Published June 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Mechanism of wireless power transfer system waveform distortion caused by nonideal gallium nitride transistor characteristics
Description
Gallium nitride (GaN) field-effect transistors have low ON resistance and switching losses in high-frequency (>MHz) resonant wireless power transfer systems. Nevertheless, their performance in the system is determined by their characteristics and operation mode. A particular operating mode in a 6.78-MHz magnetic resonant wireless transfer system that employs class-D GaN power amplifiers in the zero-voltage switching mode is studied. Two operation modes, the forward mode and the reverse mode, are investigated. The nonideal effect under the device-level dynamic resistance and thermal effect are also analyzed. The dynamic resistance under different operation modes is demonstrated to have different generation mechanisms. Finally, the device characteristics with system operating conditions are combined, and the effects of temperature and dynamic resistance under different operating conditions are evaluated.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحتوي الترانزستورات ذات التأثير الميداني لنتريد الغاليوم (GaN) على مقاومة تشغيل منخفضة وفقدان تبديل في أنظمة نقل الطاقة اللاسلكية الرنانة عالية التردد (>ميجا هرتز). ومع ذلك، يتم تحديد أدائها في النظام من خلال خصائصها ووضع التشغيل. تتم دراسة وضع تشغيل معين في نظام نقل لاسلكي رنان مغناطيسي 6.78 ميجا هرتز يستخدم مضخمات طاقة GaN من الفئة D في وضع تبديل الجهد الصفري. يتم فحص وضعين للتشغيل، الوضع الأمامي والوضع العكسي. كما يتم تحليل التأثير غير المثالي تحت المقاومة الديناميكية على مستوى الجهاز والتأثير الحراري. تظهر المقاومة الديناميكية في أوضاع التشغيل المختلفة آليات توليد مختلفة. أخيرًا، يتم الجمع بين خصائص الجهاز وظروف تشغيل النظام، ويتم تقييم تأثيرات درجة الحرارة والمقاومة الديناميكية في ظل ظروف التشغيل المختلفة.Translated Description (French)
Les transistors à effet de champ en nitrure de gallium (GaN) ont une faible résistance à l'état passant et des pertes de commutation dans les systèmes de transfert de puissance sans fil résonants à haute fréquence (>MHz). Néanmoins, leurs performances dans le système sont déterminées par leurs caractéristiques et leur mode de fonctionnement. Un mode de fonctionnement particulier dans un système de transfert sans fil à résonance magnétique de 6,78MHz qui utilise des amplificateurs de puissance GaN de classe D dans le mode de commutation à tension nulle est étudié. Deux modes de fonctionnement, le mode avant et le mode arrière, sont étudiés. L'effet non idéal sous la résistance dynamique au niveau du dispositif et l'effet thermique sont également analysés. Il est démontré que la résistance dynamique sous différents modes de fonctionnement a différents mécanismes de génération. Enfin, les caractéristiques du dispositif avec les conditions de fonctionnement du système sont combinées et les effets de la température et de la résistance dynamique dans différentes conditions de fonctionnement sont évalués.Translated Description (Spanish)
Los transistores de efecto de campo de nitruro de galio (GaN) tienen una baja resistencia de encendido y pérdidas de conmutación en sistemas de transferencia de energía inalámbrica resonante de alta frecuencia (>MHz). Sin embargo, su rendimiento en el sistema está determinado por sus características y modo de funcionamiento. Se estudia un modo de funcionamiento particular en un sistema de transferencia inalámbrica de resonancia magnética de 6,78MHz que emplea amplificadores de potencia GaN de clase D en el modo de conmutación de voltaje cero. Se investigan dos modos de funcionamiento, el modo directo y el modo inverso. También se analiza el efecto no ideal bajo la resistencia dinámica a nivel de dispositivo y el efecto térmico. Se demuestra que la resistencia dinámica bajo diferentes modos de operación tiene diferentes mecanismos de generación. Finalmente, se combinan las características del dispositivo con las condiciones de funcionamiento del sistema y se evalúan los efectos de la temperatura y la resistencia dinámica en diferentes condiciones de funcionamiento.Files
09479932.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:79fc3f9ccd7297b59a50793672892891
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آلية تشوه الشكل الموجي لنظام نقل الطاقة اللاسلكي الناجم عن خصائص ترانزستور نيتريد الغاليوم غير المثالي
- Translated title (French)
- Mécanisme de distorsion de la forme d'onde du système de transfert de puissance sans fil causée par les caractéristiques non idéales du transistor au nitrure de gallium
- Translated title (Spanish)
- Mecanismo de la distorsión de la forma de onda del sistema de transferencia de energía inalámbrica causada por características no ideales del transistor de nitruro de galio
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3177528520
- DOI
- 10.23919/cjee.2021.000016