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电工技术学报 2012年第8期27卷 101-107页

作者：熊小玲郗焕阮新波南京航空航天大学自动化学院南京210016

在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。包络线跟踪电源可以使供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,使得功放的功率管压降较小,从而提高系统效率。采用开... 详细信息

在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。包络线跟踪电源可以使供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,使得功放的功率管压降较小,从而提高系统效率。采用开关电源和线性电源并联构成的包络线跟踪电源,其中高带宽的线性电源用于调节输出电压,低带宽的开关电源提供大部分负载功率,以提高电源效率。针对此结构,本文提出一种PWM电流控制策略,使得开关电源工作频率恒定,并对此控制方法进行改进,引入输出电压前馈支路,进一步减小线性电源电流,提高系统效率。文中最后以跟踪频率小于100kHz的正弦信号给出设计实例,并进行实验验证。

关键词： 3G通信 ET技术组合电源 ab类线性电源同步整流Buck变换器控制策略

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通信系统中包络线跟踪电源的研究

通信系统中包络线跟踪电源的研究

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作者：熊小玲南京航空航天大学

学位级别：硕士

在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。为了提高射频功放的效率,有必要使其供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,这样的供电电源被称为包络线跟踪(Envelo... 详细信息

在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。为了提高射频功放的效率,有必要使其供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,这样的供电电源被称为包络线跟踪(Envelope Tracking, ET)电源。本文研究ET电源的系统架构、电路拓扑和控制方式。本文采用开关电源和线性电源并联来构成ET电源,其中开关电源采用同步整流Buck变换器,工作在电流源方式,提供大部分功率;而线性电源采用三级放大器结构,工作于电压源方式,用于调节输出电压,这样的组合方式具有效率高和输出电压波形质量高的优点。ET电源的输出电压依靠线性电源来调节,为此本文提出一种双电压环控制方法,其中输出电压的交流分量通过电压内环和电压外环同时调节,直流分量则通过电压外环来调节。为了尽可能减小线性电源电流,以提高ET电源效率,本文提出一种PWM电流控制方法,使开关电源尽可能提供全部负载电流。该控制方式的优点是开关频率恒定,为以后多个开关电源交错并联创造条件。本文还对电流控制方法进行改进,以进一步减小线性电源电流。本文详细讨论了线性电源和开关电源中主要元器件参数的设计和选取原则,给出了电压闭环和电流闭环的设计过程,并指出ET电源输出电压纹波产生的原因。基于以上理论分析,本文最后研制一台平均功率为37.5W、峰值功率为75W的原理样机,并进行仿真和实验验证,仿真和实验结果表明本文所提出的ET电源电路拓扑和控制策略是有效的。

关键词： 3G通信 ET技术组合电源 ab类线性电源同步整流Buck变换器控制策略

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