[发明专利]用于测量仪器的具有非常宽动态范围的开关电源

权利要求书

1.一种开关模式电源，包括：功率转换器，所述功率转换器包括变压器，所述变压器的初级绕组连接到接收输入电压的初级电路且次级绕组连接到将输出电压传递到负载的次级电路，所述初级电路包括管理控制器，所述管理控制器用于操作开关元件以对在所述初级绕组中流动的电流进行斩波，以便选择性地将能量传送到所述次级绕组，所述次级电路包括储能电容器，所述储能电容器经由第一整流二极管进行充电并且向所述负载传递经由所述变压器传送的所述能量；以及，第一调节器，所述第一调节器接收所述输出电压并且经由隔离器元件传递用于所述管理控制器的第一控制电流，所述电源的特征在于还包括：第二调节器，所述第二调节器接收作为所述输出电压的镜像的辅输出电压并且传递用于所述管理控制器的第二控制电流，所述辅输出电压是在支撑电容器的两端之间获得的，所述支撑电容器的一端连接到所述储能电容器，另一端连接到第二整流二极管的阴极，所述第二整流二极管的阳极连接到所述次级绕组，所述第二控制电流被添加到所述第一控制电流，所述第二调节器被配置为避免在所述初级绕组中流动的电流的斩波中的任何中断。

2.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于：所述第一调节器和第二调节器是比例积分调节器，所述第一调节器的时间常数至少是所述第二调节器的时间常数的五十倍。

3.根据权利要求2所述的开关模式电源，其特征在于：所述第二调节器的设置点大于所述第一调节器的设置点，并且被确定为在正常操作中不会达到。

4.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于：所述辅输出电压也被传递到所述第一调节器，而不是传递所述输出电压。

5.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于：还包括与所述支撑电容器并联连接的两个串联连接的二极管。

6.根据权利要求5所述的开关模式电源，其特征在于：还包括第一晶体管和第二晶体管，它们的基极连接在一起并通过电阻器串联连接到地，所述支撑电容器并联连接在所述第一晶体管的发射极和集电极之间，并且所述第二晶体管的集电极连接到其基极，所述储能电容器并联连接在所述第二晶体管的发射极与所述地之间。

7.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于：所述开关模式电源还包括电流起跳电路，所述电流起跳电路被配置为当所述输入电压低于确定的阈值时，将传递给所述管理控制器的第一控制电流和第二控制电流之和减小或归零。

8.根据权利要求7所述的开关模式电源，其特征在于：所述确定的阈值由分压电桥限定，所述分压电桥向晶体管的基极供电，所述晶体管的集电极与肖特基二极管串联以使所述控制电流起跳，同时防止任何电流反转。

9.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于：还包括保护电路，所述保护电路经由二极管整流桥传递来自具有中性导体的多相能量分配网络的所述输入电压，所述保护电路具有星形连接配置，所述星形的每个分支包括串联的变阻器和保护晶闸管，并且所述分支连接在一起的点同样地经由串联连接的变阻器和保护晶闸管连接到所述中性导体。

10.根据权利要求1所述的开关模式电源，其特征在于，所述功率转换器选自：反激式转换器；前向转换器；以及推挽转换器。