一種多路輸入交直流混合供電電源的製作方法
2023-06-04 13:19:36
專利名稱：一種多路輸入交直流混合供電電源的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供電電源，具體是指一種多路輸入交直流混合供電電源。
背景技術：
隨著科技的發展，人們對電源的供電質量及可靠性提出了越來越高的要求， 特別是一些要求不間斷供電的運用場合(如電力系統)對系統可靠性的要求非常 嚴格；同時又希望能有更低的價格，更廣的應用範圍。在普遍的電源系統中都匹 配有備用供電電源，但一般情況下只有一個電源有效，如果主電源有效，備用電 源即無效；如果備用電源無效，主電源即無效。主電源與備用電源之間的切換需 要一定的時間，由此降低了系統的可靠性及可操作性。
發明內容
本發明的目的在於提供一種多路輸入交直流混合供電電源，其不需要切換器 來控制主電源和備用電源之間的切換，能實現供電系統的熱備份以及電源的熱備 份，使主電源和備用電源雙重有效。
為達到上述目的，本發明通過以下的技術措施來實現， 一種多路交直流混合 供電電源，包括
一個主電源；
至少一個以上的備用電源； 對應主電源及相關備用電源數目的整流橋； 與整流橋的輸出端相接的後級AC/DC電源轉換器；
主供電電源的輸出端連接一個整流橋，每個備用供電電源的輸出端分別連接 一個整流橋，所有整流橋的輸出端相併聯，其中並聯後整流橋的正輸出端連接在 AC/DC電源轉換器的火線輸入端，整流橋的負輸出端連接在AC/DC電源轉換器 的零線輸入端；根據每個輸入源本身的幅值來自動選擇其中一個供電電源處於工 作狀態或多個供電電源同時處於工作狀態。
為了使轉換器部分在電源開路時的可靠性也得到提高，進一步提高整個供電 電源的可靠性，在後級AC/DC電源轉換器處並聯一個以上相同規格的AC/DC電源轉換器。
作為對本發明的進一步改進，為了防止多個AC/DC電源轉換器輸出電壓不 一致時的電流倒灌，在每個AC/DC電源轉換器正輸出端增設二極體，AC/DC電 源轉換器正輸出端接二極體的陽極，每個二極體的陰極相連後輸出。
與現有技術相比，本發明具有以下特點
1、 不需要額外的切換器來控制主供電電源和備用供電電源之間的切換，避 免了不必要的成本投入，可實現高性價比電源；
2、 由於沒有採用控制切換器，而是直接根據輸入源本身來控制主供電電源 與備用供電電源之間的自動切換，減小了轉換時間，實現了不間斷供電， 增強了電源的可靠性，實現了熱備份功能，使主供電電源和備用供電電 源雙重有效；
3、 由於AC/DC電源轉換器都內置整流橋，因此，這裡的主供電電源和備 用供電電源可以是交流電源也可以直流電源。同時，採用多個整流橋的 方式，擴大了輸入電壓範圍，輸入電壓可以是不同頻率，不同相位的交 流，或者一個交流， 一個直流，甚至兩個都為直流輸入。
圖1為本發明實施例一的電路圖2為本發明實施例一中主電源為交流電 圖3為本發明實施例一中主電源為直流電 圖4為本發明實施例一的工作狀態圖； 圖5為本發明實施例二的電路圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明所述的一種多路交直流混合供電電源進一步 加以闡述。
在圖1所示的實施例一中， 一種多路交直流混合供電電源，包括一個主供電 電源， 一個備用供電電源，整流橋A，整流橋B， AC/DC電源轉換器，後級設 備(負載)。整流橋A的輸入端連接主供電電源，整流橋B的輸入端連接備用供
，備用電源為直流電時的波形圖; ，備用電源為交流電時的波形圖;電電源。整流橋A與整流橋B的輸出端並聯後連接到AC/DC電源轉換器的輸入 端，其中並聯後整流橋的正輸出端連接在AC/DC電源轉換器的火線輸入端，整 流橋的負輸出端連接在AC/DC電源轉換器的零線輸入端；AC/DC電源轉換器 的輸出端連接後級設備，對其供電。
由於AC/DC電源轉換器都內置整流橋，因此，這裡的主供電電源和備用供 電電源可以是交流電源也可以直流電源。
