一种宽电压AC输入电源模块
- 型号:LDX-K3050
- 输出电压:0-30V 输出电流:0-50A
- 来源:大鱼游戏官网
- 发布时间:2025-08-05 11:48:57
- 1.一种宽电压AC输入电源模块,包括电压调理电路和控制模块;其特征是,所述电 压调理电
1.一种宽电压AC输入电源模块,包括电压调理电路和控制模块;其特征是,所述电
压调理电路为2相交错PFC‑BOOST电源模块,2相交错PFC‑BOOST电源模块包括滤波整流电路
(21)、第一升压电路(22)、第二升压电路(23)以及输出电路(24);2相交错PFC‑BOOST电源模
块中功率管采用碳化硅SiC和/或氮化镓GaN;所述控制模块包括主控芯片U1;
所述滤波整流电路(21)包括顺序编号的电阻R1至电阻R17、顺序编号的电容C1至电容
C5;保险丝F1、继电器K1、顺序编号的二极管D1至二极管D3、耦合电感L1、耦合电感L2、接口
P1、接口P2以及整流桥D4;电阻R1的一端接电阻R2的一端;电阻R1的另一端接电阻R3的一端
以及电容C1的一端并接继电器K1的3脚;电阻R2的另一端接电容C1的另一端、电阻R3的另一
端、继电器K1的4脚以及电容C2的一端并接耦合电感L1的2脚;电容C2的另一端接耦合电感
L1的1脚、电阻R9的一端、保险丝F1的一端以及接口P1并接继电器K1的3脚;保险丝F1的另一
端接接口P2;电阻R4的另一端接电阻R5的一端;电阻R5的另一端接电阻R6的一端;电阻R6的
另一端接电阻R7的一端;电阻R7的另一端接电阻R8的一端;电阻R8的另一端接PX2脚;电阻
R9的另一端接电阻R10的一端;电阻R10的另一端接电阻R11的一端;电阻R11的另一端接电
阻R12的一端;电阻R12的另一端接电阻R13的一端;电阻R13的另一端接PX1脚;耦合电感L1
的3脚接电容C3的一端以及耦合电感L2的1脚;耦合电感L1的4脚接电容C3的另一端以及耦
合电感L2的2脚并接地;耦合电感L2的3脚接电阻R14的一端以及二极管D3的正极并接整流
桥D4的1脚;耦合电感L2的4脚接电阻R15的一端、二极管D2的正极以及整流桥D4的3脚并接
地;电阻R14的另一端接电阻R15的另一端;二极管D2的负极接二极管D3的负极并接电源;整
流桥D4的2脚接电容C4的一端以及电容C5的一端并接地;整流桥D4的4脚接电容C4的另一
端、电容C5的另一端以及电阻R16的一端并接电源;电阻R16的另一端接电阻R17的一端;电
所述第一升压电路(22)包括电感L3、变压器T1、电容C6、电容C13、电容C14、顺序编号的
电阻R20至电阻R26、顺序编号的二极管D5至二极管D9以及MOS管Q1,电阻R20的一端接电源;
电阻R20的另一端接电阻R21的一端、电阻R22的一端、电容C13的一端以及二极管D6的正极
并接二极管D9的负极;电阻R22的另一端接二极管D6的负极、二极管D7的负极以及电阻R24
的一端并接PX4脚;电容C13的另一端接电容C14的一端以及变压器T1的3脚;二极管D9的正
极接电阻R26的一端以及变压器T1的1脚;电阻R26的另一端接电容C14的另一端;二极管D7
的正极接电阻R23的一端;电阻R23的另一端接二极管D8的负极、电阻R25的一端以及MOS管
Q1的栅极并接电阻R24的另一端;电阻R25的另一端接二极管D8的正极以及MOS管Q1的源极
并接地;MOS管Q1的漏极接变压器T1的4脚;变压器T1的2脚接电感L3的一端、电容C6的一端
以及二极管D5的正极;电容C6的另一端接地;电感L3的另一端接整流桥的4脚;
所述第二升压电路(23)包括电感L4、变压器T2、顺序编号的电容C15至电容C17、顺序编
号的电阻R27至电阻R33、顺序编号的二极管D10至二极管D14以及MOS管Q2,电阻R27的一端
接电源;电阻R27的另一端接电阻R28的一端、电阻R29的一端、电容C15的一端以及二极管
D11的正极并接二极管D10的负极;电阻R29的另一端接二极管D11的负极、二极管D12的负极
以及电阻R30的一端并接PX6脚;电容C15的另一端接电容C16的一端以及变压器T2的3脚;二
