基于GaN器件的模块化多电平包络跟踪电源

发布时间：2020-12-10 13:49

　　包络消除与恢复EER(envelope elimination and restoration)技术是一种提高变包络幅值调制的射频功放效率的有效手段,其核心装置是高跟踪精度、高带宽和高效率的包络跟踪电源。为提高其带宽、效率和跟踪精度,提出了一种结构模块化的多电平包络跟踪电源电路。首先,由2个半桥单元层叠构成一个三电平子模块,并由1路独立直流电源供电;再将多个三电平子模块的输出串联后采用载波移相PWM进行调制,从而可得到多电平的输出电压。由于通过增加输出电压电平数提高了等效开关频率,并减小了阶梯电压,因此可有效提高带宽和跟踪精度。针对每个三电平子模块内部2个直流电容的电压不平衡问题,提出了一种微调PWM信号占空比的平衡控制方法。采用氮化镓GaN(gallium nitride)器件搭建了1台最大功率500 W、开关频率1 MHz和带宽400 kHz的五电平包络跟踪电源样机,实验结果验证了该电路拓扑及控制方法的有效性和可行性。 

【文章来源】：电源学报. 2020年05期 第28-34页 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

三电平子模块电路结构

图1 三电平子模块电路结构定义开关管S1～S4的开关函数分别为Sf1～Sf4，并假设每个子模块的电容电压保持平衡，则可得到2个子模块的输出电压Vo1和Vo2以及总输出电压Vo与2对开关管的开关状态关系，即

应用电容电压平衡算法时的单频正弦信号跟踪结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]包络跟踪电源调制技术研究进展[J]. 区力翔,李思臻,余凯,章国豪.  电子技术应用. 2018(07)
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[3]采用阶梯波方式的高效开关线性复合包络线跟踪电源[J]. 金茜,阮新波,郗焕,熊小玲.  电工技术学报. 2015(18)
[4]高效率包络跟踪电源设计[J]. 张林,薛红喜,胡云.  电路与系统学报. 2012(01)
[5]射频包络消除与恢复功率放大器性能分析[J]. 支传德,杨华中.  半导体学报. 2007(04)

硕士论文
[1]动态电源调制对射频功放效率提升的研究[D]. 王赛赛.南京航空航天大学 2017



本文编号：2908801