專利名稱：一種新型的大功率直流通訊電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流開關(guān)電源，尤其是涉及一種新型的大功率直流通訊電源，屬于大功率特種直流開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
移動通信設(shè)備遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)是針對現(xiàn)有移動基站供電系統(tǒng)無法解決通訊設(shè)備的供電問題，為改善系統(tǒng)的供電質(zhì)量而出現(xiàn)的新一類電源產(chǎn)品。移動基站遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)由局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備組成，是為通訊設(shè)備提供遠(yuǎn)程供電電源，替代市電或其他供電方式。它可以將通訊機房內(nèi)穩(wěn)定的電能通過光電復(fù)合電纜、雙絞線纜或電力線纜超低損耗的輸送給通訊設(shè)備，為設(shè)備提供24小時的、穩(wěn)定的、惡劣條件下免維護的供電。成為3G網(wǎng)絡(luò)的首選供電模式。也同時可以解決通信、安防、門禁系統(tǒng)、交通、采礦等多個行業(yè)安裝設(shè)備選址難、惡劣條件下設(shè)備漏電開關(guān)跳閘、電池常須維護、本地停電設(shè)備斷網(wǎng)、供電距離遠(yuǎn)等供電問題，
移動基站遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)的電源經(jīng)處理以通過光電復(fù)合電纜或電力線直接給遠(yuǎn)方或接入端的通訊設(shè)備供電。不受通訊設(shè)備本地(接入端區(qū)域)任何停電情況的影響，相對于用電設(shè)備的室內(nèi)機可稱為永久性供電。有效杜絕供電中斷的故障，增加了通訊設(shè)備的工作使用率。直流設(shè)備供電不依賴于本地市電，無附加設(shè)備和施工，接線簡單，不受地理環(huán)境限制，便于施工和選址。移動基站遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)與市電完全隔離，與大地懸浮不構(gòu)成回路，無漏電風(fēng)險，供電獨立性強。大大降低了維護成本和維護難度。移動基站遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)不受當(dāng)?shù)厥须姀?fù)雜的負(fù)荷變化，晝夜變化，電站多樣化而產(chǎn)生電壓過高或過低；不受當(dāng)?shù)卮笮驮O(shè)備開啟和關(guān)閉時而產(chǎn)生干擾、諧波、閃變和浪涌；杜絕當(dāng)?shù)貜?fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)中的直接雷和感應(yīng)雷損壞通訊設(shè)備。直流遠(yuǎn)程供電網(wǎng)絡(luò)干凈單一，供電電壓穩(wěn)定，延長通訊設(shè)備壽命，降低設(shè)備的故障率?，F(xiàn)有市場產(chǎn)品的缺點
由于移動通信電源的發(fā)展時間不長，產(chǎn)品種類不多，現(xiàn)有市場產(chǎn)品普遍存在著功率小、體積大、效率不高的問題，且不能多機并聯(lián)，隨著移動通信事業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的功率、可靠性、體積等有越來越高的要求，由于存在上述的問題，影響了整個移動通信遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，國內(nèi)外電源廠家都在積極的研究新技術(shù)，以滿足移動通信的發(fā)展需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有直流通訊電源技術(shù)中的不足，提供“一種新型的大功率直流通訊電源”，本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、成本低、功率大，供電穩(wěn)定、安全、可靠。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種新型的大功率直流通訊電源，主要由主電路單元、電路控制單元、電路保護單元組成。所述主電路單元包括輸入電路、功率變換電路及輸出電路，為橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所述電路控制單元采用TL494芯片，被控制的反饋采樣信號輸出端與TL494芯片的輸入端對應(yīng)連接，TL494芯片輸出端通過驅(qū)動信號放大器件與開關(guān)管輸入端對應(yīng)連接。所述電路保護單元包括防雷擊、輸入過流、輸出過流、過壓保護、過載保護、輸出電流限制調(diào)節(jié)及溫度保護電路結(jié)構(gòu)。所述橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具體為全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其直流電源輸出端經(jīng)防雷防反接單元依次與EMI濾波電路、開關(guān)管電路、隔直及軟啟動電路、高頻變壓器、高頻整流電路、儲能單元及濾波電路依次順序首尾連接，其輸出電路為圖騰柱電路結(jié)構(gòu)。