开关电源的制作方法

文档序号:15194809发布日期:2018-08-17 22:50阅读:204来源:国知局

本实用新型涉及,具体而言,涉及一种开关电源。



背景技术:

高频开关电源广泛应用于各行各业,随着市场需求的变化,正朝向小体积、紧凑型发展,高功率密度电源已成为未来发展趋势。

现有技术中,直流电源大都包括前级AC-DC变换,DC-AC-DC 变换,其中,前级AC-DC主要实现滤波与整流功能,将交流变换为直流;DC-AC-DC变换主要实现直流转换为高频交流,再由高频交流变换为直流经滤波处理后输出,主要起变压、隔离、稳压或稳流的作用,这种拓扑的工作效率较低,体积较大,输出电压范围窄。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种开关电源,以有效改善上述缺陷。

本实用新型的实施例解决上述技术问题的技术方案如下:

第一方面,本实用新型实施例提供了一种开关电源,所述开关电源与负载连接,所述开关电源包括:滤波模块、整流模块、调压模块以及谐振模块,所述滤波模块的输出端与所述整流模块的输入端连接,所述整流模块的输出端与所述调压模块的输入端连接,所述调压模块的输出端与所述谐振模块的输入端连接,所述谐振模块的输出端与所述负载连接;所述滤波模块对三相交流进行滤波处理得到第一交流电压信号,所述整流模块对从所述滤波模块获得的所述第一交流电压信号进行整流处理得到第一直流电压信号,所述调压模块对从所述整流模块获得的所述第一直流电压信号进行降压调节得到第二直流电压信号,所述谐振模块对从所述调压模块获得的第二直流电压信号进行逆变和整流处理得到第三直流电压信号。

可选地,所述整流模块包括三相整流桥电路,所述三相整流桥电路包括:第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一电容以及第二电容,所述第一二极管的阳极和所述第四二极管的阴极均与所述滤波模块的第一输出端连接,所述第二二极管的阳极和所述第五二极管的阴极均与所述滤波模块的第二输出端连接,所述第三二极管的阳极和所述第六二极管的阴极均与所述滤波模块的第三输出端连接,所述第一电容的一端分别与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极以及所述第三二极管的阴极连接,所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端分别与所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极以及所述第六二极管的阳极连接。

可选地,所述整流模块还包括:电感电路和第一功率开关电路,所述电感电路的一端与所述滤波模块的输出端连接,所述电感电路的另一端分别与所述第一功率开关电路的第一端和所述三相整流桥电路的一端连接,所述第一功率开关电路的另一端分别与所述第一电容的另一端和所述第二电容的一端连接。

可选地,所述电感电路包括:第一电感、第二电感以及第三电感,所述第一电感的一端与所述滤波模块的第一输出端连接,所述第二电感的一端与所述滤波模块的第二输出端连接,所述第三电感的一端与所述滤波模块的第三输出端连接,所述第一电感的另一端分别与所述第二电感的另一端和所述第三电感的另一端连接,所述第二电感的另一端与所述第三电感的另一端连接。

可选地,所述第一功率开关电路包括:第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管以及第六功率开关管,所述第一功率开关管的一端与所述第一电感的另一端连接,所述第一功率开关管的另一端与所述第二功率开关管的一端连接,所述第三功率开关管的一端与所述第二电感的另一端连接,所述第三功率开关管的另一端与所述第四功率开关管的一端连接,所述第五功率开关管的一端与所述第三电感的另一端连接,所述第五功率开关管的另一端与所述第六功率开关管的一端连接,所述第二功率开关管的另一端均与所述第四功率开关管的另一端和所述第六功率开关管的另一端连接,所述第四功率开关管的另一端与所述第六功率开关管的另一端连接。

