CN210839354U - 一种高压输入电源的双正激励拓扑电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，双正激励拓扑电路用于高压输入电源，高压输入电源还包括与双正激励拓扑电路相连的控制电路，双正激励拓扑电路包括输入滤波电路、功率变换电路、驱动电路及输出滤波电路；输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；功率变换电路用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换；驱动电路用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比以改变功率变换电路的输出电压；输出滤波电路用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波并输出至负载。通过采用双功率开关管，降低了每个开关管的电压应力，从而提高了该电路的效率与稳定性，同时提升了其应用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及双正激励拓扑电路技术领域，具体设计一种高压输入电源的双正激励拓扑电路。
背景技术
随着新能源发电行业电子技术及开关电源技术的发展与成熟，高压输入低压输出电源输出的品质要求越来越严格，采用高频开关变换技术结合高压输入的特点而研制的高压输入电源成为主流。开关电源是一种高频化电能转换装置，其主要利用电力电子开关器件通过控制电路，使电子开关器件周期性地"接通"和"关断"，让电力电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现电压变换以及输出电压可调和自动稳压的功能。正激变换电路是开关电源中一种常见的隔离变换电路，此类电路结构简单、可靠性高，但其电路中开关管电压应力较大，一般在母线电压的两倍以上，从而导致开关管的损耗增加，成本变高，并使得该类电路的应用范围受到的限制。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，通过采用双功率开关管，降低了每个开关管的电压应力，从而提高了该电路的效率与稳定性，同时提升了其应用范围。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
本实用新型提供一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，所述双正激励拓扑电路用于高压输入电源，所述高压输入电源还包括与双正激励拓扑电路相连的控制电路，所述双正激励拓扑电路包括输入滤波电路、功率变换电路、驱动电路以及输出滤波电路；
所述输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；
所述功率变换电路与输入滤波电路相连，用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换；
所述驱动电路通过第一开关管Q1及第二开关管Q2与功率变换电路相连，用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比以改变功率变换电路的输出电压；
所述输出滤波电路与功率变换电路相连，用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波并输出至负载。
优选的，所述所述功率变换电路包括第一变压器T1、整流管D7、续流管D8及储能电感L2；所述第一变压器T1由第一原边绕组Ns1、第一副边绕组Np1组成，所述第一原边绕组Ns1的同名端与第一开关管Q1相连，第一原边绕组Ns1的非同名端与第二开关管Q2相连，第一原边绕组Ns1用于根据第一开关管Q1及第二开关管Q2的占空比改变第一副边绕组Np1处的输出电压，所述第一副边绕组Np1通过整流管D7及续流管D8与储能电感L2相连。
优选的，所述第一变压器T1还包括有第二副边绕组Np2，所述第二副边绕组Np2连接有一辅助电源电路，所述辅助电源电路与所述控制电路相连，所述第二副边绕组Np2用于通过辅助电源电路向控制电路输出电压供电。
优选的，所述驱动电路包括有一驱动变压器T2，所述驱动变压器T2由第二原边绕组Ns2、第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4组成，所述第二原边绕组Ns2与控制电路相连，用于接收控制电路输出的信号；所述第三副边绕组Np3与第一开关管Q1的栅级相连，所述第四副边绕组Np4与第二开关管Q2的栅级相连，第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4用于根据第二原边绕组Ns2的电压输出电压控制第一开关管Q1及第二开关管Q2。
