专利名称：一种低压大电流非隔离式dc-dc电源老化方法
技术领域：
本发明涉及节能电子产品技术领域，尤其是涉及针对输出低电压大电流的非隔离 式DC-DC电源的节能老化测试设备。
背景技术：
传统的开关电源老化测试方法是利用大功率电阻作为负载进行老化测试，电能浪 费巨大。近年来出现了一些专利技术文献，提出将节能电子负载代替耗能的电阻负载，在达 到带载老化测试目的的同时将电能回馈到被老化的开关电源的输入端，以节约电能。中国专利CN 200510062317. 9公开了一种电源老化系统，见图1所示该老化系统 使用AC-DC直流供电源给所有被老化DC-DC电源供电，每个被老化电源的输出接到相应的 节能电子负载，节能电子负载的输出回馈到被老化电源的输入端。这种老化方法用在一般 的DC-DC电源上节能效果良好，但是用于老化测试低压大电流输出的DC-DC电源存在以下 缺点(1)老化测试系统一般分为产品区和负载区，产品区放置被老化电源，负载区放置节 能电子负载，这样便于对产品区和负载区的温度进行独立的控制，于是产品输出端到电子 负载输入端需要通过转接用的连接器进行连接，而且需要一段较长的导线。假如被老化电 源的输出为0. 8V/100A，连接器和导线上的压降将达到0. 3V，则连接器和导线上损失的效 率将达到0.3/0. 8 = 37.5%。(2)节能电子负载的输入电压很低，输入电流很大，这样的节 能电子负载的效率往往只有50%左右，其他50%的能量都将消耗在节能电子负载的内部， 这给节能电子负载的热设计造成了非常大的困难。(3)考虑到线路效率损耗和节能电子负 载本身损耗，整个节能老化测试系统的效率只有31%左右。(4)每一个被老化电源都需要 一个节能电子负载，成本较高。这种方法相对于购买节能电子负载的成本，节省的电很少， 导致设备回收年限很长，往往需要近10年时间才能收回成本。中国专利CN 200720179067. 1公开了一种开关电源节能老化设备，文中提到了将 多个被老化电源的输出端串联起来后接到节能电子负载，这样，多个被老化电源共用一个 节能电子负载，效率高、成本低。但是，其提到的将被老化电源输出串联的方法应用于输入 输出非电气隔离的DC-DC电源老化测试系统中却无法实现。原因图2所示，由于被老化电 源是非隔离的，即被老化电源的输入“_”和输出“_”是连在一起的，而每个被老化电源的输 入“_”又是共同接到AC-DC直流供电电源的“_”端，如果将被老化电源1和2串联起来，即 被老化电源2的“ + ”端和被老化电源1的“_”端连接，则相当于将被老化电源2的“ + ”端 和“_”端相连，即被老化电源2的输出短路。综上所述，现有专利文献中提到的老化方法并不适用于低压大电流非隔离式 DC-DC电源的老化，而这种电源，比如VRM(电压调节模块)大量使用于通讯电源系统以及数 字处理服务器系统中，产量很大，迫切地需要有一种高效低成本的节能老化测试设备以解 决传统方法老化过程中耗电量大、发热量大的问题。，
发明内容
本发明的目的就在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种节能的低压大电 流非隔离式DC-DC电源老化方法，它可以高效地老化测试低压大电流非隔离式DC-DC电源。为实现上述目的，本发明的低压大电流非隔离式DC-DC电源老化方法是在AC-DC 直流供电电源的输出端设置前端电压转换单元，将AC-DC直流供电电源输出的直流电压转 换为与其电气隔离的多路输出电压，多路输出电压分别接到多个被老化DC-DC电源的输入 端，将被老化DC-DC电源的输出电压串联之后得到的电压经过能源回收单元变换到变换成 与AC-DC直流供电电源相同的直流电压输出，并接至前端电压转换单元的输入端。作为优选，所述的AC-DC直流供电电源输出的直流电压为48V。本发明的有益效果在于它通过前端电压转换单元、被老化电源、以及能源回收单 元的组合，实现了对低输出电压、大输出电流的非隔离式DC-DC电源的高效率老化测试，可 使被老化电源输出功率的80%以上得到回收利用，节能效果非常良好，填补了业界空白。
下面结合附图对本发明做进一步的说明图1为现有技术之一的原理图；图2为现有技术之二的原理图；图3为本发明的原理图；图4为本发明的前端电压转换单元电路原理图；图5为本发明的能源回收单元电路原理图。
