这种电源是理想的电路，驱动高侧p通道MOSFET开关，经常发现在电机控制器。对于功率p通道MOSFET的正电源电压超过典型的20v门源击穿电压的设计，它特别有用。
该设计有三个显著的优点:
- 它将始终跟踪电机的正电源电压，这可以特别有用，如果正电源是一个变化的值。
- 与升压转换器不同，该电路提供了真正的关机模式。它的输出会在靠近正轨的地方崩溃，然后在电路重新打开时重建自己。当备用电流漏极很重要时，这种特性非常有价值。
- 当使用高侧p通道mosfet(相比高侧n通道)作为脉冲宽度调制(PWM) h桥的一部分时，该电源即使在非常低的开关频率下也能实现100%的占空比。
我选择使用Linear Technology Corp.制造的ic，以利用该公司的免费LTspice/Switcher CAD III模拟器软件。Spice模拟器允许我在构建工作电路之前比较不同设计理念的性能。我进行了瞬态仿真，以确定最佳启动特性和瞬态负载调节在不同的电机电源电压。因此，当真正的硬件填充一个真正的pc板时，我的电路第一次工作。
不用说，有很多可能的设计方案，包括许多不同的升压转换器、脉宽调制(PWM)控制和差分放大器。明智的选择将允许电机供电操作超过100 V dc。对于我的设计，我参考了电源的输出到15v以下的电机的正供电轨道。这个15v值是施加在p通道功率MOSFET的栅源结上的电压。
如图所示的电路图1采用LTC1871开关模式控制器(U1)， STN2NE10L n通道MOSFET (Q1)和LT1056精密运放(U2)作为差分放大器。U2的输出衰减为:
1/5 x (V米- - - - - - V出）
在V米是电机供电电压。这允许U2从尽可能低的电源电压运行。因为U1也从最低的电源电压运行，唯一的组件看到全电机电源电压是Q1 MOSFET, S100肖特基二极管(D1)， 22-µH负载电感(L1)，精度(0.1%)电阻分频输入网络U2，和任何V米供应电容。
这里，U1控制器在突发模式下工作。设计的关键是电路环路，从电机正电源通过33-µF负载电容(C1)， L1电感，并通过D1肖特基。将Q1 MOSFET连接到接地和电感L1之间，形成L1充电的串联路径。
因为U2放大器比较输出电压和电机正电源，当电机导轨的输出差低于15 V的设计值时，它会检测到。当这种情况发生时，U1打开Q1，从电机正电源通过电容C1对电感L1充电，直到通过Q1的0.499-Ωsense电阻(R1)的电流增加到500 mA以上。然后Q1关闭，L1通过D1放电到正轨，对输出的C1充电。
15-kΩ负载电阻(R2)的功能是至关重要的，因为放大器U2对地的输入阻抗不是无限的。LT1056放大器的输入电阻作为过充负载电容C1的路径。但是LTC1871控制器不能放电这个电容器使供应回到调节。负载电阻R2提供放电电流路径，当电源处于待机模式时，它通过VOUT作为电压分压器到地。通过将LTC1871的RUN引脚拉到地面来实现待机。
差分放大器U2反馈相对于电机供电轨的输出电压，从而将输出电压设置为低于电机供电轨的15v。这个15伏的差值通过放大器和它的衰减电阻衰减5到3伏。得到的3v再被一个电阻分频网络分割到1.23 V，它进入LTC1871的FB引脚(比较器输入)。改变电阻分配器网络可以改变15v的设计值。如果您更改这个分压器，请记住，LT1056的输出电压必须保持在其指定的限制内。
图2显示了测量结果的范围照片时，电路作为PWM直流电机控制器的一部分。此时驱动频率为20khz，占空比为50%。通道1(绿色)是正电机引线，负电机引线在地，通道2(蓝色)是我的开关电源的输出电压，45v。电机的峰值电压为60伏。
