專利名稱：高壓大功率開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，特別是關(guān)于高壓大功率的DC/DC直流電源變 換的開關(guān)電源。
技術(shù)背景在500 kV以及500 kV以上超髙壓及22G kV高壓輸電線載波通信設(shè)備中，80 W 的高頻大功率放大器需要+ 85 V，最大電流2. 35 A，最大負(fù)載電容470 W的直 流電源。目前DC/DC直流電源變換的開關(guān)電源，輸出的直流電壓最大是60 V (見 YD/T 733 - 94標(biāo)準(zhǔn))，無法滿足這個要求。目前還沒有輸入-48V，輸出+85V, 最大電流2. 35 A,最大負(fù)載電容47(mF的開關(guān)電源。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，為克服上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是設(shè) 計(jì)一種可用于500 kV以及500 kV以上超高壓輸電線及220 kV高壓輸電線的電力 線載波通信設(shè)備中，能提供給80W高頻大功率放大器的直流開關(guān)電源，輸入電壓 -48 V,輸出電壓+ 85 V，最大負(fù)載電流2.35 A，最大負(fù)載電容470 W的高壓 大功率開關(guān)電源。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。高壓大功率開關(guān)電源，由-48V輸入電路l，脈沖功率放大電路2，輸出變壓 器3， +85￥整流濾波輸出電路4，反饋電路5，控制電路6，告警電路7等 七部分電路組成；-48 V輸入電路l的電壓輸出端接入脈沖功率放大電路2的電 壓輸入端和控制電路6的電壓輸入端，控制電路6中的開關(guān)頻率振蕩電路N2的 "11, 14"引腳與脈沖功率放大電路2的MOS的柵極連接，輸出變壓器3輸出端 接入+ 85V整流濾波輸出電路4輸入端，+85V整流濾波輸出電路4經(jīng)分壓器與 反饋電路5連接，反饋電路5中的Ul光耦合器隔離+ 85 V輸出端與控制電路6的 電阻直接連接，告警電路7接+ 85V整流濾波輸出電路4電壓輸出端，在無+ 85V輸 出時，提供繼電器接點(diǎn)閉合的告警信號。上述高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的輸出變壓器3的線圈，雙線并繞，次級繞組II U4)、次級繞組I (13)在內(nèi)，初級繞組II (12)、初級繞組I(11)在外，層間墊聚酯薄膜15 二層作屏蔽層。上述高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述脈沖功率放大電路2中的三極管 選用大功率MOS管。上述高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的大功率MOS管釆用肋條型散熱 器散熱，安裝位置用煙道式方式。上述高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的控制電路6釆用集成電路。上述高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的電路中的整流二極管采用肋 條型散熱器散熱，安裝位置用煙道式方式。有益效果是本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有DC/DC直流電源變換的開關(guān)電源，輸出 的直流電壓最大是60 V，不能滿足在500 kV以及500 kV以上超高壓輸電線和220 kV高壓輸電線的電力線載波通信設(shè)備中，80 W的高頻大功率放大器的需要。本 實(shí)用新型可提供的高壓大功率開關(guān)電源能提供輸入電壓-48 V,輸出電壓+ 85 V,最大負(fù)載電流2. 35 A,最大負(fù)載電容470 PF的開關(guān)電源。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是本實(shí)用新型的電路原理圖。 圖2是本實(shí)用新型的輸出變壓器線圏繞制圖。
具體實(shí)施方式
按圖1電路原理圖將-48 V輸入電路l,脈沖功率放大電路2，輸出變壓器3， + 85V整流濾波輸出電路4,反饋電路5，控制電路6，告警電路7的元器件，用 已制成的印制板裝焊在一起，成為一個完整的高壓大功率開關(guān)電源。-48 V電源輸入電路l, R17電阻和V17發(fā)光二極管組成輸入電源指示電路， F保險(xiǎn)絲，L2、 C2、 Cll起濾波作用，T2互感器，Rl、 R2互感器電阻，Vl保護(hù)二 極管。脈沖功率放大電路2， R5、 R6、 R7、 R8大功率M0S管柵極電阻，R9、 RIO、 Rll、 C5、 C6、 C7防止寄生振蕩及改善輸出波形電阻電容網(wǎng)絡(luò)，V13、 V14大功率M0S管， 型號IRFP250， V18、 V19柵極電壓限幅穩(wěn)壓二極管。輸出變壓器3由EC- 42 2KB磁芯和線圈組成輸出變壓器。 + 85 V整流濾波輸出電路，R12、 R13、 C8、 C9防止寄生振蕩改善輸出脈沖 波形的電阻電容網(wǎng)絡(luò)。V5、 V6、 V7、 V8整流二極管，型號是BYV29， Ll、 L2、 L3 濾波電感，CIO、 C12、 C13、 C14、 C15濾波電容，R14和V11發(fā)光二極管是輸出電 壓指示電路。反饋電路5， Rl、 R2、 RP1反饋電壓取樣電阻電位器，R3、 R4、 R5、 Cl、 V15、 Nl取樣信號直流放大電路，Ul光耦合器隔離+ 85 V輸出端與控制電路的電阻直 接連接?？刂齐娐?， N2是集成電路型號LM3525, 70 kHz開關(guān)頻率振蕩電路。