多支並聯工作的電源模塊判故電路及其電源模塊的製作方法
2023-04-25 04:42:46 1
多支並聯工作的電源模塊判故電路及其電源模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多支並聯工作的電源模塊及其判故電路。該判故電路包括第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體、第二限流電阻，電容、第一電阻、第二電阻和開關電路。由於第一整流二極體的正極和第二整流二極體的正極分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端而使得故判信號取自高頻變壓器次級輸出的首尾端，而不是在電源模塊輸出端串聯二極體取樣，實現故判電路的微損耗，進而，電源整機效率不會降低，也不會使得電源整機的溫升增大。另外，第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體和第二限流電阻構成的雙D\R整流設計，高頻整流和限制判故電路的浪湧電流效果效果好，也隔離了判故電路與電源模塊的互相干擾。
【專利說明】多支並聯工作的電源模塊判故電路及其電源模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及故障判別電路，尤其涉及在多支DC/DC電源模塊並聯工作時，可以實時檢測多支輸出並聯在一起的電源模塊中，任一模塊出現故障的判故電路。
【背景技術】
[0002]在直流供電的電源系統中，對於大功率輸出的場合，其電源的解決方案往往採用多支DC/DC模塊並聯輸出方式，以獲得更大的輸出功率。在這種並聯工作的電源整機內部，如果出現其中一支或多支DC/DC模塊故障，在空載或輕載輸出時很難判斷，因此需要檢測每支電源模塊的好壞。
[0003]請參閱圖1，傳統並聯電源模塊判故電路是在每支DC/DC模塊輸出端串聯二極體，通過檢測二極體內部電壓來判斷該模塊的好壞。這樣做的缺點是:1.電源系統工作時，輸出電流需經過該二極體，在二極體上會產生1.5V左右的壓降，因此輸出會降低，直接影響電源輸出負載調整率。同時，二極體功耗為P=L 5*1，當輸出電流較高時，會在二極體上產生較大的功耗，使電源整機效率降低，而二極體所產生的熱量導致電源整機的溫升增大；
2.電源輸出端設有若干濾波電容，經二極體與輸出並聯母線分開，當該模塊故障時，由於這些濾波電容容量較大，因此放電時間較長，使得判故電路檢測並響應的時間存在一定的延遲。
【發明內容】
[0004]本實用新型解決的問題是現有並聯電源模塊判故電路存在二極體上功耗大而使得電源整機效率降低以及電源整機溫升增大的問題。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種多支並聯工作的電源模塊判故電路，該判故電路包括第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體、第二限流電阻，電容、第一電阻、第二電阻和開關電路，其中，所述第一整流二極體的正極和第二整流二極體的正極用於分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端，第一整流二極體的負極連接第一限流電阻的第一端，第二整流二極體的負極連接第二限流電阻的第一端；所述第一限流電阻的第二端和第二限流電阻的第二端相連；所述電容的第一端連接電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端，第二端連接第一限流電阻的第二端和第二限流電阻的第二端；所述第一電阻的兩端分別連接所述電容的第二端和開關電路的輸入端；所述第二電阻連接於第一電阻和電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端；所述開關電路在電源模塊正常而輸出高電平時導通，在電源模塊異常而輸出低電平時截止。
[0006]作為進一步方案，所述電容的取值範圍是:50V IOOOpF0
[0007]在一種具體方案中，所述開關電路是NPN三極體，該NPN三極體的基極連接所述第一電阻，發射極連接電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端，集電極和發射極共同作為輸出端以便輸出故障信號。
[0008]本實用新型還公開一種電源模塊，該電源模塊具有前述任任何一種多支並聯工作的電源模塊判別電路。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0010]1、由於本實用新型的第一整流二極體的正極和第二整流二極體的正極用於分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端而使得故判信號取自電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端，而不是在電源模塊輸出端串聯二極體取樣，實現故判電路的微損耗，進而，電源整機效率不會降低，也不會使得電源整機的溫升增大。另外，採用第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體和第二限流電阻構成的雙D\R整流的設計，起到更好的高頻整流和限制判故電路的浪湧電流效果，同時隔離了判故電路與模塊主路的互相干擾。
[0011]2、由於本實用新型中，電容的取值是50V lOOOpF，所以，電容放電時間短而使得故障的響應時間極短，能夠迅速報故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是現有技術中多支並聯工作的電源模塊判故電路的電路圖；
[0013]圖2是本實用新型多支並聯工作的電源模塊判故電路的電路圖；
