一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置的製作方法
2023-10-17 02:47:59 4
專利名稱：一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置。
背景技術：
開關電源裝置模塊一般採取如圖1的電路拓撲，包括軟啟動模塊、整流校正電路、電源電路、輔助電源、交直流檢測模塊和繼電器控制電路等。如果交流輸入電源電壓過壓，為防止電源模塊的損壞，一般採取關閉主功率電路、停止功率輸出和斷開開關KO等措施。在此期間，輸入交流電源通過軟啟動電阻ZO給輔助電源供電，以保證交直流檢測和繼電器控制電路正常工作，此時軟啟動電阻ZO起到一定的分壓作用。但是如果交流輸入電壓太高，而軟啟動電阻ZO的分壓功能有限，此時模塊內部器件的耐壓可能已經不夠，從而導致開關電源裝置模塊的損壞。而此時真正有效的措施是切斷交流輸入電源與後面電路的耦合，即過壓脫離。但是目前的開關電源裝置中如果交流輸入電壓太高，模塊無法自身實現過壓脫離，一旦脫離，輔助電源也停止電源輸出，從而導致交直流檢測和繼電器控制電路停止工作。一般目前採取在系統上增加交流過壓保護接觸器的辦法來達到脫離電網的目的，但是該方法需要外加設備，增加了成本。
實用新型內容為克服現有技術的開關電源裝置中當交流輸入電壓過高時模塊無法自身實現過壓脫離的缺點，本實用新型提供了一種能夠實現當交流輸入電壓過高時模塊能夠自身實現過壓脫離、結構簡單、成本低廉的具有交流輸入過壓保護的裝置及其方法。一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，包括接入交流電的軟啟動電路，對開關電源裝置輸入的交流電進行整流並輸出直流電的整流校正電路，檢測交直流實際輸入電壓的交直流檢測模塊，與交直流檢測模塊連接、根據實際輸入電壓控制軟啟動電路進行過電壓脫離的繼電器控制電路，和輸出電源的電源電路，以及為交直流檢測模塊與繼電器控制電路供電的輔助電源；其特徵在於:軟啟動電路包括並聯的第一開關和第二開關，第一開關一端連接交流電輸入，另一端通串聯一軟啟動電阻，軟啟動電阻連接二極體，二極體與整流校正電路的輸出極相連；第二開關一端連接交流電輸入，另一端連接整流校正電路的輸入端；所述的第一開關和第二開關為繼電器觸點，第一開關為常閉觸點，第二開關為常開觸點；繼電器控制電路中設有邏輯判斷單元，當開關電源裝置電壓高於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關和第二開關斷開實現過電壓脫離；當開關電源裝置電壓低於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關電源裝置閉合，軟啟動完成後再控制第二開關閉合。進一步，整流校正電路為全橋式整流電路或者整流校正電路，或者全橋式整流電路和整流校正電路的組合，軟啟動電阻通過二極體與整流校正電路的輸出端連接；[0011]交直流檢測模塊是檢測交流電輸入的實際交流電壓的交流檢測單元或者檢測整流校正電路輸出的實際直流電壓的直流檢測單元，或者交流檢測單元和直流檢測單元的組合，交流檢測單元中預設有上限交流電壓，直流檢測單元中預設有上限直流電壓；交流檢測單元對比上限交流電壓和實際交流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元，直流檢測單元對比上限直流電壓和實際直流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元。進一步，軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接。或者，軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。或者，軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；並且軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。或者，軟啟動電阻由第一電阻和第二電阻組成，第一電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；第二電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。進一步，輔助電源的輸入端與整流校正電路的輸出端連接，或者與交流輸入端連接，或者同時與整流校正電路的輸出端、交流輸入端連接。進一步，輸入的交流電為三相交流電，其中兩根火線上分別設有軟啟動電路。本實用新型的技術構思是:交流檢測單元實時檢測交流電電源的實際交流電壓，直流檢測單元實時檢測整流校正電路輸出的實際直流電壓，當實際交流電壓高於預設的上限交流電壓或實際直流電壓高於上限直流電壓時，邏輯判斷單元使第一開關和第二開關斷開，交流電電源與整流校正電路的連接斷開，實現過電壓脫離。當實際交流電壓低於上限交流電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關閉合，交流電通過第一開關、軟啟動電阻、二極體對開關電源裝置的容性負載供電。本實用新型具有能夠實現當交流輸入電壓過高時模塊能夠自身實現過壓脫離、結構簡單、成本低廉的優點。
