JP2019514319A - 電気負荷を駆動するための回路および方法 - Google Patents
電気負荷を駆動するための回路および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019514319A JP2019514319A JP2018549259A JP2018549259A JP2019514319A JP 2019514319 A JP2019514319 A JP 2019514319A JP 2018549259 A JP2018549259 A JP 2018549259A JP 2018549259 A JP2018549259 A JP 2018549259A JP 2019514319 A JP2019514319 A JP 2019514319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- circuit
- electrical
- current waveform
- passive filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 18
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150073459 UROS gene Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0416—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/009—Resonant driver circuits
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
− 電流波形(例えば、主要高調波の周波数が、1Mhz以上、約10または約100Mhz以上、時には1Ghz超、または数十もしくは数百Ghz超の電流波形)生成器と、
− 入力において生成器に、かつ出力において各駆動対象の電気負荷に接続された受動フィルタと、を備え、受動フィルタが、入力において電流波形の1つまたは複数の高調波の調節から生じる電流波形を生成するように調整される。
− 直流生成器と、
− 直流を電流波形に変換することができるスイッチング回路と、を備えることとしてもよい。
− アクティブ・スイッチと、
− アクティブ・スイッチのオンおよびオフを切り替えることができる電気ドライバ信号を生成するためのドライバと、を備える。
− 電流波形生成器と直列に接続された第1の電気分岐であって、他の電気モジュールの第1の電気分岐とも直列に接続された第1の電気分岐と、
− 第1の電気分岐を基準電位と接続することができる第2の電気分岐(例えばアース)と、
− 第2の電気分岐に沿って配置されたキャパシタンスと、
− 第2の電気分岐に沿って、または代替的に第2の電気分岐の上流の第1の電気分岐上で、キャパシタンスと直列に置かれるインダクタンスと、を備える。
− 受動フィルタの出力部と駆動対象の負荷との間に直列に接続された絶縁コンデンサと、
− 絶縁コンデンサと駆動対象の負荷との間に含まれるノードに接続された第2の直流生成器と、をさらに備えることとしてもよい。
− 電流波形を生成するステップと、
− 電流波形の高調波のうちの1つまたは複数を調節するように電流波形をフィルタリングするステップと、
− フィルタリングされた電流波形を電気負荷に適用するステップと、を含む。
インダクタンス130とドライバ140によって駆動されるアクティブ・スイッチ135とによって構成される本システムは、スイッチング・モードで動作し、受動フィルタ150を越える電流波形を時間領域内に作成する。
図3を参照すると、駆動対象の負荷105は、アクティブ・スイッチ、例えば、BJT、MOSFET、IGBT、HEMT、HBTトランジスタの駆動端子、圧電性負荷(例えば、圧電型センサまたはアクチュエータ)、または主要および/または重要な容量性コンポーネントを特徴とする別の負荷である。
図4を参照すると、制御可能なリアクタンス負荷155は、互いに並列に接続された複数の電気分岐180を備え、複数の電気分岐180の各々が、絶縁コンデンサ160(存在する場合)の上流の受動フィルタ150の出力部に接続された第1の端子と、生成器115の基準電位120に接続された第2の端子とを有する。それぞれのリアクタンスは、電気分岐180の各々に沿って挿入される、例えばキャパシタンスであり、それぞれのスイッチ190が、リアクタンス185と基準電位との間に直列に配置される。
先に説明されるように、受動フィルタ150は、スイッチング回路125によって生成された電流波形の決定された高調波を適切に増幅し、その他のものを減衰する目的を有する。これを行うために、受動フィルタ150は、好ましくは、直列および並列に置かれ、かつ、負荷105を駆動するために出力において所望の信号を生成するのに有用な、基本周波数に対する各高調波の正しいレベルの増幅/減衰を得るように寸法決定された、容量性および誘導性タイプの適切なリアクタンスを有する、複合共振システムである。
Claims (15)
- 少なくとも、
− 電流波形生成器(110)と、
− 入力において該生成器(110)に、かつ出力において駆動対象の各電気負荷(105)に接続された受動フィルタ(150)と、を備え、
該受動フィルタ(150)が、入力において前記電流波形の1つまたは複数の高調波の調節から生じる電流波形を生成するように調整される、1つまたは複数の電気負荷(105)を駆動するための回路(100)。 - 前記電流波形生成器(110)が、
− 直流生成器(115)と、
− 直流を電流波形に変換することができるスイッチング回路(125)と、を備える、請求項1に記載の回路(100)。 - 前記スイッチング回路(125)が、少なくとも、
− アクティブ・スイッチ(135)と、
− 該アクティブ・スイッチ(135)のオンおよびオフを切り替えることができる電気ドライバ信号を生成するためのドライバ(140)と、を備える、請求項2に記載の回路(100)。 - 前記スイッチング回路(125)が、前記直流生成器(115)と前記アクティブ・スイッチ(135)との間に直列に接続されたインダクタンス(130)を備え、前記受動フィルタ(150)が、前記インダクタンス(130)と前記アクティブ・スイッチ(135)との間に介在される電気ノードと接続された入力端子を有する、請求項3に記載の回路(100)。
- 前記スイッチング回路(125)が、前記インダクタンス(130)と直列に接続され、前記アクティブ・スイッチ(135)と並列に接続されたキャパシタンス(145)を備える、請求項4に記載の回路(100)。
- 前記受動フィルタ(150)が、インダクタおよびコンデンサを備える共振反応フィルタである、請求項1から5のいずれか一項に記載の回路(100)。
- 前記受動フィルタ(150)が、出力において方形/矩形電流波形を提供するように調整される、請求項1から6のいずれか一項に記載の回路(100)。
- 前記受動フィルタ(150)が複数の電気モジュール(195)を備え、電気モジュール(195)の各々が、少なくとも、
− 前記電流波形生成器(110)と直列に接続され、他の電気モジュール(195)の第1の電気分岐(200)とも直列に接続された第1の電気分岐(200)と、
− 該第1の電気分岐(200)を基準電位と接続することができる第2の電気分岐(205)と、
− 該第2の電気分岐(205)に沿って配置されたキャパシタンス(225)と、
− 前記第1の電気分岐(200)および前記第2の電気分岐(205)に沿って配置されたインダクタンス(215、230)と、を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載の回路(100)。 - 前記駆動対象の電気負荷(105)が、前記受動フィルタ(150)の第1のモジュール(195)と第2のモジュール(195)との間に配置された電気ノードに接続される、請求項8に記載の回路(100)。
