一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源的制作方法
【專利摘要】本發明涉及電源及電子【技術領域】，具體提供了一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源。包括高頻變壓器、多路輸出整流濾波及穩壓電路和開關電源控制器，高頻變壓器的原邊繞組外接電源，高頻變壓器的副邊繞組與多路輸出整流濾波及穩壓電路相連，多路輸出整流濾波及穩壓電路包括π型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片。開關電源還包括電壓反饋及誤差補償電路和驅動及緩沖電路，開關電源控制器通過電壓反饋及誤差補償電路連接高頻變壓器的反饋繞組，開關電源控制器通過驅動及緩沖電路連接高頻變壓器的原邊繞組。電壓反饋及誤差補償電路以及多路輸出整流濾波及穩壓電路的設置，能夠為通信機房的逆變裝置提供穩定可靠、電壓紋波較小電源。
【專利說明】一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源
【技術領域】
[0001]本發明涉及電源及電子【技術領域】，具體而言，涉及一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源。
【背景技術】
[0002]開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比調整輸出電壓，隨著智能電網建設進程的不斷推進，現代通信技術在電能傳輸和變換中的應用越來越廣泛。
[0003]通信機房的各類交流設備在緊急情況下多通過蓄電池組進行直流/交流逆變供電，逆變裝置的正常工作需要開關電源對其控制系統、電壓、電流檢測和開關器件驅動進行多路相互隔離的供電。同時，由于提供逆變器能量來源的直流母線電壓可能會在一定范圍內波動，開關電源必須對直流輸入電壓的變化具備較強的適應性。此外，對精密傳感器的供電必須穩定可靠，電壓紋波較小，以保證系統正常工作。因此，常規開關電源亟需實現以上功能，滿足逆變裝置供電的高質量要求。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源，為通信機房的逆變裝置提供穩定可靠、電壓紋波較小電源。
[0005]本發明是這樣實現的:
[0006]第一方面，本發明實施例提供了一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源，包括高頻變壓器、多路輸出整流濾波及穩壓電路和開關電源控制器，所述高頻變壓器的原邊繞組外接電源，所述高頻變壓器的副邊繞組與所述多路輸出整流濾波及穩壓電路相連，所述多路輸出整流濾波及穩壓電路包括π型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片；
[0007]所述開關電源還包括電壓反饋及誤差補償電路和驅動及緩沖電路，所述開關電源控制器通過所述電壓反饋及誤差補償電路連接所述高頻變壓器的反饋繞組，所述開關電源控制器通過所述驅動及緩沖電路連接所述高頻變壓器的原邊繞組。
[0008]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中所述開關電源還包括輸入濾波電路，所述高頻變壓器通過所述輸入濾波電路外接電源；所述輸入濾波電路包括:電容Cl、電容C2、電感LI以及電感L2，所述電容Cl串聯所述電感LI后并聯所述電容C2，并在所述電容Cl和所述電容C2的另一極性側之間串聯所述電感L2，所述輸入濾波電路通過熔斷器Fl外接直流電源。
[0009]輸入濾波電路外接電源，將電路中的交流信號濾去，并起到一定的穩壓作用。
[0010]結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中所述開關電源還包括啟動電路，所述輸入濾波電路通過所述啟動電路連接所述開關電源控制器，所述啟動電路包括電容C4、電容C5和電阻R2，所述電容C4和所述電容C5并聯后串聯所述電阻R2，所述電阻R2連接所述電感L1、所述電容C2以及所述高頻變壓器的原邊繞組的公共連接點，所述電容C4和所述電容C5連接所述電阻R2的極性側連接所述開關電源控制器，所述電容C4和所述電容C5的另一極性側接地。
[0011]當輸入濾波電路的直流電壓增大至工作范圍內，并通過R2向啟動電路包括的電容C4和電容C5充電，使電容C4和電容C5兩端的電壓達到開關電源控制器的啟動電壓時，開關電源控制器開始工作。當開關電源控制器開始工作后，由反饋及誤差補償電路為開關電源控制器供電。
[0012]結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中所述開關電源控制器為UC3842，所述UC3842的引腳7連接所述電阻R2o
