一种电压转换电路及转换器制造技术

本发明专利技术公开一种电压转换电路及转换器。其中，该电压转换电路包括：充放电模块，其输入端连接电源模块的正极端子，其输出端连接第一电感的第一端，用于根据开关管的开闭状态改变其内部充放电状态，进而改变负载两端的电压；其中，所述电源模块的负极端子连接所述负载的负极端子；所述第一电感，其第二端连接所述负载的正极端子；所述开关管，其第一极连接至所述充放电模块的输出端和所述第一电感的第一端之间，其第二极连接至所述负载的负极端子和所述电源模块的负极端子之间。通过本发明专利技术，能够提高电压转换电路的电压增益，同时，降低了转换器中的共模噪声。换器中的共模噪声。换器中的共模噪声。

A voltage conversion circuit and converter

【技术实现步骤摘要】
一种电压转换电路及转换器


[0001]本专利技术涉及电子电力
，具体而言，涉及一种电压转换电路及转换器。

技术介绍

[0002]现在大多数家庭的负载都是直流电，通过直流微电网为负载供电可以避免多功率转换，进而产生更高的效率。目前的供电系统中，在达到最大供电功率时，供电电压会降低，此时需要通过转换器产生足够高的电压，以满足负载需求。传统的升压转换器，例如cuk转换器和间隔转换器，可以用于升压，但由于电压增益的提高会降低效率，导致这些转换器的电压增益只能处在较低的水平。而阻抗源转换器在较低占空比下获得更高电压增益、避免电感器中的饱和效应方面要优于上述的转换器，但却有两个接地点，一个在输入端，另一个在输出端，会增加共模噪声。可见，现有的升压转换器，无法同时获得较高的电压增益和较低的共模噪声。
[0003]针对现有技术中的升压转换器无法同时获得较高的电压增益和较低的共模噪声的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例中提供一种电压转换电路及转换器，以解决现有技术中的升压转换器无法同时获得较高的电压增益和较低的共模噪声的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电压转换电路，所述电路包括：
[0006]充放电模块，其输入端连接电源模块的正极端子，其输出端连接第一电感的第一端，用于根据开关管的开闭状态改变其内部充放电状态，进而改变所述负载两端的电压；其中，所述电源模块的负极端子连接负载的负极端子；
[0007]所述第一电感，其第二端连接所述负载的正极端子；
[0008]所述开关管，其第一极连接至所述充放电模块的输出端和所述第一电感的第一端之间，其第二极连接至所述负载的负极端子和所述电源模块的负极端子之间。
[0009]进一步地，所述充放电模块包括：
[0010]串联设置的第一电容和第二电感；
[0011]串联设置的开关电感单元和第二电容；
[0012]其中，所述第一电容与所述开关电感单元连接后，引出连接线连接至所述电源模块的正极端子；所述第二电感与所述第二电容连接后，引出连接线连接至所述第一电感的第一端；
[0013]第一单向元件，其正极连接至所述开关电感单元和所述第二电容之间，其负极连接至所述第一电容和所述第二电感之间。
[0014]进一步地，所述开关电感单元包括：
[0015]串联设置的第一开关电感和第二单向元件；
[0016]串联设置的第三单向元件和第二开关电感；
[0017]其中，所述第一开关电感连接所述第三单向元件后，引出连接线连接所述第一电容；所述第二单向元件连接所述第二开关电感后，引出连接线连接所述第二电容；
[0018]第四单向元件，其正极连接至所述第一开关电感和所述第二单向元件之间，其阴极连接至所述第三单向元件和所述第二开关电感之间。
[0019]进一步地，所述第一开关电感与所述第二开关电感的电感值相等。
[0020]进一步地，所述第二单向元件的正极连接所述第一开关电感，负极连接所述第二开关电感和所述第二电容。
[0021]进一步地，所述第三单向元件的负极连接所述第二开关电感，正极连接所述第一开关电感和所述第一电容。
[0022]进一步地，所述电源模块包括：直流电源；第五单向元件，其正极连接所述直流电源的正极，负极连接所述直流电源的负极；第一电阻，并联设置在所述第五单向元件的两端；第二电阻，其第一端依次连接所述第一电阻的一端、第五单向元件的正极、直流电源的正极，其第二端连接引出电源模块的正极端子，连接所述充放电模块。
