程控可调大功率电源方案分享之稳压电路设计

大功率电源是目前工业领域中不可缺少的重要帮手，其中，大功率可调稳压电源作为一个主要分支，每年都有不少新产品面世。在今明两天的方案分享中，我们将会为大家分享一种程控可调大功率电源方案，今天我们将会重点针对这一方案中的稳压电路设计情况，展开详细的分析和简述。

在本方案中，我们所设计的这种程控可调大功率电源，其主电路系统主要是由外部电源、大功率稳压电路、程控电压涮节电路和抗负载干扰电路构成。这一电源系统的结构框图如下图图1所示。在本放哪中，这一程控可调大功率电源通过稳压电路获得稳定输出电压，大功率电路提高电流输出能力，程控电路自主调节稳压电路的输出电压，抗负载干扰电路抑制稳压电路中出现的交流杂波和高频尖峰来实现电源系统功能的。

图1 系统功能框图

在我们所设计的这一程控大功率电源的主电路系统中，当负载电流远大于稳压芯片标称电流值时，主要是使用扩大输出电流的方法来满足大电流输出要求的。这这里我们一共有两种方案可以选择。方案1是通过大功率极管扩流完成，但是稳压电路的输电压中始终摆脱不了极管的非线性带来的影响。方案2是通过外部电源驱动大功率MOS管实现大电流的，这种方式得到的输出电压比较稳定，能够满足供电需求。抗负载干扰电路是采用电容滤波的方式来滤除电路中的交流杂波和高频尖峰，实现电源电路的直流电压输出。下面我们将在大功率稳压电路设计中，针对这两种方案，分别展开论述和分析。

大功率稳压电路

在本文所设计的可调稳压大功率电源中，其系统中的大功率稳压电路部分，主要包括有稳压电路和扩流电路。稳压电路主要是获得稳定的输出电压，扩流电路主要是在稳压芯片的输出电流不能满足负载电流要求时，采用扩大电流的方式提高电路的输出电流满足负载应用的。

第一部分为稳压电路，LM2596ADJ开关电压调节器输出电流最大为3A，同时具有很好的线性和负载调节特性。12V供电时，输出电压范围广（1.2V～12V±4），能够满足不同的电压需求。稳压电路的具体电路如下图图2所示，在该系统中，调整w和B两端串联电阻的阻值可以调整稳压电路的输出电压值。

图2 稳压电路

大功率稳压电路的第二个组成部分为扩流电路。在本方案中，我们选择开关电源芯片LM2596ADJ来构成其稳压核心部分，由此所组成的稳压电路能够输出最大3A的电流，而实验用BOSCH牌经济燃油泵额定工作电流为3.5A。工作过程中，当油泵两端的电压较高时，要求的输出电流会在10A左右。为满足电机负载的工作需要，需提高电路的输出电流。大功率实现方案1的具体电路如图3所示。

图3 提高输出电流后的稳压电路

从图3所提供的提高输出电流后的稳压电路图中可以看到，上述电路在结构上主要采用两个大功率PNP三极管3AD53对稳压电路进行扩流，扩流后的电流理论上能够到达10A，但是稳压电路的输出电压始终摆脱不了三极管的非线性区带来的影响。所以方案1被排除。

接下来我们来看第二种能够实现大功率电流输出的方案，这种大功率实现方案的具体电路如下图图4所示。

图4 提高输出电流后的稳压电路

从图4所提供的这一稳压电路设计图中可以看到，与方案1不同的是，方案2所设计的这一稳压电路，选择采用-I-12V驱动大功率M0S管IRF9530N来提高电路的输出电流，其中，P沟道增强型MOS管的开启电压U_GS（th）<0。当uGS<U_GS（th）时，MOS管才导通，漏（D）一源（S）之间应加负电源电压。LM2596ADJ的输出通过开关三极管$9013控制扩流电路的导通，使得uGS可在一定负值（U_GS（th））的电压范围内实现对电流ID的控制。其漏极允许流过的最大电流为14A，完全可以满足电机负载的电流要求。更大电流需求情况下，可以通过更换大电流MOS管的方式实现。

以上就是本文针对一种程控可调大功率电源方案的稳压电路设计，所进行的分析和详细介绍，在明天的文章中我们将会进一步介绍该电源方案的驱动电路设计情况，敬请期待。