圖1是現有的帶交流輸入過壓保護裝置開關電源裝置模塊的示意圖。圖2是實施例一的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖2-1是實施例一的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖3是實施例二的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖3-1是實施例二的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖4是實施例三的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖4-1是實施例三的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖5是實施例四的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖5-1是實施例四的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖6是實施例五的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖6-1是實施例五的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。[0031]圖7是實施例六的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖7-1是實施例六的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖8是實施例七的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖8-1是實施例七的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖9是實施例八的軟啟動電阻的一種串聯方式的示意圖。圖9-1是實施例八的軟啟動電阻的另一種串聯方式的示意圖。圖10是實施例九的示意圖。
具體實施方式
實施例一參照圖2、2-1一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，包括接入交流電的軟啟動電路，對開關電源裝置輸入的交流電進行整流並輸出直流電的整流校正電路，檢測交流電的實際電壓的交直流檢測模塊，與交直流檢測模塊連接、根據實交流電的實際電壓控制軟啟動電路進行過電壓脫離的繼電器控制電路，和為輸出電源供電的電源電路，以及為交直流檢測模塊與繼電器控制電路供電的輔助電源；軟啟動電路包括並聯的第一開關和第二開關，以及與第一開關串聯的軟啟動電阻和二極體；軟啟動電阻可以是一端與第一開關連接、且另一端與二極體連接，如圖2所示。軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖2-1所示。第二開關一端連接交流電輸入，另一端連接整流校正電路的輸入端；所述的第一開關和第二開關為繼電器觸點，第一開關為常閉觸點，第二開關為常開觸點；繼電器控制電路中設有邏輯判斷單元，當開關電源裝置輸入的電壓高於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關和第二開關斷開實現過電壓脫離；當開關電源裝置輸入的電源低於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關電源裝置閉合對電源電路和輔助電源進行充電，軟啟動完成後再控制第二開關閉合，開關電源裝置進入正常工作狀態。整流校正電路的輸出端與整流校正電路的輸入端連接，軟啟動電阻通過二極體與該整流校正電路的輸出端連接；交直流檢測模塊是檢測交流電輸入的實際交流電壓的交流檢測單元，或者檢測整流校正電路輸出的實際直流電壓的直流檢測單元，或者交流檢測單元和直流檢測單元的組合，交流檢測單元中預設有上限交流電壓，直流檢測單元中預設有上限直流電壓；交流檢測單元對比上限交流電壓和實際交流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元，直流檢測單元對比上限直流電壓和實際直流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元。軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；並且軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。輔助電源的輸入端與整流校正電路的輸出端連接。本實用新型的技術構思是:交流檢測單元實時檢測交流電電源的實際交流電壓，直流檢測單元實時檢測整流校正電路輸出的實際直流電壓，當實際交流電壓高於預設的上限交流電壓或實際直流電壓高於上限直流電壓時，邏輯判斷單元使第一開關和第二開關斷開，交流電電源與整流校正電路的連接斷開，實現過電壓脫離。