特表 2025-502473 電源回路及び電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-24

(54)【発明の名称】電源回路及び電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20250117BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20250117BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 306D

H02M7/48 E

H02J1/10

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024543435

(86)(22)【出願日】2022-09-09

(85)【翻訳文提出日】2024-07-19

(86)【国際出願番号】 CN2022118159

(87)【国際公開番号】W WO2023138072

(87)【国際公開日】2023-07-27

(31)【優先権主張番号】202210066078.8

(32)【優先日】2022-01-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524274587

【氏名又は名称】深▲セン▼▲邁▼▲微▼医▲療▼科技有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】▲譚▼ ▲堅▼文

【テーマコード（参考）】

5G165

5H770

【Ｆターム（参考）】

5G165AA08

5G165CA01

5G165DA01

5G165EA01

5G165FA02

5G165HA02

5G165HA03

5G165NA05

5G165NA06

5H770CA01

5H770CA02

5H770DA01

5H770DA18

5H770DA21

5H770DA41

(57)【要約】

本願は、電源回路及び電源装置に関し、電源回路は、入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調するように構成される入力回路（１００）と、第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成するように構成される低電圧回路（２００）と、第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成するように構成される高電圧回路（３００）と、高電圧回路及び低電圧回路に接続されて第１の出力電圧を出力し、高電圧回路が第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、低電圧回路及び所定の分離電圧よりも高い第２の出力電圧を分離するように構成される分離回路（４００）と、高電圧回路及び低電圧回路に接続され、高電圧回路及び低電圧回路をそれぞれ制御して第１の出力電圧及び第２の出力電圧を生成するように構成される制御回路（５００）と、を含む。本願は、第２の出力電圧が低電圧回路を損傷することを回避するとともに、電源回路の出力が第１の出力電圧から第２の出力電圧へシームレスに切り替えられることも実現する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される入力回路と、
前記入力回路に接続され、前記第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される低電圧回路と、
前記入力回路に接続され、前記第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される高電圧回路と、
前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続されて前記第１の出力電圧を出力し、前記高電圧回路が前記第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、前記低電圧回路と前記所定の分離電圧よりも高い前記第２の出力電圧とを分離するように構成される分離回路と、
前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続され、前記高電圧回路及び前記低電圧回路をそれぞれ制御して前記第１の出力電圧及び前記第２の出力電圧を生成するように構成される制御回路と、を含む
ことを特徴とする電源回路。

【請求項2】

前記低電圧回路は、共振モジュールを含み、前記共振モジュールは、第１のスイッチングトランジスタと、第２のスイッチングトランジスタと、共振ユニットとを含み、前記第１のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第２のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記共振モジュールに接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、接地端に接続され、
前記共振ユニットの出力端は、共振電圧を出力するように前記分離回路に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項3】

前記低電圧回路は、基準電圧モジュールをさらに含み、前記基準電圧モジュールは、第３のスイッチングトランジスタと第４のスイッチングトランジスタとを含み、前記第３のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第４のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記接地端に接続され、
前記基準電圧モジュールは、差動モード基準電圧を出力し、前記差動モード基準電圧は、共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成し、前記差動モード正弦波電圧は、前記第１の出力電圧である
ことを特徴とする請求項２に記載の電源回路。

【請求項4】

前記第１のスイッチングトランジスタ、前記第２のスイッチングトランジスタ、前記第３のスイッチングトランジスタ及び前記第４のスイッチングトランジスタはいずれもＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。

【請求項5】

前記第１のスイッチングトランジスタ、前記第２のスイッチングトランジスタ、前記第３のスイッチングトランジスタ及び前記第４のスイッチングトランジスタは、いずれもＮＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項４に記載の電源回路。

【請求項6】

前記高電圧回路は、第１のスイッチングモジュール、第２のスイッチングモジュール、第３のスイッチングモジュール及び第４のスイッチングモジュールを含み、
前記第１のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第２のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第２のスイッチングモジュールの第２の端は、接地端に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第４のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングモジュールの第２の端は、前記接地端に接続され、
前記高電圧回路は、差動モード矩形波電圧を出力し、前記差動モード矩形波電圧は、前記第２の出力電圧である
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項7】

前記第１のスイッチングモジュール、前記第２のスイッチングモジュール、前記第３のスイッチングモジュール及び前記第４のスイッチングモジュールは、いずれもＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項６に記載の電源回路。

【請求項8】

前記第１のスイッチングモジュール、前記第２のスイッチングモジュール、前記第３のスイッチングモジュール及び前記第４のスイッチングモジュールは、いずれもＮＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項７に記載の電源回路。

【請求項9】

分離回路は、第１の分離モジュールと第２の分離モジュールとを含み、前記第１の分離モジュールの電圧入力端は、前記共振モジュールに接続され、前記第２の分離モジュールの電圧入力端は、前記基準電圧モジュールに接続され、前記第１の分離モジュールの電圧出力端と前記第２の分離モジュールの電圧出力端は、いずれも前記高電圧回路に接続される
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。

【請求項10】

前記第１の分離モジュールは、第１の分圧抵抗、第２の分圧抵抗、第１の片方向導通器、第２の片方向導通器、第３の片方向導通器及び第４の片方向導通器を含み、
前記第１の分圧抵抗の第１の端は、保護電圧端に接続され、前記保護電圧端は、前記所定の分離電圧に対応する保護電圧を出力するように構成され、前記第１の分圧抵抗の第２の端は、前記第１の片方向導通器の正極および第３の片方向導通器の正極にそれぞれ接続され、前記第１の片方向導通器の負極は、前記第２の片方向導通器の正極に接続され、共振モジュールに接続され、前記第２の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第３の片方向導通器の負極は、前記第４の片方向導通器の正極に接続され、前記高電圧回路に接続され、前記第４の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第２の分圧抵抗の第２の端は、前記接地端に接続され、
前記第２の分離モジュールは、前記第１の分離モジュールと同じ構造を有し、前記第１の分離モジュールは、前記共振電圧を出力し、前記共振モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成され、前記第２の分離モジュールは、前記差動モード基準電圧を出力し、前記基準電圧モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成される
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路。

【請求項11】

前記制御回路は、制御ユニット及び複数のフォトカプラを含み、前記制御ユニットは、複数の前記フォトカプラを介して前記高電圧回路及び前記低電圧回路にそれぞれ接続され、前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧の生成を制御するように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項12】

前記入力回路は、整流モジュールと、前記整流モジュールに接続された第１の電圧調整モジュール及び第２の電圧調整モジュールとを含み、前記整流モジュールは、前記入力電圧を入力直流電圧に整流し、前記第１の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第１の作動電圧に変換し、前記第２の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第２の作動電圧に変換する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電源回路。

【請求項13】

前記制御ユニットは、前記第１の電圧調整モジュール、前記第２の電圧調整モジュール及び前記分離回路にそれぞれ接続され、前記制御ユニットは、前記第１の作動電圧、前記第２の作動電圧及び前記所定の分離電圧をそれぞれ設定するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電源回路。

【請求項14】

前記第１の出力電圧は、前記第２の出力電圧よりも小さい
ことを特徴とする請求項１－１３のいずれか１項に記載の電源回路。

【請求項15】

請求項１－１４のいずれか１項に記載の電源回路を含むことを特徴とする電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２２年０１月２０日に中華人民共和国国家知識産権庁の特許庁で提出された、出願番号が２０２２１００６６０７８．８であり、出願名称が「電源回路及び電源装置」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は引用により本願に組み合わせられる。

【0002】

本願は、電源回路の技術分野に属し、特に電源回路及び電源装置に関する

【背景技術】

【0003】

現在、従来の電源は、電気回路又は電子電気機器に電力を供給する装置（又はシステム）である。電源の出力電力形式によって、一般的に直流電源と交流電源に分けられ、出力電圧レベルによって、一般的に低圧電源と高圧電源に分けられ、応用分野（又は電気機器）によって、通信電源、航空電源、軍用特殊電源などに分けられる。

