一种倍频电路及控制方法

一种倍频电路及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电子技术领域，尤其是设及一种倍频电路及控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，用于大功率场合的倍频电路，越来越受到用户的关注。
[0003] 在用于大功率场合的倍频电路通常包括多个开关管，利用脉冲宽度调制（英文： Pulse Width Modulation，简称:PWM)技术对多个开关管进行控制。例如图1示出了一种传 统的倍频电路，该倍频电路包括开关管S1-S4，变压器T，滤波电感L和整流二极管D1-D4，Vin 为输入电压，Vout为输出电压。该倍频电路通过控制前级两个桥臂间的移相角，实现对输入 电压的倍频。
[0004] 可见，图1所示的倍频电路中，除了开关管之外，还包括滤波电感和变压器等元件， 而相比开关管，电感和变压器不仅成本比较高，而且造成了整个电路的体积的增加。

【发明内容】

[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种倍频电路及控制方法，不需要电感和变压器 等元件，从而减少成本和电路体积。
[0006] 为此，本发明解决技术问题的技术方案是：
[0007] 本发明提供了一种倍频电路，包括:并联的第一支路和第二支路；
[000引从所述第一支路的第一端到第二端，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和 第二开关组;从所述第二支路的第一端到第二端，所述第二支路包括依次串联的第Ξ开关 组和第四开关组;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中 各包括N个并联的开关管，N> 2;
[0009] 所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端连接第一电压信号，所述第一支 路的第二端和所述第二支路的第二端连接第二电压信号，所述第一电压信号的电压值大于 所述第二电压信号的电压值;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第 四开关组中各个开关管的控制端用于接收控制信号；
[0010] 所述第一开关组和所述第二开关组的连接节点，W及所述第Ξ开关组和所述第四 开关组的连接节点为所述倍频电路的输出端，所述输出端用于输出所述控制信号的倍频信 号，所述倍频信号的频率为所述控制信号的频率的2N倍。
[0011] 可选的，所述控制信号使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二 开关组和所述第Ξ开关组不工作;或者，使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述 第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0012] 可选的，若所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开 关组和所述第Ξ开关组不工作；
[0013] 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第 一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关 管的控制端；
[0014] 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 丄,D,丄； 2N N
[0015] 所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第四 信号组中的N个PWM信号，与所述第一信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0016] 可选的，若所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一 开关组和所述第四开关管组不工作；
[0017] 所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于输入至所述第 二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关组中各个开关 管的控制端；
[001引所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 1 η 1 2Ν Ν
[0019] 所述第二信号组包括Ν个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第二 信号组中的N个PWM信号，与所述第Ξ信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0020] 可选的，还包括：
[0021] 控制电路，用于生成所述控制信号，并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述 第Ξ开关组和所述第四开关组中各个开关管的控制端输出所述控制信号。
[0022] 可选的，所述控制电路包括：
[0023] 比较电路，用于获得闭合系统中反馈信号与参考信号的差值信号，将所述差值信 号输出至PID控制电路；
[0024] 所述PID控制电路，用于将所述差值信号进行PID处理后，作为所述基准信号输出 至生成电路；
[0025] 所述生成电路，用于根据所述基准信号和接收到的相位控制信号生成所述控制信 号，并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中各个开关 管的控制端输出所述控制信号。
[00%]可选的，所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中 各个开关管，均并联有反向二极管。
[0027] 本发明提供了一种倍频电路的控制方法，用于上述任一倍频电路中，所述方法包 括：
