CN102097947A

CN102097947A - 一种扩大单端反激式开关电源功率的方法及装置

Info

Publication number: CN102097947A
Application number: CN2010106157130A
Authority: CN
Inventors: 申清甫
Original assignee: DONGGUAN QILI POWER ELECTRONICS CO LTD
Current assignee: DONGGUAN QILI POWER ELECTRONICS CO LTD
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明提供了一种利用单端反激式的开关电源的功率扩大方法，其在一般单端反激式开关电源的基础上增加多个相同单元，则可实现扩大输出功率的功能。本发明还提供了实现上述方法的装置，其包括输入整流滤波单元、PWM控制单元、输出滤波单元、相互并联的多个功率转换单元和反馈单元，其在原单个功率转换单元中实行多个功率转换单元相互并联，在不增加其他电路单元配置的情况下，提高了电源的输出功率。本发明可解决多个电源并机工作的问题，其既能节省空间与成本，更能保证输出电流均分，防止输出电压不完全相同而导致的功率分配不均的问题产生。

Description

一种扩大单端反激式开关电源功率的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种开关电源，特别涉及一种扩大单端反激式开关电源功率的方法及装置。

背景技术

开关电源按类型可分为隔离与非隔离两种形式，其中隔离电源按照结构形式不同，又可分为两大类：正激式和反激式。正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式，稍微大一些可采用单管正激电路，中等功率可采用双管正激电路或半桥电路，而反激式电源因其结构简单，省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感，其在中小功率电源技术中得到广泛的应用。常规的反激式电源以单管较多，单管成为反激式电源的使用主流，然而一般的反激式电源受高频变压器、场效应管的规格的制约，其输出功率只能做到几十瓦，一般输出功率均在100瓦以内，功率过大时存在MOS管功率超限、高频变压器饱和，而导致电源功率转换单元损坏，超过100瓦在实现起来尚有难度，利用该实现方式制造的大功率电源相对其他正激等方式的电源没有突出的优势，而实际上在很多场合为实现需要的功率输出，常常需要利用多个电源并机工作的情况，但由于输出电压的不完全相同而会导致功率分配不均。基于反激式电源的构造相对简单，构造成本与其体积上的优势较为明显，若然突破大功率电源的技术瓶颈问题，对开关电源的技术进步与社会产能效率而言均为一重大突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用单端反激式的开关电源的功率扩大方法及装置，从而实现在一般单端反激式开关电源中则能扩大输出功率的效果。

本发明所述的一种扩大单端反激式开关电源功率的方法，其包括以下步骤：

1)制备一PWM控制单元、输出滤波单元和反馈单元并依次连接，反馈单元将输出滤波单元的输出信号反馈给PWM控制单元以调整PWM占空比；

2)设置一输入整流滤波单元对输入电源进行桥式整流和滤波，得到稳定的直流信号；

3)设置多个相互并联的功率转换单元，输入所述输入整流滤波单元提供的稳定直流信号和PWM控制单元的振荡信号至各功率转换单元，实现电源功率的转换，最后输出至滤波单元进行滤波，输出所需的信号。

其中设置的PWM控制单元及多个相互并联的功率转换单元，各连接至输入整流滤波单元，输入整流滤波单元提供的稳定直流信号对PWM控制单元进行驱动同时输入至各功率转换单元，此时PWM控制单元开始工作。PWM控制单元输出振荡信号至一MOS管进行开关模式的振荡，驱动功率转换单元进行电源功率转换。

其中的设置输出滤波单元和反馈单元并依次连接，功率转换输出至滤波单元进行滤波后，输出最后的信号同时反馈单元将滤波后的输出信号反馈给PWM控制单元以调整PWM输出信号的占空比。

所述输入整流滤波单元内部设置一开关电源冷机启动时扼制输入冲击电流的热敏电阻、吸收交流输入浪涌成份及电网波动的压敏电阻和一EMI电路，所述EMI电路包括两个安规电容及两个滤除干扰杂波的电感。

本发明实现上述方法的扩大单端反激式开关电源功率的装置，其包括依次连接的输出滤波电路、反馈电路和PWM控制电路，还包括一输入整流滤波电路和多个相互并联的功率转换电路，所述PWM控制电路和输入整流滤波电路分别连接各个功率转换电路，输入整流滤波电路通过一电阻启动PWM控制电路工作，所述多个功率转换电路连接所述输出滤波电路，将滤波后的信号输出的同时连接到反馈电路中，以反馈至PWM控制电路调整振荡信号的占空比输出。

