[实用新型]一种开关电源应用电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源应用电路，尤其涉及一种应用于轨道交通上高电压输入的专用高频开关电源应用电路。 

背景技术

应用于高电压输入场合的高频开关电源，由于现有功率半导体技术的限制，高频高压功率开关管的选择十分困难。例如地铁交通中，输入母线电压为1500VDC，峰值电压能达到2200VDC，造成高频高压功率开关管的选择困难，极大地抬高了制造成本。现有的解决方案，一是采用开关器件串联方式，以达到要求的耐压等级；二是采用多电平技术，降低电压等级。第一种方案由于元件参数的差异，实现很困难，很难保证开关管同时开通及关断，会造成某个开关管承受过高的电压应力而损坏；第二种方案要求采样中点电位并参与控制，以保证中点电位平衡，控制电路十分复杂，降低了可靠性。 

发明内容

本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效降低输入开关管的电压等级、减少开关损耗、结构简单的高电压输入专用高频开关电源应用电路。本实用新型是对上述第二种方案的改进，与其不同的是，本方案中只有1个变压器，含有2个初级绕组，改进现有技术中每个开关电路单元都对应有一个变压器的多个变压器结构。 

本实用新型所采用的具体技术方案是：一种开关电源应用电路，它包括电源、均压电路、主电路、控制电路、变压器，所述电源与所述主电路并联，所述变压器的初级为两个绕组，次级为单绕组或多绕组，所述主电路包括单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ结构相同并串联连接，所述均压电路包括电容Ⅰ和电容Ⅱ,所述电容Ⅰ与所述单元电路Ⅰ并联，所述电容Ⅱ与所述单元电路Ⅱ并联，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ分别与所述变压器初级的两个绕组对应连接。 

所述电容Ⅰ和电容Ⅱ容量相等，所述电容Ⅰ和电容Ⅱ串联后并联在所述电源两端对所述电源电压均压使所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ的输入电压均等并相对稳定。 

更加具体的，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ结构相同，它们包括第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ、第一二极管Ⅰ、第二二极管Ⅰ、第一二极管Ⅱ、第二二极管Ⅱ，所述第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ的源极、漏极与所述第一二极管Ⅰ、第二二极管Ⅰ、第一二极管Ⅱ、第二二极管Ⅱ的正、负极组成桥式电路，所述桥式电路的输入端与所述电容Ⅰ或电容Ⅱ并联，所述桥式电路的输出端与所述变压器初级中的一个绕组对应连接，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ在与所述变压器初级绕组对应连接时绕组同名端相反。 

所述控制电路分别连接所述第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ的栅极，所述控制电路输出PWM脉冲信号控制所述第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ交错通断。 

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括电源、均压电路、主电路、控制电路、变压器，所述电源与所述主电路并联，所述变压器的初级为两个绕组，次级为单绕组或多绕组，所述主电路包括单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ结构相同并串联连接，所述均压电路包括电容Ⅰ和电容Ⅱ,所述电容Ⅰ与所述单元电路Ⅰ并联，所述电容Ⅱ与所述单元电路Ⅱ并联，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ分别与所述变压器初级的两个绕组对应连接。所述电容Ⅰ和电容Ⅱ容量相等，所述电容Ⅰ和电容Ⅱ串联后并联在所述电源两端对所述电源电压均压，使所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ的输入电压均等并相对稳定。所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ结构相同，它们包括第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ、第一二极管Ⅰ、第二二极管Ⅰ、第一二极管Ⅱ、第二二极管Ⅱ，所述第一开关管Ⅰ、第二开关管Ⅰ、第一开关管Ⅱ、第二开关管Ⅱ的源极、漏极与所述第一二极管Ⅰ、第二二极管Ⅰ、第一二极管Ⅱ、第二二极管Ⅱ的正、负极组成桥式电路，所述桥式电路的输入端与所述电容Ⅰ或电容Ⅱ并联，所述桥式电路的输出端与所述变压器初级中的一个绕组对应连接，所述单元电路Ⅰ和单元电路Ⅱ在与所述变压器初级绕组对应连接时绕组同名端相反。所述控制电路连接所述各开关管的栅极，所述控制电路输出PWM脉冲信号控制所述各开关管交错通断，以至所述变压器的次级得到输出电流，并自动平衡电容Ⅰ和电容Ⅱ的中点电位。所以本实用新型是一种有效降低输入开关管的电压等级、减少开关损耗、结构简单的高电压输入专用高频开关电源应用电路。 

附图说明

图1为本实用新型结构方框示意图； 

图2为本实用新型电路结构原理示意图；

图3为本实用新型控制电路控制模式示意图。

具体实施方式