CN203896194U - 一种开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关电源的技术方案，包括三相整流电路，所述的三相整流电路通过电压检测电路与控制电路连接，所述的控制电路通过驱动电路与全桥功率电路连接，三相整流电路直接与全桥功率电路连接，全桥功率电路与变压器的初级线圈连接，变压器的次级线圈通过整流滤波电路与反馈电路连接，反馈电路与控制电路连接，该方案的开关电源去掉高压电解电容，降低了成本，而且使用寿命长，体积小，耐高温、故障率低。

Description

一种开关电源

技术领域

本实用新型涉及的是一种供电设备，尤其是一种开关电源。

背景技术

在现有技术中，公知的技术是现有的大功率开关直流电源一般采用“交-直-交-直”方式，即三相交流电进来，经高压整流、高压滤波成为平滑的高压直流，经开关电路逆变为高频率的交流，则根据需要变换为所需的电压，再经低压整流、低压滤波，输出大电流的直流电压，在输入的交-直环节采用了大容量的高压电解电容，造成成本高、寿命短、体积大、不耐高温、功率因数低、故障率高等缺点，这是现有技术所存在的不足之处。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种开关电源，去掉高压电解电容，降低了成本，而且使用寿命长，体积小，耐高温、故障率低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种开关电源，包括三相整流电路，所述三相整流电路输出端一路通过电压检测电路与控制电路连接，所述控制电路通过驱动电路与全桥功率电路连接，所述三相整流电路输出端另一路直接连接全桥功率电路，所述全桥功率电路与变压器的初级线圈连接，所述变压器的次级线圈通过整流滤波电路将输出直流一路经反馈电路反馈至控制电路，另一路输出。本实用新型在三相整流电路交流整流后直接与进行功率补偿，而不采用大容量的高压电解电容，有效避免了现有技术的不足之处。

更进一步的，全桥功率电路桥臂包括场效应管、IGBT或IPM功率模块，所述场效应管、IGBT或IPM功率模块通过驱动电路与控制电路连接；所述全桥功率电路输出端与变压器的初级线圈连接。

更进一步的，驱动电路为光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与控制电路连接，输出端与场效应管、IGBT或IPM功率模块连接。

更进一步的，全桥功率电路由四个场效应管桥接而成，分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管；所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管分别通过第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器和第四光电耦合器与控制电路连接。

更进一步的，控制电路与第一光电耦合器连接，第一光电耦合器的2脚与控制电路连接，第一光电耦合器的3脚接地，第一光电耦合器的6脚与7脚连接，第一光电耦合器的8脚通过第一二极管与电源VCC连接，第一光电耦合器的6脚通过第一电阻与第一场效应管的栅极连接，第一光电耦合器的5脚与第一场效应管的源极连接，第一场效应管的漏极与三相整流电路连接，第一场效应管的源极与变压器初级线圈的A端连接，变压器初级线圈的B端与第四场效应管的漏极连接，第四场效应管的栅极通过第四电阻与第四光电耦合器的6脚连接，第四光电耦合器的2脚与控制电路连接，第四光电耦合器的4脚接地，第四光电耦合器的8脚与电源VCC连接，第四光电耦合器的5脚与第四场效应管的源极连接，第四场效应管的源极与三相整流电路连接；

所述控制电路还与第二光电耦合器的2脚与控制电路连接，第二光电耦合器的3脚接地，第二光电耦合器的6脚与7脚连接，第二光电耦合器的8脚通过第二二极管与电源VCC连接，第二光电耦合器的6脚通过第二电阻与第二场效应管的栅极连接，第二光电耦合器的5脚与第二场效应管的源极连接，第二场效应管的漏极与三相整流电路连接，第二场效应管的源极与变压器初级线圈的B端连接，变压器初级线圈的A端与第三场效应管的漏极连接，第三场效应管的栅极通过第三电阻与第三光电耦合器的6脚连接，第三光电耦合器的2脚与控制电路连接，第三光电耦合器的4脚接地，第三光电耦合器的8脚与电源VCC连接，第三光电耦合器的5脚与第三场效应管的源极连接，第三场效应管的源极与三相整流电路连接。

