CN207638561U - 升压装置、电源模组和终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种升压装置、电源模组和终端。所述升压装置包括正相输入端、反相输入端、正相输出端、反相输出端、N个正向升压变压器、M个反向升压变压器、N个正向整流滤波电路和M个反向整流滤波电路；N和M都为大于1的正整数。本实用新型解决现有技术中升压装置包括的升压电路中的各部件承受电压应力过高，造成升压电路中各部件使用寿命被降低，且升压装置工作的可靠性降低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及高频高压电源技术领域，尤其涉及一种升压装置、电源模组和终端。
背景技术
在现有技术中，高频高压电源的升压装置多为二级升压电路拓扑结构，在这种升压电路拓扑结构中，为了满足输出高压的要求，必须提高升压变压器的输出电压和升压电路中的高压二极管和高压电容的耐压强度，它带来的缺点是，升压电路中的升压变压器、高压二极管、高压电容的耐压等级必须非常高，同时各部件承受的电压应力太高。在实际的工作中，由于各部件承受电压应力过高，造成升压电路中各部件使用寿命被降低了，且升压装置工作的可靠性降低了。
实用新型内容
本实用新型提供了一种升压装置、电源模组和终端，解决现有技术中升压装置包括的升压电路中的各部件承受电压应力过高，造成升压电路中各部件使用寿命被降低，且升压装置工作的可靠性降低的问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种升压装置，包括正相输入端、反相输入端、正相输出端、反相输出端、N个正向升压变压器、M个反向升压变压器、N个正向整流滤波电路和M个反向整流滤波电路；N和M都为大于1的正整数；
N个正向升压变压器包括的原边绕组的同名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的同名端与所述正相输入端相互连接，N个正向升压变压器包括的原边绕组的异名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的异名端与所述反相输入端相互连接；
第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第一正向整流滤波电路与所述正相输出端连接；
第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第n+1正向整流滤波电路与第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；n为小于N的正整数；
第N正向升压变压器包括的副边绕组的异名端与地端连接；
第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第m反向整流滤波电路与第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；m为小于M的正整数；
第一反向升压变压器包括的副边绕组的同名端与所述地端连接；
所述反相输出端通过第M反向整流滤波电路与第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
实施时，所述第一正向整流滤波电路包括相互连接的第一正向电容和第一正向整流二极管；
所述第一正向电容的第一端与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第一正向电容的第二端与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
所述第n+1正向整流滤波电路包括第n+1正向电容和第n+1正向整流二极管；
所述第n+1正向电容的第一端与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第n+1正向电容的第二端与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接，所述第n+1正向整流二极管的阴极与所述第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
实施时，所述第一正向电容和所述第n+1正向电容都为高压电容；所述第一正向整流二极管和所述第n+1正向整流二极管都为高压二极管。
实施时，所述第M反向整流滤波电路包括相互连接的第M反向电容和第M反向整流二极管；
所述第M反向整流二极管的阳极与所述反相输出端连接，所述第M反向整流二极管的阴极与所述第M反向电容的第一端连接；所述第M反向电容的第二端与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；
所述第m反向整流滤波电路包括第m反向电容和第m反向整流二极管；所述第m反向整流二极管的阳极与第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第m反向整流二极管的阴极与第m反向电容的第一端连接，所述第m反向电容的第二端与所述第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
实施时，所述第M反向电容和所述第m反向电容都为高压电容；所述第M反向整流二极管和所述第m反向整流二极管都为高压二极管。
实施时，本实用新型所述的升压装置还包括N个正向保护二极管和M个反向保护二极管；
第一正向保护二极管的阳极与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第一正向保护二极管的阴极与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
第n+1正向保护二极管的阳极与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第n+1正向保护二极管的阴极与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接；
第M反向保护二极管的阳极与第M反向整流二极管的阴极连接，所述第M反向保护二极管的阴极与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接；
第m反向保护二极管的阳极与所述第m反向整流二极管的阴极连接，所述第m反向保护二极管的阴极与所述第m反向升压变压器的同名端连接。
实施时，所述第一正向保护二极管、所述第n+1正向保护二极管、所述第M反向保护二极管和所述第m反向保护二极管都为高压二极管。
本实用新型还提供了一种电源模组，包括上述的升压装置。
本实用新型还提供了一种终端，包括上述的电源模组。
与现有技术相比，本实用新型所述的升压装置、电源模组和终端实现了同样高压强度下，均分电压应力到至少四组升压电路，减少了升压电路中升压变压器输出电压的耐压负担和升压电路中的整流滤波电路包括的整流二极管、滤波电容和保护二极管的电压应力。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述的升压装置的结构图；
图2是本实用新型所述的升压装置的一具体实施例的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型所述的升压装置包括正相输入端、反相输入端、正相输出端、反相输出端、N个正向升压变压器、M个反向升压变压器、N个正向整流滤波电路和M个反向整流滤波电路；N和M都为大于1的正整数；
N个正向升压变压器包括的原边绕组的同名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的同名端与所述正相输入端相互连接，N个正向升压变压器包括的原边绕组的异名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的异名端与所述反相输入端相互连接；
第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第一正向整流滤波电路与所述正相输出端连接；
第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第n+1正向整流滤波电路与第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；n为小于N的正整数；
第N正向升压变压器包括的副边绕组的异名端与地端连接；
第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第m+1反向整流滤波电路与第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；m为小于M的正整数；
第一反向升压变压器包括的副边绕组的同名端与所述地端连接；
所述反相输出端通过第M反向整流滤波电路与第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
本实用新型所述的升压装置为高频高压电源的串联整流升压装置，包括N组正向升压电路(一组正向升压电路包括一正向升压变压器和一正向整流滤波电路)和M组反向升压电路(一组反向升压电路包括一反向升压变压器和一反向整流滤波电路)，N组正向升压电路相互串联，M组反向升压电路串联相接；N组正向升压电路正向升压，M组反向升压电路负向升压；本实用新型实现了同样高压强度下，均分电压应力到(N+M)组升压电路，减少了升压电路中升压变压器输出电压的耐压负担和升压电路中的整流滤波电路包括的整流二极管、滤波电容和保护二极管的电压应力。
在实际操作时，N可以等于2、3或4(N的取值并不限于此，可以根据实际情况选取大于1的整数)，M可以等于2、3或4(M的取值并不限于此，可以根据实际情况选取大于1的整数)，下面以N和M都等于2的情况举例说明。
在实际操作时，如图1所示，低压输入信号Sin写入第一正向升压电路101的输入端、第二正向升压电路102的输入端、第一反向升压电路201的输入端103的输入端和第二反向升压电路202的输入端；所述第一正向升压电路101还与第二正向升压电路102和正相输出端Output+连接；所述第二反向升压电路202还与反相输出端Output-和第一反向升压电路201连接；所述第二正向升压电路102还与所述第一反向升压电路201连接。
本实用新型所述的升压装置的一具体实施例包括正相输入端、反相输入端、正相输出端、反相输出端、第一正向升压变压器、第二正向升压变压器、第一反向升压变压器、第二反向升压变压器、第一正向整流滤波电路、第二正向整流滤波电路、第一反向整流滤波电路和第二反向整流滤波电路；
