轻负载高压供电电路制造技术

一种轻负载高压供电电路，包括连接在前端侧的输入电源和输出侧的开关电源之间的可控开关和储能电容,以及分别与可控开关和储能电容连接的控制电路，可控开关串联在输入电源和储能电容之间，储能电容与开关电源并联；所述控制电路采集所述储能电容两端的实时电压，并与开关电源的启动电压，以及设定的阈值进行比较；当实时电压小于或者等于所述启动电压时，控制所述可控开关导通，为开关电源供电，以及为所述储能电容充电，当所述实时电压高于大于或者等于所述阈值时，控制所述可控开关断开，由储能电容给开关电源供电，可以抑制前端电路的发热，降低供电电路的温升。降低供电电路的温升。降低供电电路的温升。

【技术实现步骤摘要】
轻负载高压供电电路


[0001]本专利技术属于供电领域，具体涉及一种轻负载高压供电电路。

技术介绍

[0002]现有的供电电路，为了提高安全性、可靠性、扩展适用范围等综合原因，结构越来越复杂，当应用在一些轻负载的场合时，功耗较大，且温升较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种温升低的轻负载高压供电电路。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种轻负载高压供电电路，包括连接在前端侧的输入电源和输出侧的开关电源之间的可控开关和储能电容,以及分别与可控开关和储能电容连接的控制电路，可控开关串联在输入电源和储能电容之间，储能电容与开关电源并联；
[0006]所述控制电路采集所述储能电容两端的实时电压，并与开关电源的启动电压，以及设定的阈值进行比较；当实时电压小于或者等于所述启动电压时，控制所述可控开关导通，为开关电源供电，以及为所述储能电容充电，当所述实时电压大于或者等于所述阈值时，控制所述可控开关断开，由储能电容给开关电源供电。
[0007]优选的，所述控制电路包括采样模块、控制模块和供电模块，所述供电模块为所述控制模块供电，所述采样模块与储能电容和控制模块连接，采集所述储能电容两端的实时电压，并传输给所述控制模块，所述控制模块与可控开关连接。
[0008]优选的，所述可控开关为MOS管、IGBT、SiC、GaN、继电器或接触器中的一种。
[0009]优选的，还包括连接在输入电源和可控开关之间的瞬时高压控制电路。
[0010]优选的，所述采样模块为具有隔离保护的隔离采样模块。
[0011]优选的，所述可控开关包括MOS管，所述瞬时高压控制电路包括限幅光耦U4；电阻R17、电阻R18、二极管D8、二极管D9串联后的两端与储能电容并联，限幅光耦U4的一侧两端分别与MOS管G极和D极连接，限幅光耦U4的另一侧分别与电阻R18两端连接。
[0012]优选的，所述控制模块通过充电光耦U5来控制所述MOS管的通断，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述充电光耦U5的一侧两端分别与MOS管的G极和D极连接，充电光耦U5的另一侧两端分别与微控制器芯片U3的DRIVE端口和接地端连接。
[0013]优选的，所述可控开关包括MOS管，所述储能电容包括电容C6，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述瞬时高压控制电路采用电阻分压的线性稳压电路，线性稳压电路一端与输入电源的正极连接，另一端与电容C6的一端连接，线性稳压电路的控制端与MOS管连接，MOS管的控制端与微控制器芯片U3的DRIVE端口连接，采样模块连接在电容C6的两端，采样模块的输出端与微控制器芯片U3的AD_U端口连接。
[0014]优选的，所述线性稳压电路包括电阻R1，电阻R1一端与输入电源的正极连接，电阻
R1另一端、R3、R5、三极管Q1的集电极、三极管Q1的发射极、电阻R7、R9、R11、三极管Q2的集电极、三极管Q2的发射极、电阻R14、R17、R19、三极管Q3的集电极、三极管Q2的发射极、电阻R20、R22、R24、三极管Q4的集电极、三极管Q4的发射极依次连接，三极管Q4的发射极与电容C6的一端连接；电阻R2、R4、R6、三极管Q1的基极、电阻R8、R10、R12、三极管Q2的基极、电阻R13、R16、R18、三极管Q3的基极、电阻R21、R23、R25、三极管Q4的基极依次连接，三极管Q4的基极与MOS管的S极连接，MOS管的D极与输入电源的负极连接，三极管Q4的G极与微控制器芯片U3的DRIVE端口连接。
[0015]优选的，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述采样模块包括电阻R9、电阻R12、电阻R10和电容C13，电阻R9和电阻R12串联后的一端与储能电容一端相连，另一端接地，电阻R9和电阻R12之间的节点经过电阻R10与微控制器芯片U3的AD_U端口连接，电容C13连接在微控制器芯片U3的AD_U端口和接地端之间。
[0016]优选的，所述开关电源为降压型开关电源，包括降压开关电源芯片U1，所述降压开关电源芯片U1的BP端和S端之间并联有电容C4，降压开关电源芯片U1的FB端与S端之间分别并联有电阻R6、电容C5和二极管D4，电阻R6和电容C5与降压开关电源芯片U1的FB端连接的一端之间连接有电阻R4，在电容C5和二极管D4与降压开关电源芯片U1的S端连接的一端之间连接有电感L3，二极管D6连接在降压开关电源芯片U1的S端和输入电源的负极之间，且与电容C4一端连接，电容C8连接在降压开关电源芯片U1的S端和输入电源的负极之间且与二极管D4一端连接，电阻R8与电容C8并联，且其与二极管D4连接的一端输出电源；所述降压型开关电源还包括DC
‑
DC模块电源芯片U2，DC
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DC模块电源芯片U2的Vi端与电阻R8和二极管D4的节点连接，DC
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DC模块电源芯片U2的Vi和G端之间并联有电容C9，且DC
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DC模块电源芯片U2的G端接地，DC