极管D10的正极接电阻R33的一端以及变压器T2的1脚;电阻R33的另一端接电容C16的另一
端;二极管D12的正极接电阻R31的一端;电阻R31的另一端接二极管D13的负极、电阻R32的
一端以及MOS管Q2的栅极并接电阻R30的另一端;电阻R32的另一端接二极管13的正极以及
MOS管Q2的源极并接地;MOS管Q2的漏极接变压器T2的4脚;变压器T2的2脚接电感L4的一端、
电容C17的一端以及二极管D14的正极;电容C17的另一端接地;电感L4的另一端接PX5脚;二
2.根据权利要求1所述的一种宽电压AC输入电源模块,其特征是,所述输出电路(24)
包括顺序编号的电容C7至电容C12、电阻R18、电阻R19和顺序编号的接口P3至接口P6,电容
C7的一端接二极管D5的负极以及电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R18的一端并接P6;电
容C7的另一端接电容C8的一端并接地;电容C8的另一端接P4并接地;电容C9的另一端接电
容C10的另一端以及电容C11的一端、电容C12的一端、电阻R18的另一端、电阻R19的一端并
接电源;电容C11的另一端接电容C12的另一端、电阻R19的另一端以及P5并接地。
3.根据权利要求2所述的一种宽电压AC输入电源模块,其特征是,所述主控芯片U1上
还连接有外围驱动电路(12);所述外围驱动电路(12)包括顺序编号的电阻R34至电阻R51、
电阻R34的一端接U1的RDM脚;电阻R34的另一端接电容C18的一端、电容C19的一端以及
电阻R35的一端并接地;电容C18的另一端接U1的CDR脚;电容C19的另一端接电容C20的一端
以及U1的VAO脚;电容C20的另一端接电阻R35的另一端;U1的CDR脚接U1的VREF脚;电阻R36
的一端接电阻R37的一端以及电容C21的一端并接地;电阻R36的另一端接U1的DMAX脚;电阻
R37的另一端接U1的RT脚;电容C21的另一端接U1的SS脚;电阻R38的一端接P8的1脚;P8的2
脚接地;电阻R38的另一端接电容C22的一端以及电容C23的一端并接U1的VCC脚;电容C22的
另一端接电容C23的另一端并接地;电阻R39的一端接U1的GNB脚;电阻R39的另一端接P7的2
脚;电阻R40的一端接U1的GNA脚;电阻R40的另一端接P7的4脚;电容C24的一端接U1的VREF
脚以及电阻R41的一端;电容C24的另一端接电阻R42的一端并接地;电阻R42的另一端接电
阻R41的另一端并接U1的PKLMT脚;电容C25的一端接电阻R43的一端;电阻R43的另一端接
地;电容C25的另一端接U1的CAOB脚;电容C26的一端接电容C27的一端并接U1的CAOA脚;电
容C27的另一端接电阻R44的一端;电阻R44的另一端接电容C26的另一端以及U1的GND脚并
接地;电容C28的一端接电阻R45的一端以及U1的CSA脚;电阻R45的另一端接P7的1脚;电容
C29的一端接电阻R46的一端以及U1的CSB脚;电阻R46的另一端接P7的7脚;电阻R47的一端
接U1的RSYNTH脚;电阻R47的另一端接电容C28的另一端以及电容C29的另一端并接地;电阻
R48的一端接电容C30的一端并接U1的IMO脚;电阻R48的另一端接电容C30的另一端并接地;
电阻R49的一端接电容C31的一端以及U1的WINAC脚并接P7的10脚;电阻R49的另一端接电容
C31的另一端并接地;电阻R50的一端接电容C32的一端以及U1的VSENSE脚并接电阻R51的一
端;电阻着R50的另一端接电容C32的另一端并接地;电阻R51的另一端接P7的9脚;P7的3脚
4.根据权利要求3所述的一种宽电压AC输入电源模块,其特征是,所述L4以及L3为
EMI电路滤波电感,F1为保险丝,K1为启动继电器,D4为单向全桥整流桥;L1以及L2为BOOST
升压电感,D3为碳化硅二极管,Q1、Q2为氮化镓GaN或碳化硅SiC,C2、C3、C4以及C5为BOOST输
5.根据权利要求4所述的一种宽电压AC输入电源模块,其特征是,所述主控芯片U1的
