[發明專利]一種升壓變換器的去電解電容方法和改造升壓變換器

有效

• 申請號: 202110585266.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113300595B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 張桂東;陳偉琛
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉娟

本發明公開了一種升壓變換器的去電解電容方法和改造升壓變換器，包括：對使用電解電容的升壓變換器進行分類，其中，將第二電解電容C_s正極與場效應管的漏極相連的升壓變換器歸為Ⅰ類，將第二電解電容C_s負極與場效應管的源極相連的升壓變換器歸為II類；根據所述升壓變換器的所屬分類確定所述升壓變換器的最高平均電壓端口；在所述最高平均電壓端口和輸出端口之間級聯無源低通濾波器；將所述升壓變換器的所有電解電容替換為非電解電容，得到改造升壓變換器。解決了現有的升壓變換器使用電解電容，存在使用壽命短、體積較大和可靠性不高的缺陷，使得帶有電解電容的升壓變換器難以滿足實際工業應用的要求的技術問題。

技術領域

本發明涉及升壓變換器技術領域，尤其涉及一種升壓變換器的去電解電容方法和改造升壓變換器。

背景技術

升壓變換器也稱為boost變換器或升壓斬波器，是可以提升電壓的DC-DC轉換器，其輸出(負載)電壓會比輸入(電源)電壓要高。傳統的準Z源DC-DC升壓變換器結構如圖1所示，現有的升壓變換器的電容大多使用電解電容，而電解電容的壽命比升壓變換器的其他器件壽命要短，因此，升壓變換器的壽命往往由電解電容的壽命來決定。此外，電解電容的體積較大、可靠性不高，使得帶有電解電容的升壓變換器難以滿足實際工業應用的要求，因此，需要對現有的使用電解電容的升壓變壓器進行改善。

發明內容

本發明提供了一種升壓變換器的去電解電容方法和改造升壓變換器，用于解決現有的升壓變換器使用電解電容，存在使用壽命短、體積較大和可靠性不高的缺陷，使得帶有電解電容的升壓變換器難以滿足實際工業應用的要求的技術問題。

有鑒于此，本發明第一方面提供了一種升壓變換器的去電解電容方法，應用于包括第一電解電容C₁、第二電解電容C_s、第三電解電容C'₀、第一電感L₁、第二電感L₂、第一二極管D、第二二極管D₁、電壓源Vin、開關管S和負載R的升壓變換器；

所述第一電感L₁一端連接所述電壓源Vin的正極，所述第一電感L₁另一端連接所述第二二極管D₁的陽極，所述第二二極管D₁的陰極連接所述第二電感L₂的一端，所述第二電感L₂的另一端連接所述第一二極管D的陽極，所述第一二極管D的陰極連接所述第三電解電容C'₀和所述負載R，所述第一二極管D的陽極還連接所述第一電解電容C₁的正極和所述開關管S的漏極，所述第一電解電容C₁的負極連接所述第二二極管D₁的陽極，所述第二電解電容C_s的正極連接所述第二二極管D₁的陰極，所述開關管S的的源極、所述第二電解電容C_s的負極、所述第三電解電容C'₀的負極和所述負載R的另一端連接所述電壓源Vin的負極；

包括以下步驟：

對使用電解電容的升壓變換器進行分類，其中，將第二電解電容C_s正極與場效應管的漏極相連的升壓變換器歸為Ⅰ類，將第二電解電容C_s負極與場效應管的漏極相連的升壓變換器歸為II類；

根據所述升壓變換器的所屬分類確定所述升壓變換器的最高平均電壓端口；

在所述最高平均電壓端口和輸出端口之間級聯無源低通濾波器；

將所述升壓變換器的所有電解電容替換為非電解電容，得到改造升壓變換器。

可選地，所述根據所述升壓變換器的所屬分類確定所述升壓變換器的最高平均電壓端口，包括：