CN110739915B - 一种功放供电装置、方法及计算机存储介质 - Google Patents

一种功放供电装置、方法及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功放供电装置、方法及计算机存储介质；其中，功放供电装置包括：栅极电压电路和使能电路；装置还包括：冗余电路、下电保持电路、检测控制电路；其中，冗余电路，用于在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后为所述下电保持电路提供输入电压；在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后为所述栅极电压电路提供输入电压；下电保持电路，用于对功放栅极电压提供下电能量的保持和下电延时；检测控制电路，用于在上电过程中对所述下电保持电路做检测，及在正常工作和下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测。

Description

一种功放供电装置、方法及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及但不限于基站通信领域，尤其涉及一种功放供电装置、方法及计算机存储介质。
背景技术
基站通信技术日新月异，基站中射频功放管要求也越来越高，GaN功放管具有宽带、高饱和电子迁移率、更高的击穿电压、能够耐受更高的温度，更高的功率容量等特点，已逐渐成为通讯基站射频放大的关键电子元件。
而GaN功放管有严格的上下电时序要求，要求供电的栅极电压必须早于漏极电压上电，晚于漏极电压下电。如GaN功放时序不满足，上下电处于短路状态，很容易烧毁，由于GaN功放管造价昂贵，如烧坏会造成大量的成本损耗。
如何保证基站功放的供电时序的可靠性是要解决的问题，然而，相关技术中对此并未存在有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种功放供电装置、方法及计算机存储介质，至少实现了基站功放供电时序的可靠性。
本发明实施例的一种功放供电装置，所述装置包括：栅极电压电路和使能电路；所述装置还包括：冗余电路、下电保持电路、检测控制电路；其中，
所述冗余电路，用于在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后为所述下电保持电路提供输入电压；在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后为所述栅极电压电路提供输入电压；
所述下电保持电路，用于对功放栅极电压提供下电能量的保持和下电延时；
所述检测控制电路，用于在上电过程中对所述下电保持电路做检测，及在正常工作和下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过所述使能电路的使能控制，实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。
上述方案中，所述冗余电路包括第一冗余电路和第二冗余电路；
所述第一冗余电路的第一输入端连接第一电源电路的输出端；
所述第一冗余电路的第二输入端连接第二电源电路的输出端；
所述第一冗余电路的输出端连接所述下电保持电路的输入端，用于所述为下电保持电路提供输入电压；
所述第一电源电路为基站数字负载供电；
所述第二电源电路为功放的漏极供电。
上述方案中，所述冗余电路包括第二冗余电路；
所述第二冗余电路的第一输入端连接第一电源电路的输出端；
所述第二冗余电路的第二输入端连接所述下电保持电路的输出端；
所述第二冗余电路的输出端连接所述栅极电压电路，用于为所述栅极电压电路提供输入电压。
上述方案中，所述栅极电压电路，用于产生功放管栅极电压，为所述第二电源电路的功放进行栅极供电。
上述方案中，所述检测控制电路的第一检测输入端连接所述下电保持电路的输出端；
所述检测控制电路的第二检测输入端连接所述栅极电压电路的输出端；
所述检测控制电路的输出端连接所述使能电路的输入端。
上述方案中，所述使能电路的输出端连接所述第二电源电路的使能控制电路，用于对所述第二电源电路进行启动控制。
上述方案中，所述第一电源电路为一路电源或多路电源。
上述方案中，所述第二电源电路为一路电源或多路电源。
上述方案中，所述第一电源电路与所述第二电源电路的输入源相同；或者，
所述第一电源电路与所述第二电源电路的输入源不相同。
上述方案中，所述第一冗余电路连接的第一电源电路及所述第二电源电路为一路或多路电源的任意组合。
上述方案中，所述第二冗余电路连接的第一电源电路及所述第二电源电路为一路或多路电源的任意组合。
上述方案中，所述下电保持电路的实现形式包括：宽输入范围的升压电路、或者宽输入范围的降压电路、或者其他转换储能电路或者储能元件。
上述方案中，所述栅极电压电路的实现形式包括：多路功放管中的一路或者多路。
本发明实施例的一种应用功放供电装置的功放供电方法，所述方法包括：
在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路提供输入电压；
在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路提供输入电压；
在上电过程中对所述下电保持电路做检测；
