一种高精度转换的直流开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度转换的直流开关电源，包括：整流模块，H桥逆变模块，桥驱动模块，辅助电源模块，高频变压器，多个副边整流模块，多个LC滤波模块，C滤波模块，电流调整模块，电流采样模块，电压电流检测模块，电压电流设定模块，控制器；采用PWM逆变技术高频变压器的多次级线圈串联输出的综合方法，以解决直流开关电源输出纹波大、闭环调节电压能力差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度转换的直流开关电源
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种高精度转换的直流开关电源
技术介绍
随着电力电子技术的日益发展，常见的恒压电源或恒流电源已不能满足各类设备不同的用电需求，例如高级实验室直流供电电源、蓄电池充放电管理电源等。现有的可变输出直流开关电源，在闭环电压调节上效果差，难以高精度的应用条件，现有的模拟电路型的直流开关电源受脉宽调节范围的限制，很难做到宽范围高精度输出。有研究采用母线电压预调节和小电流精度调节方法减小电压纹波，但是缺乏有效地电压闭环调节功能。本专利技术通过PWM逆变技术引入到直流开关电源的电压闭环控制中，并采用高频变压器的多次级线圈串联输出的方法，提高负载变化的稳压能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种高精度转换的直流开关电源，采用PWM逆变技术高频变压器的多次级线圈串联输出的综合方法，以解决现有技术中直流开关电源输出纹波大、闭环调节电压能力差的问题。本专利技术提供了一种高精度转换的直流开关电源，包括：整流模块，H桥逆变模块，桥驱动模块，辅助电源模块，高频变压器，多个副边整流模块，多个LC滤波模块，C滤波模块，电流调整模块，电流采样模块，电压电流检测模块，电压电流设定模块，控制器；所述整流模块和所述H桥逆变模块相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到所述H桥逆变模块；所述H桥逆变模块分别和所述桥驱动模块、所述高频变压器相连，用于根据所述桥驱动模块的驱动信号将直流电逆变成交流电输出到所述高频变压器；<br>所述高频变压器和多个所述副边整流模块相连，用于通过所述高频变压器的副边输出多路交流信号到多个所述副边整流模块；多个所述副边整流模块和多个所述LC滤波模块一一对应相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到多个所述LC滤波模块；所述C滤波模块分别与所述LC滤波模块和所述电流调整模块，用于将所述LC滤波模块处理后信号进一步处理；所述控制器分别和所述电流调整模块、所述电压电流设定模块、所述电压电流检测模块、所述辅助电源模块、所述桥驱动模块相连，用于根据所述电压电流设定模块的给定值和所述电压电流检测模块的反馈值，通过控制所述桥驱动模块和所述所述电流调整模块的PWM信号，来实现开关电源电压电流的闭环控制。可选的，所述高频变压器包含多个副边输出，优选的，为3个副边输出。可选的，多个所述LC滤波模块依次串联，具体串联方法为：当有N个LC滤波模块时，第1个LC滤波模块输出负端和第2个LC滤波模块输出正端相连，第2个LC滤波模块输出负端和第3个LC滤波模块输出正端相连，……，第N-1个LC滤波模块输出负端和第N个LC滤波模块输出正端相连；第1个LC滤波模块输出正端作为开关电流输出正极，第N个LC滤波模块输出负端作为开关电流输出负极。可选的，所述整流模块采用全波整流器件，多个所述副边整流模块采用半波整流器件或全波整流器件。可选的，所述C滤波模块的正端和所述第1个LC滤波模块输出正端相连，所述C滤波模块的负端和所述第N个LC滤波模块输出负端相连；所述C滤波模块包含高频电容和低频电容，用来滤除多个所述LC滤波模块的输出高频杂波和低频杂波。可选的，所述电流调整模块和所述C滤波模块并联；所述电流调整模块包括电阻R1，电阻R2，功率开关器件T1；所述电阻R1的一端和所述功率开关器件T1的漏极相连，所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端和所述功率开关器件T1的源极相连，所述功率开关器件T1的栅极和所述控制器相连；当将检测到电流纹波大于设定值时，所述控制器以PWM的驱动信号驱动功率开关器件T1的导通，以控制所述电阻R2的接入，实现电流纹波抑制。可选的，所述电阻R1和所述电阻R2阻值相等。可选的，所述控制器实现输出电压控制的具体方法是：DPWM＝fPID(Vref-Vreal)其中：DPWM为所述控制器输出到所述桥驱动模块的PWM占空比，fPID为PID运算函数，Vref为所述电压电流设定模块的电压设定值，Vreal为电压电流检测模块的电压检测值。可选的，所述控制器输出到所述桥驱动模块的PWM斩波频率的设定范围为：25KHz～50KHz。与现有技术相比，本专利技术具有有益效果：1、本专利技术采用了高频变压器的多次级线圈整流滤波再串联输出的方法，可以有效抑制负载变化时的电压波动，也能够提高输出精度。2、本专利技术采用了一种改进的电流调整模块，能够有效抑制电流纹波，满足特殊场合的应用。3、本专利技术采用了闭环调节电压的方法，可以保证的不同电压范围的输出精度。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术一种高精度转换的直流开关电源的电路框图；图2示出了本专利技术一种高频变压器多路输出图；图3示出了本专利技术一种高精度转换的直流开关电源的电流调整模块具体电路图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种高精度转换的直流开关电源，其电路框图如图1所示，包括：整流模块51，H桥逆变模块52，桥驱动模块53，辅助电源模块54，高频变压器55，副边整流模块61～6N，LC滤波模块71～7N，控制器56，C滤波模块57，电流调整模块58，电流采样模块60，电压电流检测模块59，电压电流设定模块40；整流模块51和H桥逆变模块52相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到H桥逆变模块52；H桥逆变模块52分别和桥驱动模块53、高频变压器55相连，用于根据桥驱动模块53的驱动信号将直流电逆变成交流电输出到高频变压器55；高频变压器55和副边整流模块61～6N相连，用于通过高频变压器55的副边输出多路交流信号到副边整流模块61～6N；副边整流模块61～6N和LC滤波模块71～7N一一对应相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到LC滤波模块71～7N；C滤波模块57分别与LC滤波模块71～7N和电流调整模块58，用于将LC滤波模块71～7N处理后信号进一步处理；控制器56分别和电流调整模块58、电压电流设定模块40、电压电流检测模块59、辅助电源模块54、桥驱动模块53相连，用于根据电压电流设定模块40的给定值和电压电流检测模块59的反馈值，通过控制桥驱动模块53和电流调整模块58的PWM信号，来实现开关电源电压电流的闭环控制。本专利技术提供了一种高精度转换的直流开关电源的具体工作过程为：交流输入到整流模块51，经整流得到直流电；H桥逆变模块52将直流电逆变成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度转换的直流开关电源，其特征在于，包括：整流模块，H桥逆变模块，桥驱动模块，辅助电源模块，高频变压器，多个副边整流模块，多个LC滤波模块，C滤波模块，电流调整模块，电流采样模块，电压电流检测模块，电压电流设定模块，控制器；/n所述整流模块和所述H桥逆变模块相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到所述H桥逆变模块；/n所述H桥逆变模块分别和所述桥驱动模块、所述高频变压器相连，用于根据所述桥驱动模块的驱动信号将直流电逆变成交流电输出到所述高频变压器；/n所述高频变压器和多个所述副边整流模块相连，用于通过所述高频变压器的副边输出多路交流信号到多个所述副边整流模块；/n多个所述副边整流模块和多个所述LC滤波模块一一对应相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到多个所述LC滤波模块；/n所述C滤波模块分别与所述LC滤波模块和所述电流调整模块，用于将所述LC滤波模块处理后信号进一步处理；/n所述控制器分别和所述电流调整模块、所述电压电流设定模块、所述电压电流检测模块、所述辅助电源模块、所述桥驱动模块相连，用于根据所述电压电流设定模块的给定值和所述电压电流检测模块的反馈值，通过控制所述桥驱动模块和所述所述电流调整模块的PWM信号，来实现开关电源电压电流的闭环控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高精度转换的直流开关电源，其特征在于，包括：整流模块，H桥逆变模块，桥驱动模块，辅助电源模块，高频变压器，多个副边整流模块，多个LC滤波模块，C滤波模块，电流调整模块，电流采样模块，电压电流检测模块，电压电流设定模块，控制器；
所述整流模块和所述H桥逆变模块相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到所述H桥逆变模块；
所述H桥逆变模块分别和所述桥驱动模块、所述高频变压器相连，用于根据所述桥驱动模块的驱动信号将直流电逆变成交流电输出到所述高频变压器；
所述高频变压器和多个所述副边整流模块相连，用于通过所述高频变压器的副边输出多路交流信号到多个所述副边整流模块；
多个所述副边整流模块和多个所述LC滤波模块一一对应相连，用于将输入的交流电整流成直流电输出到多个所述LC滤波模块；
所述C滤波模块分别与所述LC滤波模块和所述电流调整模块，用于将所述LC滤波模块处理后信号进一步处理；
所述控制器分别和所述电流调整模块、所述电压电流设定模块、所述电压电流检测模块、所述辅助电源模块、所述桥驱动模块相连，用于根据所述电压电流设定模块的给定值和所述电压电流检测模块的反馈值，通过控制所述桥驱动模块和所述所述电流调整模块的PWM信号，来实现开关电源电压电流的闭环控制。


2.如权利要求1所述一种高精度转换的直流开关电源，其特征在于，所述高频变压器包含多个副边输出。


3.如权利要求1所述一种高精度转换的直流开关电源，其特征在于，多个所述LC滤波模块依次串联，具体串联方法为：
当有N个LC滤波模块时，第1个LC滤波模块输出负端和第2个LC滤波模块输出正端相连，第2个LC滤波模块输出负端和第3个LC滤波模块输出正端相连，……，第N-1个LC滤波模块输出负端和第N个LC滤波模块输出正端相连；第1个LC滤波模块输出正端作为开关电流输出正极，第N个LC滤波模块输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘扬，
申请(专利权)人：江苏东方四通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32