[0028] 向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中各个 开关管的控制端输入控制信号，使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二 开关组和所述第Ξ开关组不工作;或者，使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述 第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0029] 可选的，若所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开 关组和所述第Ξ开关组不工作；
[0030] 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第 一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关 管的控制端；
[00別]所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 丄,丄； 2N: N
[0032] 所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第四 信号组中的N个PWM信号，与所述第一信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0033] 可选的，若所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一 开关组和所述第四开关管组不工作；
[0034] 所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于输入至所述第 二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关组中各个开关 管的控制端；
[003引所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 1 <[)各丄; 2N N
[0036] 所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号，所述第二 信号组中的N个PWM信号，与所述第Ξ信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0037] 通过上述技术方案可知，本发明实施例提供了一种倍频电路，包括并联的第一支 路和第二支路，其中，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和第二开关组;所述第二支 路包括依次串联的第Ξ开关组和第四开关组;每个开关组中分别包括N个并联的开关管，N >2。可见，本发明实施例提供的倍频电路，不需要电感和变压器等元件，从而减少了成本和 电路体积。并且，本发明实施例中的倍频电路能够实现2N倍频，因此，每个开关管的开关频 率不需要很高，但是能够提高整个倍频电路的开关频率，例如，每个开关管的开关频率为 25Ifflz，则倍频电路的开关频率能够达到25 X 2N Ifflz。
【附图说明】
[0038] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，还可W根据运些附图获得其它的附图。
[0039] 图1为现有技术中一种倍频电路的拓扑；
[0040] 图2为本发明实施例提供的倍频电路的一种实施例的结构示意图；
[0041] 图3为本发明 实施例提供的倍频电路的一种具体拓扑；
[0042] 图4为图3所示的拓扑一种工作模式的波形示意图；
[0043] 图5为图3所示的拓扑另一种工作模式的波形示意图；
[0044] 图6为本发明实施例提供的倍频电路的另一种实施例的结构示意图；
[0045] 图7本发明实施例提供的控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0046] 请参阅图2,本发明提供了倍频电路的一种装置实施例，本实施例的倍频电路包 括:第一支路和第二支路。
[0047] 从所述第一支路的第一端到第一支路的第二端，所述第一支路包括依次串联的第 一开关组和第二开关组，也就是说，第一开关组的第一端作为第一支路的第一端，第一开关 组的第二端连接第二开关组的第一端，第二开关组的第二端作为第一支路的第二端。
[0048] 从所述第二支路的第一端到第二端，所述第二支路包括依次串联的第Ξ开关组和 第四开关组，也就是说，第Ξ开关组的第一端作为第二支路的第一端，第Ξ开关组的第二端 连接第四开关组的第一端，第四开关组的第二端作为第二支路的第二端。
[0049] 其中，所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中各 包括N个并联的开关管，2。所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第 四开关组中各个开关管的控制端用于接收控制信号。
[0050] 所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端，连接第一电压信号，所述第一 支路的第二端和所述第二支路的第二端连接第二电压信号，所述第一电压信号的电压值大 于所述第二电压信号的电压值。例如，第一电压信号和第二电压信号可W分别是电源电压 提供的正电源电压信号和负电源电压信号。
[0051] 所述第一支路的中点，即所述第一开关组和所述第二开关组的连接节点，W及所 述第二支路的中点，即所述第Ξ开关组和所述第四开关组的连接节点为所述倍频电路的输 出端，所述输出端用于输出所述控制信号的倍频信号，所述倍频信号的频率为所述控制信 号的频率的2N倍。
[0052] 通过上述技术方案可知，本实施例提供了一种倍频电路，能够实现对控制信号的 2N倍频，N含2。本实施例的倍频电路为全桥拓扑，包括并联的第一支路和第二支路，其中，所 述第一支路包括依次串联的第一开关组和第二开关组;所述第二支路包括依次串联的第Ξ 开关组和第四开关组;每个开关组中分别包括N个并联的开关管。可见，本发明实施例提供 的倍频电路，不需要电感和变压器等元件，从而减少了成本和电路体积，尤其适用于作为医 疗行业中的功率放大器。
