开关功率放大器的一种新型控制方法

论文题目: 开关功率放大器的一种新型控制方法

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电气工程

作者: 钟顺洪

导师: 谢品芳

关键词: 开关功率放大器,失真分析,新型控制方法

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 功率放大器是将输入参考信号放大为所需要信号的设备。功率放大器两个基本要求：一是输出信号变化能够与输入信号的变化相一致，即：系统失真小：二是整个功率放大器的损耗低，即：系统效率高。 传统功率放大器工作时，直接对模拟信号进行放大，开关管必须工作在线性放大区。因此传统功率放大器失真小，但损耗较大。 开关功率放大器的工作基于PWM模式：将输入信号与载波信号进行比较，经采样，得到脉冲宽度与输入信号幅度成正比例变化日PWM信号，然后经过驱动电路，驱动功率开关管，通过控制功率开关管的开关，实现放大，将放大的PWM电压送入低通滤波器，还原为放大的输入信号。开关功率放大器的开关管工作于开关状态，理论上效率可达100％，实际运用时效率也可达80％以上。开关功率放大器由于具有很高的效率，在体积、效率和功耗要求较高的场合具有很大的优势。目前，开关功率放大器已成为电力电子领域的研究热点，受到人们越来越多的关注。 开关功率放大器具有效率高的优势，但是由于开关变换器本身固有的非线性，开关功率放大器的失真通常大于传统的线性放大器，这是影响开关功率放大器得以广泛应用的原因。控制方法是开关功率放大器的关键技术方法，其设计直接影响到开关功率放大器输出的失真度。现有的一些开关功率放大器的控制方法，在一定程度上改善了开关功率放大器的输出失真，但是是以增加开关功率放大器损耗为前提。 本文以开关功率放大器为基础，在分析引起开关功率放大器输出失真的原因的基础上，提出了一种开关功率放大器的新型控制方法。这种控制方法通过分离开关功率放大器的功率电路和补偿电路，在一定范围内解决了开关功率放大器效率和失真度不能协调的矛盾，并通过仿真和实验进行验证。主要工作如下： 1．简要介绍开关功率放大器原理及结构，从理论上系统地分析引起开关功率放大器失真的因素，进行仿真分析，探索解决开关功率放大器失真的方法。 2．提出开关功率放大器的一种新型控制方法，并从理论上分析新型控制方法是如何实现效率和失真达到协调的。 3．构造了采用新型控制技术的开关功率放大器的电路结构。 4．对采用新型控制方法的开关功率放大器进行仿真分析和实验研究。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 功率放大器

1.2 功率放大器的分类

1.3 功率放大器的现状

1.4 论文的主要工作

2 开关功率放大器

2.1 开关功率放大器的基本结构

2.1.1 PWM调制

2.1.2 驱动级

2.1.3 放大级

2.1.4 输出级

2.2 小结

3 开关功率放大器失真分析

3.1 失真分析

3.1.1 PWM调制及传输

3.1.2 死区时间设置

3.1.3 开关管的非理想化开通和关断

3.1.4 输出低通滤波器

3.2 小结

4 采用新型控制方法的开关功率放大器

4.1 开关功率放大器的新型控制方法

4.2 采用新型控制方法的开关功率放大器的实现

4.2.1 功率电路的单周控制技术

4.2.2 动态补偿电路的滞环控制技术

4.3 小结

5 仿真分析

5.1 仿真参数

5.2 仿真结果

5.3 小结

6 实验研究

6.1 功率电路的设计

6.1.1 功率主电路设计

6.1.2 功率电路的控制电路设计

6.2 动态补偿电路设计

6.2.1 动态补偿主电路

6.2.2 动态补偿控制电路

6.3 附加电路

6.3.1 芯片电源电路

6.3.2 启动电路

6.3.3 保护电路

6.4 驱动电路

6.5 整机试验

6.6 小结

7 总结

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-05

参考文献

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• [4].高效率开关类功率放大器的研究与设计[D]. 侯磊.西南交通大学2009
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• [6].射频高效开关E类功率放大器研究[D]. 曹韬.电子科技大学2010
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• [7].数字功率放大器的设计与实现[D]. 俞世杰.电子科技大学2004
• [8].基于Σ-△调制的闭环D类功率放大器的设计[D]. 周小爽.浙江大学2006
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