一种倍频电路及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子技术领域，尤其是设及一种倍频电路及控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，用于大功率场合的倍频电路，越来越受到用户的关注。
[0003] 在用于大功率场合的倍频电路通常包括多个开关管，利用脉冲宽度调制（英文： Pulse Width Modulation，简称:PWM)技术对多个开关管进行控制。例如图1示出了一种传 统的倍频电路，该倍频电路包括开关管S1-S4，变压器T，滤波电感L和整流二极管D1-D4，Vin 为输入电压，Vout为输出电压。该倍频电路通过控制前级两个桥臂间的移相角，实现对输入 电压的倍频。
[0004] 可见，图1所示的倍频电路中，除了开关管之外，还包括滤波电感和变压器等元件， 而相比开关管，电感和变压器不仅成本比较高，而且造成了整个电路的体积的增加。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种倍频电路及控制方法，不需要电感和变压器 等元件，从而减少成本和电路体积。
[0006] 为此，本发明解决技术问题的技术方案是：
[0007] 本发明提供了一种倍频电路，包括:并联的第一支路和第二支路；
[000引从所述第一支路的第一端到第二端，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和 第二开关组;从所述第二支路的第一端到第二端，所述第二支路包括依次串联的第Ξ开关 组和第四开关组;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中 各包括N个并联的开关管，N> 2;
[0009] 所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端连接第一电压信号，所述第一支 路的第二端和所述第二支路的第二端连接第二电压信号，所述第一电压信号的电压值大于 所述第二电压信号的电压值;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第 四开关组中各个开关管的控制端用于接收控制信号；
[0010] 所述第一开关组和所述第二开关组的连接节点，W及所述第Ξ开关组和所述第四 开关组的连接节点为所述倍频电路的输出端，所述输出端用于输出所述控制信号的倍频信 号，所述倍频信号的频率为所述控制信号的频率的2N倍。
[0011] 可选的，所述控制信号使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二 开关组和所述第Ξ开关组不工作;或者，使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述 第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0012] 可选的，若所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开 关组和所述第Ξ开关组不工作；
[0013] 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第 一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关 管的控制端；
[0014] 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 丄,D,丄； 2N N
[0015] 所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第四 信号组中的N个PWM信号，与所述第一信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0016] 可选的，若所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一 开关组和所述第四开关管组不工作；
[0017] 所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于输入至所述第 二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关组中各个开关 管的控制端；
[001引所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 1 η 1 2Ν Ν
[0019] 所述第二信号组包括Ν个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第二 信号组中的N个PWM信号，与所述第Ξ信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0020] 可选的，还包括：
[0021] 控制电路，用于生成所述控制信号，并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述 第Ξ开关组和所述第四开关组中各个开关管的控制端输出所述控制信号。
[0022] 可选的，所述控制电路包括：
[0023] 比较电路，用于获得闭合系统中反馈信号与参考信号的差值信号，将所述差值信 号输出至PID控制电路；
[0024] 所述PID控制电路，用于将所述差值信号进行PID处理后，作为所述基准信号输出 至生成电路；
[0025] 所述生成电路，用于根据所述基准信号和接收到的相位控制信号生成所述控制信 号，并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中各个开关 管的控制端输出所述控制信号。
[00%]可选的，所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中 各个开关管，均并联有反向二极管。
[0027] 本发明提供了一种倍频电路的控制方法，用于上述任一倍频电路中，所述方法包 括：
[0028] 向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中各个 开关管的控制端输入控制信号，使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二 开关组和所述第Ξ开关组不工作;或者，使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述 第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0029] 可选的，若所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开 关组和所述第Ξ开关组不工作；
[0030] 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第 一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关 管的控制端；
[00別]所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 丄,丄； 2N: N
[0032] 所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第四 信号组中的N个PWM信号，与所述第一信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0033] 可选的，若所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一 开关组和所述第四开关管组不工作；
[0034] 所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于输入至所述第 二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关组中各个开关 管的控制端；
[003引所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 1 <[)各丄; 2N N
[0036] 所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第二 信号组中的N个PWM信号，与所述第Ξ信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0037] 通过上述技术方案可知，本发明实施例提供了一种倍频电路，包括并联的第一支 路和第二支路，其中，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和第二开关组;所述第二支 路包括依次串联的第Ξ开关组和第四开关组;每个开关组中分别包括N个并联的开关管，N >2。可见，本发明实施例提供的倍频电路，不需要电感和变压器等元件，从而减少了成本和 电路体积。并且，本发明实施例中的倍频电路能够实现2N倍频，因此，每个开关管的开关频 率不需要很高，但是能够提高整个倍频电路的开关频率，例如，每个开关管的开关频率为 25Ifflz，则倍频电路的开关频率能够达到25 X 2N Ifflz。
【附图说明】
[0038] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，还可W根据运些附图获得其它的附图。
[0039] 图1为现有技术中一种倍频电路的拓扑；
[0040] 图2为本发明实施例提供的倍频电路的一种实施例的结构示意图；
[0041] 图3为本发明