專利名稱：用于快速跟蹤參考的反激型多電平輸出直流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一個輸出電平能夠隨輸入的參考電壓發(fā)生變化的反激型直流電源，屬電力電子學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代通信中，信號經(jīng)過調(diào)制后需要經(jīng)過線性射頻功率放大器(radio frequencypoweramplifier, RFPA)經(jīng)行功率放大，然后再發(fā)射出去，如圖2 (a)所示。線性RFPA工作在線性放大區(qū)，因此會產(chǎn)生很大的損耗，損耗為
權(quán)利要求
1.在反激變換器的基礎(chǔ)上，增加副邊繞組的數(shù)目，形成多路輸出的反激變換器，將輸出串聯(lián)在一起，通過輸出開關(guān)管Sp1、 Sp2、· · ·、Sp(^1)、Spk (正組)， Sn1、§N2、· · ·、Sn(k_!)、SNk (負組) 和防環(huán)流二極管Dp1、 Dp2、· · ·、Dp(^1)、Dpk (正組)， Dn1、Dn2、· · ·、Dn(k— )、(負組)與輸出母線相連，通過控制輸出開關(guān)管的開通和關(guān)斷使輸出母線上的電平發(fā)生變化；副邊的多路輸出分為正組和負組，正組=PpP2.....PkfPk;負組=NpN2.....N ;正組的每一路輸出正電壓+U，負組的每一路輸出負電壓-U;正組的每一路輸出通過一個輸出開關(guān)管SPi(i =1、2.. . k)和一個防環(huán)流二極管Dpi (i = 1,2... k)串聯(lián)與正組輸出母線相連，二極管Dpi的陰極接正組輸出母線，陽極與開關(guān)管Spi的源極相連，Spi的漏極接Pi路輸出的高電勢端(濾波電容Ci的高電勢端)，防環(huán)流二極管Dpi是為了防止電流從正組的高路輸出流向正組的低路輸出，造成正組不同輸出單元之間的環(huán)流，正組的最高路輸出Pk的電勢最高，不會有電流流入，因此該路的防環(huán)流二極管Dpk可省略，由于電源工作時其輸出的電壓不能為零，最低路的開關(guān)管一直開通，因此最低路輸出P1的輸出開關(guān)管Spi可以省略；負組的每一路輸出通過一個輸出開關(guān)管SNi(i = 1,2... k)和一個防環(huán)流二極管DNi(i = 1,2... k)串聯(lián)與負組輸出母線相連，二極管Dm的陽極接負組輸出母線，陰極與開關(guān)管SNi的漏極相連，SNi的源極接隊路輸出的低電勢端(濾波電容Ci'的低電勢端)，防環(huán)流二極管DNi是為了防止電流從負組的低路輸出流向負組的高路輸出(負組中的高路輸出電勢低，低路輸出電勢高)，因為負組的最高路輸出Nk的電勢最低，不會有電流流出，因此防環(huán)流二極管Dfflt可以省略，由于電源工作時其輸出的電壓不能為零，負組最低路的開關(guān)管一直開通，最低路輸出N1的輸出開關(guān)管Sm可以省略；正組的反激變換器副邊二極管D1. . . Dk的陽極接正組反激變壓器的副邊同名端(標有·的一端)，陰極接濾波電容Ci的高電勢端；負組的反激變換器副邊二極管D1' ... Dk'的陰極接負組反激變壓器的副邊同名端(標有*的一端)，陽極接濾波電容 Ci'的低電勢端；正組和負組的結(jié)構(gòu)對稱，可以抑制共模干擾。