由于国内外电网电压不一致,大致分为110/220/380VAC电网电压,充电器在国内
220/380VAC时常有乱接现象,造成充电器过压过载损坏,发明宽电压输入85‑460VAC电源模
块,采用BOOST电路,带PFC功率因素校正,基于碳化硅SiC、氮化镓GaN作为核心功率管,超高
开关速度、极低开关损耗、电源模块体积小、重量轻,高功率密度等优点,在大功率电源领域
采用最新第三代半导体器件,实现输入电源电压在85‑460VAC都能战场工作。
本发明的目的是提供一种宽电压AC输入电源模块,以解决上述背景技术中提出
一种宽电压AC输入电源模块,包括电压调理电路和控制模块;其特征是,所述
电压调理电路为2相交错PFC‑BOOST电源模块,2相交错PFC‑BOOST电源模块包括滤波整流电
路、第一升压电路、第二升压电路以及输出电路;2相交错PFC‑BOOST电源模块中功率管采用
作为本发明的进一步技术方案:所述滤波整流电路包括顺序编号的电阻R1至电阻
R17、顺序编号的电容C1至电容C5;保险丝F1、继电器K1、顺序编号的二极管D1至二极管D3、
耦合电感L1、耦合电感L2、接口P1、接口P2以及整流桥D4;电阻R1的一端接电阻R2的一端;电
阻R1的另一端接电阻R3的一端以及电容C1的一端并接继电器K1的3脚;电阻R2的另一端接
电容C1的另一端、电阻R3的另一端、继电器K1的4脚以及电容C2的一端并接耦合电感L1的2
脚;电容C2的另一端接耦合电感L1的1脚、电阻R9的一端、保险丝F1的一端以及接口P1并接
继电器K1的3脚;保险丝F1的另一端接接口P2;电阻R4的另一端接电阻R5的一端;电阻R5的
另一端接电阻R6的一端;电阻R6的另一端接电阻R7的一端;电阻R7的另一端接电阻R8的一
端;电阻R8的另一端接PX2脚;电阻R9的另一端接电阻R10的一端;电阻R10的另一端接电阻
R11的一端;电阻R11的另一端接电阻R12的一端;电阻R12的另一端接电阻R13的一端;电阻
R13的另一端接PX1脚;耦合电感L1的3脚接电容C3的一端以及耦合电感L2的1脚;耦合电感
L1的4脚接电容C3的另一端以及耦合电感L2的2脚并接地;耦合电感L2的3脚接电阻R14的一
端以及二极管D3的正极并接整流桥D4的1脚;耦合电感L2的4脚接电阻R15的一端、二极管D2
的正极以及整流桥D4的3脚并接地;电阻R14的另一端接电阻R15的另一端;二极管D2的负极
接二极管D3的负极并接电源;整流桥D4的2脚接电容C4的一端以及电容C5的一端并接地;整
流桥D4的4脚接电容C4的另一端、电容C5的另一端以及电阻R16的一端并接电源;电阻R16的
作为本发明的再进一步技术方案:所述第一升压电路包括电感L3、变压器T1、电容
C6、电容C13、电容C14、顺序编号的电阻R20至电阻R26、顺序编号的二极管D5至二极管D9以
及MOS管Q1,电阻R20的一端接电源;电阻R20的另一端接电阻R21的一端、电阻R22的一端、电
容C13的一端以及二极管D6的正极并接二极管D9的负极;电阻R22的另一端接二极管D6的负
极、二极管D7的负极以及电阻R24的一端并接PX4脚;电容C13的另一端接电容C14的一端以
及变压器T1的3脚;二极管D9的正极接电阻R26的一端以及变压器T1的1脚;电阻R26的另一
端接电容C14的另一端;二极管D7的正极接电阻R23的一端;电阻R23的另一端接二极管D8的
负极、电阻R25的一端以及MOS管Q1的栅极并接电阻R24的另一端;电阻R25的另一端接二极
管D8的正极以及MOS管Q1的源极并接地;MOS管Q1的漏极接变压器T1的4脚;变压器T1的2脚
接电感L3的一端、电容C6的一端以及二极管D5的正极;电容C6的另一端接地;电感L3的另一
作为本发明的再进一步技术方案:所述第二升压电路包括电感L4、变压器T2、顺序
编号的电容C15至电容C17、顺序编号的电阻R27至电阻R33、顺序编号的二极管D10至二极管
D14以及MOS管Q2,电阻R27的一端接电源;电阻R27的另一端接电阻R28的一端、电阻R29的一