[0053] 在本发明实施例中，所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第 四开关组中各个开关管，可W均并联有反向二极管，用于负载续流。本发明实施例中的开关 管，可W包括绝缘栅双极型晶体管（英文：Insulated Gate Bipolar Transistor,简称： IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(简称:MOS管)等。
[0054] 下面说明本实施例的倍频电路的工作方式。
[0055] 所述第一开关组和所述第四开关组为一对开关组，要么同时工作，要么同时不工 作。当运两个开关组同时工作时，并且第二开关组和第Ξ开关组不工作时，图2中P点的电压 值等于第一电压信号的电压值，N点的电压值等于第二电压信号的电压值，由于第一电压信 号的电压值大于第二电压信号的电压值，因此P点和N点产生电压差。
[0056] 同样的，所述第二开关组和所述第Ξ开关组为一对开关组，要么同时工作，要么同 时不工作。当运两个开关组同时工作时，并且第一开关组和第四开关组不工作时，图2中P点 的电压值等于第二电压信号的电压值，N点的电压值等于第一电压信号的电压值，由于第一 电压信号的电压值大于第二电压信号的电压值，因此N点和P点产生电压差。
[0057] 因此，本发明实施例中，输入至所述控制端的所述控制信号使得所述第一开关组 和所述第四开关管组工作，所述第二开关组和所述第Ξ开关组不工作;或者，使得所述第二 开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0058] 下面WN=2为例说明控制信号的具体波形。
[0059] 当N=2时，本发明实施例中的倍频电路如图3所示，第一开关组包括并联的开关管 Val和开关管Va2，第二开关组包括并联的开关管Vbl和开关管Vb2，第Ξ开关组包括并联的 开关管Vcl和开关管Vc2,第四开关组包括并联的开关管Vdl和开关管Vd2。假设第一电压信 号为正电源电压信号+HV，第二电压信号为负电源电压信号-HV。
[0060] 先说明所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开关组 和所述第Ξ开关组不工作的情况。
[0061] 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第 一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关 管的控制端。所述第一信号组包括输入至开关管化1的控制端的驱动信号化1-化iver，W及 输入至开关管化2的控制端的驱动信号化2-化iver，所述第四信号组包括输入至开关管Vdl 的控制端的驱动信号Vdl-Driver，W及输入至开关管Vd2的控制端的驱动信号Vd2-Driver。
[0062] 如图4所示，驱动信号￥日1-化;[￥日1'、驱动信号￥日2-化;[￥日1'、驱动信号￥(11-化;[￥61'和 驱动信号Vd2-Driver的占空比均为D，1/4含D含1/2。驱动信号化1-Driver和驱动信号Va2-Driver的相位相差180°，驱动信号Vdl-Driver和驱动信号VdS-Driver的相位相差180°。驱 动信号Val-Driver和驱动信号Vdl-Driver的相位差为90°，驱动信号Va2-Driver和驱动信 号Vd2-Driver的相位差为90°。
[0063] 在任一个时刻，若驱动信号Val-化iver或者驱动信号Va2-化iver为高电平时，开 关管Val或者开关管化2导通，P点的信号?_〇11*为高电平;若驱动信号Val-化iver和驱动信 号Va2-Driver均为低电平时，开关管化巧日开关管化2关断，P点的信号P_out为低电平。在任 一个时刻，若驱动信号Vdl-Driver或者驱动信号Vd2-Driver为高电平，开关管Vdl或者开关 管Vd2导通，因此N点的信号N_out为低电平;若驱动信号Vdl-Driver和驱动信号Vd2-化iver 均为低电平，开关管Vdl和开关管Vd2关断，此时P点的电流经过N点后，经过开关管Vcl或者 开关管Vc2的反并联二极管流向正电源电压信号+HV，因此N点的信号N_out为高电平。因此， P点的信号、N点的信号W及P点到N点的信号（即倍频信号)PN_out如图4所示。可W看出，倍 频信号PN_out的频率是任一个驱动信号的频率的4倍，并且，倍频信号PN_out的占空比为 4D-1。
[0064] 本发明实施例中，N不仅局限于2,而是可W为大于或等于2的任意整数，此时第一 信号组和第四信号组需要满足的关系为：
[0065] 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， 一所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号。也就 2N Λ 是说，对于第一信号组(或者第四信号组）中的第1个、第2个、第3个……第Ν个PWM信号来说， 第1个PWM信号和第2个PWM信号的相位相差360VN，第2个PWM信号和第3个PWM信号的相位相 差360VN，依次类推，第Ν-1个PWM信号和第Ν个PWM信号的相位相差360VN。
[0066] 所述第四信号组中的Ν个nm信号，与所述第一信号组中的Ν个nm信号，相位分别 相差180°/N。也就是说，对于第一信号组中的第1个、第2个、第3个……第N个Pmi信号，W及 第四信号组中的第1个、第2个、第3个……第N个pmi信号来说，第一信号组中第1个nm信号 和第四信号组中第1个PWM信号的相位相差180VN，第一信号组中的第2个PWM信号和第四信 号 组中第2个PWM信号的相位相差180VN，依次类推，第一信号组中的第N个PWM信号和第四 信号组中第N个PWM信号的相位相差180VN。并且，所述倍频信号的占空比为2DXN-1。
