一种宽电压范围输入冗余电源

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种宽电压范围输入冗余电源。

背景技术

通常的冗余供电电源，是指具有多个供电模块和一个或多个冗余供电模块，供电模块分别为不同的负载(通常是一个系统中的不同部分)供电，在所有供电模块正常时，冗余供电模块通常不会连接到负载上，不会影响供电模块的工作。在一个供电模块出现故障时，通常会断开该供电模块和负载的连接，同时将冗余供电模块的输出连接到该负载，使得冗余供电模块能够代替上述供电模块提供电源，尽量保证系统不会因为供电模块的故障出现中断或停止。当该供电模块恢复正常时，会重新连接其负载，同时，冗余供电模块与该负载的连接断开。

而目前的冗余供电电源，对于宽电压来说，由于系统输入电压范围较宽，使得对后级的电源设计造成很大困难，并且需要复杂的电路结构才能够获得所需的电压。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种宽电压范围输入冗余电源。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种宽电压范围输入冗余电源，包括直流输入端、交流输入端、输出模块、BUCK控制模块、BOOST控制模块、整流模块、PFC控制模块以及控制器；所述直流输入端与BUCK控制模块的输入端连接；所述BUCK控制模块的输出端与BOOST控制模块的输入端连接；交流输入端与整流模块的输入端连接；所述整流模块的输出端与PFC控制模块的输入端连接；所述PFC控制模块的输出端以及BOOST控制模块的输出端分别与输出模块的输入端连接；

所述BUCK控制模块、BOOST控制模块以及PFC控制模块分别与控制器电性连接。

本发明进一步设置为，所述宽电压范围输入冗余电源还包括预充电模块；所述预充电模块设于直流输入端与BUCK控制模块的输入端之间。

本发明进一步设置为，所述预充电模块包括直流接触器S1、直流接触器S2、以及预充电电阻R4；所述直流接触器S2与预充电电阻R4连接；所述直流接触器S1并联于直流接触器S2与预充电电阻R4连接的支路。

本发明进一步设置为，所述BUCK控制模块包括开关管IGBTD、电阻R1、电容C2、二极管D9、电阻R2、电容C3以及电感L1；所述开关管IGBTD的源极与直流输入端连接；所述开关管IGBTD的栅极与控制器连接；所述开关管IGBTD的漏极通过二极管D9接地；所述电阻R2与电容C3连接后与二极管D9并联；所述电阻R1与电容C2连接后与开关管IGBTD并联；所述开关管IGBTD的漏极与电感L1的一端连接；所述电感L1的另一端与BOOST控制模块连接。

本发明进一步设置为，所述BOOST控制模块包括开关管IGBTD3、电容C4、电阻R3以及二极管D7；所述开关管IGBTD3的源极与电感L1的另一端连接；所述开关管IGBTD3的源极通过二极管D7与输出模块连接；所述开关管IGBTD3的漏极接地；所述开关管IGBTD3的栅极与控制器连接。

本发明进一步设置为，所述整流模块为由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5以及二极管D6组成的整流桥。

本发明进一步设置为，所述PFC控制模块包括开关管IGBTD2、电感L2以及二极管D8；所述开关管IGBTD2的源极通过电感L2与整流模块的正输出端连接；所述开关管IGBTD2的源极通过二极管D8与输出模块连接；所述开关管IGBTD2的栅极与控制器连接；所述开关管IGBTD2的漏极与整流模块的负输出端连接。

本发明进一步设置为，所述输出模块包括相互并联电容C5与电容C6。

本发明进一步设置为，所述宽电压范围输入冗余电源设于直流输入端的第一电压采集模块、设于交流输入端的第二电压采集模块以及设于输出模块的第三电压采集模块；所述第一电压采集模块、第二电压采集模块以及第三电压采集模块分别与控制器电性连接。

本发明的有益效果：本发明自动切换直流输入端或者交流输入端，保证系统不断电，另外本实施例结构简单，能够适应直流电压宽范围的输入以及交流的输入，并且输出稳定的电压。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的电路原理图；

其中：1、直流输入端；2、交流输入端；3、控制器；41、第一电压采集模块；42、第二电压采集模块；43、第三电压采集模块。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

