CN100407546C - 带有辅助电源的通信电源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种带有辅助电源的通信电源模块，包括监控电路、输入整流滤波电路、主电源、辅助电源、电池或系统母排、第二辅助电源；由于增加设置的第二辅助电源的输入端同时与电池或系统母排和与整个模块的输出端相连，则不论输入电压是否正常，它都可以获得电能，并向后级提供电源，维持通信电源模块的出现异常时其需要继续运行的各个子模块仍能运行。
Description
技术领域：
本发明涉及一种带有辅助电源的通信电源模块，该辅助电源为通信电源模块自身各子模块提供所需要的电压。
背景技术：
通信电源模块的辅助电源通常是将模块交流输入整流滤波后变成直流，然后再经过变换后输出各路需要的电压。如图1所示是一种常用通信电源设计框图。但这种方式存在的一个问题是当没有交流输入时，系统监控单元不知道模块的状态，无法与监控中心进行通讯，因为此时没有了维持监控电路(即系统监控单元)所需的电源；进一步的，存在的另一个问题是当模块的交流电压过高时，模块自身无法实现过压脱离保护，因为模块本身过压脱离后，辅助电源也停止工作，则没有了维持脱离装置的电源。所以需要在外部增加保护装置，而且，当交流输入过压时(如果此时过压脱离的话)系统监控单元不知道模块的状态，无法与监控中心进行通讯，因为此时没有了维持监控电路(即系统监控单元)所需的电源。
发明内容：
本发明的目的是提供一种带有辅助电源的通信电源模块，解决现有技术中模块输入电压异常时通信电源模块的各子模块因缺电而无法工作，无法知道模块的状态的问题。
为实现上述目的，本发明提出两种属于同一构思的带有辅助电源的通信电源模块，它们都包括：
监控电路，其信号输入端耦合到模块的交流输入端，对模块的状态进行监测；
输入整流滤波电路，其输入端耦合到整个模块的交流输入端；
主电源，包括主变换器和连接到主变换器输出端的主输出滤波装置，主电源的输入端与输入整流滤波电路相连，主电源的输出端耦合到整个模块的输出端；
第一辅助电源，包括第一辅助变换器和连接到第一辅助变换器输出端的第一辅助输出滤波装置，第一辅助电源的输入端与输入整流滤波电路相连，第一辅助电源的输出端为监控电路供电；
电池或系统母排，连接到整个模块的输出端；
其特征是：
还包括第二辅助电源，它包括第二辅助变换器和连接到第二辅助变换器输出端的第二辅助输出滤波装置，第二辅助电源的输入端与电池或系统母排的输出端、且与整个模块的输出端、以及所述第一辅助电源输出端相连；第二辅助电源的输出端为监控电路供电。
其中第一种带有辅助电源的通信电源模块中，所述第一辅助电源输出端接于第二辅助电源的输入端；所述第二辅助电源输出端接于监控电路。
其中第二种带有辅助电源的通信电源模块中，所述第二辅助电源输出端接于第一辅助电源的输入端；所述第一辅助电源输出端接于监控电路；所述第二辅助变换器为升压变换器。
此外，本发明的改进还包括如下几方面：
所述第一辅助电源，输出端接于第二辅助电源的输入端；所述第二辅助电源输出端接于监控电路。
所述第二辅助电源输出端接于第一辅助电源的输入端；所述第一辅助电源输出端接于监控电路；所述第二辅助变换器为升压变换器。
还包括过压脱离电路，接于输入整流滤波电路和整个模块的交流输入端之间，通过输入滤波电路(12)连接到整个模块的交流输入端，过压脱离电路(1)的控制端接监控电路，用于当监控电路监测到模块交流输入电压高于输入过压保护点时，将交流输入完全与模块脱离，以保护后级器件的安全。
所述过压脱离电路包括第一继电器、第二继电器和软启动电阻，所述第一继电器和软启动电阻串联后与第二继电器并联。
采用以上方案的有益效果：由于增加设置的第二辅助电源输入端与电池或系统母排且与整个模块输出端相连，则不论输入电压是否正常，它都可以获得电能，并向后级提供电源，维持通信电源模块的出现异常时其需要继续运行的各个子模块仍能运行。而且，由于增加设置的第二辅助电源实际上相当于主变换器的负载(简称假负载)，这样可以优化主变换器的性能(现有技术中为了优化主变换器的性能还常常特意在其输出上接几个电阻，造成能量浪费)。解决了电源异常时的供电问题，进一步的，在增加了过压脱离电路后，过压脱离的实现也就成为可能。