所述第一正向升压变压器包括的原边绕组的同名端、所述第二正向升压变压器包括的原边绕组的同名端、所述第一反向升压变压器包括的原边绕组的同名端、所述第二正向升压变压器包括的原边绕组的同名端与所述正相输入端相互连接，所述第一正向升压变压器包括的原边绕组的异名端、所述第二正向升压变压器包括的原边绕组的异名端、所述第一反向升压变压器包括的原边绕组的异名端、所述第二正向升压变压器包括的原边绕组的异名端与所述反相输入端相互连接；
第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第一正向整流滤波电路与所述正相输出端连接；
第二正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第二正向整流滤波电路与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；
第二正向升压变压器包括的副边绕组的异名端与地端连接；
第一反向升压变压器包括的副边绕组的同名端与地端连接；所述第二反向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第一反向整流滤波电路与第一反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；
所述反相输出端通过第二反向整流滤波电路与第二反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
具体的，所述第一正向整流滤波电路可以包括相互连接的第一正向电容和第一正向整流二极管；
所述第一正向电容的第一端与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第一正向电容的第二端与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
所述第n+1正向整流滤波电路包括第n+1正向电容和第n+1正向整流二极管；
所述第n+1正向电容的第一端与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第n+1正向电容的第二端与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接，所述第n+1正向整流二极管的阴极与所述第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
具体的，所述第一正向电容和所述第n+1正向电容可以都为高压电容；所述第一正向整流二极管和所述第n+1正向整流二极管可以都为高压二极管。
具体的，所述第M反向整流滤波电路可以包括相互连接的第M反向电容和第M反向整流二极管；
所述第M反向整流二极管的阳极与所述反相输出端连接，所述第M反向整流二极管的阴极与所述第M反向电容的第一端连接；所述第M反向电容的第二端与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；
所述第m反向整流滤波电路包括第m反向电容和第m反向整流二极管；所述第m反向整流二极管的阳极与第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第m反向整流二极管的阴极与第m反向电容的第一端连接，所述第m反向电容的第二端与所述第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
具体的，所述第M反向电容和所述第m反向电容可以都为高压电容；所述第M反向整流二极管和所述第m反向整流二极管可以都为高压二极管。
优选的，本实用新型实施例所述的升压装置还可以包括N个正向保护二极管和M个反向保护二极管；
第一正向保护二极管的阳极与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第一正向保护二极管的阴极与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
第n+1正向保护二极管的阳极与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第n+1正向保护二极管的阴极与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接；
第M反向保护二极管的阳极与第M反向整流二极管的阴极连接，所述第M反向保护二极管的阴极与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接；
第m反向保护二极管的阳极与所述第m反向整流二极管的阴极连接，所述第m反向保护二极管的阴极与所述第m反向升压变压器的同名端连接。
优选的，所述第一正向保护二极管、所述第n+1正向保护二极管、所述第M反向保护二极管和所述第m反向保护二极管都可以为高压二极管。
下面通过一具体实施例来说明本实用新型所述的升压装置。
如图2所示，本实用新型所述的升压装置的一具体实施例包括正相输入端(图2中未示出)、反相输入端(图2中未示出)、正相输出端Output+、反相输出端Output-、第一正向升压变压器T1、第二正向升压变压器T2、第一反向升压变压器T3、第二反向升压变压器T4、第一正向整流滤波电路、第二正向整流滤波电路、第一反向整流滤波电路和第二反向整流滤波电路；
所述第一正向升压变压器T1包括的原边绕组的同名端、所述第二正向升压变压器T2包括的原边绕组的同名端、所述第一反向升压变压器T3包括的原边绕组的同名端、所述第二反向升压变压器T4包括的原边绕组的同名端与所述正相输入端(图2中未示出)相互连接；
