一种宽输入电压范围的电源模块制造技术

本发明专利技术涉及一种宽输入电压范围的电源模块，包括第一、二电源输入端、整流滤波电路、连接在所述第一、二电源输入端和所述整流滤波电路之间的变换电路，所述变换电路通过整流电路连接到所述第一、二电源输入端，所述变换电路包括第一变换器和第二变换器；在低压工作模式下，所述第一变换器与第二变换器并联输出；在高压工作模式下，所述第一变换器与第二变换器串联输出。实施本发明专利技术的宽输入电压范围的电源模块能够实现高压输入，单个变换器的输入电压为输入电压的一半，解决了功率器件的电压限制问题。低压时并联，有利于选择电流较小的其它功率管。功率器件损耗分散，有利于热设计。宽电压范围下，输入直流滤波电容的利用率大大提高。更改电压范围仅需要使用前进行简单配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源模块，更具体地说，涉及一种宽输入电压范围的电源模块。技术背景对于全球市场，电网制式繁多如欧洲和中国的220V/380V系统，北美有 208V，还有480V和600V。目前市场的电源模块，通常是输入电压限于220V， 有些也可兼容110V。对于600V输入，考虑电网10%的波动，经过整流后电压 超过900V。在这样高的电压下，功率器件的选择十分困难。直接设计宽电压范 围的变换器也可以实现。如可以采用三电平实现高输入电压，但是这样设计器 件电流应力需要针对低压时考虑，电压应力需要按高压考虑，成本大大增加。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种宽输 入电压范围的电源模块。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种宽输入电压范围的电源模块，包括第一、二电源输入端、整流滤波电路、连接在所述第一、二电 源输入端和所述整流滤波电路之间的变换电路，所述变换电路通过整流电路连 接到所述第一、二电源输入端，所述变换电路包括第一变换器和第二变换器； 在高压工作模式下，所述第一变换器与第二变换器串联输出；在低压工作模式 下，所述第一变换器与第二变换器并联输出。 在本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块中，所述高压工作模式的交流输入电压范围为380V至600V，其下限可以下浮15%，其上限可以上浮10%; 所述低压工作模式的交流输入电压范围为208V至240V，其下限可以下浮15。/。， 其上限可以上浮10%。在本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块中，所述第一变换器、第二变 换器是双管正激变换器，或者双管反激变换器。优选的，所述第一变换器包括第一电容C1、第一二极管D1、第二二极 管D2、第一开关管M1、第二开关管M2和第一变压器T1;其中，所述第一电容Cl连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端 之间；所述第一二极管Dl的阳极与所述整流电路的第二输出端连接、阴极与所 述第一变压器T1的第一端连接；所述第二二极管D2的阳极与所述第一变压器Tl的第二端连接、阴极与所 述整流电路的第一输出端连接；所述第一开关管Ml的第一端与所述变压器的第一端连接、第二端与所述 整流电路的第一输出端连接、控制端连接到控制器；所述第二开关管M2的第一端与所述整流电路的第二输出端连接、第二端 与所述第一变压器T1的另一端连接、控制端连接到所述控制器；所述第二变换器包括第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第 三开关管M3、第四开关管M4和第二变压器T2;其中，所述第二电容C2连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端 之间；所述第三二极管D3的阳极与所述整流电路的第二输出端连接、阴极与所 述第二变压器T2的第一端连接；所述第四二极管D4的阳极与所述第二变压器T2的第二端连接、阴极与所述整流电路的第一输出端连接；所述第三开关管M3的第一端与所述变压器的第一端连接、第二端与所述 整流电路的第一输出端连接、控制端连接到控制器；所述第四开关管M2的第一端与所述整流电路的第二输出端连接、第二端 与所述第二变压器T2的另一端连接、控制端连接到所述控制器。其中，所述第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3、第四开关 管M4是MOS管或者其它功率管。