功率放大器在许多行业都有着广泛的应用,如:工业、航空电子、通信及家庭娱乐等领域。开关功率放大器由于具有很高的效率,在体积、效率和功耗要求较高的场合具有很大的优势。目前,开关功率放大器已成为电力电子领域的研究热点,受到人们越来越多的关注。开关功率放大器的优势是它具有高效率,但是由于其本身固有的非线性,开关功率放大器的失真通常大于传统的线性放大器。提高开关频率是减少开关功率放大器失真有效的办法,但随着开关频率的提高,开关损耗大大增加,其效率严重下降,在很大程度上又限制了开关功率放大器工作频率的进一步提高以及应用领域的扩大。因此,如何能够同时满足高效率、低失真成为开关功率放大器研究的重点。本文以论文[11]提出的一种新型双频半桥开关功率放大器为基础,对其进行了深入的分析。其基本思想就是在原有的半桥式开关功率放大器上再附加一个半桥式开关和一个滤波电感组成辅助部分。分别通过单周控制使主开关工作于高频,通过恒频滞环控制使辅助开关工作于低频,辅助部分的滤波电感电流能够完全跟踪主电路的滤波电感电流,起着分流的作用。这样,主开关虽然工作于高频,但是由于其流过的电流大大减小,因此开关损耗随之减小;辅助开关虽然流过大部分电流,但由于其开关频率低,因此开关损耗也不高。这样就可以减小开关功率放大器的开关损耗,提高开关功率放大器的效率。主要工作如下:1、简要介绍半桥开关功率放大器原理及结构,并对单周控制的半桥开关功率放大器进行了分析和仿真,建立的小信号模型。2、对论文[11]提出的一种新型的双频半桥开关功率放大器进行了深入分析,并对双频半桥开关功率放大器进行交流小信号建模,从频域和时域的角度证明了双频半桥开关功率放大器和单个半桥开关功率放大器的性能相同,实现高频部分与低频部分的解耦。3、对影响双频开关功率放大器性能的主要参数进行了详细的仿真研究,并对仿真结果进行比较分析,得出相应的参数设计原则。4、最后进行了实验电路的研究和设计。