在正常工作和下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过使能控制实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。
上述方案中，所述第一冗余备份电压存储于第一冗余电路中，所述第二冗余备份电压存储于第二冗余电路中；
所述方法还包括：
通过所述第一冗余电路给下电保持电路上电；
通过所述第二冗余电路给功放栅极电压电路上电。
上述方案中，所述在上电过程中对所述下电保持电路做检测，包括：
如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的任意一路出现异常，则下电并对所述异常进行检测；
如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的每一路均正常，则使能电路有效。
上述方案中，所述使能电路有效，包括：
使能第二电源电路上电；
使能功放的漏极电压上电。
上述方案中，所述第一冗余备份电压存储于第一冗余电路中，所述第二冗余备份电压存储于第二冗余电路中；
所述方法还包括：
通过所述第一冗余电路给下电保持电路继续供电；
通过第二冗余电路给栅极电压电路上电，为功放的栅极电压继续供电。
上述方案中，所述在下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测，包括：
如果检测出漏极电压高于功放的安全电压，则通过所述第一冗余电路继续供电，当栅极电压电路输入低于其欠压点后，将所述栅极电压电路下电。
本发明实施例的技术方案中，功放供电装置包括：栅极电压电路和使能电路；装置还包括：冗余电路、下电保持电路、检测控制电路；其中，冗余电路，用于在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后为所述下电保持电路提供输入电压；在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后为所述栅极电压电路提供输入电压；下电保持电路，用于对功放栅极电压提供下电能量的保持和下电延时；检测控制电路，用于在上电过程中对所述下电保持电路做检测，及在正常工作和下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过所述使能电路的使能控制，实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。由于能通过冗余存储的能量，采用冗余电路持续对下电保持电路和栅极电压电路供电，在上电过程中和下电过程中都可以通过检测结果进行信号的使能控制，实现了栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，确保了上电保持和下电延时，因此，至少实现了功放供电时序的可靠性。
附图说明
附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为本发明实施例一应用场景的架构图；
图2为本发明实施例一功放供电装置的元器件组成示意图；
图3为本发明实施例一方法的流程图；
图4为本发明实施例又一方法的流程图；
图5为本发明实施例又一方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的功放供电装置的第一种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的功放供电装置的第二种结构示意图；
图8为本发明实施例提供的功放供电装置的第三种结构示意图；
图9为本发明实施例提供的功放供电装置的第四种结构示意图；
图10为本发明实施例提供的功放供电装置的第五种结构示意图；
图11为本发明实施例提供的功放供电装置的第六种结构示意图；
图12为本发明实施例提供的功放供电装置的第七种结构示意图；
图13为本发明实施例提供的功放供电方法的上电控制流程图；
图14为本发明实施例提供的功放供电方法的下电控制流程图；
图15为本发明实施例提供的功放供电装置正常工作中某一通道异常时的控制流程图；
图16为本发明实施例提供的一路功放供电装置详细实施用例电路图；
图17为本发明实施例提供的多路功放供电装置的详细实施用例电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。另外，以下所提供的实施例是用于实施本发明的部分实施例，而非提供实施本发明的全部实施例，在不冲突的情况下，本发明实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
需要说明的是，在本发明实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
例如，本发明实施例提供的功放供电方法包含了一系列的步骤，但是本发明实施例提供的功放供电方法不限于所记载的步骤，同样地，本发明实施例提供的功放供电装置包括了一系列元器件，但是本发明实施例提供的功放供电装置不限于包括所明确记载的元器件。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本发明的信息指示方法的一个应用场景如图1所示，包括：基站101-102，基站101的小区覆盖范围内有三个终端11-13，基站102的小区覆盖范围内有五个终端21-25。终端可以如图1所示为手机终端，也可以为各种物联网终端等。网元设备(如基站)，网元设备(如基站)中对GaN功放管有严格的上下电时序要求；要求供电的栅极电压必须早于漏极电压上电，晚于漏极下电。
