[发明专利]电源装置和电源系统

说明书

发明领域

本发明涉及具有设置在其输出线中的逆流保护二极管的电源装置，以及具有互相并联的多个这种电源装置的电源系统。

相关技术的描述

已经提出了一种具有互相并联的多个电源装置的电源系统。因为电源装置互相并联，所以电源系统能够为大功率负载供电。并且，甚至在任何一个电源装置出故障的情况下，可以用另一个正常的电源装置来补充出故障的电源装置。

图1表示具有互相并联的两个回扫型开关电压变换器的传统电源系统。用标号100来总地表示传统电源系统。

如所示，传统电源系统100包括并联至负载103的第一开关电压变换器101和第二开关电压变换器102。第一和第二开关电压变换器101和102在电路结构上彼此相同。因此，下文仅仅说明第一开关电压变换器101的电路结构。

第一开关电压变换器101包括AC(交流)输入端111，输入滤波器112和整流电路113。

例如通过把市电AC电压加在AC输入端111上把市电交流电供给第一开关电压变换器101。然后该AC电压加到输入滤波器112。设置输入滤波器112以从输入AC电压中消除电源噪声，然后把没有电源噪声的AC电压加到整流电路113。整流电路113对AC电压整流以提供预定值的DC(直流)输入电压(V_in)。

第一开关电压变换器101还包括具有初级绕组114a和次级绕组114b的变压器114、开关元件115、脉宽调制(PWM)电路116、整流二极管117和滤波电容器118。

变压器114的初级绕组114a的一端连接到整流电路113，后者把DC输入电压(V_in)加在初级绕组114a的这一端上。变压器114的初级绕组114a的另一端经开关元件115连接到地。开关元件115是，例如场效应晶体管(FET)。开关元件115具有连接到PWM电路116的栅极、并且由从PWM电路116提供的PWM信号以脉冲方式驱动。开关元件115由PWM信号脉冲驱动，以接通或断开通过变压器114的初级绕组114a的电流。

变压器114的次级绕组114b的一端连接到地。变压器114的次级绕组114b的另一端连接到整流二极管117的正极。整流二极管117的负极经滤波电容器118连接到地。把整流二极管117的负极与滤波电容器118互相连接的连接点标为D点。在变压器114的次级绕组114b，由于开关元件115的开关操作而从初级绕组114a感生电压。整流二极管117对在次级绕组114b感生的电压整流，并且滤波电容器118对其滤波，以在D点产生DC电压(V_p)。

第一开关电压变换器101还包括分压器119、分压器120、检测输出电压误差的差动放大器121、产生参考电压(V_ref)的参考电压源122和包括发光二极管124和光电晶体管125的光耦合器123。

分压器119和120串联在D点与地之间。差动放大器121具有连接到分压器119与120之间的连接点的反相输入端，还具有连接到参考电压源122的正端的非反相输入端。参考电压源122的负端连接到地。光耦合器123的发光二极管124的正极和负极分别连接到D点和差动放大器121的输出端。光耦合器123的光电晶体管125的发射极和集电极分别连接到地和PWM电路116。

在差动放大器121的反相输入端，把以分压器119与120之间的分压比对D点的DC电压(V_p)分压而产生的DC电压(V_p)提供给差动放大器121。而且，在差动放大器121的非反相输入端把由参考电压源122产生的参考电压(V_ref)提供给它。差动放大器121放大其非反相与反相输入端之间的电压差以提供差动电压，即分压后的DC电压(V_p)与参考电压(V_ref)之间的误差电压。把所述误差电压经光耦合器123加至PWM电路116。PWM电路116根据误差电压改变PWM信号的占空比，并且这样接通或断开开关元件115、使得在D点的DC电压(V_p)稳定在恒定电平。

第一开关电压变换器101还包括逆流保护二极管126、输出电阻127、正输出端128和负输出端129。逆流保护二极管126的正极连接到D点而其负极经输出电阻127连接到正输出端128。负输出端129连接到地。

传统电源系统100具有互相并联的第一和第二开关电压变换器101和102，并且向负载103提供电力。