CN210807102U

CN210807102U - 一种四相交错并联电源

Info

Publication number: CN210807102U
Application number: CN201922382184.3U
Authority: CN
Inventors: 叶楠; 吴国庆; 田建军
Original assignee: Jiangsu Nan Sheng Electronic Polytron Technologies Inc
Current assignee: Jiangsu Nan Sheng Electronic Polytron Technologies Inc
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2020-06-19
Anticipated expiration: 2029-12-26

Abstract

本实用新型公开了一种四相交错并联电源，包括主体电路，所述主体电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路与控制器电路，所述控制器电路连接有输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路与续流二极管电路，所述电流采样电路连接有MOS管电路、续流二极管电路与基准电压电路。本实用新型所述的一种四相交错并联电源，设有电流采样电路与电路保护电路，具有大容量、高效率、高可靠性、冗余特性、便于热量管理、模块化以及低成本，带来更好的使用前景。

Description

一种四相交错并联电源

技术领域

本实用新型涉及电器控制领域，特别涉及一种四相交错并联电源。

背景技术

并联电源是一种进行电源电路保护的支撑设备，相对单个变换器而言，并联系统具有大容量、高效率、高可靠性、冗余特性、便于热量管理、模块化以及低成本等优点，采用交错并联技术，不仅可以具有普通并联电路的优点，还能具备一些新的优点，随着科技的不断发展，人们对于并联电源的使用要求也越来越高。

现有的并联电源在使用时存在一定的弊端，现有的电源电路效率较低，成本较高，不能很好的进行保护与管理，不利于人们的使用，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种四相交错并联电源。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种四相交错并联电源，具备大容量、高效率、高可靠性、冗余特性、便于热量管理等优点，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：包括主体电路，所述主体电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路与控制器电路，所述控制器电路连接有输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路与续流二极管电路，所述电流采样电路连接有MOS管电路、续流二极管电路与基准电压电路，所述MOS管电路连接有续流二极管电路与基准电压电路。

优选的，所述控制器电路包括开机软起动电路、电压环补偿电路、电流环补偿电路、峰值电流设定电路、最大占空比设定电路、电压环放大比例设定电路、电感电流下降沿合成设定电路与外部同步电路。

优选的，所述外部同步电路连接有模拟数字混合集成电路，所述模拟数字混合集成电路包括基准电压源电路、震荡器电路、误差放大器电路、PWM比较器与锁存器电路、分相器电路、欠压锁定输出驱动级电路与软启动及关断电路。

优选的，所述控制器电路的输出端与电流采样电路、温度保护电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路的输入端电性连接，所述控制器电路的输入端与输入电压检测电路、输出电压检测电路、基准电压电路的输出端电性连接。

优选的，所述电流采样电路的输入端与MOS管电路、续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接，所述MOS管电路的输入端与续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接。

优选的，所述基准电压电路的输出端与输入电压检测电路、输出电压检测电路的输入端电性连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种四相交错并联电源，具备以下有益效果：该一种四相交错并联电源，功率平均分配到各个变换模块中，避免开关管、整流管、输出电感等器件过于疲劳、发热过于集中，由于各相中承担的电流变小，可以采用更为小型的输出电感，因为电感有着阻碍电流变化的特性，输出电感的小型化使负载瞬变响应特性大大提高，而且整个变换器开关频率相当于(N为相数，为每一相的开关频率)，这有利于高速负载瞬变响应，滤波电容、FET的导通损耗、铜箔损耗与输入电流有效值成正比，交错并联控制使输入电流有效值减小。这种电流平均分配与各模块的结构，使大电流输出时效率曲线不下降，更适合于大电流输出，由于各个变换模块交错通断，电流相互叠加，大大减小了输入、输出电流纹波，增大了纹波频率，减小了电磁干扰EMI，整个并联电源结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本实用新型一种四相交错并联电源的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种四相交错并联电源中电流采样电路的结构示意图。

图3为本实用新型一种四相交错并联电源中电路保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-3所示，一种四相交错并联电源，包括主体电路，主体电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路与控制器电路，控制器电路连接有输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路与续流二极管电路，电流采样电路连接有MOS管电路、续流二极管电路与基准电压电路，MOS管电路连接有续流二极管电路与基准电压电路。

进一步的，控制器电路包括开机软起动电路、电压环补偿电路、电流环补偿电路、峰值电流设定电路、最大占空比设定电路、电压环放大比例设定电路、电感电流下降沿合成设定电路与外部同步电路，便于进行更好的控制，简单实用。

