一种开关电源制造技术

技术编号:15440989 阅读:131 留言:0更新日期:2017-05-26 06:16
本申请提供一种开关电源,通过电压变换单元接收交流输入电压,对所述交流输入电压进行滤波和变换,生成并输出高频交流电压;再通过多个无源开关单元接收所述高频交流电压,并对所述高频交流电压进行整流滤波后,生成恒定的电流并分别输出至多个负载;其中,所述无源开关单元中仅通过限流电容、整流电路及滤波电容这些无源器件即可实现对多个所述负载的独立恒流驱动,较通过AC-DC变换器与多路DC-DC变换器实现多路恒流驱动的现有技术而言,系统简单且成本低。

Switching power supply

The invention provides a switching power supply, receiving the AC input voltage through a voltage conversion unit, filtering and transformation of the AC input voltage, generates and outputs a high frequency AC voltage; and a plurality of passive switch unit receives the high frequency AC voltage through the rectifier filter, and the high frequency AC voltage, current generation constant and respectively output to a load; among them, only through the current limiting capacitor, a rectifier circuit and a filter capacitor of the passive device can realize the load of a plurality of independent constant current driving the passive switch unit, is through the AC-DC converter and multi-channel DC-DC converter to achieve the existing technology of multi-channel constant current drive the system is simple and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源
本申请涉及电力电子
,更具体地,涉及一种开关电源。
技术介绍
开关电源(Switchingmodepowersupply)利用脉宽调制(Pulsewidthmodulation)技术控制开关管开通和关断的时间比率来调节输出的电压或电流,用于给不同的负载供应电能。由于其效率高,体积小,控制灵活,在各个领域得到了广泛的应用。在大部分应用场合,开关电源的输出是恒压特性,保持输出电压恒定,其输出电流由负载决定。而在一些领域,如LED照明领域,由于LED负载的光通输出和通过自身的电流成正比,为了维持稳定的光通输出,需要采用直流稳流输出的开关电源实现对于LED负载的驱动。目前LED照明的趋势正朝着模组化的方向发展,一个开关电源通常能够实现对于多个模组的LED负载的驱动,这就要求所述开关电源能够提供多路的恒流输出以驱动多个模组。现有技术中对于多路输出的设计中,由于要使得各路输出相互独立互不影响,都是采用AC-DC变换器获得直流电压,然后再通过多路DC-DC变换器独立恒流控制。这样使得整体的方案比较复杂,成本较高。
技术实现思路
有鉴于此,本申请提供了一种开关电源,用以解决现有技术中方案复杂和成本高的问题。为实现所述目的,本申请提供的技术方案如下:一种开关电源,应用于多个负载的恒流驱动,所述开关电源包括:电压变换单元,用于接收交流输入电压,对所述交流输入电压进行滤波和变换,生成并输出高频交流电压;输入端均与所述电压变换单元的输出端相连的多个无源开关单元,一个所述无源开关单元的输出端与一个所述负载对应相连;所述无源开关单元包括:一端为所述无源开关单元的一个输入端的限流电容,用于接收所述高频交流电压,并对所述高频交流电压的输出电流进行限制;与所述限流电容的另一端相连的整流电路,用于对所述高频交流电压进行整流;与所述整流电路并联的滤波电容,并联的两个连接点分别作为所述无源开关单元的输出端,所述滤波电容用于对所述高频交流电压进行滤波,生成并输出恒定的电流至相连接的所述负载。优选的,所述整流电路为全波整流,包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管;所述无源开关单元中:所述限流电容的一端为所述无源开关单元的一个输入端;所述限流电容的另一端与所述第一二极管的阳极及所述第三二极管的阴极相连;所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连,连接点与所述滤波电容的一端相连;所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极相连,连接点与所述滤波电容的另一端相连;所述滤波电容的两端为所述无源开关单元的输出端;所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连,连接点为所述无源开关单元的另一个输入端。