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DC模块电源芯片U2的+Vo段和
‑
Vo端之间分别并联有电容C6和电容C7。
[0017]优选的，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述采样模块包括第一隔离光耦U4、第二隔离光耦U5、第一分压电路和第二分压电路，第一分压电路与储能电容并联，第二分压电路与储能电容并联，所述第一分压电路包括依次串联的电阻R20、电阻R22、电阻R27、二极管D8和二极管D9，第一隔离光耦U4的一侧的两端，其中一端与微控制器芯片U3的PC6端连接，且与电阻R24一端连接，另一端接地，电阻R24另一端接信号电源，第一隔离光耦U4的另一侧的两端与电阻R27并联；所述第二分压电路包括依次串联的电阻R21、电阻R26和电阻R33，第二隔离光耦U5的一侧的两端，其中一端与微控制器芯片U3的PC5端连接，且与电阻R25一端连接，另一端接地，电阻R25另一端接信号电源，第二隔离光耦U5的另一侧的两端，其中一端经电阻R31接12V电源，另一端接稳压器U6的第一端，且稳压器U6的第二端和第三端与电阻R33并联。
[0018]本专利技术的轻负载高压供电电路，在前端侧的输入电源和输出侧的开关电源之间设置可控开关和储能电容,当储能电容两端的实时电压小于或者等于开关电源的启动电压时，控制所述可控开关导通，为开关电源供电，以及为所述储能电容充电，当实时电压大于或者等于预设阈值时，控制所述可控开关断开，由储能电容给开关电源供电，在可控开关断开的期间，储能电容前端侧的电路，均因为可控开关的断开不工作，由储能电容进行供电，可以明显的抑制前端电路的发热，降低供电电路的温升，防止过温。
[0019]此外，通过瞬时高压控制电路，特别是采用线性稳压电路，扩展了供电电路的适用范围，不仅可以适用于DC 600V以下的电压，也可以适用于高至DC 1500V的电压。
附图说明
[0020]图1是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻负载高压供电电路，其特征在于：包括连接在前端侧的输入电源和输出侧的开关电源之间的可控开关和储能电容,以及分别与可控开关和储能电容连接的控制电路，可控开关串联在输入电源和储能电容之间，储能电容与开关电源并联；所述控制电路采集所述储能电容两端的实时电压，并与开关电源的启动电压，以及设定的阈值进行比较；当实时电压小于或者等于所述启动电压时，控制所述可控开关导通，为开关电源供电，以及为所述储能电容充电，当所述实时电压大于或者等于所述阈值时，控制所述可控开关断开，由储能电容给开关电源供电。2.根据权利要求1所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述控制电路包括采样模块、控制模块和供电模块，所述供电模块为所述控制模块供电，所述采样模块与储能电容和控制模块连接，采集所述储能电容两端的实时电压，并传输给所述控制模块，所述控制模块与可控开关连接。3.根据权利要求1所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述可控开关为MOS管、IGBT、SiC、GaN、继电器或接触器中的一种。4.根据权利要求1所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：还包括连接在输入电源和可控开关之间的瞬时高压控制电路。5.根据权利要求2所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述采样模块为具有隔离保护的隔离采样模块。6.根据权利要求4所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述可控开关包括MOS管，所述瞬时高压控制电路包括限幅光耦U4；电阻R17、电阻R18、二极管D8、二极管D9串联后的两端与储能电容并联，限幅光耦U4的一侧两端分别与MOS管G极和D极连接，限幅光耦U4的另一侧分别与电阻R18两端连接。7.根据权利要求6所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述控制模块通过充电光耦U5来控制所述MOS管的通断，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述充电光耦U5的一侧两端分别与MOS管的G极和D极连接，充电光耦U5的另一侧两端分别与微控制器芯片U3的DRIVE端口和接地端连接。8.根据权利要求4所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述可控开关包括MOS管，所述储能电容包括电容C6，所述控制模块包括微控制器芯片U3，所述瞬时高压控制电路采用电阻分压的线性稳压电路，线性稳压电路一端与输入电源的正极连接，另一端与电容C6的一端连接，线性稳压电路的控制端与MOS管连接，MOS管的控制端与微控制器芯片U3的DRIVE端口连接，采样模块连接在电容C6的两端，采样模块的输出端与微控制器芯片U3的AD_U端口连接。9.根据权利要求8所述的轻负载高压供电电路，其特征在于：所述线性稳压电路包括电阻R1，电阻R1一端与输入电源的正极连接，电阻R1另一端、R3、R5、三极管Q1的集电极、三极管Q1的发射极、电阻R7、R9、R11、三极管Q2的集电极、三极管Q2的发射极、电阻R14、R17、R19、三极管Q3的集电极、三极管Q2的发射极、电阻R20、R22、R24、三极管Q4的集电极、三极管Q4的发射极依次连接，三极管Q4的发射极与电容C6的一端连接；电阻R2、R4、R6、三极管Q1的基极、电阻R8、R10、R12...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧佳嵘，洪传生，沈超，朱可，胡应龙，
申请(专利权)人：浙江正泰电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：