可选地,所述整流模块包括:第一电感、第二电感、第三电感、第一电容、第二电容、第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管以及第六功率开关管,所述第一电感的一端与所述滤波模块的第一输出端连接,所述第一电感的另一端分别与所述第一功率开关管的一端和所述第四功率开关管的一端连接,所述第二电感的一端与所述滤波模块的第二输出端连接,所述第二电感的另一端分别与所述第二功率开关管的一端和所述第五功率开关管的一端连接,所述第三电感的一端与所述滤波模块的第三输出端连接,所述第三电感的另一端与所述第三功率开关管的一端和所述第六功率开关管的一端连接,所述第一功率开关管的另一端分别与所述第二功率开关管的另一端和所述第三功率开关管的另一端连接,所述第二功率开关管的另一端分别与所述第三功率开关管的另一端和所述第一电容的一端连接,所述第三功率开关管的另一端与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端分别与所述第四功率开关管的另一端、所述第五功率开关管的另一端以及所述第六功率开关管的另一端连接,所述第四功率开关管的另一端分别与所述第五功率开关管的另一端和所述第六功率开关管的另一端连接,所述第五功率开关管的另一端与所述第六功率开关管的另一端连接。

可选地,所述调压模块包括:第七功率开关管、第七二极管、第四电感以及第三电容,所述第七功率开关的一端与所述第一电容的一端连接,所述第七功率开关的另一端分别与所述第四电感的一端和所述第七二极管的阴极连接,所述第四电感的另一端与所述第三电容的一端连接,所述第三电容的另一端分别与所述第七二极管的阳极和所述第二电容的另一端连接,所述第七二极管的阳极分别与和所述第二电容的另一端连接。

可选地,所述谐振模块包括:第二功率开关电路和整流电路,所述第二功率开关电路的一端与所述调压模块的输出端连接,所述第二功率开关电路的另一端与所述整流电路连接,所述整流电路与所述负载连接。

可选地,所述第二功率开关电路包括:第八功率开关管、第九功率开关管、第十功率开关管、第十一功率开关管、第五电感、第四电容以及高频变压器,所述第八功率开关管的一端分别与所述第三电容的一端和所述第九功率开关管的一端连接,所述第八功率开关管的另一端分别与所述第十功率开关管的一端和所述第五电感的一端连接,所述第十功率开关管的另一端分别与所述第三电容的另一端和所述第十一功率开关管的一端连接,所述第十一功率开关管的另一端分别与所述第九功率开关管的另一端和所述高频变压器的一端连接,所述第五电感的另一端与所述第四电容的一端连接,所述第四电容的另一端与所述高频变压器的一端连接。

可选地,所述整流电路包括:第八二极管、第九二极管、第十二极管、第十一二极管以及第五电容,所述第八二极管的阳极分别与所述高频变压器和所述第十二极管阴极连接,所述第八二极管阴极分别与所述第九二极管阴极和所述第五电容的一端连接,所述第九二极管的阴极与所述第五电容的一端连接,所述第九二极管的阳极与所述第十一二极管的阴极连接,所述第十二极管阳极分别与所述第十一二极管的阳极和所述第五电容的另一端连接,所述第十一二极管的阳极与所述第五电容的另一端连接。

可选地,所述整流电路包括:第十二功率开关管、第十三功率开关管、第十四功率开关管、第十五功率开关管以及第六电容,所述第十二功率开关管的一端分别与所述高频变压器和所述第十四功率开关管的一端连接,所述第十二功率开关管的另一端分别与所述第十三功率开关管的一端和所述第六电容的一端连接,所述第十三功率开关管的一端与所述第六电容的一端连接,所述第十三功率开关管的另一端分别与所述高频变压器和所述第十五功率开关管的一端连接,所述第十五功率开关管的另一端分别与所述第十四功率开关管的另一端和所述第六电容的另一端连接。

可选地,所述开关电源还包括:控制器,所述控制器与所述调压模块连接。

本实用新型实施例的有益效果是:

本实用新型实施例提供了一种开关电源,所述开关电源与负载连接,所述开关电源包括:滤波模块、整流模块、调压模块以及谐振模块。所述滤波模块对三相交流进行滤波处理得到第一交流电压信号,所述整流模块对从所述滤波模块获得的所述第一交流电压信号进行整流处理得到第一直流电压信号,所述调压模块对从所述整流模块获得的所述第一直流电压信号进行降压调节得到第二直流电压信号,所述谐振模块对从所述调压模块获得的第二直流电压信号进行逆变和整流处理得到第三直流电压信号。所述开关电源输出电压范围宽,效率高。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示,本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型第一实施例提供的一种开关电源的结构框图;

图2示出了本实用新型第一实施例提供的一种开关电源的电路图;

图3示出了本实用新型第二实施例提供的一种开关电源的电路图;

图4示出了本实用新型第三实施例提供的一种开关电源的电路图;

图5示出了本实用新型第四实施例提供的一种开关电源的电路图;

图6示出了本实用新型第五实施例提供的一种开关电源的电路图;

图7示出了本实用新型第六实施例提供的一种开关电源的电路图。

图标:100-滤波模块;200-整流模块;300-调压模块;400-谐振模块; 410-第二功率开关电路;420-整流电路;500-负载;600-控制器;1000-开关电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。而在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“耦合”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1,本实用新型第一实施例提供了一种开关电源1000,所述开关电源1000与负载500连接,所述开关电源1000包括:滤波模块100、整流模块200、调压模块300以及谐振模块400,滤波模块100的输出端与整流模块200的输入端连接,整流模块200的输出端与调压模块300的输入端连接,调压模块300的输出端与谐振模块400的输入端连接,谐振模块400的输出端与负载500连接。

滤波模块100对三相交流进行滤波处理得到第一交流电压信号,在本实施例中,滤波模块100可以为EMI滤波器,使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器,相当于频率“筛子”。整流模块200对从滤波模块100获得的所述第一交流电压信号进行整流处理得到第一直流电压信号,可以理解的是,整流模块200 将输入的交流电压信号转换为直流电压信号输出至调压模块300,调压模块 300对从整流模块200获得的所述第一直流电压信号进行降压调节得到第二直流电压信号,可以理解的是,调压模块300将第一直流电压信号进行降压处理,以使调压模块300输出端输出的电压在一定范围内可调节,例如,若第一直流电压信号的幅值为800V,调压模块300输出的直流电压幅值可在为0至800V之间变换,同时,在本实施例中,若所述调压模块300采用较高的工作频率(20KHz以上),工作频率的提高能够大大缩减调压模块300 中电路的体积。谐振模块400对从所述调压模块300获得的第二直流电压信号进行整流处理得到第三直流电压信号,具体地,谐振模块400对获取到的第二直流电压信号进行DC-AC-DC变换输出第三直流电压信号,可以理解的是,谐振模块400首先将第二直流电压信号转换为交流信号,然后将所述交流信号转换为第三直流信号输出,其中,在本实施例中,若谐振模块400的工作频率为50KHz以上,且开关为软件开关,可以减少开关损耗,可以理解的是,若提高谐振模块400的工作频率,同样也可以缩减谐振模块400中电路的体积,使得功率密度大大提高。

进一步地,所述开关电源1000还包括:控制器600,控制器600与调压模块300连接,可以理解是,控制器600从调压模块300获取反馈电压信号并输出脉宽调制信号至调压模块300,以对调压模块300进行控制,继而使得调压模块300输出的电压可调节。

请参阅图2,所述整流模块200包括三相整流桥电路,三相整流桥电路包括:第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一电容C1以及第二电容C2,所述第一二极管D1的阳极和所述第四二极管D4的阴极均与所述滤波器的第一输出端连接,所述第二二极管D2的阳极和所述第五二极管D5的阴极均与所述滤波器的第二输出端连接,所述第三二极管D3的阳极和所述第六二极管 D6的阴极均与所述滤波器的第三输出端连接,所述第一电容C1的一端分别与所述第一二极管D1的阴极、所述第二二极管D2的阴极以及所述第三二极管D3的阴极连接,所述第一电容C1的另一端与所述第二电容C2的一端连接,所述第二电容C2的另一端分别与所述第四二极管D4的阳极、所述第五二极管D5的阳极以及所述第六二极管D6的阳极连接。

