CN115065228B - 一种输出共享型工业电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输出共享型工业电源,本发明使多个并联的直流电源单元使用一个供电电源,且设置多个并联的直流电源单元的输出端相互共连,由此,则可实现多个并联直流电源的叠加使用,即整个电源的总输出功率,只取决于直流电源单元的数量,而无需因输出功率的变更去重新设计新的电源;通过上述设计,本发明所提供的共享型工业电源,可根据使用需求而灵活变更输出功率,且能够有效缩短设计周期,以及减少制造成本,适用于大规模应用与推广。
Description
技术领域
本发明属于电源技术领域,具体涉及一种输出共享型工业电源。
背景技术
随着国家对节能要求的不断提高,高频开关电源技术越来越成熟,其制造成本显著下降,且高频开关电源相比于传统的变压器,工作效率更高,体积更小,因此,高频开关电源逐渐取代了传统的变压器,被广泛应用于计算机、照明、通信、家电以及工业加工等领域;但是,随着工业技术的不断发展,为满足工业制造等领域的使用需求,人们对高频开关电源的输出功率要求越来越高,而为了生产更高功率的高频开关电源,制造商就必须要增加高频开关电源的元器件,由此,就会增加产品的研发时间以及制造成本,因此,提供一种能够在增加电源输出功率的同时,减少产品研发时间以及成本的共享式电源迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种输出共享型工业电源,以解决现有大功率高频开关所存在的研发时间长以及制造成本高的问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种输出共享型工业电源,包括:电压变换单元、功率因数校正单元、辅助供电单元以及至少一个直流电源单元;
所述电压变换单元的输入端电连接交流电源,所述电压变换单元的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端;
至少一个直流电源单元中的每个直流电源单元均包括供电电路和平均电流电路,其中,功率因数校正单元的第一输出端输出稳定直流电压,并分别电连接每个直流电源单元中供电电路的输入端,且每个直流电源单元中的供电电路的输出端相互共连,并作为负载供电接口;
所述每个直流电源单元中的平均电流电路的供电端均电连接所述辅助供电单元的输出端,且对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的平均电流电路用于采集对应供电电路的输出电压,并根据输出电压调节对应供电电路的输入电压,以及用于与目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节目标直流电源单元中的供电电路的输入电压,以便在调节后,使所述每个直流电源单元中的供电电路的输出电压保持一致,其中,所述目标直流电源单元为所述至少一个直流电源单元中除所述任一直流电源单元之外的所有直流电源单元。
基于上述公开的内容,本发明先利用电压变换单元来将交流电源转换为直流电源,然后再利用功率因数校正单元来得到一个稳定的直流电压源,以便为多个并联的直流电源单元供电,同时,本发明还设置有辅助供电单元,其主要目的是对直流电源单元中的平均电流电路供电,保证其供电的独立性,而各个直流电源单元中的平均电流电路则用于调节对应直流电源单元中供电电路的输出电压,使各个供电电路的输出电压保持一致,以保证多个直流电源单元并联使用的可靠性,即本发明使多个并联的直流电源单元使用一个供电电源,且设置多个并联的直流电源单元的输出端相互共连,由此,则可实现多个并联直流电源的叠加使用,即整个电源的总输出功率,只取决于直流电源单元的数量,而无需因输出功率的变更去重新设计新的电源;通过上述设计,本发明所提供的共享型工业电源,可根据使用需求而灵活变更输出功率,且能够有效缩短设计周期,以及减少制造成本,适用于大规模应用与推广。
在一个可能的设计中,对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的平均电流电路包括:第一电阻、第一放大器、第二放大器、第一光电耦合器以及电源管理芯片;
所述第一电阻的一端电连接供电电路的输出端,所述第一电阻的另一端通过第二电阻电连接所述第一放大器的同相输入端,其中,所述第一放大器的反相输入端通过第三电阻接地,且所述第一放大器的输出端分别电连接第四电阻的一端以及第五电阻的一端;
所述第四电阻的另一端电连接所述第二放大器的同相输入端,所述第二放大器的反相输入端电连接第六电阻的一端,其中,所述第六电阻的另一端分别电连接所述第五电阻的另一端以及第七电阻的一端,所述第七电阻的另一端接地,所述第二放大器的输出端通过第八电阻电连接第一二极管的负极,且所述第一二极管的正极电连接所述第一光电耦合器的输入端;
所述第一光电耦合器的输出端电连接所述电源管理芯片的参考电压引脚,所述电源管理芯片的电压调节端通过第一MOS管电连接所述供电电路的输入端;
所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第一光电耦合器的供电端分别电连接所述辅助供电单元的输出端,且所述第五电阻和所述第七电阻的共连端分别电连接每个目标直流电源单元中的平均电流电路,以与每个目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节每个目标直流电源单元中供电电路的输入电压。
基于上述公开的内容,本发明公开了平均电流电路的具体电路结构,其工作原理为:通过第一电阻来采集供电电路输出回路的电压,并通过第一放大器实现电压信号的放大,然后,放大后的电压信号通过第四电阻、第二放大器、第八电阻、第一二极管以及第一光电耦合器输入至电源管理芯片,由电源管理芯片基于输入的电压信号来调节供电电路的输入电压,从而实现当前供电电路输出电压的调节,同时,第五电阻以及第七电阻则组成了另一调节支路,其与剩余的各个直流电源单元中的平均电流电路连接,二者相互配合,来实现其余各个直流电源单元中供电电路的输入电压的调节,由此,即可使所有供电电路中输出电压保持一致,从而防止各个供电电路之间存在压差,以避免输出功率不均匀以及不能叠加的问题。
在一个可能的设计中,所述任一直流电源单元还包括:输出电压检测电路,其中,所述输出电压检测电路包括第九电阻、第三放大器以及双向触发二极管;
所述第三放大器的反相输入端分别电连接第九电阻的一端以及第十电阻的一端,所述第九电阻的另一端电连接所述供电电路的输出端,其中,所述第三放大器的同相输入端分别电连接第十一电阻的一端、所述双向触发二极管的负极以及所述双向触发二极管的门级,所述第十一电阻的另一端电连接所述辅助供电单元的输出端,且所述双向触发二极管的正极以及所述第十电阻的另一端分别接地;
所述第三放大器的输出端通过第十二电阻电连接第二二极管的负极,且所述第二二极管的正极电连接所述第一光电耦合器的输入端。