- 前記受動フィルタ(150)の出力部に直列に接続された制御可能なリアクタンス負荷(155)を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の回路(100)。
- − 前記受動フィルタ(150)の出力部と駆動対象の負荷(105)との間に直列に接続された絶縁コンデンサ(160)と、
− 該絶縁コンデンサ(160)と前記駆動対象の負荷(105)との間に含まれるノードに接続された第2の直流生成器(170)と、を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の回路(100)。 - 前記第2の直流生成器(170)と前記駆動対象の負荷(105)との間に直列に接続されたインダクタンス(175)を備える、請求項11に記載の回路(100)。
- 前記電流波形生成器(110)の基準電位(120)と前記負荷(105)の基準電位との間に直列に接続された第2の絶縁コンデンサ(165)を備える、請求項11または12に記載の回路(100)。
- 電力供給対象の前記負荷(105)が、アクティブ・スイッチの駆動端子を備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の回路(100)。
- − 電流波形を生成するステップと、
− 該電流波形の高調波のうちの1つまたは複数を調節するように該電流波形をフィルタリングするステップと、
− フィルタリングされた該電流波形を前記電気負荷(105)に適用するステップと、を含む、電気負荷(105)を駆動するための方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102016000028817 | 2016-03-18 | ||
ITUA2016A001824A ITUA20161824A1 (it) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | Circuito e metodo per pilotare carichi elettrici |
PCT/IB2017/051136 WO2017158458A1 (en) | 2016-03-18 | 2017-02-27 | A circuit and a method for driving electrical loads |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019514319A true JP2019514319A (ja) | 2019-05-30 |
JP6679750B2 JP6679750B2 (ja) | 2020-04-15 |
Family
ID=56203818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018549259A Active JP6679750B2 (ja) | 2016-03-18 | 2017-02-27 | 電気負荷を駆動するための回路および方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10396773B2 (ja) |
EP (1) | EP3430721B1 (ja) |
JP (1) | JP6679750B2 (ja) |
KR (1) | KR102604619B1 (ja) |
CN (1) | CN108886358B (ja) |
DK (1) | DK3430721T3 (ja) |
ES (1) | ES2778458T3 (ja) |
HK (1) | HK1257908A1 (ja) |
IT (1) | ITUA20161824A1 (ja) |
WO (1) | WO2017158458A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6812912B2 (ja) * | 2017-06-26 | 2021-01-13 | Tdk株式会社 | Fet駆動回路 |
CN113708749B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-08-29 | 深圳市华浩德电子有限公司 | 一种GaN兼容驱动电路 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5926093A (en) * | 1997-08-15 | 1999-07-20 | Checkpoint Systems, Inc. | Drive circuit for reactive loads |
US5939941A (en) * | 1997-09-25 | 1999-08-17 | Motorola, Inc. | High efficiency power amplifier using HITFET driver circuit |
US6570777B1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-05-27 | Eni Technology, Inc. | Half sine wave resonant drive circuit |
CN100346550C (zh) * | 2005-07-18 | 2007-10-31 | 西安交通大学 | 一种基于混合电力滤波器的抑制振荡的控制方法 |
WO2010096582A2 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Rayspan Corporation | Metamaterial power amplifier systems |
CN102195288B (zh) * | 2011-05-20 | 2013-10-23 | 西安理工大学 | 一种有源调谐型混合滤波器及进行有源调谐的控制方法 |
JP5759286B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-08-05 | 住友電気工業株式会社 | スイッチング回路 |
JP2013030973A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Nippon Soken Inc | 電源装置、非接触送電装置、車両、および非接触電力伝送システム |
ITRE20120021A1 (it) * | 2012-04-02 | 2013-10-03 | Igor Spinella | Metodo ed apparato per il trasferimento di potenza elettrica |
US9093215B2 (en) * | 2012-05-07 | 2015-07-28 | Qualcomm Incorporated | Push-pull driver for generating a signal for wireless power transfer |
US9748864B2 (en) * | 2014-06-30 | 2017-08-29 | Mks Instruments, Inc. | Power supply circuits incorporating transformers for combining of power amplifier outputs and isolation of load voltage clamping circuits |
CN105098781A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-11-25 | 成都星宇节能技术股份有限公司 | 一种用于三相电网的混合型有源滤波补偿*** |
CN107947805B (zh) * | 2016-10-12 | 2020-11-10 | 株式会社村田制作所 | 匹配电路 |
