[实用新型]交直流输入自适应开关电源电路

说明书

本实用新型公开了一种交直流输入自适应开关电源电路，使用无桥BOOST变换器的整流与升压功能取代现有技术方案中的分立的整流功能与升压功能，用开关管替换现有技术方案中整流二极管，从而提升电源效率，解决因为效率低效带来的相关问题；此外，本实用新型采用的控制方案简单高效，解决现有技术方案中控制过于复杂、成本较高、开发难度大等问题。

技术领域

本实用新型涉及一种交直流输入自适应开关电源电路，特别涉及一种应用于工业控制、仪器仪表行业具有超宽输入电压范围的交直流输入自适应开关电源电路。

背景技术

工业现场，能够为设备供电的电源主要有交流电源(如220V/50Hz交流电源、240V/50Hz 交流电源、120V/60Hz交流电源等)和直流电源(如蓄电池提供的24V直流电源、48V直流电源等)两种形式。

在国外，工业控制、仪器仪表行业终端设备供电，目前已有厂商可以提供兼容交流电源 (电压范围85VAC～265VAC)和直流电源(电压范围18VDC～100VDC)的供电装置解决方案，如 EMERSON公司的高准1700型和2700型多功能现场和一体式安装型变送器，其供电可以兼容交流电源和直流电源，此设备的电源可以自动切换交流/直流输入、自动识别电源电压(即交直流输入自适应)，可以兼容85VAC～265VAC输入电压范围的交流电源和18VDC～100VDC输入电压范围的直流电源。这给终端设备用户带来了极大的便利。但是EMERSON公司变送器电源的输出最大功率仅为11W，其具体使用的技术暂也不得而知。

而在国内，工业控制、仪器仪表行业终端设备供电通常的解决方案为：针对交流电源和直流电源这两种电源形式，分别设计不同的电源转换装置给终端设备供电。输入电源是交流电源，通过一个AC/DC电源，将交流电转换为终端设备所需直流电；输入电源是直流电源，则通过一个DC/DC电源，将直流电转换为终端设备所需直流电。如果某些工业现场只能提供交流电源或者直流电源，那么必须根据供电电源类型选择终端设备，这会大大限制终端设备的使用范围。对于只能使用直流供电的终端设备，若误接入交流电源中，可能会直接将终端设备损毁，甚至会引发爆炸、火灾、操作人员触电等严重安全事故。

国内文献给出的解决方案主要构思则主要参考如下：

文献1：蒋荣慰.仪用超宽输入电压范围AC/DC-DC开关电源研制.[硕士学位论文].合肥，合肥工业大学，2015年4月.该文献给出的解决方案为：采用“BOOST升压电路”加上“反激变换器”两级电源级联方案，如果输入电压较低，BOOST升压电路将此低电压先升压到一个适合的高电压，再通过反激变换器得到需要的输出电压；如果输入电压较高，BOOST升压电路不工作，输入电压直接到达反激变换器后得到需要的输出电压。其研究成果已经申请发明专利，申请号为201410257961.0，发明名称为《超宽电压输入范围AC/DC-DC自适应仪用开关电源》，以下简称为专利申请1。