[0014]圖3是多支並聯工作的電源模塊並聯檢測的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特徵、所達成目的及功效，下面將結合實施例並配合附圖予以詳細說明。
[0016]請參閱圖2和圖3，本實用新型多支並聯工作的電源模塊判故電路包括第一整流二極體D1、第一限流電阻R1、第二整流二極體D2、第二限流電阻R2，電容C、第一電阻R3、第二電阻R4和開關電路。所述第一整流二極體Dl的正極和第二整流二極體D2的正極用於分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端。第一整流二極體Dl的負極連接第一限流電阻Rl的第一端，第二整流二極體D2的負極連接第二限流電阻R2的第一端，從而，構成雙D/R整流的設計。所述第一限流電阻Rl的第二端和第二限流電阻R2的第二端相連。所述電容C的第一端連接電源模塊的高頻變壓器的中心抽頭，第二端連接第一限流電阻Rl的第二端和第二限流電阻R2的第二端。所述第一電阻R3的兩端分別連接所述電容C的第二端和開關電路的輸入端；所述第二電阻R4連接於第一電阻R3和電源模塊的高頻變壓器的中心抽頭，在本實施方式中，所述電容C的取值範圍是，在該取值範圍時，電容放電時間短，從而，使得故障的響應時間極短，能夠迅速報故障。所述開關電路在電源模塊正常而輸出高電平時導通，在電源模塊異常而輸出低電平時截止，在本實施方式中，所述開關電路是NPN三極體Q，該NPN三極體Q的基極連接所述第一電阻，發射極連接電源模塊的高頻變壓器的中心抽頭，集電極和發射極共同作為輸出端以便輸出故障信號。
[0017]請繼續參閱圖2和圖3，本實用新型多支並聯工作的電源模塊判別電路的工作過程如下:
[0018]在模塊內部的高頻變壓器次級的輸出首尾端取信號，經第一整流二極體D1、第二整流二極體D2、第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2，在電容C處將高頻交流方波濾波直流，也就是說，第一整流二極體Dl和第二二極體D2對變壓器輸出的信號進行整流而獲得脈動直流電，電容C將脈動直流電中脈動成分濾除而獲得平穩的直流電。該平穩的直流電送至判故輸出三極體Q的基極連接的第一電阻R3。當電源模塊正常時，能夠輸出平穩的直流電，所以，三極體Q工作在導通狀態。當電源模塊內部故障，高頻變壓器次級失去高頻交流方波,此時電容C經第一電阻R3和第二電阻R4短暫放電後，電壓降為0V，三極體Q由導通變為截止，報出故障。
[0019]綜上所述，由於本實用新型的第一整流二極體的正極和第二整流二極體的正極用於分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端而使得故判信號取自電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端，而不是在電源模塊輸出端串聯二極體取樣，實現故判電路的微損耗，進而，電源整機效率不會降低，也不會使得電源整機的溫升增大。另外，採用第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體和第二限流電阻構成的雙D\R整流的設計，起到更好的高頻整流和限制判故電路的浪湧電流效果，同時隔離了判故電路與模塊主路的互相干擾。控制所述電容C的取值為50V IOOOpF時，電容放電時間短，從而，使得故障的響應時間極短，能夠迅速報故障。
[0020]請繼續參閱圖3，基於上述的判故電路，本實用新型還公開一種多支並聯工作的電源模塊，該電源模塊具有前述的判故電路，所述判故電路的第一整流二極體Dl的正極和第二整流二極體D2的正極連接於模塊內部的高頻變壓器次級的輸出首尾端。工作過程參見前述，在此不再贅述。該模塊不僅具有前述判別電路的所有優點，還能夠準確判斷並聯工作的任一電源模塊的故障。
【權利要求】
1.多支並聯工作的電源模塊判故電路，其特徵在於:該判故電路包括第一整流二極體、第一限流電阻、第二整流二極體、第二限流電阻，電容、第一電阻、第二電阻和開關電路，其中， 所述第一整流二極體的正極和第二整流二極體的正極用於分別連接電源模塊內部的高頻變壓器次級輸出的首尾端，第一整流二極體的負極連接第一限流電阻的第一端，第二整流二極體的負極連接第二限流電阻的第一端； 所述第一限流電阻的第二端和第二限流電阻的第二端相連； 所述電容的第一端連接電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端，第二端連接第一限流電阻的第二端和第二限流電阻的第二端； 所述第一電阻的兩端分別連接所述電容的第二端和開關電路的輸入端；所述第二電阻連接於第一電阻和電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端； 所述開關電路在電源模塊正常而輸出高電平時導通，在電源模塊異常而輸出低電平時截止。
2.根據權利要求1所述的多支並聯工作的電源模塊判故電路，其特徵在於:所述電容的取值為lOOOpF。
3.根據權利要求1所述的多支並聯工作的電源模塊判故電路，其特徵在於:所述開關電路是NPN三極體，該NPN三極體的基極連接所述第一電阻，發射極連接電源模塊的高頻變壓器的首尾公共端，集電極和發射極共同作為輸出端以便輸出故障信號。
4.電源模塊，其特徵在於:具有權利要求1至3中任何一項所述的多支並聯工作的電源模塊判別電路。
【文檔編號】G01R31/40GK203673048SQ201320589956
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】李穎, 陳本軍, 劉華, 戴錚, 陸榮國, 王家鑫, 莊國平, 鄭國棟, 歐洋 申請人:上海機電工程研究所