供电系统及电子设备的制作方法

专利检索2024-12-06  34


本申请涉及供电,具体涉及一种供电系统及电子设备。


背景技术:

1、随着电力电子器件及其控制技术的发展进步,电子设备对供电系统输入电力的质量和电压的稳定性的要求也随之提高。

2、电子设备以医疗设备为例,医疗设备中的医疗成像设备在医学应用中用于获取人体组织的图像,它包括多个子系统需要不同的电压种类和电平,包括交流、直流、高压、低压、恒定电压及梯度电压等等,此外,医疗成像设备的供电系统还需要处理不同地理区域的多个电压电平和频率。

3、在现有技术中,为了满足上述要求,传统的医疗成像设备的供电系统需要根据输入电压等级及频率的不同(例如,不同国家的电压标准以及50hz或60hz)而作调整,这种变压器往往要做成多输入抽头,铁芯材料也要做成适应不同电压和频率的大小,这样对系统设计必然造成不便和不必要的浪费。另外,这种基于传统电力变压器的供电系统因为缺乏有效的反馈调整控制机制,它的输出电压(无论是交流还是直流)会随着输入电压的变化而波动,对医疗成像设备造成不利的影响。


技术实现思路

1、本申请提出了一种供电系统及电子设备,旨在解决上述的问题。

2、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种供电系统,该供电系统包括整流电路模块、直流连接母线模块及电压输出电路模块,整流电路模块与外部电源连接,用于将外部电源的交流电流进行校正并整流形成直流电流;直流连接母线模块与整流电路模块连接,用于对直流电流进行存储,并输出直流电压;电压输出电路模块与直流连接母线模块连接,用于将直流连接母线模块的直流电压转换为三相交流电压、单相交流电压及目标直流电压中至少任一者进行输出。

3、其中,直流连接母线模块包括直流连接母线及外部电源输入接口,直流连接母线分别与整流电路模块及电压输出电路模块连接,用于对直流电流进行存储,并输出直流电压;外部电源输入接口与直流连接母线连接,用于与其他外部直流电源连接。

4、其中,整流电路模块包括三相功率因数校正电路及控制电路,三相功率因数校正电路用于将外部电源的交流电流进行校正并整流形成直流电流;控制电路与三相功率因数校正电路连接,用于利用数字信号处理方式来实现对三相功率因数校正电路进行控制。

5、其中,电压输出电路模块包括三相交流电压输出模块、单相交流电压输出模块及直流电压输出模块,三相交流电压输出模块与直流连接母线模块连接,用于将直流电压转换为三相交流电压进行输出;单相交流电压输出模块与直流连接母线模块连接,用于将直流电压转换为单相交流电压进行输出;直流电压输出模块与直流连接母线模块连接,用于将直流电压转换为目标直流电压进行输出。

6、其中,直流连接母线模块包括第一直流连接母线、第二直流连接母线及外部电源输入接口,整流电路模块包括第一三相功率因数校正电路、第二三相功率因数校正电路及控制电路;第一三相功率因数校正电路与第一直流连接母线连接,三相交流电压输出模块及单相交流电压输出模块与第一直流连接母线;第二三相功率因数校正电路与第二直流连接母线连接,直流电压输出模块与第二直流连接母线。

7、其中,三相交流电压输出模块包括三相直流转交流变换器、第一交流滤波器及三相交流输出电路,三相直流转交流变换器与直流连接母线连接,用于将直流连接母线的直流电压转换为三相交流电压;第一交流滤波器与三相交流转交流变换器连接,用于对三相交流电压进行滤波;三相交流输出电路与第一交流滤波器连接,用于输出三相交流电压。

8、其中,单相交流电压输出模块包括单相直流转交流变换器、第二交流滤波器及单相交流输出电路,单相直流转交流变换器与直流连接母线连接,用于将直流连接母线的直流电压转换为单相交流电压;第二交流滤波器与单相交流转交流变换器连接,用于对单相交流电压进行滤波;单相交流输出电路与第二交流滤波器连接,用于输出单相交流电压。

9、其中,直流电压输出模块包括直流转直流变换器、直流滤波器及直流输出电路,直流转直流变换器与直流连接母线连接,用于将直流连接母线的直流电压转换为目标直流电压;直流滤波器与直流转直流变换器连接,用于对目标直流电压进行滤波;直流输出电路与直流滤波器连接,用于输出目标直流电压。

10、其中,供电系统还包括交流输入及保护电路模块,交流输入及保护电路模块包括交流输入子模块、隔离开关子模块、浪涌保护子模块、电磁干扰子模块及输入限流子模块,交流输入子模块与外部电源连接,用于接收外部电源的交流输入;隔离开关子模块与交流输入子模块连接,用于保护供电系统的正常运行;浪涌保护子模块与隔离开关子模块连接,用于避免外部电源的浪涌电压或电流的损害;电磁干扰子模块与浪涌保护子模块连接,用于抑制电磁干扰;输入限流子模块与电磁干扰子模块连接,用于对外部电源输入的交流电流起限流作用。

