[实用新型]一种高频开关高位取能电源装置

说明书

本实用新型公开了一种高频开关高位取能电源装置，高压交直流电能通过高压输入端传输到高压整流滤波单元内，高压整流滤波单元的一个输出端与高压输入欠压保护和过压保护单元电连接，另一个输出端经复合变压器单元连接在次级整流滤波输出单元，次级整流滤波输出单元通过低压输出端输出低压电流；次级整流滤波输出单元通过比较反馈单元和PID反馈单元与光耦电磁隔离反馈单元相连接，PWM控制单元的四个输出端分别与高频开关自取能供电单元、光耦电磁隔离反馈单元、复合变压器单元、串联MOSFET单元及其初级驱动单元相连接。本实用新型实现了将高压交直流电能高效率地转换为低压直流电能，电能转换效率高，可接受输入的电压范围宽。

技术领域

本实用新型涉及电源装置技术领域，尤其涉及一种高频开关高位取能电源装置。

背景技术

随着航天航空、铁路军工、电力、新能源发电等行业电子技术发展的需要，出现了对高电压输入低电压输出电源的需求，一般而言，高压输入电源是指输入电压下限为交流高于380V,直流高于500V，上限为高于几千伏甚至几万伏的电能转换装置，其输入既可以是稳定的高压直流电，也可以是稳定的高压交流电，也可以是不稳定不规律的高压电波。现代工业逐步意识到高压电甚至超高压电的优点，使用高压电和超高压电输电，可以减小电子装置运行中的功耗，还可以利用高压电电离某些物质从而实现比如吸附粉尘、制造臭氧等多种功能。而对这些高压电源的控制单元的供电，需要从高压电源上取能量转换为低压直流电能，这就需要有高压输入低压输出的能量转换电源。

目前，市场上出现的高压输入低压输出电源，采用常规线性电源技术手段，没有采用高频开关技术、软开关等技术，转换效率低，可靠性低，且需要更多的散热措施。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高频开关高位取能电源装置，实现了高效率开关式宽范围高压输入低压直流输出电能转换，解决现有常规线性电源技术转换效率低、可靠性低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型一种高频开关高位取能电源装置，包括高压整流滤波单元、高频开关自取能供电单元、高压输入欠压保护和过压保护单元、复合变压器单元、串联MOSFET单元及其初级驱动单元、PWM控制单元、次级整流滤波输出单元、比较反馈单元和PID反馈单元、光耦电磁隔离反馈单元；高压电流通过高压输入端传输到所述高压整流滤波单元内，所述高压整流滤波单元的一个输出端与所述高压输入欠压保护和过压保护单元电连接，高压整流滤波单元的另一个输出端经所述复合变压器单元连接在所述次级整流滤波输出单元，所述次级整流滤波输出单元通过低压输出端与负载电器相连接；

所述复合变压器单元经串联MOSFET单元及其初级驱动单元连接在所述PWM控制单元上，所述复合变压器单元的另一个输出与PWM控制单元单元直接相连接，所述次级整流滤波输出单元通过所述比较反馈单元和PID反馈单元与所述光耦电磁隔离反馈单元相连接，所述PWM控制单元的另外两个连接端分别与所述高频开关自取能供电单元、所述光耦电磁隔离反馈单元相连接。

进一步的，还包括浪涌保护单元，所述浪涌保护单元与所述高压整流滤波单元相连接；当输入电能发生浪涌冲击时，所述浪涌保护单元抑制浪涌冲击实现保护功能。

再进一步的，所述高压输入欠压保护和过压保护单元与所述PWM控制单元相连接，当高压输入端输入的电压高于或低于设定保护阈值时，所述浪涌保护单元被触动，同时所述高压输入欠压保护和过压保护单元启动工作将信号输入到所述PWM控制单元中，所述PWM控制单元发出指令控制所述串联MOSFET单元及其初级驱动单元关闭，从而关闭复合变压器单元切断电源作业；当输入电压恢复到正常电压时，电源自动恢复工作。

再进一步的，还包括静态动态均压单元，所述静态动态均压单元与所述串联MOSFET单元及其初级驱动单元相连接，所述串联MOSFET单元及其初级驱动单元的各个MOSFET单元在静态待机状态下和开关过程中都保持均压。