[发明专利]适于医疗检测用电源的低噪声高效隔离变换器及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于隔离型直流-直流电能变换技术领域，尤其涉及一种适用于医疗检测用电源如血液分析仪等的低噪声高效隔离变换器及控制方法。

背景技术

相对于其它领域的电源，为现代医疗检测设备（如血液分析仪等）供电的医疗电源对电源的安全性、可靠性、噪声、纹波等都具有更加苛刻的要求，医疗设备电源都必须符合安全、漏电、电磁干扰、辐射和防护等方面的相关规定。为了满足安全性和可靠性的要求，并且为了适应输出电压的需求，通常需要采用隔离型直流变换器。而为了满足电磁和辐射等方面的需求，如何减小电源模块自身的噪声并降低输出电压电流的纹波、向医疗设备提供高品质的供电，一直是该技术领域所研究和关注的重点问题。

传统硬开关隔离变换器工作时将产生严重的高频电磁干扰，采用软开关技术可以有效降低变换器自身所产生的电磁干扰。现有的软开关隔离变换器，例如移相全桥变换器，通常只能实现有源开关管的软开关，而整流二极管仍然工作在硬开关状态。谐振型软开关变换器，例如LLC谐振变换器，可以实现所有开关管和二极管的软开关，但变换器需要采用变频控制，这不仅导致控制复杂，而且给变压器、滤波器等的设计带来了困难。此外，谐振型变换器的输出电流通常是断续的，不利于输出电流纹波的降低。采用交错并联技术可以有效降低输出电压和电流纹波，但这需要同时采用多个变换器模块，使得整个电源系统的结构、设计和控制都变得复杂。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种适于医疗检测用电源的低噪声高效隔离变换器及控制方法。

技术方案：一种适于医疗检测用电源的低噪声高效隔离变换器，包括原边电路、变压器T和副边电路，原边电路包括输入源U_in、第一开关管S1、第二开关管S2、第一电容C1和第二电容C2，变压器T包括原边绕组WP和副边绕组WS，副边电路20包括第一电感L_f1、第二电感L_f2、第三电感L_f3、第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第三开关管S₃、第四开关管S₄、输出滤波电容C_o和负载R_o；所述输入源U_in的正极连于第一开关管S₁的漏极和第一电容C₁的一端，输入源U_in的负极连于第二开关管S₂的源极和第二电容C₂的一端，第一开关管S₁的源极连于第二开关管S₂的漏极和变压器T原边绕组W_P的同名端，变压器T原边绕组W_P的非同名端连于第一电容C₁的另一端和第二电容C₂的另一端；所述变压器T副边绕组W_S的同名端连于第一电感L_f1的一端，第一电感L_f1的另一端连于第一二极管D₁的阳极和第三开关管S₃的漏极，第一二极管D₁的阴极连于第三二极管D₃的阴极、输出滤波电容C_o的一端和负载R_o的一端，输出滤波电容C_o的另一端连于负载R_o的另一端、第三开关管S₃的源极、第四开关管S₄的源极、第二二极管D₂的阳极和第四二极管D₄的阳极，第四二极管D₄的阴极连于变压器T副边绕组W_S的非同名端和第三电感L_f3的一端，第三电感L_f3的另一端连于第三二极管D₃的阳极和第四开关管S₄的漏极。

所述第一电感L_f1为变压器T的漏感。