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JP2831252B2 - Class E push-pull power amplifier circuit - Google Patents

Class E push-pull power amplifier circuit

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Publication number
JP2831252B2
JP2831252B2 JP5313862A JP31386293A JP2831252B2 JP 2831252 B2 JP2831252 B2 JP 2831252B2 JP 5313862 A JP5313862 A JP 5313862A JP 31386293 A JP31386293 A JP 31386293A JP 2831252 B2 JP2831252 B2 JP 2831252B2
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JP
Japan
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circuit
class
power amplifier
push
amplifier circuit
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JP5313862A
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Japanese (ja)
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正平 山本
英二 塩浜
宏司 平松
真一 阿南
祐二 熊谷
太志 岡本
広司 西村
省三 片岡
ブレイ デレック
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

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  • Amplifiers (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はE級プッシュプル電力増
幅回路に関するものであり、例えば、無電極放電灯の点
灯装置の高効率高周波電力増幅器として利用されるもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a class E push-pull power amplifier circuit, and is used, for example, as a high-efficiency high-frequency power amplifier for a lighting device of an electrodeless discharge lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のE級シングル・エンデッド電力増
幅回路を図15に示す。図中、1は高周波発振器、2は
E級電力増幅回路、3は負荷を表す。E級電力増幅回路
2は、直流電源7に直列接続されたスイッチング素子Q
aと、直流電源7からの入力電流を略一定にするための
インダクタLaと、スイッチング素子Qaに並列接続さ
れたコンデンサCaと、動作周波数付近に共振点を持つ
共振用コイルLと共振用コンデンサCの直列回路から成
っている。ここで、スイッチング素子Qaに並列接続さ
れたコンデンサCaはスイッチング素子Qaの出力容量
で代用あるいは一部を共用しても良い。
2. Description of the Related Art A conventional class E single-ended power amplifier circuit is shown in FIG. In the figure, 1 is a high-frequency oscillator, 2 is a class E power amplifier circuit, and 3 is a load. The class E power amplifier circuit 2 includes a switching element Q connected in series to a DC power supply 7.
a, an inductor La for making the input current from the DC power supply 7 substantially constant, a capacitor Ca connected in parallel to the switching element Qa, a resonance coil L having a resonance point near the operating frequency, and a resonance capacitor C Consists of a series circuit. Here, the capacitor Ca connected in parallel to the switching element Qa may be used as a substitute or part of the output capacitance of the switching element Qa.

【0003】理想的なE級動作をした場合のスイッチン
グ素子Qaの両端電圧Vaと、スイッチング素子Qaに
流れる電流Iaの波形を図16に示す。E級動作の特徴
は、電圧Vaの値及び傾きが0になると同時に電流Ia
が流れ出すため、スイッチング素子Qaがオフからオン
に移行するときのスイッチング損失がほぼ0となる点で
ある。このため、E級電力増幅回路を用いると、高周波
においても高効率の電力増幅が実現できる。
FIG. 16 shows waveforms of a voltage Va across the switching element Qa and a current Ia flowing through the switching element Qa when an ideal class E operation is performed. The characteristic of the class E operation is that the value of the voltage Va and the slope become 0 and the current Ia
Is flowing out, so that the switching loss when the switching element Qa shifts from off to on becomes substantially zero. Therefore, when a class E power amplifier circuit is used, highly efficient power amplification can be realized even at a high frequency.

【0004】図15のE級シングル・エンデッド電力増
幅回路を高出力化すると、スイッチング素子Qaにおけ
る損失も高出力化に伴って増大し、発生する熱によりス
イッチング素子Qaの温度が上昇する。このスイッチン
グ素子Qaの温度上昇のために、図15のE級シングル
・エンデッド電力増幅回路では、高出力化が制限される
ことがある。
When the output of the class E single-ended power amplifier circuit shown in FIG. 15 is increased, the loss in the switching element Qa also increases with the increase in output, and the temperature of the switching element Qa rises due to generated heat. Due to the temperature rise of the switching element Qa, in the class E single-ended power amplifier circuit of FIG. 15, the increase in output may be limited.

【0005】そこで、図15のE級シングル・エンデッ
ド電力増幅回路をもとに、図17に示すように、2つの
スイッチング素子Qa,Qbを用いたE級プッシュプル
電力増幅回路が考案されている。この回路では、スイッ
チング素子QaとコンデンサCaの並列回路にインダク
タLaを直列接続した回路と、スイッチング素子Qbと
コンデンサCbの並列回路にインダクタLbを直列接続
した回路を直流電源7に対して並列的に接続している。
インダクタLa,Lbの各一端は直流電源7の一方の電
極に接続されており、インダクタLa,Lbの各他端の
間には、動作周波数付近に共振点を持つ共振用コイルL
と共振用コンデンサCの直列回路が接続されている。共
振用コイルLは出力トランスTの漏れインダクタンスを
用いている。出力トランスTの2次巻線には負荷Rが接
続されている。スイッチング素子Qa,Qbは交互にオ
ン・オフされるものであり、その駆動信号源1a,1b
は、例えば、図15の高周波発振器1の出力を図18に
示すようなセンタータップ付きのトランスにより逆位相
の2つの信号に変換して得られるものである。図17の
ようなE級プッシュプル電力増幅回路とすることで、ス
イッチング素子での損失を2つのスイッチング素子Q
a,Qbで分担させることができ、各スイッチング素子
Qa,Qbの損失に伴う温度上昇を抑えることができる
ため、E級電力増幅回路の高出力化が可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 17, a class E push-pull power amplifier circuit using two switching elements Qa and Qb has been devised based on the class E single-ended power amplifier circuit shown in FIG. . In this circuit, a circuit in which an inductor La is connected in series to a parallel circuit of a switching element Qa and a capacitor Ca, and a circuit in which an inductor Lb is connected in series to a parallel circuit of a switching element Qb and a capacitor Cb are connected in parallel to the DC power supply 7. Connected.
One end of each of the inductors La and Lb is connected to one electrode of the DC power supply 7, and a resonance coil L having a resonance point near an operating frequency is provided between the other ends of the inductors La and Lb.
And a series circuit of a resonance capacitor C are connected. The resonance coil L uses the leakage inductance of the output transformer T. A load R is connected to the secondary winding of the output transformer T. The switching elements Qa and Qb are turned on and off alternately, and their drive signal sources 1a and 1b
Is obtained, for example, by converting the output of the high-frequency oscillator 1 of FIG. 15 into two signals of opposite phases by a transformer with a center tap as shown in FIG. By using a class E push-pull power amplifier circuit as shown in FIG.
a, Qb can be shared, and the temperature rise due to the loss of each switching element Qa, Qb can be suppressed, so that the output of the class E power amplifier circuit can be increased.

