[发明专利]一种恒功率控制的直流电源

说明书

技术领域

本发明涉及直流电源领域，具体是一种恒功率控制的直流电源。

背景技术

宽范围恒功率直流电源是指输出电压及电流都可在较宽的范围内连续调节，且在工作区内电源可工作在恒功率模式，即负载电流小时输出电压高，负载电流大时输出电压低。许多电子设备的开发研制过程中，都需要各种各样的实验与测试用的通用稳压电源，这类电源一般都要求有较宽的电压调节范围和一定的输出功率能力。例如对于通信行业中用到的低压大电流DC/DC模块的研发及测试，需要能够提供较低电压和较大电流的测试电源。

目前，宽范围恒功率电源的实现方法也有采用线性电源及线性电源与开关电源组合的方式。传统的线性稳压电源虽有调压范围宽、稳定性好、控制线路简单等特点，但受调整管功耗等因素的限制，难以做到大电流宽范围电压输出。要使输出电压能够宽范围调节，必须使用多档开关或转换变压器抽头的方式，导致其体积较大、效率偏低。而线性电源与开关电源相组合的方式，虽然保证了稳压的精度，一定程度上提高了系统的效率，但输出电压在较宽范围内变化时，依然不能保证系统在全输出电压范围内的高效率。

发明内容本发明的目的是提供一种恒功率控制的直流电源，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：包括有前级稳定电源、两相交错并联拓扑结构的BUCK电路、电流采样电路、电压采样电路、PWM驱动电路、CPU控制电路、下编程电路，所述BUCK电路接入前级稳定电源两输出端之间，BUCK电路由开关管Q1和Q2、二极管D1和D2、储能电感L1和L2构成，其中开关管Q1的漏极与前级稳定电源第一个输出端连接，开关管Q1的源极连接至储能电感L1的一端，储能电感L1的另一端与一个储能电容Co一端连接，储能电容Co另一端与前级稳定电源第二个输出端连接，储能电容Co两端还并联有由电阻R_L、电流检测电阻Rs串联构成的串联支路，所述二极管D1的阴极连接至开关管Q1的源极与储能电感L1之间，二极管D1的阳极与前级稳定电源第二个输出端连接，所述开关管Q2的漏极与前级稳定电源第一个输出端连接，开关管Q2的源极连接至储能电感L2的一端，储能电感L2的另一端连接至储能电感L1与储能电容Co之间，所述二极管D2的阴极连接至开关管Q2的源极与储能电感L2之间，二极管D2的阳极与前级稳定电源第二个输出端连接，所述电流采样电路输入连接至电流检测电阻Rs两端，电流采样电路输出连接至CPU控制电路输入，所述电压采样电路输入连接至储能电容Co与电阻R_L之间，电压采样电路输出连接至CPU控制电路输入，所述CPU控制电路输出分别连接至PWM驱动电路输入、下编程电路输入，所述PWM驱动电路输出分别连接至BUCK电路中开关管Q1的栅极、开关管Q2的栅极，所述下编程电路输出分别连接至储能电容Co与电流检测电阻Rs之间、储能电容Co与电阻R_L之间。

所述的一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：所述电流采样电路由差分取样放大器、电流运算放大器构成，差分取样放大器两输入端分别与电流检测电阻Rs两端连接，差分取样放大器输出端连接至电流运算放大器其中一个输入端，电流运算放大器另一个输入端接入电流基准信号，电流运算放大器输出端连接至CPU控制电路输入。

所述的一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：所述电压采样电路包括电压误差放大器，电压误差放大器一个输入端连接至储能电容Co与电阻R_L之间，电压误差放大器另一个输入端接入电压基准信号，电压误差放大器输出端连接至CPU控制电路输入。

所述的一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：所述下编程电路包括误差放大器、三极管Q3、开关管Q4、电阻R1，CPU控制电路输出连接至误差放大器其中一个输入端，误差放大器另一个输入端接入给定基准信号，误差放大器输出端连接至三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与开关管Q4的栅极连接，三极管Q3的集电极还通过电阻接入电压VCC，开关管Q4的漏极通过电阻R1连接至储能电容Co与电流检测电阻Rs之间，开关管Q4的源极连接至储能电容Co与电阻R_L之间。