【0004】

交流電源にとって、その出力電圧又は電流の波形は一般的に正負交互の正弦波であり、そのうち、高周波交流電源（高周波インバータ電源とも呼ばれる）の応用はますます広くなっている。従来の高周波交流電源の出力は高周波正弦波であり、一般的にスイッチングモード又は線形増幅モードの２種類がある。線形増幅モードは動作帯域幅が広いが、動作効率が低いことが多く、スイッチングモードはインバータ回路と電力電子スイッチングデバイスを採用し、動作効率が高い。

【0005】

正弦波を出力する高周波交流電源に加えて、矩形波を出力できる別の高周波交流電源も近年ますます重要視され、特に高圧矩形波を出力する高圧パルス電源である。高圧矩形波パルス電源も本質的に高周波交流電源であるが、その出力波形は矩形波又はパルス電圧であり、且つ出力電圧は一般的に比較的高いと要求される。技術実現経路が異なるため、正弦波と高圧矩形波を同一の回路又はシステムで生成させることを同時に実現することは困難である。

【0006】

従来の２種類の電源を採用するシステム方案は、集積と通信制御の方式で異なる波形エネルギー形式の出力を実現するが、このような実現方案はシステム集積方案であり、電源はいずれも独立したシステムであり、独立したコントローラを有し、且つ１つのシステムレベルの総合コントローラを配置し、総合コントローラと２台の電源との間の通信を実現する必要がある。システム構成が複雑で、体積が膨大で、コストが高いなどの問題に加えて、２種類のエネルギー形式の出力切り替えは、一般的にリレーの切り替え方式を採用し、切り替え時間が長く、制御が柔軟でないなどの問題を引き起こす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本願の目的は、従来の多種の波形を出力できる電源に存在するコストが高く、出力信号の切り替えが不便である問題を解決するための電源回路及び電源装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本願の第１の態様は、入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される入力回路と、前記入力回路に接続され、前記第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される低電圧回路と、前記入力回路に接続され、前記第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される高電圧回路と、前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続されて前記第１の出力電圧を出力し、前記高電圧回路が前記第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、前記低電圧回路と前記所定の分離電圧よりも高い前記第２の出力電圧とを分離するように構成される分離回路と、前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続され、前記高電圧回路及び前記低電圧回路をそれぞれ制御して前記第１の出力電圧及び前記第２の出力電圧を生成するように構成される制御回路と、を含む電源回路を提供する。

【0009】

一実施例において、前記低電圧回路は、共振モジュールを含み、前記共振モジュールは、第１のスイッチングトランジスタ、第２のスイッチングトランジスタ及び共振ユニットを含み、前記第１のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第２のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記共振モジュールに接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、接地端に接続され、前記共振ユニットの出力端は、共振電圧を出力するように前記分離回路に接続される。

【0010】

一実施例において、前記低電圧回路は、基準電圧モジュールをさらに含み、前記基準電圧モジュールは、第３のスイッチングトランジスタと第４のスイッチングトランジスタとを含み、前記第３のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第４のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続され、前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記接地端に接続され、前記基準電圧モジュールは、差動モード基準電圧を出力し、前記差動モード基準電圧は、前記共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成し、前記差動モード正弦波電圧は、前記第１の出力電圧である。

【0011】

一実施例において、前記高電圧回路は、第１のスイッチングモジュールと、第２のスイッチングモジュールと、第３のスイッチングモジュールと、第４のスイッチングモジュールとを含み、前記第１のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第２のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて、前記分離回路に接続され、前記第２のスイッチングモジュールの第２の端は、接地端に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第４のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて、前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングモジュールの第２の端は、前記接地端に接続され、前記高電圧回路は、差動モード矩形波電圧を出力し、前記差動モード矩形波電圧は、前記第２の出力電圧である。

【0012】

一実施例において、分離回路は、第１の分離モジュールと第２の分離モジュールを含み、前記第１の分離モジュールの電圧入力端は、前記共振モジュールに接続され、前記第２の分離モジュールの電圧入力端は、前記基準電圧モジュールに接続され、前記第１の分離モジュールの電圧出力端と前記第２の分離モジュールの電圧出力端は、いずれも前記高電圧回路に接続される。

【0013】

一実施例において、前記第１の分離モジュールは、第１の分圧抵抗、第２の分圧抵抗、第１の片方向導通器、第２の片方向導通器、第３の片方向導通器及び第４の片方向導通器を含み、前記第１の分圧抵抗の第１の端は、保護電圧端に接続され、前記保護電圧端は、前記所定の分離電圧に対応する保護電圧を出力し、前記第１の分圧抵抗の第２の端は、前記第１の片方向導通器の正極及び第３の片方向導通器の正極にそれぞれ接続され、前記第１の片方向導通器の負極は、前記第２の片方向導通器の正極に接続され、前記共振モジュールに接続され、前記第２の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第３の片方向導通器の負極は、前記第４の片方向導通器の正極に接続され、前記高電圧回路に接続され、前記第４の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第２の分圧抵抗の第２の端は、前記接地端に接続され、前記第２の分離モジュールは、前記第１の分離モジュールと同じ構造を有し、前記第１の分離モジュールは、前記共振電圧を出力し、前記共振モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成され、前記第２の分離モジュールは、前記差動モード基準電圧を出力し、前記基準電圧モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成される。

【0014】

一実施例において、前記制御回路は、制御ユニット及び複数のフォトカプラを含み、前記制御ユニットは、複数の前記フォトカプラを介してそれぞれ前記高電圧回路、前記低電圧回路に接続され、前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧の生成を制御する。

【0015】

一実施例において、前記入力回路は、整流モジュールと、前記整流モジュールに接続される第１の電圧調整モジュール及び第２の電圧調整モジュールとを含み、前記整流モジュールは、前記入力電圧を入力直流電圧に整流し、前記第１の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第１の作動電圧に変換し、前記第２の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第２の作動電圧に変換する。

【0016】

一実施例において、前記制御ユニットは、前記第１の電圧調整モジュール、前記第２の電圧調整モジュール及び前記分離回路にそれぞれ接続され、前記制御ユニットは、前記第１の作動電圧、前記第２の作動電圧及び前記所定の分離電圧をそれぞれ設定する。

【0017】

本願の第２の態様は、上記の電源回路を含む電源装置を提供する。

【発明の効果】

【0018】

本願が提供する電源回路及び電源装置の有益な効果は、電源回路における低電圧回路が分離回路を介して第１の出力電圧を出力することができ、第２の出力電圧が出力される場合、分離回路が所定の分離電圧に基づいて所定の分離電圧より高い第２の出力電圧と低電圧回路とを分離することができ、第２の出力電圧が低電圧回路を損傷することを回避するとともに、電源回路の出力が第１の出力電圧から第２の出力電圧へシームレスに切り替えられることも実現することにある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本願の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例において使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかに、以下の説明における図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

【0020】

【図1】本願の第１の実施例による電源回路の原理ブロック図である。

【図2】図１に示す低電圧回路の回路模式図である。

【図3】図１に示す高電圧回路の回路模式図である。

【図4】図１に示す高電圧回路の他の回路模式図である。

【図5】図１に示す分離回路の回路模式図である。

【図6】本願の第１の実施例による電源回路の別の原理ブロック図である。

【符号の説明】

【0021】

１００：入力回路、１１０：整流モジュール、１２０：第１電圧調整モジュール、１３０：第２電圧調整モジュール、２００：低電圧回路、２１０：共振モジュール、２１１：共振ユニット、２２０：基準電圧モジュール、３００：高電圧回路、３１０：第１のスイッチングモジュール、３２０：第２のスイッチングモジュール、３３０：第３のスイッチングモジュール、３４０：第４のスイッチングモジュール、４００：分離回路、４１０：第１の分離モジュール、４１１：第１の片方向導通器、４１２：第２の片方向導通器、４１３：第３の片方向導通器、４１４：第４の片方向導通器、４２０：第２の分離モジュール、５００：制御回路。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本願が解決しようとする技術的課題、技術的解決手段及び有益な効果をより明確にするために、以下、図面及び実施例を参照しながら本願をさらに詳細に説明する。本明細書で説明される特定の実施例は、本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではないことを理解されたい。

