[發(fā)明專利]供電電壓可變的線性功放驅(qū)動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911203566.3
• 申請(qǐng)日: 2019-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN110855250B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉家曦;李立毅;陳啟明;曹繼偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F1/02
• 分類號(hào): H03F1/02;H03F1/08;H03F1/30;H03F1/32;H03F1/52;H03F3/20;G05B19/042;H02M3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張利明

1.一種供電電壓可變的線性功放驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于包括：

采集線性功放的輸出端電流信號(hào)A、負(fù)載工況需求信號(hào)B及供電電源的供電電壓信號(hào)C，并采用控制單元計(jì)算獲得線性功放的輸入端電流指令信號(hào)I；同時(shí)獲得可變供電電壓?jiǎn)卧恼?fù)電源PWM指令信號(hào)U+及U-；

可變供電電壓?jiǎn)卧糜诟鶕?jù)所述正負(fù)電源PWM指令信號(hào)U+及U-對(duì)供電電源進(jìn)行變換，獲得當(dāng)前預(yù)期供電電壓信號(hào)U_dc+及U_dc-，并將當(dāng)前預(yù)期供電電壓信號(hào)U_dc+及U_dc-作為線性功放的實(shí)際供電信號(hào)，使實(shí)際供電信號(hào)隨著負(fù)載工況需求進(jìn)行調(diào)整；

所述線性功放的輸出端電流信號(hào)A的獲得方法包括：

在所述線性功放的輸出端與負(fù)載之間設(shè)置采樣電阻R1，檢測(cè)采樣電阻R1兩端的電壓信號(hào)A1及A2，通過采樣電阻兩端的電壓信號(hào)A1及A2計(jì)算獲得線性功放的輸出端電流信號(hào)A；

所述負(fù)載工況需求包括：

暫態(tài)工作時(shí)對(duì)功放動(dòng)態(tài)階躍響應(yīng)能力的需求；

暫態(tài)工作時(shí)對(duì)功放電流加速能力的需求；

穩(wěn)態(tài)工作時(shí)對(duì)功放穩(wěn)態(tài)電流精度的需求；

以及在不同工況下，對(duì)功放帶寬的需求；

采用控制單元計(jì)算獲得線性功放的輸入端電流指令信號(hào)I的方法包括：

采用二號(hào)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)線性功放的輸出端電流信號(hào)A進(jìn)行變換，獲得輸出端電流信號(hào)的數(shù)字形式，輸入至微處理器；

采用一號(hào)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)供電電源的供電電壓信號(hào)C進(jìn)行變換，獲得供電電壓信號(hào)的數(shù)字形式，輸入至微處理器；

采用負(fù)載狀態(tài)調(diào)整單元對(duì)負(fù)載工況需求信號(hào)的數(shù)字形式、輸出端電流信號(hào)的數(shù)字形式及供電電壓信號(hào)的數(shù)字形式進(jìn)行處理，獲得線性功放的輸入端電流給定信號(hào)I_ref，并輸入至微處理器；所述負(fù)載工況需求信號(hào)的數(shù)字形式由負(fù)載工況需求信號(hào)B經(jīng)交互通訊的方式獲得；

所述微處理器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，獲得線性功放的輸入端電流指令信號(hào)數(shù)字形式，再通過DA轉(zhuǎn)換器進(jìn)行變換，獲得線性功放的輸入端電流指令信號(hào)I；所述輸入信號(hào)包括所述輸出端電流信號(hào)的數(shù)字形式、所述供電電壓信號(hào)的數(shù)字形式和所述線性功放的輸入端電流給定信號(hào)I_ref；

所述線性功放的輸入端電流指令信號(hào)I由前一采樣時(shí)刻的輸入端電流指令信號(hào)I與線性功放的輸入端電流給定信號(hào)I_ref進(jìn)行比較，并經(jīng)電流PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后獲得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電電壓可變的線性功放驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述控制單元獲得可變供電電壓?jiǎn)卧恼?fù)電源PWM指令信號(hào)U+及U-的方法包括：

所述微處理器結(jié)合線性功放的輸入端電流給定信號(hào)I_ref對(duì)供電電壓信號(hào)的數(shù)字形式進(jìn)行處理，獲得PWM調(diào)制信號(hào)，所述PWM調(diào)制信號(hào)再經(jīng)BUCK電路降壓處理，獲得可變供電電壓?jiǎn)卧恼?fù)電源PWM指令信號(hào)U+及U-；

所述可變供電電壓?jiǎn)卧恼?fù)電源PWM指令信號(hào)U的計(jì)算方法為：

式中K為功放對(duì)電壓的跟蹤速度系數(shù)，R為負(fù)載的等效電阻，f為期望帶寬，L為負(fù)載的等效電感；式中U＝U+或U-。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電電壓可變的線性功放驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，

所述可變供電電壓?jiǎn)卧糜诟鶕?jù)所述正負(fù)電源PWM指令信號(hào)U+及U-對(duì)供電電源進(jìn)行變換，獲得當(dāng)前預(yù)期供電電壓信號(hào)U_dc+及U_dc-的方法包括：

對(duì)于正電源PWM指令信號(hào)U+：

將正電源PWM指令信號(hào)U+與前一采樣周期的預(yù)期供電電壓信號(hào)U_dc+進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果經(jīng)電壓PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，獲得當(dāng)前預(yù)期供電正電壓信號(hào)U_dc+；

當(dāng)前預(yù)期供電負(fù)電壓信號(hào)U_dc-通過對(duì)當(dāng)前預(yù)期供電正電壓信號(hào)U_dc+取反獲得。