2.第一級控制待發(fā)射信號uin(t)經(jīng)過包絡(luò)線檢測后輸出參考信號vMf(t)，vMf(t)是輸出開關(guān)管邏輯控制器的輸入，輸出開關(guān)管邏輯控制器根據(jù)當vMf(t)的變化輸出開關(guān)管的控制信號在vMf(t)電壓上升的過程中，即%^>0時，輸出開關(guān)管要提前開通，以保證母at線輸出電平大于RFPA輸出信號的幅值，當O彡vref (t) < O. 9v0時SP1、Sni開通，正組輸出母線電壓為+U，負組輸出母線電壓為-U，當O. 9v0 ( vref (t) < O. 9X2vQ時Sp1、Sni，SP2、SN2 開通，正組輸出母線電壓為+2U，負組輸出母線電壓為-2U，...，當O. 9X (k-2) V0 ( vref (t) < 0.9X (k-l)v0 時 SP1、Sni , SP2, SN2，, SP(k_D、SN(k_D 開通，正組輸出母線電壓為 +(k_l)U， 負組輸出母線電壓為 _(k-l)U，當 O. 9 X (k-l)v0 ( vref (t) < kv0 時 Sp1、Sni，SP2、Sn2，…， Sp(k-1)、Sn(k-1)，Spk、SNk 開通，正組輸出母線電壓為+kU，負組輸出母線電壓為-kU ;在Vref (t)電壓下降的過程中，即%^<0時，輸出開關(guān)管不需要提前開通當(k-l)vQ彡<kv0dt時 SP1、Sni , Sp2 λ SN2, · · ·，Sp(^1) λ Sn(^1) , Spk λ SNk 開通，正組輸出母線電壓為+kU，負組輸出母線電壓為-kU,當(k-2) v0 ( vref (t) < (k-1) V0 時Sp1、Sni，Sp2、Sn2，· · ·，Sp(k-!)、Sn(k-!) 開通，正組輸出母線電壓為+(k-l)U，負組輸出母線電壓為-(k-l)U，...，當V。彡vref (t) < 2v0時SP1、 SN1, SP2、Sn2開通，正組輸出母線電壓為+2U，負組輸出母線電壓為-2U，當O彡Vref⑴< V0 時SP1、Sni開通，正組輸出母線電壓為+U，負組輸出母線電壓為-U ;第二級控制因為副邊的 每一個繞組匝數(shù)和器件參數(shù)都一致，因此要控制正組的每一路輸出為+U，負組的每一路輸出為-U，只需要采樣正組P1路的輸出和負組N1路的輸出來進行控制；采樣P1路的輸出 +U1，經(jīng)過比例環(huán)節(jié)α后與輸入?yún)⒖茧妷篫相減，差值Λ V作為正組調(diào)節(jié)器的輸入，正組調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入的差值Λ V調(diào)節(jié)控制信號V的占空比，使P1路的輸出+U1 = +U ;采樣N1路的輸出-U1，經(jīng)過比例環(huán)節(jié)α后與輸入?yún)⒖茧妷?相加，因為-U1是負的，所以相當于輸入?yún)⒖茧妷?與N1路的輸出相減，差值Λν'作為負組調(diào)節(jié)器的輸入，負組調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入的差值Λ V調(diào)節(jié)控制信號V'的占空比，使N1路的輸出-U1 = -U。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種輸出電平能夠快速跟蹤參考變化的反激型多電平輸出直流電源。這種電源可以用于一些電源電壓需要隨參考發(fā)生變化的場合，比如射頻功率放大器、音響功率放大器的供電電源，可以有效的提高功率放大器的效率，減少損耗。本發(fā)明在反激型開關(guān)電源的基礎(chǔ)上，增加副邊的繞組數(shù)目，再將每個副邊的輸出串聯(lián)，配合副邊輸出開關(guān)管的控制，實現(xiàn)輸出電平可變。副邊輸出開關(guān)管的開通和關(guān)斷受輸入?yún)⒖嫉目刂?，從而可以使輸出電平跟蹤輸入的參考信號?？刂粕喜捎昧嗽呴_關(guān)管控制和副邊輸出開關(guān)管控制兩級控制策略，加快了系統(tǒng)響應(yīng)速度，增強了抗干擾能力。
文檔編號H02M3/335GK103001500SQ20121056642
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者鄒愛龍, 王慧貞, 吳凱成, 陳晨, 陳穎玉 申請人:南京航空航天大學(xué)