[发明专利]超宽电压输入范围AC/DC‑DC自适应仪用开关电源

摘要

本发明为超宽电压输入范围AC/DC‑DC自适应仪用开关电源。包括输入保护电路、EMI滤波电路、工频整流滤波电路、高频整流滤波电路、升压变换电路、反激变换电路、第一电压采样电路、第一电流采样电路、第二电压采样电路、第二电流采样电路、第一PWM调制电路、第二PWM调制电路、辅助供电电源电路、电源切换电路、电压检测比较控制电路和光耦隔离反馈电路；其中升压变换电路和反激变换电路组成两级式级联电路，能够使自动化仪表自动适应85～265V交流和18～100V直流电源供电。

主权项

超宽电压输入范围AC/DC‑DC自适应仪用开关电源，输入电压范围为18～100VDC和85～265VAC，在通过工频整流滤波电路之后，电压范围达到了18VDC～370VDC；既可适用于全球范围内的交流电压，也可以适用于宽范围输入的直流电压，其特征在于：包括输入保护电路、EMI滤波电路、工频整流滤波电路、高频整流滤波电路、升压变换电路、反激变换电路、第一电压采样电路、第一电流采样电路、第二电压采样电路、第二电流采样电路、第一PWM调制电路、第二PWM调制电路、辅助供电电源电路、电源切换电路、电压检测比较控制电路和光耦隔离反馈电路；所述升压变换电路和反激变换电路组成两级式级联电路，如果输入电压较低，就将此低电压先升压到一个适合的高电压，再通过第二级反激变换电路后得到需要的输出电压；如果输入电压较高，此高电压不经过第一级升压变换电路就直接到达第二级反激变换电路后得到需要的输出电压；即当输入电压高于60VDC时，第一级升压变换电路就不工作了；通过用于开关电源启动的芯片和外接的MOSFET来提高带负载能力；在上电瞬间，由用于开关电源启动的芯片供电，当电路工作稳定后，从第二级反激变换电路的变压器辅助绕组提供芯片工作电源并将开始提供电源的回路切换掉；使用这种方法，不仅解决了芯片供电问题，而且解决了现在开关电源中启动电阻一直消耗能量的问题；使用电容零损耗放电器解决了EMI滤波电路中的泄放电阻一直消耗功率的问题；使用了零损耗高压检测信号断接集成器，解决了第一级升压变换电路的分压电阻在第一级升压变换电路不工作时仍然在消耗功率的问题，工作效率较高；所述电容零损耗放电器等效于高压开关，它与X电容的泄放电阻串联后，并接于X电容的两端；当开关电源正常工作时，它保持断路，切断泄放电阻上的电流，使得泄放电阻的功率损耗接近于零；当交流断电后，它迅速接通泄放电阻，对X电容进行安全放电；所述零损耗高压检测信号断接集成器，它与分压电阻串联，能够在待机、空载或远程关断的条件下将不需要的分压电阻与直流高压线的连接断开，从而消除分压电阻上的功耗并降低电源系统的总功耗：当输入电压低于60V时，第一级升压变换电路工作，零损耗高压检测信号断接集成器导通，分压电阻正常工作；当输入电压低于60V时，第一级升压变换电路就不工作，零损耗高压检测信号断接集成器随即断开，分压电阻也因此从电路中断开，不再消耗能量。