N3是集 成電路型號LM319，比較電路。R3、 R4、 V16、 V12、 C3為-48V恒流源電路。V3、 N4、 R16、 R18、 R19、 R20、 R21、 C7、 C9、 CIO、 D2為輸入電壓控制電路。N3、 RP2、 R9、 RIO、 Rll、 R12、 R13、 R14、 C3、 C4、 C5、 C6、 V2為比較器電路。N2、 R7、 R8、 C2、 C8為70 kHz開關(guān)頻率振蕩器及開關(guān)信號輸出電路，開關(guān)頻率脈寬 調(diào)制信號由N2的"11, 14"引腳輸出至ijMOS管的柵極。告警電路(7), Rl、 R7、 Cl告警電壓取樣電路，Nl、 N2、 R3、 R2、 R4、 R5、 R6、 R8、 VI、 V2、 V3、 Cl、 C2告警控制放大電路，R9繼電器K1告警輸出電路。-48 V輸入電路l濾掉-48V電源中的交流干擾信號，-48 V提供給脈沖功 率放大電路2的直流工作電壓和控制電路6的直流工作電壓?？刂齐娐?產(chǎn)生70 kHz左右開關(guān)頻率的信號給脈沖功率放大電路2的大功率M0S的柵極，使MOS管輸 出一個開關(guān)頻率為70kHz大功率矩形脈沖信號，矩形脈沖寬度受控制電路6控制， 輸出電壓受控制電路6控制。脈沖信號經(jīng)輸出變壓器3耦合到+ 85 V整流濾波輸 出電路4，經(jīng)整流濾波后變成+ 85 V的直流電壓輸出。+85￥輸出電壓經(jīng)分壓器 有很小一部分電壓經(jīng)反饋電路5反饋到控制電路6，再由控制電路6改變M0S管柵 極電壓，使+ 85 V輸出端有穩(wěn)定的電壓+ 85 V輸出。告警電路7在無+ 85 V輸出 時，提供繼電器接點(diǎn)閉合的告警信號。經(jīng)測試，在輸出負(fù)載電阻36.2 Q，負(fù)載電容470 PF狀態(tài)下，輸出直流電壓 + 85 V,電流2. 35 V,功率達(dá)到200 W。按圖2實(shí)施輸出變壓器的線圈繞制，然后裝入EC- 42 2kB磁芯，組成輸出變壓器3。輸出變壓器3，脈沖功率放大電路放大后的矩形脈沖信號經(jīng)輸出變壓器3耦合到+ 85 V整流濾波輸出電路4。輸出變壓器的線圈繞制釆用繞組一層繞完，層 間墊二層聚酯薄膜，有屏蔽層，雙線并繞，次級繞組在內(nèi)初級繞組在外的繞制 方法。線圈先繞次級繞組II (14)，接著依次繞次級繞組I (13),屏蔽層15，初 級繞組I1(12)，初級繞組I(ll)。雙線并繞， 一層繞完，層間墊聚酯薄膜二層， 有屏蔽層二層，線圈架16是EC-42臥式骨架。
權(quán)利要求1、高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于該開關(guān)電源由-48V輸入電路(1)，脈沖功率放大電路(2)，輸出變壓器(3)，+85V整流濾波輸出電路(4)，反饋電路(5)，控制電路(6)，告警電路(7)等七部分電路組成；-48V輸入電路(1)的電壓輸出端接入脈沖功率放大電路(2)的電壓輸入端和控制電路(6)的電壓輸入端，控制電路(6)中的開關(guān)頻率振蕩電路N2的“11，14”引腳與脈沖功率放大電路(2)的MOS的柵極連接，輸出變壓器(3)輸出端接入+85V整流濾波輸出電路(4)輸入端，+85V整流濾波輸出電路(4)經(jīng)分壓器與反饋電路(5)連接，反饋電路(5)中的U1光耦合器隔離+85V輸出端與控制電路(6)的電阻直接連接，告警電路(7)接+85V整流濾波輸出電路(4)電壓輸出端，在無+85V輸出時，提供繼電器接點(diǎn)閉合的告警信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的輸 出變壓器(3)的線圈，雙線并繞，次級繞組II (14)、次級繞組I (13)在內(nèi)， 初級繞組II (l2)、初級繞組I (11)在外，層間墊聚酯薄膜(15) 二層作屏蔽 層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的脈 沖功率放大電路(2)中的三極管選用大功率MOS管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的大 功率MOS管采用肋條型散熱器散熱，安裝位置用煙道式方式。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的控 制電路(6)釆用集成電路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓大功率開關(guān)電源，其特征在于所述的電 路中的整流二極管采用肋條型散熱器散熱，安裝位置用煙道式方式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓大功率開關(guān)電源，它由-48V輸入電路(1)，脈沖功率放大電路(2)，輸出變壓器(3)，+85V整流濾波輸出電路(4)，反饋電路(5)，控制電路(6)，告警電路(7)等七部分電路組成；上述輸出變壓器(3)的線圈，雙線并繞，次級繞組II(14)、次級繞組I(13)在內(nèi)，初級繞組II(12)、初級繞組I(11)在外，層間墊聚酯薄膜(15)二層作屏蔽層。脈沖功率放大電路(2)中的三極管選用大功率MOS管；MOS管、整流二極管采用肋條型散熱器散熱，安裝位置用煙道式方式；控制電路(6)采用集成電路；它是超高壓及高壓輸電線載波設(shè)備中提供給80W高頻大功率放大器的直流電源，輸入電壓-48V，輸出電壓+85V，200W功率。
文檔編號H02M3/337GK201118452SQ20072004546
公開日2008年9月17日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月4日
發(fā)明者劉國浩, 劉建平, 明 戴, 袁秀紅 申請人:江蘇宏圖高科技股份有限公司