一种模块化高频开关电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种48V模块化高频开关电源装置，主要应用于移动通讯基站、电力、铁路、工矿企业等领域，可作为程控交换机、移动通信设备、电子信息设备、电力载波机、光缆通信设备、微波通信设备的的操作和控制电源。
【背景技术】
[0002]国内产品的开关电源在高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化存在很多缺陷。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，新材料，新元器件是国内的技术瓶颈，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，以提高开关电源的性能。
[0003]开关电源装置需要满足以下额定电气参数的要求:
[0004]输入电压:单相三线制AC:220V +20% -20%
[0005]输入电流:彡8A (RMS)交流输入为220V，直流输出为48V时
[0006]频率:50Hz+10%
[0007]功率因数:彡0.99
[0008]效率:彡 0.87
[0009]启动冲击电流:彡150%Imax(额定输入状态下)
[0010]输入保护:输入高熔断能力熔断器保护以及整流器输入端设有防雷击和电压
[0011]浪涌抑制电路
[0012]输入过压关机: 265 ^ 275V
[0013]输入欠压关机:160^170V
[0014]交流输入范围:160 ^ 270V
[0015]输出直流电压: -48VDC (42…58V)，可调
[0016]额定电流:10A、20A、25A、30A
[0017]输出限流值:Ie+1A
[0018]电压调整率:电压调整率不超过直流输出整定值的+0.1%
[0019]负载调整率:不超过直流输出整定值的+0.5%
[0020]稳压精度:不超过直流输出整定值的+0.5%
[0021]电话衡重杂音:彡0.5mV
[0022]峰峰值杂音:< 150mV
[0023]宽频杂音电压:彡 30 mV (3.4KHZ ^ 150KHz)
[0024]彡20 mV (150KHZ ⑴ 30MHz)
[0025]离散频率杂音电压:彡5 mV (3.4KHZ ^ 150KHz)
[0026]彡3 mV (150KHZ ⑴ 200KHz)
[0027]彡2 mV (200KHZ ⑴ 500KHz)
[0028]彡1 mV (500KHZ ⑴ 30MHz)
[0029]均流度:彡+5%
[0030]显不精度:+5%
[0031]软启动时间:3…8秒
[0032]温度系数:不超过直流输出整定值的+0.2%
[0033]绝缘电阻:多10ΜΩ (室温环境下)
[0034]绝缘强度:输入对地、输入对输出施加交流1500V/50HZ，
[0035]输出对地施加交流500V/50Hz，lmin无闪络，无击穿
[0036]电磁兼容:符合信息产业部YD/T983-1998标准要求。
【发明内容】
[0037]鉴于此，本实用新型的目的是提供一种模块化高频开关电源装置。
[0038]为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案:一种模块化高频开关电源装置，包括输入保护电路、整流及PFC校正电路、DC/DC变换电路、输出滤波电路、PFC控制电路、DC/DC控制电路和辅助电源，其中所述输入保护电路的输出端与整流及PFC校正电路连接，整流及PFC校正电路的输出端与DC/DC变换电路的输入端连接，DC/DC变换电路的输出端与输出滤波电路连接，整流及PFC校正电路的控制端与PFC控制电路连接，DC/DC变换电路的控制端与DC/DC控制电路连接，PFC控制电路与DC/DC控制电路连接，辅助电源分别与PFC控制电路和DC/DC控制电路的电源端连接。
[0039]本实用新型的优选实施例中，还包括与辅助电源连接的温控风扇。用于给装置降温，当环境温度过高、风扇停转等情况下，装置检测散热器温度超过80°C时会自动关机保护装置，温度降低到75°C时装置自动启动。
[0040]进一步，还包括显示电路和通讯电路，显示电路与所述DC/DC控制电路连接；通讯电路与所述DC/DC控制电路连接。通讯电路包括RS485接口。
[0041]本实用新型采用模块化电源组成分布式电源系统，设计成N+ 1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，特别是改善了二次整流器件的损耗，使用新的功率铁氧体(Mn-Zn)材料，以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能，采用小型化的电容器的也是一项关键技术。确保了开关电源的轻、小、薄。开关电源的尚频化，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提尚了开关电源工作效率。对于高可靠性指标，通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的的可靠性大大提高。电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。
【附图说明】
[0042]图1为本实用新型的原理框图；
[0043]图2为整流输出特性；
