CN202424526U - 高压输入电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压输入电源系统，包括：控制电路、变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路及反馈电路，变压器分别和第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路耦合，反馈电路电性连接第二次级整流滤波电路，控制电路包括集成控制芯片，集成控制芯片包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚，通过上述方式，本实用新型所述高压输入电源系统具有输入电压范围宽、体积小便于封装、效率更高、功耗更小、节能环保的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源系统领域，特别是涉及一种高压输入电源系统。
背景技术
随着新能源发电行业电子技术的发展，高电压输入低电压输出电源的品质要求越来越严格，由于中国是能量消耗大国，因此国家特别重视节能环保产品的开发与生产。一般而言，高压输入电源是指输入电压下限为交流高于380V，直流高于500V，上限为高于几千伏甚至几万伏的电能转换装置，常规模块电源的输入电压范围为100-370V，风光系统中以及高压变频器中常用的供电电压范围是550-990V，回流箱的供电范围是90-1000V。一般高压输入电源产品的输入电源宽度较窄，所以应用领域比较局限。
目前，常规厂家生产高压输入电源产品时，直接用大得变压器将输入高压部分转成低压，造成产品体积大，不利于加工和安装，除此之外，一般高压输入电源产品直接由调压器进行调压，所以转换效率比较低。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种高压输入电源系统，能够使输入高压范围变宽，并且实现产品小型化，易于封装，除此之外，能够达到电源转换效率高、功耗小、可靠性和稳定性好的效果，符合节能环保要求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种高压输入电源系统，包括：变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路及反馈电路，所述变压器分别和第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路耦合，所述反馈电路电性连接第二次级整流滤波电路，所述高压输入电源系统进一步包括控制电路，所述控制电路包括集成控制芯片，所述集成控制芯片包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚，所述第八引脚直接连接mosfet的栅极，输出驱动信号，mosfet的漏极连接变压器一端，驱动变压器开始储能；所述第一引脚直接接地；所述第三引脚接第一电阻，通过第一电阻给所述控制芯片提供启动电压；所述第二引脚电性连接光电耦合电路还有一无极性电容到地；第四引脚接一电阻到地产生开关频率，所述第五引脚悬空，第六引脚接一电阻电容，用于电流检测，第七引脚接一辅助电源，所述辅助电源给控制芯片供电，并使控制芯片进入正常的工作模式。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述反馈电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和一稳压三极管，所述第二电阻和第三电阻串联接地，第二电阻和第三电阻为取样电阻，所述第四电阻和第一电容串联为稳压三极管的频率补偿电路，用来提高所述稳压三极管的瞬间频率响应。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述高压输入电源系统还包括光电耦合电路，所述光电耦合电路电性连接与第二次级整流电路之后，所述光电耦合电路包括一光电三极管和一发光二极管。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述高压输入电源系统包括RCD吸收电路，所述RCD吸收电路包括第五电阻和第二电容，第一二极管，所述第五电阻和第二电容并联与第一二极管接于控制芯片的第八引脚用于当变压器原边关断期间为励磁电感提供一个放电回路，以至于磁芯不饱和。