[實用新型]低功耗輸出保護型XC/DC電源轉(zhuǎn)換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220667728.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN203056860U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡家培;胡民海
• 申請（專利權(quán)）人: 胡家培;胡民海
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊引雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低功耗電源轉(zhuǎn)換電路。?

背景技術(shù)

近年來，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池供電等交流低壓、直流低壓供電的可再生新能源系統(tǒng)被廣泛使用，提高低壓新能源供電系統(tǒng)的供電效率、供電質(zhì)量、供電可靠性勢在必行。?

目前本領(lǐng)域公知電源轉(zhuǎn)換基本采用：?

1、交流（AC）輸入，采用全波整流器把輸入交流（AC）電源整流為直流（DC）電源,再進行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了較高輸入電壓交流電源和小功率電源的轉(zhuǎn)換問題。但在低電壓交流電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時，因為AC/DC整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。?

2、直流（DC）輸入，直接進行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了固定設(shè)備供電問題。但使用可靠性較低，尤其是在移動性設(shè)備，經(jīng)常需要重新連接輸入電源的設(shè)備，一旦出現(xiàn)電源極性接反的情況，就會產(chǎn)生輸入短路事故。因此一些要求可靠性較高的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換器輸入端加入直流定向整流電路。在低電壓直電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時，因為直流識別定向整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。?

3、為了提高低壓供電效率、降低線路電流一般采用升壓式（BOOST）直流（DC）供電方式。升壓式（BOOST）直流（DC）供電當(dāng)輸出產(chǎn)生短路故障，輸出電壓低于輸入電壓時BOOST電路功能失效，輸入電源直接對負載短路，大電流（大功率）系統(tǒng)短路保護控制難度很大。?

以常規(guī)整流（識別定向）電路在輸入為低壓新能源電源為例進行說明，輸入電壓Ui=10V(AC、DC），輸入電流Ii=20A，輸入功率Pi=10×20=200W，整流（識別定向）電路壓降Ud=2V,整流（識別定向）電路耗為：Pd=2×20=40W，輸出功率Po=200-40=160W，其整流（識別定向）效率為：E=160/200=0.8，由?此可見常規(guī)整流（識別定向）電路在輸入為低壓新能源電源時，功耗很大，效率很低。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種低功耗輸出保護型XC/DC電源轉(zhuǎn)換電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問題。?

本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下：?

該低功耗輸出保護型XC/DC電源轉(zhuǎn)換電路，包括VMOS開關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，VMOS開關(guān)電路的輸入端通過續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，VMOS開關(guān)電路的輸出端依次通過反向隔離電路、儲能濾波電路和輸出保護電路與負載連接，所述VMOS開關(guān)電路的輸入端還與VMOS開關(guān)驅(qū)動電路的輸出端連接，所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端通過驅(qū)動信號合成電路與VMOS開關(guān)驅(qū)動電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端通過輸入電流采樣電路與輸入電源的輸出端連接，驅(qū)動信號合成電路的輸入端還通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端還通過輸出電流采樣電路與儲能濾波電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；?

所述VMOS開關(guān)電路包括兩個串聯(lián)的VMOS管組，輸入電源通過續(xù)流電感依次與兩個VMOS管組在反向隔離電路輸入端之前串聯(lián)；?

所述輸出保護電路包括基準電壓源、比較器A、比較器B、三極管N1和穩(wěn)壓管Z5；該輸出保護電路的輸入端接BOOST直流輸出電壓，輸出端接負載，所述輸入端和輸出端所在的主回路上串聯(lián)設(shè)置有VMOS管M5和限流電阻R24，其中，VMOS管M5的基極經(jīng)三極管N1接至所述輸出端的負端，三極管N1的基極接至所述基準電壓源；所述輸出端并聯(lián)有一個濾波電容和一個反饋支路，該反饋支路上依次串聯(lián)有分壓電阻R14和RC電路；?

比較器A的正相輸入端接入該反饋支路，經(jīng)分壓電阻R14接至所述輸出端的正端，比較器A的負相輸入端接基準電壓，比較器A的輸出端依次經(jīng)串聯(lián)的電阻R13、電阻R27、電阻R22接至所述輸入端的負端；?

比較器B的正相輸入端接入電阻R13、電阻R27和電阻R22所在的串聯(lián)支?路，其接入節(jié)點位于電阻R27與電阻R22之間；比較器B的負相輸入端經(jīng)電阻R6接至所述輸出端的負端；比較器B的輸出端接至三極管N1的基極。?

基于上述方案，本發(fā)明還可以作如下優(yōu)化限定和改進：?

所述VMOS開關(guān)驅(qū)動電路包括兩個并聯(lián)的驅(qū)動器，各驅(qū)動器分別與兩個VMOS管組的輸入端連接。?