相关技术中，基站供电可靠性实现方案主要有三种：第一种是通过电子开关实现；第二种是通过放电电路实现；第三种是通过专用时序控制芯片或者单片机或者控制器等实现。其中，第一种方案是电子开关电路实现。在漏极电压供给功放前，通过栅极电压控制电子开关实现，只有栅极电压建立，电子开关才打开。栅极电压一但掉电，立刻关闭电子开关实现。此实现方案可靠性存在较多问题，尤其是在功放管自激或者异常大信号，大功率导致前级供电关断后再次启动，很容易出现超出电子开关SOA曲线损坏，可靠性一般。第二种方案是通过放电电路实现。在栅极电压未掉电时，通过对漏极电压放电实现，而放电电路的基准电压比较点，容易受到干扰出现异常，很容易引起高压放电，导致放电电路的电子开关损坏，可靠性一般。第三种方案是通过专用时序控制芯片或者单片机等实现，依赖时序控制芯片，对控制器等异常常条件下无法控制，存在可靠性问题，有局限性。
这三种方案存在各自的缺陷，且可靠性不高。如果不能保证功放管上下电时序的可靠性，容易使上下电处于短路状态，很容易烧毁。功放管造价昂贵，如烧坏会造成大量的成本损耗。采用本发明实施例的功放供电装置，包括栅极电压电路、使能电路、冗余电路、下电保持电路、检测控制电路；其中，冗余电路，用于在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后为所述下电保持电路提供输入电压；在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后为所述栅极电压电路提供输入电压；下电保持电路，用于对功放提供下电能量的保持和下电延时；检测控制电路，用于在上电过程中对所述下电保持电路做检测，及在下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过所述使能电路的使能控制，实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电。由于能通过冗余存储的能量，采用冗余电路持续对下电保持电路和栅极电压电路供电，在上电过程中和下电过程中都可以通过检测结果进行信号的使能控制，实现了栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，确保了上电保持和下电延时，因此，实现了功放供电时序的可靠性。
本发明实施例的一种功放供电装置，如图2所示，功放供电装置310包括：第一电源电路311、第二电源电路312、冗余电路313、下电保持电路314、栅极电压电路315、检测控制电路316和使能电路317。冗余电路313，用于在第一电源电路(第1路电源)311输出与第二电源电路(第P1电源电路)312输出做冗余后为下电保持电路314提供输入电压；第一电源电路(第1路电源)311为基站数字负载供电。第二电源电路(第P1电源电路)312为功放管的漏极供电。在第一电源电路(第1路电源)311输出与下电保持电路314输出做冗余后为栅极电压电路315提供输入电压。下电保持电路314用于对功放栅极电压提供下电能量的保持和下电延时。检测控制电路316用于在上电过程中对下电保持电路做检测，上电对下电保持电路检测，在上电之初就保证下电的可靠性。及检测控制电路316用于在正常工作和下电过程中对下电保持电路314的电压与栅极电压电路315的电压做检测(可以为实时检测)，当检测结果满足判断条件时，通过使能电路317的使能控制，即：经过检测结果与判断条件的逻辑判断处理后，输出信号给使能电路，以控制使能电路，实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。即：下电充分利用功放各漏极电压的能量冗余转换为下电保持电路进行充分延时，保证了栅极电压晚于漏极电压下电。
一实际应用中，将第一电源电路(如第1路电源)上电供给数字负载供电，将第一电源电路(如第1路电源)输出与第二电源电路(如第P1电源电路)输出做冗余，同时将下电保持电路输出与第一电源电路(如第1路电源)输出做冗余，给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，做逻辑判断后，使能控制第二电源电路(如第P1电源电路)输出，实现电源栅极电压早于第二电源电路(如第P1电源电路)输出的漏极电压上电。在上电过程中通过冗余电路(具体为冗余备份电路)产生栅极电压使能功放漏极电压上电，漏极电压上电再次冗余产生栅极电压。上电对下电保持电路检测，在上电之初就保证下电的可靠性。下电充分利用功放各漏极电压的能量冗余转换为下电保持电路进行充分延时，保证了栅极电压晚于漏极电压下电。由于实现了下电能量的保持和下电延时，栅极电压晚于漏极电压下电，从而，解决了功放的供电时序可靠性问题，不论任意通道失效或者任意一路先后上下电，或者正常工作中异常条件下，均能可靠有效的保证GaN功放供电要求。
所述冗余是指：实现多路电压的“或”供电，即选择供电，各路电压之间互不影响，且保证只要其中一路电压正常，即可保证系统正常工作。
采用本发明实施例的功放供电装置，相比传统的实现方案，更加小型化可靠，可广泛应用于4G、5G无线通讯基站设备中，通用性高，具有广泛的应用价值。
一实施例中，冗余电路包括第一冗余电路(冗余电路1)和第二冗余电路(冗余电路2)。第一冗余电路(冗余电路1)的第一输入端连接第一电源电路(第1路电源)的输出端。第一冗余电路(冗余电路1)的第二输入端连接第二电源电路(第P1电源电路)的输出端。第一冗余电路(冗余电路1)的输出端连接所述下电保持电路的输入端，用于为下电保持电路提供输入电压。其中，第一电源电路(第1路电源)为基站数字负载供电。第二电源电路(第P1电源电路)为功放的漏极供电。
