專利名稱：一種通用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)，特別涉及一種通用電源裝置。
背景技術(shù)：
電源市場極其巨大，但是世界范圍內(nèi)電壓的等級是不同的，民用和工業(yè)用電的等 級也不相同。出于種種考慮，工業(yè)用電的場合也有相當(dāng)多使用單相交流電。全球通用民用交流電源大體分為IlOV和220V系統(tǒng)。因此，常規(guī)的全球通用電源 裝置一般采用對110VAC進行倍壓整流、對220VAC進行橋式整流，并通過機械的或電子的開 關(guān)來轉(zhuǎn)換倍壓整流/橋式整流。現(xiàn)有技術(shù)中對輸入電壓的通用，是采用轉(zhuǎn)換倍壓整流/橋式整流。換句話說，只有 當(dāng)輸入電壓，指輸入的交流電壓，相差接近1倍的時候較為合適！但是，在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述做法， 如果輸入電壓的相差并不是接近1倍，那么，倍壓整流后的直流電壓和橋式整流后的直流 電壓將會相差較大。此技術(shù)不能應(yīng)用在大功率電源模塊中，通用性及可靠性較差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種通用電源裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電源裝置通用性差，不 能應(yīng)用在大功率電源上的缺陷。本發(fā)明提供一種通用電源裝置，包括依次相連的功控單元、變壓單元和整流濾波 單元；所述功控單元，，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所述變 壓單元，用于對功控單元進行功率變換后輸出的電壓進行變換；所述整流濾波單元，用于對 變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。本發(fā)明實施例提供的通用電源裝置，可根據(jù)輸入電壓值的不同選擇不同的功率變 換模塊，實現(xiàn)了輸入電源的通用，并且能降低功率損耗，提高電源裝置的可靠性。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。圖1是本發(fā)明實施例通用電源裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例通用電源裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例通用電源裝置第三實施例功控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實施例通用電源裝置第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實施例通用電源裝置第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一、一種通用電源裝置，如圖1所示，包括依次相連的功控單元1、變壓單元 2和整流濾波單元3，所述功控單元1，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功 率變換；所述變壓單元2，用于對功控單元進行功率變換后輸出后的電壓進行變換；所述整 流濾波單元3，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述功控單元包括切換控制單元和至少兩個功率模塊；所述切換控制單元，用 于檢測輸入不同的電壓值，并根據(jù)電壓值的不同選擇功率變換模塊進行功率變換。所述至少兩個功率變換模塊分別與變壓單元2相連，用于接受切換控制單元的控 制，對輸入電壓進行功率變換，并將變換后的電壓輸出給變壓單元。所述至少兩個功率變換模塊分別為全橋電路5和半橋電路10，所述切換控制單元 6分別與全橋電路5和半橋電路10相連，所述切換控制單元6根據(jù)輸入電壓值的不同選擇 接通全橋電路5或半橋電路10。當(dāng)電源的輸入是大功率電源，例如380V三相交流電時，切換控制單元選擇接通半 橋電路工作，當(dāng)電源的輸入是單相電，即220V交流電時，切換控制單元選擇接通全橋電路 工作，實現(xiàn)了輸入電源的通用。本實施例的一種實施方式，所述切換控制單元包括檢測單元，當(dāng)檢測單元檢測到 輸入為單相電時，切換控制單元接通全橋電路，當(dāng)檢測單元檢測到輸入為三相電時，切換控 制單元接通半橋電路。