具体实施例方式见图3所示本发明的低压大电流非隔离式DC-DC电源老化方法是在AC-DC直流 供电电源的输出端设置前端电压转换单元，将AC-DC直流供电电源输出的48V的直流电压 转换为与其电气隔离的多路输出电压，多路输出电压分别接到多个被老化DC-DC电源的输 入端，将被老化DC-DC电源的输出电压串联之后得到的电压经过能源回收单元变换到48V 输出，并接至前端电压转换单元的输入端。见图4所示前端电压转换单元将AC-DC直流供电电源输出的直流48V电压转 换为与其电气隔离的多路直流12V电压输出。此电路采用双端正激拓扑，在输出端采集输 出电压信号，送至PWM控制器，PWM控制器通过负反馈控制，调节其输出PWM驱动脉冲的宽 度，从而控制两个开关管Q1、Q2的导通和关断的时间，稳定输出电压。输出端二极管D11、 D21、…口！^起输出整流作用，D12、D22、 DM起续流作用。L1、L2、…Ln储存电能，同时 与C1、C2、…Cn组成LC滤波电路，这样可以使输出电压纹波更小。由于前端电压转换单元 的各路输出都是电气隔离的，保证了被老化电源的输入端不共地，即保证了各被老化电源 的输出可以串联起来而不会形成短路。见图5所示能源回收单元的电路为一个耦合电感BOOST升压电路。其将被测电 源串联后的(n*0.8)V电压升压至Vout，并连接到前端电压转换单元的输入端以实现能量 的循环利用。CS为一电流传感器，其可以为一个电流检测电阻，也可以为其他的电流检测器 件，得到反映能源回收单元的输入电流(也就是被测电源的输出电流)大小的If，其与电流给定量IRef进行比较后送入PWM控制器，得到PWM控制信号，接入Q1的1脚。通过这种方 式能够控制被测电源输出电流大小与指令电流大小一致，即可以通过软件控制被测试电源 输出负载电流。前端电压转换单元的能量利用率为90%，能源回收单元的能量利用率为90%，这 样整个老化设备的能源利用率为90% *90%= 81%，也就是说，只有输入老化设备能量的 81%又被重新利用。由于前端电压转换单元的各路输出都是电气隔离的，保证了被老化电源的输入端 不共地，即保证了各被老化电源的输出可以串联起来而不会形成短路，这样实现了 DC-DC 电源模块老化过程中能量的循环利用，从而达到高效的节能老化测试的目的。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围，凡是依 本实用新型所作的均等变化与修饰皆属于本发明涵盖的专利范围内。
权利要求
一种低压大电流非隔离式DC-DC电源老化方法，其特征在于它是在AC-DC直流供电电源的输出端设置前端电压转换单元，将AC-DC直流供电电源输出的直流电压转换为与其电气隔离的多路输出电压，多路输出电压分别接到多个被老化DC-DC电源的输入端，将被老化DC-DC电源的输出电压串联之后得到的电压经过能源回收单元变换到变换成与AC-DC直流供电电源相同的直流电压输出，并接至前端电压转换单元的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种低压大电流非隔离式DC-DC电源老化方法，其特征在于 所述的AC-DC直流供电电源输出的直流电压为48V。
全文摘要
本发明公开了一种低压大电流非隔离式DC-DC电源老化方法，它是在AC-DC直流供电电源的输出端设置前端电压转换单元，将AC-DC直流供电电源输出的直流电压转换为与其电气隔离的多路输出电压，多路输出电压分别接到多个被老化DC-DC电源的输入端，将被老化DC-DC电源的输出电压串联之后得到的电压经过能源回收单元变换到变换成与AC-DC直流供电电源相同的直流电压输出，并接至前端电压转换单元的输入端。本发明通过前端电压转换单元、被老化电源、以及能源回收单元的组合，实现了对低输出电压、大输出电流的非隔离式DC-DC电源的高效率老化测试，可使被老化电源输出功率的80％以上得到回收利用，节能效果非常良好，填补了业界空白。
文档编号G01R31/40GK101865980SQ20101019691
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者王俊, 邹曙 申请人:东莞市冠佳电子设备有限公司