【0023】

なお、素子が他の素子に「固定される」又は「設けられる」と呼ばれる場合、他の素子に直接又は間接的に設けられてもよい。一方の要素が他方の要素に「接続される」と呼ばれる場合、他方の要素に直接的に接続されてもよいし、他方の要素に間接的に接続されてもよい。

【0024】

また、用語「第１」、「第２」は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示したり暗示したり、示された技術的特徴の数を暗黙的に示したりするものとして理解されるべきではない。これにより、「第１」、「第２」に限定された特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本願の説明において、「複数」は、特に限定されない限り、２つ以上を意味する。

【0025】

図１は、本願の第１の実施例による電源回路の原理ブロック図を示し、説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみを示し、詳細は以下のとおりである。

【0026】

電源回路は、入力回路１００と、低電圧回路２００と、高電圧回路３００と、分離回路４００と、制御回路５００とを備える。入力回路１００は、入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される。低電圧回路２００は、入力回路１００に接続され、低電圧回路２００は、第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される。高電圧回路３００は、入力回路１００に接続され、高電圧回路３００は、第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される。分離回路４００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００に接続され、分離回路４００は、第１の出力電圧を出力するように構成され、分離回路４００は、高電圧回路３００が第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、低電圧回路２００と所定の分離電圧よりも高い第２の出力電圧とを分離するように構成される。制御回路５００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００に接続され、制御回路５００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００をそれぞれ制御して第１の出力電圧及び第２の出力電圧を生成するように構成される。ここで、所定の分離電圧は、第１の出力電圧より大きく、第２の出力電圧より小さい。

【0027】

なお、第２の作動電圧は第１の作動電圧よりはるかに大きく、第２の出力電圧は第１の出力電圧よりはるかに大きく、第１の出力電圧を出力する場合、第２の出力電圧を出力するように切り替える必要があると、通常の回路は長い切り替え時間を必要とし、シームレスな切り替えを実現することが困難である。本実施例の分離回路４００は、第１の出力電圧から第２の出力電圧に切り替える時に、第２の出力電圧を受電し、所定の分離電圧より大きい第２の出力電圧と低電圧回路２００とを分離し、第２の出力電圧が低電圧回路２００に伝送されることを回避するとともに、低電圧回路２００がオフになるか否かを考慮する必要がなく、第１の出力電圧から第２の出力電圧へのシームレスな切り替えを実現することができる。

【0028】

図２に示すように、本実施例において、低電圧回路２００は共振モジュール２１０を含み、共振モジュール２１０は第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２及び共振ユニット２１１を含み、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第１の導通端は入力回路１００に接続されて第１の作動電圧を受電し、第１のスイッチングトランジスタＱ１の被制御端は制御回路５００に接続され、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第２の導通端は第２のスイッチングトランジスタＱ２の第１の導通端に接続されて共振モジュール２１０に接続され、第２のスイッチングトランジスタＱ２の被制御端は制御回路５００に接続され、第２のスイッチングトランジスタＱ２の第２の導通端は接地端に接続され、共振ユニット２１１の出力端は分離回路４００に接続されて共振電圧を出力し、第１の出力電圧は共振電圧を含む。第１のスイッチングトランジスタＱ１及び第２のスイッチングトランジスタＱ２のオンオフを制御することにより、発振を有する共振電圧を出力することができる。具体的には、共振ユニット２１１は、共振コンデンサＣ１及び共振インダクタＬ１を含み、共振コンデンサＣ１の第１の端は、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第２の導通端に接続され、共振コンデンサＣ１の第２の端は、共振インダクタＬ１の第１の端に接続され、共振インダクタＬ１の第２の端は、分離回路４００に接続される。

【0029】

図２に示すように、本実施例において、低電圧回路２００は、基準電圧モジュール２２０をさらに含み、基準電圧モジュール２２０は、第３のスイッチングトランジスタＱ３と第４のスイッチングトランジスタＱ４とを含み、第３のスイッチングトランジスタＱ３の第１の導通端は、入力回路１００に接続されて第１の作動電圧を受電し、第３のスイッチングトランジスタＱ３の被制御端は、制御回路５００に接続され、第３のスイッチングトランジスタＱ３の第２の導通端は、第４のスイッチングトランジスタＱ４の第１の導通端に接続されて分離回路４００に接続され、第４のスイッチングトランジスタＱ４の被制御端は、制御回路５００に接続され、第４のスイッチングトランジスタＱ４の第２の導通端は、接地端に接続され、基準電圧モジュール２２０は、共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成するための差動モード基準電圧を出力するためのものであり、差動モード正弦波電圧は、第１の出力電圧である。共振電圧と差動モード基準電圧はいずれも所定の分離電圧より小さい。

【0030】

第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４はいずれもＭＯＳトランジスタであり、具体的には、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４はいずれもＮＭＯＳトランジスタであってもよく、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の第１の導通端はＮＭＯＳトランジスタのドレインに対応し、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の第２の導通端はＮＭＯＳトランジスタのソースに対応し、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の被制御端はＮＭＯＳトランジスタのゲートに対応する。

【0031】

なお、基準電圧モジュール２２０によって差動モード基準電圧を生成し、差動モード基準電圧は共振電圧と結合して正位相と負位相を有する差動モード正弦波電圧を生成することができる。具体的には、制御回路５００による制御において、第１のスイッチングトランジスタＱ１がオンになり、第４のスイッチングトランジスタＱ４がオンになり、第２のスイッチングトランジスタＱ２がオフになり、第３のスイッチングトランジスタＱ３がオフになると、低電圧回路２００は正位相の差動モード正弦波電圧を出力し、第１のスイッチングトランジスタＱ１がオンになり、第４のスイッチングトランジスタＱ４がオフになり、第２のスイッチングトランジスタＱ２がオンになり、第３のスイッチングトランジスタＱ３がオンになると、負位相の差動モード正弦波電圧を出力する。

【0032】

図３に示すように、本実施例において、高電圧回路３００は、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０を含み、第１のスイッチングモジュール３１０の第１の端は、入力回路１００に接続されて第２の作動電圧を受電し、第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端は、第２のスイッチングモジュール３２０の第１の端に接続されて分離回路４００の第１の出力端ＯＵＴ１に接続され、第２のスイッチングモジュール３２０の第２の端は接地端に接続され、第３のスイッチングモジュール３３０の第１の端は、入力回路１００に接続されて第２の作動電圧を受電し、第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端は、第４のスイッチングモジュール３４０の第１の端に接続されて分離回路４００の第２の出力端ＯＵＴ２に接続され、第４のスイッチングモジュール３４０の第２の端は、接地端に接続され、高電圧回路３００は、差動モード矩形波電圧を出力するために用いられる。

【0033】

制御回路５００による制御において、第１のスイッチングモジュール３１０と第４のスイッチングモジュール３４０がオンになり、第２のスイッチングモジュール３２０と第３のスイッチングモジュール３３０がオフになると、高電圧回路３００はハイレベルの差動モード矩形波電圧を出力し、第１のスイッチングモジュール３１０と第４のスイッチングモジュール３４０がオフになり、第２のスイッチングモジュール３２０と第３のスイッチングモジュール３３０がオンになると、高電圧回路３００はローレベルの差動モード矩形波電圧を出力し、差動モード矩形波電圧は第２の出力電圧である。

【0034】

その中で、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０は、いずれもＭＯＳトランジスタである。具体的には、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０はいずれもＮＭＯＳトランジスタであってもよく、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の第１の導通端はＮＭＯＳトランジスタのドレインに対応し、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の第２の導通端はＮＭＯＳトランジスタのソースに対応し、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の被制御端はＮＭＯＳトランジスタのゲートに対応する。

【0035】

図４に示すように、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０はいずれも、電圧を分配するように、順に接続された複数のＭＯＳトランジスタを含んでもよい。

