专利名称：一种大电流开关电源及大电流开关电源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种大电流开关电源及大电流开关电源系统。
背景技术：
目前，电解、电镀、蓄电池等对工业电源装置输出电流的需求日益增大，因此，大电流开关电源的设计显得尤为重要。现有的大电流开关电源实现大电流输出主要由如下方式实现由电网的交流电通过工频变压器降压或升压后，通过多个整流变压器并联整流后·得到大功率直流输出，但是其存在整机输出电压电流效率低、功率因数小、体积庞大、质量笨重、电能污染严重等缺点，现有的大电流开关电源可靠性和有效性差。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种大电流开关电源及大电流开关电源系统，用于提高大电流开关电源的可靠性和有效性。为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案一种大电流开关电源，包括用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，上述整流模块包括用于对上述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与上述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对上述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，上述整流电路的输出信号为上述整流模块的输出信号；与上述整流模块的输出端连接，用于将上述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建；与上述功率变换模块的上述IGBT模块连接，用于向上述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整上述PWM驱动信号，使上述功率变换模块将上述整流模块的输出信号转化为不同占空比的交流信号；与所功率变换模块的输出端连接，用于将上述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。进一步，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建，包括上述功率变换模块由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建；其中，上述高频变压器电路包括高频变压器、第一高频电感和第一隔直电容；[0016]上述第一高频电感与上述高频变压器前级的第一支路串联；上述第一隔直电容与上述高频变压器前级的第二支路串联；其中，上述第一无源软开关吸收电路包括二极管1，二极管2，第一电容，第二电容以及第三电容；上述二极管I的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；上述二极管I的阴极分别与上述第一电容的一端和上述第二电容的一端连接；上述第一电容的另一端分别与上述第一 IGBT模块的发射极和上述第二 IGBT模块的集电极连接； 上述第二电容的另一端分别与上述第三电容的一端和上述二极管2的阳极连接；上述第三电容的另一端与上述第一隔直电容的输入端连接；上述二极管2的阴极与上述整流模块的负极输出端连接；其中，上述第二无源软开关吸收电路包括二极管3，二极管4，第四电容，第五电容以及第六电容；上述二极管3的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；上述二极管3的阴极分别与上述第四电容的一端和上述第五电容的一端连接；上述第四电容的另一端分别与上述第三IGBT模块的发射极和上述第四IGBT模块的集电极连接；上述第五电容的另一端分别与上述第六电容的一端和上述二极管4的阳极连接；上述第六电容的另一端与上述第一高频电感的输入端连接；上述二极管4的阴极与上述整流模块的负极输出端连接；其中，上述第一 IGBT模块的集电极与上述整流模块的正极输出端连接；上述第二IGBT模块的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，上述第二 IGBT模块的集电极与上述第一 IGBT模块的发射极连接；上述第三IGBT模块的集电极与上述整流模块的正极输出端连接，上述第三IGBT模块的发射极与上述第一高频电感的输入端连接；上述第四IGBT模块的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，上述第四IGBT模块的集电极与上述第三IGBT模块的发射极连接；其中，上述高频变压器后级的输出信号为上述功率变换模块的输出信号。