一种5G电源直流供电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及开关电源技术领域，具体提供一种5G直流供电系统及运行方法，EMC浪涌保护模块输入端连接外电源，EMC浪涌保护模块的输出DC端口与DC/DC模块连接；控制模块与EMC浪涌保护模块和DC/DC模块连接，控制系统的启动时序，DC/DC模块的输出电压；DC/DC模块的输出侧连接负载。本发明专利技术实现大功率、高效率以及高功率密度的直流输出，控制系统采用双核DSP，计算速度更快；电路采用LLC谐振技术，半载及以上效率可达98％，10％负载效率可达97％。可以为5G设备和低压直流工业系统等直接供电，满足用电需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种5G电源直流供电系统及方法


[0001]本专利技术涉及开关电源
，尤其涉及一种5G电源直流供电系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国5G通信行业快速发展，对供电系统的要求更为严格。5G电源是一种应用在5G基站上的广泛的电源设备。目前市面上的5G电源比较陈旧且通常其采用的220V交流变直流，进而给设备供电。这种电源中央处理单元处理速度慢，对异常情况处理速度不够强，效率低。
[0003]目前，现有的直流电源主要应用的是DCDC变换器，这种变换器的不能根据负载功率变动进行相应的切换，同时也不能满足对负载输入电压稳定可靠性要求，致使5G基站不能在最佳的供电环境下工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种5G电源直流供电系统及方法，用以解决现有的直流电源不能根据负载功率变动进行相应的切换的问题。
[0005]本专利技术的5G电源直流供电系统，包括：EMC浪涌保护模块、检测保护模块、DC/DC模块和控制模块；
[0006]EMC浪涌保护模块输入端连接外电源；
[0007]EMC浪涌保护模块的输出端与DC/DC模块连接；
[0008]EMC浪涌保护模块,用于抵抗外界电磁干扰，并消除对外界的电磁干扰；
[0009]检测保护模块，用于对DC/DC模块进行数据采集，并生成检测信息反馈至控制模块；
[0010]DC/DC模块的输出端连接负载；
[0011]控制模块通过接收DC/DC模块输出端的反馈信息，获取负载功率值，并依据负载功率值切换DC/DC模块的工作模式。
[0012]优选地，EMC浪涌保护模块包括：EMC电路、浪涌保护电路；
[0013]EMC电路采用串联方式与浪涌保护电路连接；
[0014]控制模块通过EMC浪涌保护模块采集外电源信息，并依据外电源信息对系统启动过程进行时序控制。
[0015]优选地，DC/DC模块配置有电压变换电路；
[0016]DC/DC模块依据负载需求，通过电压变换电路输出不同的电压等级；
[0017]电压等级包括：DC375/DC110V电路等级、DC375/DC48V电路等级、DC375/DC24V电路等级、DC375/DC12V电路等级和DC375/DC5V电路等级。
[0018]优选地，还包括热电偶；
[0019]DC/DC模块通过热电偶将温度反馈给控制模块；
[0020]所述检测保护模块包括：输入端过压保护电路、输出端欠压保护电路、过流检测电
流、限流稳压电路、温度检测电路。
[0021]优选地，所述检测信息包括：DC/DC模块输出电压值、DC/DC模块输出电流值；
[0022]控制模块依据检测信息，发送保护指令至检测保护模块。
[0023]优选地，还包括RS485信号接口和终端机；
[0024]控制模块通过RS485信号接口与终端机连接，用于实时显示系统状态，并将故障报警、电费信息上传至终端机。
[0025]优选地，所述控制模块采用DSP控制板卡；
[0026]DCDC模块包括LLC谐振电路。
[0027]本专利技术基于上述系统，还相应提供一种5G电源直流供电方法，方法包括：
[0028]S101、EMC浪涌保护模块输入端与外电源连接；
[0029]S102、EMC浪涌保护模块抵抗外界电磁干扰，并消除对外界的电磁干扰；
[0030]S103、EMC浪涌保护模块的输出端连接至DC/DC模块；
[0031]S104、对DC/DC模块进行数据采集，并生成检测信息反馈至控制模块；
[0032]S105、接收DC/DC模块输出端的反馈信息，获取负载功率值；
[0033]S106、依据负载功率值切换DC/DC模块的输出模式。
[0034]优选地，步骤S106包括：
[0035]输出模式包括工作模式、轻载模式和关断模式；
[0036]外部电源DC375V接入，接入的负载大于500W，进入工作模式；
[0037]工作模式：DCDC模块持续工作，工作频率在100KHz，设备正常工作，DC/DC模块的输出端正常输出；
[0038]当系统接入负载小于500W或无负载时，进入轻载模式；
[0039]轻载模式：DCDC模块间歇性工作，工作频率在140KHz；
[0040]切断外电源，进入关断模式；
[0041]关断模式：DCDC模块输出端关断，工作模式和轻载模式关断。
