Comparación entre dos Arquitecturas para la Implementación de un Convertidor Multinivel para un Amplificación de Envolvente de Alta Eficiencia

Abstract

Recientemente ha sido presentada una solución que combina un convertidor multinivel en serie con un regulador lineal para obtener un amplificador de envolvente. Este convertidor se emplea para la mejora de la eficiencia en amplificadores de RF mediante la implementación de la técnica de eliminación y restauración de envolvente (EER). La solución propuesta puede reproducir cualquier señal con componentes espectrales de hasta 2 MHz con una potencia instantánea máxima de salida de 50 W. En este artículo se presenta una importante modificación del convertidor multinivel basada en una arquitectura de celda de tres estados. Se presenta una comparación entre estas dos posibles implementaciones de la celda multinivel. La topología de celda de tres estados tiene varias ventajas sobre la de dos estados: menor número de celdas y entradas de tensión y un diseño físico y eléctrico más sencillo. Se ha realizado una comparación de la energía manejada por cada topología de celda para diferentes señales de entrada. Se analiza su influencia en la eficiencia de cada topología de celda y en la optimización del diseño del amplificador de envolvente para ambas topologías. Adicionalmente se ha construido un prototipo para validar los estudios teóricos presentados y poder comparar más detalladamente ambas soluciones