一种电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电源装置，包括电能输入端、电能输出端和至少一个供电模块，供电模块包括开关控制单元、变压器单元和整流单元，各供电模块的开关控制单元均连接电能输入端，开关控制单元为一条开关控制支路，开关控制支路上串设有控制开关和变压器单元的原边，变压器单元的副边输出连接整流单元，各供电模块的整流单元的直流侧均连接电能输出端。该电源装置通过控制控制开关能够实现电源装置输出的电压，在电压调节时没有严格的条件限制，因此，该电源装置的调压范围较宽，能够满足目前用电设备的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电源装置
本专利技术涉及一种电源装置，属于直流供电电源领域。
技术介绍
随着当前全球科技的迅速发展，用电设备所需求的电压越来越高，因此为这些高压用电设备提供电能的电源设备也需要更高的电压等级，以及较宽的电压范围，所以宽范围高压供电电源成为一种新的研究方向，而且随着用电设备的容量的增大，也就需要更大功率的电源为其提供充足的供电保障。但是，目前的电源装置的调压范围均较小，无法满足目前用电设备的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电源装置，用以解决目前电源装置的调压范围较小的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种电源装置，包括电能输入端、电能输出端和至少一个供电模块，所述供电模块包括开关控制单元、变压器单元和整流单元，各供电模块的开关控制单元均连接所述电能输入端；所述开关控制单元为一条开关控制支路，所述开关控制支路上串设有控制开关和所述变压器单元的原边，所述变压器单元的副边输出连接所述整流单元，各供电模块的整流单元的直流侧均连接所述电能输出端。开关控制支路中的控制开关的个数为两个，分别设置在变压器单元的原边的两端。所述电源装置还包括控制模块，所述控制模块控制连接各供电模块中的控制开关。所述控制模块包括一个控制器和与供电模块一一对应的驱动变压器，所述控制器的控制信号输出端输出连接各驱动变压器的原边的一端，驱动变压器的原边的另一端接地，所述驱动变压器的副边控制连接对应的控制开关。对于其中一个变压器单元，该变压器单元还包括一个取能绕组，所述取能绕组供电连接所述控制器。所述控制开关为功率管。所述整流单元为整流二极管。本专利技术提供的电源装置中包括至少一个供电模块，可以根据实际功率的需求来设置供电模块的个数，当需要较大输出功率时，可以设置较多个数的供电模块，反之，设置较少个数的供电模块，所以，该电源装置能够提升了输出功率的灵活性和可控制性。而且，供电模块中的开关控制支路串设有控制开关，通过改变控制开关的导通占空比能够相应改变变压器原边的电压，进而改变电源装置输出的电压，所以，该电源装置通过控制控制开关能够实现电源装置输出的电压，在电压调节时没有严格的条件限制，因此，该电源装置的调压范围较宽，能够满足目前用电设备的需求。附图说明图1是各供电模块并联连接的电路图；图2是电源装置的整体电路图；图3是电源装置的控制原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术提供的电源装置包括三部分，分别为电能输入端、电能输出端和和供电模块，供电模块的个数不唯一，可以是一个，也可以是至少两个，根据实际需要进行设置，比如：根据所需的功率来设置供电模块的个数。并且，当包括多个供电模块时，供电模块之间并联设置。本实施例中，供电模块以具备代表性的2个为例，分别为第一供电模块和第二供电模块，如图1所示。另外，为了适用于高压用电设备，电能输入端输入的电能可以为直流500V-3000V的宽范围高压电。对于任意一个供电模块，包括依次连接的开关控制单元、主变压器和整流单元。供电模块之间的并联设置具体为：这两个供电模块的开关控制单元均连接电能输入端，并且，这两个供电模块的整流单元的直流侧均连接电能输出端。开关控制单元具体为一条开关控制支路，该支路的一端连接电能输入端的正极，另一端接地，该支路上串设有两个控制开关和上述主变压器的原边绕组，并且，控制开关分设在主变压器的原边绕组的两侧。控制开关为电控型开关，比如：继电器或者全控型功率管，本实施例中，控制开关为全控型功率管，比如：IGBT。如图1所示，认定：第一供电模块中的开关控制支路为第一开关控制支路，第二供电模块中的开关控制支路为第二开关控制支路；第一开关控制支路中的两个功率管分别为第一功率管Q1和第二功率管Q2，第二开关控制支路中的两个功率管分别为第三功率管Q3和第四功率管Q4；第一供电模块中的主变压器为第一主变压器，第二供电模块中的主变压器为第二主变压器。第一主变压器的副边绕组输出连接第一整流单元的交流侧，第二主变压器的副边绕组输出连接第二整流单元的交流侧。