进一步，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建，包括上述倍流整流模块包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容；其中，上述第一 RCD吸收电路包括二极管5，第七电容和第一电阻；上述第二 RCD吸收电路包括二极管6，第八电容和第二电阻；其中，上述肖特基二极管I的阴极、上述肖特基二极管2的阴极分别与上述功率变换模块的正极输出端连接；上述肖特基二极管3的阴极、上述肖特基二极管4的阴极分别与上述功率变换模块的负极输出端连接；上述肖特基二极管I的阳极、上述肖特二极管2的阳极、上述肖特二极管3的阳极以及上述肖特二极管4的阳极互连；上述第二高频电感串联在上述倍流整流模块的正极输出支路上；上述第三高频电感串联在上述倍流整流模块的负极输出支路上；上述第一滤波电容和第二滤波电容串联，且上述第一滤波电容未与上述第二滤波电容连接的一端与上述第二高频电感的输出端连接，上述第二滤波电容未与上述第一滤波电容连接的一端与上述第三高频电感的输出端连接；上述二极管5的阳极与上述功率变换模块的正极输出端连接；上述二极管5的阴极分别与上述第七电容的一端和上述第一电阻的一端连接；上述第一电阻的另一端连接在上述第一滤波电容和上述第二滤波电容的连接线路上;上述第七电容的另一端与上述第八电容的一端连接；上述第八电容的另一端分别与上述第二电阻的一端和上述二极管6的阳极连接；上述第二电阻的另一端与上述第三高频电感的输出端连接；上述二极管6的阴极与上述功率变换模块的负极输出端连接。进一步，上述驱动模块由数字信号处理器DSP构建。一种大电流开关电源系统，其特征在于，包括两个以上的开关电源模块，其中，上述两个以上的开关电源模块并联；其中，上述开关电源模块包括用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，上述整流模块包括用于对上述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与上述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对上述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，上述整流电路的输出信号为上述整流模块的输出信号。与上述整流模块的输出端连接，用于将上述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，上述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建；与上述功率变换模块的上述IGBT模块连接，用于向上述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整上述PWM驱动信号，使上述功率变换模块将上述整流模块输出的直流信号转化为不同占空比的交流信号；与上述整流模块的输出端连接，用于将上述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，上述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。由上可见，本实用新型实施例的大电流开关电源中，一方面，整流模块由电磁干扰电源滤波器对输入的三相交流信号进行滤波，有效防止了电磁干扰，提高了大电流开关电源的运行可靠性；另一方面，由驱动模块向功率变换模块提供PWM驱动信号，可实现对功率变换模块的输出信号的占空比的控制，功率变换模块采用无源软开关吸收电路技术，使IGBT模块实现零电压开通零电流关断，拓宽了 IGBT安全工作区，降低了功率器件开关损耗，节省了电能，提高了整机效率、功率因数和使用寿命；再一方面，倍流整流模块利用了RCD吸收电路和滤波电容，有效吸收肖特基二极管的开关纹波，降低输出纹波系数和谐波总电流，大大提高了高倍整流电路的可靠性。综上，本实用新型实施例中的大电流开关电源具有可靠性和有效性的特点。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例提供的大电流开关电源一个实施例结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的整流模块一个实施例电路原理图；图3为本实用新型实施例提供的功率变换模块一个实施例电路原理图；图4为本实用新型实施例提供的倍流整流模块一个实施例电路原理图；图5为本实用新型实施例提供的大电流开关电源系统一个实施例结构示意图。
具体实施方式
随着经济发展方式及产业结构转型升级，节能减排的要求成为社会共识，得益于电力电子器件及变流技术的发展，通过高频变压器、功率变换电路、倍流整流技术等的应用对传统能耗升级改造来达到节能减排的要求已被实践证明是一种行之可行的手段。本实用新型实施例提供了一种大电流开关电源及大电流开关电源系统。为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。下面对本实用新型实施例中一种大电流开关电源进行描述，请参阅图1，本实用新型实施例中的大电流开关电源100包括整流模块101，功率变换模块102，倍流整流模块103和驱动模块104。其中，整流模块101用于将输入的三相交流信号转化为直流信号，其中，整流模块101包括用于对输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰(EMI, Electro MagneticInterference)电源滤波器，以及与EMI电源滤波器的输出端连接,用于对该EMI电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，上述整流电路的输出信号为整流模块101的输出信号。