端、电容C15的一端以及二极管D11的正极并接二极管D10的负极;电阻R29的另一端接二极
管D11的负极、二极管D12的负极以及电阻R30的一端并接PX6脚;电容C15的另一端接电容
C16的一端以及变压器T2的3脚;二极管D10的正极接电阻R33的一端以及变压器T2的1脚;电
阻R33的另一端接电容C16的另一端;二极管D12的正极接电阻R31的一端;电阻R31的另一端
接二极管D13的负极、电阻R32的一端以及MOS管Q2的栅极并接电阻R30的另一端;电阻R32的
另一端接二极管13的正极以及MOS管Q2的源极并接地;MOS管Q2的漏极接变压器T2的4脚;变
压器T2的2脚接电感L4的一端、电容C17的一端以及二极管D14的正极;电容C17的另一端接
C12、电阻R18、电阻R19和顺序编号的接口P3至接口P6,电容C7的一端接二极管D5的负极以
及电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R18的一端并接P6;电容C7的另一端接电容C8的一端
并接地;电容C8的另一端接P4并接地;电容C9的另一端接电容C10的另一端以及电容C11的
一端、电容C12的一端、电阻R18的另一端、电阻R19的一端并接电源;电容C11的另一端接电
作为本发明的再进一步技术方案:所述主控芯片U1上还连接有外围驱动电路;所
述外围驱动电路(12)包括顺序编号的电阻R34至电阻R51、顺序编号的电容C18至电容C32、
电阻R34的一端接U1的RDM脚;电阻R34的另一端接电容C18的一端、电容C19的一端
以及电阻R35的一端并接地;电容C18的另一端接U1的CDR脚;电容C19的另一端接电容C20的
一端以及U1的VAO脚;电容C20的另一端接电阻R35的另一端;U1的CDR脚接U1的VREF脚;电阻
R36的一端接电阻R37的一端以及电容C21的一端并接地;电阻R36的另一端接U1的DMAX脚;
电阻R37的另一端接U1的RT脚;电容C21的另一端接U1的SS脚;电阻R38的一端接P8的1脚;P8
的2脚接地;电阻R38的另一端接电容C22的一端以及电容C23的一端并接U1的VCC脚;电容
C22的另一端接电容C23的另一端并接地;电阻R39的一端接U1的GNB脚;电阻R39的另一端接
P7的2脚;电阻R40的一端接U1的GNA脚;电阻R40的另一端接P7的4脚;电容C24的一端接U1的
VREF脚以及电阻R41的一端;电容C24的另一端接电阻R42的一端并接地;电阻R42的另一端
接电阻R41的另一端并接U1的PKLMT脚;电容C25的一端接电阻R43的一端;电阻R43的另一端
接地;电容C25的另一端接U1的CAOB脚;电容C26的一端接电容C27的一端并接U1的CAOA脚;
电容C27的另一端接电阻R44的一端;电阻R44的另一端接电容C26的另一端以及U1的GND脚
并接地;电容C28的一端接电阻R45的一端以及U1的CSA脚;电阻R45的另一端接P7的1脚;电
容C29的一端接电阻R46的一端以及U1的CSB脚;电阻R46的另一端接P7的7脚;电阻R47的一
端接U1的RSYNTH脚;电阻R47的另一端接电容C28的另一端以及电容C29的另一端并接地;电
阻R48的一端接电容C30的一端并接U1的IMO脚;电阻R48的另一端接电容C30的另一端并接
地;电阻R49的一端接电容C31的一端以及U1的WINAC脚并接P7的10脚;电阻R49的另一端接
电容C31的另一端并接地;电阻R50的一端接电容C32的一端以及U1的VSENSE脚并接电阻R51
的一端;电阻着R50的另一端接电容C32的另一端并接地;电阻R51的另一端接P7的9脚;P7的
3脚接二极管D14的负极并接电源;二极管D14的正极接地;P7的5脚接地。
作为本发明的再进一步技术方案:所述L4以及L3为EMI电路滤波电感,F1为保险
丝,K1为启动继电器,D4为单向全桥整流桥;L1以及L2为BOOST升压电感,D3为碳化硅二极
管,Q1、Q2为氮化镓GaN或碳化硅SiC,C2、C3、C4以及C5为BOOST输出电解电容。
