CN206992974U - 一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器 - Google Patents
一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，包括依次连接的EMI滤波电路、整流及滤波电路、功率开关器件、高频变压器、输出整流电路、输出滤波电路，输出滤波电路与开关电源控制器连接，开关电源控制器与功率开关器件、控制电源连接；高频变压器为多个变压器组成，其中多个变压器初级均串联，多个变压器次级分别与多个输出整流电路串联后再并联。本实用新型由于使用多个变压器初级串联、次级并联，多个变压器的表面积之和会大于单个变压器的表面积，变压器的散热能力会增大，变压器的温度降低后磁通会不易饱和。多个变压器可以同时对输出端的负载释放能量，电源转换器的输出功率会增大，提高电源使用寿命，提升电源输出功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器。
背景技术
反源式电源转换器，包含有AC-DC(交流整流成直流)，DC-DC(直流变直流电路，由功率开关器件、高频变压器整流输出构成，开关电源控制器通过采样电压电流信号，并输出脉冲信号来控制功率开关的导通与关断，使电源输出合格的电压与电流。
现有的反激式电源转换器，开关管(MOS或三极管)仅与一个变压器的初级相串联，在产品高度受到限制，并要输出大功率，输出大峰值电流的需求下，变压器温度容易升高，磁通密度容易过大饱和，开关管温度容易升高过温损坏。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，以解决现有技术的不足。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：包括EMI滤波电路、整流及滤波电路、功率开关器件、高频变压器、输出整流电路、输出滤波电路、开关电源控制器，所述EMI滤波电路、整流及滤波电路、功率开关器件、高频变压器、输出整流电路、输出滤波电路依次连接，所述输出滤波电路与开关电源控制器连接，所述开关电源控制器与功率开关器件、控制电源连接；所述高频变压器为多个变压器组成，其中多个变压器初级均串联，多个变压器次级分别与多个输出整流电路串联后再并联。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述控制电源包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2，其中三极管Q2基极通过电阻与受控端连接，所述三极管Q2集电极依次连接光耦发射端PC1A、电阻Ra，所述三极管Q2射极接地，所述三极管Q2基极与射极之间连接反馈电阻Rf；所述三极管Q1基极连接稳压二极管负极，所述稳压二极管正极接地，所述稳压二极管还并联电阻Rd，所述三极管Q1基极与集电极之间连接串联的电阻Rh、光耦接收端PC1B，所述三极管Q1射极与稳压二极管正极之间并联电容Cf、电容Ch，所述三极管Q1射极连接开关电源控制器。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述多个串联的变压器初级一端连接RCD吸收电路，初级另一端连接功率开关器件。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述功率开关器件为MOS管，MOS管的漏极连接多个串联的变压器初级另一端，MOS管的栅极连接开关电源控制器输出端，MOS管的源极通过电阻R1接地。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述RCD吸收电路包括电阻R、电容C和二极管D，其中电阻R、电容C相并联，并联后的电阻R、电容C一端连接多个串联的变压器初级一端，并联后的电阻R、电容C另一端连接二极管D负极，二极管D正极连接MOS管的漏极。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述RCD吸收电路中，并联后的电阻R、电容C一端还连接整流及滤波电路输出端，其中整流及滤波电路由整流桥堆BD1、滤波电容C1组成，整流桥堆BD1输出端并联滤波电容C1。
上述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述输出整流电路为两个二极管并联组成的半波整流电路。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型由于使用多个变压器初级和次级并联，相对于单个变压器的反激式电源转换器，多个变压器的表面积之和会大于单个变压器的表面积，变压器的散热能力会增大，变压器的温度降低后磁通会不易饱和。由于Q导通后会有多个变压器同时储能，Q截止后，多个变压器可以同时对输出端的负载释放能量，这样电源转换器的输出功率会增大。有利于提高电源使用寿命，提升电源输出功率。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图。
图2是本实用新型的整体电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：包括EMI滤波电路1、整流及滤波电路2、功率开关器件3、高频变压器4、输出整流电路5、输出滤波电路6、开关电源控制器7，所述EMI滤波电路1、整流及滤波电路2、功率开关器件3、高频变压器4、输出整流电路5、输出滤波电路6依次连接，所述输出滤波电路6与开关电源控制器7连接，所述开关电源控制器7与功率开关器件3、控制电源8连接；所述高频变压器4为多个变压器组成，其中多个变压器初级均串联，多个变压器次级分别与多个输出整流电路5串联后再并联。
本实施例中，所述控制电源8包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2，其中三极管Q2基极通过电阻与受控端连接，所述三极管Q2集电极依次连接光耦发射端PC1A、电阻Ra，所述三极管Q2射极接地，所述三极管Q2基极与射极之间连接反馈电阻Rf；所述三极管Q1基极连接稳压二极管负极，所述稳压二极管正极接地，所述稳压二极管还并联电阻Rd，所述三极管Q1基极与集电极之间连接串联的电阻Rh、光耦接收端PC1B，所述三极管Q1射极与稳压二极管正极之间并联电容Cf、电容Ch，所述三极管Q1射极连接开关电源控制器7。
