多路耦合磁性功率架构实现超越开关频率带宽的任意波形合成

《IEEE Transactions on Power Electronics》：Multiplex Coupled Magnetics Power Architecture for Wide-Bandwidth Arbitrary Waveform Synthesis

　　摘要：本文提出了一种多路耦合磁性功率架构，该架构将任意波形合成的带宽扩展到了开关频率之外。该架构通过使用多相和多电平开关单元，将开关频率与脉冲宽度调制采样以及无源元件纹波频率解耦，从而能够在不使用过高开关频率的情况下生成高功率、高频任意波形。耦合磁性元件用于平衡多电平电压，使得该架构能够以低失真合成高频信号，扩展到大倍数的多路复用比同时保持功率平衡，并减小电感器尺寸、纹波和损耗。该架构可以为负载提供高功率、高带宽的任意波形，本文以用于可见光通信的LED驱动电路进行了验证。使用了一种具有耦合电感的四相七电平原型电路来驱动1000W的大角度LED，效率为95.8%，同时在20米的距离上传输6.4Mbps的数据。