运用于射频（RF）放大器的包络盯梢（ET）并不是一个全新的概念，但随着咱们需求移动电话具有更长的电池寿数、基站需具有更高电源功率，以及贵重的射频传送器需求完成更大输出功率，运用包络盯梢来改进射频功放（PA）体系的功率逐步成为了研制的重要议题。包络盯梢能否进步功率关键在于功放的峰值与均匀功率比（PAPR）的要求。图1展现了在运用固定的供电电压时，功放的峰值功率能够高达65%，但因为给定的峰均比（PAPR）高达10，因而，均匀功率有或许低于25%。经过调制功放的供电电压，可改进功放均匀功率达50%以上——相当于功率增长达一倍和削减功放损耗达三分之二。这样不只下降功耗，也下降操作本钱，并满意散热及尺度等各方面的要求。
但怎么能够发生所要求的快速改变、带宽处于数十兆赫兹（MHz）规模的供电电压？咱们能够经过不同的办法来完成。其间一个办法是运用如图2所示的混合式线性放大器和多相降压转换器，其间降压转换器只给负载组件/系列的傅里叶大功率、低频部分供电。咱们也有评论其他完成办法，如运用升压转换器或S类放大器。不管运用哪一个办法，氮化镓技能能够推进包络盯梢转换器和宽带RFPA规划。
完成多相降压转换器一般要求开关频率与所需ET带宽比较高出5至10倍，不过对经过混合解决方案和/或非线性操控来进步转换器有用带宽的研讨标明，这种办法能够明显下降所需的降压转换器开关频率。为了到达可接受的功率和带宽，依然有或许要求运用很多的交错相位。本文展现氮化镓场效应晶体管并合作LM5113半桥驱动器可容易地完成的功率及功率。
图1：抱负功放功率与运用固定供电电压时输出功率及包络盯梢作业时的比较。
图2：在射频功率放大器作包络盯梢供电时，完成线性辅佐开关。
试验设备
要完成包络盯梢需求高PAPR比，这也意味着均匀输出电压一般在降压转换器供电电压规模的30%至50%之间，并答应在这个均匀值以上及以下有时刻短的漂移时刻。因而，作为演示用处，能够运用具有相同占空比的稳态降压转换器来确认多相包络盯梢降压转换器对功率和热功能的要求，这个能够进一步简化为对单相评价，因为一切相数都是完全相同的。
表1列出了该试验设备的规范，而图3以图画展现该设置。这些规范代表根据高压LDMOS的数字视频播送（DVB）发射机所运用的大功率包络盯梢降压开关的要求，例如包络盯梢专家Nujira所运用的规范。图3展现了在满功率时每个元件的功率损耗估值，包含PCB内部的传导损耗。
本文所载的是从规范PC9002或EPC9006开发板动身所得出的成果。挑选这些开发板是因为100V器材功能及易于运用，并根据它们相对的晶片巨细挑选相应的作业频率。为了改进规范开发板的热功能体现，在氮化镓场功率管上添加一个面积为15平方毫米、高为9.5毫米的翅片式散热器。散热器数据手册记载的热阻值在200 LFM时，约为12 ℃/W。在散热器超越一半面积上运用GapPad GP 1500 （60mil厚），将散热器固定到电路板上，而掩盖氮化镓场效应管的面积部分则运用两层Sarcon 30x-m进行填充。将散热器方位调整到刚好掩盖氮化镓场效应管，以方便运用热红外（IR）相机丈量与器材直接相邻的PCB温度。然后运用掩盖有粘性铜带的绝缘聚酰亚胺层，将输出电感和输出电容放置在各个相关开发板的底部，构成输出衔接。为gating信号供给运用HP8012B脉冲发生器的开环。接着添加有源负载，然后在零至满载规模内进行扫描。功率能够运用开发板上的Kelvin检测点和输出电容端的附加Kelvin点进行丈量。在每个丈量点调整输入电压和占空比。
表1：给包络盯梢运用的试验性高频降压转换器规范。
电感损耗
两个转换器的功率成果如图5所示，这包含两个事例中约为100 mW的驱动器损耗。EPC9002 开发板的初始热功能成果显现PCB过热，这是因为所选输出电感器的损耗进入了PCB导致的。因而，可经过进步电感器与电路板的间隔来下降电路板的温度。满载时的峰值电感温度可达90℃。能够经过核算满载功率丢失、PCB温度和估量元件损耗来估量结温文热功率流。热功能图画和等效热网络图见图7、图8。
图3：修改后的EPC9006和EPC9002开发板试验设备图。
图4：试验板展现，规范及修改后的EPC9002/6开发板。
图5：EPC9006及EPC9002演示板作业在输入电压为45V，输出电压为22V时的成果。
图6：满载输出时的PCB的温度热功能图画。
图7：在132 W测验条件下，运用EPC9006开发板所估量热功能的图形。
图8：在330 W测验条件下，运用EPC9002开发板所估量热功能的图行。
总结
以上的成果并没有经过优化，因而未来还能够再进一步改进。咱们主张在功率方面有3个可改进的当地：
1）改进可选电感。
2）改进热规划——运用更薄的热界面资料层、更厚的PCB铜和安装在低热阻散热器上的多相位办法。
3）经过减小低侧器材体积来下降峰值器材温度，然后削减高侧QOSS损耗。
可是，成果展现为高功率包络盯梢运用构建一个运用氮化镓场效应晶体管降压转换器（如基站）是可行的。实践的功率电平缓相位数要求取决于详细运用的功率电平缓带宽要求。1MHz时能够完成97%以上的功率，4MHz时能够完成94%以上的功率。
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