用于设定点跟踪中的最小延迟的交错开关模式功率级的加性合成制造技术

一种利用加性交错开关模式(PWM)功率转换级的装置，其具有最少的输出滤波器或没有输出滤波器，以实现高带宽或甚至理想的瞬时功率转换。加性过程可能涉及时间上交错的隔离PWM转换器的电压叠加，或者可能涉及单个输入电源以感应地组合在时间上交错的PWM功率转换器的输出电流，其中，任一加性电路具有最少的输出滤波或不具有输出滤波。这种电路可以克服曾经被认为是物理限制的反馈控制回路的频率限制，例如，基本开关频率、输出滤波器延迟和奈奎斯特准则。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于设定点跟踪中的最小延迟的交错开关模式功率级的加性合成基于35U.S.C.§119要求优先权本专利申请要求2018年11月14日提交的、标题为“ARBITRARYWAVEFORMPOWERGENERATOR”的临时申请No.62/767,421的优先权，该临时申请被转让给本专利申请的受让人，在此通过引用将其明确地并入本文。
本公开一般地涉及功率转换。特别地，而非限制性地，本公开涉及用于任意波形功率生成的系统、方法和装置。
技术介绍
使用开关对(例如，金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))的开关功率转换器或开关模式功率转换器在1980年代由于其在功率的上变频和下变频两者中的效率而日益普及。开关功率转换器采用开关的脉宽调制(PWM)控制以及来自开关的PWM输出的LC滤波，来生成大致模拟设定点的上变频或下变频波形，尽管其具有通常需要滤波的一些“纹波”。当开关模式功率转换器中的开关“接通”时，它具有低电阻，并且当“断开”时，它具有低漏电流。因此，开关模式功率转换器中的开关接近理想状态，并且功耗被最小化。图1示出了开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有任意输出的闪速功率转换器，所述闪速功率转换器包括：/n多个，即N个加性交错脉宽调制(PWM)功率转换级，每个加性交错脉宽调制功率转换级具有输出以及在每个级内的至少一对开关，所述至少一对开关具有基本开关频率f；/n设定点输入，所述设定点输入被配置为接收动态设定点波形；/n参考输入，所述参考输入被配置为接收参考波形；以及/n互连拓扑，所述互连拓扑在所述多个加性交错PWM功率转换级之间，所述互连拓扑将所述多个加性交错PWM功率转换级的所述输出连接到汇总输出中，/n其中，所述多个加性PWM功率转换级中的每一个的电流输出相同，/n其中，所述汇总输出处的电压是来自所述多个加性交错PWM功率转换...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181114 US 62/767,4211.一种具有任意输出的闪速功率转换器，所述闪速功率转换器包括：
多个，即N个加性交错脉宽调制(PWM)功率转换级，每个加性交错脉宽调制功率转换级具有输出以及在每个级内的至少一对开关，所述至少一对开关具有基本开关频率f；
设定点输入，所述设定点输入被配置为接收动态设定点波形；
参考输入，所述参考输入被配置为接收参考波形；以及
互连拓扑，所述互连拓扑在所述多个加性交错PWM功率转换级之间，所述互连拓扑将所述多个加性交错PWM功率转换级的所述输出连接到汇总输出中，
其中，所述多个加性PWM功率转换级中的每一个的电流输出相同，
其中，所述汇总输出处的电压是来自所述多个加性交错PWM功率转换级中的每一个的输出电压之和；并且
其中，所述汇总输出被配置为以大于所述基本开关频率f的频率响应所述动态设定点波形，以限定输出波形。


2.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，每个相内的所述开关由具有占空比的脉冲序列驱动，所述占空比表示所述动态设定点波形与所述参考波形的峰峰电压的比率，并且其中，每个脉冲序列与用于其他一个或多个级的脉冲序列偏移。


3.根据权利要求2所述的闪速功率转换器，其中，所述级中的任何两个级之间的最小偏移是基本开关周期的1/N。


4.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述汇总输出经由具有<40nF的电容的滤波器耦合到等离子体负载。


5.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述汇总输出经由滤波器耦合到负载，所述滤波器具有大小被设置为使得所述汇总输出具有大于奈奎斯特准则的频率的电容。


6.根据权利要求3所述的闪速功率转换器，其中，电容的大小被设置为使得所述汇总输出具有是所述基本开关频率f的N倍的频率。


7.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述闪速功率转换器在所述多个加性PWM功率转换级与负载之间不包括滤波器。


8.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述汇总输出耦合到射频功率转换级。


9.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述动态设定点波形被配置成接收非恒定波形。


10.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，N>6。


11.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，所述汇总输出仅在固有部件延迟之后跟踪所述动态设定点波形。


12.根据权利要求1所述的闪速功率转换器，其中，来自所述交错PWM功率转换级中的第一个交错PWM功率转换级的一对开关的输出耦合到来自所述交错PWM功率转换级中的第二个交错PWM功率转换级的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·波特，J·德伦巴切尔，
申请(专利权)人：先进工程解决方案全球控股私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG