[發明專利]一種無開關器件的升壓電路

無效

• 申請號: 201210504663.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN102983757A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 秦軍
• 申請（專利權）人: 江蘇嘉鈺新能源技術有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M5/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

?本發明涉及一種用于電氣設備的升壓電路。

背景技術

有很多電氣設備需要在較高的直流電源功率下運行，而此時交流電源無法通過簡單的整流濾波實現。常規的升壓電路，必須要有開關電路或開關器件，否則無法實現升壓。常規的升壓電路，是一種開關直流升壓電路，將電源提供的較低的電壓，提升到需要的電壓值，輸出電壓比輸入電壓高。常規的升壓電路有三種結構形式：第一種是由高頻振蕩產出低壓高頻電流，經過升壓變壓器升到預定電壓值后進行整流獲得高壓直流電，電路前后級隔離，可以達到極高的輸出電壓，相對安全性較好，但是電路復雜，器件數量多，高頻開關會導致電磁兼容性惡化，可靠性不足。

第二種是低壓電流正極經過一個電感，在電感后有一個隔離二極管，在電感與二極管之間對負極連接一個并聯開關，利用開關高速通斷，使得電感儲能、釋放、電壓疊加的原理實現升壓；該升壓電路結構簡單，同時在單相電源供電時具有功率因素校正功能。但是工作時存在開關器件對負極瞬間短路的問題，一旦短路時間超過設計值就會引發短路燒毀器件事故。

第三類是倍壓整流，利用二極管、電容組成倍壓整流電路實現升壓，采用了高耐壓電容、高耐壓二極管，體積大、成本高，一般只應用在小功率微功率電路。

第一第二類電路必須要用到開關器件，這就帶來了額外的損耗和成本增加，也因為開關器件的存在，使得壽命大大降低。而且，在常態工作時需要開關器件出現巨大瞬間的電流應力，升壓后的電壓值全部疊加在開關器件上，電壓應力同樣很大，從而使器件成本上升、輸出電壓很難大幅度提高。

發明內容

本發明的目的是為克服現有升壓電路由于采用了開關器件所出現的一系列問題，提出一種無開關器件的升壓電路，可以簡化電路結構，減少器件數量，提高使用壽命和可靠性。?

?本發明采用的技術方案是：包括由6只整流二極管D1~D6按橋式全波整流電路的形式連接成的三相二極管整流全橋，其特征是：三相輸入和三相二極管整流全橋的輸入端之間分別串聯三個相同的升壓電感L1、L2、L3，三相二極管整流全橋輸入端之間分別并聯三個相同的升壓電容C1、C2、C3。

本發明的優點是：

1、本發明不使用開關器件，在三相整流回路上，通過設置合適參數的LC器件，即可實現低電壓輸入高電壓輸出的目的。

2、本發明除了電感器件、直流電阻、鐵芯磁損的損耗外，沒有其它損耗，效率接近100%。

3、本發明的相關功率因數、諧波電流、諧波電壓等EMI、EMC數據符合IEC等國際標準。

附圖說明

?圖1是本發明一種無開關器件的升壓電路的結構連接圖。

具體實施方式

如圖1，本發明包括由6只整流二極管D1~D6按橋式全波整流電路的形式連接成的三相二極管整流全橋，三相二極管整流全橋輸出端正極和負載R正極之間連接直流濾波電感L4，負載R負極連接三相二極管整流全橋輸出端負極，在負載R兩端并聯直流濾波電容C4。直流濾波電感L4的具體參數對諧波電流產生很大影響，對升壓效果產生極微小可忽略的影響，直流濾波電容C4可采用常規濾波計算方法即可。

在三相輸入和三相二極管整流全橋的輸入端之間分別串聯三個相同的升壓電感L1、L2、L3，在三相二極管整流全橋輸入端之間分別并聯三個相同的升壓電容C1、C2、C3，

由升壓電感L1、L2、L3和升壓電容C1、C2、C3形成升壓兼功率因素校正功能。

本發明中的升壓電感L1、L2、L3和升壓電容C1、C2、C3的參數直接影響升壓。負載R大小影響功率，對輸出電壓也有影響。以下通過表1至表4加以說明：

在表1中，設定L1=L2=L3，C1=C2=C3，L4=10mH、C4=2mF，數據精確到2%，

設定相-零電壓為110V，相-相電壓為190V，三相相差為120o，頻率為60Hz。可計算出三相整流后電壓應為：相-相電壓190V×√3≈268V。

表1