[發明專利]一種一體化供配電輔助電源

有效

• 申請號: 202011196447.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112511008B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 岳長路;王移川;趙絮;胡驄;李春宇
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/5387;H02M7/217
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

1.一種一體化供配電輔助電源，其特征在于，包括雙管反激變換器、全橋變換器和高精度隔離電壓輸出模塊，

雙管反激變換器采用雙管反激拓撲結構，實現輸入380VAC輸出24VDC；

全橋變換器采用上管P溝道開關管和下管N溝道開關管共地驅動的方式，實現輸入24VDC輸出24VAC；

高精度隔離電壓輸出模塊通過并聯的方式，提供電源系統中不同功能電路板所需的高精度多路電源電壓；

市電通過雙管反激變換器輸出低壓直流電，低壓直流電經全橋變換器輸出電壓幅值相同的高頻交流電，電壓幅值相同的高頻交流電輸入至多個高精度隔離電壓輸出模塊，輸出電壓幅值和精度滿足要求的多路直流電；多個高精度隔離電壓輸出模塊之間并聯關系，通過高精度隔離電壓輸出模塊與不同的功能電路板集成，為不同的功能電路板提供所需的電源電壓；

雙管反激變換器包括EMI濾波電路、橋式整流電路、第一控制模塊、第一驅動模塊、閉環反饋調節模塊、開關模塊、反激變壓器和半波整流濾波電路，

市電輸入至EMI濾波電路抑制電磁干擾，經橋式整流電路變換為高壓直流電，閉環反饋調節模塊輸入半波整流濾波電路的電壓，輸出線性調節第一控制模塊的PWM占空比；

第一控制模塊的PWM輸入至第一驅動模塊以增加驅動能力，進而控制開關模塊的開通和關斷時間；直流母線被開關模塊斬波，在開關模塊關斷的時間內，反激變壓器的原邊繞組能量傳遞至副邊繞組，經過半波整流濾波電路，輸出直流電壓；

全橋變換器包括第二控制模塊、第二驅動模塊和全橋功率模塊,

全橋變換器各模塊供電全部來自于低壓直流電，低壓直流電輸入至第二控制模塊，輸出固定占空比為50%且互補的雙路PWM，雙路PWM輸入至第二驅動模塊以增加驅動能力，控制全橋功率模塊實現DC-AC變換，進而得到電壓幅值相同的高頻交流電。

2.根據權利要求1所述的一種一體化供配電輔助電源，其特征在于：高精度隔離電壓輸出模塊包括隔離變壓器、整流電路、高精度三端穩壓器和濾波電路,

全橋變換器輸出的高頻交流電通過隔離變壓器原副邊耦合關系，得到電壓幅值滿足高精度三端穩壓器輸入條件的交流電壓，經過整流電路AC-DC轉換，輸出滿足高精度三端穩壓器輸入的直流電，通過高精度三端穩壓器線性調節輸出電壓幅值和精度滿足要求的直流電；在高精度三端穩壓器后連接濾波電路，輸出電壓經濾波電路濾波后輸出，以提高輸出電壓的精度。

3.根據權利要求1所述的一種一體化供配電輔助電源，其特征在于：雙管反激變換器的閉環反饋調節模塊包括電壓反饋網絡、TL431、環路補償電路、線性光耦和電流采樣網絡，

電壓反饋網絡為TL431提供半波整流濾波電路輸出直流電的反饋電壓，環路補償電路通過TL431的負反饋消除閉環系統不穩定的右半平面零點，TL431通過調節線性光耦的原邊電流調節第一控制模塊Comp端電壓，電流采樣網絡采集流過開關模塊的電流并將其轉換為電壓至第一控制模塊的Isense端。

4.根據權利要求1所述的一種一體化供配電輔助電源，其特征在于：雙管反激變換器的第一驅動模塊包括驅動變壓器、第一驅動電路和第二驅動電路，第一控制模塊的Gate端輸出PWM至驅動變壓器原邊繞組，經變壓器原副邊繞組間的耦合關系，得到兩路相同的PWM：PWM1和PWM2，PWM1通過第一驅動電路控制開關模塊Q1導通時間，PWM2通過第二驅動電路控制開關模塊Q2導通時間。

5.根據權利要求1所述的一種一體化供配電輔助電源，其特征在于：雙管反激變換器的第一控制模塊包括輔助供電模塊、頻率設定模塊和第一控制芯片，輔助供電模塊為第一控制芯片提供所需電源電壓至Vcc引腳，頻率設定模塊連接第一控制芯片的Rt/Ct引腳，為第一控制模塊提供所需的開關頻率。

6.根據權利要求1所述的一種一體化供配電輔助電源，其特征在于：全橋變換器的第二控制模塊包括第一電阻分壓網絡、第二電阻分壓網絡、開關頻率設置電路、死區時間設置電路和第二控制芯片，第一電阻分壓網絡為第二控制芯片的V+引腳提供輸入電壓，第二電阻分壓網絡為第二控制芯片的V-引腳提供輸入電壓，開關頻率設置電路為第二控制模塊提供所需的開關頻率，死區時間設置電路為第二控制模塊輸出的兩路PWM設置死區時間。