【0036】

図５に示すように、本実施例において、分離回路４００は、第１の分離モジュール４１０と第２の分離モジュール４２０を含み、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端と第２の分離モジュール４２０の電圧入力端はいずれも低電圧回路２００に接続され、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端と第２の分離モジュール４２０の電圧出力端はいずれも高電圧回路３００に接続される。

【0037】

第１の分離モジュール４１０は、第１の分圧抵抗Ｒ１と、第２の分圧抵抗Ｒ２と、第１の片方向導通器４１１と、第２の片方向導通器４１２と、第３の片方向導通器４１３と、第４の片方向導通器４１４とを含み、第１の分圧抵抗Ｒ１の第１の端は、保護電圧端Ｖ１に接続され、保護電圧端Ｖ１は、所定の分離電圧と対応関係を有する保護電圧を出力するために用いられ、第１の分圧抵抗Ｒ１の第２の端は、第１の片方向導通器４１１の正極及び第３の片方向導通器４１３の正極にそれぞれ接続され、第１の片方向導通器４１１の負極は、第２の片方向導通器４１２の正極に接続され、共振モジュール２１０に接続され、第２の片方向導通器４１２の負極は、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端に接続され、第３の片方向導通器４１３の負極は、第４の片方向導通器４１４の正極に接続され、高電圧回路３００に接続され、第４の片方向導通器４１４の負極は、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端に接続され、第２の分圧抵抗Ｒ２の第２の端は、接地端に接続される。第１の片方向導通器４１１の負極は、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端であり、第３の片方向導通器４１３の負極は、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端（分離回路４００の第１の出力端ＯＵＴ１）である。

【0038】

図３－５に示すように、第２の分離モジュール４２０は、第１の分離モジュール４１０の構造と同じであり、基準電圧モジュール２２０と高電圧回路３００の第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端との間に設けられ、第２の分離モジュール４２０の電圧出力端（分離回路４００の第２の出力端ＯＵＴ２）は、高電圧回路３００の第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端に接続され、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端は、共振電圧を出力するために用いられ、第１の分離モジュール４１０は、共振モジュール２１０と高電圧回路３００とを分離するために用いられ、第２の分離モジュール４２０の電圧出力端は、差動モード基準電圧を出力するために用いられ、第２の分離モジュール４２０は、基準電圧モジュール２２０と高電圧回路３００とを分離するために用いられる。

【0039】

具体的には、第１の片方向導通器４１１、第２の片方向導通器４１２、第３の片方向導通器４１３及び第４の片方向導通器４１４は、いずれも１つのダイオードであってもよいし、複数の端と端が接続されたダイオードであってもよい。本実施例において、各片方向導通器はいずれも端と端が接続された２つのダイオードを含む。本実施例において、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値が同じであるため、所定の分離電圧が保護電圧の半分であり、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値の比が変化すると、所定の分離電圧と保護電圧の大小関係が対応して変化する。

【0040】

なお、第１の分離モジュール４１０を例として、本実施例において、保護電圧が５００Ｖである場合、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２との分圧により、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端と第１の分離モジュール４１０の電圧出力端との所定の分離電圧をいずれも２５０Ｖにし、共振電圧が第１の分離モジュール４１０に伝送された後、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端を対応する共振電圧まで引き下げ、このとき、第２の片方向導通器４１２が導通し、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端の電圧も共振電圧まで引き下げ、同時に第４の片方向導通器４１４も導通状態にあり、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端の電圧が共振電圧になり、共振電圧に対するロスレス出力を実現する。この時、第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端から出力された高振幅の電圧が第１の分離モジュール４１０に伝送されると、第４の片方向導通器４１４によって第１の分圧抵抗Ｒ１の第１の端の電圧を上昇させ、この時、第２の片方向導通器４１２の負極の電圧が第２の片方向導通器４１２の正極の電圧より大きく、第２の片方向導通器４１２をオフにし、共振モジュール２１０と第２の出力電圧との分離を実現する。共振モジュール２１０が依然としてオフになっていなくても、共振電圧から第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端が出力する電圧へのシームレスな切り替えが実現される。同様に、第２の分離回路４００は、差動モード基準モジュールと第２の出力電圧との分離を実現するとともに、差動モード基準電圧から第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端に出力する電圧へのシームレスな切り替えが実現されることもできる。最終的に第１の出力電圧から第２の出力電圧へのシームレスな切り替えが実現される。

【0041】

本実施例において、制御回路５００は、制御ユニットと複数のフォトカプラを含み、制御ユニットは、複数のフォトカプラを介して高電圧回路３００、低電圧回路２００にそれぞれ接続され、第２の出力電圧及び第１の出力電圧の生成を制御する。具体的には、制御ユニットは、複数のフォトカプラを介して高電圧回路３００及び低電圧回路２００におけるＭＯＳトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、高電圧回路３００及び低電圧回路２００における各ＭＯＳトランジスタのオン及びオフを制御する。制御ユニットは、シングルチップマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサであってもよい。

【0042】

別の実施例において、本実施例と異なり、前記分離回路４００は、従来の高電圧リレー又は高電圧切替スイッチであってもよい分離スイッチを含み、分離スイッチの被制御端は、制御回路５００に接続され、分離スイッチの第１の導通端は、低電圧回路２００に接続され、分離スイッチの第２の導通端は、高電圧回路３００に接続され、分離スイッチは、制御回路５００による制御において、低電圧回路２００と高電圧回路３００とのオン及びオフを実現することができる。例えば、制御回路は、低電圧回路２００を保護するように、高電圧回路３００が第２の出力電圧を出力すると共に、分離スイッチをオフになることができる。本実施例は詳細に説明しない。

【0043】

図６に示すように、本実施例において、入力回路１００は、整流モジュール１１０と、整流モジュール１１０に接続される第１の電圧調整モジュール１２０及び第２の電圧調整モジュール１３０とを含む。整流モジュール１１０は、入力電圧を入力直流電圧に整流し、第１の電圧調整モジュール１２０は、入力直流電圧を第１の作動電圧に変換し、第２の電圧調整モジュール１３０は、入力直流電圧を第２の作動電圧に変換する。整流モジュール１１０はスイッチング電源トポロジーモジュールであってもよく、第１の電圧調整モジュール１２０は昇圧降圧トポロジーモジュールであってもよく、第２の電圧調整モジュール１３０はフライバック昇圧モジュールであってもよい。

【0044】

図６に示すように、本実施例において、制御ユニットは、第１の電圧調整モジュール１２０、第２の電圧調整モジュール１３０及び分離回路４００にそれぞれ接続され、制御ユニットは、第１の作動電圧、第２の作動電圧及び所定の分離電圧をそれぞれ設定する。

【0045】

本願の第２の実施例は、上記の電源回路を含む電源装置を提供し、電源装置は、電気エネルギー駆動装置であってもよく、具体的には、医療用機器駆動装置であってもよく、本実施例は、電源装置の種類を限定しない。

【0046】

当業者であれば、説明を簡単にするために、上記各機能ユニット、モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記機能を異なる機能ユニット、モジュールに割り当てて完成させることができ、即ち、上記装置の内部構造を異なる機能ユニット又はモジュールに分割して、上記説明された機能の全部又は一部を完成させることは明らかである。実施例における各機能ユニット、モジュールは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが単独で物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよく、上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。また、各機能ユニット、モジュールの具体的な名称も互いに区別するためのものであり、本願の保護範囲を限定するものではない。上記システムにおけるユニット、モジュールの具体的な動作過程について、前記方法実施例における対応過程を参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0047】

上記実施例において、各実施例についての説明は何れも偏りがあり、ある実施例において詳述又は記載されていない部分は、他の実施例の関連説明を参照することができる。

【0048】

以上の上記実施例は、本願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではなく、上記の実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば、依然として上記の各実施例に記載された技術案を修正し、又はその中の一部の技術的特徴に対して同等の置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、対応する技術案の本質を本願の各実施例の技術案の精神及び範囲から逸脱させず、いずれも本願の保護範囲に含まれるべきであることを理解すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２２年０１月２０日に中華人民共和国国家知識産権庁の特許庁で提出された、出願番号が２０２２１００６６０７８．８であり、出願名称が「電源回路及び電源装置」である中国特許出願の優先権を要求し、その全ての内容は引用により本願に組み合わせられる。

