[发明专利]一种单侧桥臂倍频驱动的三电平开关功率放大器

权利要求书

1.一种单侧桥臂倍频驱动的三电平开关功率放大器，其特征在于：包括控制器（1）、光耦隔离及驱动电路（3）、功率变换电路（4）和电流检测电路（5），功率变换电路（4）包括H桥电路（4-1）；

所述控制器（1）能够用于将外部电流给定信号和来自电流检测电路（5）的电流反馈信号转换成相应的开关逻辑信号，所述电流反馈信号与电流检测电路（5）检测到的电磁线圈负载的实际电流值成正比；

光耦隔离及驱动电路（3）的输入端与控制器（1）的输出端对应连接，能够用于将来自控制器（1）的各路开关逻辑信号隔离放大，从而形成用于驱动所述H桥电路（4-1）的各全控型开关器件的驱动信号；

所述H桥电路（4-1）的各全控型开关器件的控制端与光耦隔离及驱动电路（3）的输出端对应连接；

所述驱动信号对各所述H桥电路（4-1）的第一个桥臂上的全控型开关器件以可变脉冲宽度的方式进行调制，所述驱动信号对第二个桥臂上的全控型开关器件以固定脉冲宽度的方式进行调制；第二个桥臂上的全控型开关器件完成一个导通、关断动作的时间周期是第一个桥臂上的全控型开关器件完成一个导通、关断动作的时间周期的一半。

2.根据权利要求1所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：所述控制器（1）为DSP、FGPA数字控制器或者为能够实现相应功能的模拟电路。

3.根据权利要求1所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：所述控制器（1）包括电流控制模块（1-1）、PWM信号产生模块（1-2）、上升沿触发模块（1-3）、方波产生模块（1-4）和A/D转换模块（1-5），所述A/D转换模块（1-5）用于接收外部电流给定信号和电流反馈信号，A/D转换模块（1-5）的输出端与电流控制模块（1-1）的输入端相连，电流控制模块（1-1）的输出端与PWM信号产生模块（1-2）的输入端相连，上升沿触发模块（1-3）的输入端与PWM信号产生模块（1-2）的其中一个输出端相连，上升沿触发模块（1-3）的输出端与方波产生模块（1-4）的输入端相连，方波产生模块（1-4）的每个输出端和PWM信号产生模块（1-2）的每个输出端各与光耦隔离及驱动电路（3）的一个输入端连接。

4.根据权利要求3所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：所述电流控制模块（1-1）使用比例积分控制算法。

5.根据权利要求1、3或4所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：

所述电流检测电路（5）包括电流传感器（5-1）和电平转换电路（5-2），电流传感器（5-1）的原边与所述电磁线圈负载串联，电流传感器（5-1）的副边与电平转换电路（5-2）的输入端连接，电平转换电路（5-2）的输出端与控制器（1）的输入端连接。

6.根据权利要求1、3或4所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：还包括缓冲电路（2），所述光耦隔离及驱动电路（3）的输入端经缓冲电路（2）与控制器（1）的输出端对应连接。

7.根据权利要求5所述的三电平开关功率放大器，其特征在于：还包括缓冲电路（2），所述光耦隔离及驱动电路（3）的输入端经缓冲电路（2）与控制器（1）的输出端对应连接。