具有防雷击功能的高功率因数5G通信基站的电源的制作方法

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源。

背景技术：

5g时代正在加速到来，新兴的业务模式使得通信基站的能耗大幅增长，传统的通信电源捉襟见肘，对电源的性能和功能提出了新要求。电磁兼容性emc（electromagneticcompatibility）是指设备或系统在电磁环境中符合运行要求，对其所在的环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对其所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

用在电源上的电磁兼容性电路的重点在于在减少功率因数校正电路受到辐射骚扰或者提高抗干扰能力，但是目前的电磁兼容性电路并没有防雷击功能，尤其是在南方的雨季较多受到雷电天气的影响，导致功率因数校正电路的功率因数值受到影响。因此，需要一种具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本申请提供一种具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源，具有防雷击功能，提高功率因数校正电路的抗干扰能力。

本申请采用的技术方案是：一种具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源，包括连接输入电源的pfc电路，所述pfc电路包括防雷击模块以防雷击。

可选地，所述防雷击模块（130）包括：4个压敏电阻，6个放电管，其中，压敏电阻（pt39）和压敏电阻（pt40）串联后与串联的压敏电阻（rt44）和压敏电阻（rt45）并联后分别连接至供电设备的物理接口（*47）和供电设备的物理接口（*48），放电管（*41）和放电管（*43）串联后的一端连接至压敏电阻（pt39）和压敏电阻（pt40）之间后其另一端连接至压敏电阻（rt44）和压敏电阻（rt45）之间，并且供电设备的物理接口（*42）连接至放电管（*41）和放电管（*43）之间。

可选地，所述pfc电路还包括抗干扰模块（140），所述抗干扰模块（140）包括：2个变压器，2个电容，2个压敏电阻，其中，电容（c91）的两端分别连接变压器（l2）的初级线圈的接线端1和次级线圈的接线端2，变压器（l34）的初级线圈的接线端4和次级线圈的接线端3分别连接至电容（c91）的两端，压敏电阻（pt35）、电容（c95）和压敏电阻（pt37）并联后的两端分别连接至变压器（l34）的初级线圈的接线端1和次级线圈的接线端2。

可选地，所述抗干扰模块（140）还包括：2个二极管，4个电阻，5个电容，二极管（d46）的一端连接至变压器（l34）的次级线圈的接线端2，二极管（d47）的一端连接至变压器（l34）的初级线圈的接线端1，二极管（d46）的另一端和二极管（d47）的另一端分别连接至串联的电阻（r185）、电阻（r181）和电阻（r176），电容（c87）和电阻（r179）并联后的一端连接至电阻（r176），电容（c85）和电容（c86）并联后与并联的电容（c90）和电容（c89）串联的一端连接至电阻（r185）和二极管（d46）之间后接地。

可选地，所述pfc电路还包括功率放大模块，所述功率放大模块包括：2个ic芯片，1个整流桥堆，2个mos管，2个电感，5个电感，9个电阻，9个电容，其中，芯片ice3pcs03g的gate引脚串联电阻（rt1）连接至芯片tc44201的input引脚，芯片ice3pcs03g的isense引脚串联电阻（r182）后分别连接至mos（q36）和mos管（q37）的s极，芯片tc44201的out引脚6串联电阻（r167）后连接至mos管（q37）的g极，芯片tc44201的out引脚7与并联的电阻（r165）和二极管（d40）串联后连接至mos管（q36）的g极，二极管（d43）的一端连接至电阻（r167）和mos管（q37）之间后其另一端连接至芯片tc44201的out引脚7和电阻（r165）之间，电阻（r170）的一端连接至电阻（r165）和mos管（q36）之间后接地，电阻（r172）的一端连接至电阻（r167）和mos管（q37）之间后接地，电阻（r169）、电阻（r174）和电阻（r178）并联后的一端分别连接至mos（q36）和mos管（q37）的s极后接地，整流桥堆（d42）的v+引脚与并联的电感（l8）和二极管（d38）串联后连接至mos管（q36）的d极，整流桥堆（d42）的v+引脚串联电感（l9）后连接至mos管（q37）的d极，二极管（d39）和二极管（d41）串联后连接至mos管（q36）的d极和mos管（q37）的d极之间，电容（c79）的一端连接至整流桥堆（d42）的v+引脚后接地，芯片ice3pcs03g的icomp引脚串联电容（c88）后接地，芯片ice3pcs03g的freq引脚与并联的电阻（r184）和电容（c94）的串联后接地，电容（c93）的一端连接至芯片ice3pcs03g的isense引脚后接地，电容（c92）的一端连接至芯片ice3pcs03g的vsense引脚后接地，电容（c80）、电容（c82）、电容（c83）、电容（c84）并联后的一端连接至芯片ice3pcs03g的vcc引脚和芯片tc44201的vdd引脚之间后接地。