【0006】図17のE級プッシュプル電力増幅回路の
理想状態での動作波形を図19に示す。図19のよう
に、それぞれのスイッチング素子Qa,Qbに加わる電
圧Va,Vbが0で且つ電圧Va,Vbの傾きが0にな
ると同時にそれぞれのスイッチング素子Qa,Qbに電
流Ia,Ibが流れ始めるため、スイッチング素子Q
a,Qbがオフからオンに移行するときのスイッチング
損失をほぼ0とすることができ、高周波においても高効
率電力増幅が実現できる。
FIG. 19 shows operation waveforms of the class E push-pull power amplifier circuit in FIG. 17 in an ideal state. As shown in FIG. 19, since the voltages Va and Vb applied to the respective switching elements Qa and Qb are 0 and the gradients of the voltages Va and Vb become 0, the currents Ia and Ib start flowing through the respective switching elements Qa and Qb. , Switching element Q
The switching loss when a and Qb change from off to on can be made substantially zero, and high-efficiency power amplification can be realized even at high frequencies.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】E級プッシュプル電力
増幅回路のような共振系を用いた電力増幅回路の設計に
おいては、図19に示すような理想状態又はそれに近い
状態で動作させることが、高効率電力増幅を実現する上
で重要である。しかし、高周波回路においては、実装上
のプリント基板の銅箔パターンが、インダクタンス又は
キャパシタンスとして働く。このため、図17のE級プ
ッシュプル電力増幅回路を実装すると、銅箔パターンの
インピーダンス等によって、2つのスイッチング素子Q
a,Qbの間で図20に示すように動作状態にずれが生
じてしまうことがある。したがって、2つのスイッチン
グ素子Qa,Qbを同時に図19に示すような理想状態
又はそれに近い状態で動作させるように調整することが
困難になるという事態が起こりやすい。これにより、図
17のE級プッシュプル電力増幅回路では、図19に示
すような理想状態のE級電力増幅回路が有している電力
増幅効率を得ることは困難であることが多い。
In designing a power amplifier circuit using a resonance system such as a class E push-pull power amplifier circuit, it is necessary to operate in an ideal state as shown in FIG. This is important for achieving high efficiency power amplification. However, in a high-frequency circuit, a copper foil pattern on a printed circuit board on mounting functions as inductance or capacitance. Therefore, when the class E push-pull power amplifier circuit of FIG. 17 is mounted, the two switching elements Q
As shown in FIG. 20, the operation state may be shifted between a and Qb. Therefore, it is likely that it becomes difficult to adjust the two switching elements Qa and Qb to operate simultaneously or in an ideal state as shown in FIG. Thus, in the class E push-pull power amplifier circuit of FIG. 17, it is often difficult to obtain the power amplification efficiency of the class E power amplifier circuit in an ideal state as shown in FIG.

【0008】本発明は上述のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、E級プッシュプ
ル電力増幅回路において、2つのスイッチング素子を理
想状態又はそれに近い状態で動作させることが容易な回
路構成を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to operate two switching elements in an E-class push-pull power amplifier circuit in or near an ideal state. It is an object of the present invention to provide an easy circuit configuration.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のE級プッシュプ
ル電力増幅回路では、上記の課題を解決するために、図
1に示すように、直流電源7の一方の電極に各一端を接
続された第1及び第2のインダクタLa,Lbと、直流
電源7の他方の電極と第1及び第2のインダクタLa,
Lbの各他端の間にそれぞれ接続された第1及び第2の
スイッチング素子Qa,Qbと、第1及び第2のスイッ
チング素子Qa,Qbを交互にオン/オフさせる駆動手
段1a,1bと、第1及び第2のスイッチング素子Q
a,Qbのそれぞれに並列に接続された第1及び第2の
コンデンサCa,Cbと、第1及び第2のインダクタL
a,Lbの前記各他端の間に接続された共振回路と、前
記共振回路を構成する要素のいずれかに並列的に接続さ
れた負荷回路から成るE級プッシュプル電力増幅回路に
おいて、前記共振回路は直列に接続された順に第1、第
2、第3の3要素Z1,Z2,Z3から成り、両端の第
1及び第3の要素Z1,Z3は略等しいインピーダンス
を有することを特徴とするものである。ここで、第1及
び第3の要素Z1,Z3が容量性インピーダンスのとき
は、第2の要素Z2は誘導性インピーダンスとし、第1
及び第3の要素Z1,Z3が誘導性インピーダンスのと
きは、第2の要素Z2は容量性インピーダンスとなるよ
うにする。ただし、この容量性要素や誘導性要素は、各
々の内部インピーダンスが使用周波数付近において、容
量性・誘導性を有していれば良く、内部構成は限定しな
い。
In order to solve the above-mentioned problems, a class E push-pull power amplifier circuit according to the present invention has one end connected to one electrode of a DC power supply 7 as shown in FIG. The first and second inductors La and Lb, the other electrode of the DC power supply 7 and the first and second inductors La and Lb.
First and second switching elements Qa and Qb respectively connected between the other ends of Lb, driving means 1a and 1b for turning on and off the first and second switching elements Qa and Qb alternately, First and second switching elements Q
a and Qb respectively connected in parallel to the first and second capacitors Ca and Cb, and the first and second inductors L and L
a, a class-E push-pull power amplifier circuit comprising a resonance circuit connected between the other ends of the a and Lb, and a load circuit connected in parallel to one of the elements constituting the resonance circuit. The circuit comprises first, second, and third elements Z1, Z2, and Z3 in the order in which they are connected in series, and the first and third elements Z1 and Z3 at both ends have substantially equal impedance. Things. Here, when the first and third elements Z1 and Z3 have a capacitive impedance, the second element Z2 has an inductive impedance and the first element Z2 has a first impedance.
When the third elements Z1 and Z3 have inductive impedance, the second element Z2 has capacitive impedance. However, the capacitive element and the inductive element only need to have the capacitive and inductive properties near the operating frequency of each internal impedance, and the internal configuration is not limited.

