一種高壓輸入輔助電源電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高壓輸入輔助電源電路，所述電路包括開(kāi)關(guān)管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測(cè)電路、至少一個(gè)副邊電路，所述開(kāi)關(guān)管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測(cè)電路相連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路包括MOS管Q1和Q2，TVS管Z1，二極管D1和D2，限流電阻R1；所述MOS管Q1的柵極與PWM控制電路連接，源極與電流檢測(cè)電阻R2的一端連接，漏極與MOS管Q2的源極連接；所述MOS管Q2的漏極與反激變壓器T1的一端連接，柵極與驅(qū)動(dòng)電阻R1和箝位二極管D1的正極相連接；所述TVS管Z1的正極與NMOS管Q1的源極連接，負(fù)極與MOS管Q1的柵極連接；所述箝位二極管D1的負(fù)極與直流輸入電容C1的一端連接；所述二極管D1的正極與供電電路Vcc連接，負(fù)極與驅(qū)動(dòng)電阻R1連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路采用MOS管Q1和Q2串聯(lián)連接的方式，降低了MOS管的關(guān)斷電壓應(yīng)力，適合于高輸入電壓的輔助電源；TVS管Z1與驅(qū)動(dòng)電路（R1和D1）和箝位電路D1的相連接，簡(jiǎn)化了MOS管Q2驅(qū)動(dòng)電路，降低了成本。
【專利說(shuō)明】一種高壓輸入輔助電源電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及一種直流側(cè)高壓輸入輔助電源，其應(yīng)用于風(fēng)電變流器和光伏逆變器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電變流器和光伏逆變器需要滿足電網(wǎng)低電壓穿越技術(shù)要求，即在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)要不間斷運(yùn)行，因此需要逆變器必須具備不間斷的供電電源系統(tǒng)，目前常用的方案是采用UPS，但是由于UPS電池壽命短、工作溫度范圍窄((Γ40度)，使得逆變器供電系統(tǒng)可靠性降低，因此需要采用一種從逆變器直流側(cè)取電的輔助電源。
[0003]逆變器輔助電源一般是多路輸出，因此通常采用反激式輔助電源，有以下兩種方式:
[0004]如圖2所示，單端反激變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，但是主MOS管(Ql)需要承受直流母線電壓(Vin)和副邊感應(yīng)電壓(即:n* (Vo+Vf))，還有變壓器漏感尖峰電壓，對(duì)于風(fēng)電變流器(直流側(cè)母線電壓額定1100V)，則NMOS管需要選擇1700V以上，可購(gòu)買(mǎi)的器件較少且成本較高，不滿足要求。
[0005]如圖3所示，雙管反激變換拓?fù)洳捎肕OS管(Ql和Q2)串聯(lián)到變壓器兩端，并通過(guò)箝位二極管Dl和D2對(duì)變壓器進(jìn)行箝位，降低了 MOS管電壓應(yīng)力(約大于直流母線電壓Vin)，對(duì)于風(fēng)電變流器(直流側(cè)母線電壓額定1100V)，則MOS管需要選擇1500V以上，相對(duì)成本較低，但是雙管反激變換拓?fù)渫ǔＰ枰粋€(gè)隔離驅(qū)動(dòng)變壓器，增加了物料成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不滿足高電壓輸出和低成本的要求，提供一種開(kāi)關(guān)管組合電路，既能滿足高輸入電壓的要求，又能實(shí)現(xiàn)低成本。
[0007]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種高壓輸入輔助電源電路，所述的高壓輸入輔助電路包括開(kāi)關(guān)管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測(cè)電路、至少一個(gè)副邊電路，所述開(kāi)關(guān)管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測(cè)電路相連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Z1，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測(cè)電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅(qū)動(dòng)電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負(fù)極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負(fù)極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負(fù)極與驅(qū)動(dòng)電阻Rl連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
[0008]所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側(cè)，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲(chǔ)能和濾波。
[0009]所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力；所述反激變壓器包括至少一個(gè)以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動(dòng)Rll對(duì)供電電容C2充電。
[0010]所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負(fù)載電阻R4。
[0011]一種高壓輸入輔助電源電路工作方法，所述的工作方法包括開(kāi)通與關(guān)斷二種方式，
[0012]開(kāi)通過(guò)程:PWM控制電路發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)開(kāi)通MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl下降，當(dāng)Vdsl電壓小于驅(qū)動(dòng)器供電電壓，即=Vcc-Vdl時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)Rl開(kāi)通MOS管Q2，電流流過(guò)MOS 管 Ql 和 Q2 ；
[0013]關(guān)斷過(guò)程:PWM控制電路發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl上升，當(dāng)Vdsl電壓大于驅(qū)動(dòng)器供電電壓，即=Vcc-Vdl時(shí)，MOS管Q2關(guān)斷，Vdsl電壓繼續(xù)上升，則第二二極管D2反向關(guān)斷，當(dāng)Vdsl大于直流側(cè)電壓Vin時(shí)，則第一二極管Dl導(dǎo)通，Vdsl被箝位至Vin，由于變壓器去磁作用，Q2漏源極電壓Vds2上升，承受副邊感應(yīng)電壓，即:n* (Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓，關(guān)斷過(guò)程MOS管Ql承受直流側(cè)電壓Vin，MOS管Ql承受副邊感應(yīng)電壓，即:n*(Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型高壓輸入輔助電源的電路拓?fù)洌?br> [0015]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單端反激變換拓?fù)洌?br> [0016]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中雙管反激變換拓?fù)洌?br> [0017]圖4是本實(shí)用新型高壓輸入輔助電源的一種實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型專利涉及一種從逆變器直流側(cè)取電的輔助電源電路，所述電路包括開(kāi)關(guān)管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測(cè)電路、至少一個(gè)副邊電路(包括供電繞組)，所述開(kāi)關(guān)管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測(cè)電路相連接。