如图2所示为整流模块101的电路原理图，EMI电源滤波器1011与三相交流电源的U相、V相和W相连接，EMI电源滤波器1011将滤波后的信号输出至整流电路1012进行整流,整流电路1012由6个二极管(如图2中的D1 D6)以及I个滤波电容(如图2中的Cl)组成。整流电路1012对EMI电源滤波器1011输入的信号进行整流后输出。功率变换模块102与整流模块101的输出端连接，功率变换模块102用于将整流模块101的输出信号转化为交流信号。在本实用新型实施例中，功率变换模块102由无源软开关吸电路、单管绝缘栅双极型晶体管(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)模块和高频变压器电路构建。具体的，功率变换模块102由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一 IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建。功率变换模块102的电路原理图可以如图3所示，其中，上述高频变压器电路包括高频变压器(如图3所示的Tl)、第一高频电感(如图3所示的LI)和第一隔直电容(如图3所示的C8);L1与Tl前级的第一支路串联；C8与Tl前级的第二支路串联。其中，上述第一无源软开关吸收电路包括二极管I (如图3所示的D8)，二极管2 (如图3所示的D7)，第一电容(如图3所示的C4)，第二电容(如图3所示的C2)以及第三电容(如图3所示的C3);D8的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；D8的阴极分别与C4的一端和C2的一端连接；C4的另一端分别与上述第一 IGBT模块(如图3所示的Q I)的发射极和第二 IGBT模块(如图3所示的Q2)的集电极连接；C2的另一端分别与C3的一端和D7的阳极连接；C3的另一端与CS的输入端连接；D7的阴极与上述整流模块的负极输出端连接。其中，上述第二无源软开关吸收电路包括二极管3 (如图3所示的D10)，二极管4 (如图3所示的D9)，第四电容(如图3所示的C7)，第五电容(如图3所示的C5)以及第六电容(如图3所示的C6) ；D10的阳极与上述整流模块的正极输出端连接；D10的阴极分别与C7的一端和C5的一端连接；C7的另一端分别与上述第三IGBT模块(如图3所示的Q3)的发射极和上述第四IGBT模块(如图3所示的Q4)的集电极连接；C5的另一端分别与C6的一端和D9的阳极连接；C6的另一端与LI的输入端连接；D9的阴极与上述整流模块的负极输出端连接。其中，Ql的集电极·与上述整流模块的正极输出端连接；Q2的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，Q2的集电极与Ql的发射极连接；Q3的集电极与上述整流模块的正极输出端连接，Q3的发射极与LI的输入端连接；Q4的发射极与上述整流模块的负极输出端连接，Q4的集电极与Q3的发射极连接。其中，Tl后级的输出信号为功率变换模块102的输出信号。需要说明的是，如图2所示，Ql和Q2由一个包含7个引脚的双模块IGBT实现，Q3和Q4由一个包含7个引脚的双模块IGBT实现，在实际应用中，Q1、Q2、Q3和Q4也可以是由4个独立的单模块IGBT实现，此处不作限定。倍流整流模块103与功率变换模块102的输出端连接，倍流整流模块103用于将功率变换模块102的输出信号整流为大电流直流信号，其中，倍流整流模块103由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。具体的，倍流整流模块103包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容。，倍流整流模块103的电路原理图可以如图4所示，其中，上述第一 RCD吸收电路包括二极管5 (如图4所示的D15)，第七电容(如图4所示的C9)和第一电阻(如图4所示的Rl);上述第二 RCD吸收电路包括二极管6 (如图4所示的D16)，第八电容(如图4所示的C10)和第二电阻(如图4所示的R2);其中，肖特基二极管I (如图4所示的Dll)的阴极、肖特基二极管2 (如图4所示的D13)的阴极分别与功率变换模块102的正极输出端连接；肖特基二极管3 (如图4所示的D12)的阴极、肖特基二极管4 (如图4所示的D14)的阴极分别与功率变换模块102的负极输出端连接；D11的阳极、D13的阳极、D12的阳极以及D14的阳极互连；上述第二高频电感(如图4所示的L3)串联在倍流整流模块103的正极输出支路上；上述第三高频电感(如图4所示的L2)串联在倍流整流模块103的负极输出支路上；上述第一滤波电容(如图4所示的C12)和上述第二滤波电容(如图4所示的Cll)串联，且C12未与Cll连接的一端与L3的输出端连接，Cll未与C12连接的一端与L2的输出端连接；D15的阳极与功率变换模块102的正极输出端连接；D15的阴极分别C9的一端和Rl的一端连接；R1的另一端连接在C12和Cll的连接线路上；C9的另一端与C 10的一端连接；C10的另一端分别与R2的一端和D16的阳极连接；R2的另一端与L2的输出端连接；D16的阴极与功率变换模块102的负极输出端连接。