[發明專利]一種基于LC諧振與同步Boost的高增益升壓電路

在審

• 申請號: 202010918226.5
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112152493A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 趙海波
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/5387;H02M3/158
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 余巖

一種基于LC諧振與同步Boost的高增益升壓電路，包括橋式逆變電路、諧振升壓電路、整流電路和Boost升壓電路，所述諧振升壓電路包括第一電感、第一電容、可調電阻，所述boost升壓電路包括第二電感、第一MOS管、第二MOS管、第二電容；第一電感一端連接低壓交流輸入、另一端連接第一電容；所述整流電路輸入端接在第一電容兩端，輸出接在第二電感一端和第一MOS管源極；第一MOS管漏極、第二MOS管漏極與第二電感連接，第二電容一端接第二MOS管源極。本發明通過在電路中對阻抗網絡結構的改進，實現較大幅度直流升壓的目的，不需要額外增加變壓器，就實現很高的電壓增益，而且電路簡單、成本低且易于控制。

技術領域

本發明屬于軌道交通電氣系統技術領域，尤其是涉及一種高增益升壓電路。

背景技術

為了輸出穩定的交、直流電壓，軌道車輛儲能系統需要加入直流升壓電路以保證電壓值足夠高且恒定。目前的解決方案多為z源逆變器變換，然而，在實際應用中z源逆變器無法實現較大幅度直流升壓，變壓器型拓撲引入會產生漏抗而引起直流鏈電壓尖峰。

發明內容

本發明的目的是通過在電路中對阻抗網絡結構的改進，實現大幅度直流升壓。

為實現上述發明目的，本發明提供一種基于LC諧振與同步Boost的高增益升壓電路，其特征在于：包括橋式逆變電路、諧振升壓電路、整流電路和Boost升壓電路，所述諧振升壓電路包括第一電感、第一電容、可調電阻，所述boost升壓電路包括第二電感、第一MOS管、第二MOS管、第二電容；第一電感一端連接低壓交流輸入、另一端連接第一電容；所述整流電路輸入端接在第一電容兩端，輸出接在第二電感一端和第一MOS管源極；第一MOS管漏極、第二MOS管漏極與第二電感連接，第二電容一端接第二MOS管源極。

優選地，橋式逆變電路模塊由四個開關器件組成，其中兩個一組串聯后兩組再并聯，上下橋臂每次只開通一個，輸入為低壓直流電壓，輸出為交流電壓。

優選地，整流電路模塊由四個二極管構成，其中兩個一組串聯后兩組再并聯，輸入諧振升壓后的交流電，輸出直流電。

優選地，AB兩端逆變輸出電壓幅值為1V。

優選地，諧振升壓電路輸出電容端電壓幅值為25V。

優選地，Boost升壓電路輸出電容端電壓幅值為110V。

本發明通過在電路中對阻抗網絡結構的改進，實現較大幅度直流升壓的目的，本發明不需要額外增加變壓器，可以實現很高的電壓增益，而且電路結構簡單、成本低且易于控制。

附圖說明

圖1是本發明設計的基于LC諧振與同步Boost的高增益升壓電路結構圖；

圖2是本發明所設計橋式逆變電路模塊的拓撲圖；

圖3是本發明所設計整流電路模塊的拓撲圖；

圖4是是本發明橋式逆變電路逆變輸出電壓波形；

圖5是本發明諧振升壓電路電容兩端電壓波形；

圖6是本發明boost升壓電路電容C2兩端電壓波形。

具體實施方式

參照圖1，本發明高增益升壓電路由橋式逆變電路、諧振升壓電路、整流電路和Boost升壓電路組成。所述諧振升壓電路包括電感L1、電容C1、可調電阻R，所述boost升壓電路包括電感L2、MOS管Q1、MOS管Q2、電容C2；電感L1一端連接低壓交流輸入、另一端連接電容C1；所述整流電路輸入端接在電容C1兩端，輸出接在電感L2一端和Q1源極；Q1漏極、Q2漏極與電感L2連接，電容C2一端接Q2源極。橋式逆變電路將低壓直流變為交流，經諧振升壓可以升為幅值更高的交流電，升壓之后經整流電路變為直流，再經Boost升壓電路升高為高壓直流。