基于上述公开的内容,本发明还设置有输出电压检测电路,其不仅可实现对应供电电路输出电压的检测,以便基于输出电压来仅调节对应供电电路的输入电压,同时,其配合平均电流电路,还可精准控制各个直流电源单元输出电压的一致性,从而保证输出功率的均匀性。
在一个可能的设计中,所述通信模块还包括:对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的供电电路包括:第一变压器、第三二极管以及第一电解电容;
所述第一变压器原边的一端电连接所述功率因数校正单元的第一输出端,所述第一变压器原边的另一端电连接所述任一直流电源单元中平均电流电路的输出端,其中,所述第一变压器副边的一端串联有所述第三二极管,所述第一变压器副边的两端并联有所述第一电解电容,且所述第一变压器副边的两端作为所述任一直流电源单元中供电电路的输出端。。
基于上述公开的内容,本发明通过第一变压器对功率因数校正单元输出的稳定直流电压进行变压,同时,通过第三二极管进行整流,将第一变压器输出的高频电变成脉动的直流电压,最后,再通过第一电解电容进行滤波,以滤除电压中的低频成份,由此通过前述设计,可保证输出电压的稳定性。
在一个可能的设计中,所述辅助供电单元包括:第一辅助供电电路、隔离滤波电路以及第一整流滤波电路;
所述第一辅助供电电路包括第二变压器,其中,所述第二变压器原边的一端通过所述隔离滤波电路电连接所述电压变换单元的输出端,且所述第二变压器的副边通过所述第一整流滤波电路电连接每个直流电源单元中的平均电流电路的供电端。
基于上述公开的内容,本发明公开了辅助供电单元的具体电路结构,即将第一辅助供电电路输出的电压作为各个直流电源单元中供电电路的供电电源,在具体应用时,电压变换单元输出的直流电压经过隔离滤波电路的隔离以及滤波后,输入至第二变压器进行电压转换,而转换后的电压则经过第一整流滤波电路进行整流和滤波,经过整流和滤波后的电压则作为各个供电电路的输入电压。
在一个可能的设计中,所述辅助供电单元还包括:输入电流检测电路以及ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片;
所述输入电流检测电路包括三个并联的第十三电阻,其中,所述第二变压器原边的另一端分别电连接第一电容的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的DR管脚,所述第一电容的另一端分别电连接每个第十三电阻的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的CS管脚,且每个第十三电阻的另一端分别接地;
所述第二变压器原边的两端之间并联有高压保护电路,以在所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片中的功率场效应晶体管截止时,利用高压保护电路消除第二变压器上产生的高压。
基于上述公开的内容,本发明通过三个并联的第十三电阻组成第二变压器原边上的电流检测电路,其中,电流经第二变压器的原边,进入ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片中的MOS管,然后从芯片的DR管脚流经三个并联的第十三电阻,最后,经过公共端GND接地,由此,即可构成输入回路,同时,三个并联的第十三电阻即可实时检测第二变压器的输入电流,并反馈至ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片,从而实现第一辅助供电电路功率的调节。
在一个可能的设计中,所述辅助供电单元还包括:电压反馈电路;
所述电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻以及第二光电耦合器,其中,所述第二光电耦合器的输入端电连接所述第十四电阻的一端,所述第十四电阻的另一端分别电连接所述第二变压器副边以及所述第十五电阻的一端,所述第十五电阻的另一端通过第十六电阻接地,且所述第二光电耦合器的输出端电连接所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的FB管脚。
基于上述公开的内容,本发明通过设置电压反馈电路来实时检测第一辅助供电电路的输出电压,并将电压信号反馈至ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片,由此,即可利用ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片进行输入电压的调节,从而实现第一辅助供电电路输出电压的调节,使其为各个供电电路提供更为稳定的供电。
在一个可能的设计中,所述功率因数校正单元包括:功率因数校正电路,其中,所述功率因数校正电路包括ICE3PCS03G功率校正芯片、电感、第四二极管、第五二极管、第二MOS管、第三MOS管、第一三极管以及第二三极管;
所述电感的一端电连接所述电压变换单元的输出端,所述电感的另一端分别电连接所述第四二极管的正极、所述第五二极管的正极、所述第二MOS管的漏极以及所述第三MOS管的漏极,所述第四二极管的负极以及所述第五二极管的负极分别电连接热敏电阻的一端,且所述热敏电阻的另一端作为所述功率因数校正单元的第一输出端,分别电连接每个直流电源单元中供电电路的输入端;
所述第二MOS管的栅极通过第十七电阻电连接第六二极管的正极,所述第三MOS管的栅极通过第十八电阻电连接第七二极管的正极,其中,第二MOS管和第三MOS管的源极接地,所述第六二极管的负极和所述第七二极管的负极分别电连接所述第一三极管的发射极以及第二三极管的发射极,所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极分别电连接所述ICE3PCS03G功率校正芯片的GATE管脚,所述第一三极管的集电极电连接所述ICE3PCS03G功率校正芯片的VCC管脚,且所述第二三极管的集电极接地。
基于上述公开的内容,本发明公开了功率因数校正单元的具体电路结构,其工作原理为:当ICE3PCS03G功率校正芯片的GATE输出高电平时,两MOS管导通,此时,电路中的电流流经电感,并在电感上产生电动势,以完成储能;而当ICE3PCS03G功率校正芯片的GATE输出低电平时,两MOS管截止,此时流经电感的电流减小,由电感的特性可知,电感会产生一个反电动势,这两个电动势的电压相互叠加,就形成了高压,并经第四和第五二极管流向后级电路,由此,即可向后级电路输出一稳定直流电压。
在一个可能的设计中,所述功率因数校正单元还包括:防击穿电路;
所述防击穿电路包括第八二极管、第二电解电容以及第三电解电容,其中,所述第八二极管的正极电连接所述电压变换单元的输出端,所述第八二极管的负极电连接所述接热敏电阻的一端,所述热敏电阻的另一端分别电连接所述第二电解电容的正极以及所述第三电解电容的正极,且所述第二电解电容以及所述第三电解电容的负极分别接地。
