CN109980913A - 开关电源,电压输出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种开关电源,电压输出方法,其中,开关电源包括:多单元串联PFC电路,PFC电路的输出端与N路总线连接,每路总线中的两条线之间连接有输出滤波电容,其中,N为大于1的整数;直流隔离单元,直流隔离单元的输入端与N路总线连接,直流隔离单元的一对输出端与辅助电源的一对输入端分别连接,直流隔离单元用于隔离直流隔离单元的输入端上的直流电流;辅助电源,辅助电源的一对输入端分别与直流隔离单元的一对输出端连接,一对输入端之间连接有输入滤波电容。通过本发明,解决了相关技术中开关电源中各个输出BUS电压相互影响且在***断电时存在安全隐患的技术问题。

Description

开关电源,电压输出方法
技术领域
本发明涉及电力领域,具体而言,涉及一种开关电源,电压输出方法。
背景技术
随着云计算和大数据的流行,通讯用电的需求量大大增加,对通讯电源的可靠性、功率容量和性能指标提出了更高的要求,高效率、高功率密度是通讯电源发展的必然趋势。
对于单相交流输入来说,多单元串联PFC(Power factor correction)在提高变换效率和功率密度具有突出的优势。
对于三相交流输入来说,常用的PFC电路(也叫PFC拓扑)为维也纳整流器,三相六开关整流桥。维也纳整流器是三电平电路,效率较高,是大功率三相变换器的主流方案,虽然维也纳整流器实现了3电平,但续流二极管应力仍然较高。
对于传统的开关电源来说,单相交流输入电压所对应的PFC电路都是单个BUS(总线)输出电压的,三相交流输入电压所对应的PFC电路有单母线输出电压和直接串联的双BUS输出电压,这样辅助电源都是直接从母线上直接取电。辅助电源可以是指让主功率拓扑正常工作的辅助电源,比如驱动供电电压、控制电路正常工作的供电电压等。
而单相交流输入电压采用多单元串联PFC电路和三相交流输入电压的采用单相模块组合成的三相整流器,都具有一个共同的特点,就是PFC电路具有多个输出BUS电压,并且这些BUS电压之间没有之间互联,这就对辅助电源的取电方式带来困难。采用不同辅助电源设计电路方式可能会带来BUS电压放不掉或者出现BUS电压不均压的情况。
针对相关技术中存在的上述问题,目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种开关电源,电压输出方法。
根据本发明的一个实施例,提供了一种开关电源,包括:多单元串联PFC电路,所述PFC电路的输出端与N路总线连接,每路所述总线中的两条线之间连接有输出滤波电容,其中,N为大于1的整数;直流隔离单元,所述直流隔离单元的输入端与所述N路总线连接,所述直流隔离单元的一对输出端与辅助电源的一对输入端分别连接,所述直流隔离单元用于隔离所述直流隔离单元的所述输入端上的直流电流;所述辅助电源,所述辅助电源的所述一对输入端分别与所述直流隔离单元的一对输出端连接,所述一对输入端之间连接有输入滤波电容。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种电压输出方法,包括:通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;在隔离所述N路总线电压的直流电流后,将所述N路总线电压通过输入滤波电容输出至辅助电源。
根据本发明的另一个实施例,提供了另一种电压输出方法,接受交流电信号;将所述交流电信号输入至上述实施例所述的开关电源;输出直流电信号。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。
根据本发明的又一个实施例,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述任一项所述的方法。
通过本发明,取电方式既不影响各个单元的输出BUS电压的均压,不影响多路输出BUS电压的PFC正常工作,而且又能在输入交流电压AC断开时,将各个单元的输出BUS电压通过辅助电源泄放掉,在***输入电压断开时,各个BUS电压也能迅速放电到0V。解决了相关技术中开关电源中各个输出BUS电压相互影响且在***断电时存在安全隐患的技术问题,使得******时不带电,避免了安全隐患,提高了用电的安全环境。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的开关电源的电路结构图;
图2是根据本发明实施例的一种电压输出方法的流程图;
图3为本发明提供的单相交流输入的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式结构示意图;
