一种双级输入逆变电源的恒压输出电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，包括推挽式变压器、转换开关K1，开关驱动电路、整流滤波电路，所述推挽式变压器通过转换开关K1连接整流滤波电路，所述推挽式变压器的输入绕组包括两个匝数相同的、带有中心抽头的绕组，其输出绕组为两个匝数相同的独立绕组，转换开关K1的常闭触点分别连接推挽式变压器的两输出绕组的B、C端口，常开触点连接A、D端口，使继电器衔铁在释放状态时，常闭触点连接的两输出绕组端口处于内部短接状态且未与整流滤波电路连接，从而将推挽式变压器两个输出绕组串联输出；而在继电器衔铁吸合状态时，推挽式变压器两个输出绕组并联输出。本实用新型专利技术对于12V或24V输入共用一个推挽式变压器，实现恒压输出。

【技术实现步骤摘要】
一种双级输入逆变电源的恒压输出电路
本技术涉及恒压输出电路设计
，尤其涉及的是一种双级输入逆变电源的恒压输出电路。
技术介绍
随着光伏发电等绿色再生能源的兴起，逆变电源应用及相关研究日益广泛和深入。它广泛应用于家庭、公司服务器、卫星中继站甚至航空航天事业中。升压电路是逆变电源的一个关键部分，它的工作稳定性、安全性、响应灵敏性等的关键指标都影响着整个逆变电源系统的正常运行。在升压电路中，普遍使用的方式有：Push-Pull(推挽式拓扑)、WeinbergCircuit(温伯格电路拓扑)、Half-Bridge(半桥式拓扑)、Full-Bridge(全桥式拓扑)等几种，其中最为常用的是Push-Pull(推挽式拓扑)。对于这几种拓扑而言，输入电压限定在比较窄的范围以便确保一个固定的变压比，当输入电压发生较大变化时，升压输出部分电压会过高，可能烧毁高压用电部分。虽然输出电压过高可以通过PWM调制达到设定电压输出的目的，但由此会降低电源转换效率(此时PWM驱动信号的脉冲宽度十分窄，导致电源转换率降低)。故在多输入开关变换器的耦合方案中，各输入对应各自的功率转换电路或者通过较复杂的控制电路，这样虽然适应了不同输入电压时的情况，但系统方案成本较高，经济性下降。
技术实现思路
本技术的目的在于通过研究基于推挽式拓扑的双电压输入的升压DC-DC恒压输出直流变换器的关键技术，提供一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，以克服现有技术所存在的不足。本技术解决其技术问题的技术方案是：一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，包括推挽式变压器、转换开关K1，开关驱动电路，整流滤波电路，所述推挽式变压器通过转换开关K1连接整流滤波电路，其特征在于：所述推挽式变压器的输入绕组包括两个匝数相同的、带有中心抽头的绕组，其输出绕组为两个匝数相同的独立绕组，所述开关驱动电路包括三极管、稳压二极管、电阻、电容，稳压二极管的阳极端连接三极管基极，稳压二极管的阴极端通过电阻R2连接至直流电源；三极管的基极电路由电阻R1和电容C4并联构成，基极电路的一端接地；三极管的集电极端连接转换开关K1的继电器线圈，并在继电器线圈上并联一个续流二极管D7，续流二极管D7同继电器线圈连接至直流电源；转换开关K1是双刀双掷型继电器，其常闭触点分别连接推挽式变压器的两输出绕组的B、C端口，常开触点连接A、D端口，使继电器衔铁在释放状态时，常闭触点连接的两输出绕组端口处于内部短接状态且未与整流滤波电路连接，从而将推挽式变压器两个输出绕组串联输出；而在继电器衔铁吸合状态时，推挽式变压器两个输出绕组并联输出。所述稳压二极管的基准值在15V至21V之间选取。所述稳压二极管包括串联连接的稳压二极管D5和D6，且满足：15V＜(VD5+VD6)＜21V。所述整流滤波电路包括二极管D1-D4。所述整流滤波电路包括两个并联的铝电解电容。本技术的有益效果是：1)本技术采用了纯硬件电路设计方案，响应快，可靠性高，在长期运行期间不存在软件中程序的“死机”问题。针对双输入状态，设计了双路复合型窗口电压比较器电路，实现了电位逻辑保护；改进了传统推挽式升压高频变压器的绕组结构，并设计了与之相匹配的恒压切换电路；并针对输出恒压切换方式，提出了串联\并联的解决方案。这些关键技术的设计方案可以为实际的工程应用提供借鉴作用。2)以上设计方案应用到实际的逆变电源中，在不同输入电压下(12V和24V)进行严格的测试，通过了大功率负载时的瞬态响应测试。双输入功能降低了对输入电源的严格要求，具有实用性。附图说明图1是本技术的推挽式变压器电路结构示意图。图2是本技术的电路原理框图。图3是本技术的串联或并联输出恒压转换电路图。