基于上述公开的内容,由于第四和第五二极管开始工作时,工作电流较大,因此,为防止电流击穿第四和第五二极管,本发明通过第八二极管给两个电解电容进行预充电,从而避免了大电流对第四和第五二极管的不利影响,保证了电路的正常工作。
在一个可能的设计中,所述电压变换单元包括:电磁兼容电路以及第二整流滤波电路,其中,所述电磁兼容电路的输入端电连接所述交流电源,所述电磁兼容电路的输出端电连接所述第二整流滤波电路的输入端,所述第二整流滤波电路的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端。
附图说明
图1为本发明提供的输出共享型工业电源的总框图;
图2为本发明提供的电压变化单元的具体电路图;
图3为本发明提供的功率因数校正单元的具体电路图;
图4为本发明提供的辅助供电单元的具体电路图;
图5为本发明提供的一直流电源单元的具体电路图;
图6为本发明提供的另一直流电源单元的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解,尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元,但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元,同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解,对于本文中可能出现的术语“和/或”,其仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况;对于本文中可能出现的术语“/和”,其是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况;另外,对于本文中可能出现的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例
参见图1~6所示,本实施例第一方面所提供的输出共享型工业电源,可以但不限于包括:电压变换单元、功率因数校正单元、辅助供电单元以及至少一个直流电源单元,在具体应用时,参见图1所示,本实施例所提供的工业电源,由外部交流电供电,如市电等交流电源,即电压变换单元的输入端电连接交流电源,用于将交流电源转换为直流电,以便为后级的功率因数校正单元以及辅助供电单元供电,也就是电压变换单元的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端;可选的,电压变换单元在进行电压变换时,还可实现电磁屏蔽以及整流滤波,以便防止运行过程中其余电路单元和外部设备对该单元的干扰,同时,经过整流滤波后,能够输出较为稳定的直流电,保证对后级功率因数校正单元和辅助供电单元的稳定供电。
在具体实施时,功率因数校正单元作为各个直流电源单元的主供电电路,其主要作用是消除输入电路的电流尖峰,使输入的电流成为正弦状,且和输入的电压同相位,由此,电压变换单元输出的电压经过功率因数校正单元后,即可得到一个比交流电源峰值电压高的稳定直流电压;在本实施例中,功率因数校正单元设置有供电接口,其作为该单元的第一输出端,用于连接一个或多个直流电源单元。
在本实施例中,各个直流电源单元则作为外部负载的供电电源,用于为外部负载供电,可选的,每个直流电源单元中供电电路的输入端,电连接功率因数校正单元的第一输出端,且每个直流电源单元中的供电电路的输出端相互共连,并作为负载供电接口,即在实际应用中,各个直流电源单元中的供电电路共用一个供电电源,且输出端相互并联,由此,即可得到一个叠加式的输出电源,因此,在供电电压相同的情况下,该工业电源的输出总功率的大小,仅取决于直流电源单元的个数,通过前述设计,用户即可根据使用需求来增加或减少直流电源单元的个数,从而来提高或降低该工业电源的输出功率。
更进一步的,由于在实际使用中,各个直流电源单元中供电电路的输出电压不可能完全相同,必然会存在压差,因此,为保证该叠加式输出电源的可行性,防止因各供电电路之间的压差导致电路损坏以及输出功率不均匀,本实施例在各个直流电源单元中还设置有平均电流电路,以便利用各个平均电流电路来平衡各个供电电路的输出电压;同时,具体应用时,本实施例为各个平均电流电路设置有独立供电,即各个平均电流电路的供电端均电连接所述辅助供电单元的输出端,以便保证平均电流电路不会受到功率因数校正单元供电的影响,从而提高电路运行的稳定性;在本实施例中,辅助供电单元主要为平均电流电路中的控制器件供电,如放大器等器件。
在本实施例中,各个直流电源单元中的平均电流电路是属于并联关系,因此,各个平均电流电路的原理相同,下述以任一直流电源单元为例进行阐述:即对于任一直流电源单元,该任一直流电源单元中的平均电流电路用于采集对应供电电路的输出电压,并根据输出电压调节对应供电电路的输入电压,以及用于与目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节目标直流电源单元中的供电电路的输入电压,以便在调节后,使所述每个直流电源单元中的供电电路的输出电压保持一致,其中,所述目标直流电源单元为所述至少一个直流电源单元中除所述任一直流电源单元之外的所有直流电源单元;由此,各个直流电源单元中的平均电流电路单元相互配合,即可将各个供电电路的输出电压保持一致,以保证多个直流电源单元并联使用的可行性。
可选的,在本实施例中,直流电源单元是一种模块化以及隔离式的设计,即各个直流电源单元电路结构以及尺寸完全相同,同时,其设置有VBUS+、GND、SGND和OUT1接口,其中,VBUS+接口作为供电电路的输入端,电连接功率因数校正单元的输出端,而OUT1接口则作为平均电流电路的供电端,电连接辅助供电单元的输出端。
由此通过前述对输出共享型工业电源的详细描述,本发明可根据使用需求而灵活变更直流电源单元的数量,从而来实现输出功率的调节,由此,能够有效缩短设计周期,以及减少制造成本,适用于大规模应用与推广。
如图2~图6所示,下述公开前述工业电源中各个单元的具体电路结构,如下所示:
首先,举例所述电压变换单元可以但不限于包括:电磁兼容电路以及第二整流滤波电路,其中,电磁兼容电路用于提高电压变换单元的电磁兼容性,从而防止电源中其余电路以及外部设备对电压变换单元产生电磁干扰,而第二整流滤波电路则是先将输入的交流电转换为直流电,然后对直流电进行滤波,得到直流电压;参见图2所示,前述两电路的连接结构为:所述电磁兼容电路的输入端电连接所述交流电源,所述电磁兼容电路的输出端电连接所述第二整流滤波电路的输入端,所述第二整流滤波电路的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端。
参见图2所示,下述分别提供电磁兼容电路以及第二整流滤波电路的其中一种电路结构:
在具体应用时,举例电磁兼容电路可以但不限于包括:保险丝F1、双向瞬态抑制二极管MOV1、电容CX4、电容CX103和电容CX2,参见图2所示,保险丝F1的一端电连接火线AC-L,保险丝F1的另一端分别电连接双向瞬态抑制二极管MOV1的一端、电容CY8的一端、电容CX4的一端以及变压器LF3原边的一端,其中,电容CY8的另一端电连接电容CY11的一端,且电容CY11的另一端、双向瞬态抑制二极管MOV1的另一端、电容CX4的另一端以及变压器LF3副边的一端分别电连接零线AC-N。
同时,变压器LF3原边的另一端和副边的另一端之间依次并联有电容CX102以及电阻R101,其中,变压器LF3原边的另一端还电连接电容CY6的一端以及变压器LF1原边的一端,电容CY6的另一端电连接电容CY7的另一端,且变压器LF3副边的另一端分别电连接电容CY7的另一端以及变压器LF1副边的一端。
同理,变压器LF1原边的另一端分别电连接电容CX103的一端,电容CY9的一端以及电压器LF2原边的一端,其中,电容CY9的另一端电连接电容CY10的一端,且变压器LF1副边的另一端分别电连接电容CX103的另一端,电容CY10的另一端以及电压器LF2副边的一端。
最后,变压器LF2原边的另一端与副边的另一端之间依次并联有电容CX2以及双向瞬态抑制二极管MOV2,且变压器LF2原边的另一端与副边的另一端作为电磁兼容电路的输出端,电连接第二整流滤波电路的输入端;更进一步的,电容CY8的另一端、电容CY6的另一端以及电容CY9的另一端分别接地。
由此基于前述电磁兼容电路,即可使电压变换单元具备电磁防干扰能力,从而提高电路运行的稳定性,同时,将电阻R101设计成与电容CX4、电容CX103以及电容CX2并联的电路,可形成一个泄放电通路,从而使前述电容两端的电压在规定的时间内放电到安全电压值,进而达到保护电路的目的。
参见图2所示,举例第二整流滤波电路可以但不限于包括:整流桥BD1、电感LDM1、电容C46以及电容C45,其中,前述各个电子元器件的连接结构为:变压器LF2原边的另一端和副边的另一端均通过整流桥BD1电连接电感LDM1以及电容C46的一端,电感LDM1的另一端还电连接电容C45的一端,且电容C46的另一端、电容C45的另一端以及电感LDM1的另一端分别电连接功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端。
由此,即可利用整流桥BD1将输入的交流电变换为直流电压,然后再通过电容C46、电感LDM1以及电容C45三个元件构成π型滤波电路,对整流后的电压进行滤波,从而得到一个VDC+和VDC-的直流高压,以便为后级功率因数校正单元以及辅助供电单元供电。
其次,下述公开功率因数校正单元的其中一种电路结构:
在具体应用时,举例功率因数校正单元可以但不限于包括:功率因数校正电路,其中,举例所述功率因数校正电路包括ICE3PCS03G功率校正芯片U301、电感L1、第四二极管D13、第五二极管D14、第二MOS管Q6、第三MOS管Q5、第一三极管Q1以及第二三极管Q2,参见图3所示,上述各个器件的连接结构为:
所述电感L1的一端电连接所述电压变换单元的输出端(也就是第二整流滤波电路中电感LDM1的另一端),所述电感L1的另一端分别电连接所述第四二极管D13的正极、所述第五二极管D14的正极、所述第二MOS管Q6的漏极以及所述第三MOS管Q5的漏极,所述第四二极管D13的负极以及所述第五二极管D14的负极分别电连接热敏电阻RT1的一端,且所述热敏电阻RT1的另一端作为所述功率因数校正单元的第一输出端,分别电连接每个直流电源单元中供电电路的输入端。
更进一步的,所述第二MOS管Q6的栅极通过第十七电阻R17电连接第六二极管D1的正极,所述第三MOS管Q5的栅极通过第十八电阻R16电连接第七二极管D2的正极,其中,第二MOS管Q6和第三MOS管Q5的源极接地,所述第六二极管D1的负极和所述第七二极管D2的负极分别电连接所述第一三极管Q1的发射极以及第二三极管Q2的发射极,所述第一三极管Q1的基极和所述第二三极管Q2的基极分别电连接所述ICE3PCS03G功率校正芯片的GATE管脚,所述第一三极管Q1的集电极电连接所述ICE3PCS03GU301功率校正芯片的VCC管脚,且所述第二三极管Q2的集电极接地。
可选的,在本实施例中,第二MOS管Q6和第三MOS管Q5的栅极还连接有更为丰富的***电路,其中,第二MOS管Q6和第三MOS管Q5的栅极所连接***电路的结构相同,下述以第二MOS管Q6为例进行阐述,参见图3所示,第二MOS管Q6的栅极还电连接电阻R18的一端,电阻R14的一端以及二极管ZD1的负极,电阻R18的另一端以及二极管ZD1的正极接地,且电阻R14的另一端电连接第一三极管Q1的发射极以及第二三极管Q2的发射极。
由此,前述功率因数校正电路的工作原理为:当ICE3PCS03G功率校正芯片U301的GATE管脚输出高电平时,第二MOS管Q6和第三MOSQ5导通,此时,电路中的电流流经电感L1,并在电感L1上产生电动势,完成储能;而当ICE3PCS03G功率校正芯片U301的GATE管脚输出低电平时,前述两MOS管截止,此时流经电感L1的电流减小,由电感的特性可知,电感L1会产生一个反电动势,这两个电动势的电压相互叠加,就形成了高压,并经第四和第五二极管流向后级电路,由此,即可输出一稳定直流电压。
更进一步的,为输出更为稳定的直流电压,在本实施例中,还可通过监控功率因数校正电路输出的电压,强制电流波形跟踪电压,并通过ICE3PCS03G功率校正芯片U301来控制脉冲宽度,从而达到稳压输出的目的;具体应用时,可在功率因数校正电路中设置一电压检测电路,来实现前述功能。
参见图3所示,举例电压检测电路可以但不限于包括:电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电阻R13,其中,电阻R9的一端作为采样端,电连接热敏电阻RT1的另一端,电阻R9的另一端依次串联电阻R10、电阻R11以及电阻R12,同时,电阻R11以及电阻R12的共连端电连接电阻R13的一端和ICE3PCS03G功率校正芯片U301的第6管脚,且电阻R13的另一端以及电阻R12分别接地;由此,前述5个电阻组成电压取样,可实时采样功率因数校正电路的输出电压,并将采样的电压信号反馈至ICE3PCS03G功率校正芯片U301的第6管脚,最终由ICE3PCS03G功率校正芯片U301根据输入的电压信号来调节其第8管脚输出的脉冲宽度,从而通过前述两个三极管以及两个MOS管实现输入电压的调节,最终实现稳压输出的目的。
在具体实施时,参见图3所示,第二MOS管Q6和第三MOS管Q5的还分别电连接电阻Rs13的一端和电阻Rs14的一端,且电阻Rs13的另一端以及电阻Rs14的另一端分别电连接ICE3PCS03G功率校正芯片U301的第1管脚(可结合图3和图2得知);通过前述设计,电阻Rs13和电阻Rs14可构成电流检测电路,而功率因数校正电路的输出电流大小,由流经前述两个电阻上的电流所产生的电压确定,即对电阻Rs13和电阻Rs14上的电压信号进行采样,并经过电阻R1反馈至ICE3PCS03G功率校正芯片U301,从而调节其第8管脚输出的脉冲宽度,以达到功率因数校正电路输出功率调节的目的。
