多支并联工作的电源模块判故电路及其电源模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种多支并联工作的电源模块及其判故电路。该判故电路包括第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管、第二限流电阻，电容、第一电阻、第二电阻和开关电路。由于第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端而使得故判信号取自高频变压器次级输出的首尾端，而不是在电源模块输出端串联二极管取样，实现故判电路的微损耗，进而，电源整机效率不会降低，也不会使得电源整机的温升增大。另外，第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管和第二限流电阻构成的双D\R整流设计，高频整流和限制判故电路的浪涌电流效果效果好，也隔离了判故电路与电源模块的互相干扰。
【专利说明】多支并联工作的电源模块判故电路及其电源模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及故障判别电路，尤其涉及在多支DC/DC电源模块并联工作时，可以实时检测多支输出并联在一起的电源模块中，任一模块出现故障的判故电路。
【背景技术】
[0002]在直流供电的电源系统中，对于大功率输出的场合，其电源的解决方案往往采用多支DC/DC模块并联输出方式，以获得更大的输出功率。在这种并联工作的电源整机内部，如果出现其中一支或多支DC/DC模块故障，在空载或轻载输出时很难判断，因此需要检测每支电源模块的好坏。
[0003]请参阅图1，传统并联电源模块判故电路是在每支DC/DC模块输出端串联二极管，通过检测二极管内部电压来判断该模块的好坏。这样做的缺点是:1.电源系统工作时，输出电流需经过该二极管，在二极管上会产生1.5V左右的压降，因此输出会降低，直接影响电源输出负载调整率。同时，二极管功耗为P=L 5*1，当输出电流较高时，会在二极管上产生较大的功耗，使电源整机效率降低，而二极管所产生的热量导致电源整机的温升增大；
2.电源输出端设有若干滤波电容，经二极管与输出并联母线分开，当该模块故障时，由于这些滤波电容容量较大，因此放电时间较长，使得判故电路检测并响应的时间存在一定的延迟。
【发明内容】
[0004]本实用新型解决的问题是现有并联电源模块判故电路存在二极管上功耗大而使得电源整机效率降低以及电源整机温升增大的问题。
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供一种多支并联工作的电源模块判故电路，该判故电路包括第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管、第二限流电阻，电容、第一电阻、第二电阻和开关电路，其中，所述第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极用于分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端，第一整流二极管的负极连接第一限流电阻的第一端，第二整流二极管的负极连接第二限流电阻的第一端；所述第一限流电阻的第二端和第二限流电阻的第二端相连；所述电容的第一端连接电源模块的高频变压器的首尾公共端，第二端连接第一限流电阻的第二端和第二限流电阻的第二端；所述第一电阻的两端分别连接所述电容的第二端和开关电路的输入端；所述第二电阻连接于第一电阻和电源模块的高频变压器的首尾公共端；所述开关电路在电源模块正常而输出高电平时导通，在电源模块异常而输出低电平时截止。
[0006]作为进一步方案，所述电容的取值范围是:50V IOOOpF0
[0007]在一种具体方案中，所述开关电路是NPN三极管，该NPN三极管的基极连接所述第一电阻，发射极连接电源模块的高频变压器的首尾公共端，集电极和发射极共同作为输出端以便输出故障信号。
[0008]本实用新型还公开一种电源模块，该电源模块具有前述任任何一种多支并联工作的电源模块判别电路。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0010]1、由于本实用新型的第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极用于分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端而使得故判信号取自电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端，而不是在电源模块输出端串联二极管取样，实现故判电路的微损耗，进而，电源整机效率不会降低，也不会使得电源整机的温升增大。另外，采用第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管和第二限流电阻构成的双D\R整流的设计，起到更好的高频整流和限制判故电路的浪涌电流效果，同时隔离了判故电路与模块主路的互相干扰。
[0011]2、由于本实用新型中，电容的取值是50V lOOOpF，所以，电容放电时间短而使得故障的响应时间极短，能够迅速报故障。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是现有技术中多支并联工作的电源模块判故电路的电路图；
[0013]图2是本实用新型多支并联工作的电源模块判故电路的电路图；
