CN217428008U - 一种三相交流输入的机载电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三相交流输入的机载电源，涉及机载电源技术领域，解决了现有技术中机载电源的转换效率低、对输入频率的适应范围小等问题。本方案包括三相交流电压输入模块、三相EMI滤波模块、AC‑DC模块、DD‑DC模块以及输出滤波模块；所述三相交流电压输入模块的输出端连接所述三相EMI滤波模块的输入端；所述三相EMI滤波模块的输出端连接所述AC‑DC模块的输入端；所述AC‑DC模块的输出端连接所述DD‑DC模块的输入端；所述DD‑DC模块的输出端连接所述输出滤波模块的输入端，所述输出滤波模块的输出端输出转换后的直流电压。通过采用本实用新型的三相交流输入的机载电源，实现了转换效率高、对输入频率的适应范围宽等目的。

Description

一种三相交流输入的机载电源

技术领域

本申请涉及机载电源技术领域，尤其涉及一种三相交流输入的机载电源。

背景技术

三相交流电源是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换为机械能方面都有明显的优越性，因此获得了广泛的应用。

现有的大多数电器内部都设置有交流/直流转换电路，将从三相交流电源获得的交流电压转换为直流电压以供自身使用，且三相交流电源输入115V电压时，一般采用十二、十八及多脉冲脉波变压器后，通过特殊的工艺绕制完成前端整流，以实现输入谐波抑制，但是输入的总谐波含量还是偏高，进而会降低机载电源的电压转换效率，并且使电源对输入频率的适应范围变小。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种三相交流输入的机载电源，解决了现有技术中机载电源的转换效率低、对输入频率的适应范围小等问题，实现了转换效率高、对输入频率的适应范围宽等目的。

本实用新型实施例提供了一种三相交流输入的机载电源，包括：三相交流电压输入模块、三相EMI滤波模块、AC-DC模块、DD-DC模块以及输出滤波模块；

所述三相交流电压输入模块的输出端连接所述三相EMI滤波模块的输入端；

所述三相EMI滤波模块的输出端连接所述AC-DC模块的输入端；

所述AC-DC模块的输出端连接所述DD-DC模块的输入端；

所述DD-DC模块的输出端连接所述输出滤波模块的输入端，所述输出滤波模块的输出端输出转换后的直流电压。

更进一步地，所述DD-DC模块设置有多个，且多个所述DD-DC模块的输入端均连接所述AC-DC模块的输出端，多个所述DD-DC模块的输出端分别连接有一个所述输出滤波模块。

更进一步地，还包括辅助电源模块以及控制模块；

所述辅助电源模块的输入端连接所述AC-DC模块的输出端，所述辅助电源模块的输出端连接所述控制模块的输入端；

所述控制模块的输出端连接所述DD-DC模块的输入端。

更进一步地，所述AC-DC模块的输出端还连接所述控制模块的输入端。

更进一步地，所述AC-DC模块采用三相电平Boost PFC转换电路。

更进一步地，所述三相电平Boost PFC转换电路包括第一电压U_a、第二电压U_b、第三电压U_c、第一电感L_a、第二电感L_b、第三电感L_c、第一二极管 D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第五二极管D₅、第六二极管D₆、第一电容C₁、第二电容C₂；

所述第一电压U_a、所述第二电压U_b和所述第三电压U_c之间并联，且所述第一电压U_a的输出端连接所述第一电感L_a的输入端，所述第一电感L_a的输出端连接所述第一二极管D₁的输入端，所述第一二极管D₁的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第二电压U_b的输出端连接所述第二电感L_b的输入端，所述第二电感 L_b的输出端连接所述第二二极管D₂的输入端，所述第二二极管D₂的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第三电压U_c的输出端连接所述第三电感L_c的输入端，所述第三电感 L_c的输出端连接所述第三二极管D₃的输入端，所述第三二极管D₃的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第四二极管D₄的输出端连接所述第一电感L_a的输出端，所述第四二极管D₄的输入端连接所述第二电容C₂的输入端，所述第二电容C₂的输出端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第五二极管D₅的输出端连接所述第二电感L_b的输出端，所述第五二极管D₅的输入端连接所述第二电容C₂的输入端；

所述第六二极管D₆的输出端连接所述第三电感L_c的输出端，所述第六二极管D₆的输入端连接所述第二电容C₂的输入端。

更进一步地，所述三相电平Boost PFC转换电路还包括第一双向开关S₁、第二双向开关S₂、第三双向开关S₃；

所述第一双向开关S₁的一端连接所述第一电感L_a的输出端，所述第一双向开关S₁的另一端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第二双向开关S₂的一端连接所述第二电感L_b的输出端，所述第二双向开关S₂的另一端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第三双向开关S₃的一端连接所述第三电感L_c的输出端，所述第三双向开关S₃的另一端连接所述第一电容C₁的输出端。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供一种三相交流输入的机载电源，包括依次连接的三相交流电压输入模块、三相EMI滤波模块、AC-DC模块、DD-DC模块以及输出滤波模块，可以实现AC/DC转换及电气隔离，可以将三相115V交流电转换成多路隔离、稳压直流电48V。通过采用本实用新型的三相交流输入的机载电源，有效解决了现有技术中机载电源的转换效率低、对输入频率的适应范围小等问题，实现了转换效率高、对输入频率的适应范围宽等目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的机载电源结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的机载电源结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的机载电源三相功率因数校正电路图。

