开关式辅助电源控制系统·产品方案说明书

产品概述：辅助电源属于整机系统内部的二次供电单元，一般采用反激式开关电源拓扑。从主回路高压直流母线或者外部交流电取电，经过电能变换，输出多路隔离低压直流，为主控芯片、驱动电路、传感器、继电器、风扇、人机面板等弱电部件提供稳定电源。整机由输入滤波、整流电路、反激功率开关管、高频变压器、次级整流滤波、多路LDO/DC‑DC稳压、PWM控制芯片、电压电流采样、反馈光耦保护电路组成；具备过压、欠压、过流、短路、过热保护功能，是变频器、逆变器、UPS、光伏设备、工业控制板必不可少的配套供电模块。

基础电气规格（工业设备内置辅助电源示例）

• 输入电源：高压DC300‑400V直流母线取电
• 输出通道：多路隔离直流输出
• 典型输出：DC15V、DC24V、DC5V、DC3.3V
• 额定总功率：30W
• 功率拓扑结构：隔离反激开关电源
• 功率执行器件：高压MOS开关管、高频隔离变压器、次级整流二极管
• 传感器：输出电压采样、电流采样、NTC温度采样
• 控制方式：PWM电流型闭环反馈稳压
• 保护功能：输出短路保护、过流保护、过压保护、过温保护、输入欠压锁定
• 隔离等级：初次级电气隔离，加强绝缘
• 工作模式：待机、正常稳压输出、故障锁存停机

拓扑工作原理：高压直流母线电压经过输入滤波、缓冲电路送入反激变换回路；PWM控制芯片输出高频脉冲信号驱动高压MOS管，高频开关使能量间断存储在高频隔离变压器原边；MOS关断期间，变压器将能量传输到副边绕组；副边绕组输出高频交流电压，经过二极管整流、电解电容滤波得到多路直流电压；输出电压采样信号通过光耦隔离反馈送回原边PWM芯片，芯片自动调节占空比实现稳压；次级电压再经过LDO或者后置DC‑DC芯片，生成高精度3.3V、5V等主控电源；电源内部实时检测输出短路、过流、超温故障，一旦触发保护条件，PWM芯片停止输出脉冲，电源锁存停机。

1、变频器内部辅助供电场景

• 三相变频器内部，给DSP主控板、IGBT驱动电路、散热风扇、操作面板提供多路低压电源。

2、逆变器储能变流器内置供电场景

• 离网逆变器、光伏并网逆变器，为主控、采样电路、继电器、通讯模块供电。

3、UPS不间断电源控制系统供电场景

• 在线式UPS设备，控制板、驱动板、告警检测电路的二次供电来源。

4、工业伺服驱动器、步进驱动器供电场景

• 伺服电机驱动器，给编码器信号处理、驱动芯片、IO端子回路供电。

5、光伏充电控制器、储能BMS系统供电场景

• 储能电池管理系统BMS，采样芯片、继电器驱动、通讯模块的隔离电源。

6、高压工业开关设备、电能质量装置供电场景

• 无功补偿装置、有源滤波器APF，内部弱电控制回路隔离供电。

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