[0067] 此时，所述控制信号还可W包括:第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于 输入至所述第二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关 组中各个开关管的控制端。所述第二信号组和所述第Ξ信号组可W无信号，也可W为低电 平。
[0068] 下面说明所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一开 关组和所述第四开关管组不工作的情况。
[0069] 所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于输入至所述第 二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关组中各个开关 管的控制端。所述第二信号组包括输入至开关管Vbl的控制端的驱动信号Vbl-化iver，W及 输入至开关管Vb2的控制端的驱动信号Vb2-化iver，所述第Ξ信号组包括输入至开关管Vcl 的控制端的驱动信号Vcl-Driver，W及输入至开关管Vc2的控制端的驱动信号Vc2-Driver。
[0070] P点的信号、N点的信号W及N点到P点的信号（即倍频信号)NP_out如图5所示。可W 看出，图5中的倍频信号NP_out与图4中的倍频信号PN_out为互补信号，图5中的倍频信号 NP_out的频率是任一个驱动信号的频率的4倍，并且，倍频信号NP_out的占空比为4D-1。
[0071] 本发明实施例中，N不仅局限于2,而是可W为大于或等于2的任意整数，此时第二 信号组和第Ξ信号组需要满足的关系为：
[0072] 所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， < D ^ ;所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360VN的PWM信号。也就 2N N 是说，对于第Ξ信号组(或者第二信号组）中的第1个、第2个、第3个……第N个PWM信号来说， 第1个PWM信号和第2个PWM信号的相位相差360VN，第2个PWM信号和第3个PWM信号的相位相 差360VN，依次类推，第N-1个PWM信号和第N个PWM信号的相位相差360VN。
[0073] 第二信号组中的N个pmi信号，与所述第Ξ信号组中的N个pmi信号，相位分别相差 180VN。也就是说，对于第Ξ信号组中的第1个、第2个、第3个……第N个PWM信号，W及第二 信号组中的第1个、第2个、第3个……第N个nm信号来说，第Ξ信号组中第1个nm信号和第 二信号组中第1个PWM信号的相位相差180VN，第Ξ信号组中的第2个PWM信号和第二信号组 中第2个PWM信号的相位相差180VN，依次类推，第Ξ信号组中的第N个PWM信号和第二信号 组中第N个PWM信号的相位相差180 VN。并且，所述倍频信号的占空比为2D X N-1。
[0074] 此时，所述控制信号还包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入 至所述第一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中 各个开关管的控制端。所述第一信号组和所述第四信号组可W无信号，也可W为低电平。
[0075] 可选的，本实施例的所述倍频电路还可W包括控制电路。所述控制电路用于生成 所述控制信号，并向图2所示的全桥拓扑中的各个开关组，也就是所述第一开关组、所述第 二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中，各个开关管的控制端输出所述控制信号。 下面提供一种控制电路的具体实现方式。
[0076] 如图6所示，所述控制电路可W包括:比较电路、PID(比例-积分-微分)控制电路和 生成电路。所述比较电路，用于获得闭合系统中反馈信号与参考信号的差值信号，将所述差 值信号输出至所述PID控制电路;所述PID控制电路，用于将所述差值信号进行PID处理后， 作为所述基准信号输出至所述生成电路，其中所述基准信号一般为基准PWM信号;所述生成 电路，用于根据所述基准信号和接收到的相位控制信号生成所述控制信号，并向图2所示的 全桥拓扑中的各个开关组中，各个开关管的控制端输出所述控制信号。
[0077] 其中，所述控制电路可W为数字控制电路，从而实现数字化控制，符合现代电源及 倍频电路的发展趋势，其集成度高、实时反应速度快、可操控性强。例如图6所示的PID控制 电路，可W采用数字PID控制器，通过自适应PID处理，能根据负载特性更实时的进行PID参 数调节。其中，所述反馈信号经过模数转换后输入至所述比较电路。此外，所述控制电路也 可W为模拟电路，相应的电路设及到Ξ角波发生电路、相移控制电路、脉宽调制电路及PID 控制电路等。
[0078] 本发明实施例还提供了对所述倍频电路的任一实施例的控制方法，下面具体说 明。
[0079] 请参阅图7,本发明提供了倍频电路的控制方法的一种方法实施例，所述方法用于 本发明实施例提供的倍频电路的任一实施例中，所述方法包括：
[0080] S701:向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第Ξ开关组和所述第四开关组中 各个开关管的控制端输入控制信号，使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作并且所 述第二开关组和所述第Ξ开关组不工作，或者，使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工 作并且所述第一开关组和所述第四开关管组不工作。
[0081] 其中，若所述控制信号使得第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开关 组和所述第Ξ开关组不工作。所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号 组用于输入至所述第一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第 四开关组中各个开关管的控制端。
