一種大電流開關電源及大電流開關電源系統技術方案

本實用新型專利技術實施例公開了一種大電流開關電源及大電流開關電源系統,其中，本實用新型專利技術實施例中的大電流開關電源由整流模塊、功率變換模塊、驅動模塊以及倍流整流模塊組成。整流模塊由電磁干擾電源濾波器對輸入的三相交流信號進行濾波，有效防止了電磁干擾；驅動模塊向功率變換模塊提供PWM驅動信號，可實現對功率變換模塊的輸出信號的占空比的控制，功率變換模塊采用無源軟開關吸收電路技術，使IGBT模塊實現零電壓開通零電流關斷，提高了整機，效率、功率因數和使用壽命；倍流整流模塊利用了RCD吸收電路和濾波電容，有效吸收肖特基二極管的開關紋波，降低輸出紋波系數和諧波總電流，大大提高了高倍整流電路的可靠性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力
，尤其涉及一種大電流開關電源及大電流開關電源系統。
技術介紹
目前，電解、電鍍、蓄電池等對工業電源裝置輸出電流的需求日益增大，因此，大電流開關電源的設計顯得尤為重要?，F有的大電流開關電源實現大電流輸出主要由如下方式實現由電網的交流電通過工頻變壓器降壓或升壓后，通過多個整流變壓器并聯整流后·得到大功率直流輸出，但是其存在整機輸出電壓電流效率低、功率因數小、體積龐大、質量笨重、電能污染嚴重等缺點，現有的大電流開關電源可靠性和有效性差。
技術實現思路
本技術實施例提供了一種大電流開關電源及大電流開關電源系統，用于提高大電流開關電源的可靠性和有效性。為解決上述技術問題，本技術實施例提供以下技術方案一種大電流開關電源，包括用于將輸入的三相交流信號轉化為直流信號的整流模塊，其中，上述整流模塊包括用于對上述輸入的三相交流信號進行濾波的電磁干擾電源濾波器，以及與上述電磁干擾電源濾波器的輸出端連接，用于對上述電磁干擾電源濾波器的輸入信號進行整流的整流電路，其中，上述整流電路的輸出信號為上述整流模塊的輸出信號；與上述整流模塊的輸出端連接，用于將上述整流模塊的輸出信號轉化為交流信號的功率變換模塊，其中，上述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建；與上述功率變換模塊的上述IGBT模塊連接，用于向上述功率變換模塊提供脈沖寬度調制PWM驅動信號的驅動模塊，以便通過調整上述PWM驅動信號，使上述功率變換模塊將上述整流模塊的輸出信號轉化為不同占空比的交流信號；與所功率變換模塊的輸出端連接，用于將上述功率變換模塊的輸出信號整流為大電流直流信號的倍流整流模塊，其中，上述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建。進一步，上述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建，包括上述功率變換模塊由第一無源軟開關吸收電路、第二無源軟開關吸收電路、第一IGBT模塊、第二 IGBT模塊、第三IGBT模塊、第四IGBT模塊和高頻變壓器電路構建；其中，上述高頻變壓器電路包括高頻變壓器、第一高頻電感和第一隔直電容；上述第一高頻電感與上述高頻變壓器前級的第一支路串聯；上述第一隔直電容與上述高頻變壓器前級的第二支路串聯；其中，上述第一無源軟開關吸收電路包括二極管1，二極管2，第一電容，第二電容以及第三電容；上述二極管I的陽極與上述整流模塊的正極輸出端連接；上述二極管I的陰極分別與上述第一電容的一端和上述第二電容的一端連接；上述第一電容的另一端分別與上述第一 IGBT模塊的發射極和上述第二 IGBT模塊的集電極連接； 