<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">tuzsut</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Труды учебных заведений связи</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of Telecommunication Universities</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1813-324X</issn><issn pub-type="epub">2712-8830</issn><publisher><publisher-name>СПбГУТ</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.31854/1813-324X-2022-8-3-14-26</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">tuzsut-394</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Динамические потери энергии в ключевых усилителях мощности в составе гидроакустического передающего тракта</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dynamic Energy Losses in Switch Power Amplifiers as Part of a Hydroacoustic Transmission Path</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3418-6953</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Александров</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Alexandrov</surname><given-names>V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владимир Александрович Александров, доктор технических наук, старший научный сотрудник, начальник научно-исследовательской лаборатории</p><p>Санкт-Петербург, 197376</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir Alexandrov</p><p>St. Petersburg, 197376</p></bio><email xlink:type="simple">info@niibriz.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3546-2929</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Воробьев</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vorobyov</surname><given-names>O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Олег Владимирович Воробьев, кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой радиосвязи и вещания</p><p>Санкт-Петербург, 193232</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Oleg Vorobyov</p><p>St. Petersburg, 193232</p></bio><email xlink:type="simple">vorobievov@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4126-7062</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Казаков</surname><given-names>Ю. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kazakov</surname><given-names>Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Витальевич Казаков, ведущий инженер; аспирант кафедры конструирования и технологий электронной аппаратуры</p><p>Санкт-Петербург, 197376</p><p>Санкт-Петербург, 197022</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yuri Kazakov</p><p>St. Petersburg, 197376</p><p>St. Petersburg, 197022</p></bio><email xlink:type="simple">yukazak@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3328-0219</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Маркова</surname><given-names>Л. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Markova</surname><given-names>L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Любовь Васильевна Маркова, инженер 1 категории; аспирант кафедры радиосвязи и вещания</p><p>Санкт-Петербург, 197376</p><p>Санкт-Петербург, 193232</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Lyubov Markova</p><p>St. Petersburg, 197376</p><p>St. Petersburg, 193232</p></bio><email xlink:type="simple">ljubvblinva@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">АО «Концерн «Океанприбор»<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">JSC Concern “OCEANPRIBOR”<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru">АО «Концерн «Океанприбор»; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В.И. Ульянова (Ленина)<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">JSC Concern “OCEANPRIBOR”; Saint-Petersburg Electrotechnical University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-4"><aff xml:lang="ru">АО «Концерн «Океанприбор»; Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">JSC Concern “OCEANPRIBOR”; The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>10</month><year>2022</year></pub-date><volume>8</volume><issue>3</issue><fpage>14</fpage><lpage>26</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Александров В.А., Воробьев О.В., Казаков Ю.В., Маркова Л.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Александров В.А., Воробьев О.В., Казаков Ю.В., Маркова Л.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Alexandrov V., Vorobyov O., Kazakov Y., Markova L.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/394">https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/394</self-uri><abstract><p>Представлены результаты исследований динамических потерь энергии в широкополосных ключевых усилителях класса BD и ABD при работе на гидроакустический излучатель. Проведено сопоставление относительных потерь энергии в усилительных каскадах на кремниевых (Si) и карбид-кремниевых (SiC) полевых транзисторах. Дано сравнение динамических процессов, связанных со сквозным током «транзистор-диод», в схемах ключевого усиления с Si импульсными обратными диодами и SiC диодами Шоттки. Показана перспектива использования современных SiC-транзисторов с собственными обратными диодами Шоттки. Продемонстрирована необходимость учета ВЧ-составляющих тока дросселей ФНЧ для оценки энергетических показателей передающей аппаратуры. Даны рекомендации по выбору режимов работы оконечных каскадов модулей ключевого усиления гидроакустических излучающих трактов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Results of studies of dynamic energy losses in broadband switch amplifiers of the BD and ABD classes when operating on a hydroacoustic emitter are presented. Relative energy losses in amplifying stages based on silicon (Si) and silicon carbide (SiC) field-effect transistors are compared along with dynamic processes associated with "transistor-diode" through current in switching amplification circuits with Si pulsed reverse diodes and SiC Schottky diodes. The viability of using modern SiC transistors with their own reverse Schottky diodes is demonstrated. Highfrequency components of the low-pass filter current must be taken into account in order to assess the energy performance of the transmitting equipment. Recommendations on the choice of operating modes for the final stages of the switch amplification modules of hydroacoustic radiating paths are offered.