[发明专利]一种自适应宽压输入AC/DC电源系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种自适应宽压输入AC/DC电源系统及其工作方法，通过电压采样电路对输入电压进行采样分析，然后通过MOS管对多抽头变压器的匝比进行调节，将后级AC/DC变换器输入电压控制在可接受的范围内。本发明根据变压器特性，当系统上电时，首先AD转换器采集输入电压，将此数据送入单片机进行计算，然后通过控制GPIO端口的逻辑电平控制MOS管的通断。MOS管连接多抽头变压器每一个抽头，通过控制MOS管的开通与关断决定变压器初级与次级的匝比，继而根据正确的匝比将输入电压转换为后级AC/DC正常的工作范围之内。

技术领域

本发明涉及一种自适应宽压输入AC/DC电源系统及其设计方法，属于电源技术领域。

背景技术

工业系统的复杂程度越来越高，先进技术的应用更加需要高效率、高品质的开关电源，对于 85V～825V输入电压范围的工业用电，使用常规的AC/DC变换器无法满足要求，会导致输出电压不稳定，或是直接烧毁供电设备。

常用的工业系统供电设备会根据输入电压的范围，选择合适的AC/DC开关电源，同时供电范围是较窄的85V～264V等200V以内的变化，但此种方法存在一定缺陷，输入电压并不是固定不变的数值，在设备运行过程中会出现较大的电压波动，这会对窄输入电压范围的AC/DC变化器造成较大的冲击，不利于系统长期稳定的工作。

中国专利文献CN 104022661A公开了超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源。包括输入保护电路、EMI滤波电路、工频整流滤波电路、高频整流滤波电路、升压变换电路、反激变换电路、第一电压采样电路、第一电流采样电路、第二电压采样电路、第二电流采样电路、第一 PWM调制电路、第二PWM调制电路、辅助供电电源电路、电源切换电路、电压检测比较控制电路和光耦隔离反馈电路；其中升压变换电路和反激变换电路组成两级式级联电路，能够使自动化仪表自动适应85～265V交流和18～100V直流电源供电。但是，该专利存在升压和反激两级变换电路，电路设计复杂度高；输入电压较低时，电压需要经过两级功率变换，损耗较大，影响效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应宽压输入AC/DC电源系统；

本发明还提供了上述AC/DC电源系统的工作方法；

发明提出了一种可靠的、适合长期稳定工作的自适应输入电压范围的AC/DC变换器设计方法，可以根据输入电压的变化自适应变压器匝比，可在稳定工作的前提下保持较高的工作效率。

本发明的技术方案为：

一种自适应宽压输入AC/DC电源系统，包括：多抽头变压器、输入电压检测电路、单片机、控制多抽头变压器通断的MOSFET、AC/DC变换器；

所述多抽头变压器、所述MOSFET、所述输入电压检测电路、所述单片机依次连接；所述 MOSFET连接所述AC/DC变换器。

上述AC/DC电源系统的工作方法，包括：通过输入电压检测电路对输入电压进行采样分析，通过控制多个MOS的组合通断，调节变压器匝比，将输入电压控制在AC/DC变换器可接受的范围内。

MOS管连接多抽头变压器每一个抽头，通过控制MOS管的开通与关断决定变压器初级侧接入匝数，进而控制变压器初级与次级的匝比，继而根据正确的匝比将输入电压转换为后级AC/DC 变换器可接受的工作范围之内。

根据本发明优选的，通过输入电压检测电路对输入电压进行采样分析，即AD转换器采集输入电压，将此数据送入单片机进行计算，包括：

多个MOS包括4个MOS，即MOS管T1、MOS管T2、MOS管T3、MOS管T4；