Мощный высокочастотный генератор на полевых транзисторах

Abstract

Высокочастотная (ВЧ) энергия широко применяется во многих технологических процессах. Одним из основных компонентов типичной ВЧ системы является ВЧ генератор, который подводит мощные ВЧ колебания к нагрузке. Для повышения эффективности и компактности ВЧ генераторы можно проектировать на основе транзисторов, но обычно при этом используются специализированные ВЧ транзисторные сборки, которые сильно повышают стоимость таких ВЧ генераторов. В данном исследовании было показано, что мощный ВЧ генератор с высоким КПД может быть создан на основе дешевых неспециализированных MOSFET-транзисторов. Прототип генератора с использованием транзисторов IRFB4020 был сконструирован с использованием схемы Класс D с Переключением Тока (Current Mode Class D, CMCD). Генератор обеспечивает ВЧ мощность более 200 Вт на 50-омной нагрузке, при этом КПД достигает 89%.

Radio frequency (RF) energy is widely used in many technological processes. One of the main components of a typical RF system is RF generator, which supplies powerful RF oscillations to the load. Transistor-based generators are efficient and compact, but usually utilize specialized RF transistor assemblies, which significantly increases the cost of the RF generator. In this study it was shown that a powerful high efficiency RF generator can be built using cheap non–specialized MOSFETs. The test generator utilizing IRFB4020 MOSFETs was built using Current Mode Class D circuit. This allowed the generator to achieve an efficiency of 89% at an output power of 200 W supplied to a 50-ohm load.