[發明專利]一種用于電力行業產品降低開關電源紋波的電路及方法

在審

• 申請號: 202011198586.9
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112383234A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 范建華;王清金;仝建;孫俊峰;侯榮立;張林;崔力慧;徐懷海
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/14;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于電力行業產品降低開關電源紋波的電路及方法，包括主電路模塊、控制電路模塊及電容投切模塊；主電路模塊包括交流電源輸入、輸入整流濾波電路、高頻變壓器電路、次級輸出整流濾波電路、輸出電壓反饋電路、電源芯片PWM控制與開關電路、直流電源輸出；控制電路模塊包括橋后電壓采樣電路、MCU控制電路；電容投切模塊包括電容投切電路；本發明能夠對橋后電壓進行采樣，通過MCU內的算法處理，控制電容投切電路對橋后電壓進行補償，能夠準確、快速的降低輸出電壓的紋波，同時，橋后使用安規電容，不僅可以解決電解電容容易受外界溫度等條件的影響而降低壽命的問題，而且可以提高電路的抗雷擊浪涌的等級。

技術領域

本發明涉及電力通訊領域，具體涉及一種用于電力行業產品降低開關電源紋波的電路及方法。

背景技術

目前，開關電源因具有體積小，工作范圍寬、效率高等優點，被廣泛的應用在電力通訊設備中；對于交流供電的開關電源，輸入交流經過整流橋整流成脈動的直流電，這種脈動的紋波會在開關電源的工作過程中傳輸到輸出，而造成輸出電壓有很大的紋波。

開關電源輸出電壓紋波的大小直接影響后級電路的性能以及可靠性，比如：紋波過大可能會干擾后級數字電路的邏輯關系，影響其正常工作；較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產生，可能直接損壞后級電路的器件。

為了解決這個問題，一般會在整流橋的橋后和電源輸出并聯電解電容，但是電解電容易受外界溫度等條件的影響而降低壽命，進而影響電源的可靠性。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提出了一種用于電力行業產品降低開關電源紋波的電路及方法，克服電解電容缺陷的同時，又能夠降低開關電源輸出電壓的紋波，提高電源的可靠性，延長了電源的使用壽命。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種用于電力行業產品降低開關電源紋波的電路，包含相互連接的主電路模塊、控制電路模塊、電容投切模塊，其特征在于，對整流橋的橋后電壓進行精確采樣以及MCU內的算法處理，準確、快速的降低輸出電壓的紋波。

其中，主電路模塊包括交流電源輸入、輸入濾波整流電路、高頻變壓器電路、次級輸出整流濾波電路、輸出電壓反饋電路、電源芯片PWM控制與開關電路、輸出12V電源電路、輸出3.3V電源電路、直流電源輸出，其中，輸入濾波整流電路的輸入端與市電連接，其輸出端與高頻變壓器電路的輸入端連接；高頻變壓器電路的輸出端與次級輸出整流濾波電路的輸入端、輸出12V電源電路的輸入端、輸出3.3V電源電路的輸入端連接；輸出12V電源電路的輸出端與MCU控制電路的輸入端連接；輸出3.3V電源電路的輸出端與MCU控制電路的輸入端連接；輸出電壓反饋電路的輸入端與次級輸出整流濾波電路的輸出端連接，其輸出端與電源芯片PWM控制與開關電路連接；電源芯片PWM控制與開關電路的輸出端與高頻變壓器電路的輸入端、輸入濾波整流電路的輸出端連接。

輸入濾波整流電路包含安規電容C0、C1、C2，共模電感L1、整流橋BR1，整流橋BR1的橋后使用安規電容C2，解決電解電容容易受外界溫度等條件的影響而降低壽命的問題，同時提高電路的抗雷擊浪涌的等級。

高頻變壓器為反激式隔離變壓器，其引腳1、4、6、8、10為同名端，引腳2、3、5、7、9為同名端。

輸出3.3V電源電路的地與初級芯片的地共地，用于為MCU控制電路提供3.3V電壓。

輸出12V電源電路為單獨的一路隔離輸出，用于為MCU控制電路提供12V電壓。