[0013]啟動電路通過UC3842的引腳7為UC3842供電。
[0014]結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中所述電壓反饋及誤差補償電路包括電壓反饋電路和誤差補償電路，
[0015]所述電壓反饋電路包括整流二極管VD2，所述整流二極管VD2與電容C6、電容C7和電阻R6并聯后，再串聯整流二極管VD3，再并聯電容C4和電容C5，再依次串聯電阻R4和可調電阻R10，電阻RlO并聯電容C9 ；
[0016]所述高頻變壓器的反饋繞組的輸出經過所述電壓反饋電路整流和濾波后為所述UC3842供電，同時經過所述電阻R4和電阻RlO分壓后，電壓反饋信號輸入所述UC3842的引腳2 ;
[0017]所述誤差補償電路包括并聯的電阻R7和電容CS，所述誤差補償電路連接所述電阻R4和所述UC3842的引腳I，在所述引腳2和所述引腳I之間形成PI調節(proport1nalintegral controller，比例調節和積分調節)，以改善反饋環的頻率特性。
[0018]當輸出電壓變化時，電壓反饋電路在UC3842的引腳2的輸入信號發送變化，UC3842據此調節輸出脈寬的占空比以穩定輸出電壓。
[0019]結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中所述驅動及緩沖電路包括驅動電路和緩沖電路，
[0020]所述驅動電路包括電阻R8、電阻R12和MOS管，所述電阻R8和所述電阻Rl2并聯后連接所述MOS管的柵極，所述電阻R8連接所述UC3842的引腳6，所述MOS管的漏極連接所述高頻變壓器的原邊繞組，所述MOS管的源極通過電阻R14接地；
[0021]所述緩沖電路并聯所述MOS管，所述緩沖電路包括二極管VD4、電阻R9和電容C10，所述二極管VD4并聯所述電阻R9后串聯所述電容C10，所述二極管VD4的負極連接所述MOS管的源極，所述電容ClO連接所述MOS管的漏極。
[0022]UC3842的引腳6發出的驅動脈沖使得驅動電路中的MOS管間歇性地接通，使得高頻變壓器的原邊繞組間歇性地通電，產生交流信號，實現電能的轉換。緩沖電路起到緩沖的作用。
[0023]結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中所述振蕩電路包括電阻R11、電容Cll和電容C12，所述電阻Rll串聯所述電容Cl I后再并聯所述電容C12，所述振蕩電路連接所述UC3842的引腳4，所述UC3842的引腳8連接所述電阻Rll和電容CU。
[0024]振蕩電路通過UC3842決定高頻變壓器的開關頻率。
[0025]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中所述多路輸出整流濾波及穩壓電路包括9路直流輸出，所述9路直流輸出包括三路獨立的15V直流輸出、兩路共地的15V直流輸出、兩路分別為正負15V的共地直流輸出和兩路獨立的24V直流輸出；
[0026]所述三路獨立的15V直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的上橋臂供電；所述兩路共地的15V直流輸出分別為通信機房的逆變裝置的下橋臂和逆變裝置的主電路過熱保護電路供電；所述兩路分別為正負15V的共地直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的電壓電流檢測元器件供電；兩路獨立的24V直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的控制系統供電。
[0027]結合第一方面的第七種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中所述三路獨立的15V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第一 π型容抗高頻濾波電路，所述第一 π型容抗高頻濾波電路包括電容C14、電容C15、電阻R15、電感L3、電容C16和電容C17，所述電容C14、所述電容C15和所述電阻R15相互并聯后均串聯所述電感L3，再并聯所述電容C16和所述電容C17，所述第一型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD5 ；
[0028]所述兩路共地的15V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第二型容抗高頻濾波電路，所述第二 π型容抗高頻濾波電路包括電容C18、電容C19、電阻R16、電感L4、電容C20和電容C21，所述電容C18、所述電容C19和所述電阻R16相互并聯后均串聯所述電感L4，再并聯所述電容C20和所述電容C21，所述第二型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD6 ；
