專利名稱：一種多輸出隔離電源的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種專門應用于高電壓設備關鍵點溫度檢測系統(tǒng)的多輸出隔離電 源，也可以應用于電力電子裝置中小容量電力電子器件的隔離驅動電源。
背景技術：
隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，高壓開關觸點、母線連接處、高壓變壓器出線端連接處 等關鍵點的溫度檢測，越來越受到人們的重視。采用紅外測溫可以解決高電壓環(huán)境下的 信號傳輸，但由于價格過于昂貴，難以實現(xiàn)全面的在線檢測。采用電池供電的接觸式在線 檢測，由于電池容量有限，需要定期更換，不能被電力系統(tǒng)所接受。采用分離的高隔離電 壓變壓器實現(xiàn)溫度在線檢測，具有體積大、成本高、難以安裝、可靠性低等缺點。申請?zhí)枮?01145559. 4和03111849. 6的中國發(fā)明專利分別提出了具有高隔離電壓的多輸出隔離電源 方案，具有體積小、重量輕、靈活方便等優(yōu)點，實用性強，其缺點是含有一個由BUCK斬波器 構成的中間功率變換環(huán)節(jié)，所以，結構仍然較為復雜，效率較低。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，提出一種結構更加優(yōu)化、體積 更小、成本更低、效率和可靠性更高的高隔離電壓多輸出電源。本實用新型一種多輸出隔離電源，包括輸入變壓器、工頻整流橋、濾波電容C1、逆 變橋(逆變器)、隔直電容C8、若干輸出高隔離電壓變壓器(Trl Trn)、若干副邊二極管整 流橋、若干穩(wěn)壓與濾波電路、互感器CT、互感器CT輸出端二極管整流橋、濾波器、閉環(huán)控制 及PWM生成隔離與驅動電路。工頻整流橋輸出端與濾波電容C1并聯(lián)連接。逆變橋直流側 的正極接工頻整流橋直流側的正極，逆變橋直流側的負極接工頻整流橋直流側的負極。各 輸出高隔離電壓變壓器(Trl Trn)和互感器CT的原邊串聯(lián)連接后，再與隔直電容C8串 聯(lián)，接在逆變橋的交流輸出端?；ジ衅鰿T的輸出接互感器CT輸出端二極管整流橋的交流 輸入端，互感器CT輸出端二極管整流橋的直流輸出接濾波器LC，濾波器輸出經(jīng)分壓電阻分 壓后，送閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路。閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路的四 路隔離的輸出分別連接逆變橋中四個功率M0SFET管的柵極和源極。各輸出高隔離電壓變 壓器(Trl Trn)的二次側接對應的副邊二極管整流橋的交流輸入端子、各副邊二極管整 流橋的正負極并聯(lián)穩(wěn)壓與濾波電路。其工作過程如下工頻交流電經(jīng)輸入變壓器TrO降壓后，由工頻整流橋轉化為直 流電，由電容C1濾波后，經(jīng)過逆變器轉化為高頻交流電，加在原邊串聯(lián)的輸出變壓器Trl TrN上，輸出變壓器Trl TrN的副邊輸出經(jīng)過整流、并聯(lián)穩(wěn)壓、濾波后，為負載供電?；ジ?器CT檢測出逆變器的輸出電流，經(jīng)互感器CT輸出端二極管整流橋整流和L3、C9組成的濾 波器濾波和Rl、R2分壓后，作為電流反饋信號，送給閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路， 經(jīng)閉環(huán)控制電路調節(jié)后，生成PWM控制信號，PWM控制信號經(jīng)過隔離放大后，送到逆變器的 各個M0SFET管的柵極和源極，控制整個系統(tǒng)穩(wěn)定工作。[0006]本實用新型，由于省卻了由BUCK斬波器構成的中間功率變換環(huán)節(jié)，因此結構更加 優(yōu)化簡單、體積更小、成本更低、效率和可靠性更高。

圖1是本實用新型多輸出隔離電源電路示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型做詳細說明。如圖1所示，輸入變壓器TrO用來降低電壓，當隔離的輸出組數(shù)較少時，降低逆變 器直流側電壓，可以避免占空比過小引起的問題，還可以降低逆變器的開關損耗。輸入變壓 器TrO副邊的兩個端子分別接由二極管D1-D4所組成的工頻整流橋的兩個交流輸入端子， 二極管D1-D4組成的工頻整流橋輸出端與濾波電容C1并聯(lián)連接。三極管Q1-Q4和緩沖電 容C2-C5組成一個逆變橋，緩沖電容C2、C3、C4、C5分別并聯(lián)在三極管Ql、Q2、Q3、Q4的漏 極和源極之間。三極管Ql、Q3的漏極接在一起，為逆變器直流側的正極；三極管Q2、Q4的 源極接在一起，為逆變器直流側的負極；三極管Q1的源極和三極管Q2的漏極接在一起，為 逆變器的一個交流輸出端；三極管Q3的源極和三極管Q4的漏極接在一起，為逆變器的另 一個交流輸出端。逆變橋直流側的正極接工頻整流橋直流側的正極，逆變橋直流側的負極 接工頻整流橋直流側的負極。