所述输入整流滤波电路包括一保险丝、热敏电阻、压敏电阻、EMI滤波电路和整流滤波电路，其中所述保险丝和热敏电阻相互并联并依次连接所述EMI滤波电路和整流滤波电路，并联的保险丝和热敏电阻之间连接有一所述的压敏电阻，所述的EMI滤波电路包括串接的两安规电容和两电感，其作用是滤除交流输入的干扰杂波。

本发明的有益效果是：在单端反激式开关电源上并联了多个功率转换电路，在不增加其他配置下提高电源的输出功率，实现反激式电源的大功率输出，解决多个电源并机工作的问题，其既能节省空间与成本，更能保证输出电流均分，防止输出电压不完全相同而导致的功率分配不均的问题。

下面结合附图与实施例，对本发明作进一步的详细说明：

附图说明

图1是本发明只含一个功率转换单元时的电源电路原理图；

图2是图1的电路架构示意图；

图3是本发明提供的总体架构示意图。

具体实施方式

参见图1～图2，本发明提供的一种扩大单端反激式开关电源功率的方法，其包括以下步骤：

1、设置一输入整流滤波单元对输入电源进行桥式整流和滤波，得到稳定的直流信号；

2、设置一输出滤波单元和反馈单元并依次连接，功率转换输出至滤波单元进行滤波后，输出最后的信号同时反馈单元将滤波后的输出信号反馈给PWM控制单元以调整PWM输出信号的占空比。

如图3所示，其还设置一PWM控制单元及多个相互并联的功率转换单元，各连接至输入整流滤波单元，输入整流滤波单元提供的稳定直流信号对PWM控制单元进行驱动同时输入至各功率转换单元，此时PWM控制单元开始工作。如图1，PWM控制单元输出振荡信号至一MOS管进行开关模式的振荡，驱动功率转换单元进行电源功率转换。

本发明提供的实现上述方法的扩大单端反激式开关电源功率的装置，其利用一个功率转换单元时除了输入整流滤波单元有部分改进，基本电路构造与一般单端反激式开关电源基本电路相似，一般单端反激式开关电源基本电路架构图如图2所示，其包括输入整流滤波单元、功率转换单元、输出滤波单元、反馈单元和PWM控制单元，图3为本发明的为扩大电源功率所进行的电路变换构架图，其包括N个功率转换单元，所述各功率转换单元相互并联且分别连接PWM控制单元交于B1～BN的N个电连接点处，所述输入整流滤波电路、PWM控制电路和各个功率转换电路分别连接于A1～AN的N个电连接点处，所述多个功率转换电路分别连接所述输出滤波电路并各相交于C1～CN的N个电连接点处，输出滤波后的信号Vdc的同时连接到所述反馈电路中，反馈电路连接至PWM控制电路反馈信号以调整振荡信号的占空比。

所述输入整流滤波电路如图1所示，包括一保险丝F1、热敏电阻NTC、压敏电阻VR1、EMI滤波电路和整流滤波电路，其中所述保险丝F1和热敏电阻NTC相互并联并依次连接所述EMI滤波电路和整流滤波电路，并联的保险丝F1和热敏电阻NTC之间连接有一所述的压敏电阻VR1，所述EMI滤波电路包括依次连接的安规电容CX1、电感L1、安规电容CX2和电感L2，该电路可保护后级电路不受损害。

以上发明所述仅为本发明的最佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明基础上所作的修改、替换或改进等，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种扩大单端反激式开关电源功率的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的扩大单端反激式开关电源功率的方法，其特征在于，所述的输入整流滤波单元中设置一EMI电路、开关电源冷机启动时扼制输入冲击电流的热敏电阻和吸收交流输入浪涌成份及电网波动的压敏电阻，所述EMI电路包括两个安规电容及两个滤除干扰杂波的电感。

3.一种实施权利要求1所述的扩大单端反激式开关电源功率方法的装置，包括依次连接的输出滤波电路、反馈电路和PWM控制电路，其特征在于，还包括一输入整流滤波电路和多个功率转换电路，所述PWM控制电路和输入整流滤波电路分别连接各个功率转换电路，PWM控制电路连接输入整流滤波电路，所述多个功率转换电路连接所述输出滤波电路。

4.根据权利要求3所述的扩大单端反激式开关电源功率的装置，其特征在于，所述的多个功率转换电路相互并联。

5.根据权利要求3所述的扩大单端反激式开关电源功率的装置，其特征在于，所述的输入整流滤波电路包括一EMI电路、开关电源冷机启动时扼制输入冲击电流的热敏电阻和吸收交流输入浪涌成份及电网波动的压敏电阻，所述EMI电路包括两个安规电容及两个滤除干扰杂波的电感。