可选地，所述功率放大电路还包括防涌浪模块，所述防涌浪模块包括：1个二极管，1个继电器，6个电容，11个电阻，其中，并联的继电器（*28）、压敏电阻（*26）、压敏电阻（*27）与并联的电容（c71）、电容（c69）、电容（c70）以及并联的电容（c77）、电容（c75）、电容（c76）依次串联后的一端连接串联的二极管（d44）和电阻（r171），其另一端连接串联的电阻（r168）、电阻（r175）、电阻（r180）、电阻（r188）后接地，电阻（r166）、（r173）、电阻（r177）、电阻（r183）、电阻（r193）串联后的一端连接至电阻（r168）和电容（c76）之间后接地，芯片ice3pcs03g的vsense引脚连接至电阻（r183）和电阻（r193）之间，电阻（r194）的一端连接至电阻（r183）和电阻（r193）之间后接地。

可选地，所述pfc电路还包括状态保护模块，所述状态保护模块包括：1个ic芯片，1个光耦，3个二极管，9个电阻，其中，二极管（d47）与电阻（r210）、电阻（r211）和电阻（r208）依次串联后连接至ic芯片（u9）的引脚ina-，电容（c98）、电阻（r220）和电阻（r218）并联后的一端连接至ic芯片（u9）的引脚ina-后接地，电阻（r224）和二极管（d56）串联后的一端连接至ic芯片（u9）的引脚ina+后其另一端连接至ic芯片（u9）的引脚outa，电阻（r221）和二极管（d55）串联后的一端连接至ic芯片（u9）的引脚inb-后其另一端连接至ic芯片（u9）的引脚outb，电阻（r225）与电阻（r222）串联后的一端连接至ic芯片（u9）的引脚outa和ic芯片（u9）的引脚outb之间后其另一端连接至光耦（pc5）的输入端，以将电压信号发送至控制中心cpu的接口cpu2.0。

可选地，所述状态保护模块还包括：1个ic芯片，1个光耦，2个二极管，12个电阻，其中，光耦（pc5）的输入端连接至ic芯片（*33）的引脚outa，电阻（r197）和二极管（d51）串联后分别连接至ic芯片（*33）的引脚ina+和引脚outa，ic芯片（*33）的引脚ina-连接至ic芯片（u9）的引脚inb+，串联的电阻（r204）和二极管（d50）设置于ic芯片（*33）的引脚inb-和ic芯片（*33）的引脚inb+之间后连接至光耦（pc6）的输入端，ic芯片（u9）的引脚outb+连接至光耦（pc6）的输入端，电阻（r228）和电阻（r226）串联连接至光耦（pc6）的输出端，控制中心cpu的接口cpu26连接至电阻（r228）和电阻（r226）之间。

可选地，所述pfc电路还包括稳压模块，所述稳压模块包括：1个ic芯片，1个降压变压器，2个二极管，4个电容，3个电阻，其中，电容（c97）与电阻（r215）并联后连接至ic芯片（*38）的引脚gnd和引脚lim，并联的电阻（r207）、电阻（r205）和电容（c96）和二极管（d52）串联后设置在降压变压器（t1）的主绕组，降压变压器（t1）的主绕组连接至ic芯片（*38）的引脚dran，串联的降压变压器（t1）的副绕组、二极管（d53）与电容（c99）、电容（c100）并联后分别连接至ic芯片（*38）的引脚vdd和引脚comp。

可选地，所述稳压模块还包括：1个光耦，1个稳压芯片，1个二极管，2个电容，6个电阻，其中，电容（c101）设置于光耦（pc7）的输出端和ic芯片（*38）的引脚comp之间，稳压芯片（tl431）的第3引脚与电阻（r223）串联后连接至光耦（pc7）的输入端，串联的电容（c7）和电阻（r7）一端连接至光耦（pc7）的输入端后其另一端与并联的稳压芯片（tl431）的第2引脚、电阻（r227）并联后依次串联电阻（r219）、电阻（r213）、二极管（d48）和降压变压器（t1）的输出绕组，电阻（r212）的一端连接至二极管（d48）和电阻（r213）之间后其另一端连接至光耦（pc7）的输入端，输出电源端口设置在二极管（d48）和电阻（r213）之间。

