一种交直流双输入隔离电源及供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种交直流双输入隔离电源及供电系统，涉及电力变流技术领域；本实用新型专利技术打破常规设计思路，以一种新颖的电路形式，在隔离电源中，交流电源的接入采用有桥PFC电路和加半桥LLC电路的拓扑，直流电源的接入采用半桥LLC的拓扑，以达到所需要的输出电压，并起到电气隔离的作用，输出分别串联第一二极管和第二二极管给负载供电；通过有桥PFC电路保证电源的供电电路不会出现断流的情况，提高交直流双输入隔离电源的工作效率，减少发热量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流双输入隔离电源及供电系统


[0001]本技术涉及电力变流
，具体涉及一种交直流双输入隔离电源及供电系统。

技术介绍

[0002]实现交直流双输入下的不间断直流供电系统，广泛应用于电力变流领域中控制设备的不间断直流供电；目前市面上PLC电源输入形式：交流输入或者直流输入，输出为固定电压给负载供电。单一的输入电压形式已不能满足日益升级的技术需求，利用PLC电源的输入的形式：一个交流输入，一个直流输入，在输出串联一个二极管。这种方法技术成熟，但是在使用过程中存在效率低，且发热量大，能耗浪费严重；且在安装或者拆卸过程中消耗的时间很长，且维护不便。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是：传统的隔离电源在使用过程中存在效率低，且发热量大，能耗浪费严重；且在安装或者拆卸过程中消耗的时间很长，且维护不便。本技术的目的在于提供一种交直流双输入隔离电源及供电系统，在隔离电源中，交流电源的接入采用有桥PFC电路加半桥LLC电路的拓扑，直流电源的接入采用半桥LLC的拓扑，以达到所需要的输出电压，有效解决上述技术问题。
[0004]本技术通过下述技术方案实现：
[0005]本方案提供一种交直流双输入隔离电源，包括：负载、第一二极管、第二二极管、交流电源和直流电源；交流电源和直流电源分别串联第一二极管和第二二极管后接入负载向负载供电；还包括有桥PFC电路和半桥LLC电路；
[0006]交流电源先依次输入有桥PFC电路和半桥LLC电路后串联第一二极管，直流电源先输入半桥LLC电路后串联第二二极管。
[0007]本方案工作原理：传统的隔离电源在使用过程中存在效率低，且发热量大，能耗浪费严重；且在安装或者拆卸过程中消耗的时间很长，且维护不便。本技术的目的在于提供一种交直流双输入隔离电源及供电系统，在隔离电源中，交流电源的接入采用有桥PFC电路加半桥LLC电路的拓扑，直流电源的接入采用半桥LLC的拓扑，以达到所需要的输出电压，有效解决上述技术问题。本方案打破常规设计思路，以一种新颖的电路形式，在隔离电源中，交流电源的接入采用有桥PFC电路加半桥LLC电路的拓扑，直流电源的接入采用半桥LLC的拓扑，以达到所需要的输出电压，并起到电气隔离的作用，输出分别串联第一二极管和第二二极管给负载供电。通过有桥PFC电路保证电源的供电电路不会出现断流的情况，提高交直流双输入隔离电源的工作效率，减少发热量。
[0008]进一步优化方案为，所述有桥PFC电路包括：
[0009]第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、电感L、第一MOS管、第七二极管和第一电容；
[0010]第三二极管与第四二极管首尾串联构成支路L1，第五二极管与第六二极管首尾串联构成支路L2，支路L1与支路L2并联构成支路L3；支路L3一端串联电感L后连接至第一MOS管的漏极，支路L3的另一端连接至第一MOS管的源极；第六二极管的正极连接第一MOS管的漏极，第六二极管的负极串联第一电容后连接至第一MOS管的源极。
[0011]进一步优化方案为，交流电源的第一输出端连接在第三二极管与第四二极管之间，交流电源的第二输出端连接在第五二极管与第六二极管之间。
[0012]由交流电源输入到由第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管构成的全桥整流电路，电感L为储能电感，第一MOS管为主功率MOS开关管。第七二极管为输出二极管，第一电容为储能电容。
[0013]当第一MOS管开通时，交流电源的电流只通过电感L，电感L的电流上升。
[0014]当第一MOS管关闭时，储存在电感L中的电流通过二极管向第一电容和负载供电。电感L和第一MOS管可以保证电感支路中一直有电流，而不会出现全桥整流电路中断流的情况，这就是提高了交直流双输入隔离电源的工作效率，减少发热量。
[0015]进一步优化方案为，半桥LLC电路包括：第二电容、第二MOS管、第三MOS管、第三电容、电感Lr、变压器T、第七二极管、第八二极管和第四电容；
