CN103001499A

CN103001499A - 中功率高压输入电源

Info

Publication number: CN103001499A
Application number: CN2012104694972A
Authority: CN
Inventors: 吴伟
Original assignee: CHANGZHOU NENGDONG ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: CHANGZHOU NENGDONG ELECTRONIC TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开了一种中功率高压输入电源，包括：变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路、反馈电路、控制电路、RCD吸收电路和辅助电源电路，所述变压器分别于第一次级整流滤波电路和第二次级整流滤波电路耦合，所述反馈电路与第二次级滤波整流电路电性连接，所述辅助电源电路电性连接在控制电路和变压器之间，所述RCD吸收电路与变压器电性连接。通过上述方式，本发明中功率高压输入电源能够使输入高压范围变宽，输出功率大，还能提高电源转换效率，功耗小，可靠性和稳定性好的效果，符合节能环保要求。

Description

中功率高压输入电源

技术领域

本发明涉及电源系统领域，特别是涉及一种中功率高压输入电源。

背景技术

随着新能源发电行业电子技术的发展，高电压输入低电压输出电源的品质要求越来越严格，由于中国是能量消耗大国，因此国家特别重视节能环保产品的开发与生产。一般而言，高压输入电源是指输入电压下限为交流高于380V，直流高于500V，上限为高于几千伏甚至几万伏的电能转换装置，常规模块电源的输入电压范围为100-370V，风光系统中以及高压变频器中常用的供电电压范围是550-990V，回流箱的供电范围是90-1000V。一般高压输入电源产品的输入电源宽度较窄，所以应用领域比较局限。

电源厂家在上述超宽输入电压范围的中功率电源产品还比较少，而目前功率达到50-200W，用于各种逆变器、光伏控制器场合的需求日渐升温，增大产品输出功率提高产品的工作效率和可靠性，是超宽高电压输入电源系统的又一重要应用。

目前，常规厂家生产高压输入电源产品时，直接用大得变压器将输入高压部分转成低压，造成产品体积大，不利于加工和安装，除此之外，一般高压输入电源产品直接由调压器进行调压，所以转换效率比较低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种中功率高压输入电源，能够使输入高压范围变宽，输出功率大，还能提高电源转换效率，功耗小，可靠性和稳定性好的效果，符合节能环保要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种中功率高压输入电源包括：变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路、反馈电路、控制电路、RCD吸收电路和辅助电源电路，所述变压器分别与第一次级整流滤波电路和第二次级整流滤波电路耦合，所述反馈电路与第二次级滤波整流电路电性连接，所述辅助电源电路电性连接在控制电路和变压器之间，所述RCD吸收电路与变压器电性连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制电路包括控制芯片，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括第一引脚、第二引脚，第三引脚、第四引脚，第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述第一引脚接地，所述第二引脚连接有第一光电耦合电路，所述第三引脚连接第三电阻，所述第四引脚连接第四电阻，所述第五引脚悬空，所述第六引脚连接有取样电压电路，所述第七引脚连接辅助电源电路，所述第八引脚连接开关管。

在本发明一个较佳实施例中，所述辅助电源电路包括电阻第五电阻、第一二极管和第一有极性电容，所述第一二极管的阳极与变压器相连接，阴极与第五电阻的一端相连接，所述电阻第五电阻的另一端分别于控制电路和第一有极性电容的阳极相连接，所述第一有极性电容的阴极接地。

在本发明一个较佳实施例中，所述取样电压电路包括第七电阻和第一电容。

在本发明一个较佳实施例中，所述RCD吸收电路包括第六电阻、第二电容和第二二极管，所述第六电阻和第二电并联后与第二二极管的阴极相连接，第二二极管的阳极与变压器相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述反馈电路包括第二光耦合电路和误差放大电路。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一光电耦合电路包括光电三极管和第三电容。所述电容第三电容与光电三极管并联。