更进一步的，电压检测电路并联在三相整流电路输出端，由上电阻和下电阻串联而成，上电阻和下电阻的连接节点引出与控制电路输入端连接。

更进一步的，反馈电路包括第五光电耦合器，第五光电耦合器的3脚接地，第五光电耦合器的4脚与控制电路连接，第五光电耦合器的4脚通过第六电阻与电源VCC连接，第五光电耦合器的1脚与输出接线端连接，第五光电耦合器的2脚与整流滤波电路连接。

更进一步的，三相整流电路输出的整流电压由电压检测电路检测该电压的凹陷送给控制电路，所述三相整流电路直接连接全桥功率电路。

更进一步的，控制电路为压控波形发生器，所述压控波形发生器为模拟式压控波形发生器或数字式压控波形发生器。本实用新型由电压检测电路分压电阻检测出整流后电压的凹陷送给控制电路，控制电路生成占空比可调的脉冲波形控制全桥功率电路对整理后电压进行功率补偿。本实用新型所采用的控制电路为目前市面上所集成的任意一种压控波形发生器，也可以采用各种模拟式或数字式能实现根据检测的电压输出占空比可变脉冲波形的电路。

有益效果：本实用新型由于在该方案中三相整流电路整流后的电压波形由电压检测电路进行检测，控制电路根据检测到的电压凹陷控制全桥功率电路加以补偿，变压器输出电流通过反馈电路也送控制电路，进而控制电路控制全桥功率电路予以补偿，得到平滑的高压直流，本实用新型未采用大容量的高压电解电容，有效避免了现有技术的不足之处，而且成本低、体积小、功率因素高和故障率低。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的电路图。

图中，1为三相整流电路，2为控制电路，3为驱动电路，4为变压器，5为整流滤波电路，6为反馈电路，7为电压检测电路，8为全桥功率电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，本实用新型提供的开关电源，包括三相整流电路1，所述的三相整流电路1通过一电压检测电路7与一控制电路2连接，所述的控制电路2通过驱动电路3与全桥功率电路8连接，三相整流电路1直接与全桥功率电路8连接，全桥功率电路8与变压器4的初级线圈连接，变压器4的次级线圈通过整流滤波电路5与反馈电路6连接，反馈电路6与控制电路2连接。

所述的电压检测电路7包括串联后并联在三相整流电路1输出端的上电阻R5和下电阻R6, 上电阻R5和下电阻R6的连接端与控制电路连接。

所述的驱动电路3为光电耦合器，光电耦合器的输入端与控制电路连接，光电耦合器的输出端与全桥功率电路连接。

所述的全桥功率电路8是根据电流的不同可由四个场效应管或IGBT管或IPM功率模块桥接而成，每个场效应管连接一个光电耦合器作为驱动。

如图2所示，控制电路与第一光电耦合器U1，第一光电耦合器U1的2脚与控制电路连接，第一光电耦合器U1的3脚接地，第一光电耦合器U1的6脚与7脚连接，第一光电耦合器U1的8脚通过第一个二极管D1与VCC连接，第一光电耦合器U1的6脚通过第一电阻R1与第一场效应管Q1的栅极连接，第一光电耦合器U1的5脚与第一场效应管Q1的源极连接，第一场效应管Q1的漏极与三相整流电路连接，第一场效应管Q1的源极与变压器初级线圈的A端连接，变压器初级线圈的B端与第四场效应管Q4的漏极连接，第四场效应管Q4的栅极通过第四电阻R4与第四光电耦合器U4的6脚连接，第四光电耦合器U4的2脚与控制电路连接，第四光电耦合器U4的4脚接地，第四光电耦合器U4的8脚与VCC连接，第四光电耦合器U4的5脚与第四场效应管Q4的源极连接，第四场效应管Q4的源极与三相整流电路连接。

所述控制电路还与第二光电耦合器U2, 第二光电耦合器U2的2脚与控制电路连接，第二光电耦合器U2的3脚接地，第二光电耦合器U2的6脚与7脚连接，第二光电耦合器U2的8脚通过第二个二极管D2与VCC连接，第二光电耦合器U2的6脚通过第二电阻R2与第二场效应管Q2的栅极连接，第二光电耦合器U2的5脚与第二场效应管Q2的源极连接，第二场效应管Q2的漏极与三相整流电路连接，第二场效应管Q2的源极与变压器初级线圈的B端连接，变压器初级线圈的A端与第三场效应管Q3的漏极连接，第三场效应管Q3的栅极通过第三电阻R3与第三光电耦合器U3的6脚连接，第三光电耦合器U3的2脚与控制电路连接，第三光电耦合器U3的4脚接地，第三光电耦合器U3的8脚与VCC连接，第三光电耦合器U3的5脚与第三场效应管Q3的源极连接，第三场效应管Q3的源极与三相整流电路连接。本实施例中控制电路为DSPIC33FJ12MC202。