[0023]进一步地，所述第二电容依据以下公式确定：
[0024][0025]其中，U
mpp
为所述直流电源达到最大功率时输出的电压，u
oc
为所述直流电源的开路电压，C2为所述第二电容。
[0026]进一步地，所述第一电容C1依据以下公式确定：
[0027][0028]其中，C1为所述第一电容，e为最小对数的底，u
d
为第五单向元件两端的电压。
[0029]进一步地，所述直流电源为太阳能电池。
[0030]本专利技术还提供一种转换器，包括上述电压转换电路。
[0031]应用本专利技术的技术方案，在电源模块的正极端子和电压转换电路的直流母线上的滤波电感之间设置充放电模块，根据开关管的开闭状态改变其内部充放电状态，进而改变负载两端的电压，能够提高电压转换电路的电压增益，同时，本实施例中，负载的负极端子与电源模块的负极端子连接，输入和输出采用公共接地方式，降低了转换器中的共模噪声。
附图说明
[0032]图1为根据本专利技术实施例的电压转换电路的结构图；
[0033]图2为不同温度下太阳能电池的开路电压u
oc
与输出的电流I
in
的关系曲线；
[0034]图3为不同光照强度太阳能电池的开路电压u
oc
与输出的电流I
in
的关系曲线；
[0035]图4为采用定步长扰动法获得最大功率时太阳能电池的功率与电压的对应关系曲线图；
[0036]图5为根据本专利技术实施例的充放电模块在开关管开启期间的电流流向示意图；
[0037]图6为根据本专利技术实施例的充放电模块在开关管关断期间的电流流向示意图；
[0038]图7为根据本专利技术实施例的各元器件两端的电流或电压的波形图，其中，(a)为开关S的控制信号S
control
的波形；(b)为第一开关电感SL1电流I
SL1
或第二开关电感SL2电流I
SL2
的波形；(c)为第一电容C1两端的电压V
C1
或第二电容C2两端的电压V
C2
的波形；(d)为第二电感L2的电流I
L3
波形；(e)为第一电感L1的电流I
L1
波形；(f)为负载两端的电压V
O
的波形；(g)为开关管S两端的电压V
Switch
的波形。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
[0041]应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压转换电路，其特征在于，所述电路包括：充放电模块，其输入端连接电源模块的正极端子，其输出端连接第一电感的第一端，用于根据开关管的开闭状态改变其内部充放电状态，进而改变负载两端的电压；其中，所述电源模块的负极端子连接所述负载的负极端子；所述第一电感，其第二端连接所述负载的正极端子；所述开关管，其第一极连接至所述充放电模块的输出端和所述第一电感的第一端之间，其第二极连接至所述负载的负极端子和所述电源模块的负极端子之间。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述充放电模块包括：串联设置的第一电容和第二电感；串联设置的开关电感单元和第二电容；其中，所述第一电容与所述开关电感单元连接后，引出连接线连接至所述电源模块的正极端子；所述第二电感与所述第二电容连接后，引出连接线连接至所述第一电感的第一端；第一单向元件，其正极连接至所述开关电感单元和所述第二电容之间，其负极连接至所述第一电容和所述第二电感之间。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述开关电感单元包括：串联设置的第一开关电感和第二单向元件；串联设置的第三单向元件和第二开关电感；其中，所述第一开关电感连接所述第三单向元件后，引出连接线连接所述第一电容；所述第二单向元件连接所述第二开关电感后，引出连接线连接所述第二电容；第四单向元件，其正极连接至所述第一开关电感和所述第二单向元件之间，其阴极连接至所述第三单向元件和所述第二开关电感之间。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王京辉，贺小林，林浩贤，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：