可选的,为保护第四二极管D13和第五二极管D14,在本实施例中,还设置有防击穿电路,其中,举例防击穿电路可以但不限于包括:第八二极管D15、第二电解电容C36以及第三电解电容C35;参见图3所示,前述各个元器件的连接结构为:所述第八二极管D15的正极电连接所述电压变换单元的输出端(即第二整流滤波电路中电感LDM1的另一端),所述第八二极管D15的负极电连接所述接热敏电阻RT1的一端,所述热敏电阻RT1的另一端分别电连接所述第二电解电容C36的正极以及所述第三电解电容C35的正极,且所述第二电解电容C36以及所述第三电解电容C35的负极分别接地。
通过前述对防击穿电路的详细电路阐述,其工作原理为:通过第八二极管D15对两个电解电容预充电,因此,当电路开始工作时,则可防止电路中的瞬间大电流,击穿第四和第五二极管,从而达到保护第四和第五二极管的目的。
另外,在本实施例中,第一三极管Q1的集电极还作为功率因数校正单元的第二输出端,其可以为后续辅助供电单元中的控制器件提供工作电源,同时,还可作为辅助供电单元中第二辅助供电电路的工作电源。
由此通过前述对功率因数校正单元的详细阐述,即可利用ICE3PCS03G功率校正芯片U301以及前述电路构成的***电路,来消除输入电流中的电流尖峰,并使输入电流成为正弦状,且和输入电压同相位,从而输出一个稳定直流电压给各个直流电源单元中的供电电路供电。
参见图4所示,下述提供辅助供电单元的其中一种电路结构:
在具体应用时,举例辅助供电单元可以但不限于包括:第一辅助供电电路、隔离滤波电路以及第一整流滤波电路,其中,第一辅助供电电路包括第二变压器T101A,前述隔离滤波电路和第一整流滤波电路与变压器的连接结构为:所述第二变压器T101A原边的一端通过所述隔离滤波电路电连接所述电压变换单元的输出端,且所述第二变压器T101A的副边通过所述第一整流滤波电路电连接每个直流电源单元中的平均电流电路的供电端;因此,由电压变换单元输出的直流电压,经过隔离滤波电路的隔离以及滤波后,即可输入至第二变压器T101A进行电压转换,而转换后的电压则经过第一整流滤波电路进行整流和滤波,最后则输出至各个供电电路。
参见图4所示,下述提供隔离滤波电路以及第一整流滤波电路的其中一种电路结构:
在本实施例中,举例隔离滤波电路包括:电阻R145、二极管D113以及电解电容C134,参见图4所示,电阻R145的一端作为隔离滤波电路的输入端,电连接电压变换单元的输出端,电阻R145的另一端电连接二极管D113的正极,其中,二极管D113的负极电连接第二变压器T101A原边的一端以及电解电容C134的正极,且电解电容C134的负极接地;在前述隔离滤波电路中,电阻R145作为限流电阻,二极管D113起到隔离作用,即电压变换单元输出的直流电压经过电阻R145和二极管D113限流以及隔离后,再经过电解电容C134进行滤波,最后输出至变压器T101A的原边中;由此,前述隔离滤波电路即可起到保护电路的作用,且还可过滤直流电压中的交流纹波,从而使输入第二变压器T101A的直流电压波形变得平滑。
在具体实施时,举例第一整流滤波电路可以但不限于包括:二极管D112、电感L103、电解电容C120和电解电容C124,参见图4所示,第二变压器T101A副边的一端电连接二极管D112的正极、电阻R141的一端和电阻R137的一端,电阻R141和电阻R137的另一端通过电容C127电连接二极管D112的负极,其中,二极管D112的负极还电连接电解电容C120的正极以及电感L103的一端,电感L103的另一端作为第一辅助供电电路的输出端电连接各个平均电流电路的供电端,且电感L103的另一端还电连接电解电容C124的正极,而电解电容C120的负极、电解电容C124以及第二变压器T101A副边的另一端则分别接地。
前述第一整流滤波电路的工作原理为:由二极管D112将第二变压器输出的电压进行整流,而电感L103、电解电容C120和电解电容C124则构成一π型滤波电路,对整流后的电压进行滤波,消除电压中的交流纹波,最后,滤波后的电压则输出至各个平均电流电路的供电端。
通过前述对第一辅助供电电路的电路阐述,即可与各个直流电源单元中供电电路的供电相隔离,从而实现平均电流电路的独立供电,保证在电源的主回路(即功率因数校正单元)不工作时,也能够实现后续输出电源的控制。
在具体应用时,为了更好的调节第一辅助供电电路的输出功率,本实施例还设置有输入电流检测电路以及ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101,以便实时检测第二变压器T101A的输入电流,并反馈至电源控制芯片U101,从而通过电源控制芯片U101进行脉冲宽度的调节,以最终实现输出功率的调节。
在本实施例中,参见图4所示,举例输入电流检测电路可以但不限于包括:三个并联的第十三电阻(即图4中的电阻R147、电阻R148和电阻R149),其中,所述第二变压器T101A原边的另一端分别电连接第一电容C133的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101的DR管脚,所述第一电容C133的另一端分别电连接每个第十三电阻的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的CS管脚,且每个第十三电阻的另一端分别接地。
在本实施例中,ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101内部集成有MOS管,其可通过控制内部的MOS管的脉冲宽度,来调节其导通时间,从而实现第二变压器T101A输入电压的调节,最终达到输出功率的调节,因此,前述输入电流检测电路的工作原理为:输入至第二变压器T101A的电流经其原边进入ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片中的MOS管,然后从芯片的DR管脚流经三个并联的第十三电阻,最后,经过公共端GND接地,由此,即可构成输入回路,同时,构成输入回路时,三个并联的第十三电阻即可实时检测第二变压器T101A的输入电流,并反馈至ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101 DE的DR管脚,从而实现第一辅助供电电路功率的调节;由此,可满足不同输出功率的要求,以进一步的提高使用的适应性。
更进一步的,由于ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片集成有MOS管,因此,为了保证芯片内部MOS管的正常工作,本实施例还设置有高压保护电路,即所述第二变压器T101A原边的两端之间并联有高压保护电路,以在所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片中的功率场效应晶体管截止时,利用高压保护电路消除第二变压器上产生的高压。