[0029]所述兩路分別為正負15V的共地直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第三π型容抗高頻濾波電路，所述第三π型容抗高頻濾波電路包括電容C22、電容C23、電阻R17、LM7815穩壓芯片、電容C24和電容C25，所述電容C22、所述電容C23和所述電阻Rl7相互并聯后均串聯LM7815穩壓芯片，再并聯所述電容C24和所述電容C25，所述第三π型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD7 ;所述第三π型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C26接地；
[0030]所述兩路獨立的24V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第四型容抗高頻濾波電路，所述第四π型容抗高頻濾波電路包括電容C27、電容C28、電阻R18、電感L5、電阻R19、電容C29和電容C30，所述電容C27、所述電容C28和所述電阻R18相互并聯后均串聯所述電感L5，再并聯所述電阻R19、所述電容C29和所述電容C30，所述第四π型容抗高頻濾波電路均串聯有相互并聯的整流二極管VD8和整流二極管VD9;所述第四型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C31接地。
[0031]9路直流輸出為通信機房的逆變裝置提供了穩定且獨立的電源。型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片的設置進一步使得輸出的電源穩定。
[0032]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中所述開關電源還包括連接所述高頻變壓器的原邊繞組的吸收電路，所述吸收電路用于緩沖輸入的電壓的波動；所述吸收電路包括電阻R3、電容C3和二極管VD1，所述電阻R3并聯所述電容C3后串聯所述二極管VDl，其中所述電阻R3和所述電容C3連接所述二極管VDl的負極。
[0033]吸收電路用于緩沖高頻變壓器原邊繞組連接的電源，較少電源波動帶來的不利影響。
[0034]本發明實現的技術效果:一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源包括電壓反饋及誤差補償電路，以及在9路直流輸出端口設置有31型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片，能夠為通信機房的逆變裝置提供穩定可靠、電壓紋波較小電源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0036]圖1示出了本發明第一實施例提供的用于通信機房的逆變裝置的開關電源的連接框圖；
[0037]圖2示出了本發明第二實施例提供的用于通信機房的逆變裝置的開關電源的連接框圖；
[0038]圖3示出了本發明第二實施例提供的用于通信機房的逆變裝置的開關電源的電路圖。
[0039]圖中標記:高頻變壓器101，開關電源控制器102，多路輸出整流濾波及穩壓電路103，電壓反饋及誤差補償電路104，驅動及緩沖電路105，輸入濾波電路106，啟動電路107，吸收電路108，電流檢測及保護電路109，振蕩電路110。
【具體實施方式】
[0040]下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0041]通信機房的各類交流設備在緊急情況下多通過蓄電池組進行直流/交流逆變供電，逆變裝置的正常工作需要開關電源對其控制系統、電壓電流檢測和開關器件驅動進行多路相互隔離的供電。同時，由于提供逆變裝置能量來源的直流母線電壓可能會在一定范圍內波動，開關電源必須對直流輸入電壓的變化具備較強的適應性。此外，對精密傳感器的供電必須穩定可靠，電壓紋波較小，以保證系統正常工作。因此，常規開關電源亟需實現以上功能，滿足逆變裝置供電的高質量要求。本發明實施例公開的用于通信機房的逆變裝置的開關電源能夠為逆變裝置提供穩定可靠、電壓紋波較小的電源。
[0042]參閱圖1，第一實施例提供的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，包括高頻變壓器101、多路輸出整流濾波及穩壓電路103和開關電源控制器102。高頻變壓器101的原邊繞組外接電源，高頻變壓器101的副邊繞組與多路輸出整流濾波及穩壓電路103相連，多路輸出整流濾波及穩壓電路103包括型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片。
