[發(fā)明專利]低壓配電系統(tǒng)專用電源

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611247535.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN107171574A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉琦;任婧;朱俊彥;李松澤;陳程新;謝鳴;李濤
• 申請（專利權(quán)）人: 施耐德萬高(天津)電氣設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/06
• 分類號(hào): H02M7/06;H02M1/44
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 劉美甜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種低壓配電系統(tǒng)專用電源。

背景技術(shù)

眾所周知，低壓配電產(chǎn)品在工作時(shí)需要一個(gè)控制系統(tǒng)，它的供電電源一般來自于供電主回路。但依照國標(biāo)GB14048的規(guī)定，低壓配電產(chǎn)品必須能夠在一個(gè)寬輸入范圍的電源環(huán)境中正常工作。這也就是說低壓配電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)也必須要滿足能夠在一個(gè)寬輸入范圍的電源環(huán)境中正常工作的要求。目前，絕大多數(shù)的寬輸入范圍的電源電路采用的都是工頻變壓器電源作為低壓配電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)的供電電源，但是由于工頻變壓器電源的自身技術(shù)所限制，造成其電源轉(zhuǎn)化效率一般也就50～60％，導(dǎo)致大量的能源被以熱量的方式被浪費(fèi)。

而開關(guān)電源電路由于MOSFET的耐壓較低，無法適用于660V電壓等級(jí)的配電系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種配電系統(tǒng)專用電源，其能在較高的電壓等級(jí)下工作，具有較強(qiáng)的隔離能力，且能源利用效率高。

為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種低壓配電系統(tǒng)專用電源，包括整流濾波模塊、功率變換模塊、漏感吸收模塊、控制模塊和輸出及EMC模塊；所述整流濾波模塊是將交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電壓，為所述功率變模塊和控制模塊供電；

所述功率變換模塊包括五個(gè)電阻器R7～R11、兩個(gè)N型MOSFET芯片Q1、Q2、TVS管D17～D19和功率變壓器TP1；其連接關(guān)系如下：五個(gè)電阻器R7～R11串聯(lián)，一端與電源POWER I端連接，另一端與TVS管D17陰極連接，TVS管D17的陽極與TVS管D18陰極相連接，TVS管D18的陽極與參考點(diǎn)相連接；功率變壓器TP1的輸入線圈的輸入管腳1與電壓POWER I端連接，輸出管腳2與N型MOSFET芯片Q1的漏極相連接，N型MOSFET芯片Q1的柵極與電阻器R10、R11的中間點(diǎn)以及TVS管D19的陰極相連接；TVS管D19的陽極與N型MOSFET芯片Q1的源極以及N型MOSFET芯片Q2的漏極相連接，N型MOSFET芯片Q2的柵極和源極分別接入所述控制模塊；所述功率變壓器TP1的反饋線圈的輸出管腳3、輸出管腳4分別連接POWE端和參考點(diǎn)；其輸出線圈的輸入管腳5接入所述輸出及EMC模塊，輸出管腳6接地；

所述漏感吸收模塊連接在所述電源POWER I端和N型MOSFET芯片Q1的漏極之間，用于吸收N型MOSFET芯片Q1和N型MOSFET芯片Q2同時(shí)導(dǎo)通或斷開時(shí)所產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢，防止NMOSFET芯片Q1和NMOSFET芯片Q2被擊穿；

所述控制模塊連接整流濾波模塊和功率變換模塊，用于監(jiān)測功率變壓器TP1的輸出電壓，確定N型MOSFET芯片Q2的導(dǎo)通和斷開時(shí)間；

所述輸出模塊與所述功率變換模塊連接，利用功率變壓器TP1輸出適用電壓。

進(jìn)一步，所述漏感吸收模塊的連接關(guān)系為：電阻器R12、R13依次串聯(lián)后，一端與電源POWER I端連接，另一端與二極管D21、D22依次串聯(lián)后再與N型MOSFET芯片Q1的漏極相連；電容器C5、C6串聯(lián)后并聯(lián)在電阻器R12、R13串聯(lián)線路的兩端；TVS管陽極與電源POWER I端連接，陰極接在電阻器R13與二極管D21之間。

進(jìn)一步，所述控制模塊的連接關(guān)系如下所述：電阻器R14、R15串聯(lián)連接，其中間點(diǎn)與串聯(lián)的電阻器R16、R17的中間點(diǎn)相連接，電阻器R15、R17一端共同連接在參考點(diǎn)上，電阻器R14、R16另一端共同連接在POWE端口上，此端口同時(shí)連接在功率變壓器TP1的輸出繞組的管腳3上面，POWER I端口同時(shí)與二極管D23的陽極相連接D23的陰極與電容器C7、C8的正電源側(cè)向連接，兩個(gè)電容器的負(fù)電源側(cè)接在參考點(diǎn)上；正電源側(cè)同時(shí)與PWM芯片的VDD管腳相連接；PWM芯片的DRV管腳與電阻器R18串聯(lián)后與NMOSFET芯片Q2的柵極相連，電容器R18還并聯(lián)有二極管D24；電阻器R21、R22并聯(lián)，一端連接在N型MOSFET芯片Q2的源極，另一端連接參考點(diǎn)；PWM芯片的CS管腳串聯(lián)電阻R19后與N型MOSFET芯片Q2的源極相連；電阻R20與電阻R19并聯(lián)；PWM芯片的VS管腳與電阻器R16、R17的中間點(diǎn)相連接；PWM芯片的HV管腳與整流濾波模塊中轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電壓部分的線路相連接；PWM芯片的GND管腳與參考點(diǎn)相連。