【0002】

本願は、電源回路の技術分野に属し、特に電源回路及び電源装置に関する

【背景技術】

【0003】

現在、従来の電源は、電気回路又は電子電気機器に電力を供給する装置（又はシステム）である。電源の出力電力形式によって、一般的に直流電源と交流電源に分けられ、出力電圧レベルによって、一般的に低圧電源と高圧電源に分けられ、応用分野（又は電気機器）によって、通信電源、航空電源、軍用特殊電源などに分けられる。

【0004】

交流電源にとって、その出力電圧又は電流の波形は一般的に正負交互の正弦波であり、そのうち、高周波交流電源（高周波インバータ電源とも呼ばれる）の応用はますます広くなっている。従来の高周波交流電源の出力は高周波正弦波であり、一般的にスイッチングモード又は線形増幅モードの２種類がある。線形増幅モードは動作帯域幅が広いが、動作効率が低いことが多く、スイッチングモードはインバータ回路と電力電子スイッチングデバイスを採用し、動作効率が高い。

【0005】

正弦波を出力する高周波交流電源に加えて、矩形波を出力できる別の高周波交流電源も近年ますます重要視され、特に高圧矩形波を出力する高圧パルス電源である。高圧矩形波パルス電源も本質的に高周波交流電源であるが、その出力波形は矩形波又はパルス電圧であり、且つ出力電圧は一般的に比較的高いと要求される。技術実現経路が異なるため、正弦波と高圧矩形波を同一の回路又はシステムで生成させることを同時に実現することは困難である。

【0006】

従来の２種類の電源を採用するシステム方案は、集積と通信制御の方式で異なる波形エネルギー形式の出力を実現するが、このような実現方案はシステム集積方案であり、電源はいずれも独立したシステムであり、独立したコントローラを有し、且つ１つのシステムレベルの総合コントローラを配置し、総合コントローラと２台の電源との間の通信を実現する必要がある。システム構成が複雑で、体積が膨大で、コストが高いなどの問題に加えて、２種類のエネルギー形式の出力切り替えは、一般的にリレーの切り替え方式を採用し、切り替え時間が長く、制御が柔軟でないなどの問題を引き起こす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本願の目的は、従来の多種の波形を出力できる電源に存在するコストが高く、出力信号の切り替えが不便である問題を解決するための電源回路及び電源装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本願の第１の態様は、入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される入力回路と、前記入力回路に接続され、前記第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される低電圧回路と、前記入力回路に接続され、前記第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される高電圧回路と、前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続されて前記第１の出力電圧を出力し、前記高電圧回路が前記第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、前記低電圧回路と前記所定の分離電圧よりも高い前記第２の出力電圧とを分離するように構成される分離回路と、前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続され、前記高電圧回路及び前記低電圧回路をそれぞれ制御して前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧を生成するように構成される制御回路と、を含む電源回路を提供する。

【0009】

一実施例において、前記低電圧回路は、共振モジュールを含み、前記共振モジュールは、第１のスイッチングトランジスタ、第２のスイッチングトランジスタ及び共振ユニットを含み、前記第１のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第２のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記共振モジュールに接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、接地端に接続され、前記共振ユニットの出力端は、共振電圧を出力するように前記分離回路に接続される。

【0010】

一実施例において、前記低電圧回路は、基準電圧モジュールをさらに含み、前記基準電圧モジュールは、第３のスイッチングトランジスタと第４のスイッチングトランジスタとを含み、前記第３のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第４のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続され、前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記接地端に接続され、前記基準電圧モジュールは、差動モード基準電圧を出力し、前記差動モード基準電圧は、前記共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成し、前記差動モード正弦波電圧は、前記第１の出力電圧である。

【0011】

一実施例において、前記高電圧回路は、第１のスイッチングモジュールと、第２のスイッチングモジュールと、第３のスイッチングモジュールと、第４のスイッチングモジュールとを含み、前記第１のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第２のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて、前記分離回路に接続され、前記第２のスイッチングモジュールの第２の端は、接地端に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第４のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて、前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングモジュールの第２の端は、前記接地端に接続され、前記高電圧回路は、差動モード矩形波電圧を出力し、前記差動モード矩形波電圧は、前記第２の出力電圧である。

【0012】

一実施例において、分離回路は、第１の分離モジュールと第２の分離モジュールを含み、前記第１の分離モジュールの電圧入力端は、前記共振モジュールに接続され、前記第２の分離モジュールの電圧入力端は、前記基準電圧モジュールに接続され、前記第１の分離モジュールの電圧出力端と前記第２の分離モジュールの電圧出力端は、いずれも前記高電圧回路に接続される。

【0013】

一実施例において、前記第１の分離モジュールは、第１の分圧抵抗、第２の分圧抵抗、第１の片方向導通器、第２の片方向導通器、第３の片方向導通器及び第４の片方向導通器を含み、前記第１の分圧抵抗の第１の端は、保護電圧端に接続され、前記保護電圧端は、前記所定の分離電圧に対応する保護電圧を出力し、前記第１の分圧抵抗の第２の端は、前記第１の片方向導通器の正極及び第３の片方向導通器の正極にそれぞれ接続され、前記第１の片方向導通器の負極は、前記第２の片方向導通器の正極に接続され、前記共振モジュールに接続され、前記第２の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第３の片方向導通器の負極は、前記第４の片方向導通器の正極に接続され、前記高電圧回路に接続され、前記第４の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第２の分圧抵抗の第２の端は、前記接地端に接続され、前記第２の分離モジュールは、前記第１の分離モジュールと同じ構造を有し、前記第１の分離モジュールは、前記共振電圧を出力し、前記共振モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成され、前記第２の分離モジュールは、前記差動モード基準電圧を出力し、前記基準電圧モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成される。

【0014】

一実施例において、前記制御回路は、制御ユニット及び複数のフォトカプラを含み、前記制御ユニットは、複数の前記フォトカプラを介してそれぞれ前記高電圧回路、前記低電圧回路に接続され、前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧の生成を制御する。

【0015】

一実施例において、前記入力回路は、整流モジュールと、前記整流モジュールに接続される第１の電圧調整モジュール及び第２の電圧調整モジュールとを含み、前記整流モジュールは、前記入力電圧を入力直流電圧に整流し、前記第１の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第１の作動電圧に変換し、前記第２の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第２の作動電圧に変換する。

【0016】

一実施例において、前記制御ユニットは、前記第１の電圧調整モジュール、前記第２の電圧調整モジュール及び前記分離回路にそれぞれ接続され、前記制御ユニットは、前記第１の作動電圧、前記第２の作動電圧及び前記所定の分離電圧をそれぞれ設定する。

【0017】

本願の第２の態様は、上記の電源回路を含む電源装置を提供する。

【発明の効果】

【0018】

本願が提供する電源回路及び電源装置の有益な効果は、電源回路における低電圧回路が分離回路を介して第１の出力電圧を出力することができ、第２の出力電圧が出力される場合、分離回路が所定の分離電圧に基づいて所定の分離電圧より高い第２の出力電圧と低電圧回路とを分離することができ、第２の出力電圧が低電圧回路を損傷することを回避するとともに、電源回路の出力が第１の出力電圧から第２の出力電圧へシームレスに切り替えられることも実現することにある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

本願の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例において使用する必要がある図面を簡単に説明し、明らかに、以下の説明における図面は本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