可选的,举例高压保护电路可以但不限于包括:电阻R119、电阻R146、电容C108和二极管D111,其中,第二变压器T101A原边的一端分别电连接电阻R119的一端、电阻R146的一端以及电容C108的一端,且电阻R119的另一端、电阻R146的另一端以及电容C108的另一端均通过二极管D111电连接第二变压器T101A原边的另一端;由此,前述电阻R119、电阻R146、电容C108和二极管D111即可构成一电压吸收电路,用来吸收芯片内MOS管的工作状态为截止时,第二变压器T101A绕组产生的电压与输入电压叠加所产生的高压,即通过电容C108来吸收高压,并通过两个电阻来释放,由此,即可保证电路工作时的尖峰电压不会超过芯片内MOS管的安全工作电压,从而达到保护芯片的目的。
在具体实施时,为了使第二变压器T101A输出的电压更好的符合设计时所需的电压,在本实施例中,还设置有电压反馈电路,以便基于输出电压来调整输入电压,从而达到稳压输出的目的。
参见图4所示,举例电压反馈电路可以但不限于包括:第十四电阻R128、第十五电阻R126以及第二光电耦合器(包括U106A,表示发光源(实质为一二极管),U106B,表示受光器(实质为一三级管)),其中,所述第二光电耦合器的输入端(指发光源U106的正极)电连接所述第十四电阻R128的一端,所述第十四电阻R128的另一端分别电连接所述第二变压器T101A副边以及所述第十五电阻R126的一端,所述第十五电阻R126的另一端通过第十六电阻R125接地,且所述第二光电耦合器的输出端(指耦合器内部三级管U106B的集电极)电连接所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101的FB管脚;通过前述设计,电压反馈电路的工作原理为:通过前述第十四电阻R128以及第十五电阻R126来进行第二变压器T101A输出电压的采样,并将电压信号通过第二光电耦合器反馈至ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101的FB管脚,由芯片控制内部MOS管的脉冲宽度,从而实现输入电压的调节,以便最终达到稳压输出的目的,同时,第二光电耦合器还可起到将第二变压器T101A原边电路与副边电路电气隔离的目的,以进一步的提高电路的稳定性。
更进一步的,在本实施例中,ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101的第1管脚作为第二变压器T101A输入电压检测管脚,其通过4个电阻(即图4中的R138、R139、R140和R123)实现输入电压检测,以便基于输入电压,来实现不同输出电压的调节,从而满足不同输出电压的使用需求。
在本实施例中,ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101由前述功率因数校正单元供电,即前述就已说明,第一三极管Q1的集电极还作为功率因数校正单元的第二输出端,其可以为辅助供电单元中的控制器件提供工作电源,因此,ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片U101的Vcc管脚则电连接第一三极管的Q1的集电极。
另外,为使辅助供电单元能够输出不同规格的电压,在本实施例中,除了第一辅助供电电路外,还设置有第二辅助供电电路,以便输出与第一辅助供电电路不同的电压,从而满足后级平均电流电路的不同供电需求,可以理解的是,其作为一个备用接口,可为具有不同工作电压规格的平均电流电路供电,如第一辅助供电电路输出12V直流电压,而第二辅助供电电路则可输出5V直流电压,当然,前述仅是示例。
可选的,第二辅助供电电路与之配套有稳压电路,其中,举例稳压电路可以但不限于包括:第三三极管Q108、第十九电阻R142以及第一稳压二极管ZD105,而第二辅助供电电路则可以但不限于包括:第三变压器T101 B以及第四三极管Q105。
参见图4所示,前述各个器件的连接结构为:所述第三变压器T101 B原边的一端通过第九二极管D109电连接所述第三三极管Q108的集电极、第十九电阻R142的一端以及第四电解电容C111的正极,所述第三三极管Q108的发射极电连接所述功率因数校正单元的第二输出端(即第一三极管Q1的集电极),所述第三三极管Q108的基极分别电连接所述第十九电阻R142的另一端以及所述第一稳压二极管ZD105的负极,且所述第一稳压二极管ZD105的正极、所述第四电解电容C111的负极以及所述第三变压器T101 B原边的另一端分别接地,同时,第三三极管Q108发射极与基极之间还并联有二极管D105;由此通过前述阐述,二极管D109和第四电解电容C111起到整流和滤波的作用,而第三三极管Q108、第十九电阻R142以及第一稳压二极管ZD105则组成稳压电路,即功率因数校正单元第二输出端输出的电压先进行整流和滤波,然后通过稳压电路后,输入至第三变压器T101 B的原边。
同理,所述第三变压器T101 B副边的一端通过第十二极管D110电连接所述第四三极管Q105的集电极,所述第四三极管Q105的基极电连接所述第二稳压二极管ZD101的负极,且所述第二稳压二极管ZD101的正极以及所述第三变压器T101 B副边的另一端分别接地;同时,所述第四三极管Q105的发射极作为所述第二辅助供电电路的输出端,用于提供与所述第一辅助供电电路不同的输出电压,即第四三极管Q105的发射极作为辅助供电单元的备用供电接口,为具有不同工作电压的平均电流电路供电。
由此,通过前述对辅助供电单元的详细电路描述,该辅助供电单元在工业电源的主回路不工作时,也可给平均电流电路供电,提高了运行的稳定性以及可靠性。
最后,参见图5和图6所示,下述提供一种供电电路以及平均电流电路的具体电路结构:
在本实施例中,由于各个直流电源单元中的供电电路结构相同,因此,以任一直流电源单元中的供电电路为例来阐述其电路结构,参见图5所示,举例供电电路可以但不限于包括:第一变压器T1A、第三二极管D3A以及第一电解电容C2A,其中,所述第一变压器T1A原边的一端电连接所述功率因数校正单元的第一输出端(也就是热敏电阻RT1的另一端),所述第一变压器T1A原边的另一端电连接所述任一直流电源单元中平均电流电路的输出端,所述第一变压器T1A副边的一端串联有所述第三二极管D3A,所述第一变压器T1A副边的两端并联有所述第一电解电容C2A,且所述第一变压器T1A副边的两端作为所述任一直流电源单元中供电电路的输出端;由此通过前述设计,功率因数校正单元输出的稳定直流电压进行第一变压器T1A进行变压,然后,变压后的直流电压通过第三二极管D3A进行整流(主要目的是将第一变压器输出的高频电变成脉动的直流电压),接着,再通过第一电解电容C2A进行滤波,以滤除电压中的低频成份,最后,滤波后的直流电压则可作为外部负载的供电电压。
