[发明专利]一种多路输出开关电源的宽范围能量回馈方法及实现电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源老化能量回馈领域，尤其涉及一种多路输出开关电源的宽范围能量回馈方法及实现电路。

背景技术

随着能源的短缺和环境的日益恶化，我们对绿色能源和绿色制造的需求越来越强烈。而老化过程中的能量回馈则是绿色制造的重要组成部分。

众所周知，开关电源的老化，如果用纯阻性老化，那将是能量的巨大浪费，也是制造成本居高不下的重要因素。尤其是对于大批量、大功率电源的制造上，这种浪费尤其明显。目前的大部分老化还是采用纯阻性老化，而对于老化的能量回馈问题，已经有一些解决方案，但都无一例外的存在各种各样的问题和局限性。

现有的开关电源老化能量回馈的方法有以下几种：

一、通信电源的老化能量回馈

如图1所示，对于通信电源的老化能量回馈，其方法比较简单，也很容易实现。因为通信电源是单路输出(48V)，且功率一般都比较大(几千瓦)。更重要的是通信电源都自带并联系统，所以很容易实现整机并联后再逆变回馈。

这种能量回馈方式的优点是简单，方便，回馈效率高。目前主流的通信电源厂商一部分已经采用了这种能量回馈方式。但这种能量回馈的缺点是需要每个模块自带并联功能，并且只对单一输出的大功率电源有效。如果对于多路输出，模块本身又没有并联功能的回馈，这种方式就失去了作用。

二、单对单的能量回馈

如图2所示，这种能量回馈的方式应用对象是单一输出，其功率不大(300瓦左右)。其回馈的基本思路是对每个模块进行DC-DC变换，再统一逆变回馈电网。

这种能量回馈的方式思路简单，目前已经在服务器的电源老化过程中试用。但是实现起来却是非常复杂，由于每个模块都需要相应的DC/DC对应，所以从老化柜到逆变模组间就需要大量复杂的连接线，不仅实现起来不方便，成本也比较昂贵。而且此种回馈方式只对应于单路输出，对于多路输出，例如等离子电视电源其输出多达十几路，其连接会变的极其复杂而无法实现，成本也会剧增。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适合多路输出开关电源的宽范围能量回馈方法及实现电路。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种多路输出开关电源能量回馈方法，采用boost升压均流变压回路，通过数字控制技术进行独立均流控制，将开关电源的多路不同输出电压变换为一路或少数几路电压，然后并联至相应的直流母线上，再通过通用的DC/AC回馈型电子负载回馈电网。

一种多路输出开关电源能量回馈的实现电路，包括多路电源输出端、均流变压电路、回馈电子负载；所述多路电源输出端分别通过所述均流变压电路并联到相应直流母线上，再经过相应的回馈电子负载回馈电网。

其中，将所述多路电源输出端中的一路或几路电源输出端先通过均流变压电路并联到中间直流母线上，再通过第二级的均流变压电路与所述多路电源输出端中的其它电源输出端一起并联到最终直流母线上，后经过一路回馈电子负载回馈电网。

其中，所述均流变压电路包括：第一分压电阻(R1)、第二分压电阻(R2)、电感(L1)、MOS管(Q1)、单片机(U1)、电流采样电阻(Rs)、运放(U2)、二极管(D1)；所述第一分压电阻(R1)与第二分压电阻(R2)串联后并联在电源输出端，所述第一分压电阻(R1)与第二分压电阻(R2)的中点与单片机(U1)的第一A/D采样管脚相连；所述电感(L1)的一端与电源输出端的正向相连，另一端与所述MOS管(Q1)的漏极相连，所述MOS管(Q1)的栅极与单片机(U1)的PWM信号端相连，所述运放(U2)的输出端与单片机(U1)的第二A/D采样管脚相连，其输入端与电流采样电阻(Rs)的一端相连后再联接在MOS管(Q1)的源极，所述电流采样电阻(Rs)的另一端与电源输出端的反向相连；所述二极管D1的阳极与MOS管(Q1)的漏极相连，其阴极与直流母线的正极相连。

其中，所述均流变压电路还包括第三分压电阻(R3)、第四分压电阻(R4)；所述第三分压电阻(R3)与第四分压电阻(R4)串联后并联在直流母线上，所述第三分压电阻(R3)与第四分压电阻(R4)的中点与单片机(U1)的第三A/D采样管脚相连。