實施例二、一種通用電源裝置，如圖2所示，包括依次相連的功控單元1、變壓單元 2和整流濾波單元3，所述功控單元1，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功 率變換；所述變壓單元2，用于對功控單元進行功率變換后輸出后的電壓進行變換；所述整 流濾波單元3，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述功控單元包括切換控制單元6和至少兩個功率模塊；所述切換控制單元6， 用于檢測輸入不同的電壓值，并根據(jù)電壓值的不同選擇功率變換模塊進行功率變換。所述至少兩個功率變換模塊分別與變壓單元2相連，用于接受切換控制單元的控 制，對輸入電壓進行功率變換，并將變換后的電壓輸出給變壓單元。所述功率變換模塊分別為三電平逆變電路4和全橋電路5，所述切換控制單元6分 別與三電平逆變電路4和全橋電路5相連，所述切換控制單元6根據(jù)輸入電壓值的不同選 擇接通三電平逆變電路或全橋電路。當(dāng)電源的輸入是三相電，即380V交流電時，切換控制單元選通三電平逆變電路工 作，經(jīng)過三相三線整流、濾波后，得到直流電壓520V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高 達624V。由于采用三電平逆變電路，每個開關(guān)管上的電壓應(yīng)力為輸入電壓的一半。 當(dāng)電源的輸入是單相電，即220V交流電時，切換控制單元選通全橋電路工作，經(jīng) 過單相橋式整流、濾波后，得到直流電壓300V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高達 360V。
本實施例的一種實施方式，所述切換控制單元包括檢測單元，當(dāng)檢測單元檢測到 輸入為單相電時，切換控制單元接通全橋電路，當(dāng)檢測單元檢測到輸入為三相電時，切換控 制單元接通三電平逆變電路。
根據(jù)本發(fā)明的通用電源裝置，可根據(jù)輸入電壓的不同選擇不同的輸入電路，當(dāng)使 用單相電時，功控單元采用全橋電路，當(dāng)使用三相電電源輸入時，功控單元采用三電平逆變 電路，使功率元件耐壓性降低，方便選擇通用的場效應(yīng)管。實施例三、一種通用電源裝置，包括依次相連的功控單元1、變壓單元2和整流濾 波單元3，所述功控單元1，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所 述變壓單元2，用于對功控單元進行功率變換后輸出后的電壓進行變換；所述整流濾波單 元3，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述功控單元包括開關(guān)模塊和功率變換模塊，所述功率變換模塊與所述變壓單元 相連，所述開關(guān)模塊和所述功率變換單元為一體化電路結(jié)構(gòu)，通過閉合或斷開所述開關(guān)模 塊改變功率變換模塊的拓撲結(jié)構(gòu)，使得功率變換模塊呈現(xiàn)不同的功率變換電路模式。所述功率變換電路模式包括三電平逆變電路和全橋電路，通過閉合或斷開所述 開關(guān)模塊實現(xiàn)所述功率變換模塊在三電平逆變電路和全橋電路之間的變換。如圖3所示，所述一體電路包括第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第二電 阻R2，所述第一電容Cl和第二電容C2串聯(lián)在功控單元的正輸入端和負輸入端之間，第一電 阻Rl并聯(lián)在第一電容Cl兩端，第二電阻R2并聯(lián)第二電容C2兩端，第一電阻Rl和第二電 阻R2相互串聯(lián)在一起，所述一體電路還包括頭尾相連的第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第 三開關(guān)管Q 3和第四開關(guān)管Q4，第一二極管Dl的陽極和第二二極管D2的陰極相連，第一開 關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2的中點連接第一二極管Dl的陰極，第三開關(guān)管Q 3和第四開關(guān)管 Q4的中點連接第二二極管D2的陽極，第三電容C3兩端分別連接第一二極管Dl的陰極和第 二二極管D2的陽極，第一電容Cl和第二電容C2的中點與第一二極管Dl和第二二極管D2 的中點之間設(shè)有第一開關(guān)模塊JI 1，第二開關(guān)管Q2的漏極和第一二極管Dl的陰極之間設(shè) 有第二開關(guān)模塊JI2，第三開關(guān)管Q3的源極和第二二極管D2的陽極之間設(shè)有第三開關(guān)模 塊JI3，第一開關(guān)管Ql的漏極和第二開關(guān)管Q2的漏極之間設(shè)有第四開關(guān)模塊JI4，第三開 關(guān)管Q3的源極和第四開關(guān)管Q4的源極之間設(shè)有第五開關(guān)模塊JI5，第四開關(guān)管Q4的漏極 與第一二極管Dl和第二開關(guān)管D2的中點之間設(shè)有第六開關(guān)模塊JI6，第四開關(guān)管Q4的漏 極與第一二極管Dl的陰極之間設(shè)有第七開關(guān)模塊JI7。