[發明專利]一種恒功率控制的直流電源

有效

• 申請號: 201410188630.6
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN103973114B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 汪定華;王文廷;李斌
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及直流電源領域，具體是一種恒功率控制的直流電源。

背景技術

寬范圍恒功率直流電源是指輸出電壓及電流都可在較寬的范圍內連續調節，且在工作區內電源可工作在恒功率模式，即負載電流小時輸出電壓高，負載電流大時輸出電壓低。許多電子設備的開發研制過程中，都需要各種各樣的實驗與測試用的通用穩壓電源，這類電源一般都要求有較寬的電壓調節范圍和一定的輸出功率能力。例如對于通信行業中用到的低壓大電流DC/DC模塊的研發及測試，需要能夠提供較低電壓和較大電流的測試電源。

目前，寬范圍恒功率電源的實現方法也有采用線性電源及線性電源與開關電源組合的方式。傳統的線性穩壓電源雖有調壓范圍寬、穩定性好、控制線路簡單等特點，但受調整管功耗等因素的限制，難以做到大電流寬范圍電壓輸出。要使輸出電壓能夠寬范圍調節，必須使用多檔開關或轉換變壓器抽頭的方式，導致其體積較大、效率偏低。而線性電源與開關電源相組合的方式，雖然保證了穩壓的精度，一定程度上提高了系統的效率，但輸出電壓在較寬范圍內變化時，依然不能保證系統在全輸出電壓范圍內的高效率。

發明內容本發明的目的是提供一種恒功率控制的直流電源，以解決現有技術存在的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種恒功率控制的直流電源，其特征在于：包括有前級穩定電源、兩相交錯并聯拓撲結構的BUCK電路、電流采樣電路、電壓采樣電路、PWM驅動電路、CPU控制電路、下編程電路，所述BUCK電路接入前級穩定電源兩輸出端之間，BUCK電路由開關管Q1和Q2、二極管D1和D2、儲能電感L1和L2構成，其中開關管Q1的漏極與前級穩定電源第一個輸出端連接，開關管Q1的源極連接至儲能電感L1的一端，儲能電感L1的另一端與一個儲能電容Co一端連接，儲能電容Co另一端與前級穩定電源第二個輸出端連接，儲能電容Co兩端還并聯有由電阻R_L、電流檢測電阻Rs串聯構成的串聯支路，所述二極管D1的陰極連接至開關管Q1的源極與儲能電感L1之間，二極管D1的陽極與前級穩定電源第二個輸出端連接，所述開關管Q2的漏極與前級穩定電源第一個輸出端連接，開關管Q2的源極連接至儲能電感L2的一端，儲能電感L2的另一端連接至儲能電感L1與儲能電容Co之間，所述二極管D2的陰極連接至開關管Q2的源極與儲能電感L2之間，二極管D2的陽極與前級穩定電源第二個輸出端連接，所述電流采樣電路輸入連接至電流檢測電阻Rs兩端，電流采樣電路輸出連接至CPU控制電路輸入，所述電壓采樣電路輸入連接至儲能電容Co與電阻R_L之間，電壓采樣電路輸出連接至CPU控制電路輸入，所述CPU控制電路輸出分別連接至PWM驅動電路輸入、下編程電路輸入，所述PWM驅動電路輸出分別連接至BUCK電路中開關管Q1的柵極、開關管Q2的柵極，所述下編程電路輸出分別連接至儲能電容Co與電流檢測電阻Rs之間、儲能電容Co與電阻R_L之間。

所述的一種恒功率控制的直流電源，其特征在于：所述電流采樣電路由差分取樣放大器、電流運算放大器構成，差分取樣放大器兩輸入端分別與電流檢測電阻Rs兩端連接，差分取樣放大器輸出端連接至電流運算放大器其中一個輸入端，電流運算放大器另一個輸入端接入電流基準信號，電流運算放大器輸出端連接至CPU控制電路輸入。

所述的一種恒功率控制的直流電源，其特征在于：所述電壓采樣電路包括電壓誤差放大器，電壓誤差放大器一個輸入端連接至儲能電容Co與電阻R_L之間，電壓誤差放大器另一個輸入端接入電壓基準信號，電壓誤差放大器輸出端連接至CPU控制電路輸入。

所述的一種恒功率控制的直流電源，其特征在于：所述下編程電路包括誤差放大器、三極管Q3、開關管Q4、電阻R1，CPU控制電路輸出連接至誤差放大器其中一個輸入端，誤差放大器另一個輸入端接入給定基準信號，誤差放大器輸出端連接至三極管Q3的基極，三極管Q3的發射極接地，三極管Q3的集電極與開關管Q4的柵極連接，三極管Q3的集電極還通過電阻接入電壓VCC，開關管Q4的漏極通過電阻R1連接至儲能電容Co與電流檢測電阻Rs之間，開關管Q4的源極連接至儲能電容Co與電阻R_L之間。