一实施例中，冗余电路包括第二冗余电路(冗余电路2)。第二冗余电路(冗余电路2)的第一输入端连接第一电源电路(第1路电源)的输出端。第二冗余电路(冗余电路2)的第二输入端连接所述下电保持电路的输出端。第二冗余电路(冗余电路2)的输出端连接所述栅极电压电路(第1栅极电压电路)，用于为栅极电压电路提供输入电压。
一实施例中，栅极电压电路，用于产生功放管栅极电压，为所述第二电源电路(第P1电源电路)的功放进行栅极供电。
一实施例中，检测控制电路的第一检测输入端连接所述下电保持电路的输出端；检测控制电路的第二检测输入端连接所述栅极电压电路的输出端；所述检测控制电路的输出端连接所述使能电路的输入端。
一实施例中，使能电路的输出端连接所述第二电源电路(第P1电源电路)的使能控制电路，用于对所述第二电源电路(第P1电源电路)进行启动控制。
基于上述实施例，一实际应用中，该功放的供电装置可以包含第1电源电路、第P1电源电路、冗余电路1、下电保持电路、冗余电路2、栅极电压电路、检测控制电路、使能电路。第1电源电路为基站数字负载供电；第P1电源电路为GaN功放漏极供电。下电保持电路，用来提供下电能量的保持和下电延时，其输入端连接冗余电路1的输出，输出端连接冗余电路2的输入。冗余电路1进一步提供下电能量的保持和下电延时，其输入一端连接第1电源电路输出，输入另一端连接下电保持电路的输出，冗余电路2输出连接第1栅极电压电路。栅极电压电路产生功放管栅极电压，为第P1路GaN功放栅极供电。检测控制电路，检测输入一端连接下电保持电路的输出；检测的另一端连接栅极电压电路输出；经过逻辑处理后，输出信号控制使能电路。使能电路，用于P1电源电路的启动控制，其输入端连接检测控制电路输出，输出端接第P1电源电路的使能控制电路。
一实施例中，第一电源电路(第1路电源)为一路电源或多路电源。比如，第1电源为数字部分供电，可以不局限一路电源，可以为第1～m电源。
一实施例中，第二电源电路(第P1电源电路)为一路电源或多路电源。比如，第P1电源为功放供电，也不局限为一路功放，可以为第P1～Pn路功放。
一实施例中，第一电源电路(第1路电源)与所述第二电源电路(第P1电源电路)的输入源相同；或者，第一电源电路(第1路电源)与所述第二电源电路(第P1电源电路)的输入源不相同。比如，第1～m路电源及P1～Pn路电源的输入源可以相同，也可以不同输入源。
一实施例中，第一冗余电路(冗余电路1)连接的第一电源电路(第1路电源)及所述第二电源电路(第P1电源电路)为一路或多路电源的任意组合。比如，冗余电路1，可以为1～m电源及第P1～Pn电源的一种或者几种，或者全部；冗余电路1的实现可以为电子开关或者二极管实现或者继电器或者开关电路等实现。
一实施例中，第二冗余电路(冗余电路2)连接的第一电源电路(第1路电源)及所述第二电源电路(第P1电源电路)为一路或多路电源的任意组合。比如，冗余电路2的输入可以为1～m电源的一种或者几种或者全部，与下电保持电路输出做冗余给栅极电压电路提供能量。
一实施例中，下电保持电路的实现形式包括：宽输入范围的升压电路、或者宽输入范围的降压电路、或者其他转换储能电路或者储能元件。
一实施例中，栅极电压电路的实现形式包括：多路功放管中的一路或者多路。比如，第1～n路功放管中的任意一路或者多路提供栅极电压，根据栅极电压负载功率灵活配置。
在本实施例中还提供了一种功放供电方法，该方法基于上述功放供电装置来实现，已经进行过说明的不再赘述。
本发明实施例中，一种应用功放供电装置的功放供电方法，如图3所示，方法包括：
步骤401、在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路提供输入电压。
在第1路电源输出与第P1电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路提供输入电压。
步骤402、在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路提供输入电压。
在第1路电源输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路提供输入电压。
步骤403、在上电过程中对下电保持电路做检测。
步骤404、在正常工作和下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过使能控制实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。
在正常工作和下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测，可以是实时检测。
本发明实施例中，一种应用功放供电装置的功放供电方法，第一冗余备份电压存储于第一冗余电路(冗余电路1)中，第二冗余备份电压存储于第二冗余电路(冗余电路2)中，如图4所示，方法包括：
步骤501、在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压，通过第一冗余电路(冗余电路1)为下电保持电路提供输入电压。
在第1路电源输出与第P1电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路提供输入电压。
步骤502、在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压，通过第二冗余电路(冗余电路2)为栅极电压电路提供输入电压。
在第1路电源输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路提供输入电压。
步骤503、在上电过程中对下电保持电路做检测。
如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的任意一路出现异常，则下电并对所述异常进行检测。如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的任意一路均正常，则使能电路有效，使能第二电源电路(第P1电源电路)上电。
步骤504、使能功放的漏极电压上电。
本发明实施例中，一种应用功放供电装置的功放供电方法，第一冗余备份电压存储于第一冗余电路(冗余电路1)中，第二冗余备份电压存储于第二冗余电路(冗余电路2)中，如图5所示，方法包括：
步骤601、在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压，通过第一冗余电路(冗余电路1)为下电保持电路继续供电。
在第1路电源输出与第P1电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路继续供电。
步骤602、在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压，通过第二冗余电路(冗余电路2)为栅极电压电路上电，为功放的栅极电压继续供电。
在第1路电源输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路继续供电。
步骤603、在下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测。
检测漏极电压是否高于功放的安全电压，如果高于功放的安全电压，则后续将栅极电压电路下电。
步骤604、检测出漏极电压高于功放的安全电压时，通过第二冗余电路(冗余电路2)继续保持指定时间，当栅极电压电路输入低于其欠压点后，将所述栅极电压电路下电。
一实际应用中，第1路上电供给数字负载供电，将第1路电源输出与P1电源输出做冗余，同时将下电保持电路输出与第1路电源输出做冗余，给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，做逻辑判断后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电，实现电源栅极电压早于第P1电源输出的漏极电压上电。即：充分利用P1漏极电压电源电路储存的能量，将此能量做冗余后产生稳定的掉电保持电路，并将第1电源电路与掉电保持电路再次冗余产生可靠的栅极电压供电电路，保证任何条件下的下电延时的可靠性。
采用本发明实施例，上电不受第1电源电路、第P1电源电路的输入电压影响，输入电源无上电无强制的先后顺序，通过冗余电路及检测使能电路，保证了栅极电压电路输出无问题后使能第P1电源电路，可靠的实现GaN功放的正常上电要求；同时上电过程中对下电保持电路做检测，如发现异常，均无法开启P1电源电路输出，上电即对下电保持电路检验，保证了上下电时序更加可靠。当输入下电时，P1～Pn下电，可以通过下电保持电路保证GaN功放管漏极电压下降到SOA曲线安全的电压范围内，再通过更低输入的第1～n栅极电压电路充分延时，保证栅极电压最后下电。当P1～Pn电源电路的其中任意一路异常时，由于冗余电路及下电保持电路，栅极电压电路不会掉电；保证了供电可靠性；P1～Pn路供电互不影响，可适用于多通道基站功放，保证其可靠性。
本发明实施例的一种功放供电装置，可以通过软件实现，可以将软件(如计算机程序)存储于存储器中，存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器82旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本发明实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储上述实施例中提供的计算程序，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
下面结合附图对本发明可选实施例进行详细说明。
需要指出的是：本发明实施例的使能电路可以为第PX电源产生电路，也可以为PX电源前后的任何电子开关电路，不限于如下实施例中使能电路的具体描述。
可选实施例一：
图6为本发明实施例功放供电装置和控制方法的一种结构示意图，该示意图只有一路功放及只有一路数字供电电源。第1电源电路给数字负载供电，P1电源电路给功放供电；第1电源电路的输出与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1路电源电路输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。
可选实施例二：
图7为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第二种结构示意图，该示意图冗余电路1的输入可以选择，可以为第1电源电路的输入或者第1电源电路的输出，其余与图6相同。具体的，第1电源电路给数字负载供电，P1电源电路给功放供电；第1电源电路的输入与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，或者，第1电源电路的输出与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电。下电保持电路的输出与第1路电源电路输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。
可选实施例三：
图8为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第三种结构示意图，如图8所示，使能电路可以使能第P1电源电路前的电子开关，除此之外皆与图6所述的内容一致。具体的，第1电源电路给数字负载供电，P1电源电路给功放供电；第1电源电路的输出与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1路电源电路输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。使能电路通过电子开关与第P1电源电路相连，第P1电源电路的输入端与电子开关的输出端相连，使能电路可以使能第P1电源电路前的电子开关。
可选实施例四：
图9为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第四种结构示意图，如图9所示，使能电路可以使能第P1电源电路后的电子开关，除此之外皆与图6所述的内容一致。具体的，第1电源电路给数字负载供电，P1电源电路给功放供电；第1电源电路的输出与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1路电源电路输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。使能电路通过电子开关与第P1电源电路相连，第P1电源电路的输出端与电子开关的输入端相连，使能电路可以使能第P1电源电路后的电子开关。
可选实施例五：
图10为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第五种结构示意图，如图10所示，该示意图冗余电路1的输入为第1,2,……m路电源电路输出与第P1电源电路输出的冗余；冗余电路2的输入为第1,2,……m电源电路的输出与下电保持电路的输出，冗余电路2的输出产生第1,2,……n栅极电压电源电路，其余除此之外皆与图7所述的内容一致。具体的，第1,2,……m路电源电路给数字负载供电，P1电源电路给功放供电；第1,2,……m路电源电路的输出与P1电源输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1,2,……m电源电路的输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，冗余电路2的输出产生第1,2,……n栅极电压电源电路，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。
可选实施例六：
图11为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第六种结构示意图，如图11所示，该示意图冗余电路1的输入为第1,2,……m路电源电路输出与第P1，P2，……Pn电源电路输出的冗余；冗余电路2的输入为第1,2,……m电源电路的输出与下电保持电路的输出，冗余电路2的输出产生第1,2,……n栅极电压电路，除此之外其余皆与图7所述的内容一致。具体的，第1,2,……m路电源电路给数字负载供电，第P2，……Pn电源电路给功放供电；第1,2,……m路电源电路的输出与第P2，……Pn电源电路输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1,2,……m电源电路的输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，冗余电路2的输出产生第1,2,……n栅极电压电源电路，通过检测下电保持电路电压与第1～n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。
可选实施例七：
图12为本发明实施例功放供电装置和控制方法的第七种结构示意图，如图12所示，冗余电路2的输出经第1栅极电压电路产生一路栅极电压，除此之外其余皆与图7所述的内容一致。具体的，第1,2,……m路电源电路给数字负载供电，第P2，……Pn电源电路给功放供电；第1,2,……m路电源电路的输出与第P2，……Pn电源电路输出通过冗余电路1给下电保持电路供电，下电保持电路的输出与第1,2,……m电源电路的输出通过冗余电路2给栅极电压电路供电，冗余电路2的输出产生第n栅极电压电源电路，通过检测下电保持电路电压与第n栅极电压电路的电压，经过逻辑判断同时满足后，使能控制第P1电源电路输出给功放管供电。
可选实施例八：
图13是本发明实施例提供的一种功放供电装置和控制方法上电流程图，包括：
步骤1001、输入上电；第1电源电路上电。
步骤1002、通过冗余电路1给下电保持电路上电。
步骤1003、通过冗余电路2给功放栅极电压电路上电。
步骤1004、检测电路检测下电保持电路输出电压和功放栅极电压电路输出电压；如有任意一路异常，下电维修检查，再次上电；如均正常，执行步骤1005。