【0010】[0010]

【作用】従来のE級シングル・エンデッド電力増幅回路
では、図17に示すコンデンサCとインダクタLの2要
素で構成していた共振回路を、本発明のE級プッシュプ
ル電力増幅回路では、図1に示すように、直列接続され
た第1、第2、第3の3要素Z1,Z2,Z3で構成
し、両側の第1及び第3の要素Z1,Z3のインピーダ
ンスは略等しくし、且つ、第1及び第3の要素Z1,Z
3と第2の要素Z2の一方が容量性のときに他方は誘導
性とすることにより、略対称にE級プッシュプル電力増
幅回路を構成・実装することができ、2つのスイッチン
グ素子Qa,Qbを同時に図19に示すような理想状態
又は理想状態に近い状態で動作させることが容易にでき
るようになる。
In the conventional class-E single-ended power amplifier circuit, the resonance circuit constituted by the two elements of the capacitor C and the inductor L shown in FIG. 17 is replaced by the class-E push-pull power amplifier circuit of the present invention. As shown in the figure, the first, second, and third elements Z1, Z2, and Z3 are connected in series, the impedances of the first and third elements Z1 and Z3 on both sides are substantially equal, and First and third elements Z1, Z
When one of the third element Z2 and the second element Z2 is capacitive and the other is inductive, a class E push-pull power amplifier circuit can be configured and mounted substantially symmetrically, and the two switching elements Qa and Qb Can be easily operated in an ideal state or a state close to the ideal state as shown in FIG.

【0011】[0011]

【実施例】図2は本発明の第1実施例の回路図である。
以下、その回路構成について説明する。一対のスイッチ
ング素子Qa,Qbは、パワーMOSFETで構成され
ており、そのドレイン・ソース間にはコンデンサCa,
Cbが並列接続されている。このコンデンサCa,Cb
の全部又は一部はパワーMOSFETの出力容量で共用
又は代用しても良い。各パワーMOSFETのソースは
接地されて直流電源7の負極に接続されており、ドレイ
ンはインダクタLa,Lbを介して直流電源7の正極に
接続されている。Vddは直流電源7の電圧を意味して
いる。各パワーMOSFETのドレイン間には、コンデ
ンサC1とインダクタL2とコンデンサC3を順に直列
接続して成る共振回路が接続されている。両側のコンデ
ンサC1,C3の容量は略等しく、中央のインダクタL
2には負荷Rが並列接続されている。この共振回路は、
スイッチング素子Qa,Qbの動作周波数付近に共振点
を有している。スイッチング素子Qa,Qbは交互にオ
ン・オフされるものであり、その駆動信号源1a,1b
は、例えば、図15の高周波発振器1の出力を図18に
示すようなセンタータップ付きのトランスにより逆位相
の2つの信号に変換して得られるものである。また、各
インダクタLa,Lbは略等しい誘導性インピーダンス
を呈し、各コンデンサCa,Cbも略等しい容量性イン
ピーダンスを呈する。これにより、回路全体がスイッチ
ング素子Qa,Qbに関して対称的に構成されている。
また、この回路を実装するプリント基板は、銅箔パター
ンが略対称的となるように構成し、高周波的な回路定数
が対称的となるように設計するものである。この回路は
本発明の効果が得られる構成のうち、もっとも部品点数
が少なくても済む利点がある。
FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
Hereinafter, the circuit configuration will be described. The pair of switching elements Qa and Qb are composed of a power MOSFET, and a capacitor Ca,
Cb are connected in parallel. These capacitors Ca, Cb
May be shared or substituted by the output capacitance of the power MOSFET. The source of each power MOSFET is grounded and connected to the negative electrode of the DC power supply 7, and the drain is connected to the positive electrode of the DC power supply 7 via inductors La and Lb. Vdd means the voltage of the DC power supply 7. Between the drains of the power MOSFETs, there is connected a resonance circuit formed by serially connecting a capacitor C1, an inductor L2, and a capacitor C3 in series. Capacitors C1 and C3 on both sides have substantially the same capacitance, and the center inductor L
2, a load R is connected in parallel. This resonance circuit
The switching elements Qa and Qb have a resonance point near the operating frequency. The switching elements Qa and Qb are turned on and off alternately, and their drive signal sources 1a and 1b
Is obtained, for example, by converting the output of the high-frequency oscillator 1 of FIG. 15 into two signals of opposite phases by a transformer with a center tap as shown in FIG. Further, each of the inductors La and Lb has substantially the same inductive impedance, and each of the capacitors Ca and Cb has substantially the same capacitive impedance. Thus, the entire circuit is configured symmetrically with respect to the switching elements Qa and Qb.
The printed circuit board on which this circuit is mounted is designed so that the copper foil pattern is substantially symmetrical, and is designed so that high-frequency circuit constants are symmetrical. This circuit has the advantage of requiring the least number of components among the configurations in which the effects of the present invention can be obtained.

【0012】図3は本発明の第2実施例の回路図であ
る。本実施例では、図2に示した第1実施例において、
インダクタL2の箇所に出力トランスTの1次巻線を接
続し、その2次巻線に負荷Rを接続したものである。負
荷Rの一端は回路のグランドに接続されている。この実
施例では、出力トランスTの漏れインダクタンスをイン
ダクタL2として利用して、誘導性インピーダンスを呈
する第2の要素としている。また、コンデンサC1,C
3は略等しい容量性インピーダンスを有する第1及び第
3の要素を構成している。この実施例では、図2に示し
た第1実施例と比較すると、出力トランスTを用いて高
周波出力を取り出しているので、取り出した高周波出力
の一端を回路のグランドに接続することができ、同軸ケ
ーブルやコネクタ等で出力を取り扱いやすくすることが
できる。
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIG.
The primary winding of the output transformer T is connected to the inductor L2, and the load R is connected to the secondary winding. One end of the load R is connected to the circuit ground. In this embodiment, the leakage inductance of the output transformer T is used as the inductor L2, and is used as the second element exhibiting inductive impedance. In addition, capacitors C1, C
3 constitutes first and third elements having substantially equal capacitive impedance. In this embodiment, as compared with the first embodiment shown in FIG. 2, since the high-frequency output is extracted using the output transformer T, one end of the extracted high-frequency output can be connected to the ground of the circuit, and The output can be easily handled with a cable or a connector.