JP2019041311A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | 株式会社村田製作所 | 電力増幅回路 |
JP2019041310A (ja) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置 |
-
2016
- 2016-03-18 IT ITUA2016A001824A patent/ITUA20161824A1/it unknown
-
2017
- 2017-02-27 DK DK17713440.0T patent/DK3430721T3/da active
- 2017-02-27 WO PCT/IB2017/051136 patent/WO2017158458A1/en active Application Filing
- 2017-02-27 KR KR1020187025970A patent/KR102604619B1/ko active IP Right Grant
- 2017-02-27 EP EP17713440.0A patent/EP3430721B1/en active Active
- 2017-02-27 ES ES17713440T patent/ES2778458T3/es active Active
- 2017-02-27 CN CN201780018391.1A patent/CN108886358B/zh active Active
- 2017-02-27 JP JP2018549259A patent/JP6679750B2/ja active Active
- 2017-02-27 US US16/086,149 patent/US10396773B2/en active Active
-
2019
- 2019-01-08 HK HK19100270.0A patent/HK1257908A1/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190089342A1 (en) | 2019-03-21 |
HK1257908A1 (zh) | 2019-11-01 |
WO2017158458A1 (en) | 2017-09-21 |
EP3430721A1 (en) | 2019-01-23 |
KR20180121528A (ko) | 2018-11-07 |
ES2778458T3 (es) | 2020-08-10 |
CN108886358A (zh) | 2018-11-23 |
CN108886358B (zh) | 2022-05-24 |
US10396773B2 (en) | 2019-08-27 |
KR102604619B1 (ko) | 2023-11-22 |
EP3430721B1 (en) | 2019-12-18 |
DK3430721T3 (da) | 2020-03-23 |
JP6679750B2 (ja) | 2020-04-15 |
ITUA20161824A1 (it) | 2017-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9048837B2 (en) | Cascode transistor and method of controlling cascode transistor | |
US9306517B1 (en) | Resonant pre-driver for switching amplifier | |
US9673766B1 (en) | Class F amplifiers using resonant circuits in an output matching network | |
US6724255B2 (en) | Class E/F switching power amplifiers | |
JP5711354B2 (ja) | クラス特性可変増幅器 | |
US7202734B1 (en) | Electronically tuned power amplifier | |
US9041435B2 (en) | Method of forming electronic components with reactive filters | |
JP4808814B2 (ja) | パワー変換のためのスイッチング式インバータ及びコンバータ | |
US10050591B2 (en) | LC network for a power amplifier with selectable impedance | |
US8054135B2 (en) | Class-E amplifier and lighting ballast using the amplifier | |
CN107306118B (zh) | 功率放大模块 | |
JP6679750B2 (ja) | 電気負荷を駆動するための回路および方法 | |
Leng et al. | An extended topology of parallel-circuit class-E power amplifier using transmission-line compensation | |
CN104733810B (zh) | 开关电路及高频模块 | |
Zhou et al. | A high-efficiency GaN-based transmitter for wireless power transfer system | |
JPH08124685A (ja) | 電力増幅回路 | |
Flucke et al. | Improved design methodology for a 2 GHz class-E hybrid power amplifier using packaged GaN-HEMTs | |
Wang et al. | Development of MHz power converters for wireless power transfer applications | |
Vegas Bayer et al. | Load-invariant double class-E/F2 resonant topology for UHF DC-DC power conversion | |
Ishibashi et al. | Consideration on oscillation frequency and amplitude condition in a VHF self-excitation gate driver using a Class-Ψ 2 resonant inverter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181120 |
|
A529 | Written submission of copy of amendment under article 34 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529 Effective date: 20181119 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191209 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20191209 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200303 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200318 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6679750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |