[发明专利]一种串联结构高带宽包络线跟踪电源及其控制方法

权利要求书

1.一种串联结构高带宽包络线跟踪电源，其特征在于，包括串联的开关变换器VSC和线性放大器VLA，所述开关变换器和线性放大器均工作在电压源形式；

所述VSC跟踪降带宽的包络信号，输出一个阶梯波电压，以降低VSC的等效开关频率，提高VSC的效率；

所述VLA跟踪初始高带宽包络信号，保证ET电源的高跟踪带宽。

2.根据权利要求1所述的一种串联结构高带宽包络线跟踪电源，其特征在于，所述VSC包括电平提供单元和电平选通单元；

电平提供单元包括m个结构相同且并联的Buck变换器电路；

电平选通单元包括选通开关管SW_i(i＝2,3,…,m)和阻断二极管D_i(i＝1,3,…,m-1)。

3.根据权利要求2所述的一种串联结构高带宽包络线跟踪电源，其特征在于，所述VSC中，电平提供单元的第m个Buck变换器电路包括开关管Q_m、续流二极管D_m、滤波电感L_fm和滤波电容C_m；

开关管Q_m的源极、续流二极管D_m的阴极和滤波电感L_fm的一端相互连接，滤波电感L_fm的另一端、滤波电容C_m的一端和选通开关管SW_m的漏极相互连接，滤波电容C_m的另一端接地；

开关管Q_i(i＝1,2,…,m)漏极连在一起，并和输入电源V_in的正端相连，滤波电容C_i(i＝1,2,…,m-1)的一端和阻断二极管D_i(i＝1,2,…,m-1)的阳极分别连接，滤波电容C_i(i＝1,2,…,m-1)的另一端均接地；

阻断二极管D_i(i＝2,3,…,m-1)的阴极和选通开关管SW_i(i＝2,3,…,m-1)的漏极相连，选通开关管SW_i(i＝2,3,…,m)的源极、阻断二极管D₁的阴极和VLA中的功率管Q_VLA的漏极相连。

4.根据权利要求3所述的一种串联结构高带宽包络线跟踪电源，其特征在于，所述线性放大器VLA为A类VLA；

所述VLA包括功率管Q_VLA、电压调节器和分压电路单元；

所述功率管Q_VLA的一端与分压电路单元的一端连接且功率管Q_VLA的此端用于给负载供电；

所述分压电路单元的输出端与电压调节器连接，分压电路单元的另一端接地；

所述电压调节器与功率管Q_VLA的控制端连接。

5.权利要求4所述的一种串联结构高带宽包络线跟踪电源的控制方法，其特征在于，所述方法包括所述VSC的控制方法和所述VLA的控制方法；

所述VSC的控制方法为：

1)将包络信号v_env分别与设定的多个门限电平V_seti(i＝2,3,…,m,V_set2…V_setm)进行比较，当v_env大于V_seti时，比较器Comp_i的输出S_i为高电平；

2)将S₂～S_m分别作为选通开关管SW₂～SW_m的控制信号；

当多个选通开关管的控制信号都为高电平时，电平选通单元输出最高电平，则VSC的输出电压v_mul以阶梯波形式拟合v_o，表示为：

3)选通开关管的开关频率与包络信号带宽有关，包络带宽越高，则选通开关管的开关频率越高，基于此，采用降包络信号作为比较器的输入，从而降低开关频率，提高VSC的效率。