[发明专利]一种基于多级耦合电感优化设计的梯度功率放大器

摘要

本发明涉及一种基于多级耦合电感优化设计的梯度功率放大器，包括PWM控制电路，与PWM控制电路相连接的功率变化电路，与功率变化电路和负载相连接的低通滤波电路。低通滤波电路包括耦合电感部分和低通滤波电容部分，耦合电感部分连接在所述功率变化电路和所述低通滤波电容部分之间，耦合电感部分包括至少两级耦合电感。该基于多级耦合电感优化设计的梯度功率放大器中采用多级耦合电感，最大程度提升了梯度功率放大器的快速响应能力，同时进一步实现了低的输出电流纹波。

主权项

1.一种基于多级耦合电感优化设计的梯度功率放大器，包括PWM控制电路(1)，分别与梯度控制信号输出端和输出电流的反馈端相连接，用于处理梯度控制信号和输出电流的反馈信号，以根据控制逻辑输出PWM控制信号；功率变化电路(2)，输入端与所述PWM控制电路(1)的PWM控制信号输出端相连接，根据PWM控制信号产生高压脉冲；低通滤波电路(3)，输入端与所述功率变化电路(2)相连接，用于滤波生成高压信号输出到负载，完成高压脉冲到负载端两端电压差的转换，使得负载中产生预期的电流；其特征在于：所述低通滤波电路(3)包括耦合电感部分(31)和低通滤波电容部分(32)，所述耦合电感部分(31)连接在所述功率变化电路(2)和所述低通滤波电容部分(32)之间，所述耦合电感部分(31)包括至少两级耦合电感；所述功率变化电路(2)包括第一组H桥电路(2A)、第二组H桥电路(2B)、第三组H桥电路(2C)和第四组H桥电路(2D)，第一组H桥电路(2A)、第二组H桥电路(2B)、第三组H桥电路(2C)和第四组H桥电路(2D)工作对应的PWM时序分别为0度、180度、90度和270度；所述耦合电感部分(31)包括第一级耦合电感(31A)和第二级耦合电感(31B)；第一级耦合电感(31A)包括第一耦合电感(311A)、第二耦合电感(312A)、第三耦合电感(313A)和第四耦合电感(314A)；第二级耦合电感(31B)包括第五耦合电感(315B)和第六耦合电感(316B)；第一组H桥电路(2A)的第一半桥输出中点和第二组H桥电路(2B)的第一半桥输出中点分别连接至第一耦合电感(311A)的两个输入端；第三组H桥电路(2C)的第一半桥输出中点和第四组H桥电路(2D)的第一半桥输出中点分别连接至第二耦合电感(312A)的两个输入端；第一组H桥电路(2A)的第二半桥输出中点和第二组H桥电路(2B)的第二半桥输出中点分别连接至第三耦合电感(313A)的两个输入端；第三组H桥电路(2C)的第二半桥输出中点和第四组H桥电路(2D)的第二半桥输出中点分别连接至第四耦合电感(314A)的两个输入端；第一耦合电感(311A)的输出端和第二耦合电感(312A)的输出端分别连接至第五耦合电感(315B)的两个输入端，第三耦合电感(313A)的输出端和第四耦合电感(314A)的输出端分别连接至第六耦合电感(316B)的两个输入端；第五耦合电感(315B)的输出端和第六电感的输出端分别连接在所述低通滤波电容部分(32)上。