當(dāng)電源的輸入是三相電，即380V交流電時，使第一開關(guān)模塊JI1、第二開關(guān)模塊 JI2和第三開關(guān)模塊JI3閉合，第四開關(guān)模塊JI4、第五開關(guān)模塊JI5、第六開關(guān)模塊JI6和 第七開關(guān)模塊JI7斷開，一體電路為三電平逆變橋電路，其中，第一電容Cl和第二電容C2 為分壓電容，第一電阻Rl和第二電阻R2起平衡電壓和電容放電的作用，第一二極管Dl和 第二二極管D2為箝位二極管，用于整流輸出電路在關(guān)斷時反向恢復(fù)過程中抑制電壓震蕩 現(xiàn)象，第三電容C3為飛跨電容，使變換器工作時電壓穩(wěn)定在輸入電壓的一半，第一開關(guān)管 Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4中第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4構(gòu)成 超前臂，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3為滯后臂，電流互感器CTl用于檢測變壓單元初級 輸入端的電流，第四電容C4為串聯(lián)耦合電容，起隔直和平衡電壓作用。輸入的三相電經(jīng)過 三相三線整流、濾波后，得到直流電壓520V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高達624V。由于采用三電平逆變電路，每個開關(guān)管上的電壓應(yīng)力為輸入電壓的一半。 當(dāng)電源的輸入是單相電，即220V交流電時，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊JI1、第二開關(guān)模塊 JI2和第三開關(guān)模塊JI3斷開，第四開關(guān)模塊JI4、第五開關(guān)模塊JI5、第六開關(guān)模塊JI6和 第七開關(guān)模塊JI7閉合時為全橋電路。切換控制單元選通全橋電路工作，經(jīng)過單相橋式整 流、濾波后，得到直流電壓300V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高達360V。所述第一開關(guān)模塊至第七開關(guān)模塊為跳線開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明實施例的通用電源裝置，其中的功控單元將三電平逆變電路和全橋電 路通過開關(guān)模塊合成一體電路，電路形式簡單，連接方便，結(jié)構(gòu)布局合理，提高了空間利用 率，進一步縮小了電路的體積。實施例四、一種通用電源裝置，包括依次相連的功控單元1、變壓單元2和整流濾 波單元3，所述功控單元1，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所 述變壓單元2，用于對功控單元進行功率變換后輸出后的電壓進行變換；所述整流濾波單 元3，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述變壓單元優(yōu)選為變壓器，用于對三電平逆變電路或全橋電路輸出后的電壓進 行變換。整流濾波單元，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述整流濾 波單元包括至少兩個整流濾波電路和可控開關(guān)，不同可控開關(guān)的閉合和斷開將整流濾波電 路串聯(lián)或者并聯(lián)在一起。 如圖4所示，所述整流濾波電路包括第一整流濾波電路7和第二整流濾波電路8， 所述第一整流濾波電路7設(shè)有正輸出端和負輸出端，所述第二整流濾波電路設(shè)有正輸出端 和負輸出端，所述第一整流濾波電路和第二整流濾波電路分別與可控開關(guān)相連，當(dāng)需要輸 出24V或IlOV電壓時，可控開關(guān)控制第一整流濾波電路和第二整流濾波電路并聯(lián)，所述第 一整流濾波電路和第二整流濾波電路的輸出端均可以輸出24V或IlOV電壓，當(dāng)需要輸出 48V或220V電壓時，可控開關(guān)控制第一整流濾波電路和第二整流濾波電路串聯(lián)在一起，所 述第一整流濾波電路的正輸出端和第二整流濾波電路的負輸出端兩端輸出48V或220V電 壓。本發(fā)明實施例通用電源裝置，其中的整流濾波單元通過可控開關(guān)元將兩個整流濾 波電路串聯(lián)或并聯(lián)在一起，可輸出不同的電壓值，實現(xiàn)了輸出電壓的通用。