本实用新型专利技术公开了一种恒功率控制的直流电源，主要由前级稳定电源、BUCK电路、采样电路、CPU控制电路、PWM驱动电路、保护电路和下编程电路等组成。电路采用双闭环控制方式，电流环作为内环，对输出电流信号进行采集。电压环作为外环，对输出电压信号进行反馈。并增加功率控制环，即增加电压、电流乘法器并经过运算放大器产生误差信号，所有信号最终送给CPU控制电路处理。在额定输出功率下，可实现电压、电流任意组合输出，这样的一台电源相当于多台传统电源组合使用。
【技术实现步骤摘要】
-种恒功率控制的直流电源
本技术涉及直流电源领域，具体是一种恒功率控制的直流电源。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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，本技术所采用的技术方案为： -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 -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&、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&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&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&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Rl，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&之间。 所述的一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：还包括功率乘法器、功率运算放 大器，功率乘法器一个输入端连接至差分取样放大器输出端，功率乘法器另一个输入端连 接至电压误差放大器与储能电容Co、电阻&之间连接的输入端，功率乘法器的输出端与功 率运算放大器一个输入端连接，功率运算放大器另一个输入端接入最大功率基准信号，功 率运算放大器输出端连接至CPU控制电路的输入。 所述的一种恒功率控制的直流电源，其特征在于：还包括保护电路，保护电路由过 压保护电路、过流保护电路、过功率保护电路构成，保护电路接入CPU控制电路的输入。 本技术在负载较轻时，可以提供高电压/小电流输出；在负载较重时，可以提 供低压/大电流输出。该电源体积可控制在较小的空间内，而且该电源具有较快的动态响 应速度。 本技术采用交错式双BUCK降压电路并联拓扑结构和CPU数字控制技术设计， 并增加下编程电路和保护电路确保电源可靠性。 本技术具有以下优点： 1、输出电压、电流在较宽范围内可连续调节。 2、具有恒功率控制输出特性。 3、具有较快的调节速度和灵活的控制方式。 4、具有过压、过流、过功率等保护功能。 【附图说明】 图1是宽范围恒功率电源输出特性图。 图2是本技术实施的电路原理框图。 图3是本技术实施的BUCK电路和CPU控制电路原理示意图。 【具体实施方式】 如图2、图3所示，一种恒功率控制的直流电源，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，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 -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 电阻心、电流检测电阻Rs串联构成的串联支路，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，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，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，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，电压 采样电路输入连接至储能电容Co与电阻&之间，电压采样电路输出连接至CPU控制电路 输入，CPU控制电路输出分别连接至PWM驱动电路输入、下编程本文档来自技高网...
【技术保护点】
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RL、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RL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RL之间。...
【技术特征摘要】
1. 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 -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&、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&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&之间。2. 根据权利要求1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...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪定华，王文廷，李斌，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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