优选的,所述整流电路为半波整流,包括:第五二极管和第六二极管;所述无源开关单元中:所述限流电容的一端为所述无源开关单元的第一输入端;所述限流电容的另一端与所述第五二极管的阴极及所述第六二极管的阳极相连;所述第六二极管的阴极与所述滤波电容的一端相连;所述第五二极管的阳极与所述滤波电容的另一端相连;所述滤波电容的两端为所述无源开关单元的输出端;所述第五二极管的阳极与所述滤波电容的连接点为所述无源开关单元的第二输入端。优选的,所述多个无源开关单元两两对称连接于所述电压变换单元的输出端;其中,每两个对称连接的所述无源开关单元的第一输入端分别与所述电压变换单元的两个输出端相连,每两个对称连接的所述无源开关单元的第二输入端相连。优选的,所述无源开关单元还包括:与所述第二二极管及所述第四二极管的串联支路并联的第一开关管;阳极与所述第一开关管及所述第二二极管的阴极相连的第七二极管;所述第七二极管的阴极与所述滤波电容相连;输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制单元;所述控制单元的一个输入端接收基准信号;对流经所述负载的电流进行检测并输出检测信号的电流检测装置,所述电流检测装置的输出端与所述控制单元的另一输入端相连。优选的,所述无源开关单元还包括:与所述第五二极管并联的第一开关管;输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制单元;所述控制单元的一个输入端接收基准信号;对流经所述负载的电流进行检测并输出检测信号的电流检测装置,所述电流检测装置的输出端与所述控制单元的另一输入端相连。优选的,所述第一开关管为晶体管、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或者绝缘三双极型功率管IGBT。优选的,所述电流检测装置为:与所述负载串联连接的电阻;所述电阻与所述负载的连接点为所述电流检测装置的输出端;或者所述电流检测装置为:与所述负载串联连接的霍尔传感器;所述霍尔传感器的输出端为所述电流检测装置的输出端;或者所述电流检测装置为:电流互感器与信号处理电路;所述电流互感器的一次绕组与所述负载串联,所述电流互感器的二次绕组与所述信号处理电路相连,所述信号处理电路的输出端为所述电流检测装置的输出端。优选的,所述电压变换单元包括依次串联连接的低通滤波器、PFC稳压器及半桥谐振电路。优选的,所述低通滤波器为EMI滤波器。优选的,所述PFC稳压器包括:桥式整流桥、第一电感、第二开关管、第八二极管、第三电容及第四电容;其中:所述桥式整流桥的输入端为所述PFC稳压器的输入端;所述第一电感的一端与所述桥式整流桥的输出端相连;所述第一电感的另一端与所述第二开关管的输入端及所述第八二极管的阳极相连;所述第二开关管的输出端接地;所述第三电容及所述第四电容串联连接于所述第八二极管的阴极与地之间;所述第三电容及所述第四电容的串联支路的两端为所述PFC稳压器的输出端。优选的,所述半桥谐振电路包括:第三开关管、第四开关管、第二电感、第五电容及变压器;其中:所述第三开关管的输入端为所述半桥谐振电路的一个输入端;所述第二电感连接于所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端之间;所述第四开关管的输出端接地;所述第五电容的一端与所述第二电感的中点及所述变压器原边绕组的异名端相连;所述第五电容的另一端与所述第三电容和所述第四电容的串联连接点及所述变压器原边绕组的同名端相连;所述变压器副边绕组的两端分别为所述半桥谐振电路的输出端。优选的,所述半桥谐振电路包括:第三开关管、第四开关管、第三电感、第五电容及变压器;其中:所述第三电感的第一线圈的同名端为所述半桥谐振电路的一个输入端;所述第三开关管的输入端与所述第三电感的第一线圈的异名端相连;所述第三开关管的输出端与所述第四开关管的输入端相连;所述第四开关管的输出端与所述第三电感的第二线圈的同名端相连;所述第三电感的第二线圈的异名端接地;所述第五电容的一端与所述第三开关管的输出端、所述第四开关管的输入端及所述变压器原边绕组的异名端相连;所述第五电容的另一端与所述第三电容和所述第四电容的串联连接点及所述变压器原边绕组的同名端相连;所述变压器副边绕组的两端分别为所述半桥谐振电路的输出端。由以上可知,本申请提供的开关电源,通过电压变换单元接收交流输入电压,对所述交流输入电压进行滤波和变换,生成并输出高频交流电压;再通过多个无源开关单元接收所述高频交流电压,并对所述高频交流电压进行整流滤波后,生成恒定的电流并分别输出至多个负载;其中,所述无源开关单元中仅通过限流电容、整流电路及滤波电容这些无源器件即可实现对多个所述负载的独立恒流驱动,较通过AC-DC变换本文档来自技高网...
一种开关电源

