本發(fā)明屬于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于配電系統(tǒng)可靠性的要求越來越高，從而對配電電器元件的要求也在提高。由于自動轉(zhuǎn)換開關(guān)往往作為一級或者特級負荷的供電電源端，所以對他的要求也是比較高的。傳統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器電源往往是由兩個工頻變壓器或者兩個開關(guān)電源來組成的。兩個電源之間沒有任何聯(lián)系。屬于將兩個單輸入電源簡單并列連接。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新式的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源，這種專用電源具有兩個輸入接口，可以同時將兩路不同的電源同時接在其輸入接口上，產(chǎn)生一路或者多路輸出；同時還可以滿足兩路電源之間的高隔離特性。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源包括：整流濾波模塊、功率變換塊、漏感吸收模塊、控制模塊；

所述整流濾波模塊有兩個，分別與所述自動轉(zhuǎn)換開關(guān)要轉(zhuǎn)換的兩個電源power1和power2連接，將高壓交流電源轉(zhuǎn)換成脈動的直流電壓，再接入所述漏感吸收模塊、功率變換模塊和控制模塊供電；

所述功率變換模塊包括n型mosfetqa1、n型mosfetqb1、功率變壓器ta1、和功率變壓器tb1；與所述電源power1相連的整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端與功率變壓器ta1的一次側(cè)輸入線圈的輸入管腳1相連，其輸出管腳3與n型mosfetqa1的漏極相連；對稱的，與所述電源power2相連的整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端與功率變壓器tb1的一次側(cè)輸入線圈的輸入管腳1相連，其輸出管腳3與n型mosfetqb1的漏極相連；n型mosfetqa1的源極和n型mosfetqb1的源極分別連接在各自的參考點上；功率變壓器ta1的輸出線圈的管腳7與二極管ca8的陽極相連，功率變壓器ta1的輸出線圈的管腳6接地；功率變壓器tb1的輸出線圈的管腳7與二極管cb8的陽極相連，功率變壓器tb1的輸出線圈的管腳6接地；二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極輸出控制器使用電壓；

所述漏感吸收模塊有兩個，分別連接在所述整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端與n型mosfet的漏極之間，用于保護n型mosfetqa1、qb1；

所述控制模塊由電阻器rc1～rc7、電容器cc1、pwm芯片uc1、光電耦合器uc2、uc3、隔離電源模塊uc4、uc5構(gòu)成；

其中，pwm芯片uc1的vcc管腳接入二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極之間，且與電阻器rc1的第一端連接，電阻器rc1的第二端與電阻器rc2串聯(lián)，電阻器rc2接參考點；電隔離電源模塊uc5的vin+管腳也接入二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極之間；

隔離電源模塊uc4的vin-管腳和vout-、隔離電源模塊uc5的vin-管腳和vout-、光電耦合器uc2輸入側(cè)陰極、光電耦合器uc3的陰極分別與參考點相連；

pwm芯片uc1的output1管腳與電阻器rc5的第一端相連；電阻器rc5的第二端與光電耦合器uc2輸入側(cè)陽極相連；光電耦合器uc2的輸出側(cè)的集電極與隔離電源模塊uc4的vout+管腳相連；光電耦合器uc2的輸出側(cè)的發(fā)射極與nmosfetqa1的柵極、電阻器rc6的第一端連接；電阻器rc6的第二端與nmosfetqa1的源極相連；

pwm芯片uc1的output2管腳與電阻器rc4的第一端相連，電阻器rc4的第二端與光電耦合器uc3的輸入端陽極相連，光電耦合器uc3的輸出側(cè)的集電極與隔離電源模塊uc5的vout+管腳相連；光電耦合器uc3的輸出側(cè)的發(fā)射極與nmosfetqb1的柵極、電阻器rc7的第一端連接；電阻器rc7的第二端與nmosfetqb1的源極相連；

pwm芯片uc1的rt/ct管腳與電阻器rc3的第一端連接，電阻器rc3的第二端連接參考點；電容器cc1并聯(lián)在電阻器rc3兩端；

pwm芯片uc1的vfb管腳連接在電阻器rc1的第二端；pwm芯片的gnd管腳接參考點。

進一步，所述漏感吸收模塊包括電阻器ra6、電容器ca3和二極管da6；電阻器ra6的一端連接在整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端，另一端連接在二極管da6的陰極，二極管da6的陽極與功率變壓器ta1的一次側(cè)輸入線圈的輸出管腳3相連；電容器ca3與電阻器ra6并聯(lián)。

進一步，所述整流濾波模塊包括電阻器ra1～ra4、二極管da1～da4、電容器ca1～ca2元器件，電阻器ra1-ra4依次串聯(lián)，電源power1的輸入端power1_a與二極管da1的陽極、da3的陰極連接，power1_n與二極管da2的陽極、da4的陰極連接；二極管da1和二極管da2的陰極與電容器ca1的正電源端、電阻器ra1的一端相連接；二極管da3和二極管da4的陽極與電容器ca2的負電源端、電阻器ra4的一端相連接；電容器ca1和電容器ca2首尾串聯(lián)，其中間連接點與電阻器ra2和電阻器ra3的中間點相連。

