[發(fā)明專利]基于單周控制技術(shù)的三電平開關(guān)功率放大器及控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610058791.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105553430B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔利明;王智;徐愛偉;呂飛
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山九華電子設(shè)備廠
• 主分類號: H03F3/217
• 分類號: H03F3/217
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種用于三電平開關(guān)功率放大器的單周期控制器的控制裝置，功率放大器包括單周期控制器、正電源采樣電路、負(fù)電源采樣電路、驅(qū)動電路、三電平主電路和濾波器，單周期控制器輸入音頻信號，單周期控制器與正電源之間連接正電源采樣電路，單周期控制器與負(fù)電源之間連接負(fù)電源采樣電路，驅(qū)動電路連接在單周期控制器與三電平主電路的輸入端之間，三電平主電路分別與正電源、負(fù)電源連接，三電平主電路的輸出端與濾波器的輸入端連接，濾波器的輸出端輸出音頻信號。本發(fā)明以正負(fù)電源的電壓為單周期采樣對象，能夠消除線路延時問題，降低輸出失真問題，且能夠提高開關(guān)功率放大器的效率和功率密度，以達(dá)到減小開關(guān)功率放大器的體積和重量的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于單周控制技術(shù)的三電平開關(guān)功率放大器及控制裝置。

背景技術(shù)

單周控制技術(shù)是一種單環(huán)非線性控制方法，與線性PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制技術(shù)相比具有電路簡單、控制精度高、響應(yīng)速度快、控制性能好等特點，但是同時也存在一些不足：由于傳統(tǒng)的單周控制采樣對象是輸出開關(guān)波形，存在線路延時問題，會導(dǎo)致波形失真大。且傳統(tǒng)的開關(guān)功率放大器多數(shù)采用二電平控制，存在開關(guān)管應(yīng)力大、濾波器體積大重量重等缺陷。因此，有必要提供一種新的開關(guān)功率放大器來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除線路延時問題，降低輸出失真問題，體積小、重量輕的基于單周控制技術(shù)的三電平開關(guān)功率放大器及控制裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于單周控制技術(shù)的三電平開關(guān)功率放大器，包括單周期控制器、正電源采樣電路、負(fù)電源采樣電路、驅(qū)動電路、三電平主電路和濾波器，所述單周期控制器的第一輸入端輸入音頻信號，所述單周期控制器的第二輸入端與正電源之間連接所述正電源采樣電路，所述單周期控制器的第三輸入端與負(fù)電源之間連接所述負(fù)電源采樣電路，所述單周期控制器的輸出端與所述驅(qū)動電路的輸入端連接，所述驅(qū)動電路的輸出端與所述三電平主電路的輸入端連接，所述三電平主電路進(jìn)一步分別與所述正電源、負(fù)電源連接，所述三電平主電路的輸出端與所述濾波器的輸入端連接，所述濾波器的輸出端輸出經(jīng)過處理后的音頻信號。

優(yōu)選的，所述三電平主電路包括第一至第四場效應(yīng)管，所述第一至第四場效應(yīng)管依次連接，其中，前一個場效應(yīng)管的源極與后一個場效應(yīng)管的漏極連接，所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述正電源連接，所述第四場效應(yīng)管的源極與所述負(fù)電源連接，所述第一至第四場效應(yīng)管的柵極分別與一個所述驅(qū)動電路連接，所述第二場效應(yīng)管的漏極與第一快恢復(fù)二極管的陰極連接，所述第二場效應(yīng)管的源極為所述三電平主電路的輸出端，第三場效應(yīng)管的源極與第二快恢復(fù)二極管的陽極連接，第二快恢復(fù)二極管的陰極與第一快恢復(fù)二極管的陽極連接，第二快恢復(fù)二極管的陰極進(jìn)一步接地。

本發(fā)明還提供一種用于所述三電平開關(guān)功率放大器的單周期控制器的控制裝置，包括依次連接的積分器、比較器、RS觸發(fā)器和門電路。

優(yōu)選的，所述積分器包括運(yùn)算放大器、電阻、電容和觸發(fā)開關(guān)，所述電阻的第一端接入采樣后的正電源信號或負(fù)電源信號，所述電阻的第二端與運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端連接，運(yùn)算放大器的正向輸入端接地，運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端與輸出端之間連接所述電容，所述電容與所述觸發(fā)開關(guān)并聯(lián)連接，運(yùn)算放大器的輸出端與比較器的負(fù)向輸入端連接。

優(yōu)選的，所述比較器的正向輸入端輸入取絕對值后的音頻信號，比較器的輸出端與RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端連接，RS觸發(fā)器的置位輸入端接入時鐘脈沖信號。