CN213213327U - 一种多路电压转换器、交流电源装置和直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种多路电压转换器、交流电源装置及直流电源装置。多路电压转换器包括N级级联的变压模块，每级变压模块具有至少一个变压器，每级变压模块中至少一个变压器的副边具有至少两个绕组，每级变压模块中部分或全部的副边绕组与下一级变压模块的变压器的原边绕组连接，所有变压器的副边均可为输出端，N为大于1的正整数。能输出多个不同大小的电源信号，满足通信基站不同监测设备和信息采集设备的供电需求，使用现有的易获得的变压器产品就能构建本多路电压转换器，无需定制变压器，节省了成本，易扩展和调节，同时，该多路电压转换器输出的每路电源信号之间有很好的隔离，保证了设备供电的稳定性和可靠性。

Description

一种多路电压转换器、交流电源装置和直流电源装置

技术领域

本实用新型涉及通信基站供电领域，具体涉及一种多路电压转换器、多输出的交流电源装置及多输出的直流电源装置。

背景技术

在通信基站中，随着物联网的发展，在通信基站中设置有各种监测设备和信息采集设备，如fsu动环监控单元等，需要对这些设备进行供电。现有技术中，通常采用从电源输出端连接一个多绕组的变压器，变压器的副边绕组连接整流滤波模块实现供电的技术方案。

随着监测功能的增加和智能化的提高，需要设置更多的监测设备和信息采集设备，现有固定副边绕组数量的变压器产品后续扩展输出不易，已不能满足更多设备的供电需求，也不能满足不同设备供电电压大小多样化的需求，若定制变压器，成本较高，因此，如何在较低成本下实现数量变化的不同电压需求设备供电，以及保证设备间供电具有良好隔离已成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多路电压转换器、多输出的交流电源装置及多输出的直流电源装置。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种多路电压转换器，包括N级级联的变压模块，每级变压模块具有至少一个变压器，每级变压模块中至少一个变压器的副边具有至少两个绕组，每级变压模块中部分或全部的副边绕组与下一级变压模块的变压器的原边绕组连接，所有变压器的副边均可为输出端，所述N为大于1的正整数。

上述技术方案：该多路电压转换器能输出多个不同大小的电源信号，能满足对通信基站不同监测设备和信息采集设备的供电需求，使用现有的易获得的变压器产品就能构建本多路电压转换器，无需定制变压器，极大地节省了成本，当用户需求变更时该多路电压转换器结构易扩展和调节，同时，该多路电压转换器输出的每路电源信号之间有很好的隔离，保证了设备供电的稳定性和可靠性。

在本实用新型的一种优选实施方式中，全部变压模块中的变压器为副边具有多绕组的变压器。

上述技术方案：能够输出更多路的电源信号，满足更多设备供电需求。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第一级变压模块包括一个副边具有多绕组的变压器，所述第一级变压模块的变压器原边线圈与待分压电源连接。

上述技术方案：便于将一路电源信号分为更多的不同大小的电源信号输出。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括与输出端一一对应的整流滤波模块，所述整流滤波模块的输入端与对应的输出端连接，所述整流滤波模块的输出端输出直流电源信号。

上述技术方案：实现了多路不同大小的直流电源信号输出。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供了一种多输出的交流电源装置，包括交流电源和本实用新型所述的多路电压转换器，所述交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

上述技术方案：实现了将交流电源分为多路不同大小的交流电源信号输出。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第三个方面，本实用新型提供了一种多输出的直流电源装置，包括交流电源和本实用新型所述的多路电压转换器，所述交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

上述技术方案：实现了将交流电源转换为多路不同大小的直流电源信号输出。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述交流电源包括直流电源单元和逆变器，所述直流电源单元的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

上述技术方案：实现了将直流电源转换为多路不同大小的直流电源信号输出。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述交流电源包括直流电源单元、开关管和方波信号发生器；所述直流电源单元的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接；所述开关管串接在直流电源单元的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈的连接通路中控制所述连接通路接通或断开；所述开关管的控制端与所述方波信号发生器的方波信号输出端连接。

上述技术方案：可实现直流电源额高频变压，转换效率高。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一种优选实施方式中多路电压转换器的结构示意图；

图2是本实用新型一种优选实施方式中交流电源装置的结构示意图；

图3是本实用新型一种优选实施方式中直流电源装置的一种结构示意图；

图4是本实用新型一种优选实施方式中直流电源装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型公开了一种多路电压转换器，在一种优选实施方式中，如图1 所示，该多路电压转换器包括N级级联的变压模块，每级变压模块具有至少一个变压器，每级变压模块中至少一个变压器的副边具有至少两个绕组，每级变压模块中部分或全部的副边绕组与下一级变压模块的变压器的原边绕组连接，所有变压器的副边均可为输出端，N为大于1的正整数。在图1-图3中，空白框表示该处可扩展变压器。每级变压模块的全部或部分副边绕组可继续扩展，具体可表现为级联后级变压模块的变压器原边绕组。

