Аналіз впливу індуктивності навантаження на спричинені «мертвим часом» нелінійні спотворення підсилювача класу D

Abstract

В роботі досліджено вплив індуктивності навантаження підсилювача класу D на значення коефіцієнту гармонічних спотворень (КГС) на виході для різних значень тривалості «мертвого часу» або вимкненого стану вихідних транзисторів. Оцінена адекватність існуючих математичних моделей для розрахунку КГС на виході підсилювача в залежності від тривалості «мертвого часу». Наведено результати комп’ютерного моделювання підсилювача класу D та досліджено значення КГС на виході в залежності від різних номіналів індуктивності вихідного дроселя. Виконано порівняння теоретично обчислених значень з результатами комп’ютерного моделювання. В результаті дослідження встановлено, що КГС, спричинений наявністю «мертвого часу» залежить від індуктивності навантаження. Отриманий у результаті моделювання КГС співпадає з розрахованим за формулою тільки для певних значень індуктивності навантаження. В моделі використано GaN транзистори, що дозволило дослідити роботу підсилювача у широкому діапазоні частот перемикання.

The study of the effect of «dead time» on the THD was performed using a computer model of the half-bridge converter board EPC9035 from Efficient Power Conversion. This board contains GaN transistors EPC2022 eGaN®, the corresponding control driver and other necessary elements for operation. The use of GaN transistors has made it possible to investigate the operation in a wide range of frequent switching, both to control the motor and to amplify the audio signal.