附图说明：
图1是现有技术常用的通信电源模块示意图。
图2是本发明实施例一通信电源模块示意图。
图3是本发明实施例二通信电源模块示意图。
具体实施方式：
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一：
如图2所示，本例中带有辅助电源的通信电源模块主要包括：监控电路10、输入整流滤波电路2、主电源6、第一辅助电源7、电池或系统母排9、第二辅助电源8。其中：
监控电路10的信号输入端耦合到模块的交流输入电压，对模块的状态进行监测；为了能随时知道模块的状态，监控电路10即使在输入电压异常时也需要有电源供电，而这在现有技术中是做不到的。
为了在输入过压时保护后级电路，本实施例还设置了过压脱离电路1，它接于输入滤波电路2和整个模块的交流输入端之间(也就是说输入整流滤波电路2的输入端是通过过压脱离电路1和输入滤波电路12耦合到整个模块的交流电源输入端的，输入滤波电路12直接接于整个模块交流输入端)，其控制端接监控电路10，用于当监控电路10监测到模块交流输入电压高于输入过压保护点时，将交流输入完全与模块脱离，以保护后级器件的安全。这个增设的电路也是要在输入电压异常时也需要有电源供电。
本例中，所述过压脱离电路1包括第一继电器、第二继电器和软启动电阻，所述第一继电器和软启动电阻串联后与第二继电器并联。所述过压脱离电路1还可以有其他形式：比如用电子开关，逻辑控制电路等，不再列举。
主电源6包括主变换器61和连接到主变换器61输出端的主输出滤波装置62，主电源6的输入端与输入整流滤波电路2相连，主电源6的输出端耦合到整个模块的输出端，本例中是通过输出EMI滤波器13耦合的，即输出EMI滤波器13接于主输出滤波装置62和整个模块输出端之间。
第一辅助电源7包括第一辅助变换器71和连接到第一辅助变换器71输出端的第一辅助输出滤波装置72，第一辅助电源7的输入端与输入整流滤波电路2相连，第一辅助电源7的输出端为监控电路10供电。
电池或系统母排9连接到整个模块的输出端。
本发明增设的第二辅助电源8包括第二辅助变换器81和连接到第二辅助变换器81输出端的第二辅助输出滤波装置82，第二辅助电源8的输入端与电池或系统母排9相连，并且与整个模块的输出端相连(系统母排9和与整个模块的输出端原本就是相连的)，第二辅助电源8的输出端为监控电路10供电(本例中，所述第二辅助电源8输出端直接接于监控电路10以便供电)。其中，第二辅助变换器81可以采用与第一辅助变换器71完全一样的结构(即可以采用现有的变换器)，因此不再详细描述。
本例中，所述第一辅助电源7输出端也接于第二辅助电源8的输入端。
其工作原理是：模块交流输入整流滤波后变成直流，然后在经过第一辅助变换器71变换后输出另一路电压，该路输出与模块输出隔离并联，再作为第二级(secondstage)辅助电源(即第二辅助电源8)的输入，经过其中的第二变换器8变换后输出模块所需的各路电源。因为通信电源系统多带有电池9(或系统母排)与输出相并，所以当监控电路10监测到模块交流输入电压高于输入过压保护点时，第一、二继电器断开，此时交流输入完全与模块脱离保护了后级器件的安全。电池输出会作为第二辅助电源的输入电压，经过变化后输出到监控电路10、输入过压脱离电路1及通信电路11所需电源。
同样，当交流异常时，模块内与系统通讯的电路所需电源也由电池电压经转换后获得。
实施例二：
如图3所示，本例与实施例一的不同在于第一辅助电源7和第二辅助电源8的前后级关系对调：将整个模块的输出电压经过第二辅助电源8升压后与模块输入整流滤波电路2的输出电压并联，作为第一辅助变换器71的输入，第一辅助变换器71的输出作为各单元电路所需电源。即第二辅助电源改作为第一辅助电源的前级，第二辅助电源8输出端接于第一辅助电源7的输入端；第一辅助电源7输出端接于监控电路10。此时，所述第二辅助变换器81应为升压变换器。
