[发明专利]一种直流电源模块

说明书

技术领域

本发明涉及电源，尤其是涉及一种直流电源模块。

背景技术

现有的直流电源模块一般都包括依次逐级连接的输入电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)滤波器、功率因数校正(PowerFactor Correction，简称PFC)功率级、DC/DC变换功率级。如图1所示的直流电源模块是一典型的直流电源模块，图中Vin为交流或者直流电源输入，R1为负载。其PFC功率级电路包括整流桥B1和一不隔离的升压开关电源电路，简称Boost电路，其中Boost电路是一种最基本的DC/DC拓扑，设有一个开关管S1和一个二极管D1，或者是其对应的衍生软开关电路；DC/DC电路为谐振电路，包括开关管S3、S4、主变压器T1、与主变压器串联的Cr、Lr等谐振器件，以及输出整流二极管D2、D3。这种直流电源模块的缺陷是：输入的功率整流桥B1存在较大的损耗，输出的整流二极管D2、D3是功率快恢复二极管，也存在较大的损耗。原因是它们的载流量大，且正向导通压降一般都超过1V，从而造成整个直流电源模块的效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的缺陷，提出一种直流电源模块。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种直流电源模块，包括依次逐级连接的EMI滤波器、PFC功率级电路和DC/DC变换功率级电路，所述PFC功率级电路包括Boost电路，所述DC/DC变换功率级电路包括由开关管、主变压器、与主变压器连接的谐振器件组成的谐振变换电路以及输出整流管，所述开关管与所述PFC功率级电路的输出端连接，所述与主变压器串联的谐振器件连接在所述开关管与所述主变压器的原边线圈之间，所述输出整流管与所述主变压器的副边线圈连接。

这种直流电源模块的特点是：

所述PFC功率级的Boost电路是包括两个单Boost电路的无桥PFC电路拓扑，所述无桥PFC电路拓扑的两个单Boost电路分别与所述EMI滤波器的两个输出端连接。由无桥PFC电路拓扑实现整流和升压的功能，以提高PFC功率级的效率。

本发明的技术问题可以通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述两个单Boost电路的第一Boost电路包括第一电感、第一二极管和第一开关管，所述第一二极管的正极与第一开关管的漏极连接，所述第一二极管的负极与所述PFC功率级的一输出端连接，所述第一开关管的源极与所述PFC功率级的另一输出端连接，所述第一电感的一端与所述第一二极管的正极与第一开关管的漏极的连接点连接，所述第一电感的另一端与所述EMI滤波器的一输出端连接。

所述两个单Boost电路的第二Boost电路包括第二电感、第二二极管和第二开关管，所述第二二极管的正极与第二开关管的漏极连接，所述第二二极管的负极与所述PFC功率级的一输出端连接，所述第二开关管的源极与所述PFC功率级的另一输出端连接，所述第二电感的一端与所述第二二极管的正极与第二开关管的漏极的连接点连接，所述第二电感的另一端与所述EMI滤波器的另一输出端连接。

本发明的技术问题也可以通过以下进一步的技术方案予以解决，采用低导通电阻的开关管替代二极管以消除二极管的导通损耗，更进一步提高PFC功率级电路的效率。

所述两个单Boost电路的第一Boost电路包括第一电感、第三开关管和第一开关管，所述第三开关管的源极与第一开关管的漏极连接，所述第三开关管的漏极与所述PFC功率级的一输出端连接，所述第一开关管的源极与所述PFC功率级的另一输出端连接，所述第一电感的一端与所述第三开关管的源极与第一开关管的漏极的连接点连接，所述第一电感的另一端与所述EMI滤波器的一输出端连接。

所述两个单Boost电路的第二Boost电路包括第二电感、第四开关管和第二开关管，所述第四开关管的源极与第二开关管的漏极连接，所述第四开关管的漏极与所述PFC功率级的一输出端连接，所述第二开关管的源极与所述PFC功率级的另一输出端连接，所述第二电感的一端与所述第四开关管的源极与第二开关管的漏极的连接点连接，所述第二电感的另一端与所述EMI滤波器的另一输出端连接。

本发明的技术问题还可以通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述DC/DC变换功率级电路的输出整流管是同步整流的MOSFET，以提高DC/DC变换功率级的效率。