[0043]開關電源還包括電壓反饋及誤差補償電路104和驅動及緩沖電路105，開關電源控制器102通過電壓反饋及誤差補償電路104連接高頻變壓器101的反饋繞組，開關電源控制器102通過驅動及緩沖電路105連接高頻變壓器101的原邊繞組。
[0044]使用該開關電源時，高頻變壓器101的原邊繞組外接電源，高頻變壓器101的副邊繞組接多路輸出整流濾波及穩壓電路103。開關電源控制器102發送驅動信號給驅動及緩沖電路105，驅動及緩沖電路105使得高頻變壓器101的原邊繞組接通電源，實現了直流到交流的轉化。得到交流信號后，高頻變壓器101的副邊繞組產生感應電流，感應電流經過多路輸出整流濾波及穩壓電路103后被整流和濾波，多路輸出整流濾波及穩壓電路103設置的π型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片使得多路輸出整流濾波及穩壓電路103輸出的電流穩定且電壓紋波較小。電壓反饋及誤差補償電路104將外接的電源的電壓變化反饋給開關電源控制器102，開關電源控制器102根據外接的電源的電壓變化控制驅動信號的占空比，以使多路輸出整流濾波及穩壓電路103的輸出電壓穩定。
[0045]參閱圖2，第二實施例提供的用于通信機房的逆變裝置的開關電源在第一實施例的基礎上還包括輸入濾波電路106、啟動電路107、吸收電路108、振蕩電路110、電流檢測及保護電路109。輸入濾波電路106外接電源，高頻變壓器101的原邊繞組連接輸入濾波電路106。輸入濾波電路106還通過啟動電路107連接開關電源控制器102。吸收電路108連接高頻變壓器101的原邊繞組。振蕩電路110連接開關電源控制器102。開關電源控制器102還通過電流檢測及保護電路109連接驅動及緩沖電路105。
[0046]其中，輸入濾波電路106 —般外接200-500V的直流電源，起到濾波和穩壓的作用，使輸入高頻變壓器101的原邊繞組的電流和電壓穩定。啟動電路107用于在該開關電源啟動時為開關電源控制器102供電。當該開關電源工作時，則由電壓反饋及誤差補償電路104為開關電源控制器102供電。吸收電路108的設置進一步穩定輸入高頻變壓器101的原邊繞組的電流和電壓穩定。振蕩電路110通過開關電源控制器102決定高頻變壓器101的開關頻率。電流檢測及保護電路109形成過流保護反饋環節。
[0047]參閱圖3，本發明實施例以UC3842為開關電源控制器。UC3842是一種性能優良的電流控制型脈寬調制芯片，它采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，共有8個引腳，各引腳功能如下:
[0048]引腳1，誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性；引腳2，反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準電壓進行比較，產生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；引腳3，電流檢測輸入端，當檢測電壓超過IV時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態；引腳4，定時端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定，f = 1.72/(RTXCT);引腳5為公共地端；引腳6，推挽輸出端，內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1A ;引腳7，直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW ;引腳8，5V基準電壓輸出端，有50mA的負載能力。
[0049]輸入濾波電路106包括電容Cl、電容C2、電感LI以及電感L2，電容Cl串聯電感LI后并聯電容C2，并在電容Cl和電容C2的另一極性側之間串聯電感L2，輸入濾波電路通過熔斷器Fl外接直流電源。
[0050]輸入濾波電路106通過啟動電路107連接UC3842。啟動電路107包括電容C4、電容C5和電阻R2，電容C4和電容C5并聯后串聯電阻R2，電阻R2連接電感L1、電容C2以及高頻變壓器101的原邊繞組的公共連接點，電容C4和電容C5連接電阻R2的極性側連接UC3842，電阻R2連接UC3842的引腳7，電容C4和電容C5的另一極性側接地。
[0051]電壓反饋及誤差補償電路104包括電壓反饋電路和誤差補償電路。電壓反饋電路包括整流二極管VD2，整流二極管VD2與電容C6、電容C7和電阻R6并聯后，再串聯整流二極管VD3，再并聯電容C4和電容C5，再依次串聯電阻R4和可調電阻R10，電阻RlO并聯電容C9，電容C9使可調電阻RlO的調節平滑。