所述第一正向升压变压器T1包括的原边绕组的异名端、所述第二正向升压变压器包括T2的原边绕组的异名端、所述第一反向升压变压器T3包括的原边绕组的异名端、所述第二反向升压变压器T4包括的原边绕组的异名端与所述反相输入端相互连接；
第一正向升压变压器T1包括的副边绕组的同名端通过第一正向整流滤波电路与所述正相输出端(图2中未示出)连接；
第二正向升压变压器T2包括的副边绕组的同名端通过第二正向整流滤波电路与所述第一正向升压变压器T1包括的副边绕组的异名端连接；
第二正向升压变压器T2包括的副边绕组的异名端与地端GND连接；
第二反向升压变压器T4包括的副边绕组的同名端通过第一反向整流滤波电路与第一反向升压变压器T3包括的副边绕组的异名端连接；
第一反向升压变压器T3包括的副边绕组的同名端与所述地端GND连接；
所述反相输出端Output-通过第二反向整流滤波电路与第二反向升压变压器T4包括的副边绕组的异名端连接；
所述第一正向整流滤波电路包括相互连接的第一正向高压电容C1和第一正向整流高压二极管D1；
所述第一正向高压电容C1的第一端与所述第一正向升压变压器T1包括的副边绕组的同名端连接，所述第一正向高压电容C1的第二端与所述第一正向整流高压二极管D1的阳极连接；
所述第二正向整流滤波电路包括第二正向高压电容C2和第二正向整流高压二极管D2；
所述第二正向高压电容C2的第一端与所述第二正向升压变压器T2包括的副边绕组的同名端连接，所述第二正向高压电容C2的第二端与所述第二正向整流高压二极管D2的阳极连接，所述第二正向整流高压二极管D2的阴极与所述第一正向升压变压器T1包括的副边绕组的异名端连接；
所述第二反向整流滤波电路可以包括相互连接的第二反向高压电容C4和第二反向整流高压二极管D4；
所述第二反向整流高压二极管D4的阳极与所述反相输出端Output-连接，所述第二反向整流高压二极管D4的阴极与所述第二反向高压电容C4的第一端连接；所述第二反向高压电容C4的第二端与所述第二反向升压变压器T4包括的副边绕组的异名端连接；
所述第一反向整流滤波电路包括第一反向高压电容C3和第一反向整流高压二极管D3；所述第一反向整流高压二极管D3的阳极与第一反向升压变压器T3包括的副边绕组的同名端连接，所述第一反向整流高压二极管D3的阴极与第一反向高压电容C3的第一端连接，所述第一反向高压电容C3的第二端与所述第一反向升压变压器T3包括的副边绕组的异名端连接；
本实用新型实施例所述的升压装置还包括第一正向保护高压二极管D5、第二正向保护高压二极管D6、第一反向保护高压二极管D7和第二反向保护高压二极管D8；
第一正向保护高压二极管D5的阳极与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第一正向保护高压二极管D5的阴极与所述第一正向整流高压二极管D1的阳极连接；
第二正向保护高压二极管D6的阳极与所述第二正向升压变压器T2包括的副边绕组的异名端连接，所述第二正向保护高压二极管D6的阴极与所述第二正向整流高压二极管D2的阳极连接；
第一反向保护高压二极管D7的阳极与第一反向整流高压二极管D3的阴极连接，所述第一反向保护高压二极管D7的阴极与所述第一反向升压变压器T3包括的副边绕组的同名端连接；
第二反向保护高压二极管D8的阳极与所述第二反向整流高压二极管D4的阴极连接，所述第二反向保护高压二极管D8的阴极与所述第二反向升压变压器T4的同名端连接。
本实用新型如图2所示的具体实施例为一种高频高压电源的串联整流升压装置，包括第一组正向升压电路、第二组正向升压电路、第一组反向升压电路和第二组反向升压电路(一组反向升压电路包括一反向升压变压器和一反向整流滤波电路)，第一组正向升压电路和第二组正向升压电路正向升压，第三组反向升压电路和第四组反向升压电路负向升压，实现了同样高压强度下，均分电压应力到四组升压电路，减少了升压电路中高压变压器输出电压的耐压负担和升压电路中的高压二极管和高压电容的电压应力，解决了高频高压电源中升压电路模块在实际工作过程中，由于各部件承受的电压应力过高，造成的升压电路模块使用寿命降低和整体升压电路模块工作的可靠性不高的缺点，提高了升压电路模块的使用寿命和工作的可靠性。
本实用新型所述的升压装置的具体实施例采用均分压的串联升压电路拓扑结构，这种电路拓扑结构有效降低了升压电路中各部件所承受电压应力，提高了各部件的使用寿命和整理升压电路模块工作的可靠性。
本实用新型如图2所示的升压装置为高频高压电源的串联整流升压装置。第一正向升压电路和第二正向升压电路串联组合正向升压，第一反向升压电路和第二反向升压电路串联组合负向升压，均分了输出高压电场的目标值给单一部件或单一升压单元造成的电压应力。
本实用新型如图2所示的升压装置的具体实施例中，包含四个升压电路，实现的输出高压值是110kV(千伏)，如果输出高压电场的值提高到300kV，可以按比例关系继续增设串联升压电路模块的数量即可以实现，电路拓扑结构运用灵活方便。
本实用新型还提供了一种电源模组，包括上述的升压装置。
本实用新型还提供了一种终端，包括上述的电源模组。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种升压装置，其特征在于，包括正相输入端、反相输入端、正相输出端、反相输出端、N个正向升压变压器、M个反向升压变压器、N个正向整流滤波电路和M个反向整流滤波电路；N和M都为大于1的正整数；