本实施例中，所述多个串联的变压器初级一端连接RCD吸收电路，初级另一端连接功率开关器件3。
本实施例中，所述功率开关器件3为MOS管，MOS管的漏极连接多个串联的变压器初级另一端，MOS管的栅极连接开关电源控制器7输出端，MOS管的源极通过电阻R1接地。
本实施例中，所述RCD吸收电路包括电阻R、电容C和二极管D，其中电阻R、电容C相并联，并联后的电阻R、电容C一端连接多个串联的变压器初级一端，并联后的电阻R、电容C另一端连接二极管D负极，二极管D正极连接MOS管的漏极。
本实施例中，所述RCD吸收电路中，并联后的电阻R、电容C一端还连接整流及滤波电路2输出端，其中整流及滤波电路2由整流桥堆BD1、滤波电容C1组成，整流桥堆BD1输出端并联滤波电容C1。
本实施例中，所述输出整流电路5为两个二极管并联组成的半波整流电路。
如图2所示，本实用新型的工作原理是：
输入交流电经整流桥BD1整流后储存于C1中，变压器T1、T2、TN初级绕组与开关管Q为串联的连接方式，次级绕组整流后再并联于输出的DC+。当开关电源控制器输出脉冲为高电平，开关管Q导通，电流iP从C1的正端出发流经多个串联的变压器T1、T2、TN的初级绕组，iP流经开关管Q漏极，最后经过开关管Q的源极通过R1到初级回路地,在此开关管Q导通期间，T1、T2、TN储能。当控制器输出脉冲为低电平，开关管Q截止，开关管Q中不再有电流流过。此时由于反激作用T1、T2、TN的次级绕组的电压极性9脚为+8脚为-，输出二极管D1、D2、Dn同时导通，释放能量，电流is 1、is2、isn经C2滤波成稳定的直流电输出给外部负载供电。
另外，辅助电源转换器上经一个光藕与三极管构成的控制回路后输出一个电压VCC连接到主电源转换器的控制芯片上。当辅助电源转换器受控端外部输入的信号为低或为高电平时，三极管与光藕构成的控制回路受控输出电压VCC，给主电源转换器的控制电路供电。具体为，当受控端输入低电平，PNP三极管Q2导通，PC1A导通发出光信号，PC1B接收到PC1A发出的光信号后也导通，NPN三极管Q1基极通过稳压二极管D12稳压后得到工作电压，NPN三极管Q1导通，主电源转换器得到供电电压VCC1。反之，当受控端输入高电平，与以上过程相反，最终主电源转换器没有供电电压。实现辅助电源转换器给外部的设备供电，又给主电源控制回路供电，主电源可以受外部设备控制。
在本电路中由于使用多个变压器初级串联、次级并联，相对于单个变压器的反激式电源转换器，多个变压器的表面积之和会大于单个变压器的表面积，变压器的散热能力会增大，变压器的温度降低后磁通会不易饱和。由于Q导通后会有多个变压器同时储能，Q截止后，多个变压器可以同时对输出端的负载释放能量，这样电源转换器的输出功率会增大。本电路实现了由单个开关电源控制器与一个开关管同时控制多个变压器储能与释放能量的功能，让反激式电源转换器输出功率的能力增大。此方案适用在推杆电源、电机负载、音响电源等各种需要较大输出功率的电源转换器的场合。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：包括EMI滤波电路(1)、整流及滤波电路(2)、功率开关器件(3)、高频变压器(4)、输出整流电路(5)、输出滤波电路(6)、开关电源控制器(7)，所述EMI滤波电路(1)、整流及滤波电路(2)、功率开关器件(3)、高频变压器(4)、输出整流电路(5)、输出滤波电路(6)依次连接，所述输出滤波电路(6)与开关电源控制器(7)连接，所述开关电源控制器(7)与功率开关器件(3)、控制电源(8)连接；所述高频变压器(4)为多个变压器组成，其中多个变压器初级均串联，多个变压器次级分别与多个输出整流电路(5)串联后再并联。
2.如权利要求1所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述控制电源(8)包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2，其中三极管Q2基极通过电阻与受控端连接，所述三极管Q2集电极依次连接光耦发射端PC1A、电阻Ra，所述三极管Q2射极接地，所述三极管Q2基极与射极之间连接反馈电阻Rf；所述三极管Q1基极连接稳压二极管负极，所述稳压二极管正极接地，所述稳压二极管还并联电阻Rd，所述三极管Q1基极与集电极之间连接串联的电阻Rh、光耦接收端PC1B，所述三极管Q1射极与稳压二极管正极之间并联电容Cf、电容Ch，所述三极管Q1射极连接开关电源控制器(7)。
3.如权利要求1所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述多个串联的变压器初级一端连接RCD吸收电路，初级另一端连接功率开关器件(3)。
4.如权利要求3所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述功率开关器件(3)为MOS管，MOS管的漏极连接多个串联的变压器初级另一端，MOS管的栅极连接开关电源控制器(7)输出端，MOS管的源极通过电阻R1接地。
5.如权利要求3所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述RCD吸收电路包括电阻R、电容C和二极管D，其中电阻R、电容C相并联，并联后的电阻R、电容C一端连接多个串联的变压器初级一端，并联后的电阻R、电容C另一端连接二极管D负极，二极管D正极连接MOS管的漏极。
6.如权利要求5所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述RCD吸收电路中，并联后的电阻R、电容C一端还连接整流及滤波电路(2)输出端，其中整流及滤波电路(2)由整流桥堆BD1、滤波电容C1组成，整流桥堆BD1输出端并联滤波电容C1。
7.如权利要求1所述的一种受控式变压器初级串联次级整流并联推杆电源转换器，其特征在于：所述输出整流电路(5)为两个二极管并联组成的半波整流电路。
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