[0052]高頻變壓器101的反饋繞組的輸出信號經過電壓反饋電路整流和濾波后連接UC3842的引腳7，為UC3842供電，同時經過電阻R4和電阻RlO分壓后，電壓反饋信號輸入UC3842的引腳2。
[0053]誤差補償電路包括并聯的電阻R7和電容C8，誤差補償電路連接電阻R4和UC3842的引腳1，在引腳2和引腳I之間形成PI調節，以改善反饋環的頻率特性。
[0054]驅動及緩沖電路105包括驅動電路和緩沖電路。驅動電路包括電阻R8、電阻R12和MOS管，電阻R8和電阻R12并聯后連接MOS管的柵極，電阻R8連接UC3842的引腳6，MOS管的漏極連接高頻變壓器的原邊繞組，MOS管的源極通過電阻R14接地。
[0055]緩沖電路并聯MOS管，緩沖電路包括二極管VD4、電阻R9和電容C10，二極管VD4并聯電阻R9后串聯電容C10，二極管VD4的負極連接MOS管的源極，電容ClO連接MOS管的漏極。
[0056]振蕩電路110包括電阻R11、電容Cll和電容C12，電阻Rll串聯電容Cll后再并聯電容C12，電阻Rll和電容Cll的公共連接點連接UC3842的引腳4，UC3842的引腳8連接電阻Rll和電容Cll的公共連接點，電容Cll和電容C12接地。本發明實施例中Rll =20ΚΩ，C12 = 2.2nF，由公式f = 1.72/(RTX CT)得出振蕩電路110的振蕩頻率為40KHz。
[0057]多路輸出整流濾波及穩壓電路103包括9路直流輸出，9路直流輸出包括三路獨立的15V直流輸出、兩路共地的15V直流輸出、兩路分別為正負15V的共地直流輸出和兩路獨立的24V直流輸出。
[0058]其中，三路獨立的15V直流輸出為通信機房的逆變裝置的上橋臂供電。兩路共地的15V直流輸出分別為通信機房的逆變裝置的下橋臂和逆變裝置的主電路過熱保護電路供電。兩路分別為正負15V的共地直流輸出為通信機房的逆變裝置的電壓電流檢測元器件供電。兩路獨立的24V直流輸出為通信機房的逆變裝置的控制系統供電。
[0059]三路獨立的15V直流輸出均包括第一型容抗高頻濾波電路，第一型容抗高頻濾波電路包括電容C14、電容C15、電阻R15、電感L3、電容C16和電容C17。電容C14、電容C15和電阻R15相互并聯后均串聯電感L3，再并聯電容C16和電容C17，第一 π型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD5。
[0060]兩路共地的15V直流輸出均包括第二型容抗高頻濾波電路，第二型容抗高頻濾波電路包括電容C18、電容C19、電阻R16、電感L4、電容C20和電容C21。電容C18、電容C19和電阻R16相互并聯后均串聯電感L4，再并聯電容C20和電容C21，第二 π型容抗尚頻濾波電路均串聯有整流一極管VD6。
[0061]兩路分別為正負15V的共地直流輸出均包括第三型容抗高頻濾波電路，第三型容抗高頻濾波電路包括電容C22、電容C23、電阻R17、LM7815穩壓芯片、電容C24和電容C25。電容C22、電容C23和電阻R17相互并聯后均串聯LM7815穩壓芯片，再并聯電容C24和電容C25，第三Ji型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD7 ;第三型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C26接地。
[0062]兩路獨立的24V直流輸出均包括第四型容抗高頻濾波電路，第四型容抗高頻濾波電路包括電容C27、電容C28、電阻R18、電感L5、電阻R19、電容C29和電容C30。電容C27、電容C28和電阻R18相互并聯后均串聯電感L5，再并聯電阻R19、電容C29和電容C30，第四型容抗高頻濾波電路均串聯有相互并聯的整流二極管VD8和整流二極管VD9 ;第四Ji型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C31接地。
[0063]吸收電路108連接高頻變壓器101的原邊繞組，吸收電路108用于緩沖輸入的電壓的波動。吸收電路包括電阻R3、電容C3和二極管VD1，電阻R3并聯電容C3后串聯二極管VDl，其中電阻R3和電容C3連接二極管VDl的負極。
[0064]電流檢測及保護電路109包括取樣電阻R14、電阻R13和電容C13。取樣電阻R14串聯電阻R13后再并聯電容C13，取樣電阻R14和電容C13均接地。取樣電阻R14將流經高頻變壓器101原邊繞組的電流轉為電壓信號，經電阻R13和電容C13濾波后接入UC3842的引腳3，形成過流保護反饋環節。當UC3842檢測到取樣電阻R14上的電壓超過設定報警值時，UC3842過流保護功能啟動，閉鎖驅動脈沖。
[0065]該用于通信機房的逆變裝置的開關電源還包括電源指示電路和反饋指示電路。電源指示電路和輸入濾波電路106并聯，電源指示電路包括串聯的電阻Rl和發光二極管LEDl，電阻Rl連接在熔斷器Fl和電感LI的公共連接點，光二極管LEDl的負極接地。反饋指示電路包括串聯的電阻R5和發光二極管LED2，電阻R5連接二極管VD2和二極管VD3的公共連接點，發光二極管LED2的負極接地。