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述高压输入电源系统包括辅助电源电路，所述辅助电源电路与第二整流滤波电路耦合，所述辅助电源电路包括第六电阻、一整流二极管、一有极性电容，所述有极性电容正极接第六电阻一端并接控制芯片第七引脚，负极接地，所述整流二极管正极接变压器初级，负极经串联的第六电阻接控制芯片第七引脚。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述发光二级管上串联第七电阻，所述第七电阻为发光二极管的限流电阻，改变所述第七电阻值影响光耦的输入、输出电流从而影响控制芯片中开关管的占空比。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述光耦输入端和串联的第七电阻上并联第八电阻。
本实用新型的有益效果是：本实用新型高压输入电源系统是模块化的，体积较小，利于加工和安装，并且输入电压范围较宽，应用领域广，除此之外，所述高压输入电源系统基于开关电源的原理使得电源转换效率增高，功耗更小，符合节能环保的要求。
附图说明
图1是本实用新型高压输入电源系统一较佳实施例的工作原理图；
附图中各部件的标记如下：变压器1、第一次级整流滤波电路2、第二次级整流滤波电路3、反馈电路4、控制芯片5、RCD吸收电路6、辅助电源电路7、光电耦合电路8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，一种高压输入电源系统包括：变压器1、第一次级整流滤波电路2、第二次级整流滤波电路3、反馈电路4、控制芯片5、RCD吸收电路6、辅助电源电路7、光电耦合电路8。
进一步，第一次级整流滤波电路2包括：二极管Dr(n)、电感Lp(n)、有极性电容Co(n)牙和有极性电容Cp(n)，二极管Dr(n)正极接变压器TRF1的3端，负极接有极性电容Co(n)正极和电感Lp(n)一端，电感Lp(n)另一端接有极性电容Cp(n)正极和输出端一端，有极性电容Co(n)负极接变压器TRF1的4端并和有极性电容Cp(n)负极接输出端的另一端，第一次级整流滤波电路2将变压器TRF1产生输出高压经过整流滤波之后作为输出电压。
进一步，第二次级整流滤波电路3包括：二极管Dr1、电感Lp1、有极性电容Co1和有极性电容Cp1，二极管Dr1正极接变压器TRF2的5端，负极接有极性电容Co1正极和电感Lp1一端，电感Lp1另一端接有极性电容Cp1正极和输出端一端，有极性电容Co1负极接变压器TRF2的6端并接于地，极性电容Cp1负极接输出端的另一端，第二次级整流滤波电路3和辅助电源7耦合，将变压器TRF1产生的输出高压整流滤波后通过辅助电源电路7给控制电路供电，使控制芯片正常工作。
进一步，光电耦合电路8与反馈电路4串联，光电耦合电路8电性连接第二次级整流滤波电路3，光电耦合电路8包括光电三极管VT1、发光二极管D2、电阻Rd和电阻Rbias，电阻Rd与发光二极管D2串联，电阻Rbias与电阻Rd与发光二极管D2并联，光电耦合电路8用于实现信号的隔离，反馈电路4包括电阻R1、电阻Rf、电容Cf、稳压三极管KA431和电阻R2，电阻R1一端接输出端一端，另一端接电容Cf一端和电阻R2一端，R2另一端接地，电阻Rf一端接发光二极管D2负极和稳压三极管KA431正极，另一端接电容Cf得另一端，稳压三极管KA431负极接地，反馈电路4主要用于将第二次级整流滤波电路3整流滤波后的输出异常电压与基准电压源做比较，产生的误差信号经光耦隔离送给控制电路，从而校正输出电压值。
进一步，控制电路5包括控制芯片，控制芯片包括引脚Vdd端、Drain端、GND端、FB端和Vcc端，控制芯片的Vdd端接电阻R3一端，控制芯片FB端接电容Cb一端和光敏三极管VT1的集电极，电容Cb另一端接地，控制芯片Vcc端接辅助电源电路7，控制芯片Drain端接二极管Dsn正极和变压器TRF1的2端，控制芯片GND端接地，控制电路5用来产生使变压器TRF1工作的驱动信号，并且维持控制芯片的正常工作。
进一步，RCD吸收电路6包括：电阻Rsn和电容Csn，电阻Rsn一端接电阻R3一端，另一端接二极管Dsn负极和电容Csn一端，电容Csn另一端接变压器TRF1的1端，浪涌吸收减少控制电路中的尖峰电压，从而起到一个保护作用，并且用来防止变压器磁芯饱和。
进一步，辅助电源电路电路7包括：电阻Ra、整流二极管Da和有极性电容Ca，电阻Ra一端接控制电路5的Vcc端和有极性电容Ca正极，另一端接二极管Da负极，有极性电容Ca负极接变压器TRF2的8端并接与地，二极管Da负极接变压器TRF2的7端，辅助电源电路7通过获得第二次级整流滤波电路3输出的稳定电压，从而输入控制电路5的Vcc端，给控制电路5供电，从而使控制芯片工作正常。