图4为本发明提供的一种多单元串联PFC辅助电源取电方式导致各个单元的输出电压无法放电的结构示意图;
图5为本发明提供的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式导致各个单元输出电压无法均压的结构示意图;
图6为本发明提供的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式以图腾柱无桥PFC为基本单元的辅助电源取电方式的结构示意图;
图7为本发明提供的一种三相交流输入有单元电路模块星形连接的PFC电路辅助电源取电方式结构示意图;
图8为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图一;
图9为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图二;
图10为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图三;
图11为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图四;
图12为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图五。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本申请实施例的开关电源可以运行在弱电或强电的场景中,开关电源可以输入市电,输出家用或工业用直流电,也还可以应用在AC-DC变换(交流-直流变换)的场景中。
在本实施例中提供了一种开关电源,图1是根据本发明实施例的开关电源的电路结构图,如图1所示,包括:
多单元串联PFC电路10,PFC电路的输出端与N路总线(BUS)连接,每路总线中的两条线之间连接有输出滤波电容,其中,N为大于1的整数;
直流隔离单元12,直流隔离单元的输入端与N路总线连接,直流隔离单元的一对输出端与辅助电源的一对输入端分别连接,直流隔离单元用于隔离直流隔离单元的输入端上的直流电流;
辅助电源14,辅助电源的一对输入端分别与直流隔离单元的一对输出端连接,一对输入端之间连接有输入滤波电容。
本实施例的一种PFC具有多路输出BUS电压的各个BUS电压是相等的,但是其相互之间是不等电位的,各个单元的输出BUS电压作为直流隔离单元的输入,然后直流隔离单元的输出与辅助电源滤波电容相连,然后作为辅助电源的输入。
相关技术中,开关电源通常需要具有多输出BUS电压,PFC电路的各个输出BUS电压没有直接连接,而且各个单元的输出BUS电压又要保证均压,在此基础上,还要保证输入交流电压AC断开时,各个单元的输出BUS电压能及时快速的泄放掉,以保证维修人员的安全,这就给辅助电源取电方式带来困难。
通过本实施例的方案,取电方式既不影响各个单元的输出BUS电压的均压,不影响多路输出BUS电压的PFC正常工作,而且又能在输入交流电压AC断开时,将各个单元的输出BUS电压通过辅助电源泄放掉,在***输入电压断开时,各个BUS电压也能迅速放电到0V。解决了相关技术中开关电源中各个输出BUS电压相互影响且在***断电时存在安全隐患的技术问题,使得******时不带电,避免了安全隐患,提高了用电的安全环境。
可选地,PFC电路可以但不限于为:单相输入交流电压PFC电路,三相输入交流电压PFC电路。
在PFC电路为单相输入交流电压PFC电路时,单相输入交流电压PFC电路包括:串联连接的单相输入交流电压源、升压电感、N个输入串联的AC-DC变换器,其中,N个AC-DC变换器中第K个的AC-DC变换器的输入端连接第K-1个的AC-DC变换器的输出端,第K个的AC-DC变换器的输出端连接第K+1个AC-DC变换器的输入端,第1个AC-DC变换器的输入端与升压电感连接,最后一个AC-DC变换器的输出端与单相输入交流电压源连接,2≤K≤N-1。
可选地,每个AC-DC变换器的一对输出端与一路总线中的两条线分别连接,其中,每个AC-DC变换器的一对输出端中的正输出端与一个输出滤波电容的正级相连,每个AC-DC变换器的一对输出端中的负输出端与一个输出滤波电容的负级相连。
可选地,直流隔离单元包括:由N对开关管组成的直流隔离电路,其中,每对开关管连接一路总线,每对开关管中的一个开关管的正极与连接在一路总线中的两条线之间的输出滤波电容的正极连接,每对开关管中的另一个开关管的负极与连接在一路总线中的两条线之间的输出滤波电容的负极连接。
可选地,开关管可以但不限于为:二极管、MOS管、绝缘栅双极型晶体管IGBT。
在PFC电路为三相输入交流电压PFC电路时,三相输入交流电压PFC电路包括:三相电压源,与三相分别匹配的储能电感,与储能电感分别匹配的单元电路模块,三相输入交流电压PFC电路与直流隔离单元和辅助电源形成回路,其中,单元电路模块与直流隔离单元相连接,三相电压源包括a端子,b端子,和c端子。
可选地,单元电路模块为包括一个输入端口和N个输出端口的多端口网络,N个输出端口与直流隔离单元相连接,其中,输入端口包括两个输入端子,N个输出端口的每个均包括两个输出端子。
可选地,单元电路模块由N个模块化单元电路串联组成,第k个模块化单元电路的第二输入端子与第k+1个模块化单元电路的第一输入端子相连,第k个模块化单元电路的第二输入端子与第k+1个模块化单元电路的第一输入端子相连,每个模块化单元电路是一个二端口网络,每个模块化单元电路的第一输入端子和每个模块化单元电路的第二输入端子构成输入端口,每个模块化单元电路的第一输出端子和每个模块化单元电路的第二输出端子构成输出端口,2≤K≤N-1。
可选地,三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连,三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连,三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,第一单元电路模块,第二单元电路模块和第三单元电路模块的第二输入端子连接于一点。三相电压源,储能电感,单元电路模块呈星型连接。
可选地,三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连,第一单元电路模块的第二输入端子与三相电压源b端子相连;三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连,第二单元电路模块的第二输入端子与三相电压源c端子相连;三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,第三单元电路模块的第二输入端子与三相电压源a端子相连。三相电压源,储能电感,单元电路模块呈三角型连接。
可选地,直流隔离单元包括以下之一:二极管、MOS管、IGBT。
可选的,N个输出滤波电容各不相连,且N个输出滤波电容的电位各不相等,N个输出滤波电容每个电容两端的电位差是相等的。N个输出滤波电容对应不同的电容值。
可选的,PFC电路的输入端连接交流电源。
需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,对于后者,可以通过以下方式实现,但不限于此:上述模块均位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例2
在本实施例中提供了一种电压输出方法,图2是根据本发明实施例的一种电压输出方法的流程图,如图2所示,包括:
S202,通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;
S204,在隔离N路总线电压的直流电流后,将N路总线电压通过输入滤波电容输出至辅助电源。
可选的,通过N个输出滤波电容输出N路总线电压包括以下之一:单相输入交流电压PFC电路通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;三相输入交流电压PFC电路通过N个输出滤波电容输出N路总线电压。
在本实施例中提供了另一种电压输出方法,包括:S302,接受交流电信号;S304,将交流电信号输入实施例1任意示例的开关电源;S306,输出直流电信号。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例3
本实施例的PFC具有多路输出BUS电压的电路是单相输入交流电压的PFC电路,PFC电路为单相输入交流电压PFC电路。
图3为本发明提供的单相交流输入的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式结构示意图,本实施例由单相输入交流电压AC、输入电感L、N个AC-DC功率变换器、N个AC-DC输出电源滤波电容、2N个开关管、辅助电源电路和辅助电源输入滤波电容组成的。其中AC-DC可以看成是一个二端口网络,输入是串联连接,然后输出分别接各自的滤波电容。
单相输入交流电压AC的一端与升压电感L的一端串联连接,第一个AC-DC变换器的一端输入接升压电感L的另一端,第一个AC-DC变换器的另一个输入端与第二个AC-DC变换器的一端输入连接起来,即第一个AC-DC变换器与第二个AC-DC变换器的输入端是串联连接的,第二个AC-DC变换器的另一个输入端与第三个的一端连接起来,即第二个AC-DC变换器与第三个AC-DC变换器的输入端也是串联连接的,以此类推,第N-1个AC-DC变换器和第N个AC-DC变换器的输入端也是串联连接起来的,第N个AC-DC变换器的另一个输入端与输入交流电压AC的另一端连接起来。各个AC-DC变换单元的输出滤波电容分别与各个AC-DC的输出端相连,其中AC-DC变换单元的正端输出与输出滤波电容的正端相连,AC-DC变换单元的负端与输出滤波电容的负端相连,输出滤波电容给各个AC-DC变换单元的输出电压进行滤波和储能。
第一个AC-DC变换单元的输出滤波电容C1的正端与开关管D1串联,第二个AC-DC变换单元的输出滤波电容C3的正端与开关管D3串联,以此类推,第N个AC-DC变换单元的输出滤波电容C2N-1的正端与开关管D2N-1串联,开关管D1、D3、……、D2N-1的另一端连接在一起,并且与辅助电源输入滤波电容CP的正端相连。
第一个AC-DC变换单元的输出滤波电容C1的负端与开关管D2串联,第二个AC-DC变换单元的输出滤波电容C2的负端与开关管D4串联,以此类推,第N个AC-DC变换单元的输出滤波电容CN的负端与开关管D2N串联,开关管D2、D4、……、D2N的另一端连接在一起,并且与辅助电源输入滤波电容CP的负端相连。
当***刚刚上电时,输入交流电压AC通过第一个AC-DC变换单元、开关管D1、开关管D2N和第N个AC-DC变换单元给辅助电源输入滤波电容CP充电,辅助电源开始正常工作;在***正常工作时,开关管D1和开关D2N只有在输入交流电压AC的瞬时值大于辅助电源输入滤波电容的电压时才导通,其他时候是截止关断的,以减小开关损耗,其他的开关管都是处于关断状态,这样辅助电源的取电方式就不会影响各个AC-DC变换单元的输出电压的平衡;当输入交流电压AC断电时,并且辅助电源的输入滤波电容上的电压小于各个AC-DC变换单元的输出滤波电容上的电压,则D2i-1和D2i开关管导通,第i个AC-DC变换单元的输出滤波电容上的电压通过辅助电源泄放掉,这样就不会给维修人员带来触电的危险隐患。
图4为本发明提供的一种多单元串联PFC辅助电源取电方式导致各个单元的输出电压无法放电的结构示意图,下面结合附图4进一步地描述。
图4与图3不一样的地方也是辅助电源的取电方式,从前面输入交流电压经过直流隔离单元给辅助电源供电。图4中有两种策略,一种图4中显示的实线部分,直接从输入交流电压AC通过直流隔离单元,然后给辅助电源供电;另外一种是图4中的虚线部分,输入交流电压AC经过升压电感后,然后再经过直流隔离单元后给辅助电源供电。图4中无论是采用实线的方式还是采用虚线的方式,在输入交流电压AC断开之后,辅助电源上的电很快就电完了,各个AC-DC变换单元上的输出电压就无法泄放到0V,即各个AC-DC变换单元上就会存在残压,会给维护人员带来危险。
图5为本发明提供的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式导致各个单元输出电压无法均压的结构示意图,图5是与传统单BUS输出电压一样的直接从多输出BUS中的其中一个BUS上取电的方式,这样就会导致各个BUS输出电压在轻载时出现带载不平衡的问题,导致各个输出BUS电压无法均压。导致无法正常工作,而且其他输出BUS电压也在***断电后无法放电的问题。
图6为本发明提供的一种多单元串联PFC电路的辅助电源取电方式以图腾柱无桥PFC为基本单元的辅助电源取电方式的结构示意图,图6为本发明提供的一种以图腾柱无桥PFC为基本单元的辅助电源取电方式的具体实施例,其他的无桥双BOOST电路、或者双向开关的BOOST电路等已有的PFC电路都可以作为本发明的基本单元。下面结合附图6进一步地描述。
图6所示的是输入交流电压AC和升压电感L与三个图腾柱无桥PFC为基本单元输入串联连接,并且本实施例中以二极管作为开关管进行说明其工作过程。图6中各个变换单元的输出滤波电容C1、C2和C3的正端分别与二极管D1、D3和D5的阳极相连,然后二极管D1、D3和D5的阴极与辅助电源输入滤波电容CP的正极相连;各个变换单元的输出滤波电容C1、C2和C3的负端分别与二极管D2、D4和D6的阴极相连,然后二极管D2、D4和D6的阳极与辅助电源的输入滤波电容CP的负极相连。
下面根据图6对辅助电源取电方式和各个变换单元在输入电压断开的时候放电回路进行说明。由于输入交流电压正负半周是对称的,这里以输入交流电压正半周进行说明。当输入电压的峰值大于辅助电源输入滤波电容CP上的电压时,输入交流电压通过升压电感L、Q1的体二极管、D1、D6和Q12的体二极管给辅助电源输入滤波电容CP充电,二极管D2、D3、D4和D5反向截止,不参与工作;当输入电压的峰值小于辅助电源输入滤波电容CP上的电压时,由于辅助电源输入滤波电容CP的电压比各个变换单元C1、C2和C3上的电压都要高,所以二极管D1、D2、D3、D4、D5和D6都是反向截止的;当输入交流电压AC断开时,辅助电源输入滤波电容上的电压小于C1、C2和C3的电压时,二极管D1和D2、D3和D4、D5和D6分别正向导通,电容C1、C2和C3上的电压分别向辅助电源泄放掉。