三相整流桥电路它利用整流二极管的单向导电性能把外加交流电压变为直流电压,在任何时刻,三相交流信号中是由三相中最高电位的一相连接的二极管流出,例如,在某一时刻,在三相交流输入信号中,第一相Ua 的电位高于第二相Ub的电位,第二相位Ub的电压低于第三相Uc的电位,三相交流信号由Ua经滤波器的第一输出端流经第一二极管D1,并从第一二极管D1流经第一电容C1和第二电容C2,最后流经第五二极管D5,在此时只有第一二极管D1和第五二极管D5处于导通状态。

进一步地,调压模块300包括:第七功率开关管Q7、第七二极管D7、第四电感L4以及第三电容C3,所述第七功率开关管Q7的一端与所述第一电容C1的一端连接,所述第七功率开关管Q7的另一端分别与所述第四电感L4的一端和所述第七二极管D7的阴极连接,所述第四电感L4的另一端与所述第三电容C3的一端连接,所述第三电容C3的另一端分别与所述第七二极管D7的阳极和所述第二电容C2的另一端连接,所述第七二极管D7的阳极分别与和所述第二电容C2的另一端连接。其中,在本实施例中,第七二极管D7可以采用SiC二极管,降低损耗。

可以理解的是,在所述第七功率开关管Q7处于导通状态时,整流模块 200输出的电压信号经所述第七功率开关管Q7流经所述第四电感L4,并从所述第四电感L4另一端输出至谐振模块400的输入端;在所述第七功率开关管Q7处于断开状态时,整流模块200输出的电压信号从所述第四电感 L4流经所述第三电容C3,继而流经所述第七二极管D7,其中,所述第四电感L4、所述第三电容C3以及所述第七二极管D7构成一个回路;控制器 600从调压模块300获取调压反馈电压信号并输出脉宽调制信号至调压模块 300,以控制调压模块300中的所述第七功率开关管Q7处于导通状态或断开状态,从而实现对调压模块300输出电压的调节,使得调压模块300输出的电压可调。

进一步地,谐振模块400包括:第二功率开关电路410和整流电路420,所述第二功率开关电路410的一端与调压模块300的输出端连接,第二功率开关电路410的另一端与整流电路420连接,整流电路420与负载500 连接。

进一步地,第二功率开关电路410包括:第八功率开关管Q8、第九功率开关管Q9、第十功率开关管Q10、第十一功率开关管Q11、第五电感Lr、第四电容Cr以及高频变压器,所述第八功率开关管Q8的一端分别与所述第三电容C3的一端和所述第九功率开关管Q9的一端连接,所述第八功率开关管Q8的另一端分别与所述第十功率开关管Q10的一端和所述第五电感Lr的一端连接,所述第十功率开关管Q10的另一端分别与所述第三电容 C3的另一端和所述第十一功率开关管Q11的一端连接,所述第十一功率开关管Q11的另一端分别与所述第九功率开关管Q9的另一端和所述高频变压器的一端连接,所述第五电感Lr的另一端与所述第四电容Cr的一端连接,所述第四电容Cr的另一端与所述高频变压器的一端连接。在本实施例中,第二功率开关电路410才用LC串联,在其他实施例中,第二功率开关电路410也可以采用LC并联、LCC变换以及LLC变换。在本实施例中,第二功率开关电路410中的工作开关频率为固定的(50KHz以上),而且开关频率与谐振频率相同,此时各开关管工作在软开关状态,减少了各器件的损耗,在其他实施例中,第二功率开关电路410中的工作开关频率也可以为其他频率。

整流电路420包括:第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第十一极管以及第五电容C5,所述第八二极管D8的阳极分别与所述高频变压器和所述第十二极管D10阴极连接,所述第八二极管D8阴极分别与所述第九二极管D9阴极和所述第五电容C5的一端连接,所述第九二极管 D9的阴极与所述第五电容C5的一端连接,所述第九二极管D9的阳极与所述第十一二极管D11的阴极连接,所述第十二极管D10阳极分别与所述第十一二极管D11的阳极和所述第五电容C5的另一端连接,所述第十一二极管D11的阳极与所述第五电容C5的另一端连接。