上述第二電容的另一端分別與上述第三電容的一端和上述二極管2的陽極連接；上述第三電容的另一端與上述第一隔直電容的輸入端連接；上述二極管2的陰極與上述整流模塊的負極輸出端連接；其中，上述第二無源軟開關吸收電路包括二極管3，二極管4，第四電容，第五電容以及第六電容；上述二極管3的陽極與上述整流模塊的正極輸出端連接；上述二極管3的陰極分別與上述第四電容的一端和上述第五電容的一端連接；上述第四電容的另一端分別與上述第三IGBT模塊的發射極和上述第四IGBT模塊的集電極連接；上述第五電容的另一端分別與上述第六電容的一端和上述二極管4的陽極連接；上述第六電容的另一端與上述第一高頻電感的輸入端連接；上述二極管4的陰極與上述整流模塊的負極輸出端連接；其中，上述第一 IGBT模塊的集電極與上述整流模塊的正極輸出端連接；上述第二IGBT模塊的發射極與上述整流模塊的負極輸出端連接，上述第二 IGBT模塊的集電極與上述第一 IGBT模塊的發射極連接；上述第三IGBT模塊的集電極與上述整流模塊的正極輸出端連接，上述第三IGBT模塊的發射極與上述第一高頻電感的輸入端連接；上述第四IGBT模塊的發射極與上述整流模塊的負極輸出端連接，上述第四IGBT模塊的集電極與上述第三IGBT模塊的發射極連接；其中，上述高頻變壓器后級的輸出信號為上述功率變換模塊的輸出信號。進一步，上述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建，包括上述倍流整流模塊包含肖特基二極管1，肖特基二極管2，肖特基二極管3，肖特基二極管4，第二高頻電感，第三高頻電感，第一 RCD吸收電路，第二 RCD吸收電路，第一濾波電容和第二濾波電容；其中，上述第一 RCD吸收電路包括二極管5，第七電容和第一電阻；上述第二 RCD吸收電路包括二極管6，第八電容和第二電阻；其中，上述肖特基二極管I的陰極、上述肖特基二極管2的陰極分別與上述功率變換模塊的正極輸出端連接；上述肖特基二極管3的陰極、上述肖特基二極管4的陰極分別與上述功率變換模塊的負極輸出端連接；上述肖特基二極管I的陽極、上述肖特二極管2的陽極、上述肖特二極管3的陽極以及上述肖特二極管4的陽極互連；上述第二高頻電感串聯在上述倍流整流模塊的正極輸出支路上；上述第三高頻電感串聯在上述倍流整流模塊的負極輸出支路上；上述第一濾波電容和第二濾波電容串聯，且上述第一濾波電容未與上述第二濾波電容連接的一端與上述第二高頻電感的輸出端連接，上述第二濾波電容未與上述第一濾波電容連接的一端與上述第三高頻電感的輸出端連接；上述二極管5的陽極與上述功率變換模塊的正極輸出端連接；上述二極管5的陰極分別與上述第七電容的一端和上述第一電阻的一端連接；上述第一電阻的另一端連接在上述第一濾波電容和上述第二濾波電容的連接線路上;上述第七電容的另一端與上述第八電容的一端連接；上述第八電容的另一端分別與上述第二電阻的一端和上述二極管6的陽極連接；上述第二電阻的另一端與上述第三高頻電感的輸出端連接；上述二極管6的陰極與上述功率變換模塊的負極輸出端連接。進一步，上述驅動模塊由數字信號處理器DSP構建。一種大電流開關電源系統，其特征在于，包括兩個以上的開關電源模塊，其中，上述兩個以上的開關電源模塊并聯；其中，上述開關電源模塊包括用于將輸入的三相交流信號轉化為直流信號的整流模塊，其中，上述整流模塊包括用于對上述輸入的三相交流信號進行濾波的電磁干擾電源濾波器，以及與上述電磁干擾電源濾波器的輸出端連接，用于對上述電磁干擾電源濾波器的輸入信號進行整流的整流電路，其中，上述整流電路的輸出信號為上述整流模塊的輸出信號。