DC/DC变换升压模块制造技术

本发明专利技术适用于电子技术领域，提供了一种DC/DC变换升压模块，所述模块包括电感、开关管、二极管、电容、保护单元和短路开关器件，输入电源的第一极连接输出的第一极和保护单元的一端，保护单元的另一端连接电容的一端和开关管的第一极相连；电容的另一端连接输出的第二极和二极管的第一极；电感的一端连接开关管的第二极和二极管的第二极，电感的另一端连接输入电源的第二极；所述短路开关器件与所述电容并联。本发明专利技术提供的DC/DC变换升压模块可解决现有的DC/DC变换电路可能产生弧电压和弧能量的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，尤其涉及一种DC/DC变换升压模块。
技术介绍
开发新能源和可再生能源，已成为世界各国的共识，而且光伏发电近几年获得了蓬勃快速地发展。目前光伏并网发电方案主要有两类方案:方案一:集中式大功率光伏并网，多个PV组件串联连接后作为一个支路送到汇流箱，汇流箱一般为8路、12路和16路。很多个PV组串经过多个汇流箱汇流后经过直流配电柜的分路开关后输出到逆变器的直流输入端口，再经过逆变器输入直流断路器开关后进行DC/AC逆变并网。方案二:分布式多级变换光伏并网，多个PV组件串联连接后作为一个支路送到DC/DC变换器进行Boost升压和分布式MPPT跟踪后再进行DC/AC逆变并网。在方案一中，其逆变器一般为大功率，且输入具有直流断路器开关，在PV组件与直流断路器开关之间没有容易失效的有源半导体开关器件(IGBT或Mos管)，其DC/AC所需要的有源半导体开关器件都处于直流断路器与交流并网接触器之间，一旦出现有源半导体开关器件(IGBT或Mos管)失效形成直流正负极短路后，可以控制直流侧断路器自动脱扣来保护逆变器系统，防止电弧和火灾发生。但是对于方案二中的分布式多级变换光伏发电系统，由于需要发挥分布式发电的优势，一般只有2?6个PV串并联作为一个DC/DC升压变换单元的输入，每个DC/DC升压单元的功率都不大，如果每个DC/DC变换器的输入都增加一个可以自动脱扣控制的断路器又会导致系统成本增加。因此目前行业内采用此方案的组串式逆变器或者MPPT功率优化器，一般采用如图1和图2所示的常规DC/DC变换电路，其输入只有熔丝F1、F2或者手动复合隔离开关Kl作为切断输入能量的保护器件，一旦DC/DC变换器内部的半导体开关器件Tl短路失效时，相当于对PV组件的正负两极短路，此时由于PV组件短路的限流作用，在开关器件Tl附近极易产生电弧燃烧，甚至引起火灾。在专利申请号CN201410310186.0中，对图1所示的常规DC/DC变换电路进行了改进，得到图3所示电路。图3所示电路中，DC/DC变换电路的输入和输出负极不直接相连，而是通过一个负极熔丝F3跨接，如此，通过负极熔丝Fl的电流为输入电流和输出电流之差。由于在半导体开关器件T3 (IGBT或者Mos管)失效时形成的PV短路电流需要经过该负极熔丝F3，当半导体开关器件T3失效时，如果此时光照足够强，PV组件短路电流足够大、超过负极熔丝F3的额定电流后，则负极熔丝F3断开以切断短路电流，从而起到保护作用。但是如果半导体开关器件T3失效时光照不够强，PV组件的短路电流较小，不超过熔丝的额定电流时，则负极熔丝F3无法切断短路电流，而此时即使较小的PV短路电流也可能会在失效的半导体开关器件T3周边产生弧电压和弧能量，引起电弧燃烧和故障扩大化。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种DC/DC升压变换模块，旨在解决现有的DC/DC变换电路可能产生弧电压和弧能量的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种DC/DC变换升压模块，所述模块包括电感、开关管、二极管、电容、保护单元和短路开关器件，输入电源的第一极连接输出的第一极和保护单元的一端，保护单元的另一端连接电容的一端和开关管的第一极相连；电容的另一端连接输出的第二极和二极管的第一极；电感的一端连接开关管的第二极和二极管的第二极，电感的另一端连接输入电源的第二极；所述短路开关器件与所述电容并联。