[实用新型]大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及低电压大电流输出的大功率高频开关电源的输出滤波技术领域，具体涉及一种适用于电解、电镀等工业领域的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路。

背景技术

高频开关电源在工业生产中的应用越来越广泛，例如作为电解、电镀等电化学工业电源装备的核心部分，高频开关电源一般需要输出6~30V，1000A以上的直流电。而且为了提高工艺质量，输出电压和电流的纹波越低越好，甚至有些场合要求电压和电流的纹波低于1%，这对电源输出滤波电路的设计是个极大的难题。

目前直流高频开关电源在输出滤波环节中，广泛采用单级或多级LC滤波电路，即主电路串电感、并几个大电容来滤除高频纹波。由于电源输出的电流非常大，滤波电感一般由铜排穿过磁环构成，此时铜排相当于电感的线圈，而且匝数一般小于一匝，这种电感量非常小；可以通过并多个磁环来提高电感量，但是由于电源装置的空间有限，能并联的磁环有限，因此总的电感量比较小。同时，滤波电容、滤波电容与输出母排之间的连线、输出导线存在寄生电感，相对滤波电感，这些寄生电感的值非常可观，这使得高频脉冲大电流通过LC滤波器时，在滤波电容及滤波电容与输出母排之间连线的寄生电感上产生较大的电压纹波，使得电源输出的电压和电流纹波非常大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种适用于电解、电镀等工业领域的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路。本实用新型的滤波电路的原理是通过大量降低流过滤波电容支路的电流，以减小由滤波电容支路的寄生电感产生的电压，从而大大降低电源输出电压和电流的纹波，具体技术方案如下。

大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路，包括电感L、电容组C_Z、正极铜排和负极铜排；所述电容组C_Z由N块电容排组成，每块电容排的结构相同，每块电容排均包含M个电解电容，N≥1，M≥2；每个电解电容各自独立的通过一组导线连接至正极铜排或负极铜排。

上述的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路中，每块电容排包括一块PCB板、M个电解电容、正极连接铜片和负极连接铜片，多个电解电容安装在PCB板上，正极连接铜片与正极铜排连接，负极连接铜片与负极铜排连接，每块电容排里的每个电解电容的正极输出端通过一组导线直接连接到正极连接铜片，每个电解电容的负极输出端通过一组导线直接连接到负极连接铜片；连接每个电解电容的正、负极输出端与正、负极连接铜片的一组导线是独立的，所述每组导线由一根漆包线或多根漆包线组合而成；每组导线包括多根漆包线，每组导线的多根漆包线除了在电解电容的正或负极输出端、正或负极连接铜片的地方连接在一起外，在其它位置是彼此绝缘的。

上述的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路中，每块电容排里的正极连接铜片通过螺丝固定到电源输出端的正极铜排，负极连接铜片通过螺丝固定到电源输出端的负极铜排。

上述的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路中，每块电容排的M个电解电容均匀间隔排布成n行m列， n×m=M，n≥2，m≥1 。

上述的大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路中，电感（L）由所述正极铜排穿过多个铁粉芯磁环构成。

与现有技术相比本实用新型具有如下优点：本实用新型不同于现有的单级LC滤波电路，原有的电路只是一个或多个并联的大电容，本实用新型采用多个小电解电容构成的电容组。由于电容组C_Z由N块电容排（C_P1）、……、（C_PN）构成，每块电容排的结构相同，并且每块电容排均包含M个电解电容，每个电解电容均独立引出导线连接到电源输出端的正、负极铜排，使得电容组共有N×M个独立的电解电容直接与正、负极铜排连接。这N×M个独立的电解电容分流滤波电路中电容支路的总电流，使每个电解电容承担的电流非常小，从而大大减小因为电流流过电解电容支路中的寄生电感时产生的纹波，达到较好的滤波效果。而且在本实用新型的输出滤波电路中，使用两个以上电容排的结构比只使用一个或多个大电容的散热效果好。本实用新型特别适合用作电解、电镀等工业电源装置，或者其它低压大电流输出的大功率高频开关电源的输出滤波电路。

附图说明

图1是现有单级LC输出滤波电路的结构框图。

图2是本实用新型具体实施方式中大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路的结构框图。

图３是本实用新型具体实施方式中大功率低压大电流高频开关电源装置的输出滤波电路的电容排结构图。