一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，包括主功率变压器V1，及设置在主功率变压器V1电压输入端Vin的驱动电路和启动电路，所述驱动电路和启动电路相并联，启动电路连接PWM控制芯片，PWM控制芯片连接有供电电路；所述驱动电路连接有关断电路。利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电，主功率变压器V1原边并联有吸收电路的绕组和辅助绕组N1 N2，副边绕有若干个辅助供电输出绕组，利用外部反激电路做多路辅助供电。该电路减少了电源系统中的发热源，提高稳定性；降低了变换器损耗，提高了效率，增大了功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于开关电源
，涉及一种高压辅助供电的方案，其满足初次启动滞后将启动电路断开，减少电路损耗与发热，提高稳定性。
技术介绍
直流输入变换器就是将输入的直流电压，经过高频斩波或高频逆变后，通过整流和滤波环节，转换成所需要幅值的电压。高压直流输入电源做为直流电源的一部分，在太阳能、风能、交通体系、火电厂、水利发电厂等区域有着非常广泛的应用。特别指出：高压直流指500V直流以上电压；宽范围指最高电压至少两倍于最低电压。在高压直流电源方案中，无论主功率电路采用全桥、多管正激或者多电平LLC等任何拓扑，在主电路启动之前，总是需要一组或数组小功率辅助电源先启动，给主功率控制电路、保护电路、通讯电路、显示电路等先供电后，主功率电路才启动工作。因此，一个完善的辅助供电电路设计在高压直流输入电源中尤为重要。传统的实现方法主要有利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电(如图1)和利用外部反激电路做多路辅助供电(如图2)；利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电(如图1)电路组成有功率电阻R1，稳压管Z1，旁路电容C1，PWM控制芯片U1，从功率变压引出来的辅助绕组N1，快恢复二极管D1，滤波电容C2，限流电阻R2组成；其工作原理为：当电源系统上电后，首先通过电阻R1给电容C1充电，当电容C1的电压Vc达到控制芯片U1的启动电压时，U1启动输出PWM波，驱动主功率开关管开始工作，辅助绕组N1开始输出矩形波，经过二极管D1、电容C2整流滤波后
输出有效直流电压供给PWM驱动芯片U1和其他保护、显示电路等。利用外部反激电路做多路辅助供电(如图2)电路组成有辅助变压器T1以及从辅助变压器引出的自馈绕组N1，功率电阻R1，稳压管Z1，旁路电容C1，PWM控制芯片U1，快恢复二极管D1，滤波电容C2，限流电阻R2组成以及吸收电路101，副边输出NS1、NS1......(根据需求设计多路输出)；其工作原理与利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电电路原理相似，系统上电后，先通过R1给PWM控制芯片U1供电，当U1满足电压要求开始输出是，自馈绕组N1开始输出，经整流滤波后输出稳定直流供给各控制电路。无论是利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电电路还是利用外部反激电路做多路辅助供电电路，都有一个缺点，电阻R1做启动时没有关断，当按照最低电压可以启动设计电路时，R1阻值一般选择比较小，当有高于最低电压两倍的高压输入时，启动电流增大到两倍以上，电阻的发热量按照电流平方的关系增加，当电路长时间工作在额定或者高压工况时，R1上发热很严重，长时间运行有可能影响整个电源模块稳定性，即使加上风扇冷缺，对效率的影响也非常严重。基于此，提出一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，该电路能够解决当电路长时间工作在额定或者高压工况时，R1上发热很严重，长时间运行有可能影响整个电源模块稳定性，对效率的影响非常严重的问题。本技术的目的是通过下述技术方案来实现的。一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，包括主功率变压器V1，及设置在主功率变压器V1电压输入端Vin的驱动电路和启动电路，所述驱动电路和启动电路相并联，启动电路连接PWM控制芯片，PWM控制芯片连接有供电电
路；所述驱动电路连接有驱动关断电路。进一步，所述启动电路包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R1、电阻R1连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极接并联有电容C1的稳压管Z1，开关管Q1的栅极与驱动电路相连。进一步，所述驱动电路包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R3，电阻R3分别连接并联有电阻R5和电容C5的稳压管Z2和串联有电阻R4的稳压管Z3，串联稳压管Z3的电阻R4与开关管Q1的栅极相连。进一步，所述驱动关断电路包括连接在稳压管Z3的正端的开关管Q2，开关管Q2栅极和漏极连接并联的电容C4、电阻R7，并联的电容C4、电阻R7连接一串接有电阻R6的稳压管Z4，稳压管Z4正端连接辅助绕组N2，辅助绕组N2输出端上连接有电容C3和整流管D2。