수중통신용 고효율 전력증폭기의 설계
- Alternative Title
- Design of High Efficiency Power Amplifier for Underwater Communication System
- Abstract
- Underwater communication system needs a transducer to generate ultrasonic waves and a power amplifier to amplify them. This paper deals with the high efficiency power amplifier consisting of linear amplifier and variable DC/DC power supply to drive Stepped Plate Transducer. The power amplifier must guarantee good linearity and high efficiency due to fuel problem in underwater. However, classical amplifier theory demonstrates that proper trade-off between linearity and efficiency is necessary in characteristic of the power amplifier. The envelope tracking technique is the most promising way to improve both linearity and efficiency of the power amplifier. The technique is based on using a fast-response switching mode power supply to provide a varying voltage to the power amplifier. This paper proposes a 4kW-rated power amplifier with 20kHz bandwidth and high efficiency using the class B amplifier and the full bridge converter.
- Issued Date
- 2012
- Awarded Date
- 2012. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Alternative Author(s)
- Seul Gi Kim
- Affiliation
- 부경대학교
- Department
- 대학원 전기공학과
- Advisor
- 김인동
- Table Of Contents
- 목 차
그림목차 ⅲ
표 목 차 ⅴ
Abstract ⅵ
1. 서 론 1
2. Stepped Plate Transducer용 증폭기의 설계 5
2-1. Stepped Plate Transducer 특성 및 설계사양 5
2-2. 브릿지 모드 구성 8
2-3. 안정도 및 루프 설계 10
2-4. 증폭기 내부손실 및 히트싱크 선정 14
2-5. 설계한 전력증폭기 회로 18
3. 가변 전원회로의 설계 19
3-1. 가변 컨버터의 회로도 및 설계사양 19
3-2. 입력 전압 변동에 대한 듀티 제어 20
3-3. 입력 필터 커패시터 의 설계 22
3-4. 입력 필터 인덕터 의 설계 23
3-5. 변압기의 설계 24
3-5-1. 변압기 권선비의 설계 24
3-5-2. 변압기 용량의 설계 25
3-6. 출력 필터 인덕터 의 설계 28
3-7. 출력 필터 커패시터 의 설계 29
3-8. 블로킹 커패시터 의 설계 31
3-9. 돌입전류 방지용 저항의 설계 33
3-10. 각 부 소자의 선정 36
3-10-1. 브릿지 다이오드 선정 36
3-10-2. CoolMOSFET 선정 36
3-10-3. SiC 쇼트키 다이오드 선정 36
3-11. 각 부 소자의 손실계산 37
3-11-1. 브릿지 다이오드 손실 37
3-11-2. CoolMOSFET 손실 37
3-11-3. SiC 쇼트키 다이오드 손실 38
3-11-4. 각 소자의 총 손실 38
3-12. 각 부 소자의 접합온도 39
3-12-1. 브릿지 다이오드의 접합온도 39
3-12-2. CoolMOSFET의 접합온도 39
3-12-3. SiC 쇼트키 다이오드의 접합온도 39
4. 시뮬레이션 및 실험결과 40
4-1. 전력증폭기의 시뮬레이션 및 실험결과 40
4-1-1. 브릿지 모드 전력증폭기의 시뮬레이션 40
4-1-2. 마스터 증폭기의 실험결과 44
4-1-3. 슬레이브 증폭기의 실험결과 47
4-1-4. 브릿지 모드 전력증폭기의 실험결과 49
4-2. 가변 컨버터의 시뮬레이션 51
4-3. 수중통신용 고효율 전력증폭기의 시뮬레이션 55
5. 결 론 59
참 고 문 헌 60
감사의 글 61
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