优选的，所述输入滤波电路由第一共模电感L1与一RC吸收电路组成，所述RC吸收电路与二极管DZ1并联，并由若干电阻与电容并联组成，所述RC吸收电路用于减小二极管DZ1开关尖峰。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提供一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，所述双正激励拓扑电路用于高压输入电源，所述高压输入电源还包括与双正激励拓扑电路相连的控制电路，所述双正激励拓扑电路包括输入滤波电路、功率变换电路、驱动电路以及输出滤波电路；所述输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；所述功率变换电路与输入滤波电路相连，用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换；所述驱动电路设有一驱动变压器T2，所述驱动变压器T2通过第一开关管Q1及第二开关管Q2与功率变换电路相连，用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比以改变功率变换电路的输出电压；所述输出滤波电路与功率变换电路相连，用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波并输出至负载。通过采用双功率开关管，降低了每个开关管的电压应力，从而提高了该电路的效率与稳定性，同时提升了其应用范围。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的输入滤波电路的结构示意图；
图3是本实用新型的驱动电路的结构示意图；
图4是本实用新型的功率变换电路的结构示意图；
图5是本实用新型的输出滤波电路的结构示意图；
图6是本实用新型的辅助电源电路的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
如图1、图2、图3、图4及图5所示，本实用新型提供一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，所述双正激励拓扑电路用于高压输入电源，所述高压输入电源还包括与双正激励拓扑电路相连的控制电路，所述双正激励拓扑电路包括输入滤波电路、功率变换电路、驱动电路以及输出滤波电路；
所述输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；
所述功率变换电路与输入滤波电路相连，用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换；
所述驱动电路通过第一开关管Q1及第二开关管Q2与功率变换电路相连，用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比以改变功率变换电路的输出电压；
所述输出滤波电路与功率变换电路相连，用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波并输出至负载。
进一步地，如图1、图2、图4所示，所述功率变换电路包括第一变压器T1、整流管D7、续流管D8及储能电感L2；所述第一变压器T1由第一原边绕组Ns1、第一副边绕组Np1组成，所述第一原边绕组Ns1的同名端与第一开关管Q1的源极端相连，第一原边绕组Ns1的非同名端与第二开关管Q2的漏极端相连，且第一开关管Q1的漏极端与第二开关管Q2的源极端均与所述输入滤波电路的输出端相连，所述第一原边绕组Ns1用于根据第一开关管Q1及第二开关管Q2的占空比改变第一副边绕组Np1处的输出电压，所述第一副边绕组Np1通过整流管D7及续流管D8与储能电感L2相连，具体地，所述第一副边绕组Np1的同名端与整流管D7的正极相连，第一副边绕组Np1的非同名端与续流管D8的正极相连，所述整流管D7的负极与续流管D8的负极均与所述储能电感L2相连，当所述第一开关管Q1与第二开关管Q2导通时，所述整流管D7导通，所述功率变换电路为负载供电，且此时储能电感L2储能，当所述第一开关管Q1与第二开关管Q2关闭时，由储能电感L2释放能量，此时续流管D8导通，功率变换电路通过储能电感L2为负载供电。
进一步地，如图1、图4、图6所示，所述第一变压器T1还包括有第二副边绕组Np2，所述第二副边绕组Np2连接有一辅助电源电路，所述辅助电源电路与所述控制电路相连，所述第二副边绕组Np2用于通过辅助电源电路向控制电路输出电压供电。
进一步地，如图1、图3所示，所述驱动电路包括有一驱动变压器T2，所述驱动变压器T2由第二原边绕组Ns2、第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4组成，所述第二原边绕组Ns2与控制电路相连，用于接收控制电路输出的驱动信号；所述第三副边绕组Np3的同名端与第一开关管Q1的栅级相连，所述第四副边绕组Np4的同名端与第二开关管Q2的栅级相连，第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4用于根据第二原边绕组Ns2的磁通变化输出电压控制第一开关管Q1及第二开关管Q2，由于所述控制电路输出的驱动信号以GND为参考点，所述第一开关管Q1及第二开关管Q2所需的驱动信号以各自源极为参考点，故通过设定所述驱动变压器T2对电压进行变换以保证所述控制电路输出的驱动信号能正常驱动所述第一开关管Q1及第二开关管Q2。
