一种大电流开关电源及大电流开关电源系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种大电流开关电源及大电流开关电源系统,其中，本实用新型专利技术实施例中的大电流开关电源由整流模块、功率变换模块、驱动模块以及倍流整流模块组成。整流模块由电磁干扰电源滤波器对输入的三相交流信号进行滤波，有效防止了电磁干扰；驱动模块向功率变换模块提供PWM驱动信号，可实现对功率变换模块的输出信号的占空比的控制，功率变换模块采用无源软开关吸收电路技术，使IGBT模块实现零电压开通零电流关断，提高了整机，效率、功率因数和使用寿命；倍流整流模块利用了RCD吸收电路和滤波电容，有效吸收肖特基二极管的开关纹波，降低输出纹波系数和谐波总电流，大大提高了高倍整流电路的可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力
，尤其涉及一种大电流开关电源及大电流开关电源系统。
技术介绍
目前，电解、电镀、蓄电池等对工业电源装置输出电流的需求日益增大，因此，大电流开关电源的设计显得尤为重要。现有的大电流开关电源实现大电流输出主要由如下方式实现由电网的交流电通过工频变压器降压或升压后，通过多个整流变压器并联整流后·得到大功率直流输出，但是其存在整机输出电压电流效率低、功率因数小、体积庞大、质量笨重、电能污染严重等缺点，现有的大电流开关电源可靠性和有效性差。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种大电流开关电源及大电流开关电源系统，用于提高大电流开关电源的可靠性和有效性。为解决上述技术问题，本技术实施例提供以下技术方案一种大电流开关电源，包括用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，上述整流模块包括用于对上述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与上述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对上述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，上述整流电路的输出信号为上述整流模块的输出信号；与上述整流模块的输出端连接，用于将上述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建；与上述功率变换模块的上述IGBT模块连接，用于向上述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整上述PWM驱动信号，使上述功率变换模块将上述整流模块的输出信号转化为不同占空比的交流信号；与所功率变换模块的输出端连接，用于将上述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。进一步，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建，包括上述功率变换模块由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建；其中，上述高频变压器电路包括高频变压器、第一高频电感和第一隔直电容；上述第一高频电感与上述高频变压器前级的第一支路串联；上述第一隔直电容与上述高频变压器前级的第二支路串联；其中，上述第一无源软开关吸收电路包括二极管1，二极管2，第一电容，第二电容以及第三电容；上述二极管I的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；上述二极管I的阴极分别与上述第一电容的一端和上述第二电容的一端连接；上述第一电容的另一端分别与上述第一 IGBT模块的发射极和上述第二 IGBT模块的集电极连接； 上述第二电容的另一端分别与上述第三电容的一端和上述二极管2的阳极连接；上述第三电容的另一端与上述第一隔直电容的输入端连接；上述二极管2的阴极与上述整流模块的负极输出端连接；其中，上述第二无源软开关吸收电路包括二极管3，二极管4，第四电容，第五电容以及第六电容；上述二极管3的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；上述二极管3的阴极分别与上述第四电容的一端和上述第五电容的一端连接；上述第四电容的另一端分别与上述第三IGBT模块的发射极和上述第四IGBT模块的集电极连接；上述第五电容的另一端分别与上述第六电容的一端和上述二极管4的阳极连接；上述第六电容的另一端与上述第一高频电感的输入端连接；上述二极管4的阴极与上述整流模块的负极输出端连接；其中，上述第一 IGBT模块的集电极与上述整流模块的正极输出端连接；上述第二IGBT模块的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，上述第二 IGBT模块的集电极与上述第一 IGBT模块的发射极连接；上述第三IGBT模块的集电极与上述整流模块的正极输出端连接，上述第三IGBT模块的发射极与上述第一高频电感的输入端连接；上述第四IGBT模块的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，上述第四IGBT模块的集电极与上述第三IGBT模块的发射极连接；其中，上述高频变压器后级的输出信号为上述功率变换模块的输出信号。进一步，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建，包括上述倍流整流模块包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容；其中，上述第一 RCD吸收电路包括二极管5，第七电容和第一电阻；上述第二 RCD吸收电路包括二极管6，第八电容和第二电阻；其中，上述肖特基二极管I的阴极、上述肖特基二极管2的阴极分别与上述功率变换模块的正极输出端连接；上述肖特基二极管3的阴极、上述肖特基二极管4的阴极分别与上述功率变换模块的负极输出端连接；上述肖特基二极管I的阳极、上述肖特二极管2的阳极、上述肖特二极管3的阳极以及上述肖特二极管4的阳极互连；上述第二高频电感串联在上述倍流整流模块的正极输出支路上；上述第三高频电感串联在上述倍流整流模块的负极输出支路上；上述第一滤波电容和第二滤波电容串联，且上述第一滤波电容未与上述第二滤波电容连接的一端与上述第二高频电感的输出端连接，上述第二滤波电容未与上述第一滤波电容连接的一端与上述第三高频电感的输出端连接；上述二极管5的阳极与上述功率变换模块的正极输出端连接；上述二极管5的阴极分别与上述第七电容的一端和上述第一电阻的一端连接；上述第一电阻的另一端连接在上述第一滤波电容和上述第二滤波电容的连接线路上;上述第七电容的另一端与上述第八电容的一端连接；上述第八电容的另一端分别与上述第二电阻的一端和上述二极管6的阳极连接；上述第二电阻的另一端与上述第三高频电感的输出端连接；上述二极管6的阴极与上述功率变换模块的负极输出端连接。进一步，上述驱动模块由数字信号处理器DSP构建。一种大电流开关电源系统，其特征在于，包括两个以上的开关电源模块，其中，上述两个以上的开关电源模块并联；其中，上述开关电源模块包括用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，上述整流模块包括用于对上述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与上述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对上述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，上述整流电路的输出信号为上述整流模块的输出信号。与上述整流模块的输出端连接，用于将上述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建；与上述功率变换模块的上述IGBT模块连接，用于向上述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整上述PWM驱动信号，使上述功率变换模块将上述整流模块输出的直流信号转化为不同占空比的交流信号；与上述整流模块的输出端连接，用于将上述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。