一种数字电源母线电压的检测电路的制作方法

文档序号:9166748
一种数字电源母线电压的检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电压检测电路技术领域,涉及一种判断数字电源母线电压高低的检测电路。
【背景技术】
[0002]目前,随着配网自动化的逐步实施,供电系统也需要越来越多的智能化,其中不间断电源也需要更智能化,而采用数字开关电源无疑能很好地实现智能化。不间断电源(Uninterruptible Power System,简称UPS)是一种含有储能装置,可以连续不断的向用电设备提供电能的电源装置。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。而PFC(Power Factor Correct1n,功率因素校正)电路是对输入电流波形进行控制,使其同步输入电压波形。功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。
[0003]由于开关电源的电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,需要使用PFC电路提高功率因数。为节省成本和易于实现,PFC电路往往单独使用模拟芯片进行控制,PFC控制可以单独进行过压检测进行保护。但是不间断电源的电池供电部分连接到PFC输出端的母线电压,需要单独给数字控制芯片提供过压检测信号,过压检测信号需要包括光耦在内的隔离硬件检测电路,这增加了系统的复杂性,不符合数字开关电源的简易性。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术对过压检测信号采用隔离硬件检测电路,检测电路增加了系统的复杂性,影响数字开关电源的简易性问题。本实用新型提出了一种数字电源母线电压的检测电路,该电路设计简单,检测方便、可靠。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种数字电源母线电压的检测电路,它包括具有电压自检功能的DC/DC辅助电路、分压电路和控制板,DC/DC辅助电路一端连接与母线电压,另一端与分压电路连接,分压电路与控制板连接。
[0007]进一步的,DC/DC辅助电路包括电源开关、变压器和反馈控制电路,电源开关的输入端、启动端和变压器原边绕组的同名端连接至母线电压的正极,变压器原边绕组的异名端连接至电源开关的漏极端;变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组,第一副边绕组与反馈控制电路连接,第二副边绕组与电源开关的电源端连接,且反馈控制电路与电源开关的反馈端连接。
[0008]进一步的,反馈控制电路包括:光电耦合器和稳压电路,变压器第一副边绕组输出经电压采样电路连接至光电耦合器输入端的正极,变压器第一副边绕组输出经稳压电路后连接至光电耦合器输入端的负极,光电耦合器的输出端与电源开关的反馈端连接。
[0009]更进一步的,稳压电路包括一个三端可调稳压器及一个分压电路,变压器第一副边绕组输出连接分压电路,该分压电路的分压输出端连接于该三端可调稳压器的调节端。
[0010]进一步的,电源开关的型号为FSL117MRIN。
[0011]更进一步的,三端可调稳压器的型号为TL431。
[0012]进一步的,分压电路包括两个串联电阻。
[0013]进一步的,控制板为数字信号处理芯片。
[0014]本实用新型包括具有电压检测功能的DC/DC辅助电路、分压电路和控制板,该DC/DC辅助电路连接于母线电压,若母线电压过压或者欠压,则该DC/DC辅助电路关闭输出。控制板通过检测分压电路输出的电压信号判断母线电压的状态。无需复杂的隔离硬件检测电路,检测方便、可靠。本实用新型电路设计简单,降低了开关电源系统的复杂性和成本。
【附图说明】
[0015]图1是应用本实用新型的不间断电源的结构示意图;
[0016]图2是DC/DC辅助电路原理图;
[0017]图3是数字电源母线电压的检测电路的控制流程图。
【具体实施方式】
[0018]为进一步说明各实施例,本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制,而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0019]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0020]参阅图1至图3所示,本实用新型优选一实施例的数字电源母线电压的检测电路,它包括具有电压检测功能的DC/DC辅助电路200、分压电路和控制板,其中,DC/DC辅助电路200输入端连接与母线电压,输出端与分压电路连接,控制板与分压电路连接。母线电压经过DC/DC辅助电路200处理后,为分压电路提供电源电压。
[0021]再次参阅图2所示,为该实施例的DC/DC辅助电路200原理图,DC/DC辅助电路200包括电源开关Ul、变压器Tl和反馈控制电路,母线电压P400V与接地PGND之间并联电容C6、电解电容C7,电容C6、电解电容C7为滤波电容。电阻R1、R6、R8、R11、R16、R17构成分压电路,电源开关Ul的输入端Vin连接至Rl 1、R17的连接点,电容ClO位于Vin和接地PGND之间,起到滤波作用。电阻R2、R7、R9将母线电压P400V分压后接到启动端Vstr,电源开关Ul的三个漏极端D连接在一起后接变压器Tl原边绕组的异名端2,变压器Tl原边绕组的同名端I也与母线电压P400V连接。电容C1、C2串联,电阻R3、R4、R5串联,两个串联电路并联后接单向二极管D2的负极,D2的正极接压器Tl原边绕组的异名端2和电源开关Ul的漏极端D。电容Cl、C2、电阻R3、R4、R5和单向二极管D2构成保护电路。
[0022]变压器Tl的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组,第一副边绕组与反馈控制电路连接,第二副边绕组通过电阻RlO和单向二极管D3与电源开关Ul的电源端Vcc连接,为电源开关Ul启动和稳态运行提高内部工作电流。电源端Vcc还通过两个并联电容C12和电解电容Cll接地,并联电容C12和电解电容Cll起到滤波作用,电源开关Ul的反馈端FB与反馈控制电路连接。
[0023]变压器Tl的第一副边绕组的输出端正极连接有单向二极管D1,保护极性。第一副边绕组的输出端并联有电解电容C4、C5和电容C3,起到输出滤波的作用。
[0024]该实施例的反馈控制电路为电源开关的反馈电路,电源开关采用电压模式控制,使用光电耦合器U2和三端可调稳压器U3来实现反馈网络。光电耦合器U2的输出端与电源开关Ul的反馈端FB连接,变压器Tl的第一副边绕组的输出端经限流电阻R12连接至光电耦合器U2正极,变压器Tl第一副边绕组输出经稳压电路后连接至光电耦合器U2输入端的负极。稳压电路包括三端可调稳压器U3和分压电路,变压器Tl第一副边绕组输出连接分压电路,该分压电路的分压输出端连接于该三端可调稳压器U3的调节端。电阻R13、R15、R18、R19串并联后构成分压电路,电容C8、R14接在稳压源U3上,起到反馈补偿作用。若光电親合器U2输入端的米样电压大于稳压电压,则光电親合器U2的发光二极管导
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