步骤1005、使能电路有效，使能P1电源电路上电。
步骤1006、功放漏极电压上电。
可选实施例九：
图14是本发明实施例提供的一种功放供电装置和控制方法下电流程图，包括：
步骤2001、输入下电。
步骤2002、通过冗余电路1给下电保持电路继续供电。
步骤2003、通过冗余电路2给栅极电压电路继续供电，功放栅极电压继续供电。
步骤2004、下电保持检测电路检测漏极电压是否低于SOA安全电压以下，如仍高于功放SOA安全电压以上，继续步骤2003；如低于功放SOA安全电压以下；进行步骤2005。
步骤2005、下电保持电路下电。
步骤2006、通过冗余电路2继续保持一段时间后，栅极电压电路输入低于其欠压点后栅极电压电路下电。
步骤2007、功放栅极电压下电。
可选实施例十：
图15是本发明实施例提供的一种功放供电装置和控制方法正常工作中有Pn电源电路输出异常时流程图，即任一一路功放异常时不影响其他路功放供电，相互解耦，供电可靠；
步骤3001、正常工作时，第Pn电源输出异常，此时可以下电进行维修；如不维修，进行步骤3002。
步骤3002、通过冗余电路1给下电保持电路，保持电路正常工作。
步骤3003、通过冗余电路2给栅极电压电路，栅极电压电路保持供电。
本供电装置和方法上电不受第1……m电源电路、第P1……Pn电源电路的输入电压影响，通过冗余电路及检测使能电路，保证了电源栅极电压产生电路无问题后使能第P1电源电路，可靠的实现GaN功放的正常上电要求；同时上电过程中对下电保持电路做检测，如发现异常，均无法开启P1电源输出，上电即对下电保持电路检验，保证了上下电时序更加可靠。
上电环节中第1～n路中任意一路异常，均不影响栅极电压建立；上电环节中第P1～Pn路中任意一路异常也不影响其他正常的功放的漏极电压建立；并发现异常，可随时下电维修，上电检测保证了下电时序的可靠性。
下电时序非常可靠，冗余电路1、冗余电路2及下电保持电路保证了不依赖任意一路功放漏极电压电路的异常与正常，时序相互解耦。
正常工作中，如输入异常，如雷击浪涌或者电池老化导致输入快速跌落或者跳变；或者第Pn或者第n路电源异常损坏导致某一路或者多路栅极电压跌落，本发明的冗余电路1、冗余电路2及掉电保持保证了不依赖任意一路的异常与正常，GaN时序相互解耦，不会导致其他各路瘫痪必须维修，稳定可靠。
可选的掉电保持电路的输入欠压点可以为GaN栅极电压SOA曲线的安全电压或者更低电压值。
可选实施例十一：
图16是本发明实施例提供的一路功放供电装置和控制方法的详细的实施用例；第1电源经过DC-DC变换输出5.6V给数字供电，第P1电源经过DC-DC变换输出50V给功放漏极电压供电；第1电源与第P1电源经过二极管合路给下电保持电路供电，下电保持电路与第1电源经过合路后经过DC-DC产生栅极电压-8V；当下电保持电路电压大于V2时，表示下电保持电路正常；同时-8V电压达到431比较电路基准点，431导通；光耦D1次级使能隔离模块P1上电。
下电时，下电保持电路维持能量使得栅极电压掉到功放管SOA安全电压V1以上，仍能维持栅极电压-8V产生，当漏极电压掉到V1以下，仍通过第1电源冗余再延时供给-8V，直至栅极电压产生的DC-DC变换欠压，栅极电压掉电，保证了下电充分延时可靠性。
可选实施例十二：
图17是本发明实施例提供的多路功放供电装置和控制方法的详细的实施用例；第1电源经过DC-DC变换输出5.6V给数字供电，第2电源经过DC-DC变换输出5.6V给数字供电；第m电源经过DC-DC变换输出5.6V或者其他电压给数字供电；第P1电源经过DC-DC变换输出50V给功放漏极电压供电；第P2电源经过DC-DC变换输出50V给功放漏极电压供电；第Pn电源经过DC-DC变换输出50V给功放漏极电压供电；第1电源，第2电源，……第m电源与第P1电源，P2电源，……Pn电源经过二极管合路给掉电保持电路供电，下电保持电路与第1电源，第2电源，……第m电源经过合路后经过DC-DC产生栅极电压-8V1；-8V2，……-8Vn,当下电保持电路电压大于V2时，表示下电保持电路正常；同时-8V电压达到431比较电路基准点，431导通；光耦D1次级使能隔离模块P1,P2……Pn电源上电；下电时，掉电保持电路维持能量使得漏极电压掉到功放管SOA安全电压V1以上，仍能维持栅极电压-8V产生，当P1,P2……Pn电源所有漏极电压均掉到V1以下，仍通过第1电源冗余再延时供给-8V，直至DC-DC欠压，栅极电压掉电，保证了下电充分延时可靠性。其中，V1为功放管子安全工作电压或者以下，V2为比V1更低保持电压，可以为栅压欠压点或者欠压点之前电压。
此两种用例仅是上述各种框图一种实现，不局限于此实现。
可选的，对于非GaN功放，只要有此供电时序要求的器件如GaAS等，同样适用。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (19)

1.一种功放供电装置，其特征在于，所述装置包括：栅极电压电路和使能电路；所述装置还包括：冗余电路、下电保持电路、检测控制电路；其中，
所述冗余电路，用于在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后为所述下电保持电路提供输入电压；在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后为所述栅极电压电路提供输入电压；
所述下电保持电路，用于对功放栅极电压提供下电能量的保持和下电延时；