采用上述技术方案，本申请至少具有如下技术效果：

本申请提供的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源具有的防雷击模块，可以实现电源抵御雷击的破坏，提高功率因数校正pfc电路的抗干扰能力。

附图说明

图1为本说明书实施例提供的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源的架构图；

图2为本说明书实施例提供的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源的电路原理图。

1-电源；10-pfc电路；100-功率放大模块；110-状态保护模块；120-稳压模块；130-防雷击模块；140-抗干扰模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本申请进行详细说明如后。

本申请提供的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源具有的防雷击模块，可以提高pfc电路的抗干扰能力。下面将详细地描述本申请的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源及其各个部分。

如图1所示，本说明书实施例提供的具有防雷击功能的高功率因数5g通信基站的电源，包括连接供电设备的pfc电路，供电设备可以是市电输入，也可以是其它供电电源例如清洁能源、高压直流电源，本实施例仅是以供电设备为市电为例进行说明，图中亦是以市电输入进行说明，另外需要说明的是，元器件的选用型号可以参考图中所示。

本说明书实施例主要的改进点在于pfc电路包括防雷击模块130，可以有效对抗雷击的破坏，提高了pfc电路的抗干扰能力，并且没有使用成本高的元器件，有效控制产品成本。

如图2所示，本说明书实施例中pfc电路10包括防雷击模块130，防雷击模块130包括：4个压敏电阻，6个放电管，其中，压敏电阻pt39和压敏电阻pt40串联后与串联的压敏电阻rt44和压敏电阻rt45并联后分别连接至供电设备的物理接口*47和供电设备的物理接口*48，放电管*41和放电管*43串联后的一端连接至压敏电阻pt39和压敏电阻pt40之间后其另一端连接至压敏电阻rt44和压敏电阻rt45之间，并且供电设备的物理接口*42连接至放电管*41和放电管*43之间。

压敏电阻pt44、pt45、pt40、pt39与放电管*43（型号可以为8dl3600m）*41（型号可以为8dl3600m）组成防雷电路，主要作用是在有雷击时保护电源不被雷击损坏。

如图2所示，在一些实施例中，pfc电路10还包括抗干扰模块140，抗干扰模块140包括：2个变压器，2个电容，2个压敏电阻，其中，电容c91的两端分别连接变压器l2的初级线圈的接线端1和次级线圈的接线端2，变压器l34的初级线圈的接线端4和次级线圈的接线端3分别连接至电容c91的两端，压敏电阻pt35、电容c95和压敏电阻pt37并联后的两端分别连接至变压器l34的初级线圈的接线端1和次级线圈的接线端2。

压敏电阻pt39、电容c95与变压器l34和电容c91组成滤波电路，主要用做电磁兼容性emc的作用，防止电源本身的辐射干扰外部的其它设备。

如图2所示，在一些实施例中，抗干扰模块140还包括：2个二极管，4个电阻，5个电容，二极管d46的一端连接至变压器l34的次级线圈的接线端2，二极管d47的一端连接至变压器l34的初级线圈的接线端1，二极管d46的另一端和二极管d47的另一端分别连接至串联的电阻r185、电阻r181和电阻r176，电容c87和电阻r179并联后的一端连接至电阻r176，电容c85和电容c86并联后与并联的电容c90和电容c89串联的一端连接至电阻r185和二极管d46之间后接地。

二极管d47检测输入pfc电路的电压变化情况，电容c87、电阻r179、电阻r176、电容c85、电容c86、电容c90、电容c89、电阻r185、二极管d46组成的电路用于在电压检测时防止外部其它设备的干扰。

