[發明專利]一種高壓開關電源

在審

• 申請號: 201510534411.3
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105099229A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 嚴天宏;岳雙龍;陳夏琨
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M1/32;H02M7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種高壓開關電源。

背景技術：

傳統高壓電源多為線性電源，采用工頻變壓，對電容器、電感器、變壓器要求較高。近年來，隨著電力電子新器件的發展，開關電源技術可應用于高壓電源，它通過PWM波控制開關器件的導通關閉來調節輸出電壓的高低，采用逆變電路來提高變壓器的工作頻率，同時，開關電源也大大降低了器件的體積與重量。然而，在控制輸出PWM波形上，當前多采用如UC3525、TL494等特定的模擬型電源芯片，這些芯片受溫漂或老化現象的影響會產生過大的控制誤差，控制精度有所降低。DSP芯片以運算速度快、精度高、抗干擾能力強等優點在電機控制，電力傳動等領域得到了廣泛應用。基于DSP控制的高壓高頻開關電源可以大大提高對電源控制器件的控制精度和控制速，，可以預計隨著開關電源高頻化的發展，DSP芯片必將成為控制高壓電源的主流芯片。

發明內容：

本發明的目的在于限制高壓開關電源接通電源后瞬間產生的浪涌電流，同時通過用一片DSP芯片作為本高壓開關電源的控制單元，大大降低了控制的復雜性，從而簡化了硬件電路；通過調節DC-DC電路的電壓輸出來實現對最終開關電源的直流電壓輸出大小的控制；采用雙向倍壓電路大大降低了電路中前一級中的高頻變壓器的升壓倍數，從而降低了高頻變壓器的制作難度。

本發明采用以下的技術設計：

一種高壓開關電源，包括：用于對電路剛通電時的浪涌電流進行限制的限制浪涌電流電路，限制浪涌電流電路的輸入端連接單相工頻交流電，輸出端連接整流濾波電路的輸入端；整流濾波電路的輸出端與DC-DC調壓電路的輸入端連接，DC-DC調壓電路的輸出端與逆變電路的輸入端連接；逆變電路的輸出端與高頻變壓器的原邊連接，高頻變壓器的副邊與倍壓整流電路的輸入端連接；倍壓整流電路輸出所需的高壓直流電源。其中，DC-DC調壓電路采用Buck電路，逆變電路用全橋逆變電路。

進一步，它還包括一片DSP控制芯片，型號為美國TI公司生產的TMS320F28335，DSP控制芯片分別與限制涌浪電流單元模塊、DC-DC調壓電路、逆變電路連接。

進一步，它還包括電壓采樣反饋單元，電壓采樣反饋單元的輸入端連接倍壓整流電路的輸出端，輸出端與DSP控制芯片連接。

進一步，它還包括輔助電源模塊，輔助電源模塊的輸入端連接單相工頻交流電，輸出端連接DSP控制芯片，用于給控制芯片供電。

進一步，所述的限制浪涌電流單元由一個繼電器和一個熱敏電阻并聯，繼電器由DSP控制芯片控制，當剛通電時，電路中會產生浪涌電流，此時繼電器開關打開，熱敏電阻串聯在電路中，當經過0.3～0.5s后，繼電器在DSP控制芯片控制下閉合繼電器使熱敏電阻短路，從而達到雙重限制浪涌電流的目的。

作為改進，所述的倍壓整流電路采用雙向倍壓電路，將兩個四倍壓電路串聯，變壓器放在兩個串聯的四倍壓電路的中間。

附圖說明：

圖1是本發明一種高壓直流開關電源的電路框圖。

圖2是雙向倍壓電路的電路原理圖。

具體實施方式：

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案。

如圖1所示，一種高壓開關電源，它包括：用于對電路剛通電時的浪涌電流進行限制的限制浪涌電流電路，限制浪涌電流電路的輸入端連接單相工頻交流電，輸出端連接整流濾波電路的輸入端；整流濾波電路的輸出端與DC-DC調壓電路的輸入端連接，DC-DC調壓電路的輸出端與逆變電路的輸入端連接；逆變電路的輸出端與高頻變壓器的原邊連接，高頻變壓器的副邊與倍壓整流電路的輸入端連接；倍壓整流電路輸出所需的高壓直流電源。電壓采樣反饋單元的輸入端連接倍壓整流電路的輸出端，電壓采樣反饋單元的輸出端連接DSP控制芯片；DSP控制芯片又分別與限制浪涌電流電路、DC-DC電路、逆變電路相連接，分別用于控制這三個電路；DSP芯片采用美國TI公司生產的TMS320F28335型號；DSP控制芯片的供電由輔助電源模塊提供，輔助電源模塊的輸入端連接外部單相工頻交流電，輸出端與DSP控制芯片連接。

限制浪涌電流單元由一個繼電器和一個熱敏電阻并聯，繼電器由DSP控制芯片控制，當剛通電時，電路中會產生浪涌電流，此時繼電器開關打開，熱敏電阻串聯在電路中，當經過0.3～0.5s后，繼電器在DSP控制芯片控制下閉合繼電器使熱敏電阻短路，從而達到雙重限制浪涌電流的目的。