【0013】図4は本発明の第3実施例の回路図であ
る。本実施例では、図3に示した第2実施例において、
出力トランスTの1次巻線を略2等分して、そのセンタ
ータップを回路のグランドに接続したものである。略2
等分された1次巻線の漏れインダクタンスL2a,L2
bを合成すると、図3に示した第2実施例のインダクタ
L2と等しくなる。本実施例では、図3に示した第2実
施例と比較すると、略2等分されたインダクタL2の中
点が回路のグランドに接続されているために、回路から
放射される高周波ノイズを減少させることができると共
に、高周波に対しても各素子の端子電圧を安定させるこ
とができ、回路全体の動作を安定させる効果がある。
FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention. In this embodiment, in the second embodiment shown in FIG.
The primary winding of the output transformer T is divided into approximately two equal parts, and the center tap is connected to the circuit ground. About 2
Leakage inductances L2a and L2 of the equally divided primary winding
When b is combined, it becomes equal to the inductor L2 of the second embodiment shown in FIG. In the present embodiment, as compared with the second embodiment shown in FIG. 3, since the midpoint of the approximately equally divided inductor L2 is connected to the circuit ground, high-frequency noise radiated from the circuit is reduced. In addition to this, the terminal voltage of each element can be stabilized even at a high frequency, and the operation of the entire circuit is stabilized.

【0014】図5は本発明の第4実施例の回路図であ
る。本実施例では、出力トランスT1の1次巻線、コン
デンサC2、出力トランスT3の1次巻線を順に直列接
続して共振回路を構成している。出力トランスT1とT
3の2次巻線は直列に接続されて、負荷Rに接続されて
いる。負荷Rの一端は回路のグランドに接続されてい
る。出力トランスT1,T3の漏れインダクタンスはイ
ンダクタL1,L3として利用して、誘導性インピーダ
ンスを呈する第1、第3の要素としている。本実施例で
は、2つの出力トランスT1,T3を用いて高周波出力
を取り出すことができるため、出力トランスに対する損
失熱設計を簡単にする効果があると共に、E級プッシュ
プル電力増幅回路において、高効率増幅を実現するため
に重要な共振回路のインダクタンス値調整を簡単にする
効果がある。
FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a resonance circuit is formed by sequentially connecting the primary winding of the output transformer T1, the capacitor C2, and the primary winding of the output transformer T3 in series. Output transformers T1 and T
The secondary winding No. 3 is connected in series and connected to the load R. One end of the load R is connected to the circuit ground. The leakage inductances of the output transformers T1 and T3 are used as inductors L1 and L3, and are used as first and third elements exhibiting inductive impedance. In the present embodiment, since high-frequency output can be taken out using the two output transformers T1 and T3, there is an effect of simplifying heat loss design for the output transformer, and high efficiency is achieved in the class E push-pull power amplifier circuit. This has the effect of simplifying the adjustment of the inductance value of the resonance circuit, which is important for realizing amplification.

【0015】図6は本発明の第5実施例の回路図であ
る。本実施例では、図5に示した第4実施例において、
中央の第2要素としてのコンデンサC2を略2等分し
て、2つのコンデンサC2a,C2bの直列回路で構成
し、コンデンサC2a,C2bの接続点を回路のグラン
ドに接続したものである。略2等分されたコンデンサC
2a,C2bを合成すると、図5に示した第4実施例の
コンデンサC2と等しくなる。本実施例では、図5に示
した第4実施例と比較すると、略2等分されたコンデン
サC2の中点が回路のグランドに接続されているため
に、回路から放射される高周波ノイズを減少させること
ができると共に、高周波に対しても各素子の端子電圧を
安定させることができ、回路全体の動作を安定させる効
果がある。
FIG. 6 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, in the fourth embodiment shown in FIG.
The capacitor C2 as the second element at the center is divided into approximately two equal parts to form a series circuit of two capacitors C2a and C2b, and the connection point of the capacitors C2a and C2b is connected to the circuit ground. Almost equally divided capacitor C
The combination of 2a and C2b becomes equal to the capacitor C2 of the fourth embodiment shown in FIG. In the present embodiment, compared to the fourth embodiment shown in FIG. 5, since the midpoint of the approximately equally divided capacitor C2 is connected to the circuit ground, high-frequency noise radiated from the circuit is reduced. In addition to this, the terminal voltage of each element can be stabilized even at a high frequency, and the operation of the entire circuit is stabilized.

【0016】図7は本発明の第6実施例の回路図であ
る。本実施例では、一対のスイッチング素子Qa,Qb
を構成するMOSFETのドレイン間に、インダクタL
1とコンデンサC2とインダクタL3を順に直列接続し
て成る共振回路が接続されている。中央のコンデンサC
2の両端には、出力トランスT2の1次巻線が接続され
ている。出力トランスT2の2次巻線には負荷Rが接続
されている。負荷Rの一端は回路のグランドに接続され
ている。出力トランスT2の漏れインダクタンスとコン
デンサC2の合成インピーダンスは、第2の要素を構成
しており、動作周波数付近において容量性となるように
回路定数を設定している。この回路では、コンデンサC
2から高周波出力を取り出しているため、インダクタL
1、コンデンサC2、インダクタL3によってローパス
フィルタが形成され、出力に現れる電力の高調波成分を
減少させる効果がある。また、出力トランスT2の2次
側回路が無負荷状態になり、1次側回路からみたインピ
ーダンスが短絡状態になっても、漏れインダクタンスに
よって共振回路を流れる電流が制限され、スイッチング
素子Qa,Qbが大電流によって破壊されることを防ぐ
効果がある。
FIG. 7 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, a pair of switching elements Qa, Qb
L between the drains of the MOSFETs
1, a capacitor C2 and an inductor L3 are connected in series in this order. Central capacitor C
2 are connected to the primary winding of an output transformer T2. The load R is connected to the secondary winding of the output transformer T2. One end of the load R is connected to the circuit ground. The combined inductance of the leakage inductance of the output transformer T2 and the capacitor C2 constitutes a second element, and the circuit constant is set so as to be capacitive near the operating frequency. In this circuit, the capacitor C
2, the inductor L
1, a capacitor C2 and an inductor L3 form a low-pass filter, which has the effect of reducing harmonic components of power appearing at the output. Further, even if the secondary circuit of the output transformer T2 is in a no-load state and the impedance seen from the primary circuit is in a short-circuit state, the current flowing through the resonance circuit is limited by the leakage inductance, and the switching elements Qa and Qb This has the effect of preventing breakdown due to a large current.

