高功率密度多路输出医用电源设计方法

本发明涉及一种电源，具体涉及一种高功率密度多路输出医用电源设计方法。

背景技术：

1、医疗电源是医疗设备中的重要组成部分，不同于普通的消费类电源，其可靠性和安全性是医疗设备安全稳定可靠工作的重要保证。由于医用电源有特定的安规标准，导致医用电源在电源市场占比小、生产行业规模小，且满足严格的安规标准认证需要投入大量时间和资本，使得医用电源的开发一直滞后于医疗行业的快速发展。而目前医用开关电源不仅需要支持多路输出，且趋向于高功率密度、小型化方向发展，因此对这种医疗电源的需求是目前市场上的一大缺口。

2、但是现有的多路输出医用开关电源还存在尺寸较大，功率密度较低的问题。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高功率密度多路输出医用电源设计方法。

2、本发明提供了一种高功率密度多路输出医用电源设计方法，具有这样的特征，包括：整流模块，对交流电源的输出电压和输出电流进行整流和滤波，输出滤波电流和滤波电压；pfc模块，与整流模块相连，根据滤波电压和滤波电流，输出固定电压幅值的固定电压和稳定的直流电流；反激模块，与pfc模块相连，根据输入的固定电压，输出正负两路直流电压，作为多路直流电压，其中，反激模块包括反激子模块、准谐振控制子模块和反馈控制子模块，反激子模块，包括具有中间抽头式绕组的平面变压器，固定电压经由平面变压器转为正负两路直流电压，反馈控制子模块，包括光耦器件，通过光耦器件将多路直流电压中的正直流电压的电压变化传递给准谐振控制子模块，准谐振控制子模块，根据电压变化通过pwm调节控制正直流电压的电压幅值稳定。

3、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，整流模块包括emi滤波子模块、整流桥子模块和π型滤波子模块，emi滤波子模块，用于滤除工频影响，整流桥子模块和π型滤波子模块，将交流电源的输出电压转换为馒头波形的电压。

4、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，pfc模块包括升压跟随子模块，升压跟随子模块，用于根据emi滤波子模块输出的正弦波电压，控制输出的固定电压的电压幅值稳定。

5、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，交流电源的输出电压低于150v时，升压跟随子模块控制固定电压的电压幅值为280v，交流电源的输出电压不低于150v时，升压跟随子模块控制固定电压的电压幅值为384v。

6、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：还包括输出整流模块，其中，输出整流模块，与反激模块相连，包括二极管和电容，将反激模块的正负电压经由二极管整流和电容稳压，输出多路直流电压。

7、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，中间抽头式绕组包括多层pcb叠层，pcb叠层包括铜箔绕组、pcb树脂层和通孔，通过调节各个pcb叠层的铜箔绕组，调节原副边匝比并得到多层的平面变压器。

8、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，平面变压器还包括平面磁芯，平面磁芯为eri32磁芯。

9、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，pfc模块和反激模块包括gan功率管。

10、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：还包括保护模块，其中，保护模块采集多路直流电压中的负直流电压，负直流电压高于阈值时，保护模块将负直流电压拉低。

11、在本发明提供的高功率密度多路输出医用电源设计方法中，还可以具有这样的特征：其中，阈值根据负直流电压计算得到。

12、发明的作用与效果

13、根据本发明所涉及的高功率密度多路输出医用电源设计方法，因为通过中间抽头式绕组的平面变压器实现了医用电源的小型化，且支持多路输出，通过在pfc模块和反激模块中使用gan功率管，减少了平面变压器的绕组匝数，进一步缩减了平面变压器的尺寸。所以，本发明的高功率密度多路输出医用电源具有小型化和高功率的特点。

技术特征：

1.一种高功率密度多路输出医用电源设计方法，用于通过交流电源输出多路直流电压，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的高功率密度多路输出医用电源设计方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种高功率密度多路输出医用电源设计方法，具有这样的特征，包括整流模块、PFC模块和反激模块，其中，反激模块包括反激子模块、准谐振控制子模块和反馈控制子模块，反激子模块，包括具有中间抽头式绕组的平面变压器，固定电压经由平面变压器转为正负两路直流电压，反馈控制子模块，包括光耦器件，通过光耦器件将多路直流电压中的正直流电压的电压变化传递给准谐振控制子模块，准谐振控制子模块，根据电压变化通过PWM调节控制正直流电压的电压幅值稳定。总之，本方法的高功率密度多路输出医用电源具有小型化和高功率的特点。

技术研发人员：张静,李旦,张建秋
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/21