實施例五、一種通用電源裝置，包括依次相連的功控單元1、變壓單元2和整流濾 波單元3，所述功控單元1，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所 述變壓單元2，用于對功控單元進行功率變換后輸出后的電壓進行變換；所述整流濾波單 元3，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。所述功控單元包括開關(guān)模塊和功率變換模塊，所述功率變換模塊與所述變壓單元 相連，所述開關(guān)模塊和所述功率變換單元為一體化電路結(jié)構(gòu)，通過閉合或斷開所述開關(guān)模 塊改變功率變換模塊的拓撲結(jié)構(gòu)，使得功率變換模塊呈現(xiàn)不同的功率變換電路模式。所述功率變換電路模式包括三電平逆變電路和全橋電路，通過閉合或斷開所述 開關(guān)模塊實現(xiàn)所述功率變換模塊在三電平逆變電路和全橋電路之間的變換。所述三電平逆變電路4和全橋電路5通過切換控制單元6合成為一體電路，不同 切換控制單元的閉合和斷開可選擇接通三電平逆變電路或全橋電路。
如圖5所示，所述一體電路包括第一電容Cl、第二電容C2、第一電阻Rl和第二電阻R2，所述第一電容Cl和第二電容C2串聯(lián)在功控單元的正輸入端和負輸入端之間，第一 電阻Rl并聯(lián)在第一電容Cl兩端，第二電阻R2并聯(lián)第二電容C2兩端，第一電阻Rl和第二 電阻R2相互串聯(lián)在一起，所述一體電路還包括頭尾相連的第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、 第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4，第一二極管Dl的陽極和第二二極管D2的陰極相連，第一 開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2的中點連接第一二極管Dl的陰極，第三開關(guān)管Q 3和第四開關(guān) 管Q4的中點連接第二二極管D2的陽極，第三電容C3兩端分別連接第一二極管Dl的陰極 和第二二極管D2的陽極，第一電容Cl和第二電容C2的中點與第一二極管Dl和第二二極 管D2的中點之間設(shè)有第一開關(guān)模塊JI1，第二開關(guān)管Q2的漏極和第一二極管Dl的陰極之 間設(shè)有第二開關(guān)模塊JI2，第三開關(guān)管Q3的源極和第二二極管D2的陽極之間設(shè)有第三開關(guān) 模塊JI3，第一開關(guān)管Ql的漏極和第二開關(guān)管Q2的漏極之間設(shè)有第四開關(guān)模塊JI4，第三 開關(guān)管Q3的源極和第四開關(guān)管Q4的源極之間設(shè)有第五開關(guān)模塊JI5，第四開關(guān)管Q4的漏 極與第一二極管Dl和第二開關(guān)管D2的中點之間設(shè)有第六開關(guān)模塊JI6，第四開關(guān)管Q4的 漏極與第一二極管Dl的陰極之間設(shè)有第七開關(guān)模塊JI7。當(dāng)電源的輸入是三相電，即380V交流電時，使第一開關(guān)模塊JI1、第二開關(guān)模塊 JI2和第三開關(guān)模塊JI3閉合，第四開關(guān)模塊JI 4、第五開關(guān)模塊JI5、第六開關(guān)模塊JI6和 第七開關(guān)模塊JI7斷開，一體電路為三電平逆變橋電路，其中，第一電容Cl和第二電容C2 為分壓電容，第一電阻Rl和第二電阻R2起平衡電壓和電容放電的作用，第一二極管Dl和 第二二極管D2為箝位二極管，用于整流輸出電路在關(guān)斷時反向恢復(fù)過程中抑制電壓震蕩 現(xiàn)象，第三電容C3為飛跨電容，使變換器工作時電壓穩(wěn)定在輸入電壓的一半，第一開關(guān)管 Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4中第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4構(gòu)成 超前臂，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3為滯后臂，電流互感器CTl用于檢測變壓單元初級 輸入端的電流，第四電容C4為串聯(lián)耦合電容，起隔直和平衡電壓作用。輸入的三相電經(jīng)過 三相三線整流、濾波后，得到直流電壓520V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高達624V。 由于采用三電平逆變電路，每個開關(guān)管上的電壓應(yīng)力為輸入電壓的一半。當(dāng)電源的輸入是單相電，即220V交流電時，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊JI1、第二開關(guān)模塊 JI2和第三開關(guān)模塊JI3斷開，第四開關(guān)模塊JI4、第五開關(guān)模塊JI5、第六開關(guān)模塊JI6和 第七開關(guān)模塊JI7閉合時為全橋電路。