[发明专利]一种高压直流输入开关电源及启动辅源封锁方法

说明书

本发明涉及一种高压直流输入开关电源及启动辅源封锁方法，以解决现有高压直流输入开关电源在主电源故障保护时，存在因启动辅源不能完全封锁使主电源反复重启导致元器件损毁，进而导致电源失效的技术问题。本发明高压直流输入开关电源包括高压直流输入、DC/DC或DC/AC、控制和驱动单元、工作辅源以及启动辅源，启动辅源包括第一开关管Q3、第一充电电阻R2、第一充电电容C1、第一稳压管Z1、第二开关管Q5、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、第二稳压管Z2、第二充电电阻R7以及第二充电电容C3。同时本发明还提出了上述高压直流输入开关电源的启动辅源封锁方法，使主电源故障导致工作辅源掉电时，启动辅源保持封锁状态，使故障电源保持封锁状态。

技术领域

本发明涉及一种开关电源的启动技术，具体涉及一种高压直流输入开关电源及启动辅源封锁方法。

背景技术

通常直流输入开关电源上电时都需要一个启动辅源，用于启动主电源，如图1虚线框部分所示。直流输入上电后，第一开关管Q3导通，输入直流电源通过第一充电电阻R2给第一充电电容C1充电，在第一充电电容C1上形成启动电压U1，给控制和驱动单元供电。待主电源启动后，由副边工作辅源产生的控制电压U2给控制和驱动单元供电，同时通过工作辅源产生的封锁电压U3封锁启动辅源，关断第一开关管Q3，使流经第一充电电阻R2的充电电流关断，在第一充电电阻R2上不再产生功率损耗。该启动过程中，第一充电电阻R2上的充电瞬时功耗是额定功耗的几十至几百倍，但工作辅源提供的控制电压U2和封锁电压U3在启动后一直存在。因启动时间很短，一般为几十到几百毫秒，因此第一充电电阻R2的工作时间很短，不致使电阻烧毁。

在常规低压输入电源中，正常工作时，工作辅源可以从直流输入电源端直接取电，即使主电源因为各种故障导致主回路输出封锁，只要不影响直流输入电源的电压，工作辅源仍会正常工作，控制和驱动单元不掉电，封锁电压U3仍然可以封锁第一开关管Q3，第一充电电阻R2不工作。

但是在高压直流输入(比如几千伏电压)电源应用中，如果采用上述方案，工作辅源直接从直流输入高压侧取电，由于绝缘问题，该工作辅源很难设计，并且由于高压绝缘设计导致该辅源的体积非常大。如图1所示，一般选择从电源的输出低压侧取电，经过变压器隔离后，给控制和驱动单元供电。

在图1所示的高压直流输入开关电源辅助供电方案中，主电源发生故障时，一般情况下，为了保护主电源的元器件不被损毁，电源输出端被封锁掉电，导致工作辅源掉电，则控制电压U2和封锁电压U3掉电，启动辅源的第一开关管Q3重新打开，第一充电电阻R2重新参与充电过程。该方案有如下两个缺点：

1)主电源故障时，电源输出端不能完全被封锁，进入打嗝模式，长时间反复重启电源会导致元器件损毁，从而导致该电源失效，并且有可能造成客户负载损坏；

2)主电源故障无法及时解除时，第一充电电阻R2反复参与充电过程，电阻因功耗非常大而很快烧毁，导致该电源失效。

发明内容

本发明的目的是解决现有高压直流输入开关电源在主电源故障保护时，存在因启动辅源不能完全封锁使主电源反复重启导致元器件损毁，进而导致电源失效的技术问题，提出一种高压直流输入开关电源及启动辅源封锁方法，可应用于千伏以上高压直流输入的电源系统中。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高压直流输入开关电源，包括高压直流输入、DC/DC或DC/AC、控制和驱动单元、工作辅源以及启动辅源，其特殊之处在于：

所述启动辅源包括第一开关管Q3、第一充电电阻R2、第一充电电容C1、第一稳压管Z1、第二开关管Q5、第一分压电阻R3、第二分压电阻R4、第二稳压管Z2、第二充电电阻R7以及第二充电电容C3；