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一种多路输入交直流混合供电电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多路输入交直流混合供电电源，主供电电源的输出端连接一个整流桥，每个备用供电电源的输出端分别连接一个整流桥，所有整流桥的输出端相并联，其中并联后整流桥的正输出端连接在AC/DC电源转换器的火线输入端，整流桥的负输出端连接在AC/DC电源转换器的零线输入端。优点在于：不需要额外的切换器来控制主、备用电源切换，实现高性价比电源；减小了转换时间，实现了不间断供电，增强了电源的可靠性，实现了热备份功能，使主供电电源和备用供电电源双重有效；采用多个整流桥的方式，扩大了输入电压范围，输入电压可以是不同频率，不同相位的交流，或者一个交流，一个直流，甚至两个都为直流输入。

Description

一种多路输入交直流混合供电电源
技术领域
本发明涉及一种供电电源，具体是指一种多路输入交直流混合供电电源。
背景技术
随着科技的发展，人们对电源的供电质量及可靠性提出了越来越高的要求，特别是一些要求不间断供电的运用场合(如电力系统)对系统可靠性的要求非常严格；同时又希望能有更低的价格，更广的应用范围。在普遍的电源系统中都匹配有备用供电电源，但一般情况下只有一个电源有效，如果主电源有效，备用电源即无效；如果备用电源无效，主电源即无效。主电源与备用电源之间的切换需要一定的时间，由此降低了系统的可靠性及可操作性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多路输入交直流混合供电电源，其不需要切换器来控制主电源和备用电源之间的切换，能实现供电系统的热备份以及电源的热备份，使主电源和备用电源双重有效。
为达到上述目的，本发明通过以下的技术措施来实现，一种多路交直流混合供电电源，包括：
一个主电源；
至少一个以上的备用电源；
对应主电源及相关备用电源数目的整流桥；
与整流桥的输出端相接的后级AC/DC电源转换器；
主供电电源的输出端连接一个整流桥，每个备用供电电源的输出端分别连接一个整流桥，所有整流桥的输出端相并联，其中并联后整流桥的正输出端连接在AC/DC电源转换器的火线输入端，整流桥的负输出端连接在AC/DC电源转换器的零线输入端；根据每个输入源本身的幅值来自动选择其中一个供电电源处于工作状态或多个供电电源同时处于工作状态。
为了使转换器部分在电源开路时的可靠性也得到提高，进一步提高整个供电电源的可靠性，在后级AC/DC电源转换器处并联一个以上相同规格的AC/DC电源转换器。
作为对本发明的进一步改进，为了防止多个AC/DC电源转换器输出电压不一致时的电流倒灌，在每个AC/DC电源转换器正输出端增设二极管，AC/DC电源转换器正输出端接二极管的阳极，每个二极管的阴极相连后输出。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1、不需要额外的切换器来控制主供电电源和备用供电电源之间的切换，避免了不必要的成本投入，可实现高性价比电源；
2、由于没有采用控制切换器，而是直接根据输入源本身来控制主供电电源与备用供电电源之间的自动切换，减小了转换时间，实现了不间断供电，增强了电源的可靠性，实现了热备份功能，使主供电电源和备用供电电源双重有效；
3、由于AC/DC电源转换器都内置整流桥，因此，这里的主供电电源和备用供电电源可以是交流电源也可以直流电源。同时，采用多个整流桥的方式，扩大了输入电压范围，输入电压可以是不同频率，不同相位的交流，或者一个交流，一个直流，甚至两个都为直流输入。
附图说明
图1为本发明实施例一的电路图；
图2为本发明实施例一中主电源为交流电，备用电源为直流电时的波形图；
图3为本发明实施例一中主电源为直流电，备用电源为交流电时的波形图；
图4为本发明实施例一的工作状态图；
图5为本发明实施例二的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的一种多路交直流混合供电电源进一步加以阐述。
