專利名稱：全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域和電源領(lǐng)域，更詳細(xì)地說是涉及通信用基礎(chǔ)開關(guān)電源系統(tǒng)和整流器模塊。
現(xiàn)代通信設(shè)備，如程控電話交換機(jī)、移動通訊等采用的基礎(chǔ)開關(guān)電源系統(tǒng)，是由N+1臺開關(guān)電源整流模塊并聯(lián)運(yùn)行，與直流配電、交流配電、監(jiān)控單元共同組成的有備份的系統(tǒng)，能大大提高電源系統(tǒng)的工作可靠性。全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置就是一種通信用基礎(chǔ)開關(guān)電源整流模塊。整流模塊并聯(lián)運(yùn)行時，要求它們基本上平均分配負(fù)載電流，簡稱均流。
開關(guān)電源裝置的電路結(jié)構(gòu)主要由輸入整流器、輸入濾波器、功率變換器、隔離變壓器、輸出整流濾波器、脈寬調(diào)制控制器、比例積分控制調(diào)節(jié)器等組成。輸入濾波器有無源濾波器和高頻有源濾波器兩種，無源濾波器效率高、成本低、可靠性高，但是它的功率因數(shù)比較低；高頻有源濾波器相對來說效率低、成本高、可靠性稍差，但是它的功率因數(shù)比較高。功率變換器中的逆變開關(guān)電路主要有單端式、半橋式和全橋式幾種形式；時間比例調(diào)節(jié)控制器主要由給定參考值調(diào)節(jié)器、時間比例控制調(diào)節(jié)器、脈寬調(diào)制(簡稱PWM)發(fā)生器等部分組成。對于較大功率的開關(guān)電源裝置，采用三相交流市電輸入比較合適。在設(shè)計較大功率的開關(guān)電源裝置時，主電路采用三相整流濾波、無源功率因數(shù)校正器件、移相全橋移相軟開關(guān)功率變換器、高頻隔離降壓變壓器和高頻輸出整流濾波器，時間比例控制調(diào)節(jié)器采用移相式PWM集成芯片，能使開關(guān)電源具有效率高、功率因數(shù)高、均流特性好、穩(wěn)定性好、雜音小、動態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)。由于將以上技術(shù)組合在一起需要解決信號處理、控制環(huán)路補(bǔ)償、主回路諧振參數(shù)配合、抗干擾等技術(shù)難題，這些技術(shù)解決不好，電源裝置將不能穩(wěn)定工作，而且電氣性能指標(biāo)不好。所以目前還沒有采用以上技術(shù)的開關(guān)電源裝置。
本實(shí)用新型的目的就是實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)組合設(shè)計的開關(guān)電源裝置，使其具有效率高、功率因數(shù)高、均流特性好、穩(wěn)定性好、雜音小、動態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，由三相整流器、輸入濾波器、功率變換器、隔離變壓器、輸出整流濾波器、脈寬調(diào)制控制器、比例積分控制調(diào)節(jié)器等組成，其特征是輸入濾波器采用無源功率因數(shù)校正器件，功率變換器采用全橋移相軟開關(guān)功率變換器。
本實(shí)用新型全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，其中輸入濾波器和無源功率因數(shù)校正器是采用無源的電感和電容器件。
本實(shí)用新型全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，其中移相全橋軟開關(guān)功率變換器的特征是全橋功率變換器中的逆變器采用高頻功率場效應(yīng)晶體管，脈寬調(diào)制控制器采用移相式脈寬調(diào)制集成控制器。
和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，具有效率高、功率因數(shù)高、可靠性高、均流特性好、穩(wěn)定性好、雜音小、動態(tài)響應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)。
為了更好地說明本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)地說明附

圖1是通信基礎(chǔ)開關(guān)電源系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。
附圖2是開關(guān)電源裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是本實(shí)用新型全橋移相軟開關(guān)開關(guān)電源裝置的電路組成結(jié)構(gòu)。