具体地,电压信号处于正半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10 断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11 和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第八二极管D8和负载500,接着从第十一二极管D11流至高频变压器第二次绕组,其中,第八二极管D8和第十一二极管D11导通。

电压信号处于负半周时,所述第九功率开关管Q9和所述第十功率开关管Q10导通,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11断开,调压电路输出的电压信号经第九功率开关管Q9流经高频变压器第一次绕组,高频变压器第一次绕组输出的电压信号分别输入第四电容Cr和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第九二极管 D9和负载500,接着从第十二极管D10流经至高频变压器第二次绕组,其中,第九二极管D9和第十二极管D10导通。

第二实施例

请参照图3,与第一实施例不同的是,整流电路420包括:第十二功率开关管Q12、第十三功率开关管Q13、第十四功率开关管Q14、第十五功率开关管Q15以及第六电容C6,所述第十二功率开关管Q12的一端分别与所述高频变压器和所述第十四功率开关管Q14的一端连接,所述第十二功率开关管Q12的另一端分别与所述第十三功率开关管Q13的一端和所述第六电容C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的一端与所述第六电容 C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的另一端分别与所述高频变压器和所述第十五功率开关管Q15的一端连接,所述第十五功率开关管Q15 的另一端分别与所述第十四功率开关管Q14的另一端和所述第六电容C6 的另一端连接,在本实施例中,整流电路420采用同步整流能缩减损耗。

具体地,电压信号处于正半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10 断开,所述第十二功率开关管Q12和所述第十五功率开关管Q15导通,所述第十三功率开关管Q13与所述第十四功率开关管Q14断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十二功率开关管Q12 和负载500,接着从第十五功率开关管Q15流至高频变压器第二次绕组。

电压信号处于负半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10断开,所述第十三功率开关管Q13和所述第十四功率开关管Q14导通,所述第十二功率开关管Q12与所述第十五功率开关管Q15断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr 的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十三功率开关管Q13和负载500,接着从第十四功率开关管Q14流至高频变压器第二次绕组。

第三实施例

请参照图4,与第一实施例不同的是,所述整流模块200还包括:电感电路和第一功率开关电路,所述电感电路的一端与所述滤波模块100的输出端连接,所述电感电路的另一端分别与所述第一功率开关电路的第一端和所述三相整流桥电路的一端连接,所述第一功率开关电路的另一端分别与所述第一电容C1的另一端和所述第二电容C2的一端连接,在本实施例中,整流模块200能够对电路功率因素进行校正,提高功率因素。

进一步地,电感电路包括:第一电感L1、第二电感L2以及第三电感 L3,所述第一电感L1的一端与所述滤波模块100的第一输出端连接,所述第二电感L2的一端与所述滤波模块100的第二输出端连接,所述第三电感 L3的一端与所述滤波模块100的第三输出端连接,所述第一电感L1的另一端分别与所述第二电感L2的另一端和所述第三电感L3的另一端连接,所述第二电感L2的另一端与所述第三电感L3的另一端连接。

进一步地,第一功率开关电路包括:第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4、第五功率开关管Q5 以及第六功率开关管Q6,所述第一功率开关管Q1的一端与所述第一电感 L1的另一端连接,所述第一功率开关管Q1的另一端与所述第二功率开关管Q2的一端连接,所述第三功率开关管Q3的一端与所述第二电感L2的另一端连接,所述第三功率开关管Q3的另一端与所述第四功率开关管Q4 的一端连接,所述第五功率开关管Q5的一端与所述第三电感L3的另一端连接,所述第五功率开关管Q5的另一端与所述第六功率开关管Q6的一端连接,所述第一功率开关管Q1的另一端均与所述第四功率开关管Q4的另一端和所述第六功率开关管Q6的另一端连接,所述第四功率开关管Q4的另一端与所述第六功率开关管Q6的另一端连接。