本發(fā)明提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源具有下述技術(shù)效果：

1)具有兩路電源輸入接口，并且兩路接口能夠同時輸入不同配電回路的電源，并且可以輸出一路電源；

2)相比于現(xiàn)有兩路電源的產(chǎn)品，本發(fā)明提供的技術(shù)方案只使用了一個驅(qū)動芯片，降低了產(chǎn)品的成本；

3)本發(fā)明適用的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器處于高頻工作狀態(tài)，所以可以使用高頻鐵氧體材料作為磁芯，使得電源體積小，重量輕。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源的總電路圖。

圖2a為與電源power1連接的整流濾波模塊的電路圖；

圖2b為與電源power2連接的整流濾波模塊的電路圖；

圖3a為與電源power1連接的功率變換模塊的電路圖；

圖3b為與電源power2連接的功率變換模塊的電路圖；

圖4a為與電源power1連接的漏感吸收模塊的電路圖；

圖4b為與電源power2連接的漏感吸收模塊的電路圖；

圖5為控制模塊的電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源進行詳細說明。

如圖1～5所示，本發(fā)明提供一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器控制器專用電源包括：整流濾波模塊、功率變換塊、漏感吸收模塊、控制模塊；

如圖2所示，兩塊整流濾波模塊結(jié)構(gòu)相同，與power1相連的整流濾波模塊所涉及的元器件標記為a，與power2相連的整流濾波模塊所涉及的元器件標記為b，以下以與power1相連的整流濾波模塊為準，描述整流濾波模塊的結(jié)構(gòu)；包括電阻器ra1～ra4、二極管da1～da4、電容器ca1～ca2元器件，電阻器ra1-ra4依次串聯(lián)，電源power1的輸入端power1_a與二極管da1的陽極、da3的陰極連接，power1_n與二極管da2的陽極、da4的陰極連接；二極管da1和二極管da2的陰極與電容器ca1的正電源端、電阻器ra1的一端相連接；二極管da3和二極管da4的陽極與電容器ca2的負電源端、電阻器ra4的一端相連接；電容器ca1和電容器ca2首尾串聯(lián)，其中間連接點與電阻器ra2和電阻器ra3的中間點相連。

其工作方式如下：在電源1的輸入端，高壓交流電源通過二極管da1-da4之后轉(zhuǎn)換成為脈動的直流電壓。通過增加電容器ca1-ca2，使得脈動的直流電壓更加趨于平緩，通過分析在電壓正常與非正常情況下的脈動的直流電壓的波形，計算出相應(yīng)的電容器的需求，電阻器ra1-ra4的目的是將脈動的直流電壓平均分配到相應(yīng)的電容器上。電容器c4的作用是依靠低esr，形成差模波形的導(dǎo)通路徑，降低emi。

在電源2的輸入端，電阻器rb1-rb4、二極管db1-db4、電容器cb1-cb2。也同樣實現(xiàn)相同的功能。

如圖3所示，功率變換模塊包括n型mosfetqa1、n型mosfetqb1、功率變壓器ta1、和功率變壓器tb1；與電源power1相連的整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端與功率變壓器ta1的一次側(cè)輸入線圈的輸入管腳1相連，其輸出管腳3與n型mosfetqa1的漏極相連；對稱的，與電源power2相連的整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端與功率變壓器tb1的一次側(cè)輸入線圈的輸入管腳1相連，其輸出管腳3與n型mosfetqb1的漏極相連；n型mosfetqa1的源極和n型mosfetqb1的源極分別連接在各自的參考點上；功率變壓器ta1的輸出線圈的管腳7與二極管ca8的陽極相連，功率變壓器ta1的輸出線圈的管腳6接地；功率變壓器tb1的輸出線圈的管腳7與二極管cb8的陽極相連，功率變壓器tb1的輸出線圈的管腳6接地；二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極輸出控制器使用電壓；

其工作方式如下：通過控制模塊的pwm控制方式，使得n型mosfetqa1、qb1打開和關(guān)閉，這樣就能夠?qū)⒛芰看鎯υ诠β首儔浩鱰a1、tb1中的一次側(cè)，從而將能量在合適的時候傳輸?shù)焦β首儔浩鱰a1、tb1的二次側(cè)。

如圖4所示，兩個漏感吸收模塊結(jié)構(gòu)相同，與power1相連所涉及的元器件標記為a，與power2相連的元器件標記為b，以下以與power1相連的漏感吸收模塊為例描述漏感吸收模塊的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的具體實施方式中，漏感吸收模塊包括電阻器ra6、電容器ca3和二極管da6；電阻器ra6的一端連接在整流濾波模塊輸出的直流電壓的正輸入端，另一端連接在二極管da6的陰極，二極管da6的陽極與功率變壓器ta1的一次側(cè)輸入線圈的輸出管腳3相連；電容器ca3與電阻器ra6并聯(lián)。