参见图5所示,还是任一直流电源单元中的平均电流电路为例,来进行阐述,即举例平均电流电路可以但不限于包括:第一电阻Rs1、第一放大器U1A、第二放大器U4A、第一光电耦合器U3A以及电源管理芯片U5A,其中,举例电源管理芯片的型号为:L6599D。
参见图5和图6所示,前述各个器件的连接结构为:所述第一电阻Rs1A的一端电连接供电电路的输出端(具体为第一变压器T1A副边的另一端),所述第一电阻Rs1A的另一端通过第二电阻R1A电连接所述第一放大器U1A的同相输入端,其中,所述第一放大器U1A的反相输入端通过第三电阻R2A接地,所述第一放大器U1A的输出端分别电连接第四电阻R4A的一端以及第五电阻的R5A一端,且所述第一放大器U1A的输出端与反向输入端之间并联有电阻R3A;同时,所述第四电阻R4A的另一端电连接所述第二放大器U4A的同相输入端,所述第二放大器U4A的反相输入端电连接第六电阻R7A的一端,其中,所述第六电阻R7A的另一端分别电连接所述第五电阻R5A的另一端以及第七电阻R6A的一端,所述第七电阻R6A的另一端接地,所述第二放大器U4A的输出端通过第八电阻R9A电连接第一二极管D1A的负极,且所述第一二极管D1A的正极电连接所述第一光电耦合器U3A的输入端;另外,所述第一光电耦合器U3A的输出端电连接L6599D型电源管理芯片U5A的参考电压引脚(即FB引脚),所述L6599D型电源管理芯片U5A的电压调节端(V0引脚)通过第一MOS管Q1A电连接所述供电电路的输入端(即电连接第一变压器T1A原边的另一端)。
更进一步的,所述第一放大器U1A、所述第二放大器U4A以及所述第一光电耦合器U3A的供电端分别电连接所述辅助供电单元的输出端(参见图5和图4所示),且所述第五电阻R5A和所述第七电阻R6A的共连端分别电连接每个目标直流电源单元中的平均电流电路,以与每个目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节每个目标直流电源单元中供电电路的输入电压;具体的,参见图5和图6所示,相当于图5中的R5A和R6A的共连端电连接图5中第五电阻R5B和所述第七电阻R6B的共连端。
由此,前述平均电流电路的工作原理为:通过第一电阻来采集供电电路输出回路的电压,并通过第一放大器实现电压信号的放大,然后,放大后的电压信号通过第四电阻、第二放大器、第八电阻、第一二极管以及第一光电耦合器输入至L6599D型电源管理芯片,由L6599D型电源管理芯片基于输入的电压信号来调节第一变压器T1AA原边上的电压,从而实现当前供电电路输出电压的调节,同时,第五电阻以及第七电阻则组成了另一调节支路,其与剩余的各个直流电源单元中的平均电流电路连接,二者相互配合,来实现其余各个直流电源单元中供电电路的输入电压的调节,由此,即可使所有供电电路中输出电压保持一致,从而防止各个供电电路之间存在压差,以避免输出功率不均匀以及不能叠加的问题。
另外,在本实施例中,举例各个直流电源单元还包括:输出电压检测电路,还是以任一直流电源单元为例,举例所述输出电压检测电路包括第九电阻R11A、第三放大器U6A以及双向触发二极管D123A,参见图5所示,前述各个器件的连接结构为:
所述第三放大器U6A的反相输入端分别电连接第九电阻R11A的一端以及第十电阻R12A的一端,所述第九电阻R11A的另一端电连接所述供电电路的输出端A(具体连接第一电压器TA1副边的一端),其中,所述第三放大器U6A的同相输入端分别电连接第十一电阻R10A的一端、所述双向触发二极管D123A的负极以及所述双向触发二极管D123A的门级,所述第十一电阻R10A的另一端电连接所述辅助供电单元的输出端(即第二变压器T101A副边的一端),且所述双向触发二极管D123A的正极以及所述第十电阻R12A的另一端分别接地,可选的,第十一电阻R10A的一端还电连接其余各个平均电流电路中的双向触发二极管的负极,如图5和图6所示,即第十一电阻R10A电连接图6中双向触发二极管D123B的负极。
另外,所述第三放大器U6A的输出端通过第十二电阻R14A电连接第二二极管D124A的负极,且所述第二二极管D124A的正极电连接所述第一光电耦合器U3A的输入端。
由此通过前述设计,不仅可实现对应供电电路输出电压的检测,从而基于输出电压来仅调节对应供电电路的输入电压,同时,其配合平均电流电路,可精准控制各个直流电源单元输出电压的一致性,从而保证输出功率的均匀性。
由此通过前述阐述,本发明获取的有益效果是:
(1)本发明使多个并联的直流电源单元使用一个供电电源,且设置多个直流电源单元的输出端相互共连,由此,则可实现多个并联直流电源的叠加使用,即整个电源的总输出功率,只取决于直流电源单元的数量,而无需因输出功率的变更去重新设计新的电源;通过上述设计,本发明所提供的共享式电源,可根据使用需求而灵活变更输出功率,且能够有效缩短设计周期,以及减少制造成本,适用于大规模应用与推广。
最后应说明的是: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的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,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 (8)
1.一种输出共享型工业电源,其特征在于,包括:电压变换单元、功率因数校正单元、辅助供电单元以及至少一个直流电源单元;
所述电压变换单元的输入端电连接交流电源,所述电压变换单元的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端;
至少一个直流电源单元中的每个直流电源单元均包括供电电路和平均电流电路,其中,功率因数校正单元的第一输出端输出稳定直流电压,并分别电连接每个直流电源单元中供电电路的输入端,且每个直流电源单元中的供电电路的输出端相互共连,并作为负载供电接口;
所述每个直流电源单元中的平均电流电路的供电端均电连接所述辅助供电单元的输出端,且对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的平均电流电路用于采集对应供电电路的输出电压,并根据输出电压调节对应供电电路的输入电压,以及用于与目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节目标直流电源单元中的供电电路的输入电压,以便在调节后,使所述每个直流电源单元中的供电电路的输出电压保持一致,其中,所述目标直流电源单元为所述至少一个直流电源单元中除所述任一直流电源单元之外的所有直流电源单元;
对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的平均电流电路包括:第一电阻、第一放大器、第二放大器、第一光电耦合器以及电源管理芯片;
所述第一电阻的一端电连接供电电路的输出端,所述第一电阻的另一端通过第二电阻电连接所述第一放大器的同相输入端,其中,所述第一放大器的反相输入端通过第三电阻接地,且所述第一放大器的输出端分别电连接第四电阻的一端以及第五电阻的一端;