具体地,在本实施例中,整流模块200的电路可以被看作3路Boost 电路,第一路Boost电路包括:第一电感L1、第一二极管D1、第四二极管 D4、第一电容C1、第二电容C2、第一功率开关管Q1以及第二功率开关管 Q2,在三相交流信号的第一相电压信号Ua处于正半周时,第一电感L1、第一二极管D1、第一电容C1、第一功率开关管Q1以及第二功率开关管 Q2构成Boost电路;在三相交流信号的第一相电压信号Ua处于负半周时,第一电感L1、第四二极管D4、第二电容C2、第一功率开关管Q1以及第二功率开关管Q2构成Boost电路。

第二路Boost电路包括:第二电感L2、第二二极管D2、第五二极管 D5、第一电容C1、第二电容C2、第三功率开关管Q3以及第四功率开关管 Q4,在三相交流信号的第二相电压信号Ub处于正半周时,第二电感L2、第二二极管D2、第一电容C1、第三功率开关管Q3以及第四功率开关管Q4构成Boost电路;在三相交流信号的第二相电压信号Ub处于负半周时,第二电感L2、第五二极管D5、第二电容C2、第四功率开关管Q4以及第三功率开关管Q3构成Boost电路。

第三路Boost电路包括:第三电感L3、第三二极管D3、第六二极管 D6、第一电容C1、第二电容C2、第五功率开关管Q5以及第六功率开关管 Q6,在三相交流信号的第三相电压信号Uc处于正半周时,第三电感L3、第三二极管D3、第一电容C1、第五功率开关管Q5以及第六功率开关管 Q6构成Boost电路;在三相交流信号的第三相电压信号Uc处于负半周时,第三电感L3、第六二极管D6、第二电容C2、第六功率开关管Q6以及第五功率开关管Q5构成Boost电路。

第四实施例

请参照图5,与第三实施例不同的是,整流电路420包括:第十二功率开关管Q12、第十三功率开关管Q13、第十四功率开关管Q14、第十五功率开关管Q15以及第六电容C6,所述第十二功率开关管Q12的一端分别与所述高频变压器和所述第十四功率开关管Q14的一端连接,所述第十二功率开关管Q12的另一端分别与所述第十三功率开关管Q13的一端和所述第六电容C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的一端与所述第六电容 C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的另一端分别与所述高频变压器和所述第十五功率开关管Q15的一端连接,所述第十五功率开关管Q15 的另一端分别与所述第十四功率开关管Q14的另一端和所述第六电容C6 的另一端连接,在本实施例中,整流电路420采用同步整流能缩减损耗。

具体地,电压信号处于正半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10 断开,所述第十二功率开关管Q12和所述第十五功率开关管Q15导通,所述第十三功率开关管Q13与所述第十四功率开关管Q14断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十二功率开关管Q12 和负载500,接着从第十五功率开关管Q15流至高频变压器第二次绕组。

电压信号处于负半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10断开,所述第十三功率开关管Q13和所述第十四功率开关管Q14导通,所述第十二功率开关管Q12与所述第十五功率开关管Q15断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr 的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十三功率开关管Q13和负载500,接着从第十四功率开关管Q14流至高频变压器第二次绕组。