[0014]图3是多支并联工作的电源模块并联检测的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0016]请参阅图2和图3，本实用新型多支并联工作的电源模块判故电路包括第一整流二极管D1、第一限流电阻R1、第二整流二极管D2、第二限流电阻R2，电容C、第一电阻R3、第二电阻R4和开关电路。所述第一整流二极管Dl的正极和第二整流二极管D2的正极用于分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端。第一整流二极管Dl的负极连接第一限流电阻Rl的第一端，第二整流二极管D2的负极连接第二限流电阻R2的第一端，从而，构成双D/R整流的设计。所述第一限流电阻Rl的第二端和第二限流电阻R2的第二端相连。所述电容C的第一端连接电源模块的高频变压器的中心抽头，第二端连接第一限流电阻Rl的第二端和第二限流电阻R2的第二端。所述第一电阻R3的两端分别连接所述电容C的第二端和开关电路的输入端；所述第二电阻R4连接于第一电阻R3和电源模块的高频变压器的中心抽头，在本实施方式中，所述电容C的取值范围是，在该取值范围时，电容放电时间短，从而，使得故障的响应时间极短，能够迅速报故障。所述开关电路在电源模块正常而输出高电平时导通，在电源模块异常而输出低电平时截止，在本实施方式中，所述开关电路是NPN三极管Q，该NPN三极管Q的基极连接所述第一电阻，发射极连接电源模块的高频变压器的中心抽头，集电极和发射极共同作为输出端以便输出故障信号。
[0017]请继续参阅图2和图3，本实用新型多支并联工作的电源模块判别电路的工作过程如下:
[0018]在模块内部的高频变压器次级的输出首尾端取信号，经第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第一限流电阻Rl和第二限流电阻R2，在电容C处将高频交流方波滤波直流，也就是说，第一整流二极管Dl和第二二极管D2对变压器输出的信号进行整流而获得脉动直流电，电容C将脉动直流电中脉动成分滤除而获得平稳的直流电。该平稳的直流电送至判故输出三极管Q的基极连接的第一电阻R3。当电源模块正常时，能够输出平稳的直流电，所以，三极管Q工作在导通状态。当电源模块内部故障，高频变压器次级失去高频交流方波,此时电容C经第一电阻R3和第二电阻R4短暂放电后，电压降为0V，三极管Q由导通变为截止，报出故障。
[0019]综上所述，由于本实用新型的第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极用于分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端而使得故判信号取自电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端，而不是在电源模块输出端串联二极管取样，实现故判电路的微损耗，进而，电源整机效率不会降低，也不会使得电源整机的温升增大。另外，采用第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管和第二限流电阻构成的双D\R整流的设计，起到更好的高频整流和限制判故电路的浪涌电流效果，同时隔离了判故电路与模块主路的互相干扰。控制所述电容C的取值为50V IOOOpF时，电容放电时间短，从而，使得故障的响应时间极短，能够迅速报故障。
[0020]请继续参阅图3，基于上述的判故电路，本实用新型还公开一种多支并联工作的电源模块，该电源模块具有前述的判故电路，所述判故电路的第一整流二极管Dl的正极和第二整流二极管D2的正极连接于模块内部的高频变压器次级的输出首尾端。工作过程参见前述，在此不再赘述。该模块不仅具有前述判别电路的所有优点，还能够准确判断并联工作的任一电源模块的故障。
【权利要求】
1.多支并联工作的电源模块判故电路，其特征在于:该判故电路包括第一整流二极管、第一限流电阻、第二整流二极管、第二限流电阻，电容、第一电阻、第二电阻和开关电路，其中， 所述第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极用于分别连接电源模块内部的高频变压器次级输出的首尾端，第一整流二极管的负极连接第一限流电阻的第一端，第二整流二极管的负极连接第二限流电阻的第一端； 所述第一限流电阻的第二端和第二限流电阻的第二端相连； 所述电容的第一端连接电源模块的高频变压器的首尾公共端，第二端连接第一限流电阻的第二端和第二限流电阻的第二端； 所述第一电阻的两端分别连接所述电容的第二端和开关电路的输入端；所述第二电阻连接于第一电阻和电源模块的高频变压器的首尾公共端； 所述开关电路在电源模块正常而输出高电平时导通，在电源模块异常而输出低电平时截止。
2.根据权利要求1所述的多支并联工作的电源模块判故电路，其特征在于:所述电容的取值为lOOOpF。
3.根据权利要求1所述的多支并联工作的电源模块判故电路，其特征在于:所述开关电路是NPN三极管，该NPN三极管的基极连接所述第一电阻，发射极连接电源模块的高频变压器的首尾公共端，集电极和发射极共同作为输出端以便输出故障信号。
4.电源模块，其特征在于:具有权利要求1至3中任何一项所述的多支并联工作的电源模块判别电路。
【文档编号】G01R31/40GK203673048SQ201320589956
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】李颖, 陈本军, 刘华, 戴铮, 陆荣国, 王家鑫, 庄国平, 郑国栋, 欧洋 申请人:上海机电工程研究所