[發明專利]高壓產生電路及方法

有效

• 申請號: 201710590945.7
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN109286310B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 毛賽君;廖懿;斯圖爾特·布萊克·布拉澤爾;陳云錚;韓新紅
• 申請（專利權）人: 通用電氣石油和天然氣ESP公司
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06;H02M3/335;H02M9/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 金紅蓮

1.一種高壓產生電路，其包括：

電池，其用于提供第一直流電壓；

第一電感，其與所述電池串聯連接；

功率開關，其用于將所述第一直流電壓轉換為脈沖電壓；及

電壓倍增器，其用于將所述脈沖電壓倍增到第二直流電壓，所述第二直流電壓高于所述第一直流電壓，其中，所述電壓倍增器包括多個串聯連接的超級電容。

2.如權利要求1所述的高壓產生電路，其中，所述功率開關為晶體管，所述晶體管的漏極和源極與所述電壓倍增器相連，且所述晶體管的所述源極接地。

3.如權利要求2所述的高壓產生電路，其中，所述電壓倍增器包括級聯的至少兩個倍增級，且所述至少兩個倍增級中的每一個具有所述多個超級電容中的一個。

4.如權利要求3所述的高壓產生電路，其中，所述至少兩個倍增級中的每一個具有第一端、第二端和第三端，其中，

對于第一個倍增級，所述第一個倍增級的第一端和第二端分別與所述晶體管的漏極和源極相連；及

對于第二個倍增級至最后一個倍增級，任一個倍增級的第一端和第二端分別與前一個倍增級的第一端和第三端相連，所述任一個倍增級的第三端與下一個倍增級的第二端相連。

5.如權利要求4所述的高壓產生電路，其中，所述至少兩個倍增級中的每一個包括：

第一電容和第一二極管，其串聯連接在所述第一端和所述第三端之間；

第二二極管，其連接在所述第一電容和所述第一二極管的連接點與所述第二端之間；及

第二電容，其連接在所述第二端和所述第三端之間，其中，所述第二電容為所述超級電容器。

6.如權利要求1所述的高壓產生電路，其還包括：

諧振電路，其連接在所述功率開關和所述電壓倍增器之間，并被配置用于將所述脈沖電壓轉換為諧振電壓，其中，所述電壓倍增器被配置用于將所述諧振電壓倍增到所述第二直流電壓。

7.如權利要求6所述的高壓產生電路，其中，所述諧振電路包括：

第一電感；

第三電容，其與所述功率開關并聯連接；及

第四電容及第二電感，其串聯連接在所述第三電容和所述電壓倍增器之間。

8.如權利要求7所述的高壓產生電路，其還包括：

隔離變壓器，其連接在所述諧振電路和所述電壓倍增器之間，且具有與所述諧振電路連接的初級繞組及與所述電壓倍增器連接的次級繞組。

9.如權利要求8所述的高壓產生電路，其還包括：

第五電容，其并聯連接在所述變壓器的所述次級繞組和所述電壓倍增器之間。

10.一種高壓產生方法，其包括：

提供第一直流電壓；

通過功率開關將所述第一直流電壓轉換為脈沖電壓；及

通過包括多個串聯連接的超級電容的電壓倍增器將所述脈沖電壓倍增到第二直流電壓，所述第二直流電壓高于所述第一直流電壓。

11.如權利要求10所述的高壓產生方法，其還包括：

通過諧振電路將所述脈沖電壓轉換為諧振電壓，其中，所述諧振電壓被倍增至所述第二直流電壓。

12.如權利要求11所述的高壓產生方法，其還包括：

通過隔離變壓器將所述諧振電壓轉換為第三交流電壓，其中，所述第三交流電壓被倍增至所述第二直流電壓，所述第一直流電壓的值低于所述第三交流電壓的值，且所述第三交流電壓的值低于所述第二直流電壓的值。