N个正向升压变压器包括的原边绕组的同名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的同名端与所述正相输入端相互连接，N个正向升压变压器包括的原边绕组的异名端、M个反向升压变压器包括的原边绕组的异名端与所述反相输入端相互连接；
第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第一正向整流滤波电路与所述正相输出端连接；
第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第n+1正向整流滤波电路与第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；n为小于N的正整数；
第N正向升压变压器包括的副边绕组的异名端与地端连接；
第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端通过第m反向整流滤波电路与第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；m为小于M的正整数；
第一反向升压变压器包括的副边绕组的同名端与所述地端连接；
所述反相输出端通过第M反向整流滤波电路与第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
2.如权利要求1所述的升压装置，其特征在于，所述第一正向整流滤波电路包括相互连接的第一正向电容和第一正向整流二极管；
所述第一正向电容的第一端与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第一正向电容的第二端与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
所述第n+1正向整流滤波电路包括第n+1正向电容和第n+1正向整流二极管；
所述第n+1正向电容的第一端与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第n+1正向电容的第二端与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接，所述第n+1正向整流二极管的阴极与所述第n正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
3.如权利要求2所述的升压装置，其特征在于，所述第一正向电容和所述第n+1正向电容都为高压电容；所述第一正向整流二极管和所述第n+1正向整流二极管都为高压二极管。
4.如权利要求2所述的升压装置，其特征在于，所述第M反向整流滤波电路包括相互连接的第M反向电容和第M反向整流二极管；
所述第M反向整流二极管的阳极与所述反相输出端连接，所述第M反向整流二极管的阴极与所述第M反向电容的第一端连接；所述第M反向电容的第二端与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接；
所述第m反向整流滤波电路包括第m反向电容和第m反向整流二极管；所述第m反向整流二极管的阳极与第m+1反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接，所述第m反向整流二极管的阴极与第m反向电容的第一端连接，所述第m反向电容的第二端与所述第m反向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接。
5.如权利要求4所述的升压装置，其特征在于，所述第M反向电容和所述第m反向电容都为高压电容；所述第M反向整流二极管和所述第m反向整流二极管都为高压二极管。
6.如权利要求4或5所述的升压装置，其特征在于，还包括N个正向保护二极管和M个反向保护二极管；
第一正向保护二极管的阳极与所述第一正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第一正向保护二极管的阴极与所述第一正向整流二极管的阳极连接；
第n+1正向保护二极管的阳极与所述第n+1正向升压变压器包括的副边绕组的异名端连接，所述第n+1正向保护二极管的阴极与所述第n+1正向整流二极管的阳极连接；
第M反向保护二极管的阳极与第M反向整流二极管的阴极连接，所述第M反向保护二极管的阴极与所述第M反向升压变压器包括的副边绕组的同名端连接；
第m反向保护二极管的阳极与所述第m反向整流二极管的阴极连接，所述第m反向保护二极管的阴极与所述第m反向升压变压器的同名端连接。
7.如权利要求6所述的升压装置，其特征在于，所述第一正向保护二极管、所述第n+1正向保护二极管、所述第M反向保护二极管和所述第m反向保护二极管都为高压二极管。
8.一种电源模组，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一权利要求所述的升压装置。
9.一种终端，其特征在于，包括如权利要求8所述的电源模组。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022237431A1 (zh) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | Oppo广东移动通信有限公司 | 谐振变换器、电源、终端和升压方法 |
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2017
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