【技术保护点】
一种开关电源,其特征在于,应用于多个负载的恒流驱动,所述开关电源包括:电压变换单元,用于接收交流输入电压,对所述交流输入电压进行滤波和变换,生成并输出高频交流电压;输入端均与所述电压变换单元的输出端相连的多个无源开关单元,一个所述无源开关单元的输出端与一个所述负载对应相连;所述无源开关单元包括:一端为所述无源开关单元的一个输入端的限流电容,用于接收所述高频交流电压,并对所述高频交流电压的输出电流进行限制;与所述限流电容的另一端相连的整流电路,用于对所述高频交流电压进行整流;与所述整流电路并联的滤波电容,并联的两个连接点分别作为所述无源开关单元的输出端,所述滤波电容用于对所述高频交流电压进行滤波,生成并输出恒定的电流至相连接的所述负载。

【技术特征摘要】
1.一种开关电源,其特征在于,应用于多个负载的恒流驱动,所述开关电源包括:电压变换单元,用于接收交流输入电压,对所述交流输入电压进行滤波和变换,生成并输出高频交流电压;输入端均与所述电压变换单元的输出端相连的多个无源开关单元,一个所述无源开关单元的输出端与一个所述负载对应相连;所述无源开关单元包括:一端为所述无源开关单元的一个输入端的限流电容,用于接收所述高频交流电压,并对所述高频交流电压的输出电流进行限制;与所述限流电容的另一端相连的整流电路,用于对所述高频交流电压进行整流;与所述整流电路并联的滤波电容,并联的两个连接点分别作为所述无源开关单元的输出端,所述滤波电容用于对所述高频交流电压进行滤波,生成并输出恒定的电流至相连接的所述负载。2.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,所述整流电路为全波整流,包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管;所述无源开关单元中:所述限流电容的一端为所述无源开关单元的一个输入端;所述限流电容的另一端与所述第一二极管的阳极及所述第三二极管的阴极相连;所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连,连接点与所述滤波电容的一端相连;所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阳极相连,连接点与所述滤波电容的另一端相连;所述滤波电容的两端为所述无源开关单元的输出端;所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连,连接点为所述无源开关单元的另一个输入端。3.根据权利要求1所述的开关电源,其特征在于,所述整流电路为半波整流,包括:第五二极管和第六二极管;所述无源开关单元中:所述限流电容的一端为所述无源开关单元的第一输入端;所述限流电容的另一端与所述第五二极管的阴极及所述第六二极管的阳极相连;所述第六二极管的阴极与所述滤波电容的一端相连;所述第五二极管的阳极与所述滤波电容的另一端相连;所述滤波电容的两端为所述无源开关单元的输出端;所述第五二极管的阳极与所述滤波电容的连接点为所述无源开关单元的第二输入端。4.根据权利要求3所述的开关电源,其特征在于,所述多个无源开关单元两两对称连接于所述电压变换单元的输出端;其中,每两个对称连接的所述无源开关单元的第一输入端分别与所述电压变换单元的两个输出端相连,每两个对称连接的所述无源开关单元的第二输入端相连。5.根据权利要求2所述的开关电源,其特征在于,所述无源开关单元还包括:与所述第二二极管及所述第四二极管的串联支路并联的第一开关管;阳极与所述第一开关管及所述第二二极管的阴极相连的第七二极管;所述第七二极管的阴极与所述滤波电容相连;输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制单元;所述控制单元的一个输入端接收基准信号;对流经所述负载的电流进行检测并输出检测信号的电流检测装置,所述电流检测装置的输出端与所述控制单元的另一输入端相连。6.根据权利要求3所述的开关电源,其特征在于,所述无源开关单元还包括:与所述第五二极管并联的第一开关管;输出端与所述第一开关管的控制端相连的控制单元;所述控制单元的一个输入端接收基准信号;对流经...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈忠孙骁
申请(专利权)人:常州明石晶电科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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