【0017】図8は本発明の第7実施例の回路図であ
る。本実施例では、図7に示した第6実施例において、
中央の第2要素としてのコンデンサC2を略2等分し
て、2つのコンデンサC2a,C2bの直列回路で構成
し、コンデンサC2a,C2bの接続点を回路のグラン
ドに接続したものである。略2等分されたコンデンサC
2a,C2bを合成すると、図7に示した第6実施例の
コンデンサC2と等しくなる。出力トランスT2の1次
巻線には、漏れインダクタンスによるインダクタL2が
存在するが、コンデンサC2a,C2bと合成したイン
ピーダンスは、動作周波数付近において容量性となるよ
うに回路定数を設定している。本実施例では、図7に示
した第6実施例と比較すると、略2等分されたコンデン
サC2の中点が回路のグランドに接続されているため
に、高周波成分はコンデンサC2を通って回路グランド
に接続されるため、前記のローパスフィルタとしての効
果が増大し、高調波抑制効果が増すと共に、回路から放
射される高周波ノイズを減少させることができ、且つ、
高周波に対しても各素子の端子電圧を安定させることが
でき、回路全体の動作を安定させる効果がある。
FIG. 8 is a circuit diagram of a seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the sixth embodiment shown in FIG.
The capacitor C2 as the second element at the center is divided into approximately two equal parts to form a series circuit of two capacitors C2a and C2b, and the connection point of the capacitors C2a and C2b is connected to the circuit ground. Almost equally divided capacitor C
When 2a and C2b are combined, they become equal to the capacitor C2 of the sixth embodiment shown in FIG. The inductor L2 due to the leakage inductance exists in the primary winding of the output transformer T2, but the circuit constant is set so that the impedance combined with the capacitors C2a and C2b becomes capacitive near the operating frequency. In the present embodiment, as compared with the sixth embodiment shown in FIG. 7, the midpoint of the capacitor C2, which is approximately equally divided into two, is connected to the ground of the circuit. Because it is connected to the ground, the effect as the low-pass filter increases, the harmonic suppression effect increases, and high-frequency noise radiated from the circuit can be reduced, and
It is possible to stabilize the terminal voltage of each element even at high frequencies, which has the effect of stabilizing the operation of the entire circuit.

【0018】図9は本発明の第8実施例の回路図であ
る。本実施例では、一対のスイッチング素子Qa,Qb
を構成するMOSFETのドレイン間に、コンデンサC
1とインダクタL2とコンデンサC3を順に直列接続し
て成る共振回路が接続されている。両端のコンデンサC
1,C3には、それぞれ出力トランスT1,T3の1次
巻線が接続されている。出力トランスT1とT3の2次
巻線は直列に接続されて、負荷Rに接続されている。負
荷Rの一端は回路のグランドに接続されている。出力ト
ランスT1,T3の漏れインダクタンスによるインダク
タL1,L3はコンデンサC1,C3と並列的に接続さ
れるが、その合成インピーダンスは、動作周波数付近に
おいて容量性となるように回路定数を設定されている。
この回路では、2つのコンデンサC1,C3の両端から
高周波出力を取り出すため、図7及び図8の回路と同様
に、出力に対してローパスフィルタを形成し、出力に現
れる電力の高調波成分を減少させる効果を有すると共
に、スイッチング素子の破壊を防止する効果がある。ま
た、出力トランスが2分割されるので、図5及び図6の
回路と同様に、出力トランスに対する損失熱及びインダ
クタンス値の設計を容易にする効果もある。
FIG. 9 is a circuit diagram of an eighth embodiment of the present invention. In this embodiment, a pair of switching elements Qa, Qb
Between the drains of the MOSFETs constituting the capacitor C
1, a resonance circuit formed by serially connecting an inductor L2 and a capacitor C3 in series. Capacitor C at both ends
1 and C3 are connected to primary windings of output transformers T1 and T3, respectively. The secondary windings of the output transformers T1 and T3 are connected in series and connected to a load R. One end of the load R is connected to the circuit ground. The inductors L1 and L3 due to the leakage inductance of the output transformers T1 and T3 are connected in parallel with the capacitors C1 and C3, and their combined impedance is set to a circuit constant so as to be capacitive near the operating frequency.
In this circuit, a high-frequency output is taken out from both ends of the two capacitors C1 and C3, so that a low-pass filter is formed for the output similarly to the circuits in FIGS. And an effect of preventing the switching element from being destroyed. Further, since the output transformer is divided into two parts, there is an effect that the heat loss and the inductance value of the output transformer can be easily designed as in the circuits of FIGS.

【0019】図10は本発明の第9実施例の回路図であ
る。本実施例では、図9に示した第8実施例において、
中央の第2要素としてのインダクタL2を略2等分し
て、2つのインダクタL2a,L2bの直列回路で構成
し、インダクタL2a,L2bの接続点を回路のグラン
ドに接続したものである。このとき、直流電源からイン
ダクタLa、インダクタL1、インダクタL2a又はイ
ンダクタLb、インダクタL3、インダクタL2bを通
り、回路のグランドに通じる直流経路が形成されるの
で、この直流経路を遮断するために、2つのインダクタ
ンスL2a,L2bにそれぞれコンデンサC2a,C2
bを直列的に接続している。各コンデンサC2a,C2
bの値は略等しく設定されている。略2等分されたイン
ダクタL2a,L2bとコンデンサC2a,C2bの合
成インピーダンスは、動作周波数付近において誘導性と
なり、図9に示した第8実施例のインダクタL2と等し
くなるように設定されている。また、図9に示した第8
実施例と比較すると、略2等分されたインダクタL2の
中点が回路のグランドに接続されているために、回路か
ら放射される高周波ノイズを減少させることができると
共に、高周波に対しても各素子の端子電圧を安定させる
ことができ、回路全体の動作を安定させる効果がある。
FIG. 10 is a circuit diagram of a ninth embodiment of the present invention. In the present embodiment, in the eighth embodiment shown in FIG.
The inductor L2 as the second element at the center is divided into approximately two equal parts to form a series circuit of two inductors L2a and L2b, and a connection point of the inductors L2a and L2b is connected to the ground of the circuit. At this time, a DC path is formed from the DC power supply through the inductor La, the inductor L1, the inductor L2a or the inductor Lb, the inductor L3, and the inductor L2b and leading to the circuit ground. Capacitors C2a and C2 are connected to the inductances L2a and L2b, respectively.
b are connected in series. Each capacitor C2a, C2
The value of b is set substantially equal. The combined impedance of the inductors L2a and L2b and the capacitors C2a and C2b approximately divided into two equal parts becomes inductive near the operating frequency and is set to be equal to the inductor L2 of the eighth embodiment shown in FIG. Also, the eighth line shown in FIG.
As compared with the embodiment, since the midpoint of the inductor L2, which is approximately bisected, is connected to the ground of the circuit, the high-frequency noise radiated from the circuit can be reduced, and the high-frequency noise can also be reduced for the high frequency. The terminal voltage of the element can be stabilized, and the operation of the entire circuit can be stabilized.