[0016]第二电容一端连接第二MOS管的漏极，另一端连接第三MOS管的源极；第二MOS管的源极连接第三MOS管的漏极；第三电容一端连接第三MOS管的漏极，另一端串联电感Lr后连接至变压器T的第一输入端，第三MOS管的源极连接至变压器T原边绕组的第一端；
[0017]作为一种优选，还包括电感Lm、电感Lm一端连接变压器T原边绕组的第二端，另一端连接变压器T原边绕组的第一端；
[0018]变压器T第一副边绕组的第一端连接第七二极管的正极，变压器T第一副边绕组的第二端连接变压器T第二副边绕组的第一端，变压器T第二副边绕组的第二端连接第八二极管的正极，第七二极管的负极与第八二极管的负极；第四电容一端连接第七二极管的负极，另一端连接变压器T第一副边绕组的第二端。
[0019]进一步优化方案为，所述变压器T原边绕组的第一端、变压器T第一副边绕组的第一端与变压器T第二副边绕组的第一端为同名端。
[0020]进一步优化方案为，所述第四电容为电解电容。
[0021]进一步优化方案为，直流电源的第一输出端和第二输出端分别连接在第二电容的两端。
[0022]进一步优化方案为，第一二极管或第二二极管的正极连接第八二极管的负极，第一二极管或第二二极管的负极连接负载的一端，负载的另一端连接第七二极管的负极。
[0023]第二电容的两端可以作为直流电源的输入端，同时也能做为是由PFC输出的直流电压的输入端；也可以是电池的直流电压。第二电容Cr为谐振电容，电感Lr为谐振电感，T为主变压器，第七二极管和第八二极管为整流二极管，第二电容两端输出滤波电容LLC谐振变换的直流特性分为零电压工作区和零电流工作区。这种变换有两个谐振频率：一个是Lr和Cr的谐振点，另外一个谐振点由Lm,Cr以及负载条件决定。负载加重，谐振频率将会升高。
[0024]进一步优化方案为，所述交流电源和直流电源同时为110V或同时为220V。
[0025]本方案还一种供电系统，包括上述方案所述的交直流双输入隔离电源。
[0026]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0027]本技术提供一种交直流双输入隔离电源及供电系统，打破常规设计思路，以一种新颖的电路形式，在隔离电源中，交流电源的接入采用有桥PFC电路加半桥LLC电路的拓扑，直流电源的接入采用半桥LLC的拓扑，以达到所需要的输出电压，并起到电气隔离的作用，输出分别串联第一二极管和第二二极管给负载供电；通过有桥PFC电路保证电源的供电电路不会出现断流的情况，提高交直流双输入隔离电源的工作效率，减少发热量。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0029]图1为交直流双输入隔离电源结构示意图；
[0030]图2为有桥PFC电路结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直流双输入隔离电源，包括：负载、第一二极管、第二二极管、交流电源和直流电源；交流电源和直流电源分别串联第一二极管和第二二极管后接入负载向负载供电；其特征在于，还包括：有桥PFC电路和半桥LLC电路；交流电源先依次输入有桥PFC电路和半桥LLC电路后串联第一二极管，直流电源先输入半桥LLC电路后串联第二二极管。2.根据权利要求1所述的一种交直流双输入隔离电源，其特征在于，所述有桥PFC电路包括：第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、电感L、第一MOS管、第七六二极管和第一电容；第三二极管与第四二极管首尾串联构成支路L1，第五二极管与第六二极管首尾串联构成支路L2，支路L1与支路L2并联构成支路L3；支路L3一端串联电感L后连接至第一MOS管的漏极，支路L3的另一端连接至第一MOS管的源极；第六二极管的正极连接第一MOS管的漏极，第六二极管的负极串联第一电容后连接至第一MOS管的源极。3.根据权利要求2所述的一种交直流双输入隔离电源，其特征在于，交流电源的第一输出端连接在第三二极管与第四二极管之间，交流电源的第二输出端连接在第五二极管与第六二极管之间。4.根据权利要求1所述的一种交直流双输入隔离电源，其特征在于，半桥LLC电路包括：第二电容、第二MOS管、第三MOS管、第三电容、电感Lr、变压器T、第七二极管、第八二极管和第四电容；第二电容一端连接第二MOS管的漏极，另一端连接第三MOS管的源极；第二M...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡裕凯，吴逊兵，卫中俊，陈祥林，饶俊峰，
申请(专利权)人：成都英格瑞德电气有限公司，
类型：新型
国别省市：