[实用新型]极少元件的隔离电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及隔离电源，具体地，涉及极少元件的隔离电源。

背景技术

有源滤波器和静止无功发生器并联于电网中，相当于一个可控的无功和谐波电流源，其无功电流和谐波电流可以快速地跟随负荷无功电流和谐波电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率和谐波，对电网无功功率和谐波实现动态无功补偿，属于灵活柔性交流输电系统(FACTS)的重要组成部分。

在有源滤波器和静止无功发生器中，IGBT会产生比较大的dv/dt，所以IGBT的驱动电源和通讯电路的电源都会采用无反馈的电源来减少原副边之间的耦合电容，以免控制电路受到干扰。其中，v表示电压，t表示时间。

目前传统的隔离电源通常采用以下2种拓扑：

第一种，副边无电感的半桥电路，这种拓扑原边的主电路由2个开关管、2个串联电容以及1个隔离变压器组成。这种电路只有2个开关管，驱动电路相对简单。但是2个串联电容的容值有差异会引起输出电压有较大的波动。

第二种，副边无电感的全桥电路，这种拓扑原边的主电路由4个开关管和1个隔离变压器组成。这种电路没有半桥的输出电压波动大的缺点，但是4个开关管决定了其成本高和开关管的驱动电路极其复杂。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种应用于有源滤波器和静止无功发生器的元件极少的隔离电源。

根据本实用新型提供的一种极少元件的隔离电源，包括功率电路；

功率电路包括输入直流电源、场效应管2a、场效应管2b、隔离变压器、储能电容；

隔离变压器包括原边线圈3a、副边线圈3b；

输入直流电源的正极与场效应管2a的漏极相连，场效应管2a的源级、场效应管2b的漏级、原边线圈3a的一端相连，场效应管2b的源极连接至输入直流电源的负极，原边线圈3a的另一端连接至储能电容的一端，储能电容的另一端连接输入直流电源的负极。

优选地，功率电路中开关管的数量为2个，分别为场效应管2a、场效应管2b；

储能电容的数量为1个；

隔离变压器的数量为1个。

优选地，还包括整流二极管D5、整流二极管D6、整流二极管D7、整流二极管D8、输出滤波电容；

副边线圈3b的一端、整流二极管D5的阳极、整流二极管D6的阴极相连，副边线圈3b的另一端、整流二极管D7的阳极、整流二极管D8的阴极相连，整流二极管D5的阴极、整流二极管D7的阴极、输出滤波电容的一端相连，整流二极管D6的阳极、整流二极管D8的阳极、输出滤波电容的另一端相连。

优选地，还包括控制电路；

储能电容的一端连接至控制电路的输入端，控制电路的第一PWM输出端连接场效应管2a的栅极，控制电路的第二PWM输出端连接场效应管2b的栅极。

优选地，控制电路包括RS触发器U1、比较器U2、运算放大器U3、晶振U4、电阻R1、电容C1、电阻R2、电阻R3；

电阻R2的一端连接至储能电容的一端，电阻R2的另一端、电阻R3的一端、电容C1的一端、电阻R1的一端、运算放大器U3的同相端连接，运算放大器U3的反相端连接至参考电压端，运算发大器U3的输出端、比较器U2的同相端、电阻R1的另一端、电容C1的另一端连接，比较器U2的反相端连接至晶振U4，比较器U2的输出端连接至RS触发器U1的R口，RS触发器U1的Q口作为第一PWM输出端连接至场效应管2b的栅极，RS触发器U1的口作为第二PWM输出端连接至场效应管2a的栅极。

优选地，Q口输出的PWM信号记为PWMA信号，口输出PWM信号记为PWMB信号；PWMA信号与PWMB信号互补。

优选地，场效应管2a和场效应管2b受控制电路输出的PWM信号控制，工作在两种状态：

状态1、场效应管2a处于导通状态、场效应管2b处于关断状态

在状态1下，输入直流电源通过场效应管2a传递能量给原边线圈3a和储能电容，储能电容上的电压升高；原边线圈3a将能量传递至副边线圈3b，副边线圈3b通过整流二极管D5和整流二极管D8将能量传递至输出滤波电容中；

状态2、场效应管2b处于导通状态、场效应管2a处于关断状态

在状态2下，储能电容传递能量给原边线圈3a，储能电容4释放能量电压降低；原边线圈3a将能量传递至副边线圈3b，副边线圈3b通过整流二极管D5和整流二极管D8将能量传递至输出滤波电容中。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：