專利名稱：大功率分布式電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率電源，特別是一種大功率分布式電源。
背景技術(shù)：
電源在電子領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，電子設(shè)備都離不開(kāi)穩(wěn)定可靠的電源作為供電系統(tǒng)。大功率電源是電源領(lǐng)域的一個(gè)分支，大功率電源通常通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)，一種是按功率要求直接設(shè)計(jì)。另一種是采用多組低功率并聯(lián)輸出設(shè)計(jì)。前者系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜，如散熱設(shè)計(jì)，噪聲管理，效率管理要集中統(tǒng)一管理，才能實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)目標(biāo)。后者采用現(xiàn)有的成熟電路設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行并聯(lián)，不存在散熱設(shè)計(jì)，噪聲管理，效率管理的問(wèn)題，維護(hù)方便，容易集成，已越來(lái)越受到行業(yè)的重視。然而，并聯(lián)設(shè)計(jì)成本高，系統(tǒng)不同步，容易引起相互之間的影響，如處理不好，會(huì)使有的效率高，有的效率低，在不同步狀態(tài)下工作。最終影響電源質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種同步性好，即可作為冗余設(shè)計(jì)，又可作為大功率設(shè)計(jì)的大功率分布式電源。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，大功率分布式電源，其特征是它至少包括多個(gè)電源電路，每個(gè)電源電路的輸入端并聯(lián)連接，輸出端分別并聯(lián)連接，通過(guò)控制電路使輸出端輸出相同的電壓和電流。所述的電源電路包括交流濾波、橋式整流濾波電路、軟啟動(dòng)電路、功率變換電路、二次輸出整流濾波電路，交流電壓經(jīng)交流濾波進(jìn)行濾波后輸出與橋式整流濾波電路(2)的輸入端電連接，經(jīng)橋式整流濾波進(jìn)行輸出，橋式整流濾波電路的輸出端經(jīng)軟啟動(dòng)電路(3 )后與功率變換電路(4)電連接，每個(gè)功率變換電路(4)的受控端與PWM控制電路(6)的控制端電連接。所述的PWM控制電路(6)由驅(qū)動(dòng)電路(601)、取樣電路(602)、比較放大電路(603)、脈寬調(diào)制電路(604)、基準(zhǔn)電路(605)構(gòu)成，PWM控制電路(6)輸入與二次輸出整流濾波電路(5)輸出端電連接，由PWM控制電路(6)的取樣電路(602)檢測(cè)輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)，輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)與基準(zhǔn)電路(605)的基準(zhǔn)信號(hào)一起輸入到比較放大電路(603)的輸入端，由比較放大電路(603)的輸出端與脈寬調(diào)制電路(604)的控制端電連接，控制脈寬調(diào)制電路(604)的脈寬，脈寬變化信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路(601)放大控制功率變換電路(4)穩(wěn)定電壓波動(dòng)或電流波動(dòng)。所述的功率變換電路(4)包括逆變變壓器T、開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2，逆變變壓器T包括第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2和第一輸出繞組L3和第二輸出繞組L4,第二輸入繞組L2的一端與開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2電連接，開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2與驅(qū)動(dòng)電路(601)電連接，驅(qū)動(dòng)電路(601)控制開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí)間，開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2電連接有過(guò)電流保護(hù)電路(7)。所述的過(guò)電流保護(hù)電路(7)由限流電阻R16和電容C3構(gòu)成，限流電阻R16和電容C3的連接點(diǎn)與功率變換電路的第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2的連接連接，限流電阻R16另一端與橋式整流濾波電路的輸出端電連接，電容C3與電源負(fù)端電連接。所述的電源電路的輸入端(9)有O. 2uF陶瓷或薄膜電容對(duì)地旁路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于大功率開(kāi)關(guān)電源的控制電路比較復(fù)雜，當(dāng)一個(gè)電源模塊不能滿足功率要求時(shí)，將多個(gè)中、小功率的電源模塊并聯(lián)，通過(guò)改變電源模塊的數(shù)量來(lái)滿足不同功率的負(fù)載，每個(gè)模塊承受較小的電應(yīng)力，采用小功率電源模塊，大規(guī)?？刂萍呻娐纷龌静考蟠鬁p輕了對(duì)大功率元器件和裝置的研制壓力，簡(jiǎn)化了熱設(shè)計(jì)，使得電源保持較高的效率和可靠性。