[0082] 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， ^<D<1;所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号，所述 2N N 第四信号组中的N个PWM信号，与所述第一信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0083] 此时，所述控制信号还可W包括:第二信号组和第Ξ信号组，所述第二信号组用于 输入至所述第二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所述第Ξ开关 组中各个开关管的控制端。所述第二信号组和所述第Ξ信号组可W无信号，也可W为低电 平。
[0084] 其中，若所述控制信号使得所述第二开关组和所述第Ξ开关组工作，所述第一开 关组和所述第四开关管组不工作;所述控制信号包括第二信号组和第Ξ信号组，所述第二 信号组用于输入至所述第二开关组中各个开关管的控制端，所述第Ξ信号组用于输入至所 述第Ξ开关组中各个开关管的控制端。
[0085] 所述第S信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PWM信号， < D < ;所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360° /N的PWM信号，所述 2N N 第二信号组中的N个PWM信号，与所述第Ξ信号组中的N个PWM信号，相位分别相差180VN。
[0086] 此时，所述控制信号还包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入 至所述第一开关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中 各个开关管的控制端。所述第一信号组和所述第四信号组可W无信号，也可W为低电平。
[0087] 所属领域的技术人员可W清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统， 装置和单元的具体工作过程，可W参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再寶述。
[0088] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所掲露的系统，装置和方法，可W 通过其它的方式实现。例如，W上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的 划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可W有另外的划分方式，例如多个单元或组件 可W结合或者可W集成到另一个系统，或一些特征可W忽略，或不执行。另一点，所显示或 讨论的相互之间的禪合或直接禪合或通信连接可W是通过一些接口，装置或单元的间接禪 合或通信连接，可W是电性，机械或其它的形式。
[0089] 所述作为分离部件说明的单元可W是或者也可W不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可W是或者也可W不是物理单元，即可W位于一个地方，或者也可W分布到多个 网络单元上。可W根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。
[0090] 另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可W集成在一个处理单元中，也可W 是各个单元单独物理存在，也可W两个或两个W上单元集成在一个单元中。上述集成的单 元既可W采用硬件的形式实现，也可W采用软件功能单元的形式实现。
[0091] 所述集成的单元如果W软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时，可W存储在一个计算机可读取存储介质中。基于运样的理解，本申请的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可软件产品的形式 体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用W使得一台计算机 设备(可W是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全 部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM,Read-Only Memo巧）、随机存取存储器(RAM,Random Access Memcxry)、磁碟或者光盘等各种可W存储程 序代码的介质。
[0092] W上所述，W上实施例仅用W说明本申请的技术方案，而非对其限制;尽管参照前 述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可W对前 述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而运些 修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种倍频电路，其特征在于，包括:并联的第一支路和第二支路； 从所述第一支路的第一端到第二端，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和第二 开关组;从所述第二支路的第一端到第二端，所述第二支路包括依次串联的第三开关组和 第四开关组;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三开关组和所述第四开关组中各包 括N个并联的开关管，N2 2; 所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端连接第一电压信号，所述第一支路的 第二端和所述第二支路的第二端连接第二电压信号，所述第一电压信号的电压值大于所述 第二电压信号的电压值;所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三开关组和所述第四开 关组中各个开关管的控制端用于接收控制信号； 所述第一开关组和所述第二开关组的连接节点，以及所述第三开关组和所述第四开关 组的连接节点为所述倍频电路的输出端，所述输出端用于输出所述控制信号的倍频信号， 所述倍频信号的频率为所述控制信号的频率的2N倍。