图标：1、三相交流电压输入模块；2、三相EMI滤波模块；3、AC-DC模块；4、DD-DC模块；5、输出滤波模块；6、辅助电源模块；7、控制模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本实用新型实施例中的具体含义。

参考图1，本实用新型实施例提供了一种三相交流输入的机载电源，包括：三相交流电压输入模块1、三相EMI滤波模块2、AC-DC模块3、DD-DC模块4以及输出滤波模块5；三相交流电压输入模块1的输出端连接三相EMI滤波模块2的输入端；三相EMI滤波模块2的输出端连接AC-DC模块3的输入端；AC-DC模块3的输出端连接DD-DC模块4的输入端；DD-DC模块4的输出端连接输出滤波模块5的输入端，输出滤波模块5的输出端输出转换后的直流电压。

现有技术中的拓扑结构无法进行模块化设计，并且拓扑结构适用于大功率场合，而本实用新型的三相交流输入的机载电源，直接将三相115V交流电压转换为36V直流稳压电源，在其内部实现了降压隔离，可提高输入频率的适用范围。

本实用新型实施例提供一种三相交流输入的机载电源，包括依次连接的三相交流电压输入模块1、三相EMI滤波模块2、AC-DC模块3、DD-DC模块4 以及输出滤波模块5，可以实现AC/DC转换及电气隔离，可以将三相115V交流电转换成多路隔离、稳压直流电48V。通过采用本实用新型的三相交流输入的机载电源，有效解决了现有技术中机载电源的转换效率低、对输入频率的适应范围小等问题，实现了转换效率高、对输入频率的适应范围宽等目的。

如图2所示，DD-DC模块4设置有多个，且多个DD-DC模块4的输入端均连接AC-DC模块3的输出端，多个DD-DC模块4的输出端分别连接有一个输出滤波模块5。

本实施例中，具体的，DD-DC模块4设置有三个，并且三个DD-DC模块 4的输入端均连接AC-DC模块3的输出端，三个DD-DC模块4的输出端分别连接一个输出滤波模块5，将三相输出电流进行滤波后输出，以保证输出电压的稳定。

参考图1和图2，本实施例的三相交流输入的机载电源还包括辅助电源模块6以及控制模块7；辅助电源模块6的输入端连接AC-DC模块3的输出端，辅助电源模块6的输出端连接控制模块7的输入端；控制模块7的输出端连接 DD-DC模块4的输入端。

本实施例中，辅助电源模块6的输入端连接AC-DC模块3的输出端，辅助电源模块6通过接收AC-DC模块3传递的信号，进而实现对控制模块7进行供电，以便于控制模块7在接收到外部控制信号输入时实现对三个DD-DC 模块4开启或关闭的控制，同时，控制模块7又会将DD-DC模块4是否开启或断开的整流状态信号进行输出，以便于工作人员能够及了解DD-DC模块4 的工作状态。

如图2所示，AC-DC模块3的输出端还连接控制模块7的输入端。

本实施例中，AC-DC模块3将三相交流电压输入模块1输入的115V交流电压转换至直流稳压270V，将AC-DC模块3的输出端与控制模块7的输入端连接，控制模块7可以对AC-DC模块3进行整流监测。

作为本实施例的进一步优化，AC-DC模块3采用三相电平Boost PFC转换电路。

以前的三相115V交流输入交流电源输入采用十二、十八及多脉冲脉波变压器后进行整流，通过特殊的工艺绕制完成前端整流实现输入谐波抑制可使得输入总谐波含量小于10％。而本实施例中的三相整流器采用三相PFC校正器，该校正器采用三相电平Boost PFC转换电路，通过开关电源拓扑结构进行功率因数校正及整流，这种利用开关技术完成输入功率因数校正的方法，可以使得输入PF值达到0.99以上，输入总谐波含量THD小于5％，降低了输入谐波，减小了对输入的高频干扰。

更进一步地，三相电平Boost PFC转换电路包括第一电压U_a、第二电压 U_b、第三电压U_c、第一电感L_a、第二电感L_b、第三电感L_c、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第五二极管D₅、第六二极管 D₆、第一电容C₁、第二电容C₂。其中，具体的，结合图3所示，第一电压U_a、第二电压U_b和第三电压U_c之间并联，且第一电压U_a的输出端连接第一电感L_a的输入端，第一电感L_a的输出端连接第一二极管D₁的输入端，第一二极管 D₁的输出端连接第一电容C₁的输入端；第二电压U_b的输出端连接第二电感 L_b的输入端，第二电感L_b的输出端连接第二二极管D₂的输入端，第二二极管 D₂的输出端连接第一电容C₁的输入端；第三电压U_c的输出端连接第三电感 L_c的输入端，第三电感L_c的输出端连接第三二极管D₃的输入端，第三二极管 D₃的输出端连接第一电容C₁的输入端；第四二极管D₄的输出端连接第一电感 L_a的输出端，第四二极管D₄的输入端连接第二电容C₂的输入端，第二电容 C₂的输出端连接第一电容C₁的输出端；第五二极管D₅的输出端连接第二电感 L_b的输出端，第五二极管D₅的输入端连接第二电容C₂的输入端；第六二极管 D₆的输出端连接第三电感L_c的输出端，第六二极管D₆的输入端连接第二电容 C₂的输入端。