當實際交流電壓低於上限交流電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關閉合，交流電通過第一開關、軟啟動電阻、二極體對開關電源裝置的電源電路供電。本實用新型具有能夠實現當交流輸入電壓過高時模塊能夠自身實現過壓脫離、結構簡單、成本低廉的優點。實施例二參照圖3、3-1本實施例與實施例一的區別在於:軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接。軟啟動電阻可以是一端與第一開關連接、且另一端與第一二極體連接，如圖3所示。軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖3-1所示。其餘結構都一樣。實施例三參照圖4、4-1本實施例與實施例一的區別在於:軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。軟啟動電阻可以是一端與第一開關連接、且另一端與第二二極體連接，如圖4所示。軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖4-1所示。其餘結構都一樣。實施例四參照圖5、5-1本實施例與實施例一的區別指出在於:軟啟動電阻由第一電阻和第二電阻組成，第一電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；第二電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。第一電阻與第一二極體串聯，可以是第一電阻一端與第一開關連接、另一端與第一二極體的正極端連接，如圖5所示；也可以是第一電阻一端第一二極體的負極端連接、另一端與整流校正電路的輸出正母線連接，如圖5-1所示。第二電阻與第二二極體串聯，可以是第二電阻一端與第一開關連接、另一端與第二二極體的正極端連接，如圖5所示；也可以是第二電阻一端第二二極體的負極端連接、另一端與整流校正電路的輸出負母線連接，如圖5-1所示。其餘結構都相同。實施例五參照圖6、6_1本實施例與實施例一的區別在於:輔助電源的輸入端與接入交流電連接。其餘結構都相同。輔助電源直接與交流電連接，交流電直接對輔助電源充電，而後輔助電源對交流檢測單元、直流檢測單元和邏輯判斷電源供電。本實施例中，軟啟動電阻與二極體的串聯方式也有兩種:1、軟啟動電阻是一端與第一開關連接、且另一端與二極體連接，如圖6所示。2、軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖6-1所示。[0068]實施例六參照圖7、7-1本實施例與實施例一的區別指出在於:輔助電源的輸入端與接入交流電連接。軟啟 動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接。軟啟動電阻可以是一端與第一開關連接、且另一端與第一二極體連接，如圖7所示。軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖7-1所示。其餘結構都相同。實施例七參照圖8、8_1本實施例與實施例一的區別指出在於:輔助電源的輸入端與接入交流電連接。軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。軟啟動電阻可以是一端與第一開關連接、且另一端與第二二極體連接，如圖8所示。軟啟動電阻也可以是一端與交流電輸入端連接、且另一端第一開關連接，如圖8-1所示。其餘結構都一樣。實施例八參照圖9、9_1本實施例與實施例一的區別指出在於:輔助電源的輸入端與接入交流電連接。軟啟動電阻由第一電阻和第二電阻組成，第一電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；第二電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。第一電阻與第一二極體串聯，可以是第一電阻一端與第一開關連接、另一端與第一二極體的正極端連接，如圖5所示；也可以是第一電阻一端第一二極體的負極端連接、另一端與整流校正電路的輸出正母線連接，如圖5-1所示。第二電阻與第二二極體串聯，可以是第二電阻一端與第一開關連接、另一端與第二二極體的正極端連接，如圖9所示；也可以是第二電阻一端第二二極體的負極端連接、另一端與整流校正電路的輸出負母線連接，如圖9-1所示。其餘結構都相同。實施例九參照圖10本實施例與實施例一的區別指出在於:輸入的交流電為三相交流電，其中兩根火線上分別設有軟啟動電路。結合圖10具體說明為:火線LI上設有一組軟啟動電路,軟啟動電路包括開關Kl和開關K2，開關Kl 一端與交流電連接、另一端與軟啟動電阻Zl連接，軟啟動電阻Zl與二極體Dl的正極端連接，二極體Dl的負極端與整流校正電路的輸出正母線連接；軟啟動電阻Zl同時與二極體D2的負極端連接，二極體D2的正極端與整流校正電路的輸出負母線連接；開關K2 —端與交流電輸入端連接、另一端與整流校正電路的輸入端連接。火線L2上設有另一組軟啟動電路，軟啟動電路包括開關K3和開關K4，開關K3 —端與交流電連接、另一端與軟啟動電阻Z2連接，軟啟動電阻Z2與二極體D3的正極端連接，二極體D3的負極端與整流校正電路的輸出正母線連接；軟啟動電阻同時與二極體D4的負極端連接，二極體D4的正極端與整流校正電路的輸出負母線連接。開關K4 一端與交流電輸入端連接、另一端與整流校正電路的輸入端連接。本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式的列舉，本實用新型的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護範圍也及於本領域技術人員根據本實用新型構思所能夠想到的等同技術手段。
