一种基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源的制作方法

本实用新型涉及高频开关电源技术领域，尤其涉及一种基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源。

背景技术：

随着绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)技术日益成熟及其广泛运用，传统的可控硅(Silicon Controlled Rectifier，SCR)电源逐渐被IGBT高频开关电源取代。高频开关电源可广泛应用于晶体生长、电解、电镀、金属冶炼、电化学等工业场所，以及充电桩等非工业场所。

如图1所示，现有高频开关电源多采用一体式结构，主要包括输入整流、逆变、变压、输出整流几部分。一体式结构电源的体积较大，不同行业用电设备的用途及使用环境也不同，如，金属冶炼设备周边温度高、周边空间小；电解设备涉及强酸，其周边腐蚀性高、湿度大；这使得具备多种电子元器件的一体式高频开关电源无法尽可能近的安装于用电设备旁边。

基于此，现有技术中多采用大量导电排(铜排或铝排)将高频开关电源输出端连接至用电设备。这种连接方式，存在导电排用量大，大电流在导电排上的传输损耗高，总体投资高，施工量增加等不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源，通过将电源中的变压、输出整流部分置于用电设备旁边，采用高电压传输，并结合同轴电缆控制输出整流部分，可降低电能传输损耗，减少投入成本，提升电源的环境适应性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源，其包括分别设置在不同位置处的第一部分和第二部分；

其中，第一部分包括控制单元和逆变单元，第二部分包括变压单元和输出整流单元；所述逆变单元用于根据控制单元的开关驱动信号将直流输入逆变为高频交流输出，并通过连接电缆输入至变压单元；所述控制单元通过同轴电缆连接至输出整流单元并通过同轴电缆发送同步整流信号；输出整流单元用于根据同步整流信号对变压单元的交流输出进行整流并向用电设备提供直流输出。

优选的，所述第一部分设置在供电室、中控室、控制室、或者用电设备的旁边。

优选的，所述第二部分紧贴于用电设备的低压大电流电极端。

优选的，所述连接电缆为高频同轴电缆或高频屏蔽电缆。

优选的，所述第一部分进一步包括与逆变单元连接的输入整流单元，用于将交流输入转换为直流并输出至逆变单元。

优选的，所述输出整流单元采用金属氧化物半导体MOS管进行同步整流。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

第一，同轴电缆连接和传输同步整流信号，增强了线路抗干扰能力，提高了电源的可靠性。第二，分体式设置结合高电压传输，降低了导电排上的损耗；第三，小体积的变压、整流单元可进一步置于用电设备的低压大电流电极，满足狭小安装空间的需求，同时大幅降低了连接导电排。第四，将最少电子器件的变压单元、输出整流单元置于用电设备的低压大电流电极，增强了电源的环境适应性。

附图说明

图1是一种现有电源的结构示意图。

图2是根据本实用新型一实施例的基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源的结构示意图。

图3是根据本实用新型另一实施例的基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源的结构示意图。

图4是根据本实用新型又一实施例的基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，以使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2示出了根据本实用新型一实施例的基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源，其可以为高频开关电源等用于工业生产所需大电流输出的电源。该分体式电源通过将的不同功能单元分开放置，同时基于同轴电缆传输同步整流信号，用于解决现有电源体积大、环境适应性差、无法尽可能近的安装于用电设备旁边的不足。

如图2所示，该分体式电源采用经集中整流后的直流电源作为输入，其第一部分包括控制单元和逆变单元，第二部分包括变压单元和输出整流单元。本实用新型将控制单元、逆变单元放置在用电设备的旁边，将变压单元、输出整流单元紧贴于用电设备的低压大电流电极端；再采用连接电缆(如高频同轴电缆或高频屏蔽电缆)将逆变单元输出端连接至变压单元的输入端，以高电压小电流的方式传输电能。这种分体式放置与连接方式提高了传输电压，相对于低电压大电流传输降低了线路上的损耗。同时，由于变压单元、输出整流单元涉及的电子器件较少，整体体积较小，即可置于相对恶劣的环境中，又能进一步紧贴于用电设备的低压大电流电极端，最终减少导电排的用量。

进一步的，所述控制单元、逆变单元还可放置在供电室、中控室、或者控制室。

图3示出了根据本实用新型另一实施例的基于同轴电缆传输同步整流信号的分体式电源，其采用交流电源作为输入。在上述实施例的基础上，第一部分进一步包括与逆变单元连接的输入整流单元，用于将交流输入转换为直流并输出至逆变单元，只需按上述方法将输入整流单元汇同控制单元、逆变单元放置在用电设备的旁边(如供电室、中控室、或者控制室。)

为提升电源效率，上述分体式电源的输出整流单元可以采用MOS管进行同步整流。为实现MOS管的驱动与控制，本实用新型采用基于同轴电缆连接和传输同步整流信号的方式予以实现。具体为，控制单元通过传输信号的同轴电缆连接至输出整流单元(如图4所示)。所述控制单元输出的同步整流信号(例如，驱动信号与控制信号)经同轴电缆传输至输出整流单元以用于驱动和控制MOS管，最终实现同步整流输出。通过这种同轴电缆连接并传输步整流信号的方式，实现了远距离的信号传输与控制，同时增强了传输线路的抗干扰能力。

进一步的，所述控制单元为电子线路组成的控制电路，用于为逆变单元或输出整流单元的可控器件提供驱动信号并检测输出信号，以形成闭环控制。所述输入整流单元用于将电网交流电转换为直流输入；所述逆变单元用于根据控制单元提供的开关驱动信号将直流输入转变为交流输出；所述变压单元用于将逆变单元的交流输出进行变压处理；所述输出整流单元包括由一个或多个半导体整流器件组成的整流电路，用于对变压处理后的交流输出进行整流并向用电设备提供直流输出电源。

优选的，所述连接电缆由一条或多条连接电缆组成，包括但不限于高频同轴电缆、高频屏蔽电缆，优选为高频同轴电缆。

优选地，所述半导体整流器件为可控器件，包括金属氧化物半导体MOS管，或碳化硅功率器件，所述可控整流器件从控制单元获取驱动信号。

通过将电源中的功能单元分离放置，将电子器件更少、体积更小的单元紧贴于用电设备的低压大电流电极，通过同轴电缆将电源的输出整流单元远距离连接至控制单元以实现远距离控制。

以上所述，仅为本实用新型具体实施方式的详细说明，而非对本实用新型的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本实用新型的保护范围之内。