與上述整流模塊的輸出端連接，用于將上述整流模塊的輸出信號轉化為交流信號的功率變換模塊，其中，上述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建；與上述功率變換模塊的上述IGBT模塊連接，用于向上述功率變換模塊提供脈沖寬度調制PWM驅動信號的驅動模塊，以便通過調整上述PWM驅動信號，使上述功率變換模塊將上述整流模塊輸出的直流信號轉化為不同占空比的交流信號；與上述整流模塊的輸出端連接，用于將上述功率變換模塊的輸出信號整流為大電流直流信號的倍流整流模塊，其中，上述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建。由上可見，本技術實施例的大電流開關電源中，一方面，整流模塊由電磁干擾電源濾波器對輸入的三相交流信號進行濾波，有效防止了電磁干擾，提高了大電流開關電源的運行可靠性；另一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大電流開關電源，其特征在于，包括：用于將輸入的三相交流信號轉化為直流信號的整流模塊，其中，所述整流模塊包括：用于對所述輸入的三相交流信號進行濾波的電磁干擾電源濾波器，以及與所述電磁干擾電源濾波器的輸出端連接，用于對所述電磁干擾電源濾波器的輸入信號進行整流的整流電路，其中，所述整流電路的輸出信號為所述整流模塊的輸出信號；與所述整流模塊的輸出端連接，用于將所述整流模塊的輸出信號轉化為交流信號的功率變換模塊，其中，所述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建；與所述功率變換模塊的所述IGBT模塊連接，用于向所述功率變換模塊提供脈沖寬度調制PWM驅動信號的驅動模塊，以便通過調整所述PWM驅動信號，使所述功率變換模塊將所述整流模塊的輸出信號轉化為不同占空比的交流信號；與所功率變換模塊的輸出端連接，用于將所述功率變換模塊的輸出信號整流為大電流直流信號的倍流整流模塊，其中，所述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建。

【技術特征摘要】
1.一種大電流開關電源，其特征在于，包括 用于將輸入的三相交流信號轉化為直流信號的整流模塊，其中，所述整流模塊包括用于對所述輸入的三相交流信號進行濾波的電磁干擾電源濾波器，以及與所述電磁干擾電源濾波器的輸出端連接，用于對所述電磁干擾電源濾波器的輸入信號進行整流的整流電路，其中，所述整流電路的輸出信號為所述整流模塊的輸出信號； 與所述整流模塊的輸出端連接，用于將所述整流模塊的輸出信號轉化為交流信號的功率變換模塊，其中，所述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建； 與所述功率變換模塊的所述IGBT模塊連接，用于向所述功率變換模塊提供脈沖寬度調制PWM驅動信號的驅動模塊，以便通過調整所述PWM驅動信號，使所述功率變換模塊將所述整流模塊的輸出信號轉化為不同占空比的交流信號； 與所功率變換模塊的輸出端連接，用于將所述功率變換模塊的輸出信號整流為大電流直流信號的倍流整流模塊，其中，所述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建。2.根據權利要求I所述的直流充電機，其特征在于， 所述功率變換模塊由無源軟開關吸收電路、單管絕緣柵雙極型晶體管IGBT模塊和高頻變壓器電路構建，包括 所述功率變換模塊由第一無源軟開關吸收電路、第二無源軟開關吸收電路、第一 IGBT模塊、第二 IGBT模塊、第三IGBT模塊、第四IGBT模塊和高頻變壓器電路構建； 其中，所述高頻變壓器電路包括 高頻變壓器、第一高頻電感和第一隔直電容； 所述第一高頻電感與所述高頻變壓器前級的第一支路串聯； 所述第一隔直電容與所述高頻變壓器前級的第二支路串聯； 其中，所述第一無源軟開關吸收電路包括 二極管1，二極管2，第一電容，第二電容以及第三電容； 