Оценка моделей полевых транзисторов для широкополосных усилителей класса D

Авторы

  • Казаков Евгений Александрович ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет "Московский Энергетический Институт"» Автор KazakovYevA@mpei.ru
  • Остапенков Павел Сергеевич ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет "Московский Энергетический Институт"» Автор OstapenkovPS@mpei.ru
  • Соловьев Евгений Дмитриевич ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет "Московский Энергетический Институт"» Автор SolovyevYD@mpei.ru
  • Щукин Александр Викторович ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет "Московский Энергетический Институт"» Автор ShchukinAV@mpei.ru

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.14514520

Ключевые слова:

ключевые усилители мощности, усилители класса D, широтно-импульсная модуляция, широкополосные усилители, гидроакустическая связь

Лицензия

Метаданные этой статьи распространяются под лицензией CC BY 4.0

Аннотация

В настоящие время большинство разработок сложных систем осуществляется на основе расчета и предварительного функционального компьютерного моделирования в специализированных системах автоматизированного проектирования. В статье описываются результаты моделирования на основе SPICE-моделей ключевых усилителей мощности, которые используются для возбуждения гидроакустических антенн широкополосных систем подводной связи. В качестве активных элементов таких усилителей часто используются мощные МОП-транзисторы (MOSFET). В статье проводится сравнительный анализ транзисторов, выполненных по различным технологиям, приводятся результаты моделирования переходных процессов усилителей класса D, реализованных на основе мощных полевых транзисторов на основе кремния (Si), карбида-кремния (SiC), нитрида галлия (GaN). Полученные результаты могут быть использованы при проектировании широкополосных усилителей мощности класса D, в том числе и для систем гидроакустической связи.

Скачивания

Данные по скачиваниям пока не доступны.

Библиографические ссылки

1. Динамические потери энергии в ключевых усилителях мощности в составе гидроакустического передающего тракта / А. В. Александров, О. В. Воробьев, Ю. В. Казаков, Л. В. Маркова // Труды учебных заведений связи. – 2022. – № 3. – С. 14‒26. – DOI 10.31854/1813-324X-2022-8-3-14-26.

2. Grebennikov, A. Switchmode RF and microwave power amplifiers /A. Grebennikov, N. O. Sokal, M. J. Franco // Academic Press, 2012. – 677 p.

3. Михеев, Г. М. Методы определения индуктивности рассеяния обмоток силового трансформатора / Г. М. Михеев, В. М. Шевцов, Т. Г. Иванова // Вестник Чувашского университета. – 2009. – № 2. – С. 147-153.

4. Исследование цифровых методов генерации сигналов гидроакустических фазированных антенных решеток / В. А Александров, А. П. Буянов, Л. В. Маркова, М. А. Сиверс // Труды учебных заведений связи. – 2021. – № 1. – С. 42‒53. – DOI 10.31854/1813-324X-2021-7-1-42-53.

5. Александров, В. А. Применение периодических широтно-модулированных импульсных последовательностей в цифровых генераторных устройствах высокочастотных гидроакустических передающих трактов / А. В. Алекснадров // Гидроакустика. – 2019. – № 39(3). – С. 72‒80.

6. Wang, J. A Comparison between Si and SiC MOSFETs / J. Wang // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – V. 729(1). – DOI 10.1088/1757-899x/729/1/012005.

7. Langpoklakpam, C. Review of Silicon Carbide Processing for Power MOSFET / C. Langpoklakpam, A.-C. Liu, K.-H. Chu // Crystals. – 2022. – V. 12(2). – P. 245. – DOI https://doi.org/10.3390/cryst12020245.

8. Alhalabi, M. Modelling of SIC power MOSFET in Matlab, Simulink, and LTspice / M. Alhalabi // 2018 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe). – 2018. – P. 1-6.

REFERENCES LIST

1. Dinamicheskie poteri energii v kliuchevykh usiliteliakh moshchnosti v sostave gidroakusticheskogo peredaiushchego trakta / A. V. Aleksandrov, O. V. Vorobev, Iu. V. Kazakov, L. V. Markova // Trudy uchebnykh zavedenii sviazi. – 2022. – № 3. – S. 14‒26. – DOI 10.31854/1813-324X-2022-8-3-14-26.

2. Grebennikov, A. Switchmode RF and microwave power amplifiers /A. Grebennikov, N. O. Sokal, M. J. Franco // Academic Press, 2012. – 677 p.

3. Mikheev, G. M. Metody opredeleniia induktivnosti rasseianiia obmotok silovogo transformatora / G. M. Mikheev, V. M. Shevtsov, T. G. Ivanova // Vestnik Chuvashskogo universiteta. – 2009. – № 2. – S. 147-153.

4. Issledovanie tsifrovykh metodov generatsii signalov gidroakusticheskikh fazirovannykh antennykh reshetok / V. A Aleksandrov, A. P. Buianov, L. V. Markova, M. A. Sivers // Trudy uchebnykh zavedenii sviazi. – 2021. – № 1. – S. 42‒53. – DOI 10.31854/1813-324X-2021-7-1-42-53.

5. Aleksandrov, V. A. Primenenie periodicheskikh shirotno-modulirovannykh impulsnykh posledovatelnostei v tsifrovykh generatornykh ustroistvakh vysokochastotnykh gidroakusticheskikh peredaiushchikh traktov / A. V. Aleksnadrov // Gidroakustika. – 2019. – № 39(3). – S. 72‒80.

6. Wang, J. A Comparison between Si and SiC MOSFETs / J. Wang // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – V. 729(1). – DOI 10.1088/1757-899x/729/1/012005.

7. Langpoklakpam, C. Review of Silicon Carbide Processing for Power MOSFET / C. Langpoklakpam, A.-C. Liu, K.-H. Chu // Crystals. – 2022. – V. 12(2). – P. 245. – DOI https://doi.org/10.3390/cryst12020245.

8. Alhalabi, M. Modelling of SIC power MOSFET in Matlab, Simulink, and LTspice / M. Alhalabi // 2018 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2018 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe). – 2018. – P. 1-6.

Загрузки

Опубликован

03.12.2024

Выпуск

Раздел

ЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬ

Как цитировать

[1]
2024. Оценка моделей полевых транзисторов для широкополосных усилителей класса D. Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки. 4 (Dec. 2024), 35–46. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.14514520.