驱动模块104与功率变换模块102中的IGBT模块连接，用于向功率变换模块提供脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)驱动信号的，以便通过调整述驱动模块104输出的PWM驱动信号，控制IGBT模块的开断，使功率变换模块102将整流模块101的输出信号转化为不同占空比的交流信号。在本实用新型实施例中，驱动模块104由数字信号处理器(DSP, Digital Signal Processing)构建，当然,驱动模块104也可由其它处理器构建，此处不作限定。驱动模块104的外围电路由PWM驱动信号形成及放大电路、IGBT保护处理电路等组成。在本实用新型实施例中，结合图2，则驱动模块104可以分别连接Ql的引脚4和5、Q2的引脚6和7、Q3的引脚4和5、Q4的引脚6和7，驱动模块104通过分别向Q1、Q2、Q3和Q4输入PWM驱动信号，来分别控制Ql的引脚3和1、Q2的引脚I和2、Q3的引脚3和I、Q4的引脚I和2的开通和关断。 本实用新型实施例中的大电流开关电源100可以应用于电解、电镀等工业电源领域以及大容量蓄电池充电电源领域。由上可见，本实用新型实施例的大电流开关电源中，一方面，整流模块由电磁干扰电源滤波器对输入的三相交流信号进行滤波，有效防止了电磁干扰，提高了大电流开关电源的运行可靠性；另一方面，由驱动模块向功率变换模块提供PWM驱动信号，可实现对功率变换模块的输出信号的占空比的控制，功率变换模块采用无源软开关吸收电路技术，使IGBT模块实现零电压开通零电流关断，拓宽了 IGBT安全工作区，降低了功率器件开关损耗，节省了电能，提高了整机效率、功率因数和使用寿命；再一方面，倍流整流模块利用了RCD吸收电路和滤波电容，有效吸收肖特基二极管的开关纹波，降低输出纹波系数和谐波总电流，大大提高了高倍整流电路的可靠性。综上，本实用新型实施例中的大电流开关电源具有可靠性和有效性的特点。另外，本实用新型实施例中的倍流整流模块采用新型倍流整流技术，在同等效果下，相对于全波整流和全桥整流，肖特基二极管数量减少一半，因此能够大大地降低生产成本；本实用新型实施例中的功率变换模块采用无源软开关吸收电路技术，由无感电容和二极管来构成的无损缓冲网络与辅助电感和高频变压器的漏感构成LC谐振，控制简单。本实用新型实施例还提供了一种大电流开关电源系统，如图5所示，大电流开关电源系统50由N个开关电源模块组成，其中，N取值为大于或者等于2。其中，本实用新型实施例中的开关电源模块ΓΝ的组成结构可以参照图2 4所示的开关电源模块。以上对本实用新型所提供的一种大电流开关电源及大电流开关电源系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种大电流开关电源，其特征在于，包括 用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，所述整流模块包括用于对所述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与所述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对所述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，所述整流电路的输出信号为所述整流模块的输出信号； 与所述整流模块的输出端连接，用于将所述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建； 与所述功率变换模块的所述IGBT模块连接，用于向所述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整所述PWM驱动信号，使所述功率变换模块将所述整流模块的输出信号转化为不同占空比的交流信号； 与所功率变换模块的输出端连接，用于将所述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。
2.根据权利要求I所述的直流充电机，其特征在于， 所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建，包括 所述功率变换模块由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一 IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建； 其中，所述高频变压器电路包括 高频变压器、第一高频电感和第一隔直电容； 所述第一高频电感与所述高频变压器前级的第一支路串联； 所述第一隔直电容与所述高频变压器前级的第二支路串联； 其中，所述第一无源软开关吸收电路包括 二极管1，二极管2，第一电容，第二电容以及第三电容； 所述二极管I的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管I的阴极分别与所述第一电容的一端和所述第二电容的一端连接； 所述第一电容的另一端分别与所述第一 IGBT模块的发射极和所述第二 IGBT模块的集电极连接； 所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和所述二极管2的阳极连接； 所述第三电容的另一端与所述第一隔直电容的输入端连接； 