阅读说明：本技术 一种开关直流电源电路 (switching DC power supply circuit ) 是由 张斌 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种开关直流电源电路,包括输入单元、整流滤波电路、逆变电路、PWM控制电路、高频变压器、以及输出单元,输入单元连接三相电网,三相电网电压经整流滤波得到的520VDC平滑直流电压供给逆变电路,PWM控制电路输出控制信号,驱动高频变压器初级产生高频脉冲电压,变压器次级电压整流滤波后向负载提供能量,得到输出纹波小的稳定直流电压,最后通过输出单元输出。本发明与传统的可控硅整流器和线性电源相比,高效高频开关直流电源使用效率高,稳压稳流瞬态响应指标先进,输出波形平滑,具有省电、质量稳定且容易控制的特点。(The invention provides switch direct current power supply circuits, which comprise an input unit, a rectification filter circuit, an inverter circuit, a PWM control circuit, a high-frequency transformer and an output unit, wherein the input unit is connected with a three-phase power grid, 520VDC smooth direct current voltage obtained by rectifying and filtering the voltage of the three-phase power grid is supplied to the inverter circuit, the PWM control circuit outputs a control signal to drive the primary of the high-frequency transformer to generate high-frequency pulse voltage, the secondary voltage of the transformer provides energy to a load after rectification and filtering to obtain stable direct current voltage with small output ripples, and finally the stable direct current voltage is output through the output unit.)

一种开关直流电源电路

技术领域

本发明属于开关电源领域，尤其是涉及一种开关直流电源电路。

背景技术

开关电源是一种由占空比控制的开关电路构成的电能转换装置，用于交流-直流或直流-直流电能变换，开关电源的核心为电力电子开关电路，根据负载对电源提出的输出稳压或稳流特性的要求，利用反馈控制电流，采用占空比控制方法，对开关电路进行控制。开关电源的额开关管工作在高速的通与断两种状态，所以称为开关电源，其原理是利用整流电路将交流电变为直流电，再用开关管将直流电变为高频的直流电，最后通过整流滤波后变为平稳的直流电。传统开关管的可靠性和稳定性还有待提高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种开关直流电源电路，以提高使用效率、以及可靠性稳定性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种开关直流电源电路，包括输入单元、整流滤波电路、逆变电路、PWM控制电路、高频变压器、以及输出单元，输入单元连接三相电网，三相电网电压经整流滤波得到的520VDC平滑直流电压供给逆变电路，PWM控制电路输出控制信号，驱动高频变压器初级产生高频脉冲电压，变压器次级电压整流滤波后向负载提供能量，得到输出纹波小的稳定直流电压，最后通过输出单元输出。

进一步的，输出单元还连接反馈环路，反馈环路连接PWM控制电路，所述反馈环路包括但不限于稳压电路、限流电路、恒流电路、以及恒压电路，使得稳定输出。

进一步的，还包括保护电路，具有过温、过流、过压和短路保护功能，保护电路连接PWM控制电路。

进一步的，整流滤波电路包括整流单元、浪涌保护单元、功率因数校正单元、以及滤波单元。

进一步的，逆变电路包括大功率IGBT模块。

进一步的，PWM控制电路包括比较电路、以及运算放大电路。

进一步的，逆变电路为全桥变换电路。

进一步的，还包括温度采集电路，所述温度采集电路连接逆变电路、高频变压器、以及高频整流滤波电路，并将采集的数据传输至PWM控制电路。

进一步的，还包括驱动单元，PWM控制电路通过隔离驱动器驱动逆变电路中的功率模块，。

进一步的，还包括显示单元，PWM控制电路将控制结果通过显示单元显示。

相对于现有技术，本发明所述的一种开关直流电源电路具有以下优势：

(1)本发明采用低损耗高频磁芯和进口高速IGBT软开关技术与整流元件，使电源变换的热损耗小，效率高；

(2)本发明的功率因数校正单元能够减小谐波对电网的干扰；

(3)本发明的电源防浪涌电路和软启动电路降低电源启动对电网的冲击；

(4)本发明利用比较、运算放大电路来控制反馈环路，使控制精度更高；

(5)本发明通过PWM控制电路，使输出电压电流在额定输出范围内可调；

(6)本发明采用高效全桥变换电路，使电源功率更大更稳定；

(7)本发明设有保护电路，使电源工作时更安全可靠。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种开关直流电源电路原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提高一种开关直流电源电路，该电源主要由整流滤波电路，桥式变换电路，PWM控制电路，恒压恒流电路，保护电路等组成。

三相电网电压经电源开关后，进行整流、防浪涌、功率因数校正、滤波得到的520VDC平滑直流电压供给逆变电路。逆变电路主要由大功率IGBT模块组成。当PWM输出控制信号通过隔离驱动器分别驱动功率模块驱动高频变压器初级产生高频脉冲电压，变压器次级电压整流滤波后向负载提供能量，得到输出纹波小的稳定直流电压。

输出端分别接有恒压、恒流、限压等反馈环路。当电源工作在稳压状态时，稳压电路起作用，当输出电压升高或下降时，取样电压通过稳压电路内部电压比较器跟基准电压比较，其误差信号电压加到PWM控制电路，使PWM输出脉宽作相应变化，从而达到稳定输出电压的目的，如负载电流过高时，限流电路工作，使输出电流限制在限流设定值内。同样，在电源工作在恒流状态下，恒流电路起作用，使输出电流稳定在设定值内，而当负载变化进入恒压状态时，恒压电路使输出电压钳位在限压值。

恒压恒流状态根据负载情况自动转换。

电源具有恒压恒流输出功能，且输出电压、输出电流可以从近似0到最大值连续调节，在恒压模式下可以设置最大输出电流；在恒流模式下可以设置最大输出电压，且可以相互转换。电源保护功能齐全，具有过温、过流、过压和短路保护功能。恒压输出模式下，当超过过压设定值时，断开输出。恒流输出模式下，当超过恒流输出值时，降低输出电压，保持输出电流稳定.

当有异常情况时，如输入缺相、输出过压、过流、过热等，产生保护信号加到保护控制电路，保护电路输出一个电压加到PWM电路，使PWM电路停止输出，从而达到保护电源的目的。

本发明与传统的可控硅整流器和线性电源相比，高效高频开关直流电源使用效率高，稳压稳流瞬态响应指标先进，输出波形平滑，具有省电、质量稳定且容易控制的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。