一种宽范围高压输入小功率模块电源制造技术

本发明专利技术提供了一种宽范围高压输入小功率模块电源，解决现有模块电源对高压母线系统适配性差的技术问题。包括：双管整流PFC电路，用于通过双路输入整流经PFC电路形成高压交、直流复合输入接口，经复合输入接口对输入电源进行升压变换形成高压直流输出。同步谐振整流电路，用于在谐振电路变频

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围高压输入小功率模块电源


[0001]本专利技术涉及电源
，具体涉及一种宽范围高压输入小功率模块电源。

技术介绍

[0002]随着装备电气化水平逐步提高、全电驱特种车辆的应用，采用高压母线配电模式的系统逐渐增多，且日益显现出母线电压越来越高，范围越来越宽的趋势。
[0003]供配电系统应用中，在辅助电源的应用场合中，设备需求的功率一般只有几十上百瓦，为了简化辅助电源的配置复杂度，需要一种能适应宽范围高压交、直流输入的通用小功率模块电源，以匹配所有项目高压母线系统的电压输出范围。在利用现有技术中的PFC(功率因数校正电路)+LLC(谐振电路)两级电路的基础上进一步电路设计可以简化模块电源构成成本，保证基本电路可靠性。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供一种宽范围高压输入小功率模块电源，解决现有模块电源对高压母线系统适配性差的技术问题。
[0005]本专利技术实施例的宽范围高压输入小功率模块电源，包括：
[0006]双管整流PFC电路，用于通过双路输入整流经PFC电路形成高压交、直流复合输入接口，经复合输入接口对输入电源进行升压变换形成高压直流输出；
[0007]同步谐振整流电路，用于在谐振电路变频
‑
降压过程中同步进行整流滤波输出直流电压；
[0008]输入EMC滤波电路，用于通过两级共模滤波分别对输入信号中的高频电磁干扰和低频电磁干扰进行滤除；
[0009]输出EMC滤波电路，用于通过共模滤波对输出信号中的电磁干扰进行滤除。
[0010]本专利技术一实施例中，所述双管整流PFC电路包括两个PFC整流电路，每个PFC整流电路包括第一电源输入接口AC1、第二电源输入接口AC2、一个正极输出接口OUT+和一个负极输出接口OUT
‑
，第一PFC整流电路和第二PFC整流电路的正极输出接口OUT+并联，负极输出接口OUT
‑
并联，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1和第二电源输入接口AC2并联；
[0011]第一PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接三相交流电源的第一相输出，第一PFC整流电路的第二电源输入接口AC2连接三相交流电源的第二相输出，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接三相交流电源的第三相输出；或者，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接直流电源的直流输出。
[0012]本专利技术一实施例中，所述同步谐振整流电路包括LLC半桥谐振电路，在LLC半桥谐振电路的次级绕组一端的接续电路分别连接第一功率MOS管的漏极和源极，次级绕组另一端的接续电路分别连接第二功率MOS管的漏极和源极，第一功率MOS管和第二功率MOS管的门极分别连接同步整流电路的门极控制输出端。
[0013]本专利技术一实施例中，所述同步谐振整流电路的辅助电源主电路采用单端反激电路
承接双管整流PFC电路输出母线。
[0014]本专利技术一实施例中，所述同步谐振整流电路的谐振频率设定在150kHz，最低开关频率为120kHz，最高频率为300kHz；在开关频率低于240kHz时，为调频方式，开关频率在240KHz
‑
300kHz之间为调频加调宽控制模式，在开关频率达到300kHz时，继续减小负载的功率，进入打嗝控制模式。
[0015]本专利技术一实施例中，所述同步谐振整流电路的同步整流电路采用 TEA1995T系列芯片，第一功率MOS管和第二功率MOS管采用 IPP023N10N5系列MOSFET。
[0016]本专利技术一实施例中，所述输入EMC滤波电路对接入的三相线设置两级共模滤波结构，其中，第一级共模电感采用R5K的高导磁环绕制，第二级共模电感采用非晶磁环绕制。
[0017]本专利技术一实施例中，所述输出EMC滤波电路对输出的正负极线路设置一级共模滤波结构。
[0018]本专利技术一实施例中，包括上下叠层结构的电路板，上层电路板设置同步谐振整流电路，下层电路板设置双管整流PFC电路，在上层电路板中部形成容纳通孔，用于形成双管整流PFC电路中的大型功率元件在上层电路板的占位空间。
[0019]本专利技术一实施例中，所述宽范围高压输入小功率模块电源采用有机硅灌封。
[0020]本专利技术实施例的宽范围高压输入小功率模块电源实现电源的宽范围高压输入，输入范围：150V～800VDC、150V～560VAC，额定功率300W。同时电源具有并联均流功能，可实现多模块电源并联扩容使用时的输出一致性。
附图说明
