[發明專利]一種大功率高功率密度模塊電源

在審

• 申請號: 202111069794.3
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113708645A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 吳增魁;何穎;黃川;沈小波
• 申請（專利權）人: 無錫華普微電子有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;季玉晴

本發明屬于電力電子技術領域，具體公開了一種大功率高功率密度模塊電源，包括輸入濾波電路、全橋功率變換電路、功率變壓器、同步整流電路、輸出濾波電路、全橋驅動電路、同步整流驅動電路、驅動隔離電路、數字控制電路以及信號采樣電路，輸入濾波電路、全橋功率變換電路、功率變壓器、同步整流電路以及輸出濾波電路依次連接，數字控制電路分別與驅動隔離電路、同步整流驅動電路以及信號采樣電路連接，驅動隔離電路與全橋驅動電路連接，全橋驅動電路還與全橋功率變換電路連接，同步整流驅動電路與同步整流電路連接，信號采樣電路與輸出濾波電路連接；本發明提供的大功率高功率密度模塊電源，能夠實現數字控制，較大提升了功率等級。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，更具體地，涉及一種大功率高功率密度模塊電源。

背景技術

目前，DC-DC 模塊電源被廣泛應用于工業和國防等領域，隨著科技的不斷發展，對模塊電源的功率等級、效率以及體積與重量等要求越來越高。

目前，國內的大功率1/4磚模塊電源產品主要被國外VICOR、SYNQOR等公司壟斷，國內模塊電源的研究起步較晚，總體技術水平相對落后，特別是數字控制方案非常少，而且綜合性能無法與國外品牌相比。研究形勢相當迫切，已引起國內相關行業及研究者的重視。

發明內容

針對現有技術中存在的上述弊端，本發明提供了一種大功率高功率密度模塊電源，能夠實現數字控制，較大提升了功率等級，提高了功率密度。

作為本發明的第一個方面，提供一種大功率高功率密度模塊電源，包括輸入濾波電路、全橋功率變換電路、功率變壓器、同步整流電路、輸出濾波電路、全橋驅動電路、同步整流驅動電路、驅動隔離電路、數字控制電路以及信號采樣電路，其中，所述輸入濾波電路、全橋功率變換電路、功率變壓器、同步整流電路以及輸出濾波電路依次連接，所述數字控制電路分別與所述驅動隔離電路、同步整流驅動電路以及信號采樣電路連接，所述驅動隔離電路與所述全橋驅動電路連接，所述全橋驅動電路還與所述全橋功率變換電路連接，所述同步整流驅動電路與所述同步整流電路連接，所述信號采樣電路與所述輸出濾波電路連接；

所述輸入濾波電路用于對直流輸入電壓進行濾波，并將濾波后的直流輸入電壓發送至所述全橋功率變換電路；

所述全橋功率變換電路用于依據所述數字控制電路的控制指令，將濾波后的直流輸入電壓逆變成高頻交流方波電壓，并將所述高頻交流方波電壓發送至所述功率變壓器的原邊；

所述功率變壓器用于將原邊高頻交流方波電壓耦合成1/n倍的副邊高頻交流方波電壓，并將所述副邊高頻交流方波電壓發送至所述同步整流電路；

所述同步整流電路用于依據所述數字控制電路的控制指令，將所述副邊高頻交流方波電壓整流成高頻直流方波電壓，并將所述高頻直流方波電壓發送至所述輸出濾波電路；

所述輸出濾波電路用于將所述高頻直流方波電壓濾波成穩定的直流輸出電壓；

所述信號采樣電路用于將接收到的所述直流輸出電壓轉換成適合所述數字控制電路采集的電壓信號；

所述數字控制電路用于根據采集到的電壓信號做出相應的工作狀態。

進一步地，還包括輔助電源電路，所述輔助電源電路分別與所述全橋驅動電路、驅動隔離電路、數字控制電路、同步整流驅動電路以及信號采樣電路連接，用于為所述全橋驅動電路、驅動隔離電路、數字控制電路、同步整流驅動電路以及信號采樣電路供電。

進一步地，所述數字控制電路具體用于發出可變占空比的PWM信號，經過所述驅動隔離電路后給到所述全橋驅動電路，所述全橋驅動電路用于對所述PWM信號進行放大，并將放大后的PWM信號發送至所述全橋功率變換電路。

進一步地，所述數字控制電路具體用于發出可變占空比的PWM信號，經過所述同步整流驅動電路后給到所述同步整流電路。

進一步地，所述全橋功率變換電路包括四組功率開關管，所述四組功率開關管受所述數字控制電路控制。