[实用新型]低电压大电流同步整流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及供电开关电源技术领域，具体涉及一种为工业生产自控设备供电的低电压大电流同步整流电源。

背景技术

目前用在工业过程控制系统的开关电源很多，在大功率开关电源方面一些生产制造厂家虽然采用了新技术，但考虑到功率的因素，在元器件的选用上还是分立件过多，这样就使得开关电源整体结构难以体现新技术的优势，工作在大功率状态下其稳定性、可靠性难以保证，故障率高，特别是对自动化程度比较高的工业设备来说，这样的开关电源显然很难适应装备的需求。

近年来随着电源技术的发展，同步整流技术正在向低电压、大电流输出的DC/DC变换器中迅速推广应用。DC/DC变换器的损耗主要由3部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下，整流二极管的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为突出。快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达1.0～1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管(SBD)，也会产生大约0.6V的压降，这就导致整流损耗增大，电源效率降低。举例说明，目前笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压，所消耗的电流可达20A。此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50％。即使采用肖特基二极管，整流管上的损耗也会达到(18％～40％)PO，占电源总损耗的60％以上。因此，传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要，成为制约DC/DC变换器提高效率的瓶颈。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种设计结构合理，高效节能、输出纹波系数低、输出电压稳定、安全稳定、可靠性高的低电压大电流同步整流电源。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种低电压大电流同步整流电源，其特征在于：由电源滤波、过流保护、单相桥式整流滤波电路，开关电源控制模块，同步整流电路和失压滤波保护电路构成；其中电源滤波、过流保护、单相桥式整流滤波电路提供已滤除了高次谐波的工频电压，输出一个平滑的直流电供给开关电源控制模块，经低电压大电流的同步整流电路，经IC控制低内阻、大电流、低电压MOS管在变压器输出过零点进行有效地导通与关断控制，进而实现同步整流；

所述电源滤波、过流保护、单相桥式整流滤波电路用于控制输入电压的电磁干扰及过流保护，包括电磁干扰滤波器T1、保险丝管F1、第五二极管D5、第八电阻R8和桥式整流器BT101，所述保险丝管F1接至电磁干扰滤波器T1输入端，作用于过载保护，所述电磁干扰滤波器T1对输入电路产生的共模、串模电磁干扰高衰减后，向桥式整流器BT101提供输入电压；所述电磁干扰滤波器T1与桥式整流器BT101之间接有电流抑制器RT，限制冲击电流对桥式整流器BT101的不良影响；所述第五二极管D5和第八电阻R8串联后组成电源指示电路，所述桥式整流器BT101上并联有第十电容C10，所述桥式整流器BT101对输入的交流电压整流后，由第十电容C10进行滤波，提供一个约300V的直流电，供给开关电源模块电路输入端；

所述开关电源控制模块由DC/DC电源模块U2和开关变压器组成，所述开关变压器输出几组非连续输出电流，供同步整流电路使用；

所述同步整流电路包括两组变压器、第一整流IC集成芯片U1、第三整流IC集成芯片U3、第一二极管D1)、第一电容C1、第二电容C2、第三二极管D3、第十三电容C13、第十五电容C15、第一电阻R1、第五电阻R5、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三电阻R3、第九电容C9、第七电阻R7、第十六电容C16、第三电容C3、第五电容C5和第二滤波电感L2；两组变压器辅助绕组分别经第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第三二极管D3、第十三电容C13、第十五电容C15给第一整流IC集成芯片U1、第三整流IC集成芯片U3供电，当第一整流IC集成芯片U1、第三整流IC集成芯片U3第1引脚经第一电阻R1、第五电阻R5检测负压，第一整流IC集成芯片U1、第三整流IC集成芯片U3驱动引脚4，输出控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2的导通与关闭，进而形成同步整流控制；所述第三电阻R3、第九电容C9与第七电阻R7、第十六电容C16分别为尖峰吸收电路，用于保护第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，这样就得到了一组低电压大电流的直流输出电源，再经第三电容C3、第五电容C5和第二滤波电感L2接至失压保护续流电路；