其工作方式如下：依靠二極管da6的反向保護，在n型mosfetqa1關(guān)閉的時刻，建立一條由電阻器ra6、電容器ca3組成的rc震蕩泄放路徑，將pcb銅箔以及變壓器ta1中的漏感中的寄生能量通過本路徑泄放掉，從而實現(xiàn)保護n型mosfetqa1的功能。

在電源2的漏感吸收模塊，電阻器rb6、電容器cb3、二極管db6。也同樣實現(xiàn)相同的功能。

如圖5所示控制模塊連接方式如下:本模塊主要由電阻器rc1～rc7、電容器cc1、pwm芯片uc1、光電耦合器uc2、uc3、隔離電源模塊uc4、uc5構(gòu)成；

其中，pwm芯片uc1的vcc管腳接入二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極之間，且與電阻器rc1的第一端連接，電阻器rc1的第二端與電阻器rc2串聯(lián)，電阻器rc2接參考點；電隔離電源模塊uc5的vin+管腳也接入二極管ca8的陰極和二極管cb8的陰極之間；

隔離電源模塊uc4的vin-管腳和vout-、隔離電源模塊uc5的vin-管腳和vout-、光電耦合器uc2輸入側(cè)陰極、光電耦合器uc3的陰極分別與參考點相連；

pwm芯片uc1的output1管腳與電阻器rc5的第一端相連；電阻器rc5的第二端與光電耦合器uc2輸入側(cè)陽極相連；光電耦合器uc2的輸出側(cè)的集電極與隔離電源模塊uc4的vout+管腳相連；光電耦合器uc2的輸出側(cè)的發(fā)射極與nmosfetqa1的柵極、電阻器rc6的第一端連接；電阻器rc6的第二端與nmosfetqa1的源極相連；

pwm芯片uc1的output2管腳與電阻器rc4的第一端相連，電阻器rc4的第二端與光電耦合器uc3的輸入端陽極相連，光電耦合器uc3的輸出側(cè)的集電極與隔離電源模塊uc5的vout+管腳相連；光電耦合器uc3的輸出側(cè)的發(fā)射極與nmosfetqb1的柵極、電阻器rc7的第一端連接；電阻器rc7的第二端與nmosfetqb1的源極相連；

pwm芯片uc1的rt/ct管腳與電阻器rc3的第一端連接，電阻器rc3的第二端連接參考點；電容器cc1并聯(lián)在電阻器rc3兩端；

pwm芯片uc1的vfb管腳連接在電阻器rc1的第二端；pwm芯片的gnd管腳接參考點。

優(yōu)選，可以在與整流濾波模塊、漏感吸收模塊和功率變壓器ta1的管腳1與電源power1相連后接電容ca4、電容ca5后接地。對應(yīng)的在電源power2相連后接電容cb4、電容cb5后接地。

其工作方式如下：輸出側(cè)的芯片uc1通過輔助電源或者電池供電，維持其正常工作。電阻器rc3與電容器cc1用來調(diào)節(jié)芯片uc1內(nèi)部的振蕩頻率。輸出側(cè)實際電壓通過電阻器rc1、rc2進行分壓，其分壓后電壓與芯片內(nèi)部基準電壓相比較，來確定電壓誤差，以及下一步的調(diào)整方向。芯片uc1的3腳和6腳為驅(qū)動管腳，通過內(nèi)部的震蕩頻率與電壓誤差相比較，來確定驅(qū)動管腳的導(dǎo)通與關(guān)斷時間。當驅(qū)動管腳3腳和6腳分別置高的時候，電壓會分別通過電阻器rc5、rc4到達各自的光電耦合器uc2、uc3，進而驅(qū)動光電耦合器線性導(dǎo)通，分別確定光電耦合器輸出側(cè)電阻器rc6、rc7的兩端的電壓的大小，從而使得nmosfetqa1、qb1分別導(dǎo)通。

當交流電源power1與power2分別通過整流橋后，分別變成各自的直流脈動電壓，兩路電壓之間為物理隔離，這樣就能夠滿足兩路電壓的高絕緣特性。當輸出側(cè)芯片uc1開始工作的時候，分別在其3腳、6腳發(fā)出高電平，來驅(qū)動具有隔離能力的光電耦合器工作，利用電阻器rc6、rc7兩端的電壓，驅(qū)動nmosfetqa1、qb1導(dǎo)通。使得電流從功率變壓器ta1、tb1的輸入側(cè)存儲一定的能量，當輸出側(cè)芯片uc1開始工作的時候，分別在其3腳、6腳發(fā)出低電平，nmosfetqa1、qb1截止。功率變壓器ta1、tb1中存儲的能量，將傳遞到功率變壓器的輸出側(cè)，形成需要的電壓。

本電路不同于以往的簡單的組合的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的供電電源電路方案。這種解決方案，能夠使產(chǎn)品形成一體的解決方案，使產(chǎn)品獲得較強的能量轉(zhuǎn)化率，并且輸出精度能夠較普通的電源體改一個數(shù)量等級。