作为本发明的再进一步技术方案:所述主控芯片U1的型号为UCC28070。
1、本发明提供一种宽电压AC输入电源模块,本发明创造性地设计了宽电压输入
85‑460VAC电源模块,采用BOOST电路,带PFC功率因素校正,基于碳化硅SiC、氮化镓GaN作为
核心功率管,超高开关速度、极低开关损耗、电源模块体积小、重量轻,高功率密度等优点,
2、本发明具有高功率密度、自动调节电压、宽电压AC输入以及可靠性高的优点,本
发明采用交错式PFC,交错式PFC的即在原本放置单个较大功率PFC的地方并行放置两个功
率为一半的较小功率的PFC,这两个较小功率PFC以180°的相移交替工作,它们在输入端或
输出端累加时,每相电流纹波的主要部分将抵消,便于采用模块化的方案,简化了电磁干扰
3、本发明进一步设计了第一升压电路和第二升压电路,通过第一升压电路和第二
升压电路升高输入电压,使输出电压高于输入电压,且本发明能自动检测电网电压,并根
图中:1、主控模块;11、主控芯片;12、外围驱动电路;2、电源模块;21、滤波整流电
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对
本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、
“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了
便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件一定要有特定的方位、
以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”
仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限
定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连
接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也能够最终靠中间媒
介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况
请参阅图1‑3,一种宽电压AC输入电源模块,包括主控模块1和电源模块2,所述主
控模块1与电源模块2连接,主控模块1包括主控芯片11以及外围驱动电路12,外围驱动电路
12包括顺序编号的电阻R34至电阻R51、顺序编号的电容C18至电容C32、二极管D14、接口P7
电阻R34的一端接U1的RDM脚,电阻R34的另一端接电容C18的一端、电容C19的一端
以及电阻R35的一端并接地;电容C18的另一端接U1的CDR脚;电容C19的另一端接电容C20的
一端以及U1的VAO脚;电容C20的另一端接电阻R35的另一端;U1的CDR脚接U1的VREF脚;电阻
R36的一端接电阻R37的一端以及电容C21的一端并接地;电阻R36的另一端接U1的DMAX脚;
电阻R37的另一端接U1的RT脚;电容C21的另一端接U1的SS脚;电阻R38的一端接P8的1脚;P8
的2脚接地;电阻R38的另一端接电容C22的一端以及电容C23的一端并接U1的VCC脚;电容
C22的另一端接电容C23的另一端并接地;电阻R39的一端接U1的GNB脚;电阻R39的另一端接
P7的2脚;电阻R40的一端接U1的GNA脚;电阻R40的另一端接P7的4脚;电容C24的一端接U1的
VREF脚以及电阻R41的一端;电容C24的另一端接电阻R42的一端并接地;电阻R42的另一端
接电阻R41的另一端并接U1的PKLMT脚;电容C25的一端接电阻R43的一端;电阻R43的另一端
接地;电容C25的另一端接U1的CAOB脚;电容C26的一端接电容C27的一端并接U1的CAOA脚;
电容C27的另一端接电阻R44的一端;电阻R44的另一端接电容C26的另一端以及U1的GND脚
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