采用PWM功率放大器的新型中频电源设计方案

采用PWM功率放大器的新型中频电源设计方案
引言
随着电力电子技术及器件的发展；特别是功率
MOSFET、IGBT、MCT、IPM 以及单片集成脉宽调制功率放大器等新型器件
的出现；使电压型SPWM 逆变器得到广泛的关注、开发和应用。

传统中频电
源一般包括两个环节：即前级稳压；后级中频逆变；基本采用分立元器件。

虽
无传统的旋转部件；但体积仍然较大；效率较低；结构复杂；调试麻烦；不可
靠因素较多；直接影响了电源及设备的可靠性。

各种新型舰载电子设备对中频
电源的体积重量和性能指标提出了更为严格的要求；而传统中频电源已无法满足；解决的途径只能是寻求更为先进的变频技术。

正弦脉宽调制SPWM(Sine Pulse Width Modulation) 技术利用功率器件的导通与关断；把直流电压变成幅度相等而宽度按正弦规律变化的电压脉冲序列；并通过控制脉冲的宽度和和脉
冲序列的周期以达到变压变频目的。

采用SPWM 技术的电源主要优点有：效
率高、体积小、噪声小、失真度小、响应快。

工作原理早期SPWM 中频电源多采用分立器件构成；系统中的振荡器、比较器、死区发生器、驱动等需要
十分谨慎的调节；且可靠性不高；现在这种方案已很少采用；后来出现了单片
集成SPWM 控制器；如HEF4752V 等；将振荡器、比较器、运放等集成于单片IC 内部；大大简化了系统设计；系统可靠性也大为提高；随着高速单片机
和低价位DSP 控制器的出现；数字化中频电源开始广泛使用；与此同时还出现了可编程数字化SPWM 发生器，如SA838 等；进一步简化了系统设计；提高了系统可靠性。

但是所有这些控制方案在构成一个完整的电源系统时都需要至
少三路隔离电源；电源体积很难进一步减小。

美国APEX 公司结合电力电子技术和功率放大器技术设计生产了脉宽调制功率放大器；该系列放大器将。