【0020】

【図1】本願の第１の実施例による電源回路の原理ブロック図である。

【図2】図１に示す低電圧回路の回路模式図である。

【図3】図１に示す高電圧回路の回路模式図である。

【図4】図１に示す高電圧回路の他の回路模式図である。

【図5】図１に示す分離回路の回路模式図である。

【図6】本願の第１の実施例による電源回路の別の原理ブロック図である。

【符号の説明】

【0021】

１００：入力回路、１１０：整流モジュール、１２０：第１電圧調整モジュール、１３０：第２電圧調整モジュール、２００：低電圧回路、２１０：共振モジュール、２１１：共振ユニット、２２０：基準電圧モジュール、３００：高電圧回路、３１０：第１のスイッチングモジュール、３２０：第２のスイッチングモジュール、３３０：第３のスイッチングモジュール、３４０：第４のスイッチングモジュール、４００：分離回路、４１０：第１の分離モジュール、４１１：第１の片方向導通器、４１２：第２の片方向導通器、４１３：第３の片方向導通器、４１４：第４の片方向導通器、４２０：第２の分離モジュール、５００：制御回路。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本願が解決しようとする技術的課題、技術的解決手段及び有益な効果をより明確にするために、以下、図面及び実施例を参照しながら本願をさらに詳細に説明する。本明細書で説明される特定の実施例は、本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではないことを理解されたい。

【0023】

なお、素子が他の素子に「固定される」又は「設けられる」と呼ばれる場合、他の素子に直接又は間接的に設けられてもよい。一方の要素が他方の要素に「接続される」と呼ばれる場合、他方の要素に直接的に接続されてもよいし、他方の要素に間接的に接続されてもよい。

【0024】

また、用語「第１」、「第２」は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示したり暗示したり、示された技術的特徴の数を暗黙的に示したりするものとして理解されるべきではない。これにより、「第１」、「第２」に限定された特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本願の説明において、「複数」は、特に限定されない限り、２つ以上を意味する。

【0025】

図１は、本願の第１の実施例による電源回路の原理ブロック図を示し、説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみを示し、詳細は以下のとおりである。

【0026】

電源回路は、入力回路１００と、低電圧回路２００と、高電圧回路３００と、分離回路４００と、制御回路５００とを備える。入力回路１００は、入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される。低電圧回路２００は、入力回路１００に接続され、低電圧回路２００は、第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される。高電圧回路３００は、入力回路１００に接続され、高電圧回路３００は、第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される。分離回路４００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００に接続され、分離回路４００は、第１の出力電圧を出力するように構成され、分離回路４００は、高電圧回路３００が第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、低電圧回路２００と所定の分離電圧よりも高い第２の出力電圧とを分離するように構成される。制御回路５００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００に接続され、制御回路５００は、高電圧回路３００及び低電圧回路２００をそれぞれ制御して第２の出力電圧及び第１の出力電圧を生成するように構成される。ここで、所定の分離電圧は、第１の出力電圧より大きく、第２の出力電圧より小さい。

【0027】

なお、第２の作動電圧は第１の作動電圧よりはるかに大きく、第２の出力電圧は第１の出力電圧よりはるかに大きく、第１の出力電圧を出力する場合、第２の出力電圧を出力するように切り替える必要があると、通常の回路は長い切り替え時間を必要とし、シームレスな切り替えを実現することが困難である。本実施例の分離回路４００は、第１の出力電圧から第２の出力電圧に切り替える時に、第２の出力電圧を受電し、所定の分離電圧より大きい第２の出力電圧と低電圧回路２００とを分離し、第２の出力電圧が低電圧回路２００に伝送されることを回避するとともに、低電圧回路２００がオフになるか否かを考慮する必要がなく、第１の出力電圧から第２の出力電圧へのシームレスな切り替えを実現することができる。

【0028】

図２に示すように、本実施例において、低電圧回路２００は共振モジュール２１０を含み、共振モジュール２１０は第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２及び共振ユニット２１１を含み、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第１の導通端は入力回路１００に接続されて第１の作動電圧を受電し、第１のスイッチングトランジスタＱ１の被制御端は制御回路５００に接続され、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第２の導通端は第２のスイッチングトランジスタＱ２の第１の導通端に接続されて共振ユニット２１１に接続され、第２のスイッチングトランジスタＱ２の被制御端は制御回路５００に接続され、第２のスイッチングトランジスタＱ２の第２の導通端は接地端に接続され、共振ユニット２１１の出力端は分離回路４００に接続されて共振電圧を出力し、第１の出力電圧は共振電圧を含む。第１のスイッチングトランジスタＱ１及び第２のスイッチングトランジスタＱ２のオンオフを制御することにより、発振を有する共振電圧を出力することができる。具体的には、共振ユニット２１１は、共振コンデンサＣ１及び共振インダクタＬ１を含み、共振コンデンサＣ１の第１の端は、第１のスイッチングトランジスタＱ１の第２の導通端に接続され、共振コンデンサＣ１の第２の端は、共振インダクタＬ１の第１の端に接続され、共振インダクタＬ１の第２の端は、分離回路４００に接続される。

【0029】

図２に示すように、本実施例において、低電圧回路２００は、基準電圧モジュール２２０をさらに含み、基準電圧モジュール２２０は、第３のスイッチングトランジスタＱ３と第４のスイッチングトランジスタＱ４とを含み、第３のスイッチングトランジスタＱ３の第１の導通端は、入力回路１００に接続されて第１の作動電圧を受電し、第３のスイッチングトランジスタＱ３の被制御端は、制御回路５００に接続され、第３のスイッチングトランジスタＱ３の第２の導通端は、第４のスイッチングトランジスタＱ４の第１の導通端に接続されて分離回路４００に接続され、第４のスイッチングトランジスタＱ４の被制御端は、制御回路５００に接続され、第４のスイッチングトランジスタＱ４の第２の導通端は、接地端に接続され、基準電圧モジュール２２０は、共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成するための差動モード基準電圧を出力するためのものであり、差動モード正弦波電圧は、第１の出力電圧である。共振電圧と差動モード基準電圧はいずれも所定の分離電圧より小さい。

【0030】

第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４はいずれもＭＯＳトランジスタであり、具体的には、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４はいずれもＮＭＯＳトランジスタであってもよく、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の第１の導通端はＮＭＯＳトランジスタのドレインに対応し、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の第２の導通端はＮＭＯＳトランジスタのソースに対応し、第１のスイッチングトランジスタＱ１、第２のスイッチングトランジスタＱ２、第３のスイッチングトランジスタＱ３及び第４のスイッチングトランジスタＱ４の被制御端はＮＭＯＳトランジスタのゲートに対応する。

【0031】

なお、基準電圧モジュール２２０によって差動モード基準電圧を生成し、差動モード基準電圧は共振電圧と結合して正位相と負位相を有する差動モード正弦波電圧を生成することができる。具体的には、制御回路５００による制御において、第１のスイッチングトランジスタＱ１がオンになり、第４のスイッチングトランジスタＱ４がオンになり、第２のスイッチングトランジスタＱ２がオフになり、第３のスイッチングトランジスタＱ３がオフになると、低電圧回路２００は正位相の差動モード正弦波電圧を出力し、第１のスイッチングトランジスタＱ１がオンになり、第４のスイッチングトランジスタＱ４がオフになり、第２のスイッチングトランジスタＱ２がオンになり、第３のスイッチングトランジスタＱ３がオンになると、負位相の差動モード正弦波電圧を出力する。

【0032】

図３に示すように、本実施例において、高電圧回路３００は、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０を含み、第１のスイッチングモジュール３１０の第１の端は、入力回路１００に接続されて第２の作動電圧を受電し、第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端は、第２のスイッチングモジュール３２０の第１の端に接続されて分離回路４００の第１の出力端ＯＵＴ１に接続され、第２のスイッチングモジュール３２０の第２の端は接地端に接続され、第３のスイッチングモジュール３３０の第１の端は、入力回路１００に接続されて第２の作動電圧を受電し、第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端は、第４のスイッチングモジュール３４０の第１の端に接続されて分離回路４００の第２の出力端ＯＵＴ２に接続され、第４のスイッチングモジュール３４０の第２の端は、接地端に接続され、高電圧回路３００は、差動モード矩形波電圧を出力するために用いられる。