本发明的有益效果是：本发明中功率高压输入电源，能够使输入高压范围变宽，输出功率大，还能提高电源转换效率，功耗小，可靠性和稳定性好的效果，符合节能环保要求。

附图说明

图1是本发明中功率高压输入电源一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、变压器，2、第一次级整流滤波电路，3、第二次级整流滤波电路，4、反馈电路，5、控制电路，6、RCD吸收电路，7、辅助电源电路，8、第一光耦合电路，41、第二光耦合电路，42、误差放大电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，一种中功率高压输入电源，包括：变压器1、第一次级整流滤波电路2、第二次级整流滤波电路3、反馈电路4、控制电路5、RCD吸收电路6和辅助电源电路7，所述变压器1原边电路分别与第一次级整流滤波电路2和第二次级整流滤波电路3耦合，所述反馈电路4与第二次级滤波整流电路3的输出端电性连接，所述辅助电源电路7电性连接在控制电路5和变压器的第一原边绕组1之间，所述RCD吸收电路6与变压器1的第二原边绕组电性连接。

另外，第一次级整流滤波电路2包括：第三二极管Dr（n）、第一电感Lp（n）、第二有极性电容Co（n）和第三有极性电容Cp（n），第三二极管Dr（n）正极接变压器TRF1的3端，负极接第二有极性电容Co（n）正极和第一电感Lp（n）一端，第一电感Lp（n）另一端接第三有极性电容Cp（n）正极和输出端一端，第二有极性电容Co（n）负极接变压器TRF1的4端并和第三有极性电容Cp（n）负极接输出端的另一端，第一次级整流滤波电路2将变压器1产生输出的高电压经过整流滤波之后作为输出电压。

第二次级整流滤波电路3包括：第四二极管Dr1、第二电感Lp1、第四有极性电容Co1和第五有极性电容Cp1，第四二极管Dr1正极接变压器1的5端，负极接第四有极性电容Co1正极和第二电感Lp1一端，第二电感Lp1另一端接第五有极性电容Cp1正极和输出端一端，第四有极性电容Co1负极接变压器TRF2的6端并接于地，第五有极性电容Cp1负极接输出端的另一端，第二次级整流滤波电路3和辅助电源电路7耦合，将变压器1产生的输出高压整流滤波后通过辅助电源电路7给控制电路供电，使控制芯片正常工作。

另外，所述控制电路5包括控制芯片，所述控制芯片包括第一引脚GND、第二引脚FB，第三引脚VIN、第四引脚RI，第五引脚RT、第六引脚ISNS、第七引脚VDO和第八引脚VO，所述第一引脚GND接地，所述第二引脚FB连接有第一光电耦合电路8，所述第三引脚VIN连接第三电阻R3，所述第四引脚RI连接第四电阻RI，所述第五引脚RT悬空，所述第六引脚ISNS连接有取样电压电路，取样电压电路包括第七电阻Rs1和第一电容Cs1，用于电流检测。所述第七引脚VDO端连接辅助电源电路7，所述第八引脚VO端连接开关管M，本实施例中该开关管为金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）。控制电路5用来产生使变压器工作的驱动信号，并且维持控制芯片的正常工作。

另外，所述RCD吸收电路6包括第六电阻Rsn、第二电容Csn和第二二极管Dau，所述第六电阻Rsn和第二电容Csn并联后与第二二极管Dau相连接，用于当原边关断期间为原边漏感形成的尖峰电压进行钳位，以使开关管工作在安全工作区，吸收减少控制电路中的尖峰电压，从而起到对MOS管耐压的保护，让MOS管工作在安全工作区。

另外，所述反馈电路4包括第二光耦合电路41和误差放大电路42，第二光电耦合电路41与误差放大电路42串联，第二光电耦合电路41与第二次级整流滤波电路2电性连接，第二光电耦合电路41包括发光二极管D2、第八电阻Rd和偏置电阻Rbias，第八电阻Rd与发光二极管D2串联，偏置电阻Rbias与第八电阻Rd与发光二极管D2并联，光电耦合电路41用于实现信号的隔离，误差放大电路包括第一电阻R1、第九电阻Rf、第四电容Cf、精准稳压源KA431和第二电阻R2，第一电阻R1一端接输出端一端，另一端接第四电容Cf一端和电阻R2一端，R2另一端接地，第九电阻Rf一端接发光二极管D2负极和精准稳压源KA431正极，另一端接第四电容Cf的另一端，精准稳压源KA431负极接地，误差放大电路42主要用于将第二次级整流滤波电路3整流滤波后的输出电压与基准电压源做比较，产生的误差信号经光耦隔离送给控制电路，从而校正输出电压值。