图4是本技术的串联或并联输出恒压转换电路等效原理示意图，其中，图4(a)是串联输出恒压转换电路等效原理图，图4(b)是并联输出恒压转换电路等效原理图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“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技术和简化描述，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技术的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接；也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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技术的具体含义。参见图1-4，本技术提供一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，包括推挽式变压器、转换开关K1，开关驱动电路，整流滤波电路，所述推挽式变压器通过转换开关K1连接整流滤波电路，其特征在于：所述推挽式变压器的输入绕组包括两个匝数相同的、带有中心抽头的绕组，其输出绕组为两个匝数相同的独立绕组，所述开关驱动电路包括三极管、稳压二极管、电阻、电容，稳压二极管的阳极端连接三极管基极，稳压二极管的阴极端通过电阻R2连接至直流电源；三极管的基极电路由电阻R1和电容C4并联构成，基极电路的一端接地；三极管的集电极端连接转换开关K1的继电器线圈，并在继电器线圈上并联一个续流二极管D7，续流二极管D7同继电器线圈连接至直流电源；转换开关K1是双刀双掷型继电器，其常闭触点分别连接推挽式变压器的两输出绕组的B、C端口，常开触点连接A、D端口，使继电器衔铁在释放状态时，常闭触点连接的两输出绕组端口处于内部短接状态且未与整流滤波电路连接，从而将推挽式变压器两个输出绕组串联输出；而在继电器衔铁吸合状态时，推挽式变压器两个输出绕组并联输出。具体描述如下：多电压等级输入升压型DC恒压输出变换器在逆变电源中是常见的组成部分。本技术重点针对12V与24V双电压等级(以下简称双级)输入开关电源的自动恒压切换电路设计方案。输出恒压自动切换电路确保在不同输入电压下有安全稳定的电压输出。电位逻辑监测电路可以根据输入母线电压的不同状态(欠压、过压、正常)进行判断，从而通过控制PWM模块及控制整个电路的启停。在推挽拓扑(Push-Pull)中，变压器输入、输出绕组一般由两组对称绕组构成，且中间带有抽头。对称的输入绕组，使得变压器铁芯工作在第三类工作状态，电源拓扑在变换过程中拥有良好的磁芯利用率。在输入直流电压为Ui的情况下，设变压比为K，则输出电压满足Uo＝Ui/K；若此时将新的直流电压Ui’＝2Ui作为输入，则此时新的输出电压满足Uo’＝Ui’/K＝2Uo。可见，在不同输入电压情况下，将产生过压输出现象。为了解决以上问题，将推挽拓扑电路的变压器的输出设计为两个独立绕组，如图1所示。并通过外围电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，包括推挽式变压器、转换开关K1，开关驱动电路，整流滤波电路，所述推挽式变压器通过转换开关K1连接整流滤波电路，其特征在于：所述推挽式变压器的输入绕组包括两个匝数相同的、带有中心抽头的绕组，其输出绕组为两个匝数相同的独立绕组，所述开关驱动电路包括三极管、稳压二极管、电阻、电容，稳压二极管的阳极端连接三极管基极，稳压二极管的阴极端通过电阻R2连接至直流电源；三极管的基极电路由电阻R1和电容C4并联构成，基极电路的一端接地；三极管的集电极端连接转换开关K1的继电器线圈，并在继电器线圈上并联一个续流二极管D7，续流二极管D7同继电器线圈连接至直流电源；转换开关K1是双刀双掷型继电器，其常闭触点分别连接推挽式变压器的两输出绕组的B、C端口，常开触点连接A、D端口，使继电器衔铁在释放状态时，常闭触点连接的两输出绕组端口处于内部短接状态且未与整流滤波电路连接，从而将推挽式变压器两个输出绕组串联输出；而在继电器衔铁吸合状态时，推挽式变压器两个输出绕组并联输出。

【技术特征摘要】
1.一种双级输入逆变电源的恒压输出电路，包括推挽式变压器、转换开关K1，开关驱动电路，整流滤波电路，所述推挽式变压器通过转换开关K1连接整流滤波电路，其特征在于：所述推挽式变压器的输入绕组包括两个匝数相同的、带有中心抽头的绕组，其输出绕组为两个匝数相同的独立绕组，所述开关驱动电路包括三极管、稳压二极管、电阻、电容，稳压二极管的阳极端连接三极管基极，稳压二极管的阴极端通过电阻R2连接至直流电源；三极管的基极电路由电阻R1和电容C4并联构成，基极电路的一端接地；三极管的集电极端连接转换开关K1的继电器线圈，并在继电器线圈上并联一个续流二极管D7，续流二极管D7同继电器线圈连接至直流电源；转换开关K1是双刀双掷型继电器，其常闭触点分别连接推挽式变压器的两输出绕组的B、C端口，常开触点连接A、...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉宏，刘加松，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44