【0033】

制御回路５００による制御において、第１のスイッチングモジュール３１０と第４のスイッチングモジュール３４０がオンになり、第２のスイッチングモジュール３２０と第３のスイッチングモジュール３３０がオフになると、高電圧回路３００はハイレベルの差動モード矩形波電圧を出力し、第１のスイッチングモジュール３１０と第４のスイッチングモジュール３４０がオフになり、第２のスイッチングモジュール３２０と第３のスイッチングモジュール３３０がオンになると、高電圧回路３００はローレベルの差動モード矩形波電圧を出力し、差動モード矩形波電圧は第２の出力電圧である。

【0034】

その中で、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０は、いずれもＭＯＳトランジスタである。具体的には、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０はいずれもＮＭＯＳトランジスタであってもよく、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の第１の導通端はＮＭＯＳトランジスタのドレインに対応し、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の第２の導通端はＮＭＯＳトランジスタのソースに対応し、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０の被制御端はＮＭＯＳトランジスタのゲートに対応する。

【0035】

図４に示すように、第１のスイッチングモジュール３１０、第２のスイッチングモジュール３２０、第３のスイッチングモジュール３３０及び第４のスイッチングモジュール３４０はいずれも、電圧を分配するように、順に接続された複数のＭＯＳトランジスタを含んでもよい。

【0036】

図５に示すように、本実施例において、分離回路４００は、第１の分離モジュール４１０と第２の分離モジュール４２０を含み、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端と第２の分離モジュール４２０の電圧入力端はいずれも低電圧回路２００に接続され、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端と第２の分離モジュール４２０の電圧出力端はいずれも高電圧回路３００に接続される。

【0037】

第１の分離モジュール４１０は、第１の分圧抵抗Ｒ１と、第２の分圧抵抗Ｒ２と、第１の片方向導通器４１１と、第２の片方向導通器４１２と、第３の片方向導通器４１３と、第４の片方向導通器４１４とを含み、第１の分圧抵抗Ｒ１の第１の端は、保護電圧端Ｖ１に接続され、保護電圧端Ｖ１は、所定の分離電圧と対応関係を有する保護電圧を出力するために用いられ、第１の分圧抵抗Ｒ１の第２の端は、第１の片方向導通器４１１の正極及び第３の片方向導通器４１３の正極にそれぞれ接続され、第１の片方向導通器４１１の負極は、第２の片方向導通器４１２の正極に接続され、共振モジュール２１０に接続され、第２の片方向導通器４１２の負極は、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端に接続され、第３の片方向導通器４１３の負極は、第４の片方向導通器４１４の正極に接続され、高電圧回路３００に接続され、第４の片方向導通器４１４の負極は、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端に接続され、第２の分圧抵抗Ｒ２の第２の端は、接地端に接続される。第１の片方向導通器４１１の負極は、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端であり、第３の片方向導通器４１３の負極は、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端（分離回路４００の第１の出力端ＯＵＴ１）である。

【0038】

図３－５に示すように、第２の分離モジュール４２０は、第１の分離モジュール４１０の構造と同じであり、基準電圧モジュール２２０と高電圧回路３００の第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端との間に設けられ、第２の分離モジュール４２０の電圧出力端（分離回路４００の第２の出力端ＯＵＴ２）は、高電圧回路３００の第３のスイッチングモジュール３３０の第２の端に接続され、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端は、共振電圧を出力するために用いられ、第１の分離モジュール４１０は、共振モジュール２１０と高電圧回路３００とを分離するために用いられ、第２の分離モジュール４２０の電圧出力端は、差動モード基準電圧を出力するために用いられ、第２の分離モジュール４２０は、基準電圧モジュール２２０と高電圧回路３００とを分離するために用いられる。

【0039】

具体的には、第１の片方向導通器４１１、第２の片方向導通器４１２、第３の片方向導通器４１３及び第４の片方向導通器４１４は、いずれも１つのダイオードであってもよいし、複数の端と端が接続されたダイオードであってもよい。本実施例において、各片方向導通器はいずれも端と端が接続された２つのダイオードを含む。本実施例において、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値が同じであるため、所定の分離電圧が保護電圧の半分であり、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２の抵抗値の比が変化すると、所定の分離電圧と保護電圧の大小関係が対応して変化する。

【0040】

なお、第１の分離モジュール４１０を例として、本実施例において、保護電圧が５００Ｖである場合、第１の分圧抵抗Ｒ１と第２の分圧抵抗Ｒ２との分圧により、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端と第１の分離モジュール４１０の電圧出力端との所定の分離電圧をいずれも２５０Ｖにし、共振電圧が第１の分離モジュール４１０に伝送された後、第１の分離モジュール４１０の電圧入力端を対応する共振電圧まで引き下げ、このとき、第２の片方向導通器４１２が導通し、第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端の電圧も共振電圧まで引き下げ、同時に第４の片方向導通器４１４も導通状態にあり、第１の分離モジュール４１０の電圧出力端の電圧が共振電圧になり、共振電圧に対するロスレス出力を実現する。この時、第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端から出力された高振幅の電圧が第１の分離モジュール４１０に伝送されると、第４の片方向導通器４１４によって第２の分圧抵抗Ｒ２の第１の端の電圧を上昇させ、この時、第２の片方向導通器４１２の負極の電圧が第２の片方向導通器４１２の正極の電圧より大きく、第２の片方向導通器４１２をオフにし、共振モジュール２１０と第２の出力電圧との分離を実現する。共振モジュール２１０が依然としてオフになっていなくても、共振電圧から第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端が出力する電圧へのシームレスな切り替えが実現される。同様に、第２の分離回路４００は、差動モード基準モジュールと第２の出力電圧との分離を実現するとともに、差動モード基準電圧から第１のスイッチングモジュール３１０の第２の端に出力する電圧へのシームレスな切り替えが実現されることもできる。最終的に第１の出力電圧から第２の出力電圧へのシームレスな切り替えが実現される。

【0041】

本実施例において、制御回路５００は、制御ユニットと複数のフォトカプラを含み、制御ユニットは、複数のフォトカプラを介して高電圧回路３００、低電圧回路２００にそれぞれ接続され、第２の出力電圧及び第１の出力電圧の生成を制御する。具体的には、制御ユニットは、複数のフォトカプラを介して高電圧回路３００及び低電圧回路２００におけるＭＯＳトランジスタのゲートにそれぞれ接続され、高電圧回路３００及び低電圧回路２００における各ＭＯＳトランジスタのオン及びオフを制御する。制御ユニットは、シングルチップマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサであってもよい。

【0042】

別の実施例において、本実施例と異なり、前記分離回路４００は、従来の高電圧リレー又は高電圧切替スイッチであってもよい分離スイッチを含み、分離スイッチの被制御端は、制御回路５００に接続され、分離スイッチの第１の導通端は、低電圧回路２００に接続され、分離スイッチの第２の導通端は、高電圧回路３００に接続され、分離スイッチは、制御回路５００による制御において、低電圧回路２００と高電圧回路３００とのオン及びオフを実現することができる。例えば、制御回路は、低電圧回路２００を保護するように、高電圧回路３００が第２の出力電圧を出力すると共に、分離スイッチをオフになることができる。本実施例は詳細に説明しない。

【0043】

図６に示すように、本実施例において、入力回路１００は、整流モジュール１１０と、整流モジュール１１０に接続される第１の電圧調整モジュール１２０及び第２の電圧調整モジュール１３０とを含む。整流モジュール１１０は、入力電圧を入力直流電圧に整流し、第１の電圧調整モジュール１２０は、入力直流電圧を第１の作動電圧に変換し、第２の電圧調整モジュール１３０は、入力直流電圧を第２の作動電圧に変換する。整流モジュール１１０はスイッチング電源トポロジーモジュールであってもよく、第１の電圧調整モジュール１２０は昇圧降圧トポロジーモジュールであってもよく、第２の電圧調整モジュール１３０はフライバック昇圧モジュールであってもよい。

【0044】

図６に示すように、本実施例において、制御ユニットは、第１の電圧調整モジュール１２０、第２の電圧調整モジュール１３０及び分離回路４００にそれぞれ接続され、制御ユニットは、第１の作動電圧、第２の作動電圧及び所定の分離電圧をそれぞれ設定する。