另外，所述第一光电耦合电路8包括光电三极管VT1和第三电容Cc。所述电容第三电容Cc与光电三极管并联后与控制电路5相连接。

另外，辅助电源电路电路7包括：第五电阻Ra、第一二极管Da和有极性电容Ca，第五电阻Ra一端接控制电路的VDD端和有极性电容Ca正极，另一端接二极管Da负极，有极性电容Ca负极接变压器TRF2的8端并接与地，二极管Da负极接变压器TRF2的7端，辅助电源电路7通过获得第二次级整流滤波电路3输出的稳定电压，从而输入控制电路5的Vcc端，给控制电路5供电，从而使控制芯片工作正常。

本发明中功率高压输入电源的具体工作原理如下：输入电压经过二极管给电容充电，通过第三电阻R3给控制电路5供电，VDD端的储能第一有极性电容Ca上的电压会缓慢上升，直至达到工作电压，此时控制电路5会有驱动信号产生，变压器开始储能。由于输出二极管的反偏截止，此时能量存在在磁场中；当驱动信号关断，变压器1进入反激工作时，输出二极管Dr的正偏导通，依据设定的变压器1的匝比，变压器1初级线圈的能量就会传递到次级线圈，磁场能量会转移到输出电容和负载，经过多个周期的开关工作，反馈电路4稳定工作，输出电压达到设定值，同时辅助绕组给Vcc供电，使电路进入正常的工作模式。而图中第二次级整流滤波电路3实现整流滤波功能，使输出稳定的低纹波电压，误差放大电路42将输出电压跟基准电压源作比较，产生的误差信号经光耦隔离电路送与控制电路5部分，从而校正输出电压值，RCD吸收电路6用来减小控制芯片中功率开关管M的尖峰电压，以及防止变压器磁芯饱和。

区别于现有技术，本发明一种中功率高压输入电源能够使输入高压范围变宽，输出功率大，还能提高电源转换效率，功耗小，可靠性和稳定性好的效果，符合节能环保要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种中功率高压输入电源，其特征在于，包括：变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路、反馈电路、控制电路、RCD吸收电路和辅助电源电路，所述变压器分别于第一次级整流滤波电路和第二次级整流滤波电路耦合，所述反馈电路与第二次级滤波整流电路电性连接，所述辅助电源电路电性连接在控制电路和变压器之间，所述RCD吸收电路与变压器电性连接。

2.根据权利要求1所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片包括第一引脚、第二引脚，第三引脚、第四引脚，第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述第一引脚接地，所述第二引脚连接有第一光电耦合电路，所述第三引脚连接电阻第三电阻，所述第四引脚连接电阻第四电阻，所述第五引脚悬空，所述第六引脚连接有取样电压电路，所述第七引脚连接辅助电源电路，所述第八引脚连接mosfet开关管。

3.根据权利要求1所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述辅助电源电路包括电阻第五电阻、第一二极管和第一有极性电容，所述第一二极管的阳极与变压器相连接，阴极与第五电阻的一端相连接，所述第五电阻的另一端分别于控制电路和第一有极性电容的阳极相连接，所述第一有极性电容的阴极接地。

4.根据权利要求2所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述取样电压电路包括第七电阻和第一电容。

5.根据权利要求1所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述RCD吸收电路包括第六电阻、第二电容和二极管，所述第六电阻和第二电容并联后与二极管的阴极相连接，二极管的阳极与变压器相连接。

6.根据权利要求1所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述反馈电路包括第二光耦合电路和误差放大电路。

7.根据权利要求1所述的中功率高压输入电源，其特征在于，所述第一光电耦合电路包括光电三极管VT1和第三电容，所述电容第三电容与光电三极管并联。