此外，如图3所示，三相电平Boost PFC转换电路还包括有电阻R，电阻 R的一端连接第一电容C₁的输入端，另一端连接第二电容C₂的输出端。相比于传统的整流方式，这种新型结构还具有多种输入保护功能，输入过欠压、输出过欠压、输出过流、过温等保护。

结合图3，三相电平Boost PFC转换电路还包括第一双向开关S₁、第二双向开关S₂、第三双向开关S₃；第一双向开关S₁的一端连接第一电感L_a的输出端，第一双向开关S₁的另一端连接第一电容C₁的输出端；第二双向开关S₂的一端连接第二电感L_b的输出端，第二双向开关S₂的另一端连接第一电容C₁的输出端；第三双向开关S₃的一端连接第三电感L_c的输出端，第三双向开关S₃的另一端连接第一电容C₁的输出端。

本实施例中，通过双向开关控制每相输出电流流向高电平或低电平的输出端，使得输出电流连续，转换效率高。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种三相交流输入的机载电源，其特征在于，包括三相交流电压输入模块(1)、三相EMI滤波模块(2)、AC-DC模块(3)、DD-DC模块(4)以及输出滤波模块(5)；

所述三相交流电压输入模块(1)的输出端连接所述三相EMI滤波模块(2)的输入端；

所述三相EMI滤波模块(2)的输出端连接所述AC-DC模块(3)的输入端；

所述AC-DC模块(3)的输出端连接所述DD-DC模块(4)的输入端；

所述DD-DC模块(4)的输出端连接所述输出滤波模块(5)的输入端，所述输出滤波模块(5)的输出端输出转换后的直流电压。

2.根据权利要求1所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，所述DD-DC模块(4)设置有多个，且多个所述DD-DC模块(4)的输入端均连接所述AC-DC模块(3)的输出端，多个所述DD-DC模块(4)的输出端分别连接有一个所述输出滤波模块(5)。

3.根据权利要求1所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，还包括辅助电源模块(6)以及控制模块(7)；

所述辅助电源模块(6)的输入端连接所述AC-DC模块(3)的输出端，所述辅助电源模块(6)的输出端连接所述控制模块(7)的输入端；

所述控制模块(7)的输出端连接所述DD-DC模块(4)的输入端。

4.根据权利要求3所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，所述AC-DC模块(3)的输出端还连接所述控制模块(7)的输入端。

5.根据权利要求1所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，所述AC-DC模块(3)采用三相电平Boost PFC转换电路。

6.根据权利要求5所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，所述三相电平BoostPFC转换电路包括第一电压U_a、第二电压U_b、第三电压U_c、第一电感L_a、第二电感L_b、第三电感L_c、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第五二极管D₅、第六二极管D₆、第一电容C₁、第二电容C₂；

所述第一电压U_a、所述第二电压U_b和所述第三电压U_c之间并联，且所述第一电压U_a的输出端连接所述第一电感L_a的输入端，所述第一电感L_a的输出端连接所述第一二极管D₁的输入端，所述第一二极管D₁的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第二电压U_b的输出端连接所述第二电感L_b的输入端，所述第二电感L_b的输出端连接所述第二二极管D₂的输入端，所述第二二极管D₂的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第三电压U_c的输出端连接所述第三电感L_c的输入端，所述第三电感L_c的输出端连接所述第三二极管D₃的输入端，所述第三二极管D₃的输出端连接所述第一电容C₁的输入端；

所述第四二极管D₄的输出端连接所述第一电感L_a的输出端，所述第四二极管D₄的输入端连接所述第二电容C₂的输入端，所述第二电容C₂的输出端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第五二极管D₅的输出端连接所述第二电感L_b的输出端，所述第五二极管D₅的输入端连接所述第二电容C₂的输入端；

所述第六二极管D₆的输出端连接所述第三电感L_c的输出端，所述第六二极管D₆的输入端连接所述第二电容C₂的输入端。

7.根据权利要求6所述的三相交流输入的机载电源，其特征在于，所述三相电平BoostPFC转换电路还包括第一双向开关S₁、第二双向开关S₂、第三双向开关S₃；

所述第一双向开关S₁的一端连接所述第一电感L_a的输出端，所述第一双向开关S₁的另一端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第二双向开关S₂的一端连接所述第二电感L_b的输出端，所述第二双向开关S₂的另一端连接所述第一电容C₁的输出端；

所述第三双向开关S₃的一端连接所述第三电感L_c的输出端，所述第三双向开关S₃的另一端连接所述第一电容C₁的输出端。

Images