所述TL494芯片為推挽輸出的TL494電壓型控制芯片。所述開關(guān)管電路采用全橋式電路結(jié)構(gòu)。所述電路保護單元，其防雷擊保護為同時在電源輸入正與負(fù)、輸入正與地、輸入負(fù)與地之間跨接防雷管結(jié)構(gòu)。其輸入過流保護，通過安裝保險絲實現(xiàn)。輸出反饋采樣信號經(jīng)調(diào)整與比較后進(jìn)入TL494控制芯片輸入端，實現(xiàn)對電路過載、過流保護，輸出限流調(diào)節(jié)，所述溫度保護電路由開關(guān)管溫度保護和機箱內(nèi)環(huán)境溫度保護組成。所述儲能單元由設(shè)置跨接在高頻整流電路與濾波電路的儲能電感實現(xiàn)。隔直電容通過與變壓器漏感諧振，實現(xiàn)軟開關(guān)電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明大功率直流通訊電源電路設(shè)計的原理及理由如下:
主電路單元:輸入電路采用防雷防反接單元，吸收雷擊殘壓，以保護開關(guān)電源不受損壞；EMI濾波器，抗電磁干擾；
功率轉(zhuǎn)換電路，由開關(guān)管全橋拓?fù)浜透哳l變壓器組成，同時由隔直電容通過與變壓器漏感諧振，實現(xiàn)軟開關(guān)電路結(jié)構(gòu)，使用該電路結(jié)構(gòu)其能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)93%以上，工作頻率達(dá)IOOKHz。輸出電路采用圖騰柱功率放大電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步有效提高該電源供電功率。儲能單元由設(shè)置跨接在高頻整流電路與濾波電路的儲能電感實現(xiàn)，以進(jìn)一步使電源輸出電壓穩(wěn)定?？刂茊卧?采用PWM發(fā)生器TL494脈寬調(diào)制控制芯片，可有效實現(xiàn)本發(fā)明所需全部控制功能，結(jié)合電路保護單元，實現(xiàn)本電源供電的穩(wěn)定、安全、可靠。本發(fā)明與現(xiàn)有直流通訊電源相比具有如下優(yōu)點:
1.本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、成本低、功率大，體積小，重量輕，供電穩(wěn)定、安全、可靠。2.因本發(fā)明主電路單元采用全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)93%以上，工作頻率達(dá)ΙΟΟΚΗζ，又因輸出電路采用圖騰柱功率放大電路結(jié)構(gòu)，其電源能獲得較大的功率輸出，輸出功率可達(dá)lOOOw，以滿足通訊設(shè)備的供電需求。3.一般情況下采用PWM發(fā)生器TL494脈寬調(diào)制控制芯片做控制和保護功能，本發(fā)明是在此基礎(chǔ)上，使用TL494結(jié)合可控硅BT169D的方法，實現(xiàn)短路、過流等保護，使保護功能更加齊全、可靠。使得電源遇到任何不利情況，都能迅速關(guān)斷輸出電壓，從而保護通訊設(shè)備不受到破壞。


圖1是本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)方框示意圖。圖2是本發(fā)明的電原理方框示意圖。
圖3是本發(fā)明的防雷擊電原理方框示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖通過非限制性實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例
本大功率直流通訊電源如圖1、圖2、圖3所示，一種新型的大功率直流通訊電源，主要由主電路單元、電路控制單元、電路保護單元組成，所述主電路單元包括輸入電路、功率變換電路及輸出電路，為橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述電路控制單元采用TL494芯片，被控制的反饋采樣信號輸出端與TL494芯片的輸入端對應(yīng)連接，TL494芯片輸出端通過驅(qū)動信號放大器件與開關(guān)管輸入端對應(yīng)連接，所述電路保護單元包括防雷擊、輸入過流、輸出過流、過壓保護、過載保護、輸出電流限制調(diào)節(jié)及溫度保護電路結(jié)構(gòu)。所述橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具體為全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其直流電源輸出端經(jīng)防雷防反接單元依次與EMI濾波電路、開關(guān)管電路、隔直及軟啟動電路、高頻變壓器、高頻整流電路、儲能單元及濾波電路依次順序首尾連接，其輸出電路為圖騰柱電路結(jié)構(gòu)。所述TL494芯片為推挽輸出的TL494電壓型控制芯片。所述開關(guān)管電路采用全橋式電路結(jié)構(gòu)。所述電路保護單元，其防雷擊保護為同時在電源輸入正與負(fù)、輸入正與地、輸入負(fù)與地之間跨接防雷管結(jié)構(gòu)，其輸入過流保護，通過安裝保險絲實現(xiàn)，輸出反饋采樣信號經(jīng)調(diào)整與比較后進(jìn)入TL494控制芯片輸入端，實現(xiàn)對電路過載、過流保護，輸出限流調(diào)節(jié)，所述溫度保護電路由開關(guān)管溫度保護和機箱內(nèi)環(huán)境溫度保護組成。是通過分別在開關(guān)管散熱片上和在機箱內(nèi)壁緊貼溫度傳感器采集溫度反饋信號，通過芯片運算及相關(guān)電路實施保護。所述儲能單元由設(shè)置跨接在高頻整流電路與濾波電路的儲能電感實現(xiàn)。隔直電容通過與變壓器漏感諧振，實現(xiàn)軟開關(guān)電路結(jié)構(gòu)。電路中主要各器件型號:開關(guān)管IRFP460，高頻整流FEP30GP，