在本实施方式中，优选的，变压器均为单相降压变压器。

在本实施方式中，优选的，第一级变压模块包括一个副边具有多绕组的变压器，第一级变压模块的变压器原边线圈与待分压电源连接，如图1-图3中所示，标号为1的变压器为第一级变压模块的变压器。多绕组的变压器为原边一个线圈且副边两个或两个以上线圈的降压变压器。每级变压模块中也可具有一部分原边一个线圈且副边也一个线圈的双绕组变压器。多绕组的变压器和双绕组变压器均可根据输出电压、功率等选择，具体选择方法为常规技术，在此不再赘述，如多绕组的变压器可选择型号为HZXY-12*2/10W的变压器，其副边具有两个线圈。

在本实施方式中，所有变压器的副边均可作为输出端，也就是说每级变压模块全部或部分变压器副边绕组可作为输出端。

在本实施方式中，优选的，如图1-图3所示，全部变压模块中的变压器为副边具有多绕组的变压器，这样能够获得更多的电压信号输出通路。

在本实施方式的一种应用场景中，如图1所示，第一级变压模块包括一个副边具有多绕组的变压器1，第一级变压模块的变压器的原边线圈连接外部电源的输出端；第n级变压模块包括至少一个变压器(图1-图3中，第二级变压模块包含了两个变压器，两个变压器的标号分别为2和3)，第n级变压模块的所有变压器的原边线圈分别与第n-1级变压模块的全部或部分副边线圈一一对应连接，全部或部分第n级变压模块的副边线圈与第n+1级变压模块的所有变压器的原边线圈一一对应连接，1＜n＜N；第N级变压模块包括至少一个变压器，第N级变压模块的所有变压器的原边线圈分别与第N-1级变压模块的全部或部分副边线圈一一对应连接；在N级变压模块的全部或部分副边线圈上分别连接有一个输出端子。

在本应用场景中，第n级变压模块的原边线圈的同名端与第n-1级变压模块的副边线圈非同名端连接，第n级变压模块的原边线圈的非同名端与第n-1 级变压模块的副边线圈同名端连接。

在一种优选实施方式中，如图2和图3所示，还包括与输出端一一对应的整流滤波模块，整流滤波模块的输入端与对应的输出端连接，整流滤波模块的输出端输出直流电源信号。

在本实施方式中，整流滤波模块包括整流单元和低通滤波单元，整流单元的输入端与输出端连接，整流单元的输出端与低通滤波单元连接，整流单元可选择现有的二极管搭建的全波或半波整流电路，也可选择集成整流芯片，如ADC 的CS1242，TEA1792TS等，低通滤波单元优选但不限于采用现有的RC低通滤波电路，整流单元和低通滤波单元的电路结构均为现有技术，在此不再赘述。

本实用新型还公开了一种多输出的交流电源装置，在一种优选实施方式中，包括交流电源和上述多路电压转换器，交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

本实用新型还公开了一种多输出的直流电源装置，在一种优选实施方式中，如图2所示，包括交流电源和上述带有整流滤波模块的多路电压转换器，交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

在一种优选实施方式中，如图3所示，交流电源包括直流电源单元和逆变器，直流电源单元的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

在本实施方式中，直流电源单元优选但不限于为通信基站常用的 110V/40A的直流电源。逆变器优选但不限于株洲时代电子公司提供的单相逆变器(如型号为110VDC/220CAC)。

在一种优选实施方式中，如图4所示，交流电源包括直流电源单元、开关管和方波信号发生器；直流电源单元的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接；开关管串接在直流电源单元的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈的连接通路中控制所述连接通路接通或断开；开关管的控制端与所述方波信号发生器的方波信号输出端连接。

在本实施方式中，开关管优选但不限于为三极管、MOS管。方波信号发生器优选但不限于国仪量子公司的产品AWG4100，或者PWM信号产生模块，如 STM32F030K6T6。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多路电压转换器，其特征在于，包括N级级联的变压模块，每级变压模块具有至少一个变压器，每级变压模块中至少一个变压器的副边具有至少两个绕组，每级变压模块中部分或全部的副边绕组与下一级变压模块的变压器的原边绕组连接，所有变压器的副边均可为输出端，所述N为大于1的正整数。

2.如权利要求1所述的多路电压转换器，其特征在于，全部变压模块中的变压器为副边具有多绕组的变压器。

3.如权利要求1所述的多路电压转换器，其特征在于，第一级变压模块包括一个副边具有多绕组的变压器，所述第一级变压模块的变压器原边线圈与待分压电源连接。

4.如权利要求1-3之一所述的多路电压转换器，其特征在于，还包括与输出端一一对应的整流滤波模块，所述整流滤波模块的输入端与对应的输出端连接，所述整流滤波模块的输出端输出直流电源信号。

5.一种多输出的交流电源装置，其特征在于，包括交流电源和权利要求1-3之一所述的多路电压转换器，所述交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

6.一种多输出的直流电源装置，其特征在于，包括交流电源和权利要求4所述的多路电压转换器，所述交流电源的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

7.如权利要求6所述的多输出的直流电源装置，其特征在于，所述交流电源包括直流电源单元和逆变器，所述直流电源单元的输出端与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈连接。

8.如权利要求6所述的多输出的直流电源装置，其特征在于，所述交流电源包括直流电源单元、开关管和方波信号发生器；

所述直流电源单元的输出端与多路电压转换器中的第一级变压模块的变压器的原边线圈连接；

所述开关管串接在直流电源单元的输出端与第一级变压模块的变压器的原边线圈的连接通路中控制所述连接通路接通或断开；

所述开关管的控制端与所述方波信号发生器的方波信号输出端连接。

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