【0020】以上の実施例では、負荷Rは抵抗の記号で
示してきたが、例えば、放電灯のようなものであっても
良い。その一例として、高周波電磁界により放電、発光
する無電極放電灯を負荷とした実施例を図11に示す。
図中、4は無電極放電灯、5は無電極放電灯4の近傍に
巻回された誘導コイル、6は増幅回路と放電灯4のイン
ピーダンスを整合させて、電力を効率良く供給するため
のマッチング回路である。なお、以上の各実施例におい
て、各回路の定数は、E級動作を行うように調整される
ことは言うまでもない。
In the above embodiment, the load R is indicated by the symbol of resistance, but may be, for example, a discharge lamp. As an example, FIG. 11 shows an embodiment in which an electrodeless discharge lamp that discharges and emits light by a high-frequency electromagnetic field is used as a load.
In the figure, 4 is an electrodeless discharge lamp, 5 is an induction coil wound in the vicinity of the electrodeless discharge lamp 4, and 6 is a device for matching the impedance of the amplifier circuit and the discharge lamp 4 to efficiently supply power. It is a matching circuit. In each of the above embodiments, it is needless to say that the constant of each circuit is adjusted so as to perform the class E operation.

【0021】ところで、E級プッシュプル電力増幅回路
の設計において、図19に示すような理想的な電圧波
形、電流波形を得るには共振周波数の設計が重要にな
る。そのため、しばしば定数の微調整が必要になる。そ
の一例として、共振用コイルのインダクタンスを調整す
る場合がある。図17のようなシングル・エンデッド回
路の場合、高周波ではインダクタLとしては空心コイル
が良く用いられ、調整は比較的容易である。ところが、
図12のようなE級プッシュプル回路では、共振用イン
ダクタL2は鉄心に巻かれた出力トランスTと共用にな
っているため、そのインダクタンスの調整は困難であ
る。また、設計時にも、漏洩インダクタンスを考慮し
て、インダクタンス値を設計しなければならず、トラン
スの機能とインダクタンス値を両立させるのは非常に困
難である。そこで、出力トランスTは理想トランスとし
て設計し、共振用インダクタL2を例えば図13のよう
に前記トランスTと共振用コンデンサC1又はC3の間
に設ければ、共振用インダクタL2を空心コイルとする
ことができ、微調整は容易になる。ところが、この図1
3のように構成すると、E級プッシュプル電力増幅回路
を実装する際に、対称性が崩れてしまう。高周波を扱う
回路では、上述のように、プリント基板の銅箔パターン
がインダクタンスとして働くことがあり、実装上、対称
でないということは、素子の定数が対称でないことと等
価になる。したがって、図12のようなプッシュプル回
路では、ドライブ回路から出力の共振回路まで対称に構
成することが理想的である。そこで、前記トランスの両
側に共振用コイルを設けることが考えられるが、それで
は、素子数が増すだけでなく、バランス良く調整するこ
とも困難である。したがって、図14に示すように、理
想トランスTの2次巻線側の回路に共振用の空心コイル
L2を設けることが好ましい。これにより、対称構成を
崩さなくて済むため、銅箔パターンにより回路定数が非
対称になることも回避できる。また、回路動作の調整は
前記空心コイルL2により容易に行える。さらに、出力
トランスTの漏洩インダクタンスを設ける必要がないの
で、出力トランスTの設計が容易になる。
In the design of a class E push-pull power amplifier circuit, the design of the resonance frequency is important to obtain ideal voltage and current waveforms as shown in FIG. Therefore, fine adjustment of the constant is often required. As one example, there is a case where the inductance of the resonance coil is adjusted. In the case of a single-ended circuit as shown in FIG. 17, an air-core coil is often used as the inductor L at a high frequency, and the adjustment is relatively easy. However,
In the class E push-pull circuit as shown in FIG. 12, since the resonance inductor L2 is shared with the output transformer T wound around the iron core, it is difficult to adjust the inductance. Also, at the time of design, the inductance value must be designed in consideration of the leakage inductance, and it is very difficult to achieve both the function of the transformer and the inductance value. Therefore, if the output transformer T is designed as an ideal transformer, and the resonance inductor L2 is provided between the transformer T and the resonance capacitor C1 or C3 as shown in FIG. 13, for example, the resonance inductor L2 can be an air-core coil. And fine-tuning becomes easier. However, this figure 1
With the configuration as in No. 3, the symmetry is broken when the class E push-pull power amplifier circuit is mounted. In a circuit that handles high frequencies, as described above, the copper foil pattern of the printed circuit board sometimes acts as an inductance, and the fact that it is not symmetric in mounting is equivalent to the fact that the element constant is not symmetric. Therefore, in the push-pull circuit as shown in FIG. 12, it is ideal to configure the drive circuit to the output resonance circuit symmetrically. Therefore, it is conceivable to provide resonance coils on both sides of the transformer. However, it is difficult not only to increase the number of elements but also to adjust the balance in a well-balanced manner. Therefore, as shown in FIG. 14, it is preferable to provide a resonance air core coil L2 in the circuit on the secondary winding side of the ideal transformer T. Thus, since the symmetric configuration does not need to be broken, it is possible to prevent the circuit constant from being asymmetric due to the copper foil pattern. Adjustment of the circuit operation can be easily performed by the air-core coil L2. Further, since it is not necessary to provide the leakage inductance of the output transformer T, the design of the output transformer T becomes easy.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、共振回路を用いたE級
プッシュプル電力増幅回路において、直列に接続された
順に第1、第2、第3の3要素から成る共振回路を備
え、両端の第1及び第3の要素は略等しいインピーダン
スとしたので、共振回路は対称的となり、中央の第2の
要素が誘導性であれば、両側の第1、第3の要素は容量
性となり、中央の第2の要素が容量性であれば、両側の
第1、第3の要素は誘導性となるものであり、このよう
に共振回路を対称的に構成することによって、実装時の
銅箔パターンの長さの違いを無くすことができるととも
に、回路間の高周波的な結合も均一にすることができ、
2つのスイッチング素子を理想状態又はそれに近い状態
で動作させることが比較的容易に出来るようになる。
According to the present invention, a class E push-pull power amplifier circuit using a resonance circuit includes a resonance circuit including first, second, and third elements in the order of serial connection. Since the first and third elements have substantially the same impedance, the resonance circuit becomes symmetric, and if the central second element is inductive, the first and third elements on both sides become capacitive, If the second element in the center is capacitive, the first and third elements on both sides are inductive. By thus symmetrically configuring the resonance circuit, the copper foil at the time of mounting can be obtained. The difference in pattern length can be eliminated, and high-frequency coupling between circuits can be made uniform.
It is relatively easy to operate the two switching elements in or near an ideal state.