在图1所示的实施例一中，一种多路交直流混合供电电源，包括一个主供电电源，一个备用供电电源，整流桥A，整流桥B，AC/DC电源转换器，后级设备(负载)。整流桥A的输入端连接主供电电源，整流桥B的输入端连接备用供电电源。整流桥A与整流桥B的输出端并联后连接到AC/DC电源转换器的输入端，其中并联后整流桥的正输出端连接在AC/DC电源转换器的火线输入端，整流桥的负输出端连接在AC/DC电源转换器的零线输入端；AC/DC电源转换器的输出端连接后级设备，对其供电。
由于AC/DC电源转换器都内置整流桥，因此，这里的主供电电源和备用供电电源可以是交流电源也可以直流电源。
当主供电电源及备用供电电源都是交流电源时，若主供电电源的电压值大于备用供电电源的电压值，主供电电源的交流电经过整流桥A后被整流成脉动直流电，而备用供电电源的电压值低于主供电电源的电压值，所以整流桥B被反向截止，仅由主供电电源给AC/DC电源转换器供电，备用供电电源不起作用。只有当主供电电源出现故障时，整流桥B才会由反向截止变为正向导通，由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源的电压值等于备用供电电源的电压值，主供电电源和备用供电电源的交流电分别通过整流桥A和B被整流成大小相等的脉动直流电，由二者共同给AC/DC电源转换器供电，只有当其中的某个供电电源出现故障时，才由另一个供电电源单独给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源的电压值小于备用供电电源的电压值，整流桥A被截止，整流桥B导通，仅由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电，只有当备用供电电源出现故障时，整流桥A才会导通，由主供电电源给AC/DC电源转换器供电。
当主供电电源及备用供电电源都是直流电源时，若主供电电源的电压值大于备用供电电源的电压值，主供电电源的直流电经过整流桥A的D1和D3后给AC/DC电源转换器供电，而备用供电电源的电压值低于主供电电源的电压值，所以整流桥B被截止，整个整流桥B不工作，仅由主供电电源给AC/DC电源转换器供电，备用供电电源不起作用，只有当主供电电源出现故障时，整流桥B的D5和D7才会导通，由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源的电压值等于备用供电电源的电压值，整流桥A的D1和D3和整流桥B的D5和D7都导通，由主供电电源和备用供电电源共同给AC/DC电源转换器供电，只有当其中的某个供电电源出现故障时，才由另一个单独给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源的电压值小于备用供电电源的电压值，整流桥A的D1和D3会被截止，整流桥A不工作，仅由备用供电电源经过整流桥B的D5和D7单独给AC/DC电源转换器供电，只有当备用供电电源出现故障时，整流桥A的D1和D3才会导通，由主供电电源给AC/DC电源转换器供电。
当主供电电源为交流电源，备用供电电源为直流电源时，若主供电电源电压值的
Figure A20091003649500061
倍大于备用供电电源的电压值，主供电电源的交流电经整流桥整流后形成频率为原来的2倍，峰值电压为原来的
Figure A20091003649500062
倍，波形如图2所示。图中阴影部分是主供电电源的交流电经整流桥整流后的电压值大于备用供电电源电压的部分，这时由主供电电源给AC/DC电源转换器供电。除阴影以外的部分是主供电电源的交流电经整流桥整流后电压值小于备用供电电源电压的部分，这时由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电。可见在两个供电电源都正常的情况下是由主供电电源和备用供电电源轮流给AC/DC电源转换器供电，只有当其中某个供电电源出现异常时，才完全由另外一个供电电源供电；若主供电电源的交流电的电压值的倍等于备用供电电源的电压值时，主供电电源只在整流后电压处于峰值时给AC/DC电源转换器供电，其余时候仅由备用供电电源单独给AC/DC电源转换器供电。只有当备用供电电源出现故障时，才由主供电电源给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源电压值的