实施例4
本实施例提供了一种三相交流输入有单元电路模块星形连接的PFC电路辅助电源取电方式的实施例,PFC电路为三相输入交流电压PFC电路,图7为本发明提供的一种三相交流输入有单元电路模块星形连接的PFC电路辅助电源取电方式结构示意图,下面结合附图7作进一步地详细描述。
所述的三相输入交流电压的PFC电路包括以下几个模块:三相电压源,储能电感,单元电路模块,直流隔离单元,辅助电源输入滤波电容和辅助电源电路。
所述的三相电压源拥有三个输出端子,分别标为a,b,c。单元电路模块是一个多端口网络,包括一个输入端口和N个输出端口(N>0),输入端口包括第一和第二输入端子,第K个输出端口包括K1和K2两个端子,同理第N个端口包括N1和N2两个端子。储能电感包括第一和第二两个端子。
所述单元电路模块由N个模块化单元电路串联组成,第一个模块化单元电路的第二输入端子与第二个模块化单元电路的第一输入端子相连,第k个模块化单元电路的第二输入端子与第k+1个模块化单元电路的第一输入端子相连。第一个模块化单元电路的第一输入端子作为单元电路模块的第一输入端子,第N个模块化单元电路的第二输入端子作为单元电路模块的第二输入端子,第一个模块化单元电路的第一输出端子称为单元电路模块的输出端子11,第一个模块化单元电路的第二输出端子称为单元电路模块的输出端子12,同理第k个模块化单元电路的第一输出端子称为单元电路模块的输出端子k1,第k个模块化单元电路的第二输出端子称为单元电路模块的输出端子k2,直至第n个模块化单元电路的第一输出端子称为单元电路模块的输出端子n1,第n个模块化单元电路的第二输出端子称为单元电路模块的输出端子n2。
所述模块化单元电路是一个二端口网络,第一输入端子和第二输入端子构成输入端口,第一输出端子和第二输出端子构成输出端口。
所述的模块化单元的所有输出端子与直流隔离单元相连接,直流隔离单元的输出经过辅助电源输入滤波电容滤波之后,作为辅助电源电路的输入。
所述的直流隔离单元可以是由二极管、MOS管、IGBT或者TVS管等构成的直流隔离单元。
所述三相电压源,储能电感,单元电路模块按照星型连接。
所述星型连接方式为:三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,所述第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连。所述三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,所述第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连。所述三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,所述第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,所述第一单元电路模块,第二单元电路模块和第三单元电路模块的第二输入端子连接于一点。
图8为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图一,三相电压源,储能电感,单元电路模块星形连接,辅助电源取电方式为图腾柱无桥PFC为基本单元的辅助电源取电方式,图8是以图腾柱无桥PFC为基本单元为例的一个具体实施例,图9为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图二,图9是在图8基础上进行的交错并联的实施例,图10为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图三,图10是在图9交错并联的基础上采用耦合电感交错并联的一个实施例。
图11为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图四,三相电压源,储能电感,单元电路模块成三角形连接,图12为本发明提供的一种三相交流输入的电路连接图五,辅助电源取电方式为图腾柱无桥PFC基本单元的辅助电源取电方式,图11和图12为本发明提供的一种三相交流输入有单元电路模块三角形连接的PFC电路辅助电源取电方式的实施例。图11与图7的共同点都是由单元模块电路组成的电路,区别在于三相电压源,储能电感,单元电路模块连接方式不同,采用三角形连接。