进一步地，如图2所示，所述输入滤波电路由第一共模电感L1与一RC吸收电路组成，所述RC吸收电路与二极管DZ1并联，并由若干电阻与电容并联组成，所述RC吸收电路用于减小二极管DZ1开关尖峰。
具体地，在本实用新型的一个实施例中，所述输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；所述功率变换电路用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换，所述功率变换电路包括第一变压器T1、整流管D7、续流管D8及储能电感L2，所述第一变压器T1由第一原边绕组Ns1、第一副边绕组Np1组成，所述第一原边绕组Ns1的同名端通过第一开关管Q1与输入滤波电路的一输出端相连，所述第一原边绕组Ns1的非同名端通过第二开关管Q2与输入滤波电路的另一输出端相连，当所述第一开关管Q1与第二开关管Q2导通时，所述第一副边绕组Np1感应出电压，并通过整流管D7向负载供电，同时为储能电感L2储能，当所述第一开关管Q1与第二开关管Q2关闭时，所述储能电感L2释放能量，此时续流管D8导通，功率变换电路通过储能电感L2为负载供电，从而实现向负载稳定供电的效果。所述第一开关管Q1与第二开关管Q2由所述控制电路通过驱动电路进行控制，所述驱动电路中设有一驱动变压器T2用于保证所述控制电路输出的驱动信号能正常驱动所述第一开关管Q1及第二开关管Q2，所述驱动变压器T2由第二原边绕组Ns2、第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4组成，所述第二原边绕组Ns2与控制电路相连，用于接收控制电路输出的驱动信号进行电压改变；所述第三副边绕组Np3与第一开关管Q1的栅级相连，用于根据第二原边绕组Ns2的磁通变化感应电压控制第一开关管Q1的占空比，所述第四副边绕组Np4与第二开关管Q2的栅级相连，用于根据第二原边绕组Ns2的磁通变化感应电压控制第二开关管Q2的占空比，从而实现对所述功率变换电路的输出电压的改变；所述功率变换电路的输出端连有一输出滤波电路，所述输出滤波电路用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波，从而使得所述双正激励拓扑电路向负载的输出电压更加稳定。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，其特征在于：所述双正激励拓扑电路用于高压输入电源，所述高压输入电源还包括与双正激励拓扑电路相连的控制电路，所述双正激励拓扑电路包括输入滤波电路、功率变换电路、驱动电路以及输出滤波电路；
所述输入滤波电路与直流电源相连，用于过滤共模的电磁干扰信号及减小二极管开关尖峰；
所述功率变换电路与输入滤波电路相连，用于接收输入滤波电路输出的电压并进行功率变换；
所述驱动电路通过第一开关管Q1及第二开关管Q2与功率变换电路相连，用于控制第一开关管Q1、第二开关管Q2的占空比以改变功率变换电路的输出电压；
所述输出滤波电路与功率变换电路相连，用于接收功率变换电路输出的电压进行滤波并输出至负载。
2.根据权利要求1所述的一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，其特征在于：所述功率变换电路包括第一变压器T1、整流管D7、续流管D8及储能电感L2；所述第一变压器T1由第一原边绕组Ns1、第一副边绕组Np1组成，所述第一原边绕组Ns1的同名端与第一开关管Q1相连，第一原边绕组Ns1的非同名端与第二开关管Q2相连，第一原边绕组Ns1用于根据第一开关管Q1及第二开关管Q2的占空比改变第一副边绕组Np1处的输出电压，所述第一副边绕组Np1通过整流管D7及续流管D8与储能电感L2相连。
3.根据权利要求2所述的一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，其特征在于：所述第一变压器T1还包括有第二副边绕组Np2，所述第二副边绕组Np2连接有一辅助电源电路，所述辅助电源电路与所述控制电路相连，所述第二副边绕组Np2用于通过辅助电源电路向控制电路输出电压供电。
4.根据权利要求1所述的一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，其特征在于：所述驱动电路包括有一驱动变压器T2，所述驱动变压器T2由第二原边绕组Ns2、第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4组成，所述第二原边绕组Ns2与控制电路相连，用于接收控制电路输出的信号；所述第三副边绕组Np3与第一开关管Q1的栅级相连，所述第四副边绕组Np4与第二开关管Q2的栅级相连，第三副边绕组Np3及第四副边绕组Np4用于根据第二原边绕组Ns2的电压输出电压控制第一开关管Q1及第二开关管Q2。
5.根据权利要求1所述的一种高压输入电源的双正激励拓扑电路，其特征在于：所述输入滤波电路由第一共模电感L1与一RC吸收电路组成，所述RC吸收电路与二极管DZ1并联，并由若干电阻与电容并联组成，所述RC吸收电路用于减小二极管DZ1开关尖峰。
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