一种功率电源高低压输出瞬变装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种功率电源高低压输出瞬变装置及其控制方法，该装置包括开关管Q1、功率开关Q2、肖特基二极管D1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3；电阻R3的一端与控制信号端连接，另一端与开关管Q1的基极连接设置；电阻R2的一端与开关管Q1的集电极连接设置，另一端与功率开关Q2的栅极连接设置；电阻R1的一端与功率开关Q2的栅极连接设置，另一端与高压电源连接设置；功率开关Q2的源极接高压电源，漏极接输出端；肖特基二极管D1的正极接低压电源，肖特基二极管D1的负极接输出端。该装置转换效率高，可实现高压与低压切换及高、低压保持时的稳压输出。低压保持时的稳压输出。低压保持时的稳压输出。

【技术实现步骤摘要】
一种功率电源高低压输出瞬变装置及其控制方法


[0001]本专利技术属于变换器电压瞬变测试装置
，涉及一种功率电源高低压输出瞬变装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]DC/DC变换器是一种采用开关方式控制的直流稳定电源。它以小型、轻型和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通讯设备的几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。因此，电源性能指标优劣直接影响用电设备的工作稳定性。输入电压瞬变参数为DC/DC变换器关键动态参数之一，是评估DC/DC变换器控制调节稳定性、快速响应的重要指标。
[0003](1)输入电压瞬变测试的方法为：输入电压从最低端瞬间上升到最高端，再从最高端瞬间下降到最低端，测试DC/DC变换器输出交流变量峰值及恢复时间。程控电源与DC/DC变换器连接如图1所示。该DC/DC变换器输入电压范围为16V～40V,程控电源输出高电平为40V，低电平为16V。
[0004](2)现有的测试装置通常采用程控电源实现，通过软件设置可实现电压瞬变。程控电源电压上升斜率10V/ms，下降时间因电源输出存在大电容，所以下降斜率小于10V/ms。相对于DC/DC变换器电压瞬变时电压上升斜率大于100V/ms要求，程控电源电压瞬变时上升及下降较慢，不能满足测试DC/DC变换器控制稳定性调节、快速响应指标要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种功率电源高低压输出瞬变装置及其控制方法，从而解决现有技术中程控电源电压瞬变时上升及下降较慢，不能满足测试DC/DC变换器控制稳定性调节、快速响应指标要求的技术问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种功率电源高低压输出瞬变装置，包括开关管Q1、功率开关Q2、肖特基二极管D1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3；
[0008]所述电阻R3的一端与控制信号端连接，另一端与开关管Q1的基极连接设置；
[0009]所述电阻R2的一端与开关管Q1的集电极连接设置，电阻R2的另一端与功率开关Q2的栅极连接设置，开关管Q1的发射极接地；
[0010]所述电阻R1的一端与功率开关Q2的栅极连接设置，电阻R1的另一端与高压电源连接设置；功率开关Q2的源极接高压电源，漏极接输出端；
[0011]所述肖特基二极管D1的正极接低压电源，肖特基二极管D1的负极接输出端。
[0012]优选的，所述开关管Q1为晶体管开关。
[0013]优选的，所述功率开关Q2为MOS管。
[0014]优选的，所述功率开关Q2为PMOS管。
[0015]优选的，所述高压电源的电压为40V。
[0016]优选的，所述低压电源的电压为16V。
[0017]优选的，所述瞬变装置的上升斜率为10μs
‑
100μs。
[0018]优选的，所述瞬变装置的下降斜率为10μs
‑
100μs。
[0019]一种功率电源高低压输出瞬变装置的控制方法，当进行高压输出时，所述开关管Q1以及功率开关Q2均开通；当进行低压输出时，所述开关管Q1以及功率开关Q2均关断。
[0020]一种DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输入端连接有上述的功率电源高低压输出瞬变装置。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]一种功率电源高低压输出瞬变装置，设置有开关管Q1和功率开关Q2，通过控制信号控制开关Q1与功率开关Q2的状态控制，实现高压、低压两种模式输出，该瞬变装置采用功率器件实现高压、低压电源级联，通过功率开关与高压电源连接，实现输出高压、保持。通过功率肖特基管与低压电源连接，实现输出低压、保持。本专利技术可实现大功率电压输入，也实现了高速高、低压电压切换。线路中损耗仅为开关管Q1、功率开关Q2和二极管D1的导通损耗，转换效率极高；通过开关管Q1与功率开关Q2的选择控制，可实现高压与低压切换及高、低压保持时的稳压输出，具有快速切换和稳压输出的优势，适应输入电压切换性能远超现有技术。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为现有技术中程控电源输出高、低电压示意图；
[0025]图2为本专利技术中一种功率电源高低压输出瞬变装置的原理框图；
[0026]图3为本专利技术中输出高压时的控制过程；
[0027]图4为本专利技术中输出低压时的控制过程；
[0028]图5为本专利技术实施例中具有高压、低压功能切换的功率电路的连接示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例中的应用测试结果。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0033]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034]此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0035]在本专利技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率电源高低压输出瞬变装置，其特征在于，包括开关管Q1、功率开关Q2、肖特基二极管D1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3；所述电阻R3的一端与控制信号端连接，另一端与开关管Q1的基极连接设置；所述电阻R2的一端与开关管Q1的集电极连接设置，电阻R2的另一端与功率开关Q2的栅极连接设置，开关管Q1的发射极接地；所述电阻R1的一端与功率开关Q2的栅极连接设置，电阻R1的另一端与高压电源连接设置；功率开关Q2的源极接高压电源，漏极接输出端；所述肖特基二极管D1的正极接低压电源，肖特基二极管D1的负极接输出端。2.根据权利要求1所述的一种功率电源高低压输出瞬变装置，其特征在于，所述开关管Q1为晶体管开关。3.根据权利要求1所述的一种功率电源高低压输出瞬变装置，其特征在于，所述功率开关Q2为MOS管。4.根据权利要求1所述的一种功率电源高低压输出瞬变装置，其特征在于，所述功率开关Q2为PMOS管。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚春亮，龙江，王英武，王凯，付翀丽，马亚锋，王云，王俊峰，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：