[0066]使用該用于通信機房的逆變裝置的開關電源時，開關電源連接電池組，電池組提供200-500V的直流電，電流流經輸入濾波電路106后，可能存在的交流信號被濾除，同時更加穩定。當啟動電路107包括的電容的電壓達到UC3842的工作電壓時，UC3842開始工作。UC3842的引腳6向驅動及緩沖電路105發出驅動信號，驅動及緩沖電路105包括的MOS管導通，高頻變壓器101的原邊繞組通過電流，電流流經MOS管的漏極和源極。當UC3842的引腳6未向驅動及緩沖電路105發出驅動信號時，高頻變壓器101的原邊繞組沒有電流。電流間歇性地通斷，將電能傳送到高頻變壓器101的副邊繞組。副邊繞組有9路輸出整流濾波及穩壓電路，輸出電路設置的π型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片使得輸出的電流穩定且電壓紋波較小。電壓反饋及誤差補償電路104將電池組的電壓變化反饋給開關電源控制器102，開關電源控制器102根據外接的電源的電壓變化控制驅動信號的占空比，以使多路輸出整流濾波及穩壓電路103的輸出電壓穩定。
[0067]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可以將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊制作成單個集成電路模塊來實現。
[0068]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，包括高頻變壓器、多路輸出整流濾波及穩壓電路和開關電源控制器，所述高頻變壓器的原邊繞組外接電源，所述高頻變壓器的副邊繞組與所述多路輸出整流濾波及穩壓電路相連，所述多路輸出整流濾波及穩壓電路包括π型容抗高頻濾波電路、共模濾波電容和穩壓芯片； 所述開關電源還包括電壓反饋及誤差補償電路和驅動及緩沖電路，所述開關電源控制器通過所述電壓反饋及誤差補償電路連接所述高頻變壓器的反饋繞組，所述開關電源控制器通過所述驅動及緩沖電路連接所述高頻變壓器的原邊繞組。
2.根據權利要求1所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述開關電源還包括輸入濾波電路，所述高頻變壓器通過所述輸入濾波電路外接電源；所述輸入濾波電路包括:電容Cl、電容C2、電感LI以及電感L2，所述電容Cl串聯所述電感LI后并聯所述電容C2，并在所述電容Cl和所述電容C2的另一極性側之間串聯所述電感L2，所述輸入濾波電路通過熔斷器Fl外接直流電源。
3.根據權利要求2所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述開關電源還包括啟動電路，所述輸入濾波電路通過所述啟動電路連接所述開關電源控制器，所述啟動電路包括電容C4、電容C5和電阻R2，所述電容C4和所述電容C5并聯后串聯所述電阻R2，所述電阻R2連接所述電感L1、所述電容C2以及所述高頻變壓器的原邊繞組的公共連接點，所述電容C4和所述電容C5連接所述電阻R2的極性側連接所述開關電源控制器，所述電容C4和所述電容C5的另一極性側接地。
4.根據權利要求3所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述開關電源控制器為UC3842，所述UC3842的引腳7連接所述電阻R2。
5.根據權利要求4所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述電壓反饋及誤差補償電路包括電壓反饋電路和誤差補償電路， 所述電壓反饋電路包括整流二極管VD2，所述整流二極管VD2與電容C6、電容C7和電阻R6并聯后，再串聯整流二極管VD3，再并聯電容C4和電容C5，再依次串聯電阻R4和可調電阻R10，電阻RlO并聯電容C9 ； 所述高頻變壓器的反饋繞組的輸出經過所述電壓反饋電路整流和濾波后為所述UC3842供電，同時經過所述電阻R4和電阻RlO分壓后，電壓反饋信號輸入所述UC3842的引腳2 ; 所述誤差補償電路包括并聯的電阻R7和電容CS，所述誤差補償電路連接所述電阻R4和所述UC3842的引腳1，在所述引腳2和所述引腳I之間形成PI調節，以改善反饋環的頻率特性。
6.根據權利要求4所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述驅動及緩沖電路包括驅動電路和緩沖電路， 所述驅動電路包括電阻R8、電阻R12和MOS管，所述電阻R8和所述電阻Rl2并聯后連接所述MOS管的柵極，所述電阻R8連接所述UC3842的引腳6，所述MOS管的漏極連接所述高頻變壓器的原邊繞組，所述MOS管的源極通過電阻R14接地； 所述緩沖電路并聯所述MOS管，所述緩沖電路包括二極管VD4、電阻R9和電容C10，所述二極管VD4并聯所述電阻R9后串聯所述電容C10，所述二極管VD4的負極連接所述MOS管的源極，所述電容ClO連接所述MOS管的漏極。
