[发明专利]一种高效交流/直流工业电源

说明书

本发明公开了一种高效交流/直流工业电源，包含电源第一级模块、电源第二级模块、PFC控制器、LLC谐振控制器、输入比较器、低压降压稳压器、温度开关、同步整流控制器、电流检测放大器和运算放大器，所述的电源第一级模块连接着电源第二级模块；所述的PFC控制器连接着电源第一级模块；所述的LLC谐振控制器连接着电源第一级模块；所述的输入比较器输出端连接着PFC控制器输入端；所述的低压降压稳压器输出端连接着输入比较器输入端；所述的低压降压稳压器输出端连接着温度开关输入端；所述的温度开关输出端连接着LLC谐振控制器输入端；所述的同步整流控制器连接着电源第二级模块；所述的电源第二级模块输出端连接着电流检测放大器输入端；所述的电流检测放大器输出端连接着运算放大器输入端，所述的运算放大器输出端连接着LLC谐振控制器输入端；所述的LLC谐振控制器输出端连接着PFC控制器输入端。

技术领域

本发明涉及电力电子控制领域，具体地说，涉及一种高效交流/直流工业电源。

背景技术

工业AC / DC电源应用于很多领域中：例如过程控制、数据记录、机械控制、仪器、工厂自动化和安全系统等，AC / DC电源为需要DC操作的设备供电提供了便利，其中设备包括可编程逻辑控制器（PLC）、传感器、发送器、接收器、分析仪、电动机、执行器、螺线管和继电器等。

这些电源采用对流冷却，需要支持诸如功率提升的功能，在短时间内提供增加的输出负载；可在85V至265V AC的宽输入范围内工作，且在整个输入电压范围内提供满负载；输出电压范围为5至56 V，额定功率为7.5至480W；当该种电源应用在更高功率的环境中，可以将其并联在一起提高功率，因此，优化这种AC / DC电源的结构具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效交流/直流工业电源，该电源包含一个CCM升压PFC转换器，该转换器可在85V至265V AC RMS的输入电压范围内工作，并产生390V DC总线；第二级由隔离的半桥LLC级组成，该级产生24V、20A的标称输出，工业电源要求在整个工作电压范围内具有高效率，并且要求负载从50％到100％的变化范围很大；该电源从85V至265VAC的整个输入工作电压范围内提供了480W的连续功率，对于230 V AC标称运行，其效率>93.5％，对于115 V AC标称运行，效率为91％； CCM PFC级由UCC28180固定频率PFC器件控制，HB-LLC功率级是通过现有的UCC256301谐振控制器级进行控制的，该控制器通过电流模式控制以增加控制带宽，控制带宽的增加减少了抑制输出上交流纹波所需的输出电容器，为了实现高效率，LLC级的输出使用基于UCC24612器件和CSD19501KCS MOSFET的同步整流。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高效交流/直流工业电源包含电源第一级模块、电源第二级模块、PFC控制器、LLC谐振控制器、输入比较器、低压降压稳压器、温度开关、同步整流控制器、电流检测放大器和运算放大器，所述的电源第一级模块连接着电源第二级模块；所述的PFC控制器连接着电源第一级模块；所述的LLC谐振控制器连接着电源第一级模块；所述的输入比较器输出端连接着PFC控制器输入端；所述的低压降压稳压器输出端连接着输入比较器输入端；所述的低压降压稳压器输出端连接着温度开关输入端；所述的温度开关输出端连接着LLC谐振控制器输入端；所述的同步整流控制器连接着电源第二级模块；所述的电源第二级模块输出端连接着电流检测放大器输入端；所述的电流检测放大器输出端连接着运算放大器输入端，所述的运算放大器输出端连接着LLC谐振控制器输入端；所述的LLC谐振控制器输出端连接着PFC控制器输入端。

作为本发明的进一步优化，本发明一种高效交流/直流工业电源所述PFC控制器采用UCC28180，该器件是一款高性能，CCM紧凑型8引脚可编程频率PFC控制器，其广泛的可编程工作频率为该设计提供了灵活性。