所述三角型连接方式为:三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,所述第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连,所述第一单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源b端子相连;所述三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,所述第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连,所述第二单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源c端子相连;所述三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,所述第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,所述第三单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源a端子相连。
实施例5
本发明的实施例还提供了一种存储介质,该存储介质包括存储的程序,其中,上述程序运行时执行上述任一项所述的方法。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码:
S1,通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;
S2,在隔离所述N路总线电压的直流电流后,将所述N路总线电压通过输入滤波电容输出至辅助电源。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明的实施例还提供了一种处理器,该处理器用于运行程序,其中,该程序运行时执行上述任一项方法中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述程序用于执行以下步骤:
S1,通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;
S2,在隔离所述N路总线电压的直流电流后,将所述N路总线电压通过输入滤波电容输出至辅助电源。
可选地,本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,本实施例在此不再赘述。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种开关电源,其特征在于,包括:
多单元串联PFC电路,所述PFC电路的输出端与N路总线连接,每路所述总线中的两条线之间连接有输出滤波电容,其中,N为大于1的整数;
直流隔离单元,所述直流隔离单元的输入端与所述N路总线连接,所述直流隔离单元的一对输出端与辅助电源的一对输入端分别连接,所述直流隔离单元用于隔离所述直流隔离单元的所述输入端上的直流电流;
所述辅助电源,所述辅助电源的所述一对输入端分别与所述直流隔离单元的一对输出端连接,所述一对输入端之间连接有输入滤波电容。
2.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,N个所述输出滤波电容各不相连,且N个所述输出滤波电容的电位各不相等,N个所述输出滤波电容中每个输出滤波电容两端的电位差相等。
3.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,所述PFC电路包括以下之一:单相输入交流电压PFC电路,三相输入交流电压PFC电路。
4.根据权利要求3所述的开关电源,其特征在于,所述单相输入交流电压PFC电路包括:串联连接的单相输入交流电压源、升压电感、N个输入串联的交流-直流AC-DC变换器,其中,所述N个AC-DC变换器中第K个的AC-DC变换器的输入端连接第K-1个的AC-DC变换器的输出端,第K个的AC-DC变换器的输出端连接第K+1个AC-DC变换器的输入端,第1个所述AC-DC变换器的输入端与所述升压电感连接,最后一个所述AC-DC变换器的输出端与所述单相输入交流电压源连接,2≦K≦N-1。
5.根据权利要求4所述的开关电源,其特征在于,每个所述AC-DC变换器的一对输出端与一路所述总线中的两条线分别连接,其中,每个所述AC-DC变换器的一对输出端中的正输出端与一个所述输出滤波电容的正级相连,每个所述AC-DC变换器的一对输出端中的负输出端与所述一个所述输出滤波电容的负级相连。
6.根据权利要求4所述的开关电源,其特征在于,所述直流隔离单元包括:由N对开关管组成的直流隔离电路,其中,每对所述开关管连接一路所述总线,所述每对所述开关管中的一个开关管的正极与连接在所述一路所述总线中的两条线之间的所述输出滤波电容的正极连接,所述每对所述开关管中的另一个开关管的负极与连接在所述一路所述总线中的两条线之间的所述输出滤波电容的负极连接。
