专利名称：用于快速跟踪参考的反激型多电平输出直流电源的制作方法
技术领域：
本发明是一个输出电平能够随输入的参考电压发生变化的反激型直流电源，属电力电子学领域。
背景技术：
现代通信中，信号经过调制后需要经过线性射频功率放大器(radio frequencypoweramplifier, RFPA)经行功率放大，然后再发射出去，如图2 (a)所示。线性RFPA工作在线性放大区，因此会产生很大的损耗，损耗为
权利要求
1.在反激变换器的基础上，增加副边绕组的数目，形成多路输出的反激变换器，将输出串联在一起，通过输出开关管Sp1、 Sp2、· · ·、Sp(^1)、Spk (正组)， Sn1、§N2、· · ·、Sn(k_!)、SNk (负组) 和防环流二极管Dp1、 Dp2、· · ·、Dp(^1)、Dpk (正组)， Dn1、Dn2、· · ·、Dn(k— )、(负组)与输出母线相连，通过控制输出开关管的开通和关断使输出母线上的电平发生变化；副边的多路输出分为正组和负组，正组=PpP2.....PkfPk;负组=NpN2.....N ;正组的每一路输出正电压+U，负组的每一路输出负电压-U;正组的每一路输出通过一个输出开关管SPi(i =1、2.. . k)和一个防环流二极管Dpi (i = 1,2... k)串联与正组输出母线相连，二极管Dpi的阴极接正组输出母线，阳极与开关管Spi的源极相连，Spi的漏极接Pi路输出的高电势端(滤波电容Ci的高电势端)，防环流二极管Dpi是为了防止电流从正组的高路输出流向正组的低路输出，造成正组不同输出单元之间的环流，正组的最高路输出Pk的电势最高，不会有电流流入，因此该路的防环流二极管Dpk可省略，由于电源工作时其输出的电压不能为零，最低路的开关管一直开通，因此最低路输出P1的输出开关管Spi可以省略；负组的每一路输出通过一个输出开关管SNi(i = 1,2... k)和一个防环流二极管DNi(i = 1,2... k)串联与负组输出母线相连，二极管Dm的阳极接负组输出母线，阴极与开关管SNi的漏极相连，SNi的源极接队路输出的低电势端(滤波电容Ci'的低电势端)，防环流二极管DNi是为了防止电流从负组的低路输出流向负组的高路输出(负组中的高路输出电势低，低路输出电势高)，因为负组的最高路输出Nk的电势最低，不会有电流流出，因此防环流二极管Dfflt可以省略，由于电源工作时其输出的电压不能为零，负组最低路的开关管一直开通，最低路输出N1的输出开关管Sm可以省略；正组的反激变换器副边二极管D1. . . Dk的阳极接正组反激变压器的副边同名端(标有·的一端)，阴极接滤波电容Ci的高电势端；负组的反激变换器副边二极管D1' ... Dk'的阴极接负组反激变压器的副边同名端(标有*的一端)，阳极接滤波电容 Ci'的低电势端；正组和负组的结构对称，可以抑制共模干扰。
2.第一级控制待发射信号uin(t)经过包络线检测后输出参考信号vMf(t)，vMf(t)是输出开关管逻辑控制器的输入，输出开关管逻辑控制器根据当vMf(t)的变化输出开关管的控制信号在vMf(t)电压上升的过程中，即%^>0时，输出开关管要提前开通，以保证母at线输出电平大于RFPA输出信号的幅值，当O彡vref (t) < O. 9v0时SP1、Sni开通，正组输出母线电压为+U，负组输出母线电压为-U，当O. 9v0 ( vref (t) < O. 9X2vQ时Sp1、Sni，SP2、SN2 开通，正组输出母线电压为+2U，负组输出母线电压为-2U，...，当O. 9X (k-2) V0 ( vref (t) < 0.9X (k-l)v0 时 SP1、Sni , SP2, SN2，, SP(k_D、SN(k_D 开通，正组输出母线电压为 +(k_l)U， 负组输出母线电压为 _(k-l)U，当 O. 9 X (k-l)v0 ( vref (t) < kv0 时 Sp1、Sni，SP2、Sn2，…， Sp(k-1)、Sn(k-1)，Spk、SNk 开通，正组输出母线电压为+kU，负组输出母线电压为-kU ;在Vref (t)电压下降的过程中，即%^<0时，输出开关管不需要提前开通当(k-l)vQ彡<kv0dt时 SP1、Sni , Sp2 λ SN2, · · ·，Sp(^1) λ Sn(^1) , Spk λ SNk 开通，正组输出母线电压为+kU，负组输出母线电压为-kU,当(k-2) v0 ( vref (t) < (k-1) V0 时Sp1、Sni，Sp2、Sn2，· · ·，Sp(k-!)、Sn(k-!) 开通，正组输出母线电压为+(k-l)U，负组输出母线电压为-(k-l)U，...，当V。彡vref (t) < 2v0时SP1、 SN1, SP2、Sn2开通，正组输出母线电压为+2U，负组输出母线电压为-2U，当O彡Vref⑴< V0 时SP1、Sni开通，正组输出母线电压为+U，负组输出母线电压为-U ;第二级控制因为副边的 每一个绕组匝数和器件参数都一致，因此要控制正组的每一路输出为+U，负组的每一路输出为-U，只需要采样正组P1路的输出和负组N1路的输出来进行控制；采样P1路的输出 +U1，经过比例环节α后与输入参考电压Z相减，差值Λ V作为正组调节器的输入，正组调节器根据输入的差值Λ V调节控制信号V的占空比，使P1路的输出+U1 = +U ;采样N1路的输出-U1，经过比例环节α后与输入参考电压/相加，因为-U1是负的，所以相当于输入参考电压/与N1路的输出相减，差值Λν'作为负组调节器的输入，负组调节器根据输入的差值Λ V调节控制信号V'的占空比，使N1路的输出-U1 = -U。
全文摘要
本发明提出了一种输出电平能够快速跟踪参考变化的反激型多电平输出直流电源。这种电源可以用于一些电源电压需要随参考发生变化的场合，比如射频功率放大器、音响功率放大器的供电电源，可以有效的提高功率放大器的效率，减少损耗。本发明在反激型开关电源的基础上，增加副边的绕组数目，再将每个副边的输出串联，配合副边输出开关管的控制，实现输出电平可变。副边输出开关管的开通和关断受输入参考的控制，从而可以使输出电平跟踪输入的参考信号。控制上采用了原边开关管控制和副边输出开关管控制两级控制策略，加快了系统响应速度，增强了抗干扰能力。
文档编号H02M3/335GK103001500SQ20121056642
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者邹爱龙, 王慧贞, 吴凯成, 陈晨, 陈颖玉 申请人:南京航空航天大学