[发明专利]跟踪电源装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制领域，具体而言，涉及跟踪电源装置和控制方法。

背景技术

现代无线通讯技术中，具有改变射频功率放大器漏极电压的技术，该技术能根据系统的要求对功率放大管的漏极电压做出快速调节，其调节范围可达几十伏，调节时间＜100纳秒，且保证较高的调节精度。该技术可使得无线功率放大器在运行过程中在不丧失射频指标的同时始终处于较高的效率状态，尤其适合在峰值功率和平均功率比值较大的情况，从而大大减少射频功率放大器能源消耗。

目前的电压调节功率装置如线性调压器，虽然可以保证快速精确的调节电压，但是效率较低，从而无法提高整个功率放大器的效率。而开关电源，虽然效率较高，但其调节带宽通常只有100KHz以内的水平，无法满足快速变化的要求。虽然将开关电源高频化，使其调节带宽可以进一步增大，但是半导体器件受工艺，功率，封装技术，开关损耗限制，开关电源开关频率很难做到10MHz以上，开关电源无法兼顾到高带宽和高效率。此外开关电源高频噪声会被调制到射频载波，恶化射频线性度指标。

对于电流源、电压源的调节，可参见图1、图2所示的示意图，图1中所示的开关电流源是一个电流源控制的受控电流源，控制信号来自线性放大电路输出电流，需要检测线性放大电路的输出电流，且需要定制相应的电流检测和放大电路，实施复杂。受控的开关电流源采用滞环脉冲频率调制PFM控制，由于其开关频率不受控，导致较大的开关损耗。

图2所示的电压源的控制示意图，需要的电压304由多个独立的电压源301、电压源302、电压源303通过高速切换而得，输出电压精度依赖切换电平数，而切换电平数和独立电压源个数有关，输出电压的跟踪精度受限。而跟踪带宽也受限于切换开关的响应延迟时间和切换速度。较高的切换频率也会导致较大的切换损耗。

上述图1中的方案，由于受控的开关电流源采用滞环PFM控制，其控制实现比较复杂；图2中的方案，其跟踪精度受限于多电平电压源的数量，且存在较大的高频切换损耗。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种跟踪电源装置和控制方法，以至少解决上述电压、电流的调节装置结构复杂、跟踪精度受限，存在较大的高频切换损耗的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种跟踪电源装置，包括：信号发生器、工作电压源、跟踪电压源和电流源；工作电压源，用于向跟踪电压源提供第一偏置电压及相应的功率；信号发生器，用于发出输入信号至跟踪电压源，并发出电流调节信号至电流源；跟踪电压源，用于根据工作电压源提供的第一偏置电压，放大输入信号；电流源，用于根据电流调节信号输出电流及相应的功率；根据跟踪电压源输出的放大后的输入信号及电流源输出的电流及相应的功率，产生用于射频功率放大器的供电电压及功率；其中，跟踪电压源与电流源并联。

根据本发明的另一个方面，还提供一种基于上述装置的控制方法，包括：信号发生器发出输入信号至跟踪电压源，并发出电流调节信号至电流源；跟踪电压源使用工作电压源提供第一偏置电压及相应的功率放大输入信号；电流源根据电流调节信号输出电流及相应的功率，电流及相应的功率与放大的输入信号合并得到用于射频功率放大器的供电电压及相应的功率。

本发明的跟踪装置和方法，按照实时的电压信号，并发出跟踪信号，并发出相应的电功率。本发明结构简单、提高了跟踪精度，避免了高频切换损耗。能快速跟踪数字信号处理单元发出的跟踪信号，产生相应的电功率，提高了射频功率放大器的效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术中的第一种电源装置结构示意图；

图2为相关技术中的第二种电源装置结构示意图；

图3为本发明电源装置提供的实施例1的结构示意图；

图4为本发明电源装置提供的实施例2结构示意图；

图5为本发明电源装置实施例中的第一种信号调理单元的结构示意图；

图6为本发明电源装置实施例中的第二种信号调理单元的结构示意图；

图7为本发明电源装置实施例中的第三种信号调理单元的结构示意图；

图8为本发明电源装置实施例中的第一种跟踪电压源的结构示意图；

图9为本发明电源装置实施例中的第二种跟踪电压源的结构示意图；

图10为本发明电源装置实施例中的第三种跟踪电压源的结构示意图；

图11为本发明电源装置实施例中的第一种线性调节管的结构示意图；

图12为本发明电源装置实施例中的第二种线性调节管的结构示意图；