[实用新型]高频开关电源、有源滤波器和逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高频开关电源，特别是涉及一种电力电子设备领域中的高频开关电源。 

背景技术

现代社会的飞速发展，使得人类对电子设备、产品的依赖性越来越大，无论是居民生活消费类的电子产品，还是工业用的各种控制系统、电力设备等都离不开电源。 

开关电源相对于线性电源具有效率、体积和重量等方面的优势，尤其是高频开关电源变得更轻、更小、效率更高，也更可靠，这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。从高频开关电源的组成来看，它由两部分组成：功率级和控制级。功率级的主要任务是根据不同的应用场合和要求，选择不同的拓补结构，同时兼顾半导体元件性能和设计成本；控制级的主要任务是根据电路信号选择合适的控制方式，传统的开关电源控制方式一固定开关频率设计为主。 

但是现有的大多数高频开关电源，其输入电压范围不够宽，通常是交流100V～240V，所以不适用于高压场合使用。而且需要较大（mA毫安级）的启动电流。此外传统开关电源的开关频率固定，也使得空载或者轻载时的功率器件依然有着较大的开关损耗。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的开关电源的输入电压范围不够宽、开关损耗大以及启动电流大的缺陷，提供一种高频开关电源，通过双管反激式电路和PWM控制电源来提高输入电压范围、减小开关损耗及启动电流。 

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的： 

本实用新型提供了一种高频开关电源，其特点是，所述高频开关电源包括一第一级电路、一第二级电路、用于为所述第一级电路提供启动电流的一启动电路以及用于维持所述第一级电路和第二级电路输出电压的稳定的一反馈电路； 

所述第一级电路包括一双管反激式电路、一脉冲变压器初级线圈和用于控制双管反激式电路的MOS管（金属氧化物半导体场效应管）的开关频率的一PWM（脉宽调制）控制电路； 

所述脉冲变压器初级线圈连接于所述双管反激式电路的两个MOS管之间，并分别连接双管反激式电路的上桥的MOS管的源极和下桥的MOS管的漏极； 

所述第二级电路包括一单管反激式电路，所述单管反激式电路接入所述第一级电路输出的电压。 

其中本实用新型中利用双管反激式电路作为第一级电路中功率电路的组成元件，利用双管反激式电路抬高输入端电压的特性，显著地拉高第一级电路输入端的电压，从而拓宽高频开关电源输入端的输入电压范围。 

而且本实用新型采用的控制电路还能够进一步减小启动电路的启动电流，所以能够适用于更多的启动电路，此外，本实用新型还采用PWM控制方式，尤其是准固定脉宽PWM控制方式来取代传统的固定频率的控制方式，从而降低开关损耗。 

采用PWM控制电路能够实时地调整开关频率，从而在空载或轻载时降低开关损耗。 

所述双管反激式电路和单管反激式电路均是现有技术中反激式电路的这一种，反激式电路是功率电路中用于主开关管导通时，二次侧二极管关段，变压器储能；主开关管关断时，二次侧二极管导通，变压器储能向负载释放。而且现有的所述双管反激式电路结构中都是上级具有一MOS管，下级具有一MOS管，此外双管反激式电路和单管反激式电路的具体结构和工作原理 这里就不再赘述。 

并且脉冲变压器初级线圈以及PWM控制电路均是现有的高频开关电源的PWM控制和变压器线圈的一种，这里同样不再详细赘述其功能和结构。 

较佳地，所述双管反激式电路的两个MOS管均为耐压为1200V～1600V的MOS管。 

本实用新型中通过采用采用耐压1200V～1600V的MOS管使得高频开关电源输入端的输入电压可以抬高到800V～1100V。从而显著地扩大了输入电压的电压范围。 

较佳地，所述PWM控制电路为最大开关频率为130KHz的PWM控制电路。即PWM控制电路输出的最大开关频率为130KHz，也就是说，本实用新型的PWM控制电路的电路结构采用现有开关频率上限为130KHz的PWM控制电路结构。由于现有不同种类结构PWM控制电路结构其生成的开关频率各有不相同，为了使得本实用新型能够更加的有效地适用于电力电子设备中，所以需要开关频率上限为130KHz的PWM控制电路结构作为本实用新型的PWM控制电路。 

优选地，所述启动电路为输出启动电流最大为10μA的启动电路。本实用新型中由于采用了较先进的控制电路，因而可以显著地降低启动电流的大小，因此对于本领域技术人员而言，这种小电流的启动电路的种类选择范围更广，更容易实现。