CN2130007Y - 高效率高功率密度升压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高效率、高功率密度升压
器，以电容为主要储能元件，用开关方式来实现高效
率升压变换。它由一个或一个以上基本倍压升压单
元级联，控制电路，电源和外壳构成。基本倍压升压
单元包括电容、开关、二极管。本实用新型具有效率
高，可达92％以上、功率大，输出功率可达千瓦以上、
功率密度高，可大于2KW/kg、升压比高、重量轻、
体积小、成本低、易生产的优点。
Description
本实用新型涉及变压器。
现有的直流／直流功率升压电路，主要用功率变压器或功率电感为升压手段。变压器或功率电感的生产复杂，成本高。采用变压器或电感的升压器，效率低，功率密度低，体积大，重量大。而用对电容并联充电、串联放电为升压手段，当升压比高时，所需电容数量很大，在大功率下损耗也大，因而效率低。
本实用新型的目的在于提供一种不用功率变压器和功率电感，就可实现高效率，大功率升压变换的高效率高功率密度升压器。
本实用新型是这样实现的：它以电容为主要储能元件，用开关方式来实现高效率直流升压变换。它包括由电容、功率开关和二极管构成的基本倍压升压单元、控制电路和外壳，还可以包括电源。其特征在于：它采用一个或一个以上基本倍压升压单元级联实现升压。在基本倍压升压单元中，开关K1、K2按半桥方式连接在电源两端，在控制电路的控制下，交替导通断开，输出方波实现对电容的充放电。电容C1、C2串联，中点接在半桥臂输出端，二极管D1、D2分别接在电源与电容C1、C2之间，倍压输出端在电容C1的正极和电容C2的负极。或电容C1、二极管D1串联后，接在半桥臂输出端与电源之间，二极管D2的一端连接在电容C1和二极管D1之间，电容C2的一端与电源相连，C2、D2的另一端相连后作为输出端。C1、C2、D1、D2还可以桥式连接，C1和C2、D1和D2的中点分别与开关K1和K2、开关K3和K4构成的两个半桥臂输出端相连，单元输出端在C1和D1、C2和D2之间。
在升压器的输出端还可加上逆变器，实现改变输出特性的交、直流升压器。升压器所用电源可以是直流电源，也可以是电池。
基本倍压升压单元上可以通过增加电容、二极管的级数得到更高的升压比，如3倍压。基本倍压升压单元上还可加上电阻和或电感来改变或不改变升压比。在基本倍压升压单元的输入端，输出端均可加上电源。基本倍压升压单元中所用二极管可以用功率开关代替。
本实用新型的优点是：效率高、功率密度高，由于电容损耗的功率很小，因此本实用新型的效率可达92％以上，输出功率可达千瓦以上，功率密度可大于2KW／kg。升压比高，随着基本倍压升压单元级联个数的增加，升压比呈几何级数方式迅速增大。重量轻，体积小，成本低，易于生产，且有很高的实用价值。
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
附图1，本实用新型原理框图。其中，1…n－基本倍压升压单元，第n－1级的输出为第n级的输入，n＝1，2，3……，A－直流电源，B－控制电路。
附图2，基本倍压升压单元几种形式的电路图。其中，K1、K2、K3、K4－功率开关，C1、C2－电容，D1、D2－二极管，PS－直流电源。
附图3，本实用新型三个基本倍压升压单元级联电路图。每级的二个功率开关交替导通，电容充电到供给的电压，两个电容电压相加实现倍压。每一级都对前一级输出倍压，三级得到2×2×2＝8倍压。由于功率管的损耗，实际输出略低。
Claims (5)
1、一种升压器，包括由电容、功率开关和二极管构成的基本倍压升压单元，控制电路和外壳，还可以包括电源，其特征在于它采用一个或一个以上基本倍压升压单元级联实现升压，在基本倍压升压单元中，功率开关K1、K2按半桥方式连接在电源两端，电容C1和C2串联，中点接在半桥臂输出端，二极管D1、D2分别接在电源与电容C1、C2之间，或电容C1、二极管D1串连后，接在半桥臂输出端与电源之间，二极管D2的一端连接在电容C1和二极管D1之间，电容C2的一端与电源相接，电容C2、二极管D2的另一端相连接，C1、C2、D1、D2还可以桥式连接，C1和C2、D1和D2的中点分别与开关K1和K2，开关K3和K4构成的两个半桥臂输出端相连。
2、如权利要求1所述的升压器，其特征在于升压器的输出端上可以连接逆变器。
3、如权利要求1所述的升压器，其特征在于基本倍压升压单元的输入端，输出端均可加上电源。
4、如权利要求1所述的升压器，其特征在于基本倍压升压单元可以通过增加电容、二极管的级数得到更高升压比。
5、如权利要求1所述的升压器，其特征在于基本倍压升压单元可以加上电感或电阻来改变升压比。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92208028 CN2130007Y (zh) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高效率高功率密度升压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 92208028 CN2130007Y (zh) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高效率高功率密度升压器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2130007Y true CN2130007Y (zh) | 1993-04-14 |
Family
ID=33762329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 92208028 Expired - Fee Related CN2130007Y (zh) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高效率高功率密度升压器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN2130007Y (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100383840C (zh) * | 2003-08-27 | 2008-04-23 | 则武伊势电子股份有限公司 | 用于真空荧光显示器的电源电路 |
| WO2012001696A1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | Kamalabai Russeel Rajeev | Electrons enhancement circuit |
| CN102723871A (zh) * | 2012-05-10 | 2012-10-10 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 升压电路、led背光驱动电源及电视机 |
| CN105763039A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-07-13 | 复旦大学 | 一种用于电容型电荷泵的优化的电荷转移结构与方法 |
| CN110868093A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-06 | 广东工业大学 | 一种高压输出的多电平逆变电路 |
-
1992
- 1992-04-23 CN CN 92208028 patent/CN2130007Y/zh not_active Expired - Fee Related
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