【0023】また、負荷回路を中央の第2の要素に接続
すれば、負荷回路にスイッチングノイズが現れにくいと
いう利点がある。さらに、負荷回路を両側の第1及び第
3の要素に並列的に接続すれば、結合用の出力トランス
に対する損失熱設計を簡単化できると共に、E級プッシ
ュプル電力増幅回路において、高効率増幅を実現するた
めに重要な共振回路のインダクタンス値の調整を簡単化
できる効果がある。
Further, if the load circuit is connected to the central second element, there is an advantage that switching noise hardly appears in the load circuit. Furthermore, if the load circuit is connected in parallel to the first and third elements on both sides, the heat loss design for the output transformer for coupling can be simplified, and high efficiency amplification can be achieved in the class E push-pull power amplifier circuit. This has the effect of simplifying the adjustment of the inductance value of the resonance circuit, which is important for realization.

【0024】また、前記共振回路の3つの要素のうち、
中央の第2の要素をインピーダンスが第2の要素と略等
しくなるように直列接続された第4及び第5の2つの要
素に置き換えて、第4及び第5の要素の接続点を回路の
グランドに接続すれば、中央の第2の要素の中点が回路
のグランドに接続されていることになるために、回路か
ら放射される高周波ノイズを減少させることができると
共に、高周波に対しても各素子の端子電圧を安定させる
ことができ、回路全体の動作を安定させる効果がある。
Further, among the three elements of the resonance circuit,
The center second element is replaced with fourth and fifth elements connected in series such that the impedance is substantially equal to the second element, and the connection point of the fourth and fifth elements is connected to the circuit ground. , The middle point of the second element in the center is connected to the ground of the circuit, so that high-frequency noise radiated from the circuit can be reduced and each The terminal voltage of the element can be stabilized, and the operation of the entire circuit can be stabilized.

【0025】また、スイッチング素子として電界効果ト
ランジスタのように出力容量を有する素子を用いて、そ
の出力容量をそれぞれ第1及び第2のコンデンサの全部
又は一部として用いたり、負荷回路をトランスを介して
接続し、このトランスの漏れインダクタンスを共振回路
の誘導性要素として用いれば、部品点数を少なくできる
という利点がある。
Also, an element having an output capacitance such as a field effect transistor is used as a switching element, and the output capacitance is used as all or a part of the first and second capacitors, respectively, or a load circuit is connected via a transformer. If the leakage inductance of the transformer is used as the inductive element of the resonance circuit, the number of components can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6実施例の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7実施例の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第8実施例の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of an eighth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第9実施例の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a ninth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第10実施例の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a tenth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2実施例の負荷を接地しない回路
例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a circuit example in which a load is not grounded according to a second embodiment of the present invention.

【図13】本発明に対する比較例として示した共振回路
の回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram of a resonance circuit shown as a comparative example to the present invention.

【図14】本発明の第11実施例の回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of an eleventh embodiment of the present invention.

【図15】第1の従来例の回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram of a first conventional example.

【図16】第1の従来例の動作を示す波形図である。FIG. 16 is a waveform chart showing the operation of the first conventional example.

【図17】第2の従来例の回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of a second conventional example.

【図18】第2の従来例に用いる駆動信号源の回路図で
ある。
FIG. 18 is a circuit diagram of a drive signal source used in a second conventional example.

【図19】第2の従来例の理想状態での動作を示す波形
図である。
FIG. 19 is a waveform chart showing the operation of the second conventional example in an ideal state.

【図20】第2の従来例の理想状態からずれた状態での
動作を示す波形図である。
FIG. 20 is a waveform diagram showing an operation of the second conventional example in a state deviated from an ideal state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Qa 第1のスイッチング素子 Qb 第2のスイッチング素子 La 第1のインダクタ Lb 第2のインダクタ Ca 第1のコンデンサ Cb 第2のコンデンサ Z1 第1の要素 Z2 第2の要素 Z3 第3の要素 R 負荷 Qa first switching element Qb second switching element La first inductor Lb second inductor Ca first capacitor Cb second capacitor Z1 first element Z2 second element Z3 third element R load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿南 真一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 熊谷 祐二 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 岡本 太志 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 西村 広司 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 片岡 省三 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (72)発明者 デレック ブレイ 米国 カリフォルニア州 94022 ロス アルトス、 ホウソン アヴェニュウ、 41 (56)参考文献 特開 平1−217895(JP,A) 特開 昭63−62190(JP,A) 特開 平4−355505(JP,A) 特開 平7−170133(JP,A) 特開 平7−170129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03F 3/217 H05B 41/24 - 41/29──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shinichi Anan 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Kumagai 1048 Kadoma Kadoma Kadoma City Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. ( 72) Inventor Fushi Okamoto 1048 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Koji Nishimura 1048 Odaka Kazuma Kadoma City Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Shozo Kataoka Osaka 1048, Okadoma, Kamon, Fumonma-shi, Japan Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Derek Bray 94022 Los Altos, Hawson Avenue, California, USA 41 (56) References JP-A 1-217895 (JP, A) JP 63-62190 (JP, A) JP-A-4-355505 (JP, A) JP-A-7-170133 (JP, A) JP-A -170129 (JP, A) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H03F 3/217 H05B 41/24 - 41/29