切換控制單元選通全橋電路工作，經(jīng)過單相橋式整 流、濾波后，得到直流電壓300V。若考慮市電的波動上限+20%，則可高達360V。所述第一開關(guān)模塊至第七開關(guān)模塊為跳線開關(guān)。所述變壓單元包括第一變壓器Tl和第二變壓器T2，所述第一變壓器Tl原邊繞組 的同名端連接第二變壓器T2原邊繞組的同名端，所述第一變壓器Tl原邊繞組的異名端連 接第二變壓器T2原邊繞組的異名端，所述電流互感器CTl連接第一變壓器Tl原邊繞組的 同名端，第四電容C4連接第二變壓器T2原邊繞組的異名端，所述第一變壓器Tl包括的第 一副邊繞組和第二副邊繞組，第一變壓器Tl的第一副邊繞組的異名端連接第一變壓器Tl 的第二副邊繞組的同名端，所述第二變壓器T2包括的第一副邊繞組和第二副邊繞組，第二 變壓器T2的第一副邊繞組的異名端連接第二變壓器T2的第二副邊繞組的同名端。所述第一整流濾波電路包括第三二極管D3和第四二極管D4，所述第三二極管D3 的陽極端連接第一變壓器Tl的第一副邊繞組的同名端，第四二極管D4的陽極端連接第一變壓器Tl的第二副邊繞組的異名端，所述第三二極管D3和第四二極管D4為輸出整流二極 管，第三電阻R3和第五電容C5串聯(lián)后與所述第三二極管D3并聯(lián)在一起，所述第三電阻R3 和第五電容C5構(gòu)成第三二極管D3的尖峰吸收回路，第四電阻R4和第六電容C6串聯(lián)后與所 述第四二極管D4并聯(lián)在一起，所述第四二極管D4的陰極端連接第三二極管D3的陰極端， 第四電阻R4和第六電容C6構(gòu)成第四二極管D4的尖峰吸收回路，所述第三二極管D3的陰 極端連接第一電感Ll的一端，第一電感Ll的另一端連接第七二極管D7的陽極端，第七二 極管D7的陰極端為第一整流濾波電路的正輸出端，第一電感Ll為輸出濾波電感，第一整流 濾波電路的負輸出端連接第一變壓器Tl的第一副邊繞組的異名端，第一整流濾波電路還 包括連接正輸出端和負輸出端之間且相互并聯(lián)的第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9和 第五電阻R5，所述第七電容C7為電解電容，正極連接正輸出端，負極連接負輸出端，所述第 八電容C8為電解電容，正極連接正輸出端，負極連接負輸出端，所述第七電容C7和第八電 容C8為輸出濾波電容，第九電容C9為高頻電容，起吸收高頻干擾的作用，所述第五電阻R5 為負載電阻，所述正輸出端還連接第一接地電容CYl的一端，第一接地電容CYl的另一端接 地，所述第一接地電容CYl起濾除共模干擾的作用。所述第二整流濾波電路包括第五二極管D5和第六二極管D6，所述第五二極管D5 的陽極端連接第二變壓器T2的第一副邊繞組的同名端，第六二極管D6的陽極端連接第二 變壓器T2的第二副邊繞組的異名端，所述第五二極管D5和第六二極管D6為輸出整流二極 管，第七電阻R7和第十電容ClO串聯(lián)后與所述第五二極管D5并聯(lián)在一起，所述第五電阻R5 和第十電容ClO構(gòu)成第五二極管D5的尖峰吸收回路，第八電阻R8和第十一電容Cll串聯(lián) 后與所述第六二極管D6并聯(lián)在一起，所述第六二極管D6的陰極端連接第五二極管D5的陰 極端，第八電阻R8和第十一電容Cl 1構(gòu)成第六二極管D6的尖峰吸收回路，所述第五二極管 D5的陰極端連接第二電感L2的一端，第二電感L2的另一端為第二整流濾波電路的正輸出 端，第二電感L2為輸出濾波電感，第二整流濾波電路的負輸出端連接第二變壓器T2的第一 副邊繞組的異名端，第二整流濾波電路還包括連接正輸出端和負輸出端之間且相互并聯(lián)的 第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14和第九電阻R9，所述第十二電容C12為電 解電容，正極連接正輸出端，負極連接負輸出端，所述第十三電容C13為電解電容，正極連 接正輸出端，負極連接負輸出端，所述第十二電容C12和第十三電容C13為輸出濾波電容， 第十四電容C14為高頻電容，起吸收高頻干擾的作用，所述第九電阻R9為負載電阻，所述負 輸出端還連接第二接地電容CY2的一端，第二接地電容CY2的另一端接地，所述第二接地電 容CY2起濾除共模干擾的作用。所述第一整流濾波電路和第二整流濾波電路之間設(shè)有多個可控開關(guān)，所述第一整 流濾波電路的負輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端之間設(shè)有第一可控開關(guān)J01，所述 第一整流濾波電路的負輸出端和第二整流濾波電路的負輸出端設(shè)有第二可控開關(guān)J02，所 述第一整流濾波電路的正輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端連接由第八二極管D8和 第三可控開關(guān)J03，第八二極管的陰極端連接第一整流濾波電路的正輸出端，所述第一整 流濾波電路的正輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端還設(shè)有第四可控開關(guān)J04。