[实用新型]一种宽范围高精度低噪音的自动量程直流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源产品，尤其是涉及一种宽范围高精度低噪音的自动量程直流电源。

背景技术

在电子实验室中，由于需要用于测试多种不同的产品，通常选用的电源需要有一定的余量，因为在通常情况下很难预料到将来可能出现的各种测试要求。所以，目前市场上现状就是，很多实验室必须备多个型号的电源来实现测试需求，因为常规的DC电源包括线性电源和开关电源，线性电源的隔离变压器和开关电源的高频变压器起着电气隔离和功率传输的双重作用，其功率输出能力都是正比于它的磁芯截面积和绕线窗口的面积，对于确定的变压器，其传递的最大功率受限于磁芯的有效截面积和绕线窗口的面积，这个最大功率限制了其输出电压电流的乘积，如果一定的输出电压下需要更大的输出电流，就必须更大的变压器，而更换更大的变压器需要更高的成本，且需要更大的机箱来放置，即占用实验室空间、浪费测试成本，又造成接线的麻烦，因为对于工程师意味着，每测试一种产品，就需要更换一种电源。总体来说，目前市场上的此类电源产品在一定功率范围内的电压/电流量程范围窄的缺陷造成客户需要购买多台不同功率的电源实现测试要求，造成了购置电源成本的提高和资源浪费，同时频繁更换电源操作十分的不便。

发明内容

本实用新型的目的是解决在小体积机箱内，实现一定功率范围内非常宽广的高电压/低电流或者低电压/高电流的输出工作范围，以及实现电源更快的、可调特性的输出电压或输出电流的下降特性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种宽范围高精度低噪音的自动量程直流电源，包括前级电源和CPU控制电路，还包括降压电路，所述降压电路包括MOS管Q1、二极管D1、蓄能电感L1、负载电阻R4、电流取样电阻R5、电容C3、输出电容C2、驱动电路、PWM电路；

MOS管Q1的漏极和前级电源的输出正极连接，源极和驱动电路的一个输出端、二极管D1的负极和蓄能电感L1的一端连接，栅极和驱动电路的另一端连接；

蓄能电感L1的另一端和负载电阻R4的一端、电容C3的一端和输出电容C2的正极连接，用于作为自动量程电源的输出正极；

前级电源的输出负极和二极管D1的正极、负载电阻R4的另一端、电容C3的另一端和电流取样电阻R5的一端连接；

电流取样电阻R5的另一端和输出电容C2的负极连接，用于作为自动量程电源的输出负极；

PWM电路的输入端接收CPU控制电路的电压或电流比较信号输出PWM脉冲到驱动电路的输入端，再由驱动电路的输出端分别连接MOS管Q1的源极和栅极，控制MOS管Q1的通断。

还包括至少一个电子负载、电子负载包括MOS管Q2、电子负载误差放大器和限流电阻R6；

MOS管Q2的漏极和输出电容C2的正极连接，栅极和电子负载误差放大器的输出端连接，源极和限流电阻R6的一端和电子负载运算放大器的负端连接，限流电阻R6的另一端和前级电源的负极连接；

CPU控制电路和电子负载误差放大器的正输入端连接，用于控制MOS管Q2的通断。

所述CPU控制电路包括电流误差放大器、电压误差放大器、电子负载基准电压电路、分压电阻R1、R2、R3、三极管Q3、PWM状态比较器、状态比较电平端和电子负载使能信号端；

PWM状态比较器的输出端和三极管Q3的基极连接，三极管Q3的基极设置有电子负载使能信号端，三极管Q3的发射极和自动量程电源的负极连接，三极管Q3的集电极依次串联连接分压电阻R2、R3后，再和电子负载误差放大器的正输入端连接，分压电阻R1的一端连接在分压电阻R2、R3之间，另一端和电子负载基准电压电路连接，PWM状态比较器的一个输入端设置为状态比较电平端，另一个输入端和电流误差放大器及电压误差放大器的输出端连接；

电流误差放大器的输入端并联在电流取样电阻R5的两端，采集电流信号后经电流误差放大器输出端输入PWM电路的输入端后，再由PWM电路的输出端输出到驱动电路的输入端，由驱动电路输出信号控制MOS管Q1的通断；

电压误差放大器的输入端并联在输出电容C2的两端，采集到电压信号后经电压误差放大器的输出端输入PWM电路的输入端后，再由PWM电路的输出端输出到驱动电路的输入端，由驱动电路输出信号控制MOS管Q1的通断；

电流误差放大器的输出端、电压误差方大器的输出端和PWM电路的输入端相连。

PWM电路包括PWM比较器，PWM比较器的输入端为PWM电路的输入端。

MOS管Q1的漏极和源极上跨接有吸收电容C1。

前级电源为常规开关电源或常规线性电源。