一种大功率高功率密度模块电源制造技术

本发明专利技术属于电力电子技术领域，具体公开了一种大功率高功率密度模块电源，包括输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路、输出滤波电路、全桥驱动电路、同步整流驱动电路、驱动隔离电路、数字控制电路以及信号采样电路，输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路以及输出滤波电路依次连接，数字控制电路分别与驱动隔离电路、同步整流驱动电路以及信号采样电路连接，驱动隔离电路与全桥驱动电路连接，全桥驱动电路还与全桥功率变换电路连接，同步整流驱动电路与同步整流电路连接，信号采样电路与输出滤波电路连接；本发明专利技术提供的大功率高功率密度模块电源，能够实现数字控制，较大提升了功率等级。较大提升了功率等级。较大提升了功率等级。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率高功率密度模块电源


[0001]本专利技术涉及电力电子
，更具体地，涉及一种大功率高功率密度模块电源。

技术介绍

[0002]目前，DC
‑
DC 模块电源被广泛应用于工业和国防等领域，随着科技的不断发展，对模块电源的功率等级、效率以及体积与重量等要求越来越高。
[0003]目前，国内的大功率1/4砖模块电源产品主要被国外VICOR、SYNQOR等公司垄断，国内模块电源的研究起步较晚，总体技术水平相对落后，特别是数字控制方案非常少，而且综合性能无法与国外品牌相比。研究形势相当迫切，已引起国内相关行业及研究者的重视。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述弊端，本专利技术提供了一种大功率高功率密度模块电源，能够实现数字控制，较大提升了功率等级，提高了功率密度。
[0005]作为本专利技术的第一个方面，提供一种大功率高功率密度模块电源，包括输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路、输出滤波电路、全桥驱动电路、同步整流驱动电路、驱动隔离电路、数字控制电路以及信号采样电路，其中，所述输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路以及输出滤波电路依次连接，所述数字控制电路分别与所述驱动隔离电路、同步整流驱动电路以及信号采样电路连接，所述驱动隔离电路与所述全桥驱动电路连接，所述全桥驱动电路还与所述全桥功率变换电路连接，所述同步整流驱动电路与所述同步整流电路连接，所述信号采样电路与所述输出滤波电路连接；所述输入滤波电路用于对直流输入电压进行滤波，并将滤波后的直流输入电压发送至所述全桥功率变换电路；所述全桥功率变换电路用于依据所述数字控制电路的控制指令，将滤波后的直流输入电压逆变成高频交流方波电压，并将所述高频交流方波电压发送至所述功率变压器的原边；所述功率变压器用于将原边高频交流方波电压耦合成1/n倍的副边高频交流方波电压，并将所述副边高频交流方波电压发送至所述同步整流电路；所述同步整流电路用于依据所述数字控制电路的控制指令，将所述副边高频交流方波电压整流成高频直流方波电压，并将所述高频直流方波电压发送至所述输出滤波电路；所述输出滤波电路用于将所述高频直流方波电压滤波成稳定的直流输出电压；所述信号采样电路用于将接收到的所述直流输出电压转换成适合所述数字控制电路采集的电压信号；所述数字控制电路用于根据采集到的电压信号做出相应的工作状态。
[0006]进一步地，还包括辅助电源电路，所述辅助电源电路分别与所述全桥驱动电路、驱
动隔离电路、数字控制电路、同步整流驱动电路以及信号采样电路连接，用于为所述全桥驱动电路、驱动隔离电路、数字控制电路、同步整流驱动电路以及信号采样电路供电。
[0007]进一步地，所述数字控制电路具体用于发出可变占空比的PWM信号，经过所述驱动隔离电路后给到所述全桥驱动电路，所述全桥驱动电路用于对所述PWM信号进行放大，并将放大后的PWM信号发送至所述全桥功率变换电路。
[0008]进一步地，所述数字控制电路具体用于发出可变占空比的PWM信号，经过所述同步整流驱动电路后给到所述同步整流电路。
[0009]进一步地，所述全桥功率变换电路包括四组功率开关管，所述四组功率开关管受所述数字控制电路控制。
[0010]进一步地，所述同步整流电路包括两组功率开关管，所述两组功率开关管受所述数字控制电路控制。
[0011]进一步地，所述输出滤波电路包括输出滤波电感和输出滤波电容。
[0012]进一步地，所述全桥驱动电路包括驱动芯片以及外围电阻、电容和二极管。
