[发明专利]一种可重构的单级谐振式E类调整整流器

权利要求书

1.一种可重构的单级谐振式E类调整整流器，其特征在于，包括重构式E类整流主功率电路和效率校正负载电压调制器，重构式E类整流主功率电路采用E类整流结构，通过主动功率管和无源结构与负载R_L连接，将次级电流源驱动的交流输入能量整流至直流并输出；效率校正负载电压调制器向重构式E类整流主功率电路提供重构电容阵列开关控制信号，同时提供脉宽调制的主动功率管栅控制信号。

2.根据权利要求1所述的可重构的单级谐振式E类调整整流器，其特征在于，重构式E类整流主功率电路包括主动功率管SW，可重构并联电容阵列C_P，负载电容C_L和滤波电感L_f，主动功率管SW、可重构并联电容阵列和负载电容C_L并联设置在输入等效交流源AC的两端，滤波电感L_f串联在可重构并联电容阵列和负载电容C_L之间；主动功率管SW的漏端和负载R_L的正端分别连接效率校正负载电压调制器的采样输入端，效率校正负载电压调制器根据主动功率管SW的漏极电压v_sw和负载R_L上的直流电压V_REC作为判断依据，产生控制主动功率管SW开关的栅控制信号Ctrl_Gate和可重构电容阵列控制信号Ctrl_CP[5:0]。

3.根据权利要求2所述的可重构的单级谐振式E类调整整流器，其特征在于，可重构并联电容阵列C_P包括六组MOS开关SW_Ci，六组MOS开关SW_Ci的源极与地电平连接，六组MOS开关SW_Ci的漏极与六个电容C_Pi的负级连接，六个电容C_Pi的正级与主动功率管SW的漏极连接；六组MOS开关SW_Ci和对应的电容C_Pi串联得到六位开关控制电容阵列，再与固定电容CPx并联在输入等效交流源AC端，通过效率校正负载电压调制器产生的控制信号Ctrl_CP[5:0]对六组MOS开关SW_Ci的栅端进行控制实现六位开关控制电容阵列的容值控制。

4.根据权利要求3所述的可重构的单级谐振式E类调整整流器，其特征在于，可重构并联电容阵列C_P的电容具体为：

C_P＝C_Px+∑2ⁱCtrl_CP[i]C_P0

其中，C_P0为单位电容值，Ctrl_CP[i]以数字码0或1表示，,i＝0,1,2,3,4,5；

可重构并联电容阵列C_P的固定电容C_Px满足关系如下：

C_Px＞＞C_Drain,P

其中，C_Drain,P为主动功率管的源漏寄生电容。

5.根据权利要求1所述的可重构的单级谐振式E类调整整流器，其特征在于，E类整流结构的电路参数特征满足限制条件如下：

初始相位为：

滤波电感L_f流过的电流等于输出负载R_L上的电流，表示为I_REC，满足：

谐振工作频率ω、可重构电容阵列总电容C_P和负载电阻R_L的乘积ωC_PR_L满足：

负载R_L上的直流电压V_REC满足：

其中，DT为栅控制信号占空比，I_m为次级正弦交流电流输入峰值。