2. 根据权利要求1所述的倍频电路，其特征在于，所述控制信号使得所述第一开关组和 所述第四开关管组工作，所述第二开关组和所述第三开关组不工作;或者，使得所述第二开 关组和所述第三开关组工作，所述第一开关组和所述第四开关管组不工作。3. 根据权利要求2所述的倍频电路，其特征在于，若所述控制信号使得第一开关组和所 述第四开关管组工作，所述第二开关组和所述第三开关组不工作； 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第一开 关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关管的 控制端； 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第四信号 组中的N个PffM信号，与所述第一信号组中的N个PffM信号，相位分别相差180° /N。4. 根据权利要求2所述的倍频电路，其特征在于，若所述控制信号使得所述第二开关组 和所述第三开关组工作，所述第一开关组和所述第四开关管组不工作； 所述控制信号包括第二信号组和第三信号组，所述第二信号组用于输入至所述第二开 关组中各个开关管的控制端，所述第三信号组用于输入至所述第三开关组中各个开关管的 控制端； 所述第三信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第二信号 组中的N个PffM信号，与所述第三信号组中的N个PffM信号，相位分别相差180° /N。5. 根据权利要求1至4任一项所述的倍频电路，其特征在于，还包括： 控制电路，用于生成所述控制信号，并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三 开关组和所述第四开关组中各个开关管的控制端输出所述控制信号。6. 根据权利要求5所述的倍频电路，其特征在于，所述控制电路包括： 比较电路，用于获得闭合系统中反馈信号与参考信号的差值信号，将所述差值信号输 出至PID控制电路； 所述PID控制电路，用于将所述差值信号进行PID处理后，作为所述基准信号输出至生 成电路； 所述生成电路，用于根据所述基准信号和接收到的相位控制信号生成所述控制信号， 并向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三开关组和所述第四开关组中各个开关管 的控制端输出所述控制信号。7. 根据权利要求1至4任一项所述的倍频电路，其特征在于，所述第一开关组、所述第二 开关组、所述第三开关组和所述第四开关组中各个开关管，均并联有反向二极管。8. -种倍频电路的控制方法，其特征在于，用于如权利要求1所述的倍频电路中，所述 方法包括： 向所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三开关组和所述第四开关组中各个开关 管的控制端输入控制信号，使得所述第一开关组和所述第四开关管组工作，所述第二开关 组和所述第三开关组不工作;或者，使得所述第二开关组和所述第三开关组工作，所述第一 开关组和所述第四开关管组不工作。9. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述控制信号使得第一开关组和所 述第四开关管组工作，所述第二开关组和所述第三开关组不工作； 所述控制信号包括第一信号组和第四信号组，所述第一信号组用于输入至所述第一开 关组中各个开关管的控制端，所述第四信号组用于输入至所述第四开关组中各个开关管的 控制端； 所述第一信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第四信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第四信号 组中的N个PffM信号，与所述第一信号组中的N个PffM信号，相位分别相差180° /N。10. 根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，若所述控制信号使得所述第二开关 组和所述第三开关组工作，所述第一开关组和所述第四开关管组不工作； 所述控制信号包括第二信号组和第三信号组，所述第二信号组用于输入至所述第二开 关组中各个开关管的控制端，所述第三信号组用于输入至所述第三开关组中各个开关管的 控制端； 所述第三信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第二信号组包括N个占空比均为D，相位依次相差360°/N的PffM信号，所述第二信号 组中的N个PffM信号，与所述第三信号组中的N个PffM信号，相位分别相差180° /N。
【专利摘要】本发明提供了一种倍频电路及控制方法，所述倍频电路包括：并联的第一支路和第二支路；从所述第一支路的第一端到第二端，所述第一支路包括依次串联的第一开关组和第二开关组；从所述第二支路的第一端到第二端，所述第二支路包括依次串联的第三开关组和第四开关组；所述第一开关组、所述第二开关组、所述第三开关组和所述第四开关组中各包括N个并联的开关管，N≥2；所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端连接第一电压信号，所述第一支路的第二端和所述第二支路的第二端连接第二电压信号，所述第一电压信号的电压值大于所述第二电压信号的电压值。可见，本发明实施例提供的倍频电路，不需要电感和变压器等元件，从而减少了成本和电路体积。
【IPC分类】H03K5/13, H02M3/155
【公开号】CN105490531
【申请号】CN201511024771
【发明人】赵红菊, 温立斌
【申请人】沈阳东软医疗系统有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日