[0019]所述開(kāi)關(guān)管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，二極管Dl和D2，限流電阻Rl ;所述MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，源極與電流檢測(cè)電阻R2的一端連接，漏極與MOS管Q2的源極連接；所述MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，柵極與驅(qū)動(dòng)電阻Rl和箝位二極管Dl的正極相連接；所述TVS管Zl的正極與NMOS管Ql的源極連接，負(fù)極與MOS管Ql的柵極連接；所述箝位二極管Dl的負(fù)極與直流輸入電容Cl的一端連接；所述二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負(fù)極與驅(qū)動(dòng)電阻Rl連接。
[0020]所述開(kāi)關(guān)管組合電路采用MOS管Ql和Q2串聯(lián)連接的方式，降低了 MOS管的關(guān)斷電壓應(yīng)力，適合于高輸入電壓的輔助電源；TVS管Zl與驅(qū)動(dòng)電路(Rl和Dl)和箝位電路Dl的相連接，簡(jiǎn)化了 MOS管Q2驅(qū)動(dòng)電路，降低了成本。
[0021]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例，如圖所示，一種從逆變器直流側(cè)取電的輔助電源電路，所述的高壓輸入輔助電路包括開(kāi)關(guān)管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測(cè)電路、至少一個(gè)副邊電路，所述開(kāi)關(guān)管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測(cè)電路相連接。
[0022]所述開(kāi)關(guān)管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測(cè)電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅(qū)動(dòng)電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負(fù)極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負(fù)極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負(fù)極與驅(qū)動(dòng)電阻Rl連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
[0023]所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側(cè)，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲(chǔ)能和濾波。
[0024]所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力；所述反激變壓器包括至少一個(gè)以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動(dòng)Rll對(duì)供電電容C2充電。
[0025]所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負(fù)載電阻R4。
[0026]所述控制電路包括原邊PWM控制芯片、震蕩電路、反饋光I禹U2以及反饋網(wǎng)絡(luò),所述的型號(hào)為UCC184*系列，所述的震蕩電路是由電阻RlO和電容C6組成，所述的反饋網(wǎng)絡(luò)是由TL431、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C5構(gòu)成。
[0027]—種高壓輸入輔助電源電路工作方法，所述的工作方法包括開(kāi)通與關(guān)斷二種方式，
[0028]開(kāi)通過(guò)程:PWM控制電路發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)開(kāi)通MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl下降，當(dāng)Vdsl電壓小于驅(qū)動(dòng)器供電電壓，即=Vcc-Vdl時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)Rl開(kāi)通MOS管Q2，電流流過(guò)MOS 管 Ql 和 Q2 ；
[0029]關(guān)斷過(guò)程:PWM控制電路發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl上升，當(dāng)Vdsl電壓大于驅(qū)動(dòng)器供電電壓，即=Vcc-Vdl時(shí)，MOS管Q2關(guān)斷，Vdsl電壓繼續(xù)上升，則第二二極管D2反向關(guān)斷，當(dāng)Vdsl大于直流側(cè)電壓Vin時(shí)，則第一二極管Dl導(dǎo)通，Vdsl被箝位至Vin，由于變壓器去磁作用，Q2漏源極電壓Vds2上升，承受副邊感應(yīng)電壓，即:n*(Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓。因此，關(guān)斷過(guò)程MOS管Ql承受直流側(cè)電壓Vin，MOS管Ql承受副邊感應(yīng)電壓，即:n*(Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓。
[0030]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述的高壓輸入輔助電路包括開(kāi)關(guān)管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測(cè)電路、至少一個(gè)副邊電路，所述開(kāi)關(guān)管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測(cè)電路相連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測(cè)電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅(qū)動(dòng)電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負(fù)極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負(fù)極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負(fù)極與驅(qū)動(dòng)電阻Rl連接；所述開(kāi)關(guān)管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側(cè)，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲(chǔ)能和濾波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力；所述反激變壓器包括至少一個(gè)以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動(dòng)Rll對(duì)供電電容C2充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負(fù)載電阻R4。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK203933406SQ201420357855
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】呂懷明 申請(qǐng)人:浙江海得新能源有限公司, 上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司