High-Frequency Self-Synchronized Load-Independent Class-E Rectifier Using Fixed-Point Crossing Detection

Wenqi Zhu

doi:10.1109/TPEL.2025.3604090

High-Frequency Self-Synchronized Load-Independent Class-E Rectifier Using Fixed-Point Crossing Detection

2025-08-29

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DOI：10.1109/TPEL.2025.3604090

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本文提出了一种基于新型固定点交叉检测方法的单周期自同步负载无关（LI）类E整流器。通过电路分析，我们发现LI类E整流器的漏极-源极电压在导通前特定相位角处始终穿过一个固定电压阈值，且与负载电阻无关。该固定交叉点可作为可靠的触发信号生成门极驱动信号。因此，所提出的方法能够实现单周期同步，而无需额外的谐振元件或控制电路。推导了固定点的解析表达式，并提供了系统化的设计流程。实现并测试了一款6.78 MHz、20 W的WPT原型。该整流器保持了鲁棒的负载无关性能，在负载变化时表现出几乎恒定的输出电压和输入电抗。与基于零交叉检测的单周期同步相比，所提出的方法实现了更精确的开关控制，消除了反向导通和开关损耗，并降低了整流器的总损耗。

Keyword:

Class-E rectifier

load-independent

synchronous rectifier

wireless power transfer

zero-voltage switching (ZVS)

High-Frequency Self-Synchronized Load-Independent Class-E Rectifier Using Fixed-Point Crossing Detection

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