一种高压开关电源的制作方法
【技术领域】
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[0001 ] 本发明涉及一种高压开关电源。
【背景技术】
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[0002]传统高压电源多为线性电源，采用工频变压，对电容器、电感器、变压器要求较高。近年来，随着电力电子新器件的发展，开关电源技术可应用于高压电源，它通过PWM波控制开关器件的导通关闭来调节输出电压的高低，采用逆变电路来提高变压器的工作频率，同时，开关电源也大大降低了器件的体积与重量。然而，在控制输出PWM波形上，当前多采用如UC3525、TL494等特定的模拟型电源芯片，这些芯片受温漂或老化现象的影响会产生过大的控制误差，控制精度有所降低。DSP芯片以运算速度快、精度高、抗干扰能力强等优点在电机控制，电力传动等领域得到了广泛应用。基于DSP控制的高压高频开关电源可以大大提高对电源控制器件的控制精度和控制速，，可以预计随着开关电源高频化的发展，DSP芯片必将成为控制高压电源的主流芯片。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于限制高压开关电源接通电源后瞬间产生的浪涌电流，同时通过用一片DSP芯片作为本高压开关电源的控制单元，大大降低了控制的复杂性，从而简化了硬件电路；通过调节DC-DC电路的电压输出来实现对最终开关电源的直流电压输出大小的控制；采用双向倍压电路大大降低了电路中前一级中的高频变压器的升压倍数，从而降低了高频变压器的制作难度。
[0004]本发明采用以下的技术设计:
[0005]—种高压开关电源，包括:用于对电路刚通电时的浪涌电流进行限制的限制浪涌电流电路，限制浪涌电流电路的输入端连接单相工频交流电，输出端连接整流滤波电路的输入端；整流滤波电路的输出端与DC-DC调压电路的输入端连接，DC-DC调压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端与高频变压器的原边连接，高频变压器的副边与倍压整流电路的输入端连接；倍压整流电路输出所需的高压直流电源。其中，DC-DC调压电路采用Buck电路，逆变电路用全桥逆变电路。
[0006]进一步，它还包括一片DSP控制芯片，型号为美国TI公司生产的TMS320F28335，DSP控制芯片分别与限制涌浪电流单元模块、DC-DC调压电路、逆变电路连接。
[0007]进一步，它还包括电压采样反馈单元，电压采样反馈单元的输入端连接倍压整流电路的输出端，输出端与DSP控制芯片连接。
[0008]进一步，它还包括辅助电源模块，辅助电源模块的输入端连接单相工频交流电，输出端连接DSP控制芯片，用于给控制芯片供电。
[0009]进一步，所述的限制浪涌电流单元由一个继电器和一个热敏电阻并联，继电器由DSP控制芯片控制，当刚通电时，电路中会产生浪涌电流，此时继电器开关打开，热敏电阻串联在电路中，当经过0.3?0.5s后，继电器在DSP控制芯片控制下闭合继电器使热敏电阻短路，从而达到双重限制浪涌电流的目的。
[0010]作为改进，所述的倍压整流电路采用双向倍压电路，将两个四倍压电路串联，变压器放在两个串联的四倍压电路的中间。
【附图说明】
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[0011]图1是本发明一种高压直流开关电源的电路框图。
[0012]图2是双向倍压电路的电路原理图。
【具体实施方式】
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[0013]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案。
[0014]如图1所示，一种高压开关电源，它包括:用于对电路刚通电时的浪涌电流进行限制的限制浪涌电流电路，限制浪涌电流电路的输入端连接单相工频交流电，输出端连接整流滤波电路的输入端；整流滤波电路的输出端与DC-DC调压电路的输入端连接，DC-DC调压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端与高频变压器的原边连接，高频变压器的副边与倍压整流电路的输入端连接；倍压整流电路输出所需的高压直流电源。电压采样反馈单元的输入端连接倍压整流电路的输出端，电压采样反馈单元的输出端连接DSP控制芯片；DSP控制芯片又分别与限制浪涌电流电路、DC-DC电路、逆变电路相连接，分别用于控制这三个电路；DSP芯片采用美国TI公司生产的TMS320F28335型号；DSP控制芯片的供电由辅助电源模块提供，辅助电源模块的输入端连接外部单相工频交流电，输出端与DSP控制芯片连接。
[0015]限制浪涌电流单元由一个继电器和一个热敏电阻并联，继电器由DSP控制芯片控制，当刚通电时，电路中会产生浪涌电流，此时继电器开关打开，热敏电阻串联在电路中，当经过0.3?0.5s后，继电器在DSP控制芯片控制下闭合继电器使热敏电阻短路，从而达到双重限制浪涌电流的目的。
[0016]DSP控制芯片同时控制限制浪涌电流电路、DC-DC (Buck)电路、全桥逆变电路。DSP控制芯片通过控制限制浪涌电流电路的继电器的通断从而达到限制浪涌电流的目的；DSP控制芯片与Buck电路的MOSFET连接，通过调节产生的PffM波的占空比去调节电路的输出电压；DSP控制芯片分别去驱动全桥逆变电路的四个IGBT，设置固定的PffM占空比，从而有效的产生高频方波电压，频率设置为50KHz。
[0017]如图2所示，作为本发明的进一步改进，倍压整流电路采用双向倍压整流电路，将两个四倍压电路串联，变压器放中间，这样能有效降低输出电源纹波，提高电压稳定度。
【主权项】
1.一种高压开关电源，其特征在于，它包括:用于对电路刚通电时的浪涌电流进行限制的限制浪涌电流电路，限制浪涌电流电路的输入端连接单相工频交流电，输出端连接整流滤波电路的输入端；整流滤波电路的输出端与DC-DC调压电路的输入端连接，DC-DC调压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端与高频变压器的原边连接，高频变压器的副边与倍压整流电路的输入端连接；倍压整流电路输出所需的高压直流电源。2.根据权利要求1所述的一种高压开关电源，其特征在于:它还包括一片DSP控制芯片，型号为TMS320F28335，DSP控制芯片分别与限制涌浪电流电路、DC-DC调压电路、逆变电路连接，且分别去控制这三个电路。3.根据权利要求1所述的一种高压开关电源，其特征在于:它还包括电压采样反馈单元，电压采样反馈单元的输入端连接倍压整流电路的输出端，输出端与DSP控制芯片连接。4.根据权利要求1所述的一种高压开关电源，其特征在于:倍压整流电路采用双向倍压电路，将两个四倍压电路串联。
【专利摘要】本发明公开了一种高压直流开关电源，整流滤波电路的输入与限制浪涌电流单元的输出连接，整流滤波电路的输出与DC-DC电路电路的输入连接，DC-DC的输出与逆变电路的输入连接，逆变电路的输出与高频变压器的输入连接，高频变压器的输出与倍压整流电路的输入连接，倍压整流电路输出需要的高压直流电压，电压采集反馈单元采集输出的电压经过处理后发送到主控芯片，主控芯片分别与限制浪涌电流单元、DC-DC电路、逆变电路连接，对这三个部分进行控制，主控芯片又与辅助电源模块的输出端连接，由辅助电源模块给主控芯片供电，辅助电源模块的输入与外部电源连接。
【IPC分类】H02M1/32, H02M7/04, H02M7/10
【公开号】CN105099229
【申请号】CN201510534411
【发明人】严天宏, 岳双龙, 陈夏琨
【申请人】中国计量学院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月25日