由上可见，本技术实施例的大电流开关电源中，一方面，整流模块由电磁干扰电源滤波器对输入的三相交流信号进行滤波，有效防止了电磁干扰，提高了大电流开关电源的运行可靠性；另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大电流开关电源，其特征在于，包括：用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，所述整流模块包括：用于对所述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与所述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对所述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，所述整流电路的输出信号为所述整流模块的输出信号；与所述整流模块的输出端连接，用于将所述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建；与所述功率变换模块的所述IGBT模块连接，用于向所述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整所述PWM驱动信号，使所述功率变换模块将所述整流模块的输出信号转化为不同占空比的交流信号；与所功率变换模块的输出端连接，用于将所述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。

【技术特征摘要】
1.一种大电流开关电源，其特征在于，包括 用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，所述整流模块包括用于对所述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与所述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对所述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，所述整流电路的输出信号为所述整流模块的输出信号； 与所述整流模块的输出端连接，用于将所述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建； 与所述功率变换模块的所述IGBT模块连接，用于向所述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整所述PWM驱动信号，使所述功率变换模块将所述整流模块的输出信号转化为不同占空比的交流信号； 与所功率变换模块的输出端连接，用于将所述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。2.根据权利要求I所述的直流充电机，其特征在于， 所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建，包括 所述功率变换模块由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一 IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建； 其中，所述高频变压器电路包括 高频变压器、第一高频电感和第一隔直电容； 所述第一高频电感与所述高频变压器前级的第一支路串联； 所述第一隔直电容与所述高频变压器前级的第二支路串联； 其中，所述第一无源软开关吸收电路包括 二极管1，二极管2，第一电容，第二电容以及第三电容； 所述二极管I的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管I的阴极分别与所述第一电容的一端和所述第二电容的一端连接； 所述第一电容的另一端分别与所述第一 IGBT模块的发射极和所述第二 IGBT模块的集电极连接； 所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和所述二极管2的阳极连接； 所述第三电容的另一端与所述第一隔直电容的输入端连接； 所述二极管2的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第二无源软开关吸收电路包括 二极管3，二极管4，第四电容，第五电容以及第六电容； 所述二极管3的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管3的阴极分别与所述第四电容的一端和所述第五电容的一端连接； 所述第四电容的另一端分别与所述第三IGBT模块的发射极和所述第四IGBT模块的集电极连接； 所述第五电容的另一端分别与所述第六电容的一端和所述二极管4的阳极连接；所述第六电容的另一端与所述第一高频电感的输入端连接； 所述二极管4的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第一 IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接；所述第二 IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第二 IGBT模块的集电极与所述第一 IGBT模块的发射极连接；所述第三IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接，所述第三IGBT模块的发射极与所述第一高频电感的输入端连接；所述第四IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第四IGBT模块的集电极与所述第三IGBT模块的发射极连接； 其中，所述高频变压器后级的输出信号为所述功率变换模块的输出信号。3.根据权利要求I或2所述的大电流开关电源，其特征在于， 所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建，包括所述倍流整流模块包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容； 其中，所述第一 RCD吸收电路包括 二极管5，第七电容和第一电阻； 所述第二 RCD吸收电路包括 二极管6，第八电容和第二电阻； 其中，所述肖特基二极管I的阴极、所述肖特基二极管2的阴极分别与所述功率变换模块的正极输出端连接；所述肖特基二极管3的阴极、所述肖特基二极管4的阴极分别与所述功率变换模块的负极输出端连接；所述肖特基二极管I的阳极、所述肖特二极管2的阳极、所述肖特二极管3的阳极以及所述肖特二极管4的阳极互连； 所述第二高频电感串联在所述倍流整流模块的正极输出支路上； 所述第三高频电感串联在所述倍流整流模块的负极输出支路上； 所述第一滤波电容和第二滤波电容串联，且所述第一滤波电容未与所述第二滤波电容连接的一端与所述第二高频电感的输出端连接，所述第二滤波电容未与所述第一滤波电容连接的一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管5的阳极与所述功率变换模块的正极输出端连接； 所述二极管5的阴极分别与所述第七电容的一端和所述第一电阻的一端连接； 所述第一电阻的另一端连接在所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的连接线路上; 所述第七电容的另一端与所述第八电容的一端连接； 所述第八电容的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述二极管6的阳极连接； 所述第二电阻的另一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管6的阴极与所述功率变换模块的负极输出端连接。4.根据权利要求I或2所述的大电流开关电源，其特征在于， 所述驱动模块由数字信号处理器DSP构建。5.一种大电流开关电源系统，其特征在于，包括 两个以...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，
申请(专利权)人：株洲泰格豪斯工具系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：