进一步，所述供电电路包括连接在PWM控制芯片U1上的电阻R2，电阻R2连接辅助绕组N1，辅助绕组N1输出端上连接有电容C2和整流管D1。进一步，所述辅助绕组N1和辅助绕组N2绕在主功率变压器V1上做单路辅助供电。进一步，主功率变压器V1原边绕组包括并联有吸收电路的绕组、辅助绕组N1和辅助绕组N2，主功率变压器V1副边绕有若干个辅助供电输出绕组。进一步，所述并联有吸收电路的绕组上连接有开关，开关与连接在PWM控制芯片U1上的PWM滤波输出电阻R6相连。本技术的有益效果是：1、减少电源系统中的发热源，提高稳定性；2、降低变换器损耗，提高效率，增大功率密度。附图说明图1是传统利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电电路图；图2是传统利用外部反激电路做多路辅助供电电路图；图3是本技术采用的电路图；图4是利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电的改进方案；图5是利用外部反激电路做多路辅助供电的改进方案。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。本高压直流宽范围输入电源辅助供电电路设计介绍如下：本方案如图3，由功率电阻R1，限流电阻R2、R4、R6，分压电阻R3、R5、R7，稳压管Z1、Z2，快恢复整流管D1、D2，滤波电容C1、C2、C3、C4、C5，开关管Q1、Q2，PWM控制芯片U1以及辅助绕组N1、N2组成。在主功率变压器V1电压输入端Vin设置有驱动电路和启动电路，驱动电路和启动电路相并联，启动电路连接PWM控制芯片，PWM控制芯片连接有供电电路；所述驱动电路连接有驱动关断电路。其中，电阻R1、开关管Q1、稳压管Z1、电容C1组成启动电路；包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R1、电阻R1连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极接并联有电容C1的稳压管Z1，开关管Q1的栅极与驱动电路相连。电阻R3、R4、R5、稳压管Z2、Z3、电容C5组成驱动电路；包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R3，电阻R3分别连接并联有电阻R5和电容C5的稳压管Z2和串联有电阻R4的稳压管Z3，串联稳压管Z3的电阻R4与开关管Q1的栅极相连。辅助绕组N2、整流管D2、稳压管Z4、电容C3、C4、电阻R6、R7、开关管Q2组成驱动关断电路，包括连接在稳压管Z3的正端的开关管Q2，开关管Q2栅极和漏极连接并联的电容C4、电阻R7，并联的电容C4、电阻R7连接一串接有电阻R6的稳压管Z4，稳压管Z4正端连接辅助绕组N2，辅助绕组N2输出端上连接有电容C3和整流管D2。辅助绕组N1、整流管D1、电容C2、电阻R2组成供电电路，包括连接在PWM控制芯片U1上的电阻R2，电阻R2连接辅助绕组N1，辅助绕组N1输出端上连接有电容C2和整流管D1。对于传统两种方案的改进，利用主功率变压器加辅助绕组做单路辅助供电的改进方案如图4，辅助绕组N1和辅助绕组N2绕在主功率变压器V1上做单路辅助供电。利用外部反激电路做多路辅助供电的改进方案如图5，主功率变压器V1原边绕组包括并联有吸收电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，其特征在于：包括主功率变压器V1，及设置在主功率变压器V1电压输入端Vin的驱动电路和启动电路，所述驱动电路和启动电路相并联，启动电路连接PWM控制芯片，PWM控制芯片连接有供电电路；所述驱动电路连接有关断电路。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，其特征在于：包括主功率变压器V1，及设置在主功率变压器V1电压输入端Vin的驱动电路和启动电路，所述驱动电路和启动电路相并联，启动电路连接PWM控制芯片，PWM控制芯片连接有供电电路；所述驱动电路连接有关断电路。2.根据权利要求1所述的一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，其特征在于：所述启动电路包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R1、电阻R1连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的源极接并联有电容C1的稳压管Z1，开关管Q1的栅极与驱动电路相连。3.根据权利要求1所述的一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，其特征在于：所述驱动电路包括并联在主功率变压器V1电压输入端Vin的电阻R3，电阻R3分别连接并联有电阻R5和电容C5的稳压管Z2和串联有电阻R4的稳压管Z3，串联稳压管Z3的电阻R4与开关管Q1的栅极相连。4.根据权利要求1所述的一种高压直流宽范围输入电源辅助供电电路，其特征在于：所述关断电路包括连接在稳压管Z3的正端的开关管Q2，开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：代杰仕，姜毅，
申请(专利权)人：西安唯电电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61