[發明專利]一種線性交流調壓與電壓濾波的裝置及方法

在審

• 申請號: 201910408942.6
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110109498A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 陳柏超;高偉;陳耀軍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;H02J3/01
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種線性交流調壓與電壓濾波的裝置，其特征在于：包括

信號源：用于產生功率管柵極驅動大信號，作為最終輸出電壓的參考；

甲乙類互補對稱功率放大結構：用于高保真線性功率放大；

交流供電電源：用于裝置的能量輸入并有效降低功率管管壓降；

信號源的頻率和相位利用鎖相環與供電電源保持一致，且為甲乙類線性放大結構的柵極提供電壓信號，甲乙類線性放大結構的源極作為整個電路的電壓輸出點，所述供電電源的參考電位通過負載電阻R_L與互補對稱放大結構中的輸出點連接。

2.根據權利要求1所述的一種線性交流調壓與電壓濾波的裝置，其特征在于：甲乙類線性放大結構包括：NMOS管與PMOS管組成的功率單元，其中，NMOS管的源極與PMOS管的源極連接并作為電壓輸出點，NMOS管的柵極與PMOS管的柵極同時與信號源的輸出相連；功率管保護電路，采用15V穩壓管限制柵源之間過電壓。

3.根據權利要求1所述的一種線性交流調壓與電壓濾波的裝置，其特征在于：供電電源為交流電壓源，可以是從普通變壓器抽頭取出的電壓，也可以是開關電路逆變后經簡單濾波得到的輸出電壓，對波形質量要求不高，而輸入信號為一定大小的標準正弦波；供電電源決定了輸出電壓調節的范圍，調壓的方式是改變輸入信號的大小，只要電源電壓大于輸入信號，調壓便可正常進行。

4.一種線性交流調壓與電壓濾波的方法，其特征在于：包括：

步驟1、為了避免交越失真，標準正弦波信號中需疊加同頻率的方波，方波值的大小應與功率管的門坎電壓值相等，輸入信號由特定的信號源產生；

步驟2、當信號源V_i在小于電源電壓V_s的范圍內變化時即為調壓的正常工作狀態，功率器件處于線性導通狀態，負載電壓將瞬態跟蹤柵極信號從而實現輸出電壓狀態的調節；

步驟3、當交流供電電源為含有多次諧波的電壓源時(在標準電源中注入特定諧波)，在滿足供電電源電壓值時刻大于信號源的前提下，輸出電壓由于跟隨輸入信號的標準正弦波即達到濾波效果。