7.根據權利要求4所述的開關電源用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述振蕩電路包括電阻R11、電容Cll和電容C12，所述電阻Rll串聯所述電容Cll后再并聯所述電容C12，所述振蕩電路連接所述UC3842的引腳4，所述UC3842的引腳8連接所述電阻Rll和電容CU。
8.根據權利要求1所述的開關電源用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述多路輸出整流濾波及穩壓電路包括9路直流輸出，所述9路直流輸出包括三路獨立的15V直流輸出、兩路共地的15V直流輸出、兩路分別為正負15V的共地直流輸出和兩路獨立的24V直流輸出； 所述三路獨立的15V直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的上橋臂供電；所述兩路共地的15V直流輸出分別為通信機房的逆變裝置的下橋臂和逆變裝置的主電路過熱保護電路供電；所述兩路分別為正負15V的共地直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的電壓電流檢測元器件供電；兩路獨立的24V直流輸出為所述通信機房的逆變裝置的控制系統供電。
9.根據權利要求8所述的開關電源用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述三路獨立的15V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第一 型容抗高頻濾波電路，所述第一 π型容抗高頻濾波電路包括電容C14、電容C15、電阻R15、電感L3、電容C16和電容C17，所述電容C14、所述電容C15和所述電阻R15相互并聯后均串聯所述電感L3，再并聯所述電容C16和所述電容C17，所述第一 型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD5 ； 所述兩路共地的15V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第二 型容抗高頻濾波電路，所述第二 π型容抗高頻濾波電路包括電容C18、電容C19、電阻R16、電感L4、電容C20和電容C21，所述電容C18、所述電容C19和所述電阻R16相互并聯后均串聯所述電感L4，再并聯所述電容C20和所述電容C21，所述第二 型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD6 ； 所述兩路分別為正負15V的共地直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第三型容抗高頻濾波電路，所述第三π型容抗高頻濾波電路包括電容C22、電容C23、電阻R17、LM7815穩壓芯片、電容C24和電容C25，所述電容C22、所述電容C23和所述電阻Rl7相互并聯后均串聯LM7815穩壓芯片，再并聯所述電容C24和所述電容C25，所述第三π型容抗高頻濾波電路均串聯有整流二極管VD7 ;所述第三π型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C26接地； 所述兩路獨立的24V直流輸出的輸出整流濾波及穩壓電路均包括第四型容抗高頻濾波電路，所述第四π型容抗高頻濾波電路包括電容C27、電容C28、電阻R18、電感L5、電阻R19、電容C29和電容C30，所述電容C27、所述電容C28和所述電阻R18相互并聯后均串聯所述電感L5，再并聯所述電阻R19、所述電容C29和所述電容C30，所述第四π型容抗高頻濾波電路均串聯有相互并聯的整流二極管VD8和整流二極管VD9;所述第四型容抗高頻濾波電路均通過共模濾波電容C31接地。
10.根據權利要求1所述的用于通信機房的逆變裝置的開關電源，其特征在于，所述開關電源還包括連接所述高頻變壓器的原邊繞組的吸收電路，所述吸收電路用于緩沖輸入的電壓的波動；所述吸收電路包括電阻R3、電容C3和二極管VD1，所述電阻R3并聯所述電容C3后串聯所述二極管VD1，其中所述電阻R3和所述電容C3連接所述二極管VDl的負極。
【文檔編號】H02M3/335GK104518673SQ201510023303
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2015年1月16日 優先權日:2015年1月16日
【發明者】張琳, 劉漢霄, 李萌, 嚴居斌, 尹筍 申請人:成都城電電力工程設計有限公司