第五实施例

请参照图6,与第一实施例不同的是,整流模块包括:第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第一电容C1、第二电容C2、第一功率开关管 Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4、第五功率开关管Q5以及第六功率开关管Q6,所述第一电感L1的一端与所述滤波模块100的第一输出端连接,所述第一电感L1的另一端分别与所述第一功率开关管Q1的一端和所述第四功率开关管Q4的一端连接,所述第二电感L2的一端与所述滤波模块100的第二输出端连接,所述第二电L2的另一端分别与所述第二功率开关管Q2的一端和所述第五功率开关管Q5的一端连接,所述第三电感L3的一端与所述滤波模块100的第三输出端连接,所述第三电感L3的另一端与所述第三功率开关管Q3的一端和所述第六功率开关管Q6的一端连接,所述第一功率开关管Q1的另一端分别与所述第二功率开关管Q2的另一端和所述第三功率开关管Q3的另一端连接,所述第二功率开关管Q2的另一端分别与所述第三功率开关管Q3的另一端和所述第一电容C1的一端连接,所述第三功率开关管Q3的另一端与所述第一电容C1的一端连接,所述第一电容C1的另一端与所述第二电容C2的一端连接,所述第二电容C2的另一端分别与所述第四功率开关管Q4的另一端、所述第五功率开关管Q5的另一端以及所述第六功率开关管Q6的另一端连接,所述第四功率开关管Q4的另一端分别与所述第五功率开关管Q5 的另一端和所述第六功率开关管Q6的另一端连接,所述第五功率开关管 Q5的另一端与所述第六功率开关管Q6的另一端连接。在本实施例中,整流模块200采用PWM整流电路,能够对电路功率因素进行校正,提供功率因素。

在任何时刻,三相交流信号中是由三相中最高电位的一相连接的功率开关管流出,例如,在某一时刻,在三相交流输入信号中,第一相Ua的电位高于第二相Ub的电位,第二相位Ub的电压低于第三相Uc的电位,三相交流信号由Ua经滤波器的第一输出端流经第一功率开关管Q1,并从第一功率开关管Q1流经第一电容C1和第二电容C2,最后流经第五功率开关管Q5,在此时只有第一功率开关管Q1和第五功率开关管Q5处于导通状态。

第六实施例

请参照图7,与第五实施例不同的是,整流电路420包括:第十二功率开关管Q12、第十三功率开关管Q13、第十四功率开关管Q14、第十五功率开关管Q15以及第六电容C6,所述第十二功率开关管Q12的一端分别与所述高频变压器和所述第十四功率开关管Q14的一端连接,所述第十二功率开关管Q12的另一端分别与所述第十三功率开关管Q13的一端和所述第六电容C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的一端与所述第六电容 C6的一端连接,所述第十三功率开关管Q13的另一端分别与所述高频变压器和所述第十五功率开关管Q15的一端连接,所述第十五功率开关管Q15 的另一端分别与所述第十四功率开关管Q14的另一端和所述第六电容C6 的另一端连接,在本实施例中,整流电路420采用同步整流能缩减损耗。

具体地,电压信号处于正半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10 断开,所述第十二功率开关管Q12和所述第十五功率开关管Q15导通,所述第十三功率开关管Q13与所述第十四功率开关管Q14断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十二功率开关管Q12 和负载500,接着从第十五功率开关管Q15流至高频变压器第二次绕组。

电压信号处于负半周时,所述第八功率开关管Q8和所述第十一功率开关管Q11导通,所述第九功率开关管Q9和第十功率开关管Q10断开,所述第十三功率开关管Q13和所述第十四功率开关管Q14导通,所述第十二功率开关管Q12与所述第十五功率开关管Q15断开,调压电路输出的电压信号经第八功率开关管Q8流至第五电感Lr和第四电容Cr,第四电容Cr 的另一端输出的电压信号流经高频变压器初级绕组,高频变压器初级绕组输出的电压信号分别流经第十一功率开关管Q11和高频变压器第二次绕组,高频变压器第二次绕组输出的电压信号流经第十三功率开关管Q13和负载500,接着从第十四功率开关管Q14流至高频变压器第二次绕组。

综上所述:本实用新型实施例提供了一种开关电源,所述开关电源与负载连接,所述开关电源包括:滤波模块、整流模块、调压模块以及谐振模块。所述滤波模块对三相交流进行滤波处理得到第一交流电压信号,所述整流模块对从所述滤波模块获得的所述第一交流电压信号进行整流处理得到第一直流电压信号,所述调压模块对从所述整流模块获得的所述第一直流电压信号进行降压调节得到第二直流电压信号,所述谐振模块对从所述调压模块获得的第二直流电压信号进行逆变和整流处理得到第三直流电压信号。所述开关电源输出电压范围宽,效率高。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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