所述二極管I的陽極與所述整流模塊的正極輸出端連接； 所述二極管I的陰極分別與所述第一電容的一端和所述第二電容的一端連接； 所述第一電容的另一端分別與所述第一 IGBT模塊的發射極和所述第二 IGBT模塊的集電極連接； 所述第二電容的另一端分別與所述第三電容的一端和所述二極管2的陽極連接； 所述第三電容的另一端與所述第一隔直電容的輸入端連接； 所述二極管2的陰極與所述整流模塊的負極輸出端連接； 其中，所述第二無源軟開關吸收電路包括 二極管3，二極管4，第四電容，第五電容以及第六電容； 所述二極管3的陽極與所述整流模塊的正極輸出端連接； 所述二極管3的陰極分別與所述第四電容的一端和所述第五電容的一端連接； 所述第四電容的另一端分別與所述第三IGBT模塊的發射極和所述第四IGBT模塊的集電極連接； 所述第五電容的另一端分別與所述第六電容的一端和所述二極管4的陽極連接；所述第六電容的另一端與所述第一高頻電感的輸入端連接； 所述二極管4的陰極與所述整流模塊的負極輸出端連接； 其中，所述第一 IGBT模塊的集電極與所述整流模塊的正極輸出端連接；所述第二 IGBT模塊的發射極與所述整流模塊的負極輸出端連接，所述第二 IGBT模塊的集電極與所述第一 IGBT模塊的發射極連接；所述第三IGBT模塊的集電極與所述整流模塊的正極輸出端連接，所述第三IGBT模塊的發射極與所述第一高頻電感的輸入端連接；所述第四IGBT模塊的發射極與所述整流模塊的負極輸出端連接，所述第四IGBT模塊的集電極與所述第三IGBT模塊的發射極連接； 其中，所述高頻變壓器后級的輸出信號為所述功率變換模塊的輸出信號。3.根據權利要求I或2所述的大電流開關電源，其特征在于， 所述倍流整流模塊由肖特基二極管、高頻電感、RCD吸收電路和濾波電容構建，包括所述倍流整流模塊包含肖特基二極管1，肖特基二極管2，肖特基二極管3，肖特基二極管4，第二高頻電感，第三高頻電感，第一 RCD吸收電路，第二 RCD吸收電路，第一濾波電容和第二濾波電容； 其中，所述第一 RCD吸收電路包括 二極管5，第七電容和第一電阻； 所述第二 RCD吸收電路包括 二極管6，第八電容和第二電阻； 其中，所述肖特基二極管I的陰極、所述肖特基二極管2的陰極分別與所述功率變換模塊的正極輸出端連接；所述肖特基二極管3的陰極、所述肖特基二極管4的陰極分別與所述功率變換模塊的負極輸出端連接；所述肖特基二極管I的陽極、所述肖特二極管2的陽極、所述肖特二極管3的陽極以及所述肖特二極管4的陽極互連； 所述第二高頻電感串聯在所述倍流整流模塊的正極輸出支路上； 所述第三高頻電感串聯在所述倍流整流模塊的負極輸出支路上； 所述第一濾波電容和第二濾波電容串聯，且所述第一濾波電容未與所述第二濾波電容連接的一端與所述第二高頻電感的輸出端連接，所述第二濾波電容未與所述第一濾波電容連接的一端與所述第三高頻電感的輸出端連接； 所述二極管5的陽極與所述功率變換模塊的正極輸出端連接； 所述二極管5的陰極分別與所述第七電容的一端和所述第一電阻的一端連接； 所述第一電阻的另一端連接在所述第一濾波電容和所述第二濾波電容的連接線路上; 所述第七電容的另一端與所述第八電容的一端連接； 所述第八電容的另一端分別與所述第二電阻的一端和所述二極管6的陽極連接； 所述第二電阻的另一端與所述第三高頻電感的輸出端連接； 所述二極管6的陰極與所述功率變換模塊的負極輸出端連接。4.根據權利要求I或2所述的大電流開關電源，其特征在于， 所述驅動模塊由數字信號處理器DSP構建。5.一種大電流開關電源系統，其特征在于，包括 兩個以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉釗，
申請(專利權)人：株洲泰格豪斯工具系統有限公司，
類型：實用新型
國別省市：