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の一方の電極に各一端を接続
された第1及び第2のインダクタと、直流電源の他方の
電極と第1及び第2のインダクタの各他端の間にそれぞ
れ接続された第1及び第2のスイッチング素子と、第1
及び第2のスイッチング素子を交互にオン/オフさせる
駆動手段と、第1及び第2のスイッチング素子のそれぞ
れに並列に接続された第1及び第2のコンデンサと、第
1及び第2のインダクタの前記各他端の間に接続された
共振回路と、前記共振回路を構成する要素のいずれかに
並列的に接続された負荷回路から成るE級プッシュプル
電力増幅回路において、前記共振回路は直列に接続され
た順に第1、第2、第3の3要素から成り、両端の第1
及び第3の要素は略等しいインピーダンスを有すること
を特徴とするE級プッシュプル電力増幅回路。
1. A first and a second inductor having one ends connected to one electrode of a DC power supply, and a first and a second inductor connected between the other electrode of the DC power supply and the other ends of the first and second inductors, respectively. First and second switching elements,
Driving means for alternately turning on / off the second and third switching elements, first and second capacitors connected in parallel to the first and second switching elements, respectively, and first and second inductors. In a class E push-pull power amplifier circuit including a resonance circuit connected between the other ends and a load circuit connected in parallel to any of the elements constituting the resonance circuit, the resonance circuits are connected in series. The first, second, and third elements are connected in the order in which they are connected.
And a class E push-pull power amplifier circuit, wherein the third element has substantially equal impedance.
【請求項2】 前記共振回路の第1の要素が容量性、
第2の要素が誘導性、第3の要素が容量性の要素である
ことを特徴とする請求項1記載のE級プッシュプル電力
増幅回路。
2. The method according to claim 1, wherein the first element of the resonance circuit is capacitive,
The class E push-pull power amplifier circuit according to claim 1, wherein the second element is an inductive element, and the third element is a capacitive element.
【請求項3】 前記共振回路の第1の要素が誘導性、
第2の要素が容量性、第3の要素が誘導性の要素である
ことを特徴とする請求項1記載のE級プッシュプル電力
増幅回路。
3. The method of claim 1, wherein the first element of the resonant circuit is inductive,
2. The class E push-pull power amplifier circuit according to claim 1, wherein the second element is a capacitive element and the third element is an inductive element.
【請求項4】 前記共振回路の第1、第2、第3の要
素のうち、第2の要素に負荷回路を並列的に接続したこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のE級
プッシュプル電力増幅回路。
4. The resonance circuit according to claim 1, wherein a load circuit is connected in parallel to a second element of the first, second, and third elements of the resonance circuit. Class E push-pull power amplifier circuit.
【請求項5】 前記共振回路の第1、第2、第3の要
素のうち、第1及び第3の要素に負荷回路を並列的に接
続したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のE級プッシュプル電力増幅回路。
5. The load circuit according to claim 1, wherein a load circuit is connected in parallel to the first and third elements of the first, second and third elements of the resonance circuit. A class E push-pull power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記共振回路の3つの要素のうち、中
央の第2の要素をインピーダンスが第2の要素と略等し
くなるように直列接続された第4及び第5の2つの要素
に置き換えて、第4及び第5の要素の接続点を直流電源
の前記他方の電極に接続したことを特徴とする請求項1
乃至5のいずれかに記載のE級プッシュプル電力増幅回
路。
6. The three elements of the resonance circuit, wherein a central second element is replaced with fourth and fifth elements connected in series such that impedance is substantially equal to the second element. 2. A connection point between the fourth, fifth and fifth elements is connected to the other electrode of the DC power supply.
6. The class-E push-pull power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 前記第1及び第2のスイッチング素子
は出力容量を有する素子であり、その出力容量をそれぞ
れ第1及び第2のコンデンサの全部又は一部として用い
ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の
E級プッシュプル電力増幅回路。
7. The device according to claim 1, wherein the first and second switching elements are elements having an output capacitance, and the output capacitance is used as all or a part of the first and second capacitors, respectively. 7. A class-E push-pull power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記出力容量を有する素子は電界効果
トランジスタであることを特徴とする請求項7記載のE
級プッシュプル電力増幅回路。
8. The device according to claim 7, wherein the element having the output capacitance is a field effect transistor.
Class push-pull power amplifier circuit.
【請求項9】 前記負荷回路はトランスを介して接続
され、前記トランスの漏れインダクタンスを前記共振回
路の誘導性要素として用いることを特徴とする請求項1
乃至8のいずれかに記載のE級プッシュプル電力増幅回
路。
9. The load circuit according to claim 1, wherein the load circuit is connected via a transformer, and a leakage inductance of the transformer is used as an inductive element of the resonance circuit.
9. A class E push-pull power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】 前記負荷回路はトランスを介して接続
され、前記トランスは漏れインダクタンスが略ゼロで、
相互インダクタンスが略無限大の略理想トランスであ
り、前記トランスの2次巻線に負荷回路と直列的に空心
コイルを接続したことを特徴とする請求項1乃至9のい
ずれかに記載のE級プッシュプル電力増幅回路。
10. The load circuit is connected via a transformer, wherein the transformer has substantially zero leakage inductance.
10. The class E according to claim 1, wherein the transformer is a substantially ideal transformer having a substantially infinite mutual inductance, and an air-core coil is connected to a secondary winding of the transformer in series with a load circuit. Push-pull power amplifier circuit.
【請求項11】 前記負荷回路は、無電極放電灯と、無
電極放電灯の近傍に巻回された誘導コイルと、インピー
ダンスを整合させて電力を効率良く供給するためのマッ
チング回路とから構成されていることを特徴とする請求
項1乃至10のいずれかに記載のE級プッシュプル電力
増幅回路。
11. The load circuit includes an electrodeless discharge lamp, an induction coil wound near the electrodeless discharge lamp, and a matching circuit for matching impedance and supplying power efficiently. The class-E push-pull power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein:
【請求項12】 プリント基板に実装され、銅箔パター
ンによるインピーダンスが第1及び第2のスイッチング
素子に対して均一となるように構成したことを特徴とす
る請求項1乃至11のいずれかに記載のE級プッシュプ
ル電力増幅回路。
12. The printed circuit board according to claim 1, wherein the first and second switching elements have a uniform impedance by a copper foil pattern. Class E push-pull power amplifier circuit.
【請求項13】 第1及び第2のインダクタは略等しい
誘導性インピーダンスを呈し、第1及び第2のコンデン
サは略等しい容量性インピーダンスを呈することを特徴
とする請求項1乃至12のいずれかに記載のE級プッシ
ュプル電力増幅回路。
13. The method according to claim 1, wherein the first and second inductors have substantially equal inductive impedances, and the first and second capacitors have substantially equal capacitive impedances. A class E push-pull power amplifier circuit as described.
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