11、其中,供电系统还包括dc/dc高频隔离变压器模块,dc/dc高频隔离变压器模块分别与直流连接母线模块及电压输出电路模块连接,用于将直流连接母线模块的直流电压调节成电压输出电路模块所需要的直流电压水平。

12、其中,供电系统还包括输出监控模块和接地故障保护模块,输出监控模块与dc/dc高频隔离变压器模块连接,用于对dc/dc高频隔离变压器模块输出的电压电流进行监控,接地故障保护模块与电压输出电路模块连接,用于对电压输出电路模块输出的直流电压进行接地故障监控。

13、其中,供电系统还包括中央保护和故障监控处理模块,中央保护和故障监控处理包括中央管理子模块及外部通信接口,中央管理子模块用于为实时监控供电系统的状态和安全,并在发生故障时快速准确地执行保护任务;外部通信接口与中央管理子模块连接,用于使中央管理子模块与外部进行通信。

14、其中,供电系统还包括内部辅助电源模块,内部辅助电源模块与中央管理子模块连接,用于为中央管理子模块提供安全的内部电源保障。

15、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种电子设备,该电子设备包括上述任意一项的供电系统。

16、本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请供电系统包括整流电路模块、直流连接母线模块及电压输出电路模块,整流电路模块与外部电源连接,用于将外部电源的交流电流进行校正并整流形成直流电流;直流连接母线模块与整流电路模块连接,用于对直流电流进行存储,并输出直流电压;电压输出电路模块与直流连接母线模块连接,用于将直流连接母线模块的直流电压转换为三相交流电压、单相交流电压及目标直流电压中至少任一者进行输出。本申请的供电系统通过直流连接母线模块作为电能中转,以使得输出电能的电压输出电路模块输出的交流电压和/或直流电压稳定可调,不受整流电路模块交流侧的波动影响;且本申请通过电压输出电路模块对直流连接母线模块的直流电压进行转换得到交流电压和/或直流电压,能够取代传统供电系统的多抽头结构,能够节约成本。



技术特征:

1.一种供电系统,其特征在于,包括

2.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述直流连接母线模块包括:

3.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述整流电路模块包括:

4.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述电压输出电路模块包括:

5.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,所述直流连接母线模块包括第一直流连接母线、第二直流连接母线及外部电源输入接口,所述整流电路模块包括第一三相功率因数校正电路、第二三相功率因数校正电路及控制电路;

6.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,所述三相交流电压输出模块包括:

7.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,所述单相交流电压输出模块包括:

8.根据权利要求4所述的供电系统,其特征在于,所述直流电压输出模块包括:

9.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统还包括交流输入及保护电路模块,所述交流输入及保护电路模块包括:

10.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统还包括dc/dc高频隔离变压器模块,所述dc/dc高频隔离变压器模块分别与所述直流连接母线模块及所述电压输出电路模块连接,用于将所述直流连接母线模块的直流电压调节成所述电压输出电路模块所需要的直流电压水平。

11.根据权利要求10所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统还包括输出监控模块和接地故障保护模块,所述输出监控模块与所述dc/dc高频隔离变压器模块连接,用于对所述dc/dc高频隔离变压器模块输出的电压电流进行监控,所述接地故障保护模块与所述电压输出电路模块连接,用于对所述电压输出电路模块输出的直流电压进行接地故障监控。

12.根据权利要求1所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统还包括中央保护和故障监控处理模块,所述中央保护和故障监控处理包括:

13.根据权利要求12所述的供电系统,其特征在于,所述供电系统还包括内部辅助电源模块,所述内部辅助电源模块与所述中央管理子模块连接,用于为所述中央管理子模块提供安全的内部电源保障。

14.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-13任意一项所述的供电系统。


技术总结
本申请公开了一种供电系统及电子设备。该供电系统包括整流电路模块、直流连接母线模块及电压输出电路模块,整流电路模块与外部电源连接,用于将外部电源的交流电流进行校正并整流形成直流电流;直流连接母线模块与整流电路模块连接,用于对直流电流进行存储,并输出直流电压;电压输出电路模块与直流连接母线模块连接,用于将直流连接母线模块的直流电压转换为三相交流电压、单相交流电压及目标直流电压中的至少任一者进行输出。本申请的供电系统通过直流连接母线模块作为电能中转,以使得输出电能的电压输出电路模块输出的交流电压和/或直流电压稳定可调,不受整流电路模块交流侧的波动影响。

技术研发人员:李小兵,高云
受保护的技术使用者:湖南麦格米特电气技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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