。脉冲宽度调制控制部205根据所确认的输出电压，分别计算N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238中需要补充开启或关闭的逆变器的数量。然后，脉冲宽度调制控制部205生成脉冲宽度调制信号，使得在N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238中的至少一个逆变器需要补充开启或关闭的情况下，按照分别已设定于N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的工作顺序，开启或关闭N — I个逆变器222、228及M个逆变器 232、238。
[0052]脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，使得在N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238中的至少一个逆变器需要补充开启的情况下，补充开启分别已设定于N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的顺序的逆变器。脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，使得在需要关闭处于开启状态的逆变器的情况下，在处于开启状态的逆变器中从已设定的顺序的逆变器开始关闭。脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，使得在需要按照规定占空比关闭处于开启状态的逆变器的情况下，在处于开启状态的逆变器中已设定的顺序的逆变器在规定占空比下被关闭。
[0053]例如，脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，以在需要补充开启N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238中的至少一个逆变器的情况下，从分别已设定于N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的工作顺序中的序位高的逆变器开始补充开启。脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，以在需要关闭处于开启状态的逆变器的情况下，从处于开启状态的逆变器中的序位低的逆变器开始关闭。脉冲宽度调制控制部205根据输入信号来生成脉冲宽度调制信号，以在需要按照规定占空比关闭处于开启状态的逆变器的情况下，处于开启状态的逆变器中的序位低的逆变器在规定占空比下被关闭。
[0054]由此，本实施例混合型开关放大器200如前述的容错型开关放大器100，可使包含在混合型开关放大器200的N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238各自的开关频率减小。并且，若每个切换周期所需的输出电压的变化幅度不大，则混合型开关放大器200可使N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的开关频率最大限度地减小，从而可以达到以相对高效率且低噪音的方式生成放大信号的效果。
[0055]分别已设定于本实施例N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238的逆变器的工作顺序不限定于特定方式，可通过各种方式来决定工作顺序。
[0056]逆变器部210包括:N -1个逆变器(第一逆变器222至第N — I逆变器228)和M个逆变器(第一逆变器232至第M逆变器238)，上述N — I个逆变器包括多个开关元件226，上述M个逆变器包括多个开关元件236，该多个开关元件236具有不同于包含在N — I个逆变器222、228中的多个开关元件226的电气特性。此时，N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238根据向各个多个开关元件输入的脉冲宽度调制信号，开启或关闭各个多个开关元件，切换被施加的直流电压，并生成输出信号。另一方面，N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238分别包括用于提供直流的直流电源部224、234。
[0057]另一方面，在Vs (已设定的最大放大水平所需要的输出电压)进行N (全部逆变器的数量)等分的情况下，本实施例混合型开关放大器200的逆变器部210使得各个逆变器可生成Vs/N的输出电压的N — I个逆变器222、228的全部输出电压生成Vs (N — I)/N的输出电压。并且，逆变器部210使得各个逆变器可生成Vs/(NXM)的输出电压的M个逆变器232、238的全部输出电压生成Vs/N的输出电压。最终，N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238可生成最大Vs的输出电压。由此，脉冲宽度调制控制部205通过控制N —I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的开关频率，使得N — I个逆变器222、228以低开关频率切换，并供给放大输入信号所需的大部分输出电压，M个逆变器232、238以高开关频率切换，生成脉冲宽度调制信号，以提供剩余输出电压。