7.根据权利要求6所述的开关电源,其特征在于,所述开关管包括以下之一:二极管、MOS管、绝缘栅双极型晶体管IGBT。
8.根据权利要求3所述的开关电源,其特征在于,所述三相输入交流电压PFC电路包括:三相电压源,与三相分别匹配的储能电感,与所述储能电感分别匹配的单元电路模块,所述三相输入交流电压PFC电路与所述直流隔离单元和所述辅助电源形成回路,其中,所述单元电路模块与所述直流隔离单元相连接,所述三相电压源包括a端子,b端子,和c端子。
9.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,所述单元电路模块为包括一个输入端口和N个输出端口的多端口网络,所述N个输出端口与所述直流隔离单元相连接,其中,所述输入端口包括两个输入端子,所述N个输出端口的每个均包括两个输出端子。
10.根据权利要求9所述的开关电源,其特征在于,所述单元电路模块由N个模块化单元电路串联组成,第k个模块化单元电路的第二输入端子与第k+1个模块化单元电路的第一输入端子相连,第k个模块化单元电路的第二输入端子与第k+1个模块化单元电路的第一输入端子相连,每个所述模块化单元电路是一个二端口网络,每个所述模块化单元电路的第一输入端子和每个所述模块化单元电路的第二输入端子构成输入端口,每个所述模块化单元电路的第一输出端子和每个所述模块化单元电路的第二输出端子构成输出端口,2≦K≦N-1。
11.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,所述第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连,所述三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,所述第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连,所述三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,所述第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,所述第一单元电路模块,第二单元电路模块和第三单元电路模块的第二输入端子连接于一点。
12.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,三相电压源a端子与第一储能电感的第一端子相连,所述第一储能电感的第二端子与第一单元电路模块的第一输入端子相连,所述第一单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源b端子相连;所述三相电压源b端子与第二储能电感的第一端子相连,所述第二储能电感的第二端子与第二单元电路模块的第一输入端子相连,所述第二单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源c端子相连;所述三相电压源c端子与第三储能电感的第一端子相连,所述第三储能电感的第二端子与第三单元电路模块的第一输入端子相连,所述第三单元电路模块的第二输入端子与所述三相电压源a端子相连。
13.根据权利要求8所述的开关电源,其特征在于,所述直流隔离单元包括以下之一:二极管、MOS管、IGBT。
14.根据权利要求1所述的电源,其特征在于,所述PFC电路的输入端连接交流电源。
15.一种电压输出方法,其特征在于,包括:
通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;
在隔离所述N路总线电压的直流电流后,将所述N路总线电压通过输入滤波电容输出至辅助电源。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,通过N个输出滤波电容输出N路总线电压包括以下之一:
单相输入交流电压PFC电路通过N个输出滤波电容输出N路总线电压;
三相输入交流电压PFC电路通过N个输出滤波电容输出N路总线电压。
17.一种电压输出方法,其特征在于,包括:
接受交流电信号;
将所述交流电信号输入至权利要求1至14任一项所述的开关电源;
输出直流电信号。
18.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时执行权利要求15至17中任一项所述的方法。
19.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求15至17中任一项所述的方法。
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