如图2所示，在一些实施例中，pfc电路10还包括功率放大模块100，该功率放大模块100包括：2个ic芯片，1个整流桥堆，2个mos管，2个电感，5个电感，9个电阻，9个电容，其中，芯片ice3pcs03g的gate引脚串联电阻rt1连接至芯片tc44201的input引脚，芯片ice3pcs03g的isense引脚串联电阻r182后分别连接至mosq36和mos管q37的s极，芯片tc44201的out引脚6串联电阻r167后连接至mos管q37的g极，芯片tc44201的out引脚7与并联的电阻r165和二极管d40串联后连接至mos管q36的g极，二极管d43的一端连接至电阻r167和mos管q37之间后其另一端连接至芯片tc44201的out引脚7和电阻r165之间，电阻r170的一端连接至电阻r165和mos管q36之间后接地，电阻r172的一端连接至电阻r167和mos管q37之间后接地，电阻r169、电阻r174和电阻r178并联后的一端分别连接至mosq36和mos管q37的s极后接地，整流桥堆d42的v+引脚与并联的电感l8和二极管d38串联后连接至mos管q36的d极，整流桥堆d42的v+引脚串联电感l9后连接至mos管q37的d极，二极管d39和二极管d41串联后连接至mos管q36的d极和mos管q37的d极之间，电容c79的一端连接至整流桥堆d42的v+引脚后接地，芯片ice3pcs03g的icomp引脚串联电容c88后接地，芯片ice3pcs03g的freq引脚与并联的电阻r184和电容c94的串联后接地，电容c93的一端连接至芯片ice3pcs03g的isense引脚后接地，电容c92的一端连接至芯片ice3pcs03g的vsense引脚后接地，电容c80、电容c82、电容c83、电容c84并联后的一端连接至芯片ice3pcs03g的vcc引脚和芯片tc44201的vdd引脚之间后接地。

芯片ice3pcs03g是一个8引脚宽输入范围的控制器，具有功率因数校正转换器，可以在boost拓扑中为转换器签名，并且需要很少的外部部件就可以实现精确可调的频率调节，开关集成可编程电压补偿，负载跳跃过程中的快速输出动态响应，外部同步，以及低峰值电流限制。还可以实现连续电流运行模式，电压输入的范围可至25v，增强无输入的动态响应电流失真，精确的后备保护开关调频，外部电流环补偿以获得更大的补偿，具有开环保护，典型的最高工作周期为95%。

芯片ice3pcs03g通过芯片tc44201驱动mos管q36、q37，可以增大输入电流。当接通供电设备后，芯片ice3pcs03g的引脚gate通过电阻rt1输出信号给芯片tc44021的引脚input（信号输入引脚），然后芯片tc44021的引脚out（信号输出引脚）通过并联的电阻r165和开关二极管d40，并联的电阻r167和开关二极管d43传递开关信号至mos管q36、q37来驱动mos管q36、q37。电阻r170、r172是保护mos管q36、q37，电阻r178、r174、r169用于检测电流，碳化硅二极管d39、d38是升压二极管，电感l8、l9是升压电感。d42是整流桥堆，该功率放大模块可以实现pfc电路具有较高的功率因数值。

在一些实施例中，功率放大模块100还包括防涌浪模块，防涌浪模块包括：1个二极管，1个继电器，6个电容，11个电阻，其中，并联的继电器*28、压敏电阻*26、压敏电阻*27与并联的电容c71、电容c69、电容c70以及并联的电容c77、电容c75、电容c76依次串联后的一端连接串联的二极管d44和电阻r171，其另一端连接串联的电阻r168、电阻r175、电阻r180、电阻r188后接地，电阻r166、r173、电阻r177、电阻r183、电阻r193串联后的一端连接至电阻r168和电容c76之间后接地，芯片ice3pcs03g的vsense引脚连接至电阻r183和电阻r193之间，电阻r194的一端连接至电阻r183和电阻r193之间后接地。

继电器g6rn可以实现延时导通，主要功能可以防止浪涌电流。电容c70、c60、c71、c77、c76、c75是储能元器件，pfc电路输出电压为380v至400v，电阻r168、电阻r175、电阻r180、电阻r188、电阻r166、电阻r173、电阻r177、电阻r183、电阻r193、电阻r194可以调节输出电压值，防浪涌模块可以减少pfc电路对外部电网的干扰。