Figure A20091003649500064
倍小于备用供电电源的电压值，整流桥A被截止，仅由备用电源单独给AC/DC电源转换器供电。只有当备用供电电源出现故障时，整流桥A导通，由主供电电源给AC/DC电源转换器供电。
当主供电电源为直流电源，备用供电电源为交流电源时，若主供电电源直流电压值的大于备用供电电源电压值的倍，整流桥B被反向截止，仅由主供电电源给AC/DC电源转换器供电，只有当主供电电源出现故障时，整流桥B才导通，由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源直流电压值的等于备用供电电源电压值的
Figure A20091003649500066
倍，则仅由主供电电源给AC/DC电源转换器供电，只有当主供电电源出现故障时，才由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电；若主供电电源直流电压值小于备用供电电源电压值的
Figure A20091003649500067
倍，波形如图3所示。图中阴影部分是主供电电源的直流电压值小于备用供电电源交流电经整流桥整流后的电压值的部分，整流桥A的D1和D3会被反向截止，整个整流桥A不工作，仅由备用供电电源给AC/DC电源转换器供电。除阴影部分以外是主供电电源的直流电压值大于备用供电电源交流电经整流桥整流后的电压值的部分，由主供电电源给AC/DC电源转换器供电。可见在两个供电电源都正常的情况下是由主供电电源和备用供电电源轮流给AC/DC电源转换器供电，只有当其中某个供电电源出现异常时，才完全由另外一个供电电源供电。
上述相关工作状态综合后整理为表格，如图4所示。
图5所示实施例与实施例一基本相同，不同之处在于图1所示实施例中，整流桥A与整流桥B的输出端并联后连接到AC/DC电源转换器的输入端，AC/DC电源转换器只有一个，而在图5所示实施例中，为了使转换器部分在电源开路时的可靠性也得到提高，进一步提高整个供电电源的可靠性，在AC/DC电源转换器处并联一个相同规格的AC/DC电源转换器；同时，为了防止两模块输出电压不一致时的电流倒灌，增加二极管D9，D10，AC/DC电源转换器正输出端接二极管D9，D10的阳极，二极管D9，D10的阴极相连后输出。
上述实施例中，输入为两路，即一个主电源，一个备用电源，也可以增加备用电源，即一个主电源及至少一个以上的备用电源，而成为多路输入，同时相应增加整流桥，其工作原理与上述实施例一样，根据每个设定的输入源本身的幅值来自动选择其中一个供电电源处于工作状态或多个供电电源同时处于工作状态，即可实现本发明功能。
上述实施例中，后级AC/DC电源转换器可以为一个单独的AC/DC电源转换模块或者多个AC/DC电源模块的并联，也可以是任意一个在耐压值上满足的电源系统。由于AC/DC电源模块的种类很多，可以为任意型号的AC/DC电源模块。
因此，由本发明引申或变形的不同于以上实施例的其他实施方式，都可实现本发明的目的，将属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1、一种多路输入交直流混合供电电源，其特征在于包括：
一个主电源；
至少一个以上的备用电源；
对应主电源及相关备用电源数目的整流桥；
与整流桥的输出端相接的后级AC/DC电源转换器；
主供电电源的输出端连接一个整流桥，每个备用供电电源的输出端分别连接一个整流桥，所有整流桥的输出端相并联，其中并联后整流桥的正输出端连接在AC/DC电源转换器的火线输入端，整流桥的负输出端连接在AC/DC电源转换器的零线输入端；根据每个输入源本身设定的幅值来自动选择其中一个供电电源处于工作状态或多个供电电源同时处于工作状态。
2、根据权利要求1所述的一种多路输入交直流混合供电电源，其特征在于在后级AC/DC电源转换器处并联一个以上相同规格的AC/DC电源转换器。
3、根据权利要求2所述的一种多路输入交直流混合供电电源，其特征在于在每个AC/DC电源转换器正输出端增设二极管，AC/DC电源转换器正输出端接二极管的阳极，每个二极管的阴极相连后输出。
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