优选的，所述第一变换器包括第一电容C1、第一二极管D1、第二二极 管D2、第一开关管M1、第二开关管M2和第一变压器T1;其中，所述第一电容Cl的一端接所述整流电路的第一输出端，第一电容 Cl的另一端与所述第一二极管D1的阳极、第二开关管M2的第一端接于中点C;所述第一二极管D1的阴极与所述第一变压器Tl的第一端连接；所述第二二极管D2的阳极与所述第一变压器Tl的第二端连接、阴极与所 述整流电路的第一输出端连接；所述第一开关管Ml的第一端与所述变压器的第一端连接、第二端与所述 整流电路的第一输出端连接、控制端连接到控制器；所述第二开关管M2的第二端与所述第一变压器T1的另一端连接、控制端 连接到所述控制器；所述第二变换器包括第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第 三开关管M3、第四开关管M4和第二变压器T2;其中，所述第二电容C2的一端接中点C;第二电容C2的另一端与所述第 三二极管D3的阳极、所述第四开关管M4的第一端接于所述整流电路的第二 输出端；所述第三二极管D3的阴极与所述第二变压器T2的第一端连接； 所述第四二极管D4的阳极与所述第二变压器T2的第二端连接、阴极与中 点C连接；所述第三开关管M3的第一端与所述变压器的第一端连接、第二端与所述 中点C连接，控制端连接到控制器；所述第四开关管M4的第二端与所述第二变压器T2的另一端连接、控制端 连接到所述控制器。其中，所述第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3、第四开关 管M4是MOS管或者其它功率管。本专利技术的有益效果是，可使高压输入，单个变换器的输入电压为输入电压 的一半，解决了功率器件的电压限制问题。低压时并联，有利于选择电流较小 的其它功率管。功率器件损耗分散，有利于热设计。宽电压范围下，输入直流 滤波电容的利用率大大提高。更改电压范围仅需要使用前进行简单配置。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中 图1是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第一实施例在低压模式下 的电路方框图；图2是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第一实施例在高压模式下 的电路方框图；图3是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第二实施例在低压模式下 的电路方框图；图4是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第二实施例在高压模式下 的电路方框图；图5是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第三实施例在低压模式下 的电路方框图；图6是本专利技术所述的宽输入电压范围的电源模块第三实施例在高压模式下 的电路方框图。具体实施方式如图1 6所示的一种宽输入电压范围的电源模块，包括第一、二电源输入 端108、 110、整流滤波电路100、连接在所述第一、二电源输入端108、 110 和所述整流滤波电路100之间的变换电路1，变换电路1通过整流电路连接到 第一、二电源输入端108、 110，变换电路1包括第一变换器11和第二变换器 12;在低压工作模式下，所述第一变换器11与第二变换器12并联输出；在高 压工作模式下，所述第一变换器11与第二变换器12串联输出。在第一实施例 中采用反激变换电路；在第二实施例中采用正激变换电路；在第三实施例中副 边采用双电感。高压工作模式的交流输入电压范围为380V至600V，其下限可以下浮15。/。， 其上限可以上浮10%;低压工作模式的交流输入电压范围为208V至240V，其 下限可以下浮15%，其上限可以上浮10%。变换器的控制芯片，发出两路对称并且互差180度的PWM脉冲，分别控 制两个变换器其它功率管开关。控制环路稳定时，两路PWM脉冲宽度相同，两个正激变换器输出功率相同，串联模式下，输入整流滤波电容可以实现均压。图l、 3、 5分别为第一、二、三实施例在低压工作模式下，变换电路l中的第一、二变换器并联连接的结构。其中，第一变换器ll包括第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一开关管M1、第二开关管M2和第一变压 器T1;其中，所述第一电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽输入电压范围的电源模块，包括第一、二电源输入端（１０８、１１０）、整流滤波电路（１００）、连接在所述第一、二电源输入端（１０８、１１０）和所述整流滤波电路（１００）之间的变换电路（１），所述变换电路（１）通过整流电路连接到所述第一、二电源输入端（１０８、１１０），其特征在于，所述变换电路（１）包括第一变换器（１１）和第二变换器（１２）；在高压工作模式下，所述第一变换器（１１）与第二变换器（１２）串联输出；在低压工作模式下，所述第一变换器（１１）与第二变换器（１２）并联输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉伟，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]