[发明专利]一种三电平功率放大器控制方法

权利要求书

1.一种三电平功率放大器控制方法，该功率放大器包括具有上桥开关管和下桥开关管的功率开关桥式电路以及连接于两开关管之间的电磁轴承线圈Lm，其特征在于，该控制方法包括如下步骤：

(1)充电时，上桥开关管在对应驱动信号的控制下进行开通与关断，下桥开关管保持开通状态，当上桥开关管均开通时，上桥开关管、电磁轴承线圈Lm和下桥开关管构成充电回路，当上桥开关管关断时，电磁轴承线圈Lm和下桥开关管构成续流回路；

(2)放电时，下桥开关管在对应驱动信号的控制下开通与关断，上桥开关管保持关断状态，当下桥开关管开通时，电磁轴承线圈Lm和下桥开关管构成续流回路，当下桥开关管关断时，电磁轴承线圈Lm处于放电状态；

上、下桥开关管的驱动信号由开关管控制电路产生，该开关管控制电路包括脉宽调制电路、隔离驱动电路和控制调节电路，所述控制调节电路的输出信号通过脉宽调制电路、隔离驱动电路后驱动功率开关桥式电路的对应开关管，所述控制调节电路用于将功率开关桥式电路的电磁线圈电流反馈信号和给定信号进行处理，且控制调节电路包括上桥开关管驱动信号产生电路和下桥开关管驱动信号产生电路，上桥开关管驱动信号产生电路包括用于将电流反馈信号和给定信号进行处理的PI调节电路和PWM调节器，所述下桥开关管驱动信号产生电路包括用于将电流反馈信号和给定信号进行处理的比较电路；

所述下桥开关管驱动信号产生电路还包括用于对给定信号进行抬升的信号抬升电路，所述比较电路用于对电流反馈信号和经信号抬升电路调理后的给定信号进行比较处理后输出下桥开关管的驱动信号；

所述电流反馈信号ILF经过信号调理电路后分两路输出，一路输入到上桥开关管驱动信号产生电路的PI调节电路的输入端，一路输入到桥开关管驱动信号产生电路的比较电路的输入端；给定信号IG经过调理后分两路输出，一路直接接入上桥开关管驱动信号产生电路的PI调节电路的输入端，一路经电阻R41和电阻R42构成的并联电路连接运放U5A的反相输入端，运放U5A的输出端通过电阻R43与其反相输入端连接，运放U5A的同相输入端通过电阻R44接地，运放U5A的输出信号经滤波电阻R45和滤波电容C41滤波，再经运放U5B通过电阻R48接到下桥开关管驱动信号产生电路的比较电路的输入端，所述比较电路的输出端连接脉宽调制电路。

2.根据权利要求1所述的三电平功率放大器控制方法，其特征在于：所述控制调节电路还包括用于对电流反馈信号进行放大、滤波及调理的信号调理电路。

3.根据权利要求1所述的三电平功率放大器控制方法，其特征在于：所述PI调节电路包括运放U4A，U4A的同相输入端用于连接给定信号，其反相输入端用于与电流反馈信号连接。

4.根据权利要求1所述的三电平功率放大器控制方法，其特征在于：所述比较电路包括比较器U6A，U6A的同相输入端用于通过电阻R48与给定信号连接，其反相输入端用于与电流反馈信号连接，其输出端通过电阻R50与其同相输入端连接。

5.根据权利要求1所述的三电平功率放大器控制方法，其特征在于：所述PWM调节器采用占空比0％～100％可调的芯片。