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例電路框圖；圖2是控制電路原理圖。圖中，I、交流濾波；2、橋式整流濾波電路；3、軟啟動(dòng)電路；4、功率變換電路；5、二次輸出整流濾波電路；6、PWM控制電路；7、過(guò)電流保護(hù)電路；8、電源電路；9、輸入端；10、輸出端。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖I所示大功率分布式電源，它至少包括多個(gè)一電源電路8，每個(gè)電源電路輸入端9并聯(lián)連接，輸出端10分別并聯(lián)連接，通過(guò)PWM控制電路6控制所有的電源電路8使輸出端輸出相同的電壓和電流。實(shí)際上，本實(shí)用新型將開(kāi)關(guān)電源的PWM控制電路象獨(dú)立出來(lái)，去統(tǒng)一管理多個(gè)電源電路，如電源電路是一個(gè)的情況下，就是一個(gè)現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源電路，參見(jiàn)圖I和圖2所示，包括 交流濾波I、橋式整流濾波電路2、軟啟動(dòng)電路3、功率變換電路4、二次輸出整流濾波電路5、PWM控制電路6 ;PWM控制電路6由驅(qū)動(dòng)電路601、取樣電路602、比較放大電路603、脈寬調(diào)制電路604、基準(zhǔn)電路605構(gòu)成，交流電壓經(jīng)交流濾波I進(jìn)行濾波后輸出與橋式整流濾波電路2的輸入端電連接，經(jīng)橋式整流濾波進(jìn)行輸出，橋式整流濾波電路2的輸出端經(jīng)軟啟動(dòng)電路3后與功率變換電路4電連接，功率變換電路4的受控端與PWM控制電路6的控制端電連接，PWM控制電路6輸入與二次輸出整流濾波電路5輸出端電連接，由PWM控制電路6的取樣電路602檢測(cè)輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)，輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)與基準(zhǔn)電路605的基準(zhǔn)信號(hào)一起輸入到比較放大電路603的輸入端，由比較放大電路603的輸出端與脈寬調(diào)制電路604的控制端電連接，控制脈寬調(diào)制電路604的脈寬，脈寬變化信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路601放大控制功率變換電路4穩(wěn)定電壓波動(dòng)或電流波動(dòng)。二次輸出整流濾波電路5包括續(xù)流二極管、儲(chǔ)能電感和濾波電容組成。參見(jiàn)圖2所示，功率變換電路4包括逆變變壓器T、開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2，逆變變壓器T包括第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2和第一輸出繞組和第二輸出繞組,第二輸入繞組L2的一端與開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2電連接，開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2與驅(qū)動(dòng)電路601電連接，驅(qū)動(dòng)電路601控制開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí)間，開(kāi)關(guān)電源的電路比較復(fù)雜，在開(kāi)關(guān)電源的輸入端一般接有小電感、大電容的輸入濾波器。在開(kāi)機(jī)瞬間，濾波電容會(huì)流過(guò)很大的浪涌電流，這個(gè)浪涌電流可以為正常輸入電流的數(shù)倍。這樣大的浪涌電流會(huì)使普通電源開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)或繼電器的觸點(diǎn)熔化，并使輸入保險(xiǎn)絲熔斷。另外，浪涌電流也會(huì)損害電容，使之壽命縮短，過(guò)早損壞。為此，在本電源中使用過(guò)電流保護(hù)電路7。過(guò)電流保護(hù)電路7由限流電阻R16和電容C3構(gòu)成，限流電阻R16和電容C3的連接點(diǎn)與功率變換電路的第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2的連接連接，限流電阻R16另一端與橋式整流濾波電路的輸出端電連接，電容C3與電源負(fù)端電連接；當(dāng)電源接通瞬間，過(guò)電流保護(hù)電路7開(kāi)始工作，輸入電壓經(jīng)整流橋U和限流電阻R16對(duì)電容C3充電，由于開(kāi)機(jī)時(shí)，C3的電壓為零，因此，逆變器開(kāi)機(jī)時(shí)不能正常工作，也就是限制了開(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流；當(dāng)電容C3充電到約80%額定電壓時(shí)，逆變器正常工作。經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管Vl的觸發(fā)信號(hào)，使晶閘管導(dǎo)通并短路限流電阻R16，開(kāi)關(guān)電源處于正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，選擇合適的的電容C3，就能防止開(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流。每路電源電路8的輸入(輸入的正和負(fù)引腳)都應(yīng)用O. 2uF陶瓷或薄膜電容本地旁路。這樣可以分流高頻的輸入紋波電流。每只模塊的基板和負(fù)輸入引腳之間應(yīng)接入一個(gè)