當(dāng)輸出 48V或220V時，閉合第一可控開關(guān)J01，斷開第二可控開關(guān)J02、第三可控開關(guān)J03和第四 可控開關(guān)J04，從而實現(xiàn)第一整流濾波電路和第二整流濾波電路的串聯(lián)輸出；當(dāng)輸出24V或 IlOV時，斷開第一可控開關(guān)J01，閉合第二可控開關(guān)J02、第三可控開關(guān)J03和第四可控開關(guān)J04，可以實現(xiàn)第一整流濾波電路和第二整流濾波電路并聯(lián)的輸出。本發(fā)明實施例一種實現(xiàn)方式為所述可控開關(guān)為跳線開關(guān)。本發(fā)明實施例另一種實現(xiàn)方式還包括與所述可控開關(guān)連接的控制器，所述控制器控制可控開關(guān)閉合或斷開實現(xiàn)整流濾波電路之間的串聯(lián)或并聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明實施例的通用電源裝置，其中的功控單元將三電平逆變電路和全橋電 路通過開關(guān)模塊合成一體化電路，電路形式簡單，連接方便，結(jié)構(gòu)布局合理，提高了空間利 用率，進一步縮小了電路的體積。同時，其中的整流濾波單元通過可控開關(guān)將兩個整流濾波 電路串聯(lián)或并聯(lián)在一起，可輸出不同的電壓值，實現(xiàn)了輸出電壓的通用。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說 明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù) 本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不 應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種通用電源裝置，其特征在于包括依次相連的功控單元、變壓單元和整流濾波 單元；所述功控單元，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所述變壓單元，用于對功控單元進行功率變換后輸出的電壓進行變換；所述整流濾波單元，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用電源裝置，其特征在于所述功控單元包括切換控制單 元和至少兩個功率模塊；所述切換控制單元，用于檢測輸入的電壓值，并根據(jù)電壓值的不同選擇功率變換模塊 進行功率變換；所述至少兩個功率變換模塊分別與變壓單元相連，用于接受切換控制單元的控制，對輸入電壓進行功率變換，并將變換后的電壓輸出給變壓單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用電源裝置，其特征在于所述至少兩個功率變換模塊分 別為全橋電路和半橋電路，所述切換控制單元分別與全橋電路和半橋電路相連，所述切換 控制單元根據(jù)輸入電壓值的不同選擇接通全橋電路或半橋電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用電源裝置，其特征在于所述至少兩個功率變換模塊分 別為三電平逆變電路和全橋電路，所述切換控制單元分別與三電平逆變電路和全橋電路相 連，所述切換控制單元根據(jù)輸入電壓值的不同選擇接通三電平逆變電路或全橋電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用電源裝置，其特征在于，所述功控單元包括開關(guān)模塊和 功率變換模塊，所述功率變換模塊與所述變壓單元相連，所述開關(guān)模塊和所述功率變換單 元為一體化電路結(jié)構(gòu)，通過閉合或斷開所述開關(guān)模塊改變功率變換模塊的拓撲結(jié)構(gòu)，使得 功率變換模塊呈現(xiàn)不同的功率變換電路模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通用電源裝置，其特征在于，所述功率變換電路模式包括三 電平逆變電路和全橋電路，通過閉合或斷開所述開關(guān)模塊實現(xiàn)所述功率變換模塊在三電平 逆變電路和全橋電路之間的變換。