由图1所示，本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，包括直流输入端1、交流输入端2、输出模块、BUCK控制模块、BOOST控制模块、整流模块、PFC控制模块以及控制器3；所述直流输入端1与BUCK控制模块的输入端连接；所述BUCK控制模块的输出端与BOOST控制模块的输入端连接；交流输入端2与整流模块的输入端连接；所述整流模块的输出端与PFC控制模块的输入端连接；所述PFC控制模块的输出端以及BOOST控制模块的输出端分别与输出模块的输入端连接；

所述BUCK控制模块、BOOST控制模块以及PFC控制模块分别与控制器3电性连接。

具体地，本实施例所述的宽电压范围输入冗余电源，具有直流输入以及交流输入两路输入，其中直流输入端1输入为DC400-900V的直流电，交流输入端2输入交流AC380V的交流电，直流输入端1经过BUCK控制模块以及BOOST控制模块，以BUCK、BOOST拓扑的方式实现输入电压宽范围，输出电压控制输出DC550V左右的直流值；而交流输入则采用不可控整流以及PFC控制模块输出控制550V输出，可以自动切换直流输入端1或者交流输入端2，保证系统不断电，另外本实施例结构简单，能够适应直流电压宽范围的输入以及交流的输入，并且输出稳定的电压。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述宽电压范围输入冗余电源还包括预充电模块；所述预充电模块设于直流输入端1与BUCK控制模块的输入端之间。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述预充电模块包括直流接触器S1、直流接触器S2、以及预充电电阻R4；所述直流接触器S2与预充电电阻R4连接；所述直流接触器S1并联于直流接触器S2与预充电电阻R4连接的支路。

具体地，本实施例通过设置预充电模块，能够避免系统过欠压保护恢复时开关管两端电压不一导致开关管过流损坏，故系统增加直流接触器S1、直流接触器S2、以及预充电电阻R4做过欠压的切换开关，同时避免了直流供电系统部分的大电流知道直流供电系统保护等问题。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述BUCK控制模块包括开关管IGBTD、电阻R1、电容C2、二极管D9、电阻R2、电容C3以及电感L1；所述开关管IGBTD的源极与直流输入端1连接；所述开关管IGBTD的栅极与控制器3连接；所述开关管IGBTD的漏极通过二极管D9接地；所述电阻R2与电容C3连接后与二极管D9并联；所述电阻R1与电容C2连接后与开关管IGBTD并联；所述开关管IGBTD的漏极与电感L1的一端连接；所述电感L1的另一端与BOOST控制模块连接。

通过上述设置，控制器3能够使用PWM信号控制开关管IGBTD，从而使得BUCK控制模块输出不同的电压。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述BOOST控制模块包括开关管IGBTD3、电容C4、电阻R3以及二极管D7；所述开关管IGBTD3的源极与电感L1的另一端连接；所述开关管IGBTD3的源极通过二极管D7与输出模块连接；所述开关管IGBTD3的漏极接地；所述开关管IGBTD3的栅极与控制器3连接。

通过上述设置，控制器3能够使用PWM信号控制开关管IGBTD3，从而使得BOOST控制模块输出不同的电压。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述整流模块为由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5以及二极管D6组成的整流桥。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述PFC控制模块包括开关管IGBTD2、电感L2以及二极管D8；所述开关管IGBTD2的源极通过电感L2与整流模块的正输出端连接；所述开关管IGBTD2的源极通过二极管D8与输出模块连接；所述开关管IGBTD2的栅极与控制器3连接；所述开关管IGBTD2的漏极与整流模块的负输出端连接。

通过上述设置，控制器3能够使用PWM信号控制开关管IGBTD2，从而使得PFC控制模块输出不同的电压。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述输出模块包括相互并联电容C5与电容C6。通过上述设置起到滤波的作用。

本实施例所述的一种宽电压范围输入冗余电源，所述宽电压范围输入冗余电源设于直流输入端1的第一电压采集模块41、设于交流输入端2的第二电压采集模块42以及设于输出模块的第三电压采集模块43；所述第一电压采集模块41、第二电压采集模块42以及第三电压采集模块43分别与控制器3电性连接。通过上述设置，控制器3能够根据直流输入端1的电压、交流输入端2的电压以及输出模块的电压来控制开关管IGBTD、开关管IGBTD2以及开关管IGBTD3工作。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。