[0013]进一步地，所述驱动隔离电路包括隔离芯片。
[0014]进一步地，所述信号采样电路包括输出电压采样电路。
[0015]本专利技术提供的大功率高功率密度模块电源具有以下优点：（1）采用UCD3138数字控制芯片，该芯片为QFN 40pin封装，体积小，功能完善，能够实现数字控制，避免了模拟方案的繁琐线路；同时因为数字控制的灵活性，该模块电源在几乎不增加外部线路的情况下实现了均流功能；（2）提升了功率等级，提高了功率密度；（3）具有较高的效率。
附图说明
[0016]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0017]图1为本专利技术提供的大功率高功率密度模块电源的结构示意图。
[0018]图2为本专利技术提供的全桥功率变换电路和同步整流电路的驱动波形图。
[0019]图3为本专利技术提供的输入滤波电路的电路图。
[0020]图4为本专利技术提供的全桥功率变换电路的电路图。
[0021]图5为本专利技术提供的功率变压器、同步整流电路以及输出滤波电路的电路图。
[0022]图6为本专利技术提供的全桥驱动电路的电路图。
[0023]图7为本专利技术提供的同步整流驱动电路的电路图。
[0024]图8为本专利技术提供的输出电压采样电路的电路图。
[0025]图9为本专利技术提供的驱动隔离电路的电路图。
[0026]图10为本专利技术提供的数字控制电路的电路图。
[0027]图11为本专利技术提供的辅助电源电路的电路图。
[0028]图12为本专利技术提供的温度采样电路的电路图。
[0029]图13为本专利技术提供的输出电路采样电路的电路图。
具体实施方式
[0030]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的大功率高功率密度模块电源其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术的保护范围。
[0031]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032]在本专利技术的解释中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，除非是特殊标明。例如，连接可以是固定连接，也可以是通过特殊的接口连接，也可以是中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]在本实施例中提供了一种大功率高功率密度模块电源，图1为本专利技术提供的大功率高功率密度模块电源的结构示意图，如图1所示，所述大功率高功率密度模块电源，包括输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率高功率密度模块电源，其特征在于，包括输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路、输出滤波电路、全桥驱动电路、同步整流驱动电路、驱动隔离电路、数字控制电路以及信号采样电路，其中，所述输入滤波电路、全桥功率变换电路、功率变压器、同步整流电路以及输出滤波电路依次连接，所述数字控制电路分别与所述驱动隔离电路、同步整流驱动电路以及信号采样电路连接，所述驱动隔离电路与所述全桥驱动电路连接，所述全桥驱动电路还与所述全桥功率变换电路连接，所述同步整流驱动电路与所述同步整流电路连接，所述信号采样电路与所述输出滤波电路连接；所述输入滤波电路用于对直流输入电压进行滤波，并将滤波后的直流输入电压发送至所述全桥功率变换电路；所述全桥功率变换电路用于依据所述数字控制电路的控制指令，将滤波后的直流输入电压逆变成高频交流方波电压，并将所述高频交流方波电压发送至所述功率变压器的原边；所述功率变压器用于将原边高频交流方波电压耦合成1/n倍的副边高频交流方波电压，并将所述副边高频交流方波电压发送至所述同步整流电路；所述同步整流电路用于依据所述数字控制电路的控制指令，将所述副边高频交流方波电压整流成高频直流方波电压，并将所述高频直流方波电压发送至所述输出滤波电路；所述输出滤波电路用于将所述高频直流方波电压滤波成稳定的直流输出电压；所述信号采样电路用于将接收到的所述直流输出电压转换成适合所述数字控制电路采集的电压信号；所述数字控制电路用于根据采集到的电压信号做出相应的工作状态。2.如权利要求1所述大功率高功率密度模块电源，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴增魁，何颖，黄川，沈小波，
申请(专利权)人：无锡华普微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：