[发明专利]一种多电平高压反激式开关电源

说明书

  

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种多电平高压反激式开关电源。 

  

背景技术

    现有的反激式开关电源主要有以下两种： 

一是单管单端反激式开关电源即为原边单个线圈供电；这种开关电源在使用过程中存在以下问题：1）MOS管MOSFET的最大耐压只有1500V，所该种开关电源的输入电压的工作只能小于800V才能工作在安全工作区，无法使用在更高输入电压的情况；2）单线圈供电，MOS管上平均电流大，MOS管发热严重。

二是双管单端反激式开关电源即为原边单个线圈供电；这种开关电源在使用过程中也存在以下缺陷：1）采用双管串联工作的模式，使用钳位二极管钳位电压，但仍然无法保证两级MOS管MOSFET的开通及关断完全一致性的问题，每级MOS管MOSFET仍然会承受较高的电压，同样受制于MOS管MOSFET的最大耐压只有1500V，所该种开关电源的输入电压的工作只能小于800V才能工作在安全工作区，无法使用在更高输入电压的情况；2）单线圈供电，线圈及MOSFET承受整个功率电流，MOS管发热严重。 

综合上述的描述，目前市面上的两种反激式开关电源已无法满足市场的需求了。 

  

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种使用安全、可靠性能好及使用范围广的多电平高压反激式开关电源，该开关电源实现多级初级线圈供电，将输入功率转为多级电压，不仅提高输入电压，而且解决了高压无法输入的问题。 

为实现上述目的，本发明提供一种多电平高压反激式开关电源，包括整流模块、电流采样电阻模块、控制芯片、驱动隔离模块、变压器、n级串联的电容和n级MOS管，其中n为大于或等于2的自然数；每相邻两个电容之间形成电容中点，所述变压器上设有多级初级线圈和分别与每级初级线圈连接的次级线圈；交流电源电压经整流模块整流后形成直流电压，首级初级线圈的一端接入直流电压的正电压端，首级初级线圈的另一端接入同级的MOS管的漏极，且该MOS管的源极接入其下级的电容中点；尾级初级线圈的一端接入其上级的电容中点，尾级初级线圈的另一端接入同级的MOS管的漏极，该MOS管的源极通过电流采样电阻模块后接入直流电压的负电压端；其余中间的每级初级线圈的一端连接同级的电容中点，每级初级线圈的另一端接入同级的MOS管的漏极，且该MOS管的源极接入其下级的电容中点；其中MOS管的栅极均悬空； 

所述控制芯片的输入端连接电流采样电阻模块并采样电流采样电阻模块上输出侧的电压，所述控制芯片的输出端连接驱动隔离模块。

其中，所述电流采样电阻模块由多个采样电阻并联而成，且所述电流采样电阻模块通过连结电阻连接控制芯片。 

其中，所述驱动隔离模块包括光耦器、第一三极管、第二三极管和隔离变压器；所述光耦器连接控制芯片的输出端，所述第一三极管和第二三极管的发射极、集电极均与控制芯片的输出端连接，且所述第一三极管和第二三极管的基极公共端也连接控制芯片的输出端，所述第一三极管和第二三极管的发射极公共端连接隔离变压器的初级线圈。 

其中，所述控制芯片的型号为UC2844。 

其中，所述开关电源包括整流模块、第一级电容、第二级电容、第一级MOS管、第二级MOS管、第一级初级线圈、第二级初级线圈、次级初级线圈、电流采样电阻模块、控制芯片和驱动隔离模块；第一级电容与第二级电容之间形成电容中点，所述第一级初级线圈和第二级初级线圈分别与次级线圈连接，交流电源电压经整流模块整流后形成直流电压，第一级初级线圈的一端接入直流电压的正电压端，第一级初级线圈的另一端接入第一级MOS管的漏极，且第一级MOS管的源极接入电容中点，第二级初级线圈的一端接入电容中点，第二级初级线圈的另一端接入第二级MOS管的漏极，且第二级MOS管的源极通过电流采样电阻模块后接入直流电压的负电压端；其中第一级MOS管和第二级MOS管的栅极均悬空；所述控制芯片的输入端连接电流采样电阻模块并采样电流采样电阻模块上输出侧的电压，所述控制芯片的输出端连接驱动隔离模块。 

其中，所述电流采样电阻模块由五个采样电阻并联而成。