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>генераторное устройство</kwd><kwd>ключевой усилитель мощности</kwd><kwd>усилитель класса D</kwd><kwd>широтно-импульсная модуляция</kwd><kwd>гидроакустический передающий тракт</kwd><kwd>гидролокация</kwd><kwd>гидроакустическая связь</kwd><kwd>динамические потери</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>generator device</kwd><kwd>switch power amplifier</kwd><kwd>class D amplifier</kwd><kwd>pulse-width modulation</kwd><kwd>hydroacoustic transmission path</kwd><kwd>sonar</kwd><kwd>hydroacoustic communication</kwd><kwd>dynamic losses</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корякин Ю.А., Смирнов С.А., Яковлев Г.В. Корабельная гидроакустическая техника. Состояние и актуальные проблемы. СПб.: Наука, 2004. 410 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koryakin Yu.A., Smirnov S.A., Yakovlev G.V. Ship Sonar Technology. State and Current Problems. St. Petersburg: Nauka Publ.; 2004. 410 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. Л.: Судостроение, 1984. 300 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smaryshev M.D., Dobrovolsky Yu.Yu. Hydroacoustic Antennas. Leningrad: Sudostroenie Publ.; 1984. 300 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Артым А.Д. Усилители класса D и ключевые генераторы в радиосвязи и радиовещании. М.: Связь, 1980. 209 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Artym A.D. Class D Amplifiers and Switch Generators in Radiocommunications and Broadcasting. Moscow: Communication Publ.; 1980. 209 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кибакин В.М. Основы ключевых методов усиления. М.: Энергия, 1980. 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kibakin V.M. The Basics of Switch Amplification Techniques. Moscow: Energiya Publ.; 1980. 232 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кибакин В.М. Основы теории и расчета транзисторных низкочастотных усилителей мощности. М.: Радио и связь, 1988. 239 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kibakin V.M. Fundamentals of the Theory and Calculation of Transistor Low-Frequency Power Amplifiers. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1988. 239 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексанян А.А., Бальян Р.Х., Сиверс М.А. Мощные транзисторные устройства повышенной частоты. Л.: Энерго-атомиздат, 1989. 174 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan A.A., Balyan R.Kh., Sivers M.A. High-Frequency High-Power Transistor Devices. Leningrad: Energoatomizdat Publ.; 1989. 174 p. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Винтрих А., Николаи У., Турски В., Рейман Т., Колпаков А. IGBT и MOSFET: основные концепции и пути развития часть 2. MOSFET // Силовая электроника. 2014. № 2(47). С. 34‒40. URL: https://power-e.ru/components/igbt-mosfet-2/ (дата обращения 10.05.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vintrich A., Nicolai U., Tursky V., Reiman T., Kolpakov A. IGBT and MOSFET: Basic Concepts and Development Paths Part 2. MOSFET. Silovaia elektronika. 2014;2(47):34‒40. (in Russ.) URL: https://power-e.ru/components/igbt-mosfet-2/ [Accessed 10th May 2022]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.А., Маркова Л.В., Смирнов В.А., Казаков Ю.В. Анализ результатов разработки энергетически эффективных широкополосных гидроакустических передающих устройств для звукоподводной связи // Гидроакустика. 2017. № 4(32). С. 56‒64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.A., Markova L.V., Smirnov V.A., Kazakov Yu.V. Analysis of the results of the development of energyefficient broadband hydroacoustic transmitters for underwater sound communication. Hydroacoustics. 2017;32(4):56‒64. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Manual TND6237/D. SiC MOSFETs: Gate Drive Optimization ON Semiconductor. Rev. 2, May – 2022. URL: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TND6237-D.PDF (дата обращения 10.05.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Manual TND6237/D. SiC MOSFETs: Gate Drive Optimization ON Semiconductor. Rev.2, May – 2022. URL: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TND6237-D.PDF [Accessed 10th May 2022]</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.А., Калашников С.А., Магарова Ю.А. Усилитель класса ABD сигналов звукоподводной связи // Труды X Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики» (ГА-2010, Санкт-Петербург, Россия, 25‒27 мая 2010). СПб.: Наука, 2010. С. 163‒165.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.A., Kalashnikov S.A., Magarova Yu.A. The ABD Class Amplifier of Underwater Sound Communication Signals. Proceedings of the X All-Russian Conference on Applied Technologies of Hydroacoustics and Hydrophysics, GA-2010, 25‒27 May 2010, St. Petersburg, Russia). St. Petersburg: Nauka Publ.; 2010. p.163‒165. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В.А., Майоров В.А., Полканов К.И. Двухканальный усилитель класса D. Патент на изобретение RU 2188498 C1 от 29.01.2001. Опубл. 27.08.2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandrov V.A., Maiorov V.A., Polkanov K.I. Two-Channel Class D Amplifier. Patent RF, no. 2188498 С1, 08.27.2002. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Казаков Ю.В. Результаты проектирования интегрального модуля высоковольтного усилителя мощности // Труды Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики» (ГА-2020, 21‒25 сентября 2020). СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2020. С. 495‒498.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazakov Yu.V. Results of Development of Integrated High-Voltage Switch-Mode Power. Proceedings of the X All-Russian Conference on Applied Technologies of Hydroacoustics and Hydrophysics, GA-2020, 21‒25 September 2020). St. Petersburg: POLITEH-PRESS Publ.; 2020. p.495‒498. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бхалла А., Рентюк В. Вы за SiC или кремний? Тенденции развития и проблемы применения SiC в приложениях. Часть 1 // Силовая электроника. 2020. № 1(82). С. 8‒11. URL: https://power-e.ru/components/sic_ili_kremnij-chast_1/ (дата обращения 10.05.2022)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bhalla A., Rentuk V. Are you for SiC or Silicon? Development Trends and Problems of Using SiC in Applications. Part 1. Silovaia elektronika. 2020;1(82):8‒11. (in Russ.) URL: https://power-e.ru/components/sic_ili_kremnij-chast_1 [Accessed 10th May 2022)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