所述二极管2的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第二无源软开关吸收电路包括 二极管3，二极管4，第四电容，第五电容以及第六电容； 所述二极管3的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管3的阴极分别与所述第四电容的一端和所述第五电容的一端连接； 所述第四电容的另一端分别与所述第三IGBT模块的发射极和所述第四IGBT模块的集电极连接； 所述第五电容的另一端分别与所述第六电容的一端和所述二极管4的阳极连接；所述第六电容的另一端与所述第一高频电感的输入端连接； 所述二极管4的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第一 IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接；所述第二 IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第二 IGBT模块的集电极与所述第一 IGBT模块的发射极连接；所述第三IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接，所述第三IGBT模块的发射极与所述第一高频电感的输入端连接；所述第四IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第四IGBT模块的集电极与所述第三IGBT模块的发射极连接； 其中，所述高频变压器后级的输出信号为所述功率变换模块的输出信号。
3.根据权利要求I或2所述的大电流开关电源，其特征在于， 所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建，包括所述倍流整流模块包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容； 其中，所述第一 RCD吸收电路包括 二极管5，第七电容和第一电阻； 所述第二 RCD吸收电路包括 二极管6，第八电容和第二电阻； 其中，所述肖特基二极管I的阴极、所述肖特基二极管2的阴极分别与所述功率变换模块的正极输出端连接；所述肖特基二极管3的阴极、所述肖特基二极管4的阴极分别与所述功率变换模块的负极输出端连接；所述肖特基二极管I的阳极、所述肖特二极管2的阳极、所述肖特二极管3的阳极以及所述肖特二极管4的阳极互连； 所述第二高频电感串联在所述倍流整流模块的正极输出支路上； 所述第三高频电感串联在所述倍流整流模块的负极输出支路上； 所述第一滤波电容和第二滤波电容串联，且所述第一滤波电容未与所述第二滤波电容连接的一端与所述第二高频电感的输出端连接，所述第二滤波电容未与所述第一滤波电容连接的一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管5的阳极与所述功率变换模块的正极输出端连接； 所述二极管5的阴极分别与所述第七电容的一端和所述第一电阻的一端连接； 所述第一电阻的另一端连接在所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的连接线路上; 所述第七电容的另一端与所述第八电容的一端连接； 所述第八电容的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述二极管6的阳极连接； 所述第二电阻的另一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管6的阴极与所述功率变换模块的负极输出端连接。
4.根据权利要求I或2所述的大电流开关电源，其特征在于， 所述驱动模块由数字信号处理器DSP构建。
5.一种大电流开关电源系统，其特征在于，包括 两个以上的开关电源模块，其中，所述两个以上的开关电源模块并联；其中，所述开关电源模块包括 用于将输入的三相交流信号转化为直流信号的整流模块，其中，所述整流模块包括用于对所述输入的三相交流信号进行滤波的电磁干扰电源滤波器，以及与所述电磁干扰电源滤波器的输出端连接，用于对所述电磁干扰电源滤波器的输入信号进行整流的整流电路，其中，所述整流电路的输出信号为所述整流模块的输出信号。
与所述整流模块的输出端连接，用于将所述整流模块的输出信号转化为交流信号的功率变换模块，其中，所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建； 与所述功率变换模块的所述IGBT模块连接，用于向所述功率变换模块提供脉冲宽度调制PWM驱动信号的驱动模块，以便通过调整所述PWM驱动信号，使所述功率变换模块将所述整流模块输出的直流信号转化为不同占空比的交流信号； 与所述整流模块的输出端连接，用于将所述功率变换模块的输出信号整流为大电流直流信号的倍流整流模块，其中，所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建。