进一步地，所述输入电源的第一级为正极、输出的第一极为正极、开关管的第一极为正极、二极管的第一极为阳极。进一步地，所述输入电源的第一极为负极、输出的第一极为负极、开关管的第一极为负极、二极管的第一极为阴极。进一步地，所述短路开关器件为IGBT、Mos管、SCR管、继电器或者接触器，所述DC/DC变换升压模块还包括检测开关管的失效并触发短路开关器件导通的控制模块。进一步地，所述短路开关器件为温控开关。进一步地，所述开关管为Mos管，所述开关管的正极为Mos管的D极，所述开关管的负极为Mos管的S极。进一步地，所述开关管为绝缘栅双极型晶体管IGBT，所述开关管的正极为IGBT的C极，所述开关管的负极为IGBT的E极。进一步地，所述保护单元为自动保护器件或开关器件。进一步地，所述输入电源为至少一组光伏组件。本专利技术实施例在专利申请号CN201410310186.0的基础上，额外增加短路开关器件，保证无论在光照强还是弱的情况下，半导体开关器件T短路失效时都能起到保护作用，防止电弧的燃烧和故障的扩大化。【附图说明】图1是现有技术的一 DC/DC升压变换模块的电路图；图2是现有技术的另一 DC/DC升压变换模块的电路图；图3是现有技术的又一 DC/DC升压变换模块的电路图；图4是本专利技术实施例一的DC/DC升压变换模块的电路图；图5是本专利技术实施例一的DC/DC升压变换模块的一电路连接示意图；图6是本专利技术实施例一的DC/DC升压变换模块的另一电路连接不意图；【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一本专利技术实施例一提出一种DC/DC升压变换模块。如图4所不，本专利技术实施例一的DC/DC升压变换模块包括电感L4、开关管10、二极管20、电容C4、保护单元F4(本专利技术实施例一以自动保护器件熔断器为例进行说明，还可以为保险丝)以及一短路开关器件30。其中，输入电源的第一极连接输出的第一极和保护单元F4的一端，保护单元F4的另一端连接电容C4的一端和开关管10的第一极相连；电容C4的另一端连接输出的第二极和二极管20的第一极；电感L4的一端连接开关管10的第二极和二极管20的第二极，电感L4的另一端连接输入电源的第二极；短路开关器件30与电容C4并联。图5所示为本专利技术实施例一的一种连接方式，其中，输入电源的第一极为负极、第二极为正极；输出的第一极为负极、第二极为正极；开关管10的第一极为负极、第二极为正极；二极管20的第一极为阴极、第二极为正极。图6所示为本专利技术实施例一的另一连接方式，输入电源的第一级为正极、第二极为负极；输出的第一极为正极、第二极为负极；开关管10的第一极为正极、第二极为负极；二极管20的第一极为阳极，二极管20的第二极为负极。开关管10可为Mos管，则开关管的正极为Mos管的D极，开关管的负极为Mos管的S极。开关管还可为绝缘栅双极型晶体管IGBT，则开关管的正极为IGBT的C极，开关管的负极为IGBT的E极。短路开关器件30可选择IGBT、Mos管、SCR管、继电器或者接触器。当短路开关器件30为IGBT、Mos管、SCR管、继电器或者接触器时，DC/DC变换升压模块还包括一控制模块，用于根据检测到的输入电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC/DC变换升压模块，其特征在于，所述模块包括电感、开关管、二极管、电容、保护单元和短路开关器件，输入电源的第一极连接输出的第一极和保护单元的一端，保护单元的另一端连接电容的一端和开关管的第一极相连；电容的另一端连接输出的第二极和二极管的第一极；电感的一端连接开关管的第二极和二极管的第二极，电感的另一端连接输入电源的第二极；所述短路开关器件与所述电容并联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖安波，
申请(专利权)人：深圳市长昊机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44