[发明专利]一种架构工业用交直流宽范围输入电源模块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种架构工业用交直流宽范围输入电源模块的方法，采用共用接口交直流无极性宽范围输入电源。

背景技术

常见的交直流宽范围输入电源有以下两种架构方式：

如图1所示，交直流采用双路独立输入：一路为交流输入经过整流桥和隔离转换器后输出，直流输入通过另外接口经二极管直接并联在输出通道上。该方法架构简单，不需要通道控制。但需要增加一个接插件，同时对输入有极性的要求。

如图2所示，交直流共用输入接口：接口采用三脚输入，交直流输入时必须严格按照输入脚定义，同时其中一脚为共用接地脚。该架构只采用单个输入接口，结构简单。缺点同样是对输入有极性的要求，直流输入时电源效率较低。

这两种工业用电源架构方式在技术上已经成熟，在一定的应用领域内可以满足工业系统电源设计的需要，但是在工业现场无极性宽范围交直流输入要求下，不能满足系统设计的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足工业现场无极性宽范围交直流输入要求的模块架构方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种架构工业用交直流宽范围输入电源模块的方法，其步骤为：

步骤1、将交流输入及直流输入接入桥式电路的输入端，交流输入高频变压器的输入端及输出端分别连接在桥式电路的输出端及直流输出通道的输入端上，其特征在于，

步骤2、直流输入高频变压器的输入端通过输入切换开关接入桥式电路的输出端，使得桥式电路形成两路输出；

步骤3、将开关控制器的两端分别接在切换开关及桥式电路的输出端上，用来驱动切换开关，同时，将开关控制器的使能端及电源端接在交流输入高频变压器上。

开机后，开关控制器判断输入电压范围，交流输入情况下不闭合开关，交流输入变换器工作。直流输入时则控制切换开关闭合，使输入电压切换到直流变换器通道工作，并关闭交流通道转换器，以提高电源的转换效率，减少损耗。

本发明的优点在于：交直流共用接口输入，经过整流桥整流后无极性要求，降低了用户接线的复杂度。开关控制器控制交直流通道自动切换，提高了电源转换效率，降低了系统损耗。宽范围电压输入能力，增强了系统应用水平。

附图说明

图1为现有的交直流双路独立输入电源架构示意图；

图2为现有的交直流共用接口有极性输入电源架构示意图；

图3为本发明提供的一种共用接口无极性输入电源架构示意图；

图4为本发明中开关控制器的电路示意图；

图5A为本发明中交流输入高频变压器的绕线示意图；

图5B为本发明中直流输入高频变压器的绕线示意图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

结合图3来说明本发明提供的一种方法，步骤为：

步骤1、将交流输入及直流输入接入桥式电路的输入端，交流输入高频变压器的输入端及输出端分别连接在桥式电路的输出端及直流输出通道DC/DC的输入端上，其特征在于，

步骤2、直流输入高频变压器的输入端通过输入切换开关1，切换开关1采用MOSFET，接入桥式电路的输出端，使得桥式电路形成两路输出；

步骤3、将开关控制器的两端分别接在切换开关1及桥式电路的输出端上，用来驱动切换开关，同时，将开关控制器的使能端及电源端接在交流输入高频变压器上。

如图4所示，为开关控制器的电路示意图，包括MCU，MCU的输入端连接所述桥式电路的输出端，MCU的输出端连接切换开关驱动电路的输入端，MCU的使能输出端连接三极管的基极，三极管的射极接地，三极管的集电极分别连接电压源及所述交流输入高频变压器的使能输入端，其中MCU选用8位单片机。

如图5A及图5B所示为交流输入高频变压器及直流输入高频变压器的绕线示意图，交流输入高频变压器的绕线方式为，在原边上分别有原边主电路线圈2及原边控制电路线圈3，在副边上有副边主电路线圈4。而在直流输入高频变压器的原边及副边上各只绕一个线圈。

本实施例中设备的具体参数为：

电源输入：15V-28VDC，86V-260VAC；

电源输出：24VDC；

转换效率：)75％(具体由负载大小决定)；

输出电压纹波：＜±1％

输出电压精度：＜±5％。