[發明專利]一種高頻高壓光伏開關電源

在審

• 申請號: 201910203800.6
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109742958A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 張征熊
• 申請（專利權）人: 安徽衡孚電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02H7/12;H02H3/093
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 王學勇

本發明公開了一種高頻高壓光伏開關電源，包括高壓MODFET疊加電路，所述高壓MODFET疊加電路包括驅動供電電源電路、驅動級電路、疊加電路和電壓箝位電路。本發明的光伏高頻高壓開關電源采用反激式拓撲的形式，通過由驅動供電電源電路、驅動級電路、疊加電路和電壓箝位電路組成的高壓MODFET疊加電路將兩個高壓MODFET疊加提高功率開關元件的耐壓值，同時，設置輸出過載延時關斷電路，使高壓輸入反激開關電源在過載狀態下工作時，避免功率MODFET耐壓超標而導致電路故障，提高電路的安全性。

技術領域

本發明屬于開關電源電路技術領域，特別涉及一種高頻高壓光伏開關電源。

背景技術

太陽能發電是發展最為迅速的一種綠色能源。在太陽能光伏發電系統中，光伏電池的特性隨光照強度變化的幅度較大，所以系統的控制用開關電源應具備大范圍直流電壓變化情況下輸出穩定的直流電壓能力，即應該有一個相當寬的輸入工作電壓范圍，這樣在太陽光線很弱的情況下仍能保證控制系統的正常工作。光伏逆變發電系統輔助高頻高壓開關電源，利用太陽能電池供電，為太陽能光伏發電控制系統、驅動系統和各種采樣電路等供電。在光伏發電系統中，輸入光伏電池電壓為300～1600VDC，經過電源變換后輸出穩定電壓，提供給各控制系統。

傳統的電路設計無法解決在高電壓輸入時的元件可靠性、功耗和安全性控制的難題。

本光伏高頻高壓開關電源采用反激式拓撲的形式，相當寬的電壓輸入范圍對電源的可靠性設計要求很高，反激式電源變換器設計的關鍵因素在于高壓開關元件與電源控制集成電路以及高頻變壓器的連接方式。

發明內容

本發明針對上述現有技術的存在的問題，提供一種高頻高壓光伏開關電源。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

一種高頻高壓光伏開關電源，包括高壓MODFET疊加電路，所述高壓MODFET疊加電路包括驅動供電電源電路、驅動級電路、疊加電路和電壓箝位電路。

作為本發明的進一步改進，所述驅動供電電源電路包括變壓器T1輔助電源繞組、二極管D21、電解電容C13、穩壓二極管D20和吸收電容C12，所述二極管D21陽極和變壓器T1輔助電源繞組的一端相連，所述電解電容C13的正極和二極管D21的陰極相連，所述電解電容C13的負極和地端相通連接在變壓器T1輔助電源繞組的另一端，所述穩壓二極管D20的陰極連接電解電容C13的正極，所述穩壓二極管D20的陽極連接電解電容C13的負極，所述吸收電容C12并聯在D20的兩端。

作為本發明的進一步改進，所述驅動級電路包括電阻R32、電阻R33、NPN三極管Q7和PNP三極管Q8，所述電阻R32的一端連接IC1的PWMout輸出端，所述電阻R32的另一端連接在NPN三極管Q7和PNP三極管Q8的基極，所述NPN三極管Q7和PNP三極管Q8的發射極連接在一起，所述NPN三極管Q7的集電極通過電阻R33串聯與電解電容C13的正極相連，所述PNP三極管Q8的集電極接在地端。

作為本發明的進一步改進，所述疊加電路包括電阻R28、電阻R29、電阻R44、電阻R45、過流電阻R46、過流電阻R47、穩壓二極管D11、二極管D13、二極管D19、高壓MOSFETQ3和高壓MOSFETQ4，所述高壓MOSFETQ3的漏極連接到變壓器T1輔助電源繞組的主功率繞組的一端，所述高壓MOSFETQ3的源極和高壓MOSFETQ4的漏極相連，所述高壓MOSFETQ4的源極通過過流電阻R46、過流電阻R47與地端相連，所述電阻R44兩端分別連接到NPN三極管Q7、PNP三極管Q8的發射極和高壓MOSFETQ4的柵極之間，所述二極管D19陽極連接在電解電容C13的正極，所述二極管D19的陰極串聯電阻R28連接高壓MOSFETQ3的柵極，所述電阻R29跨接在高壓MOSFETQ3的柵極和源極之間，所述穩壓二極管D11和二極管D13的陰極共同連接在Q3的柵極，所述穩壓二極管D11和二極管D13的陽極共同連接在Q3的源極。