[发明专利]一种功放电源电压控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种功放电源电压控制方法及系统，属于电源电压控制技术领域，方法包括：采用电压环和电流环双环控制调节电源输出电压；将音频信号叠加至电流环控制电流的参考信号中，进而产生调制信号调节电源输出电压。本发明将音频信号叠加到控制电流的参考信号中，等效于提前将功放的输出功率反馈到电源的控制环节中，使电压环、电流环提前感知功放的输出功率，在此基础上输出调制信号对电源输出电压进行调节，使电源有效响应功放输出功率变化，达到减小母线电压波动的目的，提高了电源的动态响应，能有效提高功放的性能，同时能有效减小功放母线储能电容器，降低体积和成本。

技术领域

本发明涉及电源电压控制技术领域，尤其涉及一种功放电源电压控制方法及系统。

背景技术

目前D类功放（以下简称功放）采用的开关电源，一般采用整流后加隔离DC-DC的拓扑结构，开关电源输出功放要求的电压和电流，开关电源和功放之间的控制是相对独立的。由于功放输出负载为随音频信号变化的动态负载，因此要求开关电源需要具备较快的动态响应，以满足母线电压波动较小的要求。现有开关电源的控制方式一般有两种：一种是开环控制，输出电压由电网电压幅值决定，负载波动时电源输出电压会随负载变化波动；另一种是通过采集电源输出电压作为反馈，控制电源以达到稳定输出电压的目的，相对第一种方法能降低电压波动。然而上述两种方式均不能让电源和功放之间实现很好的功率耦合，仍然会导致输入功放的母线电压波动，谐波电流增大，同时也影响功放性能。

目前为了防止母线电压波动，无论是开环控制，还是输出电压反馈控制，电源输出均采用大容量母线滤波电容，增加了系统体积和成本的同时也降低了电源的动态响应。现有开关电源控制方式中，开环控制不具备输出电压稳压的功能，单纯依靠电容容量支撑，输入功放的母线电压波动大；输出电压反馈控制，输出大容量电容会导致反馈滞后，响应较慢，虽然较开环控制能降低电压波动，但是母线电压仍然会存在相对较大波动。因此，如何降低功放母线电压波动是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中输入功放的母线电压波动大的问题，提供了一种功放电源电压控制方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种功放电源电压控制方法，所述方法包括：采用电压环和电流环双环控制调节电源输出电压；将音频信号叠加至电流环控制电流的参考信号中，进而产生调制信号调节电源输出电压。

作为一选项，所述调制信号为PWM信号或者PFM信号。

作为一选项，所述产生调制信号具体包括：

采集电源实时输出电压信号V_O、电流信号I_O以及输入功放的音频信号V_sig；

将实时输出电压信号V_O进行比例运算后与基准电压V_ref做差运算得到第一误差信号e_v；

对第一误差信号e_v进行比例积分运算得到信号V_a；

将音频信号V_sig依次进行平方处理、比例运算后与信号V_a经加法器处理得到电流参考信号V_b；

将电流信号I_O进行比例运算后与电流参考信号V_b做差处理得到第二误差信号e_i；

将第二误差信号e_i进行比例积分运算后进行PWM调制或PFM调制进而产生PWM或PFM调制信号。

作为一选项，将电流信号I_O进行比例运算后与信号V_b做差处理前还包括：对电流参考信号V_b进行限幅处理，以此作为电源输出限流控制。