进一步的，外部同步电路连接有模拟数字混合集成电路，模拟数字混合集成电路包括基准电压源电路、震荡器电路、误差放大器电路、PWM比较器与锁存器电路、分相器电路、欠压锁定输出驱动级电路与软启动及关断电路，集成电路方便更好的处理电信号。

进一步的，控制器电路的输出端与电流采样电路、温度保护电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路的输入端电性连接，控制器电路的输入端与输入电压检测电路、输出电压检测电路、基准电压电路的输出端电性连接，方便电源进行更好的操作。

进一步的，电流采样电路的输入端与MOS管电路、续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接，MOS管电路的输入端与续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接，方便进行采样，具有检测作用。

进一步的，基准电压电路的输出端与输入电压检测电路、输出电压检测电路的输入端电性连接，方便进行漏电检测，更加安全。

工作原理：本实用新型包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管、控制器电路，其中控制器电路包括开机软起动电路、电压环补偿电路、电流环补偿电路、峰值电流设定电路、最大占空比设定电路、电压环放大比例设定电路、电感电流下降沿合成设定电路与外部同步电路，更够更加方便的进行控制，四相交错通过外部同步电路的同步脉冲控制，同步脉冲由UC3525产生，同步脉冲的频率为UCC28070信号频率的2倍，同步脉冲使两路UCC28070错开180度相位，每路UCC28070内的两路驱动信号再错开180度相位，UC3525是采用双级型工艺制作的新型模拟数字混合集成电路，所需外围器件较少，输出级采用推挽输出，双通道输出，占空比0-50％可调，每一通道的驱动电流最大值可达100mA,灌拉电流峰值可达500mA，可直接驱动功率MOS管，工作频率高达400KHz，具有欠压锁定、过压保护和软启动等功能，该电路由基准电压源、震荡器、误差放大器、PWM比较器与锁存器、分相器、欠压锁定输出驱动级，软启动及关断电路等组成，可正常工作的温度范围是0-700C，基准电压为5.1V士1％，工作电压范围很宽，为8V到35V，UCC28070芯片集成了两个相位相差180°(交错)的PWM信号，芯片可编程工作频率范围为30kHz～300kHz，有较高的效率和多种保护功能，显著改进的乘法器设计为两个独立的电流放大器提供了相同的电流参考，以确保两个PWM输出的平均电流模式控制匹配，具有多个创新技术，电流合成和量化电压前馈，改进了PF、效率、THD和瞬态响应性能，U频率抖动、时钟同步、转换率的提高等特征进一步扩展了潜在性能，具有多种保护功能，包括输出过压检测、可编程峰值电流限制，欠压锁定，开环保护等，上电瞬间UCC28070处于复位状态，芯片内部开启1mA电流源对18脚充电，当18脚电压大于0.75V后，UCC28070进入软起动状态，14脚和17脚输出占空比逐渐增大的驱动脉冲，当18脚电压达到2.25V后软起动过程结束。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种四相交错并联电源，包括主体电路，其特征在于：所述主体电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路与控制器电路，所述控制器电路连接有输入电压检测电路、输出电压检测电路、电流采样电路、温度保护电路、基准电压电路、过载保护电路、MOS管电路与续流二极管电路，所述电流采样电路连接有MOS管电路、续流二极管电路与基准电压电路，所述MOS管电路连接有续流二极管电路与基准电压电路。

2.根据权利要求1所述的一种四相交错并联电源，其特征在于：所述控制器电路包括开机软起动电路、电压环补偿电路、电流环补偿电路、峰值电流设定电路、最大占空比设定电路、电压环放大比例设定电路、电感电流下降沿合成设定电路与外部同步电路。

3.根据权利要求2所述的一种四相交错并联电源，其特征在于：所述外部同步电路连接有模拟数字混合集成电路，所述模拟数字混合集成电路包括基准电压源电路、震荡器电路、误差放大器电路、PWM比较器与锁存器电路、分相器电路、欠压锁定输出驱动级电路与软启动及关断电路。

4.根据权利要求1所述的一种四相交错并联电源，其特征在于：所述控制器电路的输出端与电流采样电路、温度保护电路、过载保护电路、MOS管电路、续流二极管电路的输入端电性连接，所述控制器电路的输入端与输入电压检测电路、输出电压检测电路、基准电压电路的输出端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种四相交错并联电源，其特征在于：所述电流采样电路的输入端与MOS管电路、续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接，所述MOS管电路的输入端与续流二极管电路、基准电压电路的输出端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种四相交错并联电源，其特征在于：所述基准电压电路的输出端与输入电压检测电路、输出电压检测电路的输入端电性连接。