该方案也能实现上述图2电路的功能，但由于要将输出低压转换为高压，所以会增加模块的成本。
根据上述介绍可见，本发明还有如下优点：
1)给监控电路10和过压脱离电路1供电的最后一级辅助电源是采用多路并联取电的(三路)，保证了辅助电源的可靠性。
2)可实现模块的自身过压脱离。
3)将辅助电源作为模块输出的假负载，对模块的负载调整率等性能都有改善作用。
Claims (6)
1.一种带有辅助电源的通信电源模块，包括：
监控电路(10)，其信号输入端耦合到模块的交流输入端，对模块的状态进行监测；
输入整流滤波电路(2)，其输入端耦合到整个模块的交流输入端；
主电源(6)，包括主变换器(61)和连接到主变换器(61)输出端的主输出滤波装置(62)，主电源(6)的输入端与输入整流滤波电路(2)相连，主电源(6)的输出端耦合到整个模块的输出端；
第一辅助电源(7)，包括第一辅助变换器(71)和连接到第一辅助变换器(71)输出端的第一辅助输出滤波装置(72)，第一辅助电源(7)的输入端与输入整流滤波电路(2)相连，第一辅助电源(7)的输出端为监控电路(10)供电；
电池或系统母排(9)，连接到整个模块的输出端；
其特征是：还包括第二辅助电源(8)，它包括第二辅助变换器(81)和连接到第二辅助变换器(81)输出端的第二辅助输出滤波装置(82)，第二辅助电源(8)的输入端与电池或系统母排(9)的输出端、且与整个模块的输出端、以及所述第一辅助电源(7)输出端相连；第二辅助电源(8)输出端接于监控电路(10)。
2.如权利要求1所述的带有辅助电源的通信电源模块，其特征是：还包括过压脱离电路(1)，接于输入整流滤波电路(2)和输入滤波电路(12)之间，通过输入滤波电路(12)连接到整个模块的交流输入端，过压脱离电路(1)的控制端接监控电路(10)，用于当监控电路(10)监测到模块交流输入电压高于输入过压保护点时，将交流输入完全与模块脱离，以保护后级器件的安全。
3.如权利要求2所述的带有辅助电源的通信电源模块，其特征是：所述过压脱离电路(1)包括第一继电器、第二继电器和软启动电阻，所述第一继电器和软启动电阻串联后与第二继电器并联。
4.一种带有辅助电源的通信电源模块，包括：
监控电路(10)，其信号输入端耦合到模块的交流输入端，对模块的状态进行监测；
输入整流滤波电路(2)，其输入端耦合到整个模块的交流输入端；
主电源(6)，包括主变换器(61)和连接到主变换器(61)输出端的主输出滤波装置(62)，主电源(6)的输入端与输入整流滤波电路(2)相连，主电源(6)的输出端耦合到整个模块的输出端；
第一辅助电源(7)，包括第一辅助变换器(71)和连接到第一辅助变换器(71)输出端的第一辅助输出滤波装置(72)，第一辅助电源(7)的输入端与输入整流滤波电路(2)相连，第一辅助电源(7)的输出端为监控电路(10)供电；
电池或系统母排(9)，连接到整个模块的输出端；
其特征是：还包括第二辅助电源(8)，它包括第二辅助变换器(81)和连接到第二辅助变换器(81)输出端的第二辅助输出滤波装置(82)，第二辅助电源(8)的输入端与电池或系统母排(9)且与整个模块的输出端相连，第二辅助电源(8)的输出端接于第一辅助电源(7)的输入端，所述第一辅助电源(7)输出端接于监控电路(10)；所述第二辅助变换器(81)为升压变换器。
5.如权利要求4所述的带有辅助电源的通信电源模块，其特征是：还包括过压脱离电路(1)，接于输入整流滤波电路(2)和输入滤波电路(12)之间，通过输入滤波电路(12)连接到整个模块的交流输入端，过压脱离电路(1)的控制端接监控电路(10)，用于当监控电路(10)监测到模块交流输入电压高于输入过压保护点时，将交流输入完全与模块脱离，以保护后级器件的安全。
6.如权利要求5所述的带有辅助电源的通信电源模块，其特征是：所述过压脱离电路(1)包括第一继电器、第二继电器和软启动电阻，所述第一继电器和软启动电阻串联后与第二继电器并联。
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