所述检测控制电路，用于在上电过程中对所述下电保持电路做检测，及在正常工作和下电过程中对所述下电保持电路的电压与所述栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过所述使能电路的使能控制，实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。
2.根据权利要求1所述的功放供电装置，其特征在于，所述冗余电路包括第一冗余电路和第二冗余电路；
所述第一冗余电路的第一输入端连接第一电源电路的输出端；
所述第一冗余电路的第二输入端连接第二电源电路的输出端；
所述第一冗余电路的输出端连接所述下电保持电路的输入端，用于为 所述下电保持电路提供输入电压；
所述第一电源电路为基站数字负载供电；
所述第二电源电路为功放的漏极供电。
3.根据权利要求2所述的功放供电装置，其特征在于，所述冗余电路包括第二冗余电路；
所述第二冗余电路的第一输入端连接第一电源电路的输出端；
所述第二冗余电路的第二输入端连接所述下电保持电路的输出端；
所述第二冗余电路的输出端连接所述栅极电压电路，用于为所述栅极电压电路提供输入电压。
4.根据权利要求3所述的功放供电装置，其特征在于，所述栅极电压电路，用于产生功放管栅极电压，为所述第二电源电路的功放进行栅极供电。
5.根据权利要求3所述的功放供电装置，其特征在于，所述检测控制电路的第一检测输入端连接所述下电保持电路的输出端；
所述检测控制电路的第二检测输入端连接所述栅极电压电路的输出端；
所述检测控制电路的输出端连接所述使能电路的输入端。
6.根据权利要求5所述的功放供电装置，其特征在于，所述使能电路的输出端连接所述第二电源电路的使能控制电路，用于对所述第二电源电路进行启动控制。
7.根据权利要求1至6任一项所述的功放供电装置，其特征在于，所述第一电源电路为一路电源或多路电源。
8.根据权利要求1至6任一项所述的功放供电装置，其特征在于，所述第二电源电路为一路电源或多路电源。
9.根据权利要求1至6任一项所述的功放供电装置，其特征在于，所述第一电源电路与所述第二电源电路的输入源相同；或者，
所述第一电源电路与所述第二电源电路的输入源不相同。
10.根据权利要求2或3所述的功放供电装置，其特征在于，所述第一冗余电路连接的第一电源电路及所述第二电源电路为一路或多路电源的任意组合。
11.根据权利要求3所述的功放供电装置，其特征在于，所述第二冗余电路连接的第一电源电路及所述第二电源电路为一路或多路电源的任意组合。
12.根据权利要求1至6任一项所述的功放供电装置，其特征在于，所述下电保持电路的实现形式包括：宽输入范围的升压电路、或者宽输入范围的降压电路、或者其他转换储能电路或者储能元件。
13.根据权利要求1至6任一项所述的功放供电装置，其特征在于，所述栅极电压电路的实现形式包括：多路功放管中的一路或者多路。
14.一种应用功放供电装置的功放供电方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一电源电路输出与第二电源电路输出做冗余后产生第一冗余备份电压为下电保持电路提供输入电压；
在第一电源电路输出与下电保持电路输出做冗余后产生第二冗余备份电压为栅极电压电路提供输入电压；
在上电过程中对所述下电保持电路做检测；
在正常工作和下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测，当检测结果满足判断条件时，通过使能控制实现栅极电压早于第二电源电路输出的漏极电压上电，栅极电压晚于第二电源电路输出的漏极电压下电。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一冗余备份电压存储于第一冗余电路中，所述第二冗余备份电压存储于第二冗余电路中；
所述方法还包括：
通过所述第一冗余电路给下电保持电路上电；
通过所述第二冗余电路给功放栅极电压电路上电。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述在上电过程中对所述下电保持电路做检测，包括：
如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的任意一路出现异常，则下电并对所述异常进行检测；
如果检测出下电保持电路输出电压和栅极电压电路输出电压中的每一路均正常，则使能电路有效。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述使能电路有效，包括：
使能第二电源电路上电；
使能功放的漏极电压上电。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一冗余备份电压存储于第一冗余电路中，所述第二冗余备份电压存储于第二冗余电路中；
所述方法还包括：
通过所述第一冗余电路给下电保持电路继续供电；
通过第二冗余电路给栅极电压电路上电，为功放的栅极电压继续供电。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在 所述下电过程中对下电保持电路的电压与栅极电压电路的电压做检测，包括：
如果检测出漏极电压高于功放的安全电压，则通过所述第一冗余电路继续供电，当栅极电压电路输入低于其欠压点后，将所述栅极电压电路下电。
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