[实用新型]用于光伏组件的非隔离开关电源结合直流降压的电源电路

说明书

本实用新型属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种用于光伏组件的非隔离开关电源结合直流降压的电源电路。包括RLC并联谐振带通滤波电路、非隔离开关电源电路与15V→±5V电源电压变换电路；RLC并联谐振带通滤波电路用于滤除光伏组件两端耦合电路上的载波信号，滤波后的电压信号经非隔离开关电源芯片转换为15V的PWM开关信号，再对转换后的PWM开关信号进行滤波，得到15V直流电压信号，经两个三端稳压电源芯片分压、降压及电阻R5的均衡作用得到±5V直流电源，最后通过±5V电源输出滤波电路进一步滤波，将纹波降低到10mV以下。该电路可为光伏组件监测模块电路提供±5V直流电源以及为CPU芯片提供+3.3V直流电源，具有功耗低、成本低及转换效率高等优点。

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏发电技术领域，尤其涉及一种用于光伏组件的非隔离开关电源结合直流降压的电源电路。

背景技术

随着能源结构调整步伐的加快以及国家对绿色能源的大力支持，太阳能光伏产业得以飞速发展。在光伏发电站运行过程中，安装在光伏组件两端的监测模块对太阳能发电站的监控管理起着至关重要的作用。通常情况下，为降低电路的成本及复杂性，监测模块电源电路的输入端从光伏组件两端直接取电，由于光伏组件监测模块电路需采用±5V的电源，以及CPU芯片需采用+3.3V的电源，而光伏组件输出电压为20-60V，远远超出了电源电路的需求范围，因此需将光伏组件两端的直流电压进行降压，以输出相匹配的电能给光伏组件监测模块供电。通常对直流电压进行降压可选用隔离型开关电源，此种开关电源能够直接产生±5V电压，然而这种开关电源价格昂贵，且不实用，因此，亟需设计一种成本低、且能够实现直流电压降压的光伏组件监测模块的电源电路。

实用新型内容

针对上述问题与缺陷，本实用新型提出一种用于光伏组件的非隔离开关电源与直流降压相结合的电路，包括依次串联的RLC并联谐振带通滤波电路、非隔离开关电源电路和15V→±5V电源电压变换电路；

所述RLC并联谐振带通滤波电路包括第一RLC并联谐振带通滤波电路、第二RLC并联谐振带通滤波电路、第三电阻R3和第四电阻R4；所述第一RLC并联谐振带通滤波电路由第一电阻R1、第一电感L1和第一电容C1并联构成，其中，第一RLC并联谐振带通滤波电路的输入端与光伏组件两端的电源电路的正输入端Vi+相连，第一RLC并联谐振带通滤波电路的输出端与第三电阻R3串联；所述第二RLC并联谐振带通滤波电路由第二电阻R2、第二电感L2和第二电容C2并联构成，其中，第二RLC并联谐振带通滤波电路的输入端与电源电路的负输入端Vi-相连，第二RLC并联谐振带通滤波电路的输出端与第四电阻R4串联；第三电阻R3和第四电阻R4分别与非隔离开关电源电路相连，用来将第一RLC并联谐振带通滤波电路和第二RLC并联谐振带通滤波电路与非隔离开关电源电路隔离开，以防止非隔离开关电源电路对第一、二RLC并联谐振带通滤波电路的谐振频率产生影响；

所述非隔离开关电源电路包括非隔离开关电源芯片电路和LC低通滤波电源电路；

所述15V→±5V电源电压变换电路包括直流降压电路和±5V电源输出滤波电路，其中，直流降压电路包括第五电阻R5、第二二极管D2、第三二极管D3、第五电容C5、第六电容C6、第一三端稳压电源芯片U2和第二三端稳压电源芯片U3；在所述直流降压电路中，第五电阻R5的一端与第二二极管D2的阴极相连，另一端与第一三端稳压电源芯片U2相连，第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阳极连接，第三二极管D3的阳极与第二三端稳压电源芯片U3连接，第五电容C5并联到第五电阻R5与第二二极管D2的两端，第六电容C6并联到第三二极管D3的两端；所述第一三端稳压电源芯片U2和所述第二三端稳压电源芯片U3分别与±5V电源输出滤波电路相连。

所述电源电路将非隔离开关电源电路与15V→±5V电源电压变换电路相结合，其中，非隔离开关电源电路可将光伏组件输出的20-60V的直流电压信号转换成15V的直流电压信号，15V→±5V电源电压变换电路可将15V的直流电压信号进一步分压、降压，得到±5V直流电源。