【0045】

本願の第２の実施例は、上記の電源回路を含む電源装置を提供し、電源装置は、電気エネルギー駆動装置であってもよく、具体的には、医療用機器駆動装置であってもよく、本実施例は、電源装置の種類を限定しない。

【0046】

当業者であれば、説明を簡単にするために、上記各機能ユニット、モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記機能を異なる機能ユニット、モジュールに割り当てて完成させることができ、即ち、上記装置の内部構造を異なる機能ユニット又はモジュールに分割して、上記説明された機能の全部又は一部を完成させることは明らかである。実施例における各機能ユニット、モジュールは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが単独で物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよく、上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。また、各機能ユニット、モジュールの具体的な名称も互いに区別するためのものであり、本願の保護範囲を限定するものではない。上記システムにおけるユニット、モジュールの具体的な動作過程について、前記方法実施例における対応過程を参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0047】

上記実施例において、各実施例についての説明は何れも偏りがあり、ある実施例において詳述又は記載されていない部分は、他の実施例の関連説明を参照することができる。

【0048】

以上の上記実施例は、本願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを制限するものではなく、上記の実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者であれば、依然として上記の各実施例に記載された技術案を修正し、又はその中の一部の技術的特徴に対して同等の置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、対応する技術案の本質を本願の各実施例の技術案の精神及び範囲から逸脱させず、いずれも本願の保護範囲に含まれるべきであることを理解すべきである。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電圧を第１の作動電圧及び第２の作動電圧に変調して出力するように構成される入力回路と、
前記入力回路に接続され、前記第１の作動電圧に基づいて第１の出力電圧を生成して出力するように構成される低電圧回路と、
前記入力回路に接続され、前記第２の作動電圧に基づいて第２の出力電圧を生成して出力するように構成される高電圧回路と、
前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続されて前記第１の出力電圧を出力し、前記高電圧回路が前記第２の出力電圧を出力する場合、所定の分離電圧に基づいて、前記低電圧回路と前記所定の分離電圧よりも高い前記第２の出力電圧とを分離するように構成される分離回路と、
前記高電圧回路及び前記低電圧回路に接続され、前記高電圧回路及び前記低電圧回路をそれぞれ制御して前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧を生成するように構成される制御回路と、を含む
ことを特徴とする電源回路。

【請求項2】

前記低電圧回路は、共振モジュールを含み、前記共振モジュールは、第１のスイッチングトランジスタと、第２のスイッチングトランジスタと、共振ユニットとを含み、前記第１のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第１のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第２のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記共振ユニットに接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第２のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、接地端に接続され、
前記共振ユニットの出力端は、共振電圧を出力するように前記分離回路に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項3】

前記低電圧回路は、基準電圧モジュールをさらに含み、前記基準電圧モジュールは、第３のスイッチングトランジスタと第４のスイッチングトランジスタとを含み、前記第３のスイッチングトランジスタの第１の導通端は、前記第１の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第３のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記第４のスイッチングトランジスタの第１の導通端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの被制御端は、前記制御回路に接続され、前記第４のスイッチングトランジスタの第２の導通端は、前記接地端に接続され、
前記基準電圧モジュールは、差動モード基準電圧を出力し、前記差動モード基準電圧は、共振電圧と結合して差動モード正弦波電圧を生成し、前記差動モード正弦波電圧は、前記第１の出力電圧である
ことを特徴とする請求項２に記載の電源回路。

【請求項4】

前記第１のスイッチングトランジスタ、前記第２のスイッチングトランジスタ、前記第３のスイッチングトランジスタ及び前記第４のスイッチングトランジスタはいずれもＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。

【請求項5】

前記第１のスイッチングトランジスタ、前記第２のスイッチングトランジスタ、前記第３のスイッチングトランジスタ及び前記第４のスイッチングトランジスタは、いずれもＮＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項４に記載の電源回路。

【請求項6】

前記高電圧回路は、第１のスイッチングモジュール、第２のスイッチングモジュール、第３のスイッチングモジュール及び第４のスイッチングモジュールを含み、
前記第１のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第１のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第２のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第２のスイッチングモジュールの第２の端は、接地端に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第１の端は、前記第２の作動電圧を受電するように前記入力回路に接続され、前記第３のスイッチングモジュールの第２の端は、前記第４のスイッチングモジュールの第１の端に接続されて前記分離回路に接続され、前記第４のスイッチングモジュールの第２の端は、前記接地端に接続され、
前記高電圧回路は、差動モード矩形波電圧を出力し、前記差動モード矩形波電圧は、前記第２の出力電圧である
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項7】

前記第１のスイッチングモジュール、前記第２のスイッチングモジュール、前記第３のスイッチングモジュール及び前記第４のスイッチングモジュールは、いずれもＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項６に記載の電源回路。

【請求項8】

前記第１のスイッチングモジュール、前記第２のスイッチングモジュール、前記第３のスイッチングモジュール及び前記第４のスイッチングモジュールは、いずれもＮＭＯＳトランジスタである
ことを特徴とする請求項７に記載の電源回路。

【請求項9】

分離回路は、第１の分離モジュールと第２の分離モジュールとを含み、前記第１の分離モジュールの電圧入力端は、前記共振モジュールに接続され、前記第２の分離モジュールの電圧入力端は、前記基準電圧モジュールに接続され、前記第１の分離モジュールの電圧出力端と前記第２の分離モジュールの電圧出力端は、いずれも前記高電圧回路に接続される
ことを特徴とする請求項３に記載の電源回路。

【請求項10】

前記第１の分離モジュールは、第１の分圧抵抗、第２の分圧抵抗、第１の片方向導通器、第２の片方向導通器、第３の片方向導通器及び第４の片方向導通器を含み、
前記第１の分圧抵抗の第１の端は、保護電圧端に接続され、前記保護電圧端は、前記所定の分離電圧に対応する保護電圧を出力するように構成され、前記第１の分圧抵抗の第２の端は、前記第１の片方向導通器の正極および第３の片方向導通器の正極にそれぞれ接続され、前記第１の片方向導通器の負極は、前記第２の片方向導通器の正極に接続され、共振モジュールに接続され、前記第２の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第３の片方向導通器の負極は、前記第４の片方向導通器の正極に接続され、前記高電圧回路に接続され、前記第４の片方向導通器の負極は、前記第２の分圧抵抗の第１の端に接続され、前記第２の分圧抵抗の第２の端は、前記接地端に接続され、
前記第２の分離モジュールは、前記第１の分離モジュールと同じ構造を有し、前記第１の分離モジュールは、前記共振電圧を出力し、前記共振モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成され、前記第２の分離モジュールは、前記差動モード基準電圧を出力し、前記基準電圧モジュールと前記高電圧回路とを分離するように構成される
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路。

【請求項11】

前記制御回路は、制御ユニット及び複数のフォトカプラを含み、前記制御ユニットは、複数の前記フォトカプラを介して前記高電圧回路及び前記低電圧回路にそれぞれ接続され、前記第２の出力電圧及び前記第１の出力電圧の生成を制御するように構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路。

【請求項12】

前記入力回路は、整流モジュールと、前記整流モジュールに接続された第１の電圧調整モジュール及び第２の電圧調整モジュールとを含み、前記整流モジュールは、前記入力電圧を入力直流電圧に整流し、前記第１の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第１の作動電圧に変換し、前記第２の電圧調整モジュールは、前記入力直流電圧を前記第２の作動電圧に変換する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電源回路。

【請求項13】

前記制御ユニットは、前記第１の電圧調整モジュール、前記第２の電圧調整モジュール及び前記分離回路にそれぞれ接続され、前記制御ユニットは、前記第１の作動電圧、前記第２の作動電圧及び前記所定の分離電圧をそれぞれ設定するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電源回路。

【請求項14】

前記第１の出力電圧は、前記第２の出力電圧よりも小さい
ことを特徴とする請求項１－１３のいずれか１項に記載の電源回路。

【請求項15】

請求項１４に記載の電源回路を含むことを特徴とする電源装置。

【国際調査報告】