控制器芯片TL494，短路保護BT169D，過流保護BT169D，
過壓保護TL431。均可在市場購買。綜上所述，本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、成本低、功率大，體積小，重量輕，供電穩(wěn)定、安全、可靠，其能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)93%以上，工作頻率達(dá)ΙΟΟΚΗζ，電源能獲得較大的功率輸出，輸出功率可達(dá)1000W，完全可以滿足發(fā)展中的通訊設(shè)備的供電需求。
權(quán)利要求
1.一種新型的大功率直流通訊電源，主要由主電路單元、電路控制單元、電路保護單元組成，其特征在于，所述主電路單元包括輸入電路、功率變換電路及輸出電路，為橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所述電路控制單元采用TL494芯片，被控制的反饋采樣信號輸出端與TL494芯片的輸入端對應(yīng)連接，TL494芯片輸出端通過驅(qū)動信號放大器件與開關(guān)管輸入端對應(yīng)連接，所述電路保護單元包括防雷擊、輸入過流、輸出過流、過壓保護、過載保護、輸出電流限制調(diào)節(jié)及溫度保護電路結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的大功率直流通訊電源，其特征在于，所述橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具體為全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其直流電源輸出端經(jīng)防雷防反接單元依次與EMI濾波電路、開關(guān)管電路、隔直及軟啟動電路、高頻變壓器、高頻整流電路、儲能單元及濾波電路依次順序首尾連接，其輸出電路為圖騰柱電路結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的大功率直流通訊電源，其特征在于，所述TL494芯片為推挽輸出的TL494電壓型控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的大功率直流通訊電源，其特征在于，所述開關(guān)管電路采用全橋式電路結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的大功率直流通訊電源，其特征在于，所述電路保護單元，其防雷擊保護為同時在電源輸入正與負(fù)、輸入正與地、輸入負(fù)與地之間跨接防雷管結(jié)構(gòu)，其輸入過流保護，通過安裝保險絲實現(xiàn)，輸出反饋采樣信號經(jīng)調(diào)整與比較后進(jìn)入TL494控制芯片輸入端，實現(xiàn)對電路過載、過流保護，輸出限流調(diào)節(jié)，所述溫度保護電路由開關(guān)管溫度保護和機箱內(nèi)環(huán)境溫度保護組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型的大功率直流通訊電源，其特征在于，所述儲能單元由設(shè)置跨接在高頻整流電路與濾波電路的儲能電感實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率小型直流通訊電源，其特征在于，隔直電容通過與變壓器漏感諧振，實現(xiàn)軟開關(guān)電路結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的大功率直流通訊電源，主要由主電路單元、電路控制單元、電路保護單元組成。所述主電路單元包括輸入電路、功率變換電路及輸出電路，為橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所述電路控制單元采用TL494芯片。所述電路保護單元包括防雷擊、輸入過流、輸出過流、過壓保護、過載保護、輸出電流限制調(diào)節(jié)及溫度保護電路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明供電穩(wěn)定、安全、可靠，其能量轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)93%以上，工作頻率達(dá)100KHz，輸出功率可達(dá)1000W，完全可以滿足發(fā)展中的通訊設(shè)備的供電需求。
文檔編號H02M3/337GK103199711SQ201210005218
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者陳智, 史小松 申請人:江蘇北洋電子科技有限公司