[实用新型]一种电源隔离反馈电路

说明书

本实用新型公开了一种电源隔离反馈电路，包括电压取样单元、幅度调制单元、超声波发射装置、超声波接收装置以及位于两者之间的绝缘介质；所述超声波发射装置用于接收所述第一电压信号，并将其转化为超声波信号；所述超声波接收装置用于接收所述超声波信号，并将其转化为第二电压信号；还包括信号还原单元和控制单元。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型利用超声波能穿越液体或固态绝缘介质的特征，来达到提高隔离电压的目的；利用发射超声波器件与接收超声波器件之间存在较宽的线性区，实现不同电位电路之间电压的线性反馈。不仅可以达到很高的隔离电压等级，而且制造成本低，传输的反馈电压信号安全可靠。

技术领域

本实用新型涉及电压取样电气隔离技术领域，具体涉及一种电源隔离反馈电路。

背景技术

目前，在高压电源应用领域里，通常使用多个电源串联叠加输出，达到输出高电压的目的。为了提高系统的稳定性，每个电源模块本身需要将本身的输出电压进行反馈闭环调节。然而不同电源模块输出端与输入电网之间的电压会随着串联电源的数量的增加而增大。如图1所示，为多模块隔离电源串联输出示意图。电源模块1与电源模块N的输出端正极与负极首尾相连，为了保证每个模块输出电压的稳定，必须使用电压隔离反馈回路进行闭环控制。随着模块级数的增加，这样要求相应级的电压隔离反馈电路的隔离电压能力越来越高。

现有常用的隔离电压进行反馈的方法有：光耦合器件隔离反馈、变压器隔离反馈、光纤隔离反馈和霍尔电压传感器。光耦合隔离反馈，器件耐压值低，最高仅在几千伏，并存在工作点偏移的情况。变压器隔离反馈骨架的绝缘性不够，工艺制作比较复杂，体积大，效率较低等缺点，且只能应用在交流输出电压的情况。光纤隔离反馈效果好，电压等级高，需要调制解调电路，成本高。霍尔电压传感器也存在无法达到隔离电压等级的要求。因此，亟待开发一种不仅隔离电压绝缘等级高，而且制造成本低的隔离反馈电路。

实用新型内容

为解决背景技术中现有的电源隔离反馈电路无法兼具低成本与高隔离电压等级的问题，本实用新型提供了一种电源隔离反馈电路，具体技术方案如下。

一种电源隔离反馈电路，其包括：

电压取样单元，用于对被隔离反馈的电源模块的输出电压进行分压取样，得到电压取样信号；

等幅载波信号发生器，用于产生等幅载波信号；

幅度调制单元，用于将所述电压取样信号与所述等幅载波信号进行合成，得到第一电压信号；

超声波传输单元，所述超声波传输单元包括超声波发射装置、超声波接收装置以及位于两者之间的绝缘介质；所述超声波发射装置用于接收所述第一电压信号，并将其转化为超声波信号；所述超声波接收装置用于接收所述超声波信号，并将其转化为第二电压信号；

信号还原单元，用于对所述第二电压信号进行整流和滤波，得到响应电压信号；

控制单元，用于对所述响应电压信号进行闭环控制，得到输出电压信号；

所述电压取样单元的输出端与所述幅度调制单元的第一输入端连接，所述等幅载波信号发生器的输出端与所述幅度调制单元的第二输入端连接；所述幅度调制单元的输出端与所述超声波发射装置的输入端连接，所述超声波接收装置的输出端与所述信号还原单元的输入端连接，所述信号还原单元的输出端与所述控制单元的输入端连接。

上述电路中，所述输入电压信号为被隔离反馈的电源模块的输出电压。所述幅度调制单元采用的是乘法器，将所述电压取样信号与等幅载波信号进行乘法运算。所述等幅载波信号既可以是单向的方波，也可以是双向的方波或正弦波。所述信号还原单元由整流电路和滤波电路组成，所述整流电路可以是桥式整流电路，所述滤波电路由电感和电容组成。