[0021]图1所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源的架构示意图。
[0022]图2所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源中双管整流PFC电路的结构示意图。
[0023]图3所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源中同步谐振整流电路的结构示意图。
[0024]图4所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源中输入 EMC滤波电路的结构示意图。
[0025]图5所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源中输出 EMC滤波电路的结构示意图。
[0026]图6所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源的物理结构示意图；
[0027]图7所示为本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源的封装结构示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术一实施例宽范围高压输入小功率模块电源如图1所示。在图1中，本实施例包括：
[0030]双管整流PFC电路100，用于通过双路输入整流经PFC电路形成高压交、直流复合输入接口，经复合输入接口对输入电源进行升压变换形成高压直流输出。
[0031]同步谐振整流电路200，用于在谐振电路变频
‑
降压过程中同步进行整流滤波输出直流电压。
[0032]输入EMC滤波电路300，用于通过两级共模滤波分别对输入信号中的高频电磁干扰和低频电磁干扰进行滤除。
[0033]输出EMC滤波电路400，用于通过共模滤波对输出信号中的电磁干扰进行滤除。
[0034]本专利技术实施例的宽范围高压输入小功率模块电源通过双路整流及PFC 电路兼容交直流高压输入使得模块电源获得良好的接入通用性。通过在谐振电路变频
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降压过程中进行同步整流输出滤波使整机效率和损耗得以保障。通过模块电源输入输出端的EMC(Electro Magnetic Compatibility)设计避免突发随机高低频信号对变频变压过程控制信号和电源输出功率的纯净度干扰。使得标准化模块电源具有并联均流功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽范围高压输入小功率模块电源，其特征在于，包括：双管整流PFC电路，用于通过双路输入整流经PFC电路形成高压交、直流复合输入接口，经复合输入接口对输入电源进行升压变换形成高压直流输出；同步谐振整流电路，用于在谐振电路变频
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降压过程中同步进行整流滤波输出直流电压；输入EMC滤波电路，用于通过两级共模滤波分别对输入信号中的高频电磁干扰和低频电磁干扰进行滤除；输出EMC滤波电路，用于通过共模滤波对输出信号中的电磁干扰进行滤除。2.如权利要求1所述的宽范围高压输入小功率模块电源，其特征在于，所述双管整流PFC电路包括两个PFC整流电路，每个PFC整流电路包括第一电源输入接口AC1、第二电源输入接口AC2、一个正极输出接口OUT+和一个负极输出接口OUT
‑
，第一PFC整流电路和第二PFC整流电路的正极输出接口OUT+并联，负极输出接口OUT
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并联，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1和第二电源输入接口AC2并联；第一PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接三相交流电源的第一相输出，第一PFC整流电路的第二电源输入接口AC2连接三相交流电源的第二相输出，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接三相交流电源的第三相输出；或者，第二PFC整流电路的第一电源输入接口AC1连接直流电源的直流输出。3.如权利要求1所述的宽范围高压输入小功率模块电源，其特征在于，所述同步谐振整流电路包括LLC半桥谐振电路，在LLC半桥谐振电路的次级绕组一端的接续电路分别连接第一功率MOS管的漏极和源极，次级绕组另一端的接续电路分别连接第二功率MOS管的漏极和源极，第一功率MOS管和第二功率MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：万志华，张昊东，申宏伟，谭文华，曹帅，王建军，张锦，张春雷，朱宝，林茜，戴艺凯，何刚，胡小龙，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：