低高調波歪みのための対称型E_M級電力増幅器 <Abstract> 高周波数で高効率な回路であるE 級増幅器に, プッシュプルの動作を適用した対称型E 級増幅器は, 出力 電力を増加し, 高調波歪み率(THD) を低減することができる. しかし, この対称型E 級増幅器では, スイッチ電流波形 にジャンプが生じ, それが回路のコスト削減のボトルネックとなっている. 本研究では, 新たなタイプの対称型E 級増 幅器回路を提案する. 提案する対称型E 級増幅器では, 対称型E 級増幅器に高調波電流を注入するための補助回路を 追加することにより, 連続したスイッチ電圧波形とスイッチ電流波形を達成し, 高効率動作を実現する. さらに, 補助 回路の追加により, より高電力な出力を達成することができる. この回路は, EM 級増幅器にプッシュプル動作を適用 した回路とみることもできる. 提案する増幅器は従来の対称型E 級増幅器と比較して, スイッチがオンからオフへ切 り替わるまでの時間が長いスイッチング素子でも高効率な動作を維持することができ, コストの削減が期待できる. 本 稿では対称型EM 級増幅器の設計曲線を導出し, PSpice シミュレーションから回路の有効性と設計曲線の妥当性を確 認する. 提案する増幅器は対称型E 級電力増幅器の高調波歪み率はほぼ一致することから, 対称型EM 級電力増幅器 は低高調波歪み成分, 高出力, 高電力変換効率を低コストで達成できるといえる. |