6.根据权利要求5所述的大电流开关电源系统，其特征在于， 所述功率变换模块由无源软开关吸收电路、单管绝缘栅双极型晶体管IGBT模块和高频变压器电路构建，包括 所述功率变换模块由第一无源软开关吸收电路、第二无源软开关吸收电路、第一 IGBT模块、第二 IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块和高频变压器电路构建； 其中，所述高频变压器电路包括 高频变压器、第一高频电感和第一隔直电容； 所述第一高频电感与所述高频变压器前级的第一支路串联； 所述第一隔直电容与所述高频变压器前级的第二支路串联； 其中，所述第一无源软开关吸收电路包括 二极管1，二极管2，第一电容，第二电容以及第三电容； 所述二极管I的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管I的阴极分别与所述第一电容的一端和所述第二电容的一端连接； 所述第一电容的另一端分别与所述第一 IGBT模块的发射极和所述第二 IGBT模块的集电极连接； 所述第二电容的另一端分别与所述第三电容的一端和所述二极管2的阳极连接； 所述第三电容的另一端与所述第一隔直电容的输入端连接； 所述二极管2的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第二无源软开关吸收电路包括 二极管3，二极管4，第四电容，第五电容以及第六电容； 所述二极管3的阳极与所述整流模块的正极输出端连接； 所述二极管3的阴极分别与所述第四电容的一端和所述第五电容的一端连接； 所述第四电容的另一端分别与所述第三IGBT模块的发射极和所述第四IGBT模块的集电极连接； 所述第五电容的另一端分别与所述第六电容的一端和所述二极管4的阳极连接；所述第六电容的另一端与所述第一高频电感的输入端连接； 所述二极管4的阴极与所述整流模块的负极输出端连接； 其中，所述第一 IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接；所述第二 IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第二 IGBT模块的集电极与所述第一 IGBT模块的发射极连接；所述第三IGBT模块的集电极与所述整流模块的正极输出端连接，所述第三IGBT模块的发射极与所述第一高频电感的输入端连接；所述第四IGBT模块的发射极与所述整流模块的负极输出端连接，所述第四IGBT模块的集电极与所述第三IGBT模块的发射极连接； 其中，所述高频变压器后级的输出信号为所述功率变换模块的输出信号。
7.根据权利要求5或6所述的大电流开关电源系统，其特征在于， 所述倍流整流模块由肖特基二极管、高频电感、RCD吸收电路和滤波电容构建，包括所述倍流整流模块包含肖特基二极管1，肖特基二极管2，肖特基二极管3，肖特基二极管4，第二高频电感，第三高频电感，第一 RCD吸收电路，第二 RCD吸收电路，第一滤波电容和第二滤波电容； 其中，所述第一 RCD吸收电路包括 二极管5，第七电容和第一电阻； 所述第二 RCD吸收电路包括 二极管6，第八电容和第二电阻； 其中，所述肖特基二极管I的阴极、所述肖特基二极管2的阴极分别与所述功率变换模块的正极输出端连接；所述肖特基二极管3的阴极、所述肖特基二极管4的阴极分别与所述功率变换模块的负极输出端连接；所述肖特基二极管I的阳极、所述肖特二极管2的阳极、所述肖特二极管3的阳极以及所述肖特二极管4的阳极互连； 所述第二高频电感串联在所述功率变换电路的正极输出支路上； 所述第三高频电感串联在所述功率变换电路的负极输出支路上； 所述第一滤波电容和第二滤波电容串联，且所述第一滤波电容未与所述第二滤波电容连接的一端与所述第二高频电感的输出端连接，所述第二滤波电容未与所述第一滤波电容连接的一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管5的阳极与所述功率变换模块的正极输出端连接； 所述二极管5的阴极分别与所述第七电容的一端和所述第一电阻的一端连接； 所述第一电阻的另一端连接在所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的连接线路上; 所述第七电容的另一端与所述第八电容的一端连接； 所述第八电容的另一端分别与所述第二电阻的一端和所述二极管6的阳极连接； 所述第二电阻的另一端与所述第三高频电感的输出端连接； 所述二极管6的阴极与所述功率变换模块的负极输出端连接。
8.根据权利要求5或6所述的大电流开关电源系统，其特征在于， 所述驱动模块由数字信号处理器DSP构建。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种大电流开关电源及大电流开关电源系统,其中，本实用新型实施例中的大电流开关电源由整流模块、功率变换模块、驱动模块以及倍流整流模块组成。整流模块由电磁干扰电源滤波器对输入的三相交流信号进行滤波，有效防止了电磁干扰；驱动模块向功率变换模块提供PWM驱动信号，可实现对功率变换模块的输出信号的占空比的控制，功率变换模块采用无源软开关吸收电路技术，使IGBT模块实现零电压开通零电流关断，提高了整机，效率、功率因数和使用寿命；倍流整流模块利用了RCD吸收电路和滤波电容，有效吸收肖特基二极管的开关纹波，降低输出纹波系数和谐波总电流，大大提高了高倍整流电路的可靠性。
文档编号H02M3/315GK202737745SQ201220215458
公开日2013年2月13日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者刘钊 申请人:株洲泰格豪斯工具系统有限公司