權利要求1.一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，包括接入交流電的軟啟動電路，對開關電源裝置輸入的交流電進行整流並輸出直流電的整流校正電路，檢測交直流實際輸入電壓的交直流檢測模塊，與交直流檢測模塊連接、根據實際輸入電壓控制軟啟動電路進行過電壓脫離的繼電器控制電路，和為輸出電源供電的電源電路，以及為交直流檢測模塊與繼電器控制電路供電的輔助電源； 其特徵在於:軟啟動電路包括並聯的第一開關和第二開關，第一開關一端連接交流電輸入，另一端通串聯一軟啟動電阻，軟啟動電阻連接二極體，二極體與整流校正電路的輸出極相連； 第二開關一端連接交流電輸入，另一端連接整流校正電路的輸入端； 所述的第一開關和第二開關為繼電器觸點，第一開關為常閉觸點，第二開關為常開觸點；繼電器控制電路中設有邏輯判斷單元，當開關電源裝置電壓高於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關和第二開關斷開實現過電壓脫離；當開關電源裝置電壓低於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關電源裝置閉合，軟啟動完成後再控制第二開關閉合。
2.如權利要求1所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:整流校正電路為全橋式整流電路或者整流校正電路，或者全橋式整流電路和整流校正電路的組合，軟啟動電阻通過二極體與該整流校正電路的輸出端連接； 交直流檢測模塊包括檢測交流電輸入的實際交流電壓的交流檢測單元或者包括檢測整流校正電路輸出的實際直流電壓的直流檢測單元，或者兩者的組合，交流檢測單元中預設有上限交流電壓，直流檢測單元中預設有上限直流電壓；交流檢測單元對比上限交流電壓和實際交流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元，直流檢測單元對比上限直流電壓和實際直流電壓、並將對比結果輸入邏輯判斷單元。
3.如權利要求2所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接。
4.如權利要求2所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。
5.如權利要求2所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:軟啟動電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；並且軟啟動電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。
6.如權利要求2所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:軟啟動電阻由第一電阻和第二電阻組成，第一電阻串聯第一二極體，第一二極體的負向端與整流校正電路的輸出正母線連接；第二電阻串聯第二二極體，第二二極體的正向端與整流校正電路的輸出負母線連接。
7.如權利要求1-6之一所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:輔助電源的輸入端與整流校正電路的輸出端連接，或者與交流輸入端連接，或者同時與整流校正電路的輸出端、交流輸入端連接。
8.如權利要求7所述的具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，其特徵在於:輸入的交流電為三相交流電，其中兩根火線上分別設有軟啟動電路。
專利摘要一種具有交流輸入過壓保護的開關電源裝置，包括軟啟動電路，整流校正電路、交直流檢測模塊、繼電器控制電路、電源電路和輔助電源；軟啟動電路包括並聯的第一開關和第二開關，軟啟動電阻，軟啟動電阻連接二極體，二極體與整流校正電路的輸出極相連；第二開關一端連接交流電輸入，另一端連接整流校正電路的輸入端；第一開關和第二開關為繼電器觸點；繼電器控制電路中設邏輯判斷單元，當開關電源裝置輸入的電壓高於預設電壓時，邏輯判斷單元控制第一開關和第二開關斷開實現過電壓脫離。本實用新型具有能夠實現當交流輸入電壓過高時模塊能夠自身實現過壓脫離、結構簡單、成本低廉的優點。
文檔編號H02H7/125GK202957583SQ20112056449
公開日2013年5月29日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者韋康, 郭衛農 申請人:杭州中恆電氣股份有限公司