[发明专利]基于单周控制技术的三电平开关功率放大器及控制装置

摘要

本发明公开一种用于三电平开关功率放大器的单周期控制器的控制装置，功率放大器包括单周期控制器、正电源采样电路、负电源采样电路、驱动电路、三电平主电路和滤波器，单周期控制器输入音频信号，单周期控制器与正电源之间连接正电源采样电路，单周期控制器与负电源之间连接负电源采样电路，驱动电路连接在单周期控制器与三电平主电路的输入端之间，三电平主电路分别与正电源、负电源连接，三电平主电路的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端输出音频信号。本发明以正负电源的电压为单周期采样对象，能够消除线路延时问题，降低输出失真问题，且能够提高开关功率放大器的效率和功率密度，以达到减小开关功率放大器的体积和重量的目的。

主权项

1.一种用于三电平开关功率放大器的单周期控制器的控制装置，其中三电平开关功率放大器包括单周期控制器、正电源采样电路、负电源采样电路、驱动电路、三电平主电路和滤波器，所述单周期控制器的第一输入端输入音频信号，所述单周期控制器的第二输入端与正电源之间连接所述正电源采样电路，所述单周期控制器的第三输入端与负电源之间连接所述负电源采样电路，所述单周期控制器的输出端与所述驱动电路的输入端连接，所述驱动电路的输出端与所述三电平主电路的输入端连接，所述三电平主电路进一步分别与所述正电源、负电源连接，所述三电平主电路的输出端与所述滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端输出经过处理后的音频信号；其特征在于：所述单周期控制器的控制装置还包括依次连接的积分器、比较器、RS触发器和门电路；所述积分器包括运算放大器、电阻、电容和触发开关，所述电阻的第一端接入采样后的正电源信号或负电源信号，所述电阻的第二端与运算放大器的负向输入端连接，运算放大器的正向输入端接地，运算放大器的负向输入端与输出端之间连接所述电容，所述电容与所述触发开关并联连接，运算放大器的输出端与比较器的负向输入端连接；所述比较器的正向输入端输入取绝对值后的音频信号，比较器的输出端与RS触发器的复位输入端连接，RS触发器的置位输入端接入时钟脉冲信号；所述门电路包括第一至第四与门电路和第一至第四非门电路，所述RS触发器的第一输出端分别与第一与门电路的第一输入端和第二与门电路的第一输入端连接，音频信号分别接入第一与门电路的第二输入端、第一非门电路的输入端、第二非门电路的输入端和第三与门电路的第二输入端，第一与门电路的输出端输出第一控制信号，第一与门电路的输出端与第三非门电路的输入端连接，第三非门电路的输出端与第四与门电路的第一输入端连接，第一非门电路的输出端与第四与门电路的第二输入端连接，第四与门电路的输出端输出第四控制信号，第二非门电路的输出端与第二与门电路的第二输入端连接，第二与门电路的输出端输出第三控制信号，第二与门电路的输出端与第四非门电路的输入端连接，第四非门电路的输出端与第三与门电路的第一输入端连接，第三与门电路的输出端输出第二控制信号。