[0044]图中:1_输入保护电路，2-整流及PFC校正电路，3- DC/DC变换电路，4_输出滤波电路，5- PFC控制电路，6- DC/DC控制电路，7-显示电路，8-辅助电源，9-温控风扇，10-通讯电路。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。应理解为以下实施例只用于说明本实用新型而非限制本实用新型，在不脱离本实用新型技术思想的情况下，根据本领域普通技术人员掌握的技术知识和惯用手段，作出的各种替换和变更，均应包括在本实用新型的范围内。
[0046]如图1所示，一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:包括输入保护电路1、整流及PFC校正电路2、DC/DC变换电路3、输出滤波电路4、PFC控制电路5、DC/DC控制电路
6、辅助电源8、显示电路7、温控风扇9和通讯电路10，其中所述输入保护电路1的输出端与整流及PFC校正电路2连接，整流及PFC校正电路2的输出端与DC/DC变换电路3的输入端连接，DC/DC变换电路3的输出端与输出滤波电路4连接，整流及PFC校正电路2的控制端与PFC控制电路5连接，DC/DC变换电路3的控制端与DC/DC控制电路6连接，PFC控制电路5与DC/DC控制电路6连接，辅助电源8分别与PFC控制电路5和DC/DC控制电路6的电源端连接；辅助电源8与温控风扇9连接，显示电路7和通讯电路10分别与所述DC/DC控制电路6连接。通讯电路10包括RS485接口。
[0047]在以上实施例中，PFC校正电路采用STW20NM60场效应管实现，DC/DC变换电路芯片采用XC9501芯片实现，具体实施时还选用以下芯片:C0MS逻辑电路采用XC74WL86AASR芯片，电压调整电路采用XB1117芯片，12位D/A电路采用可编程双通道12位D/A转换器TLC5618 芯片。
[0048]输入保护电路，保证装置故障时自动退出系统，而不影响其它正常工作。
[0049]整流的输出特性如图2，输出短路时装置在瞬间把输出电压拉低到零，限制短路电流在限流点之下，此时装置输出功率很小，以达到保护装置的目的。因而装置可长期工作在短路状态，不会损坏，排除故障后可自动恢复工作。
[0050]PFC校准和PFC控制全部采用12位D/A完成，替代所有电位器，避免了电位器固有的温度系数和机械特性所引起的参数漂移；提高控制精度，调节一个位，装置的输出电压只有十几毫伏的改变；此外，装置还内置E2PR0M，保证了运行参数永不丢失，即使脱离主监控工作，其运行参数也不会有任何改变；装置还配有标准RS485接口，能与监控系统迅速、准确地通讯。
[0051]输出电压和电流可以在LCD上显示，便于使用者直观方便地了解装置和系统的工作状态。装置故障时，也可在LCD上显示，方便对故障进行定位，便于及时排除故障。
【主权项】
1.一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:包括输入保护电路(1)、整流及PFC校正电路(2 )、DC/DC变换电路(3 )、输出滤波电路(4 )、PFC控制电路(5 )、DC/DC控制电路(6 )和辅助电源(8)，其中所述输入保护电路(1)的输出端与整流及PFC校正电路(2)连接，整流及PFC校正电路(2)的输出端与DC/DC变换电路(3)的输入端连接，DC/DC变换电路(3)的输出端与输出滤波电路(4 )连接，整流及PFC校正电路(2 )的控制端与PFC控制电路(5 )连接，DC/DC变换电路(3 )的控制端与DC/DC控制电路(6 )连接，PFC控制电路(5 )与DC/DC控制电路(6 )连接，辅助电源(8 )分别与PFC控制电路(5 )和DC/DC控制电路(6 )的电源端连接。2.根据权利要求1所述一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:还包括与辅助电源(8)连接的温控风扇(9)。3.根据权利要求1或2所述一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:还包括显示电路(7)，显示电路(7)与所述DC/DC控制电路(6)连接。4.根据权利要求1或2所述一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:还包括通讯电路(10 )，通讯电路(10 )与所述DC/DC控制电路(6 )连接。5.根据权利要求4所述一种模块化高频开关电源装置，其特征在于:所述通讯电路(10)包括 RS485 接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种模块化高频开关电源装置，包括输入保护电路、整流及PFC校正电路、DC/DC变换电路、输出滤波电路、PFC控制电路、DC/DC控制电路和辅助电源，其中所述输入保护电路的输出端与整流及PFC校正电路连接，整流及PFC校正电路的输出端与DC/DC变换电路的输入端连接，DC/DC变换电路的输出端与输出滤波电路连接，整流及PFC校正电路的控制端与PFC控制电路连接，DC/DC变换电路的控制端与DC/DC控制电路连接，PFC控制电路与DC/DC控制电路连接，辅助电源分别与PFC控制电路和DC/DC控制电路的电源端连接。本实用新型重量轻、体积小而薄，还提高了开关电源工作效率。
【IPC分类】H02M7/04
【公开号】CN205070820
【申请号】CN201520810408
【发明人】刘建
【申请人】重庆迅驰电气有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月20日