[實用新型]一種分布式級聯高壓電源

有效

• 申請號: 202021484961.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN212305143U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 曹何金生
• 申請（專利權）人: 海沃（紹興）電源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/00;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市朝聞專利代理事務所(普通合伙) 44454
• 代理人: 譚育華

本實用新型提供一種分布式級聯高壓電源，該分布式級聯高壓電源由升壓電路模塊1、升壓電路模塊2、……升壓電路模塊n構成，在提供高壓直流電源的同時實現了電源的低成本、模塊化輸出，且分布式安裝使得安裝和制造方便。

技術領域

本實用新型涉及電源技術領域，尤其涉及一種分布式級聯高壓電源。

背景技術

高壓直流電源又稱直流高壓電源，它是由交流市電或三相電輸入，數千伏以上或數萬伏以上直流電壓輸出的電源，輸出功率數百瓦至數千瓦，一般可穩壓或穩流。在科研和生產應用中，大功率高壓直流電源被廣泛應用于工業靜電除塵、CT機、醫用X光機等大型設備。現有的大于5kV的高壓直流電源多采用變壓器的方式升壓，對變壓器耐壓和制造要求高，成本高，體積大。隨著開關電源技術的發展與成熟，采用高頻開關變換技術結合高壓電源的特點而研制的直流高壓電源成為主流；然而，現有通用的半導體器件耐壓在1200V左右，需要的高耐壓的開關器件體積大，成本高。

發明內容

針對現有技術存在的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供一種分布式級聯高壓電源，具體的是一種模塊化可串聯的直流高壓電源，其采用基于boost電路的模塊化電源為基本單位，每個單元輸出電壓400V到1kV，多個串聯使用，從而達到想要的高壓電壓輸出，可以實現獨立的模塊化電壓輸出，同時多路串聯可以實現統一協調控制。

為實現上述目的，本實用新型提供一種分布式級聯高壓電源，該分布式級聯高壓電源由升壓電路模塊1、升壓電路模塊2、……升壓電路模塊n構成，升壓電路模塊1、升壓電路模塊2、……升壓電路模塊n之間彼此相互串聯，升壓電路模塊1具有整個分布式級聯高壓電源的高壓輸出負極，升壓電路模塊n具有整個分布式級聯高壓電源的高壓輸出正極；每個升壓電路模塊均包括boost電路和倍壓電路、供電電池、使能信號輸入單元和使能信號輸出單元；其中boost電路和倍壓電路是功率電路部分，用于輸出單元高壓；使能信號輸入部分用于接收使能信號，控制功率電路是否工作(是否輸出高壓)；使能信號輸出部分用于傳遞使能信號輸入狀態，傳遞給下一個級聯的單元，連接其使能信號輸入，實現級聯輸出的協同控制；供電電池的輸出電壓端與boost電感L的一端連接，boost電感L的另一端依次連接二極管D1至D7，并通過并聯電容C1-C7構成了一個4倍壓的電路；級聯時，第k模塊的Vo(C4的正極)和第k+1模塊的參考地(C7的負極)相連接，構成電壓的串聯效果。第k-1模塊的使能輸出ENout連接到第k模塊的使能輸入端，使能輸入電路由R1，R2，C8，PC817，R3，C9構成，PC817實現了第k和k-1模塊的信號傳遞的電壓隔離，ENin為第k模塊的使能輸入電路的輸出，用于控制boost電路。

優選的，每個升壓電路模塊輸出電壓均為Vo，則n個模塊的輸出電壓為n*Vo。

優選的，鋰電池為單節鋰電池，電壓為Vbat。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：通過采用本實用新型的級聯方式，在提供高壓直流電源的同時實現了電源的低成本、模塊化輸出，且分布式安裝使得安裝和制造方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的整機框圖；

圖2為本實用新型的單元模塊框圖；

圖3為本實用新型的Boost+倍壓電路和鋰電池框圖；

圖4為本實用新型使能輸入和使能輸出電路即模塊級聯連接方式。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。