整流单元可为可控整流，由可控开关器件构成；也可为不可控整流，由不可控器件构成，本实施例中，这两个整流单元均为不可控整流，具体为整流二极管。为了对各开关控制支路上的功率管进行控制，该电源装置还包括控制模块，控制模块控制连接各供电模块中的功率管。该控制模块用于输出相应的控制信号，其可以是常规的控制设备，比如：工控机或者工业用平板电脑，或者控制芯片，比如：单片机等。在本实施例中，给出控制模块的一种具体实施方式。如图2所示，控制模块包括控制器和驱动变压器，利用一个控制器来对该电源模块中的所有的功率管进行控制，该控制器的功能相当于驱动器，其可为常规的控制芯片。驱动变压器的个数与供电模块的个数相同，并且一一对应，即第一供电模块对应第一驱动变压器，第二供电模块对应第二驱动变压器。控制器的控制信号输出端通过对应的隔直电容输出连接第一驱动变压器的原边的一端和第二驱动变压器的原边的一端，这两个驱动变压器的原边的另一端均接地。由于每条开关控制支路中有两个功率管，所以，各驱动变压器均有两个副边绕组，每个副边绕组对应控制连接一个功率管。另外，为了保证控制器的可靠供电，设置有一个取能绕组，用于从变压器中取能，该取能绕组设置在某一个主变压器中，比如：第二主变压器，从第二主变压器中取出的能量经过整流后输送给控制器，为控制器提供稳定的工作电源。另外，该取能绕组还可以是第二主变压器本身就具备的绕组。同时，电源装置还包括设置在电能输出端处的电压检测装置，如图3所示，通过反馈电路将采集到的电压数据信息反馈给控制器，实现输出电压的闭环控制，具体如图2所示，输出电压经过反馈光耦控制到原边的控制器来控制驱动脉宽的大小以实现输出电压的稳定工作。另外，需要说明的是，图3只是大致表示了该电源装置的控制原理，其中，标有“第一主变压器”和“第二主变压器”的方框同时包含图1或2中的开关控制支路和对应的主变压器，驱动变压器控制连接对应的开关控制支路中的控制开关。该电源装置的工作原理为：根据设定的输出电压，控制器分别通过对应的隔直电容向第一驱动变压器和第二驱动变压器的原边输出相应地控制方波信号，第一驱动变压器通过两个副边绕组将控制信号分为两路，分别驱动第一功率管Q1和第二功率管Q2，同理，第二驱动变压器通过两个副边绕组将控制信号分为两路，分别驱动第三功率管Q3和第四功率管Q4。当这四个功率管均导通时，第一和第二开关控制支路导通，从电能输入端输出的电流依次经第一功率管Q1、第一主变压器的原边和第二功率管Q2到GND，从电能输入端输出的电流依次经第三功率管Q3、第二主变压器的原边和第四功率管Q4到GND，此时第一主变压器和第二主变压器共同储能；当这四个功率管均关断时，根据第一主变压器和第二主变压器同名端原理，电能从第一主变压器和第二主变压器的原边传递到副边，并经过对应的整流二极管整流后输出。不同的功率管导通占空比就对应不同的主变压器输出的交流电压，进而对应不同的输出电压，因此，通过调节功率管导通占空比能够相应调节电源装置的输出电压。另外，为了避免出现环流等情况，所有的开关控制支路导通或者断开必须同步，即同一时刻下两个开关控制支路必须同为导通状态或者同为断开状态。总之，通过功率管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置，其特征在于，包括电能输入端、电能输出端和至少一个供电模块，所述供电模块包括开关控制单元、变压器单元和整流单元，各供电模块的开关控制单元均连接所述电能输入端；所述开关控制单元为一条开关控制支路，所述开关控制支路上串设有控制开关和所述变压器单元的原边，所述变压器单元的副边输出连接所述整流单元，各供电模块的整流单元的直流侧均连接所述电能输出端。

【技术特征摘要】
1.一种电源装置，其特征在于，包括电能输入端、电能输出端和至少一个供电模块，所述供电模块包括开关控制单元、变压器单元和整流单元，各供电模块的开关控制单元均连接所述电能输入端；所述开关控制单元为一条开关控制支路，所述开关控制支路上串设有控制开关和所述变压器单元的原边，所述变压器单元的副边输出连接所述整流单元，各供电模块的整流单元的直流侧均连接所述电能输出端。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，开关控制支路中的控制开关的个数为两个，分别设置在变压器单元的原边的两端。3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括控制模块，所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张滨，曹亚，常志国，韩海伦，王锐，袁顺刚，张博，
申请(专利权)人：许继电源有限公司，许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41