一种开关电源及其高压放电电路的制作方法

专利检索2025-06-02  13


本技术属电力电子领域,更具体地,涉及一种开关电源中的高压的自动放电电路。


背景技术:

1、在目前大功率开关电源系统供电应用中,为保证效率与降低传输损耗,往往采用分布式供电,将系统中的主功率电路设计为ac/dc工频整流部分和后级的dc/dc变换部分,分开放置,并且往往将ac/dc整流后的直流高压作为母线电压,远程对后级的dc/dc进行供电。

2、由于上述设计,ac/dc部分直流高压将通过接插件对外输出,直流高压远远高于国家标准规定的24v安全电压,因此在实际使用过程中就有安全问题,特别是在电源系统的交流输入关断后,由于工频整流桥后存在较大容量的电解电容,功率越大,电解电容的容量就越大,这样若不及时放电,在插拔接插件过程中就很容易导致触电事故,导致人身安全的隐患。

3、目前,一般采取在直流高压电容两端并联放电电阻,这样由于输出电压较高,需要快速放电时就使得放电电阻的功率比较大,就会出现电阻的发热严重,其产生的热量也大大提高,也致其周边元器件处在温升环境中,温度对电子元器件的寿命以及可靠性影响是很大的,而且在正常工作的时候该放电电阻也消耗能量,不利于节能降耗。另外,也有采用软件控制放电,即监测输入掉电后,采用软件主动控制放电时间,或采用断电即放电方式,前者在整个放电过程中需要维持整个控制电路的正常工作,故需要很大的电容维持整个工作电源,后者在两个电源模块并联工作其中一个模块损坏时,放电电阻会一直并联在高压两端,导致电阻的发热严重。以上不足使得现有的开关电源中的直流高压放电技术需要改进。


技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种开关电源及其高压放电电路,能够在不影响效率的情况下,实现在其输入断电后自动放电的目的。

2、为实现上述目的,本实用新型的技术方案为:

3、一种开关电源的高压放电电路,包括放电单元和放电控制单元;

4、所述放电单元包括:放电开关管和放电电阻,所述放电开关管和放电电阻串联后接在开关电源的高压输出的正极端与接地端之间;

5、所述放电控制单元包括:

6、三极管,所述三极管的基极通过第一电阻接到预设电源,所述三极管集电极通过串联的二极管和第二电阻接到到预设电源,二极管阳极接预设电源,二极管的阴极接第二电阻的一端,第二电阻的另一端接三极管集电极;三极管的集电极还与所述放电单元的放电开关管的控制端相连,三极管的发射极接入地端;

7、第一电容,所述第一电容的一端接二极管的阴极,另一端接地;

8、第三电阻,所述第三电阻一端与所述放电单元的放电开关管的控制端相连,另一端接地。

9、进一步包括以下的优先方案:

10、所述放电控制单元还包括第二电容,所述第二电容的一端接三极管基极,另一端接地。

11、所述放电单元的放电开关管为n型mos管。

12、所述放电开关管为n型mos管的栅极与源极之间还设置有第三电容,所述第三电容一端接n型mos管的栅极,另一端接n型mos管的源极。

13、本实用新型的第二个目的在于提出一种开关电源,开关电源包括主功率电路,主功率电路含有高压输出端,所述的高压输出端包括上述的的高压放电电路。

14、本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:在市电正常供电时,高压放电电阻与高压输出电路自动断开,不消耗能量,从而提高电源效率;在电源输入关断后,能自动、快速的将高压输出端的能量释放到安全电压之下;放电期间无需大电容容量维持整个控制电路,只需一个小电容维持放电电路中的mos开关管导通即可,放电完成后自动断开放电电路,放电时间不受其他电路影响。



技术特征:

1.一种开关电源的高压放电电路,其特征在于,包括放电单元和放电控制单元;

2.如权利要求1所述的一种开关电源的高压放电电路,其特征在于,所述放电控制单元还包括第二电容,所述第二电容的一端接三极管基极,另一端接地。

3.如权利要求1所述的一种开关电源的高压放电电路,其特征在于,所述放电单元的放电开关管为n型mos管。

4.如权利要求3所述的一种开关电源的高压放电电路,其特征在于,所述放电开关管为n型mos管的栅极与源极之间还设置有第三电容,所述第三电容一端接n型mos管的栅极,另一端接n型mos管的源极。

5.一种开关电源,具有主功率电路,主功率电路含有高压输出端,其特征在于,所述的高压输出端包括如权利要求1~4中任一项所述的高压放电电路。


技术总结
本技术公开了一种开关电源及其高压输出的放电电路,所述高压输出的放电电路包括放电单元和放电控制单元;放电单元有串联的放电开关管和放电电阻,接在开关电源的高压输出的正极端与接地端之间;所述放电控制单元包括三极管,其基极通过第一电阻接到预设电源,其集电极通过串联的第二电阻、二极管接到预设电源,集电极还接入放电开关管的控制端,三极管的发射极接地;另有第一电容接在二极管的阴极与地之间,还有第三电阻接在放电开关管的控制端与地之间。本技术的高压输出的放电电路,在市电正常供电时,放电电路不工作,不消耗能量,在市电输入断开后,自行启动放电电路,使高压降到安全电压之下,放电完成后,自动关闭放电电路。

技术研发人员:刘茜,胡超,马超阳,刘金枫
受保护的技术使用者:武汉永力科技股份有限公司
技术研发日:20230921
技术公布日:2024/5/29
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