一種高壓輸入輔助電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高壓輸入輔助電源電路，所述電路包括開關管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測電路、至少一個副邊電路，所述開關管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測電路相連接；所述開關管組合電路包括MOS管Q1和Q2，TVS管Z1，二極管D1和D2，限流電阻R1；所述MOS管Q1的柵極與PWM控制電路連接，源極與電流檢測電阻R2的一端連接，漏極與MOS管Q2的源極連接；所述MOS管Q2的漏極與反激變壓器T1的一端連接，柵極與驅動電阻R1和箝位二極管D1的正極相連接；所述TVS管Z1的正極與NMOS管Q1的源極連接，負極與MOS管Q1的柵極連接；所述箝位二極管D1的負極與直流輸入電容C1的一端連接；所述二極管D1的正極與供電電路Vcc連接，負極與驅動電阻R1連接；所述開關管組合電路采用MOS管Q1和Q2串聯(lián)連接的方式，降低了MOS管的關斷電壓應力，適合于高輸入電壓的輔助電源；TVS管Z1與驅動電路（R1和D1）和箝位電路D1的相連接，簡化了MOS管Q2驅動電路，降低了成本。
【專利說明】一種高壓輸入輔助電源電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種直流側高壓輸入輔助電源，其應用于風電變流器和光伏逆變器領域。
【背景技術】
[0002]風電變流器和光伏逆變器需要滿足電網(wǎng)低電壓穿越技術要求，即在電網(wǎng)電壓跌落時要不間斷運行，因此需要逆變器必須具備不間斷的供電電源系統(tǒng)，目前常用的方案是采用UPS，但是由于UPS電池壽命短、工作溫度范圍窄(0-40度)，使得逆變器供電系統(tǒng)可靠性降低，因此需要采用一種從逆變器直流側取電的輔助電源。
[0003]逆變器輔助電源一般是多路輸出，因此通常采用反激式輔助電源，有以下兩種方式:
如圖2所示，單端反激變換拓撲結構簡單、成本低廉，但是主MOS管(Ql)需要承受直流母線電壓(Vin)和副邊感應電壓(即:n* (Vo+Vf))，還有變壓器漏感尖峰電壓，對于風電變流器(直流側母線電壓額定1100V)，則NMOS管需要選擇1700V以上，可購買的器件較少且成本較高，不滿足要求。
[0004]如圖3所示，雙管反激變換拓撲采用MOS管(Ql和Q2)串聯(lián)到變壓器兩端，并通過箝位二極管Dl和D2對變壓器進行箝位，降低了 MOS管電壓應力(約大于直流母線電壓Vin)，對于風電變流器(直流側母線電壓額定1100V)，則MOS管需要選擇1500V以上，相對成本較低，但是雙管反激變換拓撲通常需要一個隔離驅動變壓器，增加了物料成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對上述現(xiàn)有技術不滿足高電壓輸出和低成本的要求，提供一種開關管組合電路，既能滿足高輸入電壓的要求，又能實現(xiàn)低成本。
[0006]本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種高壓輸入輔助電源電路，所述的高壓輸入輔助電路包括開關管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測電路、至少一個副邊電路，所述開關管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測電路相連接；所述開關管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Z1，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅動電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負極與驅動電阻Rl連接；所述開關管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
[0007]所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲能和濾波。[0008]所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開關管電壓應力；所述反激變壓器包括至少一個以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動Rll對供電電容C2充電。
[0009]所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負載電阻R4。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明高壓輸入輔助電源的電路拓撲；
圖2是現(xiàn)有技術中單端反激變換拓撲；
圖3是現(xiàn)有技術中雙管反激變換拓撲；
圖4是本發(fā)明高壓輸入輔助電源的一種實施例。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明專利涉及一種從逆變器直流側取電的輔助電源電路，所述電路包括開關管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測電路、至少一個副邊電路(包括供電繞組)，所述開關管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測電路相連接。
[0012]所述開關管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，二極管Dl和D2，限流電阻Rl ;所述MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，源極與電流檢測電阻R2的一端連接，漏極與MOS管Q2的源極連接；所述MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，柵極與驅動電阻Rl和箝位二極管Dl的正極相連接；所述TVS管Zl的正極與NMOS管Ql的源極連接，負極與MOS管Ql的柵極連接；所述箝位二極管Dl的負極與直流輸入電容Cl的一端連接；所述二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負極與驅動電阻Rl連接。
[0013]所述開關管組合電路采用MOS管Ql和Q2串聯(lián)連接的方式，降低了 MOS管的關斷電壓應力，適合于高輸入電壓的輔助電源；TVS管Zl與驅動電路(Rl和Dl)和箝位電路Dl的相連接，簡化了 MOS管Q2驅動電路，降低了成本。
[0014]圖4是本發(fā)明的實施例，如圖所示，一種從逆變器直流側取電的輔助電源電路，所述的高壓輸入輔助電路包括開關管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測電路、至少一個副邊電路，所述開關管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測電路相連接。
[0015]所述開關管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅動電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負極與驅動電阻Rl連接；所述開關管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
[0016]所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲能和濾波。[0017]所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開關管電壓應力；所述反激變壓器包括至少一個以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動Rll對供電電容C2充電。
[0018]所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負載電阻R4。
[0019]所述控制電路包括原邊PWM控制芯片、震蕩電路、反饋光I禹U2以及反饋網(wǎng)絡,所述的型號為UCC184*系列，所述的震蕩電路是由電阻RlO和電容C6組成，所述的反饋網(wǎng)絡是由TL431、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C5構成。
[0020]一種高壓輸入輔助電源電路工作方法，所述的工作方法包括開通與關斷二種方式，
開通過程:PWM控制電路發(fā)驅動信號開通MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl下降，當Vdsl電壓小于驅動器供電電壓，即=Vcc-Vdl時，驅動電流通過Rl開通MOS管Q2，電流流過MOS管Ql和Q2 ；
關斷過程:PWM控制電路發(fā)驅動信號關斷MOS管Ql，Ql漏源極電壓Vdsl上升，當Vdsl電壓大于驅動器供電電壓，即=Vcc-Vdl時，MOS管Q2關斷，Vdsl電壓繼續(xù)上升，則第二二極管D2反向關斷，當Vdsl大于直流側電壓Vin時，則第一二極管Dl導通，Vdsl被箝位至Vin,由于變壓器去磁作用，Q2漏源極電壓Vds2上升，承受副邊感應電壓，即:n*(Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓。因此，關斷過程MOS管Ql承受直流側電壓Vin，MOS管Ql承受副邊感應電壓，即:n*(Vo+Vf)和變壓器漏感尖峰電壓。
[0021]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述的高壓輸入輔助電路包括開關管組合電路、控制電路、反激變壓器、吸收電路、直流輸入電路、供電電路、電流檢測電路、至少一個副邊電路，所述開關管組合電路分別與直流輸入電路、反激變壓器、控制電路、供電電路、檢測電路相連接；所述開關管組合電路包括MOS管Ql和Q2，TVS管Zl，第一二極管Dl第二二極管和D2，限流電阻Rl ； MOS管Ql的柵極與PWM控制電路連接，MOS管Ql的源極與電流檢測電阻R2的一端連接，MOS管Ql的漏極與MOS管Q2的源極連接，MOS管Q2的漏極與反激變壓器Tl的一端連接，MOS管Q2柵極分別與驅動電阻Rl和第一二極管Dl的正極相連接；TVS管Zl的正極與MOS管Ql的源極連接，TVS管Zl的負極與MOS管Ql的柵極連接；第一二極管Dl的負極與直流輸入電容Cl的一端連接；第一二極管Dl的正極與供電電路Vcc連接，負極與驅動電阻Rl連接；所述開關管組合電路的作用是MOS管串聯(lián)連接，提高電壓輸入范圍。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述直流輸入電路的Cl連接至變流器直流母線側，一端與變壓器一端、吸收電路和組合電路相連接，另一端連接至公共GND，所述直流輸入電路的Cl作用是儲能和濾波。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述吸收電路包括第三二極管D3、吸收電容C3、放電電阻R3，其兩端連接至變壓器兩端，所述吸收電路降低開關管電壓應力；所述反激變壓器包括至少一個以上副邊繞組，其中一繞組為原邊控制電路供電，電源啟動Rll對供電電容C2充電。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高壓輸入輔助電源電路，其特征在于:所述副邊電路包括整流二極管D4、濾波電容C4和負載電阻R4。
【文檔編號】H02M3/335GK104038072SQ201410306891
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權日:2014年7月1日
【發(fā)明者】呂懷明 申請人:浙江海得新能源有限公司, 上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司