[发明专利]准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大电路保护技术领域，特别涉及一种准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法及电路。

背景技术

由于在对准互补电压开关型D类功率放大器电路进行定量的理论分析时总是以两个场效应管的开关时间为零作为前提条件的，而实际的准互补电压型D类功率放大器电路中的场效应管开关时间是不可能瞬时的，其必然需要一定的时间来完成。由于两个场效应管开关需要一定的时间，这就存在某一时刻两个场效应管同时导通的可能，而且这种可能性的存在会随着两场效应管开关频率的增加而增加。

两个场效应管同时导通对场效应管与直流馈电电源的损坏是致命的，而且两管同时导通的概率随着工作频率的提高而增大这就极大的限制了准互补电压型D类功率放大器在高频(＞1MHz)高功率方面的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法及电路，能有效的抑制两场效应管同时导通时所带来的瞬间大电流给场效应管与直流电源所带来的损害。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法，在所述准互补电压开关型D类功放的场效应管的直流供电端串接一扼流线圈。

进一步地，所述的D类功放在2MHz的频率下工作。

进一步地，所述扼流线圈的感抗大于等于1000欧。

进一步地，所述扼流线圈的磁芯采用铁氧体。

进一步地，所述扼流线圈的线匝数为30匝。

本发明另提供一种准互补电压开关型D类功放同时导通的保护电路，包括该准互补电压开关型D功放的直流电源、一扼流线圈、第一场效应管以及第二场效应管；所述的扼流线圈的一端与所述的直流电源连接，另一端与所述第一场效应管的漏极连接；所述第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极连接。

进一步地，所述的D类功放在2MHz的频率下工作。

进一步地，所述扼流线圈的感抗大于等于1000欧。

进一步地，所述扼流线圈的磁芯采用铁氧体。

进一步地，所述扼流线圈的线匝数为30匝。

本发明提供的准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法及电路不仅可以有效的抑制两场效应管同时导通时所带来的瞬间大电流给场效应管与直流电源所带来的损害，而且在直流电源与两个场效应管之间串进适当的感抗可以有效的防止来自于两个场效应管2MHz的干扰信号对直流电源的影响。本发明不需要对现有的电路进行很大改动，成本低，能有效延长准互补电压开关型D类功率放大电路的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的带扼流圈保护的准互补电压开关型D类功率放大器拓扑结构。

图2是图1电路中Q1导通Q2截止的等效电路图。

图3是图1电路中Q1截止Q2导通的等效电路图。

图4是图1电路中Q1、Q2同时导通的等效电路图。

图5是图1理想状态下A点的电压波形图。

图6是图1理想状态下i1电流波形图。

图7是图1理想状态下i2电流波形图。

图8是图1理想状态下输出电流IL波形图。

图9是图1理想状态下输出电压波型图。

图10是图1两场效应管存在开关时间电路波形图(图中G为场效应管饱和导通导纳)。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

本发明实施例提供的一种准互补电压开关型D类功放同时导通的保护方法，在所述准互补电压开关型D类功放的场效应管的直流供电端串接一扼流线圈。

本实施例中，采用的场效应管的开关时间(5ns)与场效应管的开关周期(500ns)相差不是很大时，同时考虑到场效应管的封装所引入的输入电容与输出电容的影响、功率放大器的外围负载网络失谐以及负载Q值的影响等因素，准互补电压型D类功率放大器中的两个功率放大器在2MHz的开关频率条件下极有可能在某一时刻存在同时导通的情况(这种情况发生的概率将会随着开关频率的升高而不断增加)，在这种情况下由于场效应管的导通电阻很小(0.41欧)，通过两个场效应管的电流巨大，将会导致两个场效应管的损坏。因此，如图1所示，本发明通过在直流电源与两个场效应管之间串接一扼流线圈，以克服上述问题。