[0042]优选地，步骤104包括：
[0043]将DC/DC模块设置为DC375/DC48V电路等级；
[0044]接通外电源，外电源电压等级为DC375V；
[0045]控制模块对输入电压的进行检测与处理；
[0046]当输入电压出现异常，进入关断模式；
[0047]无异常状态时，控制模块控制继电器闭合，使DC375V外电源经过EMC浪涌保护模块后接入DC/DC模块；
[0048]DC/DC模块输出端输出DC48V；
[0049]检测保护模块对DC/DC模块输出端的电压值与电流值进行采集，并反馈给控制模块，当DC/DC模块输出端出现过压、欠压或者过流，控制模块切断外电源，进入关断模式。
[0050]优选地，步骤105包括：
[0051]控制模块对输入电压的进行检测与处理，具体包括：
[0052]EMC浪涌保护模块获取外电源输入的电压值与电流值，并传输给控制模块，控制模块对控制模块的输入端进行监测；
[0053]若输入的电压有效值不在额定范围内，或者输入的电流值超过预设值，控制模块
向检测保护模块发送控制指令，启动保护，断开外电源输入；
[0054]若输入电压与电流正常，将DC375V通过EMC浪涌保护模块送入DC/DC模块；
[0055]控制模块对DC/DC模块输出的电压和电流进行监控，若数据正常，控制模块给DC/DC模块发送控制指令，控制DC/DC模块进行桥式变换；
[0056]当输出电压或电流超过阈值时，则控制模块控制检测保护模块启动保护；
[0057]DC/DC模块将DC375V经过可控逆变电路，通过高频隔离变压器送入高频整流电路，其输出采样反馈给控制模块，由控制模块控制进行稳压稳流，进而输出给负载；
[0058]DC/DC模块检测系统带载状态，当系统处于空载或轻载状态，即负载小于500W时进入轻载模式，LLC谐振电路间歇性工作，工作频率在140KHz，DC48V输出端使能；
[0059]当接入负载>500W时，系统进入工作模式，LLC谐振电路持续工作，工作频率在100KHz，DC48V使能正常输出。
[0060]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0061]本专利技术的控制模块通过PWM控制DC/DC模块调试，使DC/DC模块根据负载大小运行不同工作模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G电源直流供电系统，其特征在于，包括：EMC浪涌保护模块、检测保护模块、DC/DC模块和控制模块；EMC浪涌保护模块输入端连接外电源；EMC浪涌保护模块的输出端与DC/DC模块连接；EMC浪涌保护模块,用于抵抗外界电磁干扰，并消除对外界的电磁干扰；检测保护模块，用于对DC/DC模块进行数据采集，并生成检测信息反馈至控制模块；DC/DC模块的输出端连接负载，控制模块通过接收DC/DC模块输出端的反馈信息，获取负载功率值，并依据负载功率值切换DC/DC模块的输出模式。2.根据权利要求1所述的5G电源直流供电系统，其特征在于，控制模块通过EMC浪涌保护模块采集外电源信息，并依据外电源信息对系统启动过程进行时序控制；EMC浪涌保护模块包括：EMC电路、浪涌保护电路；EMC电路采用串联方式与浪涌保护电路连接。3.根据权利要求1所述的5G电源直流供电系统，其特征在于，DC/DC模块配置有电压变换电路；DC/DC模块依据负载需求，通过电压变换电路输出不同的电压等级；电压等级包括：DC375/DC110V电路等级、DC375/DC48V电路等级、DC375/DC24V电路等级、DC375/DC12V电路等级和DC375/DC5V电路等级。4.根据权利要求1所述的5G电源直流供电系统，其特征在于，还包括热电偶；DC/DC模块通过热电偶将温度反馈给控制模块；所述检测保护模块包括：输入端过压保护电路、输出端欠压保护电路、过流检测电流、限流稳压电路、温度检测电路。5.根据权利要求1所述的5G电源直流供电系统，其特征在于，所述检测信息包括：DC/DC模块输出电压值、DC/DC模块输出电流值；控制模块依据检测信息，发送保护指令至检测保护模块。6.根据权利要求1所述的5G电源直流供电系统，其特征在于，还包括RS485信号接口和终端机；控制模块通过RS485信号接口与终端机连接，用于实时显示系统状态，并将故障报警、电费信息上传至终端机；所述控制模块采用DSP控制板卡；DCDC模块包括LLC谐振电路。7.一种5G电源直流供电方法，其特征在于，方法采用如权利要求1至6任意一项所述的5G电源直流供电系统；方法包括：S101、EMC浪涌保护模块输入端与外电源连接；S102、EMC浪涌保护模块抵抗外界电磁干扰，并消除对外界的电磁干扰；S103、EMC浪涌保护模块的输出端连接至DC/DC模块；S104、对DC/DC模块进行数据采集，并生成检测信息反馈至控制模块；S105、接收DC/DC模块输出端的反馈信息，获取负载功率值；S106、依据负载...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，宋庆海，肖风良，康长路，杨永前，孙立军，罗光荣，
申请(专利权)人：山东泰开直流技术有限公司，
类型：发明
国别省市：