當主供電電源及備用供電電源都是交流電源時，若主供電電源的電壓值大於 備用供電電源的電壓值，主供電電源的交流電經過整流橋A後被整流成脈動直 流電，而備用供電電源的電壓值低於主供電電源的電壓值，所以整流橋B被反 向截止，僅由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電，備用供電電源不起作用。 只有當主供電電源出現故障時，整流橋B才會由反向截止變為正嚮導通，由備 用供電電源給AC/DC電源轉換器供電；若主供電電源的電壓值等於備用供電電 源的電壓值，主供電電源和備用供電電源的交流電分別通過整流橋A和B被整 流成大小相等的脈動直流電，由二者共同給AC/DC電源轉換器供電，只有當其 中的某個供電電源出現故障時，才由另一個供電電源單獨給AC/DC電源轉換器 供電；若主供電電源的電壓值小於備用供電電源的電壓值，整流橋A被截止， 整流橋B導通，僅由備用供電電源給AC/DC電源轉換器供電，只有當備用供電 電源出現故障時，整流橋A才會導通，由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電。
當主供電電源及備用供電電源都是直流電源時，若主供電電源的電壓值大於 備用供電電源的電壓值，主供電電源的直流電經過整流橋A的Dl和D3後給 AC/DC電源轉換器供電，而備用供電電源的電壓值低於主供電電源的電壓值， 所以整流橋B被截止，整個整流橋B不工作，僅由主供電電源給AC/DC電源轉 換器供電，備用供電電源不起作用，只有當主供電電源出現故障時，整流橋B 的D5和D7才會導通，由備用供電電源給AC/DC電源轉換器供電；若主供電電 源的電壓值等於備用供電電源的電壓值，整流橋A的Dl和D3和整流橋B的D5 和D7都導通，由主供電電源和備用供電電源共同給AC/DC電源轉換器供電， 只有當其中的某個供電電源出現故障時，才由另一個單獨給AC/DC電源轉換器 供電；若主供電電源的電壓值小於備用供電電源的電壓值，整流橋A的Dl和 D3會被截止，整流橋A不工作，僅由備用供電電源經過整流橋B的D5和D7單獨給AC/DC電源轉換器供電，只有當備用供電電源出現故障時，整流橋A的 Dl和D3才會導通，由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電。
當主供電電源為交流電源，備用供電電源為直流電源時，若主供電電源電壓
值的^倍大於備用供電電源的電壓值，主供電電源的交流電經整流橋整流後形成
頻率為原來的2倍，峰值電壓為原來的^倍，波形如圖2所示。圖中陰影部分是
主供電電源的交流電經整流橋整流後的電壓值大於備用供電電源電壓的部分，這 時由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電。除陰影以外的部分是主供電電源的 交流電經整流橋整流後電壓值小於備用供電電源電壓的部分，這時由備用供電電 源給AC/DC電源轉換器供電。可見在兩個供電電源都正常的情況下是由主供電 電源和備用供電電源輪流給AC/DC電源轉換器供電，只有當其中某個供電電源 出現異常時，才完全由另外一個供電電源供電；若主供電電源的交流電的電壓值
的^2倍等於備用供電電源的電壓值時，主供電電源只在整流後電壓處於峰值時給 AC/DC電源轉換器供電，其餘時候僅由備用供電電源單獨給AC/DC電源轉換器 供電。只有當備用供電電源出現故障時，才由主供電電源給AC/DC電源轉換器
供電；若主供電電源電壓值的^倍小於備用供電電源的電壓值，整流橋A被截 止，僅由備用電源單獨給AC/DC電源轉換器供電。只有當備用供電電源出現故 障時，整流橋A導通，由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電。
當主供電電源為直流電源，備用供電電源為交流電源時，若主供電電源直流
電壓值的大於備用供電電源電壓值的A倍，整流橋B被反向截止，僅由主供電電 源給AC/DC電源轉換器供電，只有當主供電電源出現故障時，整流橋B才導通， 由備用供電電源給AC/DC電源轉換器供電；若主供電電源直流電壓值的等於備
用供電電源電壓值的^倍，則僅由主供電電源給AC/DC電源轉換器供電，只有
當主供電電源出現故障時，才由備用供電電源給AC/DC電源轉換器供電；若主
