E类放大器

A,B,C类功率放大器的集电极(阳极或漏极)耗散功率比较大,这几类放大器的效率很难再提高。D类和E类功率放大器的效率克服了A,B,C类功率放大器的缺陷,使功率器件工作于开关状态。

E类功率放大器在提高效率方面比D类更进一步,它是按照“功率管电压和电流不同时出现”的道理设计的,这样在任意时刻,管子的电压和电流乘积为零。理想效率为100%,实际效率为90%左右。

E类功率放大器的电路组成,如上图所示:

E类功率放大器的最佳工作状态,就是指功率器件的阳极(集电极或漏极)的电压电流波形满足以下三个条件:

1.从到通道关断转换时,阳极(集电极或漏极)电压应在电子管关断之后才开始上升;

2.从关断到导通转换时,演技(集电极或漏极)电流应在阳极(集电极或漏极)电压降到零之后才开始上升;

3.在从关断到导通转换时,即导通时刻,还必须满足电压变化率等于零。

当开关按激励信号的频率周期性的工作时,就把来自电源的直流能量转变为交流能量,它的基波频率等于开关频率。为了使基波分量输出最大,开关占空比应为50%即一半时间“导通”,另一半时间“断开”。选取适当的负载网络参数。使它取得最佳的瞬态响应。也就是说,当开关”导通”的瞬间,由于负载网络的瞬态响应。使得阳极(集电极)电压降为零后,才开始建立电流;当开关”断开“的瞬间,由于负载网络的瞬态响应,使得电子管关断之后,阳极(集电极或漏极)电压才开始上升。这样,即使开关转换时间与信号周期相比已经相当长时,也能避免电子管同时产生大的电压和电流,从而避免了在开关转换期间电子管产生功耗。另外,负载网络还包含一个带通滤波器,以滤除不需要的谐波成分,并用以变换负载阻抗的数值。

E类放大器具有结构简单,转换效率高,高频性能出色等优点。自1975年被提出以来,被广泛应用于无线通信、开关电源、无线能量传输、高频E类加热等不同领域。