[发明专利]一种高压隔离型医疗电源的非接触式调压电路及调压方法

说明书

本发明涉及调压技术领域，具体公开了一种高压隔离型医疗电源的非接触式调压电路，包括直流侧电源、直流电容、LLC谐振变换器、主变压器、副边整流桥、副边母线电容和副边医疗用电源，直流电容与直流侧电源并联，直流侧电源、直流电容和LLC谐振变换器位于主变压器的一次侧，整流桥直流输出负极分别与副边母线电容和副边医疗用电源耦接，整流桥直流输出正极分别与副边母线电容和副边医疗用电源耦接，副边整流桥、副边母线电容和副边医疗用电源位于主变压器的二次侧。本发明原副边间实现完全隔离，不需要光耦或光纤进行原副边信号传输，节约成本，节省体积，提高功率密度。

技术领域

本发明属于高压隔离型电源非接触式的供电调压技术领域，尤其涉及一种结构或体积受限的高压隔离型可供电调压式医疗用电源的电路。

背景技术

非隔离型电路：不带有变压器的电路。

医疗电源领域中，供电电压可能是常规市电电压，负荷的使用时电压也可能是低压，但是原副边之间要有较强的绝缘能力，常用变压器实现，原边由电信号变成磁信号，在副边由磁信号变成电信号，从而保证绝缘性能。但是在此过程中，原边和副边之间的反馈和控制尤为重要。

参照图1，现有技术中同时具有高压隔离要求和供电调压稳压要求的医疗用电源，其电路如图1所示，它包括一个隔离型医疗用电源拓扑以及一个副边电压采样元件，副边辅助电源及高压线性光耦，通过原边控制器采集光耦回传的副边电压信号完成闭环。调压时，控制部分在原边，副边电压通过线性光耦，把这个信息以模拟信号的方式通讯给原边。即是通过通讯的方法实现调压。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

1.这种医疗用电源能实现供电调压以及稳压，但是需要在主变压器之外添加高压线性光耦实现供电调压信号的传递，而且高压线性光耦也需要很高的绝缘性。当高压线性光耦绝缘性不足时，电源将可能通过击穿光耦，损坏原边控制器，最终造成整个电源系统的损坏；

2.随着电压等级的升高，高压线性光耦的成本越来越贵，且线性光耦的温度特性较差，这将导致最终获得的输出电压偏离预设值；

3.高压线性光耦随电压等级的增加，体积一般会随之增大，从而降低了医疗用电源的功率密度，不利于实现小型化；

4.采用线性光耦将导致原副边结构位置相对固定，整个电源无法发生相对旋转，无法应用于输出侧位于旋转机械上的设备(如CT机)。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高压隔离型电源的非接触式调压电路。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高压隔离型医疗电源的非接触式调压电路，直流侧电源、直流电容、LLC谐振变换器、主变压器、副边整流桥、副边母线电容和副边医疗用电源，其中，直流电容与直流侧电源并联，直流侧电源、直流电容和LLC谐振变换器位于主变压器的一次侧，整流桥直流输出负极分别与副边母线电容和副边医疗用电源耦接，整流桥直流输出正极分别与副边母线电容和副边医疗用电源耦接，副边整流桥、副边母线电容和副边医疗用电源位于主变压器的二次侧。

图2中的副边医疗用电源以Buck电路为例，由开关管Q3，续流二极管D1，滤波电感L1，输出滤波电容C1o，输出负载R1o组成，频压转换器，副边信号处理器，以及医疗用电源控制器在图2中以Buck控制器为例。所以整个电路包括直流侧电源Ui，与直流侧电源并联的直流电容Ci，由全桥或半桥构成的LLC谐振变换器拓扑，LLC控制器，原边信号处理器，主变压器T1，副边整流桥B1，副边母线电容C1，Buck电路。整流桥为单相整流桥。其中的LLC控制器可以采用模拟芯片，电源控制器也可以采用模拟芯片。