4.7uF的電容，分流共模電流分量。電源電路中設(shè)有電源故障檢測(cè)電路，任一路電源出現(xiàn)故障，便有故障指示，在不斷電的情況下，便可拔出故障電源，而另一個(gè)電源仍在給負(fù)載供電。
權(quán)利要求1.大功率分布式電源，其特征是它至少包括多個(gè)電源電路，每個(gè)電源電路的輸入端并聯(lián)連接，輸出端分別并聯(lián)連接，通過(guò)控制電路使輸出端輸出相同的電壓和電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率分布式電源，其特征是所述的電源電路包括交流濾波(I)、橋式整流濾波電路(2 )、軟啟動(dòng)電路(3 )、功率變換電路(4 )、二次輸出整流濾波電路(5)，交流電壓經(jīng)交流濾波(I)進(jìn)行濾波后輸出與橋式整流濾波電路(2)的輸入端電連接，經(jīng)橋式整流濾波進(jìn)行輸出，橋式整流濾波電路(2)的輸出端經(jīng)軟啟動(dòng)電路(3)后與功率變換電路(4)電連接，每個(gè)功率變換電路(4)的受控端與PWM控制電路(6)的控制端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率分布式電源，其特征是所述的PWM控制電路(6)由驅(qū)動(dòng)電路(601)、取樣電路(602)、比較放大電路(603)、脈寬調(diào)制電路(604)、基準(zhǔn)電路(605)構(gòu)成，PWM控制電路(6)輸入與二次輸出整流濾波電路(5)輸出端電連接，由PWM控制電路(6)的取樣電路(602)檢測(cè)輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)，輸出電壓波動(dòng)信號(hào)或輸出電流波動(dòng)信號(hào)與基準(zhǔn)電路(605)的基準(zhǔn)信號(hào)一起輸入到比較放大電路(603)的輸入端，由比較放大電路(603)的輸出端與脈寬調(diào)制電路(604)的控制端電連接，控制脈寬調(diào)制電路(604)的脈寬，脈寬變化信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路(601)放大控制功率變換電路(4)穩(wěn)定電壓波動(dòng)或電流波動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率分布式電源，其特征是所述的功率變換電路(4)包括逆變變壓器T、開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2，逆變變壓器T包括第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2和第一輸出繞組L3和第二輸出繞組L4，第二輸入繞組L2的一端與開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2電連接，開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2與驅(qū)動(dòng)電路(601)電連接，驅(qū)動(dòng)電路(601)控制開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí)間，開(kāi)關(guān)調(diào)整管V2電連接有過(guò)電流保護(hù)電路(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率分布式電源，其特征是所述的過(guò)電流保護(hù)電路(7)由限流電阻R16和電容C3構(gòu)成，限流電阻R16和電容C3的連接點(diǎn)與功率變換電路的第一輸入繞組LI和第二輸入繞組L2的連接連接，限流電阻R16另一端與橋式整流濾波電路的輸出端電連接，電容C3與電源負(fù)端電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率分布式電源，其特征是所述的電源電路的輸入端(9)有O. 2uF陶瓷或薄膜電容對(duì)地旁路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大功率電源，特別是一種大功率分布式電源。它至少包括多個(gè)電源電路，每個(gè)電源電路輸入端并聯(lián)連接，輸出端分別并聯(lián)連接，通過(guò)控制電路使輸出端輸出相同的電壓和電流。由于大功率開(kāi)關(guān)電源的控制電路比較復(fù)雜，當(dāng)一個(gè)電源模塊不能滿足功率要求時(shí)，將多個(gè)中、小功率的電源模塊并聯(lián)，通過(guò)改變電源模塊的數(shù)量來(lái)滿足不同功率的負(fù)載，每個(gè)模塊承受較小的電應(yīng)力，采用小功率電源模塊，大規(guī)模控制集成電路做基本部件，大大減輕了對(duì)大功率元器件和裝置的研制壓力，簡(jiǎn)化了熱設(shè)計(jì)，使得電源保持較高的效率和可靠性。
文檔編號(hào)H02M3/335GK202679246SQ20112052968
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月18日
發(fā)明者李希茜, 李朝輝 申請(qǐng)人:西安恒飛電子科技有限公司