圖號說明1.輸入整流濾波器和功率因數(shù)校正器，2.逆變器，3.脈寬調(diào)制控制器，4.功率變換器，5.隔離降壓變壓器及輸出整流濾波器，6.直流配電，7.交流配電， 8.監(jiān)控模塊，9.整流模塊， 10.均流母線，11.監(jiān)控線， 12.雙路切換裝置，13.輸入整流器， 14.輸入無源濾波和功率因數(shù)校正器，15.電流信號整流器， 16.比例積分調(diào)節(jié)器，17.全橋式逆變器， 18.驅(qū)動脈沖隔離放大器，19.移相式脈寬調(diào)制控制器， 20.均流控制器。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)地說明本實(shí)用新型的組成和工作原理本實(shí)用新型的基本組成部分主要有(見附圖1)輸入整流濾波器和功率因數(shù)校正器(1)、功率變換器(4)和脈寬調(diào)制控制器(3)等，其中功率變換器又包括逆變器(2)和隔離降壓變壓器及輸出整流濾波器(5)兩部分。本實(shí)用新型完成的功能是將三相交流市電(VIN)變換成標(biāo)稱值為-48V、在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的直流電(VO)。本實(shí)用新型全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置是一種通信基礎(chǔ)開關(guān)電源整流模塊(9)，通信基礎(chǔ)開關(guān)電源系統(tǒng)(見附圖2)，是由N+1臺開關(guān)電源整流模塊(9)并聯(lián)運(yùn)行，與直流配電(6)、交流配電(7)、監(jiān)控單元(8)、均流母線(10)、監(jiān)控線(11)和雙路切換裝置(12)共同組成的有備份的系統(tǒng)，能大大提高電源系統(tǒng)的工作可靠性。
1.輸入濾波器和無源功率因數(shù)校正器用無源電感、電容器件組成輸入濾波器和無源功率因數(shù)校正器(14)，配合采用電壓電流雙閉環(huán)控制的功率變換技術(shù)，使功率因數(shù)PF達(dá)到0.945以上。無源電感、電容器件參數(shù)(即LC)，既要根據(jù)對濾波輸出電壓的要求，又要根據(jù)所要求的功率因數(shù)(即PF)值來設(shè)計。
2.移相全橋移相軟開關(guān)功率變換器移相全橋移相軟開關(guān)功率變換器由全橋式逆變器(17)、移相式脈寬調(diào)制控制器(19)、驅(qū)動脈沖隔離放大器(18)、比例積分調(diào)節(jié)器(16)、電流信號整流器(15)以及均流控制器(20)共同組成。其中，全橋式逆變器采用高頻大功率場效應(yīng)晶體開關(guān)管(簡稱VMOSFET)(17V1到V4)；移相式脈寬調(diào)制控制器采用移相式脈寬調(diào)制集成控制芯片(19)來產(chǎn)生相位可調(diào)的兩路驅(qū)動脈沖，經(jīng)驅(qū)動脈沖隔離放大器(18)送給逆變器功率場效應(yīng)晶體開關(guān)管(V1到V4)，控制其工作。用電流互感器(LH)檢測逆變器電流信號，經(jīng)電流信號整流器(15)變換成電壓信號，送給移相式脈寬調(diào)制集成控制芯片(19)，作為電流控制環(huán)的反饋信號。均流控制器(20)將比例積分調(diào)節(jié)器(16)的輸出信號進(jìn)行處理，已使本實(shí)用新型電源裝置實(shí)現(xiàn)均流，組成可靠的通信基礎(chǔ)開關(guān)電源成套裝置。
權(quán)利要求1.全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，由三相整流器、輸入濾波器、功率變換器、隔離變壓器、輸出整流濾波器、脈寬調(diào)制控制器、比例積分控制調(diào)節(jié)器等組成，其特征是輸入濾波器采用無源功率因數(shù)校正器件，功率變換器采用全橋移相軟開關(guān)功率變換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，其特征是其中輸入濾波器和無源功率因數(shù)校正器件是采用無源的電感和電容器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置，其特征是其中移相全橋軟開關(guān)功率變換器中的逆變器采用高頻功率場效應(yīng)晶體管器件，脈寬調(diào)制控制器采用移相式脈寬調(diào)制集成控制器。
專利摘要全橋移相軟開關(guān)通信基礎(chǔ)開關(guān)電源裝置,采用三相整流器、無源功率因數(shù)校正器件、全橋移相軟開關(guān)功率變換器、大功率場效應(yīng)晶體管器件、高頻隔離變壓器、高頻輸出整流濾波器件、比例積分控制調(diào)節(jié)器和可以設(shè)置成電流模式控制的移相式脈寬調(diào)制集成控制器,該實(shí)用新型開關(guān)電源裝置有良好的電氣性能及電磁兼容性,而且功率因數(shù)高、效率高、動態(tài)性能好、穩(wěn)定性好,組成通信基礎(chǔ)開關(guān)電源系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、擴(kuò)容方便。它可以廣泛用于程控交換、移動通訊、數(shù)字微波和衛(wèi)星通訊等領(lǐng)域。
文檔編號H02J3/01GK2390355SQ0020085
公開日2000年8月2日 申請日期2000年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者張國君, 李強(qiáng), 李愛文, 王德兵 申請人:煙臺東方電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司, 煙臺東方玉麟電子有限公司