基于功率频谱分段方法的高效率包络线跟踪电源

发布时间：2020-06-21 18:24

【摘要】：随着现代移动通信的发展,为了在有限的频带资源内传输更多的数据,需要采用频谱利用率更高的信号调制技术,这使得射频信号的包络不再恒定。当采用恒定电压供电时,线性功率放大器所承受的电压差较高,其效率非常低。包络线跟踪(Envelope Tracking,ET)技术能够根据射频输入信号包络的变化而动态调节功率放大器的供电电压,减小其承受的电压差,由此可以大幅提高功率放大器的效率。ET电源作为ET技术的核心装置,其效率和跟踪带宽影响了整个系统的效率。本文基于功率频谱分段方法,研究能够实现高效率及高带宽的包络线跟踪电源。开关线性复合(Switch-Linear Hybrid,SLH)ET电源集成了开关变换器的高效率和线性放大器的高跟踪带宽的优点,是目前ET电源的主流结构。随着包络线信号带宽的进一步提高,采用单个开关变换器的SLH ET电源难以实现较高的效率。本文基于功率频谱分段方法,提出一种由跟踪带宽不同的多个开关变换器构成的SLH ET电源的拓扑结构,并以采用两个跟踪带宽不同的开关变换器构成的SLH ET电源为例,介绍其工作原理,其中跟踪带宽较低的开关变换器称为慢速变换器,跟踪带宽较高的开关变换器称为快速变换器。针对慢速变换器和快速变换器,本文分别提出了谷值点电流控制策略和准临界连续模式(Critical continuous Mode,CRM)电流控制策略。本文最后研制了一台跟踪带宽为10MHz,平均输出功率为20W,输出电压范围为9.6V~26.4V的SLH ET电源原理样机,并进行了实验验证。实验结果验证了本文所提出的电路拓扑及电流控制策略的有效性。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN86

【参考文献】