[发明专利]电源系统及用于调节电源系统的放大级的输出变量的方法

说明书

一种电源系统(2)包括放大级(14)，所述放大级包括至少一个晶体管(15)、尤其是LDMOS晶体管，所述晶体管通过功率端子(16)连接至电源电压并且所述晶体管的驱动端子(17)由驱动电压来驱动，而且，用于调节晶体管(15)的驱动电压的第一控制器(22)和用于调节所述电源电压的第二控制器(23)被提供，其中，控制器(22，23)中的一个构造成将状态信号馈送给另一个控制器(23，22)，并且所述另一个控制器(23，22)构造成分析评估所述状态信号。

技术领域

本发明涉及一种包括放大级的电源系统，并且还涉及一种用于调节电源系统的放大级的输出变量的方法。

背景技术

这种装置和方法以及类似的现有技术可以从下述文献知晓，例如：US2008/0284510A1，US8,095,090B2，US2007/0145900A1，DE102013226511A1，US2014/0084700A1，US2009/0004981A1。

电源系统、尤其是在≥1MHz的频率下生成电力的系统例如用于激光激励、用在等离子涂装设备中、或者还可以用于感应应用。这种电源系统包括放大器，所述放大器生成提供给等离子涂装设备、感应应用或激光激励的功率。在理论上，具有两种用于控制放大器的功率的构思。在幅值控制中，放大器的输出功率通过输入信号的幅值来控制。替代地，放大器的输出功率可以通过控制放大器的电源电压来控制。在这种类型的控制中，可以在宽的动态范围内使得效率保持相对恒定。放大器通常包括连接至电源电压的至少一个晶体管。由于电源电压被控制，因而使得晶体管的驱动电压与电源电压结合，这使得晶体管承受热应力。尤其，晶体管具有在处理中被损坏的风险或显著减小它的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于使得能够在晶体管上避免这样的热应力，从而尽可能地阻止故障的出现和使用寿命的缩短。

该目的是根据本发明通过下述电源系统来实现的，所述电源系统包括放大级，所述放大级包括至少一个晶体管、尤其是LDMOS晶体管，所述晶体管通过功率端子连接至电源电压并且晶体管的驱动端子由驱动电压驱动，所述电源系统还包括用于调节晶体管的驱动电压的第一控制器和用于调节正在提供的电源电压的第二控制器。

在这种情况下，控制器之一可以构造成向另一控制器馈送状态信号。所述另一控制器可以构造成分析评估状态信号。

所述另一控制器可以构造成对状态信号作出反应。

这使得能够以良好受控的操作点或操作范围来操作放大级，并且这以安全的方式确保了放大级的功能。尤其，放大级的晶体管承受过多的热应力的状况可以被避免。

第一控制器的操控值以及一状态信号可以施加在第二控制器的输入部处，所述状态信号表示第一控制器是否处于它的极限。

状态信号的特征在于它表示生成该状态信号的控制器处于控制极限状态。

尤其，根据本发明，功率控制系统分成两个通道、即第一控制器和第二控制器。

测量装置可以设置，以来检测放大级的作为控制变量的输出变量。测量装置可以用来检测由放大级生成的输出变量。所述输出变量可以与一设定点比较以获得用于控制器、尤其是用于第一控制器的输入变量。

为此，控制偏差确定装置可以被提供，所述控制偏差确定装置由控制变量和一设定点来确定控制偏差，控制偏差确定装置连接至第一控制器。采用这种方式，误差可以被确定并馈送给第一控制器。第一控制器由此可以以控制环来执行所谓的闭环控制。

第一控制器的输出部可以连接至第二控制器的输入部。由此，第二控制器可以根据已经通过第一控制器调节的变量来调节用于电源电压的操控变量或电源电压本身。电源电压因此是根据第一控制器的输出变量来调节的。

第二控制器的输出部可以连接至第一控制器的输入部。在这种情况下，第一控制器通过考虑由第二控制器确定的输出变量来调节第一控制器的输出变量。