一种低压大功率电源电路、电路板及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种低压大功率电源电路、电路板及装置，该电路包括依次连接的滤波电路、全波整流电路、功率因数校正(Power Factor Correcti on,PFC)电路、全桥谐振电路和同步整流电路；所述全桥谐振电路包括多个变压器，其中，所述PFC电路输出的信号输入到所述多个变压器，所述多个变压器的原边串联连接，所述多个变压器的副边并联输出。通过本申请实施例能够扩大电源输出电流的能力，提高电源的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种低压大功率电源电路、电路板及装置
本专利技术涉及开关电源
，尤其涉及一种低压大功率电源电路、电路板及装置。
技术介绍
电子技术的发展，使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。例如在区块链应用中的大功率电源和激光电源等领域，需要低电压大电流高可靠性的电源产品。对于低压大电流的输出方案，通用的方案是采用LLC谐振变换器或移相全桥变换器，但是传统的LLC谐振变换器或移相全桥变换器都是采用单变压器进行能量传送，变压器连接跨接一二次侧，随着功率的提升，变压器体积就会增大，布局困难，单变压器转化效率降低，发热量增大，散热困难，因此电源可靠性降低。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种低压大功率电源电路、电路板及装置，能够扩大电源输出电流的能力，便于布局，同时降低电源整机的温度和提高电源的可靠性，提升电源的输出功率。第一方面，本申请实施例提供了一种低压大功率电源电路，该电路包括依次连接的滤波电路、全波整流电路、功率因数校正(PowerFactorCorrection,PFC)电路、全桥谐振电路和同步整流电路；所述滤波电路，用于滤掉高频干扰信号；所述全波整流电路，用于将所述滤波电路输出的交流信号转换为一个方向的电流信号输出；所述PFC电路，用于提高从全波整流电路输出的信号的电压，以及补偿所述提高电压后的信号中电流和电压的相位差；所述全桥谐振电路包括多个变压器，其中，所述PFC电路输出的信号输入到所述多个变压器，所述多个变压器的原边串联连接，所述多个变压器的副边并联输出；所述同步整流电路，用于同步转换所述多个变压器并联输出的信号。本申请实施例通过在全桥谐振电路中采用原边串联、副边并联输出的多个变压器结构，能够扩大电源输出电流的能力，且由于多个变压器原边串联，副边并联，在满足所需信号能量传递的情况下，还能够缩小了单个变压器的设计尺寸，便于布局，同时由于多变压器的散热面积大，因此降低了电源整机的温度和提高了电源的可靠性，提升了电源的输出功率。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述全桥谐振电路包括依次连接的全桥驱动模块、开关模块和谐振/变压器模块。结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述全桥驱动模块包括四个驱动信号输入端S1、S2、S3和S4；所述开关模块包括四个第一场效应管Q1、Q2、Q3和Q4；所述谐振/变压器模块包括电感Lr，电容Cr和n个变压器Ti，所述n个变压器中的每个变压器包括原边和副边，所述原边包括原边绕组和原边电感，所述原边电感包括励磁电感Lm和漏电感Lk，所述励磁电感Lm与所述原边绕组并联连接，所述漏电感Lk与所述原边绕组串联连接，所述i的取值范围为[1，n]之间的整数，所述n为大于或等于2的整数；其中，所述S1与所述Q1的栅极连接，所述S2与所述Q2的栅极连接，所述S3与所述Q3的栅极连接，所述S4与所述Q4的栅极连接，所述Q2的漏极和所述Q4的漏极连接并与所述PFC电路的输出端连接，所述Q2的源极与所述Q1的漏极连接，所述Q4的源极与所述Q3的漏极连接，所述Q1的源极和所述Q3的源极连接并接地，所述Q2的源极还与所述Lr的一端连接，所述Lr的另一端与变压器T1的一端连接，所述Q4的源极还与所述Cr的一端连接，所述Cr的另一端与变压器Tn的一端连接，所述n个变压器T1至Tn的原边串联连接，所述n个变压器T1至Tn的副边作为并联输出端与所述同步整流电路连接。结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述S1和所述S4输入的驱动信号相同，所述S2和所述S3输入的驱动信号相同，所述S1和所述S2输入的驱动信号相位相差180度。结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述全桥谐振电路包括两个谐振频率fr和fm，fr的计算公式为：其中Lk＝Lk_1+Lk_2+…+Lk_n，n≥2；其中Lk＝Lk_1+Lk_2+…+Lk_n，Lm＝Lm_1+Lm_2+…+Lm_n，n≥2；所述Lk_i为所述变压器Ti的漏电感，所述Lm_i为所述变压器Ti的励磁电感。结合第一方面的第二种可能的实施方式、结合第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述同步整流电路包括2n个同步整流驱动输入端M1_i和M2_i，2n个第二场效应管Q1_i和Q2_i，以及2n个肖特基二极管D1_i和D2_i，其中，所述M1_i与所述Q1_i的栅极连接，所述M2_i与所述Q2_i的栅极连接，所述D1_i导通方向的正极与所述Q1_i的源极连接，所述D1_i导通方向的负极与所述Q1_i的漏极连接，所述D2_i导通方向的正极与所述Q2_i的源极连接，所述D2_i导通方向的负极与所述Q2_i的漏极连接，所述Q1_i的漏极与变压器Ti的副边的一端Ns1_i连接，所述Q2_i的漏极与所述变压器Ti的副边的另一端Ns3_i连接，所述变压器Ti的中间端Ns2_i连接在一起作为整流电路的输出端，所述2n个第二场效应管的源极连接在一起并接地。