所述高压输入电源系统的工作原理是：输入电压经过二极管D1(反极性保护)给电容Cdc充电，通过电阻R3给控制电路5供电，使Vcc达到工作电压，控制电路5会有驱动信号产生，变压器TRF1开始储能，当变压器1开始功率转换时，依据设定的变压器TRF1的匝比，变压器TRF1初级线圈的能量就会传递到次级线圈，从而产生输出电压，同时辅助绕组给Vcc供电，使电路进入正常的工作模式，而图中第二次级整流滤波电路3实现整流滤波功能，使输出稳定的低纹波电压，反馈电路4将输出的异常电压跟基准电压源作比较，产生的误差信号经光耦隔离电路8送与控制电路5部分，从而校正输出电压值，RCD吸收电路6用来减小控制芯片中功率开关MOSFET的尖峰电压，以及防止变压器TRF1磁芯饱和
区别于现有技术，本实用新型高压输入电源系统是模块化的，体积较小，利于加工和安装，并且输入电压范围较宽，应用领域广，除此之外，所述高压输入电源系统基于开关电源的原理使得电源转换效率增高，功耗更小，符合节能环保的要求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种高压输入电源系统，包括：变压器、第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路及反馈电路，所述变压器分别和第一次级整流滤波电路、第二次级整流滤波电路耦合，所述反馈电路电性连接第二次级整流滤波电路，其特征在于，所述高压输入电源系统进一步包括控制电路，所述控制电路包括集成控制芯片，所述集成控制芯片包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚、第八引脚，所述第八引脚直接连接mosfet的栅极，输出驱动信号，mosfet的漏极连接变压器一端，驱动变压器开始储能；所述第一引脚直接接地；所述第三引脚接第一电阻，通过第一电阻给所述控制芯片提供启动电压；所述第二引脚电性连接光电耦合电路还有一无极性电容到地；第四引脚接一电阻到地产生开关频率，所述第五引脚悬空，第六引脚接一电阻电容，用于电流检测，第七引脚接一辅助电源，所述辅助电源给控制芯片供电，并使控制芯片进入正常的工作模式。
2.根据权利要求1所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述反馈电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和一稳压三极管，所述第二电阻和第三电阻串联接地，第二电阻和第三电阻为取样电阻，所述第四电阻和第一电容串联为稳压三极管的频率补偿电路，用来提高所述稳压三极管的瞬间频率响应。
3.根据权利要求1所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述高压输入电源系统还包括光电耦合电路，所述光电耦合电路电性连接与第二次级整流电路之后，所述光电耦合电路包括一光电三极管和一发光二极管。
4.根据权利要求1所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述高压输入电源系统包括RCD吸收电路，所述RCD吸收电路包括第五电阻、第二电容和第一 二极管，所述第五电阻和第二电容并联与第一二极管接于控制芯片的第八引脚用于当变压器原边关断期间为励磁电感提供一个放电回路，以至于磁芯不饱和。
5.根据权利要求1所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述高压输入电源系统包括辅助电源电路，所述辅助电源电路与第二整流滤波电路耦合，所述辅助电源电路包括第六电阻、一整流二极管、一有极性电容，所述有极性电容正极接第六电阻一端并接控制芯片第七引脚，负极接地，所述整流二极管正极接变压器初级，负极经串联的第六电阻接控制芯片第七引脚。
6.根据权利要求3所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述发光二极管上串联第七电阻，所述第七电阻为发光二极管的限流电阻，改变所述第七电阻值影响光耦的输入、输出电流从而影响控制芯片中开关管的占空比。
7.根据权利要求6所述的高压输入电源系统，其特征在于，所述光耦输入端和串联的第七电阻上并联第八电阻。
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