所述第四电阻的另一端电连接所述第二放大器的同相输入端,所述第二放大器的反相输入端电连接第六电阻的一端,其中,所述第六电阻的另一端分别电连接第五电阻的另一端以及第七电阻的一端,所述第七电阻的另一端接地,所述第二放大器的输出端通过第八电阻电连接第一二极管的负极,且所述第一二极管的正极电连接所述第一光电耦合器的输入端;
所述第一光电耦合器的输出端电连接所述电源管理芯片的参考电压引脚,所述电源管理芯片的电压调节端通过第一MOS管电连接所述供电电路的输入端;
所述第一放大器、所述第二放大器以及所述第一光电耦合器的供电端分别电连接所述辅助供电单元的输出端,且所述第五电阻和所述第七电阻的共连端分别电连接每个目标直流电源单元中的平均电流电路,以与每个目标直流电源单元中的平均电流电路相配合,调节每个目标直流电源单元中供电电路的输入电压;
所述任一直流电源单元还包括:输出电压检测电路,其中,所述输出电压检测电路包括第九电阻、第三放大器以及双向触发二极管;
所述第三放大器的反相输入端分别电连接第九电阻的一端以及第十电阻的一端,所述第九电阻的另一端电连接所述供电电路的输出端,其中,所述第三放大器的同相输入端分别电连接第十一电阻的一端、所述双向触发二极管的负极以及所述双向触发二极管的门级,所述第十一电阻的另一端电连接所述辅助供电单元的输出端,且所述双向触发二极管的正极以及所述第十电阻的另一端分别接地;
所述第三放大器的输出端通过第十二电阻电连接第二二极管的负极,且所述第二二极管的正极电连接所述第一光电耦合器的输入端。
2.如权利要求1所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,对于任一直流电源单元,所述任一直流电源单元中的供电电路包括:第一变压器、第三二极管以及第一电解电容;
所述第一变压器原边的一端电连接所述功率因数校正单元的第一输出端,所述第一变压器原边的另一端电连接所述任一直流电源单元中平均电流电路的输出端,其中,所述第一变压器副边的一端串联有所述第三二极管,所述第一变压器副边的两端并联有所述第一电解电容,且所述第一变压器副边的两端作为所述任一直流电源单元中供电电路的输出端。
3.如权利要求1所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述辅助供电单元包括:第一辅助供电电路、隔离滤波电路以及第一整流滤波电路;
所述第一辅助供电电路包括第二变压器,其中,所述第二变压器原边的一端通过所述隔离滤波电路电连接所述电压变换单元的输出端,且所述第二变压器的副边通过所述第一整流滤波电路电连接每个直流电源单元中的平均电流电路的供电端。
4.如权利要求3所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述辅助供电单元还包括:输入电流检测电路以及ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片;
所述输入电流检测电路包括三个并联的第十三电阻,其中,所述第二变压器原边的另一端分别电连接第一电容的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的DR管脚,所述第一电容的另一端分别电连接每个第十三电阻的一端以及所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的CS管脚,且每个第十三电阻的另一端分别接地;
所述第二变压器原边的两端之间并联有高压保护电路,以在所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片中的功率场效应晶体管截止时,利用高压保护电路消除第二变压器上产生的高压。
5.如权利要求4所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述辅助供电单元还包括:电压反馈电路;
所述电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻以及第二光电耦合器,其中,所述第二光电耦合器的输入端电连接所述第十四电阻的一端,所述第十四电阻的另一端分别电连接所述第二变压器副边以及所述第十五电阻的一端,所述第十五电阻的另一端通过第十六电阻接地,且所述第二光电耦合器的输出端电连接所述ICE3AR4780CJZ型电源控制芯片的FB管脚。
6.如权利要求1所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述功率因数校正单元包括:功率因数校正电路,其中,所述功率因数校正电路包括ICE3PCS03G功率校正芯片、电感、第四二极管、第五二极管、第二MOS管、第三MOS管、第一三极管以及第二三极管;
所述电感的一端电连接所述电压变换单元的输出端,所述电感的另一端分别电连接所述第四二极管的正极、所述第五二极管的正极、所述第二MOS管的漏极以及所述第三MOS管的漏极,所述第四二极管的负极以及所述第五二极管的负极分别电连接热敏电阻的一端,且所述热敏电阻的另一端作为所述功率因数校正单元的第一输出端,分别电连接每个直流电源单元中供电电路的输入端;
所述第二MOS管的栅极通过第十七电阻电连接第六二极管的正极,所述第三MOS管的栅极通过第十八电阻电连接第七二极管的正极,其中,第二MOS管和第三MOS管的源极接地,所述第六二极管的负极和所述第七二极管的负极分别电连接所述第一三极管的发射极以及第二三极管的发射极,所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极分别电连接所述ICE3PCS03G功率校正芯片的GATE管脚,所述第一三极管的集电极电连接所述ICE3PCS03G功率校正芯片的VCC管脚,且所述第二三极管的集电极接地。
7.如权利要求6所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述功率因数校正单元还包括:防击穿电路;
所述防击穿电路包括第八二极管、第二电解电容以及第三电解电容,其中,所述第八二极管的正极电连接所述电压变换单元的输出端,所述第八二极管的负极电连接所述接热敏电阻的一端,所述热敏电阻的另一端分别电连接所述第二电解电容的正极以及所述第三电解电容的正极,且所述第二电解电容以及所述第三电解电容的负极分别接地。
8.如权利要求1所述的一种输出共享型工业电源,其特征在于,所述电压变换单元包括:电磁兼容电路以及第二整流滤波电路,其中,所述电磁兼容电路的输入端电连接所述交流电源,所述电磁兼容电路的输出端电连接所述第二整流滤波电路的输入端,所述第二整流滤波电路的输出端输出直流电压,且分别电连接所述功率因数校正单元的供电端以及所述辅助供电单元的供电端。
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