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通用電源裝置，其特征在于所述一體化電路結(jié)構(gòu)包括第一 電容、第二電容、第一電阻和第二電阻，所述第一電容和第二電容串聯(lián)在功控單元的正輸入 端和負輸入端之間，第一電阻并聯(lián)在第一電容兩端，第二電阻并聯(lián)第二電容兩端，第一電阻 和第二電阻相互串聯(lián)在一起，還包括頭尾相連的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第 四開關(guān)管，第一二極管的陽極和第二二極管的陰極相連，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的中點 連接第一二極管的陰極，第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的中點連接第二二極管的陽極，第三電 容兩端分別連接第一二極管的陰極和第二二極管的陽極，第一電容和第二電容的中點與第 一二極管和第二二極管的中點之間設(shè)有第一開關(guān)模塊，第二開關(guān)管的漏極和第一二極管的 陰極之間設(shè)有第二開關(guān)模塊，第三開關(guān)管的源極和第二二極管的陽極之間設(shè)有第三開關(guān)模 塊，第一開關(guān)管的漏極和第一開關(guān)管的漏極之間設(shè)有第四開關(guān)模塊，第三開關(guān)管的源極和 第四開關(guān)管的源極之間設(shè)有第五開關(guān)模塊，第四開關(guān)管的漏極與第一二極管和第二開關(guān)管 的中點之間設(shè)有第六開關(guān)模塊，第四開關(guān)管的漏極與第一二極管的陰極之間設(shè)有第七開關(guān) 模塊，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊至第三開關(guān)模塊閉合，第四開關(guān)模塊至第七開關(guān)模塊斷開時為三電 平逆變橋電路，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)模塊至第三開關(guān)模塊斷開，第四開關(guān)模塊至第七開關(guān)模塊閉合 時為全橋電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用電源裝置，其特征在于所述開關(guān)模塊為跳線開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的通用電源裝置，其特征在于所述整流濾波單 元包括至少兩個整流濾波電路和可控開關(guān)，不同可控開關(guān)的閉合和斷開將整流濾波電路串 聯(lián)或者并聯(lián)在一起。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通用電源裝置，其特征在于所述整流濾波單元包括第一整 流濾波電路和第二整流濾波電路，所述第一整流濾波電路和第二整流濾波電路之間設(shè)有多 個可控開關(guān)，所述第一整流濾波電路的負輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端之間設(shè)有 第一可控開關(guān)，所述第一整流濾波電路的負輸出端和第二整流濾波電路的負輸出端之間設(shè) 有第二可控開關(guān)，所述第一整流濾波電路的正輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端之間 連接由第八二極管和第三可控開關(guān)，第八二極管的陰極端連接第一整流濾波電路的正輸出 端，所述第一整流濾波電路的正輸出端和第二整流濾波電路的正輸出端之間還設(shè)有第四可 控開關(guān)，當(dāng)閉合第一可控開關(guān)，斷開第二可控開關(guān)、第三可控開關(guān)和第四可控開關(guān)，實現(xiàn)第 一整流濾波電路和第二整流濾波電路的串聯(lián)輸出；當(dāng)斷開第一可控開關(guān)，閉合第二可控開 關(guān)、第三可控開關(guān)和第四可控開關(guān)，可以實現(xiàn)第一整流濾波電路和第二整流濾波電路并聯(lián) 的輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通用電源裝置，包括依次相連的功控單元、變壓單元和整流濾波單元；所述功控單元，通過切換不同的功率變換模塊對輸入的電壓進行功率變換；所述變壓單元，用于對功控單元進行功率變換后輸出的電壓進行變換；所述整流濾波單元，用于對變壓單元變換后的電壓進行整流濾波后輸出。本發(fā)明實施例提供的通用電源裝置，可根據(jù)輸入電壓值的不同選擇不同的功率變換模塊，實現(xiàn)了輸入電源的通用，并且能降低功率損耗，提高電源裝置的可靠性。
文檔編號H02M7/02GK102064718SQ20101052756
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者孫尚傳, 邱宜忠 申請人:深圳市大富科技股份有限公司