各輸出高隔離電壓變壓器(Trl Trn)和一個用于檢測電流 的互感器CT的原邊串聯(lián)連接后，再與隔直電容C8串聯(lián)，接在逆變橋的交流輸出端?；ジ衅?CT的輸出接D25-D28組成的互感器CT輸出端二極管整流橋的交流輸入端，互感器CT輸出 端二極管整流橋的直流輸出接L3、C9組成的濾波器LC，濾波器輸出經(jīng)分壓電阻R6、R7分壓 后，送閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路。閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路的四路 隔離的輸出分別連接逆變橋中四個功率M0SFET管的柵極和源極。各輸出高隔離電壓變壓 器(Trl Trn)的二次側接對應的副邊二極管整流橋的交流輸入端子、各副邊二極管整流 橋的正負極并聯(lián)典型的穩(wěn)壓與濾波電路。如圖1所示，圖中輸出高隔離電壓變壓器(Tr2 Trn)的二次側電路與Trl的完全一致。輸出高隔離電壓變壓器(Tr2 Trn)為高頻變壓 器，為了提高隔離電壓，原邊和副邊都可以采用高壓電纜，為安裝方便，原邊匝數(shù)應該盡可 能小，甚至可以為1，即單匝。該電源電路主要考慮小容量、隔離的輸出組數(shù)不是特別多、對 輸出電壓的負載調整能力沒有特殊要求的場合，主電路可以采用硬開關，二次側并聯(lián)穩(wěn)壓 電路結構簡單，成本較低。工頻交流電經(jīng)輸入變壓器TrO降壓后，由工頻整流橋轉化為直流電，由電容C1濾 波后，經(jīng)過逆變器轉化為高頻交流電，加在原邊串聯(lián)的輸出高隔離電壓變壓器(Trl Trn) 上，輸出高隔離電壓變壓器(Trl Trn)的副邊輸出經(jīng)過整流、并聯(lián)穩(wěn)壓、濾波后，為負載供 電。并聯(lián)穩(wěn)壓電路由電阻R1 R5、標準參考源VI (TL431)、三極管Q5、功率場效應管Q6等 組成，電阻R1的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端、功率場效應管Q6的漏極接在一起， 接副邊二極管整流橋的正極；電阻R1的另一端、電阻R2的一端與標準參考源VI的調整端 接在一起；電阻R3的另一端、標準參考源VI的陰極與三極管Q5的基極接在一起；電阻R4 的另一端、三極管Q5的發(fā)射極與功率場效應管Q6的柵極接在一起；電阻R2的另一端、標準 參考源VI的陽極、電阻R5的一端和功率場效應管Q6的源極接在一起，接副邊二極管整流橋的負極。
權利要求一種多輸出隔離電源，包括工頻整流橋、濾波電容(C1)、逆變橋、隔直電容(C8)、若干輸出高隔離電壓變壓器(Tr1～Trn)、若干副邊二極管整流橋、若干穩(wěn)壓與濾波電路、互感器(CT)、互感器(C1)輸出端二極管整流橋、濾波器、閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路；其特征是工頻整流橋輸出端與濾波電容(C1)并聯(lián)連接；逆變橋直流側的正極接工頻整流橋直流側的正極，逆變橋直流側的負極接工頻整流橋直流側的負極；各輸出高隔離電壓變壓器(Tr1～Trn)和互感器(CT)的原邊串聯(lián)連接后，再與隔直電容(C8)串聯(lián)，接在逆變橋的交流輸出端；互感器(CT)的輸出接互感器輸出端二極管整流橋的交流輸入端，互感器(CT)輸出端二極管整流橋的直流輸出接濾波器(LC)，濾波器輸出經(jīng)分壓電阻分壓后，送閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路；閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路的四個路隔離的輸出分別連接逆變橋中四個功率MOSFET管的柵極和源極；各輸出高隔離電壓變壓器(Tr1～Trn)的二次側接對應的副邊二極管整流橋的交流輸入端子、各副邊二極管整流橋的正負極并聯(lián)穩(wěn)壓與濾波電路。
專利摘要本實用新型公開了一種多輸出隔離電源，包括工頻整流橋、濾波電容、逆變橋、隔直電容、若干輸出高隔離電壓變壓器(Tr1～Trn)、若干副邊二極管整流橋、若干穩(wěn)壓與濾波電路、互感器、互感器輸出端二極管整流橋、濾波器、閉環(huán)控制及PWM生成隔離與驅動電路。工頻交流電經(jīng)輸入變壓器Tr0降壓后，由輸入變壓器二極管整流橋轉化為直流電，由電容C1濾波后，經(jīng)過逆變器轉化為高頻交流電，加在原邊串聯(lián)的輸出變壓器Tr1～TrN上，輸出變壓器Tr1～TrN的副邊輸出經(jīng)過整流、并聯(lián)穩(wěn)壓、濾波后，為負載供電。本實用新型，由于省卻了由BUCK斬波器構成的中間功率變換環(huán)節(jié)，因此結構更加優(yōu)化簡單、體積更小、成本更低、效率和可靠性更高。
文檔編號H02M3/335GK201639481SQ20102002227
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權日2010年1月19日
發(fā)明者張艷莉 申請人:南京師范大學