[0058]图2所示的混合型开关放大器200的逆变器部210包括以绝缘栅双极晶体管(IGBT)形态呈现的N — I个逆变器222、228及以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232、238。如图1的容错型开关放大器100中所明示，在以金属氧化物半导体场效应晶体管形态构成的逆变器中，通过并联构成金属氧化物半导体场效应晶体管的多个开关元件来使电阻减小，并且可按需使导通损耗减少。在以绝缘栅双极晶体管形态构成的逆变器中，对于高电压具有效率性，且相比于金属氧化物半导体场效应晶体管，导通开关元件时的电压下降相对小，因此，可使导通损耗减少(这表示在相同耐压的情况下，半导体元件单位面积的电流更大)。即，本实施例混合型开关放大器200利用以绝缘栅双极晶体管形态呈现的N -1个逆变器222、228及以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232、238工作，以产生低导通损耗。
[0059]另一方面，在图2所示的混合型开关放大器200中，示出了 N — I个逆变器222、228以绝缘栅双极晶体管形态呈现，M个逆变器232、238以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现，但不受此限定，若放大器由具有不同特性的多个元件构成，则可采用任何形态。例如，可由相同耐压的金属氧化物半导体场效应晶体管替代绝缘栅双极晶体管形态。
[0060]相比于以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232、238中所包含的多个开关元件236，以绝缘栅双极晶体管形态呈现的N — I个逆变器222、228中所包含的多个开关元件226使用耐压高、开关损耗相对大的开关元件。并且，相比于以绝缘栅双极晶体管形态呈现的N— I个逆变器222、228中所包含的多个开关元件226，以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232、238中所包含的多个开关元件236使用耐压低、开关损耗相对小的开关元件。即，混合型开关放大器200中混合有由具有不同电气特性的开关元件构成的逆变器，具有低导通损耗，在高开关频率下也具有低开关损耗。
[0061]另一方面，虽然明示了相比于以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232、238中所包含的多个开关元件236，以绝缘栅双极晶体管形态呈现的N — I个逆变器222、228中所包含的多个开关元件226使用耐压高、开关损耗相对大的开关元件，但不受此限定，可使用相对于多数开关元件的耐压高、开关损耗相对大的开关元件。
[0062]同样，虽然明示了相比于以绝缘栅双极晶体管形态呈现的N — I个逆变器222、228中所包含的多个开关元件226，以金属氧化物半导体场效应晶体管形态呈现的M个逆变器232,238中所包含的多个开关元件236使用耐压低、开关损耗相对小的开关元件，但不受此限定，可使用相对于多数开关元件的耐压低、开关损耗相对小的开关元件。
[0063]另一方面，相比于能够提供已设定的最大放大水平所需的输出电压的逆变器的数量，本实施例逆变器部210还可包括至少多出一个逆变器来包含在N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238。由此，通过控制使得在N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238中的一个逆变器发生故障的情况下，使与发生故障的逆变器的输出端相连接的开关短路，通过除了发生故障的逆变器以外的剩余逆变器来提供所需的输出电压。
[0064]控制部240分别与N— I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的输出端并联，并包括根据N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的正常工作与否来短路或被开放的N -1个开关(第一开关242至第N — I开关244)及M个开关(第一开关246至第M开关248)。此时，在判断为与各开关相连接的逆变器正常工作的情况下，开放N — I个开关242、244及M个开关246、248，在判断为与各开关相连接的逆变器未正常工作的情况下，短路N — I个开关242、244及M个开关246、248，以避免无法正常工作的逆变器妨碍剩余逆变器的工作。另一方面，本实施例混合型开关放大器200还可包括开关工作控制部(未图示)，上述开关工作控制部判断N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238的正常工作与否，根据判断结果生成可使N -1个逆变器222、228及M个逆变器232、238短路或被开放的控制命令。
[0065]另一方面，N — I个逆变器222、228及M个逆变器232、238的输出端相互串联，来生成合并从各逆变器输出的输出信号的放大信号。然后，所生成的放大信号经过低通滤波器(Low Pass Filter) 250，滤掉高频要素，最终仅有必要频率成分的信号提供到负载260。
[0066]图3为示出本实施例容错型开关放大器100根据脉冲宽度调制信号控制N个逆变器112、118的工作的过程的示例图。另一方面，在图3中假定容错型开关放大器100共由12个逆变器112、118构成，按顺序分别赋予I至12的编号。
[0067]并且，在图3中例示了通过图1所示的工作顺序补充开启或关闭N个逆变器112、118中的至少一个逆变器的过程，但不受此限定，可通过各种工作顺序补充开启或关闭N个逆变器112、118中的至少一个逆变器。
[0068]另一方面，假定12个逆变器112、118可分别生成的最大输出电压为Vs/12，基于输入信号及输入信号有关放大信号的反馈结果，在第一个周期中需要生成5.50XVs/12的全部输出电压，则容错型开关放大器100在切换周期内5个逆变器全负荷开启、I个逆变器以50%的占空比开启后工作即可。S卩，容错型开关放大器100根据脉冲宽度调制信号在第一个周期内使12个逆变器112、118中的第三逆变器至第八逆变器以开启状态工作，其中，序位最低的第三逆变