结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，M1_i输入的同步整流驱动信号相同，M2_i输入的同步整流驱动信号相同，M1_i和M2_i输入的同步整流驱动信号相位相差180度。第二方面，本申请实施例提供了一种印制电路板，该印制电路板包括第一方面所述的电路。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述印制电路板包括一次侧高压区和二次侧低压区，所述n个变压器布局在所述二次侧低压区。第三方面，本申请实施例提供了一种装置，该装置包括第二方面所述的印制电路。综上所述，本申请实施例提供了一种低压大功率电源电路、电路板及装置，本申请实施例通过在全桥谐振电路中采用原边串联、副边并联输出的多个变压器结构，能够扩大电源输出电流的能力，且由于多个变压器原边串联副边并联，在满足所需信号能量传递的情况下，还能够缩小了单个变压器的设计尺寸，便于布局，同时由于多变压器的散热面积大，因此降低了电源整机的温度和提高了电源的可靠性，提升了电源的输出功率。附图说明下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作介绍。图1为本申请实施例提供的一种低压大功率电源电路的结构示意图；图2为图1所述全桥谐振电路的结构示意图；图3为图2所述全桥谐振电路中各个模块的结构示意图；图4为图1所述的同步整流电路的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种印制电路板的结构示意图。具体实施方式本申请实施例提供了一种低压大功率电源电路、电路板及装置，本申请实施例通过在全桥谐振电路中采用原边串联、副边并联输出的多个变压器结构，能够扩大电源输出电流的能力，且由于多个变压器原边串联副边并联，在满足所需信号能量传递的情况下，还能够缩小了单个变压器的设计尺寸，便于布局，同时由于多变压器的散热面积大，因此降低了电源整机的温度和提高了电源的可靠性，提升了电源的输出功率。为了使本领域技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种低压大功率电源电路的结构示意图，该低压大功率电源电路包括依次连接的滤波电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压大功率电源电路，其特征在于，包括依次连接的滤波电路、全波整流电路、功率因数校正PFC电路、全桥谐振电路和同步整流电路；所述滤波电路，用于滤掉高频干扰信号；所述全波整流电路，用于将所述滤波电路输出的交流信号转换为一个方向的电流信号输出；所述PFC电路，用于提高从全波整流电路输出的信号的电压，以及补偿所述提高电压后的信号中电流和电压的相位差；所述全桥谐振电路包括多个变压器，其中，所述PFC电路输出的信号输入到所述多个变压器，所述多个变压器的原边串联连接，所述多个变压器的副边并联输出；所述同步整流电路，用于同步转换所述多个变压器并联输出的信号。

【技术特征摘要】
1.一种低压大功率电源电路，其特征在于，包括依次连接的滤波电路、全波整流电路、功率因数校正PFC电路、全桥谐振电路和同步整流电路；所述滤波电路，用于滤掉高频干扰信号；所述全波整流电路，用于将所述滤波电路输出的交流信号转换为一个方向的电流信号输出；所述PFC电路，用于提高从全波整流电路输出的信号的电压，以及补偿所述提高电压后的信号中电流和电压的相位差；所述全桥谐振电路包括多个变压器，其中，所述PFC电路输出的信号输入到所述多个变压器，所述多个变压器的原边串联连接，所述多个变压器的副边并联输出；所述同步整流电路，用于同步转换所述多个变压器并联输出的信号。2.根据权利要求1所述电路，其特征在于，所述全桥谐振电路包括依次连接的全桥驱动模块、开关模块和谐振/变压器模块。3.根据权利要求2所述电路，其特征在于，所述全桥驱动模块包括四个驱动信号输入端S1、S2、S3和S4；所述开关模块包括四个第一场效应管Q1、Q2、Q3和Q4；所述谐振/变压器模块包括电感Lr，电容Cr和n个变压器Ti，所述n个变压器中的每个变压器包括原边和副边，所述原边包括原边绕组和原边电感，所述原边电感包括励磁电感Lm和漏电感Lk，所述励磁电感Lm与所述原边绕组并联连接，所述漏电感Lk与所述原边绕组串联连接，所述i的取值范围为[1，n]之间的整数，所述n为大于或等于2的整数；其中，所述S1与所述Q1的栅极连接，所述S2与所述Q2的栅极连接，所述S3与所述Q3的栅极连接，所述S4与所述Q4的栅极连接，所述Q2的漏极和所述Q4的漏极连接并与所述PFC电路的输出端连接，所述Q2的源极与所述Q1的漏极连接，所述Q4的源极与所述Q3的漏极连接，所述Q1的源极和所述Q3的源极连接并接地，所述Q2的源极还与所述Lr的一端连接，所述Lr的另一端与变压器T1的一端连接，所述Q4的源极还与所述Cr的一端连接，所述Cr的另一端与变压器Tn的一端连接，所述n个变压器T1至Tn的原边串联连接，所述n个变压器T1至Tn的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦和平，赵志刚，王志勇，俞建悦，顾永德，
申请(专利权)人：加码技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44