如图2所示，在一些实施例中，pfc电路10还包括状态保护模块110，状态保护模块110包括：1个ic芯片，1个光耦，3个二极管，9个电阻，其中，二极管d47与电阻r210、电阻r211和电阻r208依次串联后连接至ic芯片u9的引脚ina-，电容c98、电阻r220和电阻r218并联后的一端连接至ic芯片u9的引脚ina-后接地，电阻r224和二极管d56串联后的一端连接至ic芯片u9的引脚ina+后其另一端连接至ic芯片u9的引脚outa，电阻r221和二极管d55串联后的一端连接至ic芯片u9的引脚inb-后其另一端连接至ic芯片u9的引脚outb，电阻r225与电阻r222串联后的一端连接至ic芯片u9的引脚outa和ic芯片u9的引脚outb之间后其另一端连接至光耦pc5的输入端，以将电压信号发送至控制中心cpu的接口cpu2.0。

ic芯片u9的引脚ina-和引脚inb+分别通过电阻r220、r211、r208、r209、二极管d47检测输入pfc电路的电压变化情况。ic芯片u9的引脚outa连接的电阻r224、二极管d56和ic芯片u9的引脚outb连接的电阻r221、二极管d55通过电阻r225、r222把电压信号引到光藕pc5，光耦pc5把电压信号反馈给控制中心cpu，可以实现控制中心对pfc电路输入电压的监控。

需要说明的是，图2中cpu1.0、cpu2.0等是控制中心cpu的接口，用于pfc电路与控制中心连接的接口。

可选地，状态保护模块110还包括：1个ic芯片，1个光耦，2个二极管，12个电阻，其中，光耦pc5的输入端连接至ic芯片*33的引脚outa，电阻r197和二极管d51串联后分别连接至ic芯片*33的引脚ina+和引脚outa，ic芯片*33的引脚ina-连接至ic芯片u9的引脚inb+，串联的电阻r204和二极管d50设置于ic芯片*33的引脚inb-和ic芯片*33的引脚inb+之间后连接至光耦pc6的输入端，ic芯片u9的引脚outb+连接至光耦pc6的输入端，电阻r228和电阻r226串联连接至光耦pc6的输出端，控制中心cpu的接口cpu26连接至电阻r228和电阻r226之间。

控制中心cpu把电压信号通过cpu26传递给光藕pc6，ic芯片*33的引脚inb+和引脚outb通过二极管d50、电阻r204与ic芯片*33的引脚outa和引脚ina+形成一个闭环控制电路，因此可以在输入电压过高时，cpu可以通过该闭环控制电路调控pfc电路的工作状态如过压保护、欠压保护、过流保护，使电源正常工作。

如图2所示，在一些实施例中，pfc电路10还包括稳压模块120，稳压模块120包括：1个ic芯片，1个降压变压器，2个二极管，4个电容，3个电阻，其中，电容c97与电阻r215并联后连接至ic芯片*38的引脚gnd和引脚lim，并联的电阻r207、电阻r205和电容c96和二极管d52串联后设置在降压变压器t1的主绕组，降压变压器t1的主绕组连接至ic芯片*38的引脚dran，串联的降压变压器t1的副绕组、二极管d53与电容c99、电容c100并联后分别连接至ic芯片*38的引脚vdd和引脚comp。

ic芯片*38可以是viper16，为辅助电源驱动ic，二极管d53是整流二极管，用来给viper16供电。电容c101、电容c100是滤波电容，电阻r207、r205、电容c96和二极管d52组成一个限峰电路，保护viper16不易损坏，电阻r215是振动电阻。

如图2所示，在一些实施例中，稳压模块120还包括：1个光耦，1个稳压芯片，1个二极管，2个电容，6个电阻，其中，电容c101设置于光耦pc7的输出端和ic芯片*38的引脚comp之间，稳压芯片tl431的第3引脚与电阻r223串联后连接至光耦pc7的输入端，串联的电容c7和电阻r7一端连接至光耦pc7的输入端后其另一端与并联的稳压芯片tl431的第2引脚、电阻r227并联后依次串联电阻r219、电阻r213、二极管d48和降压变压器t1的输出绕组，电阻r212的一端连接至二极管d48和电阻r213之间后其另一端连接至光耦pc7的输入端，输出电源端口设置在二极管d48和电阻r213之间。

光藕pc7用作反馈来稳定输出的电压，二极管d48整流输出的电压来为所有ic芯片供电，电阻r212、电阻r7及电容c7组成一个内部频率补偿环路网络，用来实现频率补偿。电阻r223、稳压芯片tl431组成一个稳压网络，保证输出电压的稳定，t1是降压隔离变压器，把高压变成低压。

通过具体实施方式的说明，应当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本申请加以限制。