[发明专利]五路输出微机监测开关电源

说明书

技术领域

本发明主要应用于铁路信号微机监测系统供电，根据产品个性化需求进行产品设计。

背景技术

目前铁路信号微机监测系统已经应用及正在应用的电源多为线性电源，从现场应用及用户反馈情况归结问题如下：电源输出没有短路保护功能，当输出短路会造成电源烧坏；电源输出没有过压保护功能，可能会损坏外部设备；输入没有过压、欠压保护电路，当输入异常可能造成电源烧毁；电源内部材料非低烟无卤，当出现电源烧坏，会产生一定烟雾，危及人身安全；电源外壳为非封闭式外壳，电磁屏蔽效果不好；电源发热量大，效率低。

用户希望能够设计一款开关电源，在满足现有功能的同时，增加相应的防护功能。

发明内容

本发明提供一种具有各种保护功能的五路开关电源解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种五路输出微机监测开关电源，包括输入滤波电路、输入过欠压保护电路、PFC功率因数校正、RCD吸收电路、电源控制电路、负反馈电路和输出过压保护电路，电源经输入滤波电路接至PFC功率因数校正，经功率因数调整后接至RCD吸收电路，同时接至电源反激变压器初级，变压器初级连接电源控制电路，变压器次级连接输出滤波，输出滤波将信号传递给负反馈电路和输出过压保护电路，负反馈电路和输出过压保护电路连接至电源控制电路，控制电路实现对电源进行控制。

本发明的优点及有益效果是：开关电源设计有输入过欠压保护，常规的输入过压保护和欠压保护电路功耗大，占用空间大；采用本发明开关电源的分立元件搭建的过压、欠压保护电路体积小，能够实现低功耗检测和执行的保护功能；开关电源设计有、输出短路、过压、过载保护功能；五路电源分别独立控制，任何一路故障都不影响其他路正常工作；电源插头采用无配线结构，选用插头直接焊接在电路板上，提升电源加工工艺性；本发明结构设计采用安装4U标准机笼结构，电源为封闭式壳体，壳体上下、侧面设置有散热孔。充分考虑电源散热与电磁屏蔽。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

本发明涉及一种五路输出微机监测开关电源，包括输入滤波电路、PFC功率因数校正、RCD吸收电路、电源控制电路、负反馈电路和输出过压保护电路，上述六个模块构成开关电源的主回路，输入滤波电路连接PFC功率因数校正，PFC功率因数校正连接RCD吸收电路，RCD吸收电路连接电源反激变压器初级，变压器初级连接电源控制电路，变压器次级连接输出滤波，输出滤波将信号传递给负反馈电路和输出过压保护电路，负反馈电路和输出过压保护电路均连接至电源控制电路，电源控制电路采用五路输出独立控制，每路电源均有各自独立的控制电路，电源控制电路采用反激式拓扑结构，开关电源还包括有次回路，由辅助电源和输入过欠压保护电路组成。

实施例一：开关电源五路输出利用反激式拓扑结构，通过输出采样及负反馈回路实现对PWM脉宽调节，从而控制电源输出电压。微机监测开关电源输入AC220V,输出五路电源分别为DC 24V(1A)、DC 5V(5A)、DC +12V(1A)、DC -12V(1A)、DC 5VI(1A),输出功率大于78W，效率达到75%以上。电源具有输入短路保护、输入过压保护、输出短路保护、输出过压保护、输出过载保护等功能。五路直流电源采用五路独立的控制环路进行电源输出调节，彼此间不会相互影响。

系统电源：系统电源为AC220，50Hz，允许输入范围±20%。

电源控制电路：开关电源五路输出彼此独立，每路电源有各自独立的控制电路。电源控制电路主要采用电源控制芯片UC3842，利用反激式拓扑结构，通过输出采样及负反馈回路实现对PWM脉宽调节。电源工作频率为65KHz,最大占空比为0.4。

负反馈电路：反馈电路通过分压电阻分压，采用TL431B及线性光耦将反馈信号传递给UC3842第1引脚，进行PWM脉宽调节。当电压超过额定电压，调节PWM脉宽变窄；当电压低于额定电压，调节PWM脉宽变宽。五路输出具有各自独立的反馈回路。

PFC功率因数校正：开关电源采用主动式PFC，由电感、开关管及PFC控制芯片NCP1654等构成，调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。同时通过采样控制，将输出高压调整为380V。主动式PFC可以达到较高的功率因数，通常可达98%以上。

RCD吸收电路：采用电阻、电容、二极管组成RCD吸收电路用于消除在开关管关断瞬间产生尖峰电压。