所述的反馈电路6包括第五光电耦合器U5，第五光电耦合器U5的3脚接地，第五光电耦合器U5的4脚与控制电路连接，第五光电耦合器U5的4脚通过第六电阻R6与VCC连接，第五光电耦合器U5的1脚与输出接线端连接，第五光电耦合器U5的2脚与整流滤波电路5连接。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种开关电源，包括三相整流电路，其特征在于：所述三相整流电路输出端一路通过电压检测电路与控制电路连接，所述控制电路通过驱动电路与全桥功率电路连接，所述三相整流电路输出端另一路直接连接全桥功率电路，所述全桥功率电路与变压器的初级线圈连接，所述变压器的次级线圈通过整流滤波电路将输出直流一路经反馈电路反馈至控制电路，另一路输出。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述全桥功率电路桥臂包括场效应管、IGBT或IPM功率模块，所述场效应管、IGBT或IPM功率模块通过驱动电路与控制电路连接；所述全桥功率电路输出端与变压器的初级线圈连接。

3.根据权利要求2所述的一种开关电源，其特征在于：所述驱动电路为光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与控制电路连接，输出端与场效应管、IGBT或IPM功率模块连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种开关电源，其特征在于：所述全桥功率电路由四个场效应管桥接而成，分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管；所述第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管分别通过第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器和第四光电耦合器与控制电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种开关电源，其特征在于：所述控制电路与第一光电耦合器连接，第一光电耦合器的2脚与控制电路连接，第一光电耦合器的3脚接地，第一光电耦合器的6脚与7脚连接，第一光电耦合器的8脚通过第一二极管与电源VCC连接，第一光电耦合器的6脚通过第一电阻与第一场效应管的栅极连接，第一光电耦合器的5脚与第一场效应管的源极连接，第一场效应管的漏极与三相整流电路连接，第一场效应管的源极与变压器初级线圈的A端连接，变压器初级线圈的B端与第四场效应管的漏极连接，第四场效应管的栅极通过第四电阻与第四光电耦合器的6脚连接，第四光电耦合器的2脚与控制电路连接，第四光电耦合器的4脚接地，第四光电耦合器的8脚与电源VCC连接，第四光电耦合器的5脚与第四场效应管的源极连接，第四场效应管的源极与三相整流电路连接；

所述控制电路还与第二光电耦合器的2脚与控制电路连接，第二光电耦合器的3脚接地，第二光电耦合器的6脚与7脚连接，第二光电耦合器的8脚通过第二二极管与电源VCC连接，第二光电耦合器的6脚通过第二电阻与第二场效应管的栅极连接，第二光电耦合器的5脚与第二场效应管的源极连接，第二场效应管的漏极与三相整流电路连接，第二场效应管的源极与变压器初级线圈的B端连接，变压器初级线圈的A端与第三场效应管的漏极连接，第三场效应管的栅极通过第三电阻与第三光电耦合器的6脚连接，第三光电耦合器的2脚与控制电路连接，第三光电耦合器的4脚接地，第三光电耦合器的8脚与电源VCC连接，第三光电耦合器的5脚与第三场效应管的源极连接，第三场效应管的源极与三相整流电路连接。

6.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述电压检测电路并联在三相整流电路输出端，由上电阻和下电阻串联而成，上电阻和下电阻的连接节点引出与控制电路输入端连接。

7.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述反馈电路包括第五光电耦合器，第五光电耦合器的3脚接地，第五光电耦合器的4脚与控制电路连接，第五光电耦合器的4脚通过第六电阻与电源VCC连接，第五光电耦合器的1脚与输出接线端连接，第五光电耦合器的2脚与整流滤波电路连接。

8.根据权利要求1所述的一种开关电源，其特征在于：所述三相整流电路输出的整流电压由电压检测电路检测该电压的凹陷送给控制电路，所述三相整流电路直接连接全桥功率电路。

9.根据权利要求1、2、3、5、6、7或8所述的一种开关电源，其特征在于：所述控制电路为压控波形发生器，所述压控波形发生器为模拟式压控波形发生器或数字式压控波形发生器。