供電電源直流電壓值小於備用供電電源電壓值的&倍，波形如圖3所示。圖中陰
影部分是主供電電源的直流電壓值小於備用供電電源交流電經整流橋整流後的 電壓值的部分，整流橋A的D1和D3會被反向截止，整個整流橋A不工作，僅 由備用供電電源給AC/DC電源轉換器供電。除陰影部分以外是主供電電源的直流電壓值大於備用供電電源交流電經整流橋整流後的電壓值的部分，由主供電電 源給AC/DC電源轉換器供電。可見在兩個供電電源都正常的情況下是由主供電 電源和備用供電電源輪流給AC/DC電源轉換器供電，只有當其中某個供電電源 出現異常時，才完全由另外一個供電電源供電。
上述相關工作狀態綜合後整理為表格，如圖4所示。
圖5所示實施例與實施例一基本相同，不同之處在於圖1所示實施例中，整 流橋A與整流橋B的輸出端並聯後連接到AC/DC電源轉換器的輸入端，AC/DC 電源轉換器只有一個，而在圖5所示實施例中，為了使轉換器部分在電源開路時 的可靠性也得到提高，進一步提高整個供電電源的可靠性，在AC/DC電源轉換 器處並聯一個相同規格的AC/DC電源轉換器；同時，為了防止兩模塊輸出電壓 不一致時的電流倒灌，增加二極體D9， D10， AC/DC電源轉換器正輸出端接二 極管D9， D10的陽極，二極體D9， D10的陰極相連後輸出。
上述實施例中，輸入為兩路，即一個主電源， 一個備用電源，也可以增加備 用電源，即一個主電源及至少一個以上的備用電源，而成為多路輸入，同時相應 增加整流橋，其工作原理與上述實施例一樣，根據每個設定的輸入源本身的幅值 來自動選擇其中一個供電電源處於工作狀態或多個供電電源同時處於工作狀態， 即可實現本發明功能。
上述實施例中，後級AC/DC電源轉換器可以為一個單獨的AC/DC電源轉 換模塊或者多個AC/DC電源模塊的並聯，也可以是任意一個在耐壓值上滿足的 電源系統。由於AC/DC電源模塊的種類很多，可以為任意型號的AC/DC電源 模塊。
因此，由本發明引申或變形的不同於以上實施例的其他實施方式，都可實現 本發明的目的，將屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種多路輸入交直流混合供電電源，其特徵在於包括一個主電源；至少一個以上的備用電源；對應主電源及相關備用電源數目的整流橋；與整流橋的輸出端相接的後級AC/DC電源轉換器；主供電電源的輸出端連接一個整流橋，每個備用供電電源的輸出端分別連接一個整流橋，所有整流橋的輸出端相併聯，其中並聯後整流橋的正輸出端連接在AC/DC電源轉換器的火線輸入端，整流橋的負輸出端連接在AC/DC電源轉換器的零線輸入端；根據每個輸入源本身設定的幅值來自動選擇其中一個供電電源處於工作狀態或多個供電電源同時處於工作狀態。
2、 根據權利要求1所述的一種多路輸入交直流混合供電電源，其特徵在於在後級AC/DC電源轉換器處並聯一個以上相同規格的AC/DC電源轉換器。
3、 根據權利要求2所述的一種多路輸入交直流混合供電電源，其特徵在於在每個AC/DC電源轉換器正輸出端增設二極體，AC/DC電源轉換器正輸出端接二極體的陽極，每個二極體的陰極相連後輸出。
全文摘要
本發明公開了一種多路輸入交直流混合供電電源，主供電電源的輸出端連接一個整流橋，每個備用供電電源的輸出端分別連接一個整流橋，所有整流橋的輸出端相併聯，其中並聯後整流橋的正輸出端連接在AC/DC電源轉換器的火線輸入端，整流橋的負輸出端連接在AC/DC電源轉換器的零線輸入端。優點在於不需要額外的切換器來控制主、備用電源切換，實現高性價比電源；減小了轉換時間，實現了不間斷供電，增強了電源的可靠性，實現了熱備份功能，使主供電電源和備用供電電源雙重有效；採用多個整流橋的方式，擴大了輸入電壓範圍，輸入電壓可以是不同頻率，不同相位的交流，或者一個交流，一個直流，甚至兩個都為直流輸入。
文檔編號H02J9/06GK101552543SQ20091003649
公開日2009年10月7日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者王中於 申請人:廣州金昇陽科技有限公司