Cuk升降电路改进为Qiusheng升压电路的制作方法

专利2022-06-30  46


[一]技术领域本发明涉及电力电子变换基础电路,特别是电力电子教科书上直流斩波波升压和升降电路。

[二]

背景技术:
世界电力力子枝术教科书上直流斩波调压电路主要有六个电路,它们都是外国人命名,或外国发明人姓氏命名的,美国加州理工学院cuk对buck/boost的改进电路,在输入输出段均有电感,可以显著减小输入和输出电流的脉动,就命名为cuk电路,入编在世界教科书buckboost电路之后,显示美国加州理工学院和美国人对世界电力电子科学的贡献.教科书上六个电路中公认最重要的电路是buck降压电路和boost升降电路,可是它们都仅有1个电路,没有任何选择余地,而次要的升降电路有4个电路,可有多种选择,同一发明人2018年发明了比boost电路效率更高的第2个升压直流斩波调压电路(专利号:zl201822279392.6),2019年又发明了没有续流二极管的斩波降压电路(专利申请号201910787641.9),为教科书增添第二个降压斩波电路——gong′s降压电路,中国人在直流斩波升压和降压电路各占有重要一席,也是对世界电力电子科学做出了贡献。教科书上六个直流斩波调压电路和近期发明的gong′s降压电路和gong′s升压电路,它们的输入输出公共端都是输入电源的负端,是否存在有输入输出公共端是输入电源正端的电路?4个升降电路有2个正极性输出电路2个反极性输出电路可供选项,降压和升压斩波电路中是否也存在反极性电路?为完善和补充教科书上直流斩波电路,这两个问题值得去研究的,这也是基础电路研究重要研究的一个方面。

[三]

技术实现要素:
本发明的第一个目的是发明一个输入输出公共端是输入电源正端的直流升压斩波调压电路,开创一个输入输出公共端在电源正端的直流斩波电路。第二个目的是将cuk升降电路改进为更重要的升压电路,成为升压电路中的反极性输出电路。教科书上六个电路前部分都用英文,因此,本发明的电路就命名为qiusheng反极性升压电路,简称qiusheng电路。显示中国人21世纪对世界电力电子科学的又一贡献。

为实现上逑二个目的,本发明的qiusheng升压直流斩波调压电路,它由直流电源e、负载rl、电容c、二极管d、2个电感l1和l2、直流开关管v及其控制电路组成,有2个直流输入端与直流电源e连接,2个直流输出端与负载rl连接,其特征在于:第一直流输入端(1)与电源e负端、开关v负极、二极管d阴极连接,开关v正极(4)与电感l1一端、电容c一端连接,电容c另一端(5)与二极管d阳极、电感l2一端连接,第一直流输出端(3)与负载rl一端、电感l2另一端连接,第二直输出端(2)与负载rl另一端、电源正端、第二直流输入端连接。

[四]附图说明附图1是电力电子教科书上的boost升压电路。附图2是同一发明人发明的第2个升压电路。附图3是电力电子教科书的cuk电路。附图4是本发明的qiusheng升压电路。其中:e直流电源,rl是负载,l、l1、l2是电感,c是电容,d是二极管,v是开关管。

[五]具体实施方式附图1所示的是电力电子教科书上boost升压电路,它的缺陷是开关v通时不向负载rl传送能量,因而负载rl谐波大。

附图2是在附图1的输出端添加1个与电感l1有耦合的电感l2,使开关v在导通和关断时间内都向负载rl传送能量,克服了boost电路的缺陷,在高升压比时的效率高比附图1高,谐波比附图1低,成为第2个升压电路——gong′s升压电路.

附图3是电力电子教科书上的cuk电路,它是4个升降电路中的笫2个反极性输出电路。本发明是要将cuk电路改进为更重要的qiusheng升压电路(同一发明人将bustboost改进为更重要的gong′s反极性出升压电路是升压电路中第1个反极性输出电路)。

附图4是本发明的qiusheng升压电路,它与cuk电路一样,由直流电源e、负载rl、电容c、二极管d、2个电感l1和l2、直流开关管v及其控制电路组成,a)在直流开关管v通期间,e→v→l1→e回路和rl→l2→c→v→e回路有电流,l1储能。b)在直流开关管v断期间,e→l1→c→d回路和rl→l2→d→e回路有电流,将电感l1储能转到电容c上。它与cuk电路的区别是输出负载rl回路,在开关v通和断期间都串接有直流电源e。因此,qiusheng升压电路输出电压是电源e和cuk升降电路输出电压的总和,在升压场合应用qiusheng升压电路的效率就高于cuk升降电路,成本就低于cuk升降电路,输出谐波比gong′s反极性升压电路低。

本发明将cuk升降电路改进为qiusheng升压电路和同一发明人将buck/boost电路改进为gong′s升压电路。对比教科书上六个电路就有:输入输出公共端在电源正端和升压电路反极性输出两大创新.cuk电路对buck/boost电路改进是增加1个电感的同一类升降电路的改进,而本发明对cuk电路改进为qiusheng升压电路,只有负载rl与电源e的1个连接点的区别,就从次要的升降电路提升到更重要的升压电路的改进,其意义更大。

电力电子技术教科书上6个直流斩波调压电路中有4个升降电路,可供不同应用场合选用,而在降压和升压两种公认为最重要的电路都只有1个电路,没有选择余地,显然是不完善的,因此,中国人发明的gong′s降压电路将增添在buck降压电路之后,中国人发明的gong′s升压电路、gong′s反极性升压电路和本发明的qiusheng反极性升压电路都可入编在boost升压电路之后,升压电路也有2个同极性输出电路和2个反极性输出电路可供选择,这4个升压电路中有3个是同一中国人发明的,2个降压电路也是同一个中国人发明的,这标志着中国对直流斩波电路的发展做出的大国贡献,也是中国电力电子科学正在崛起的一个标志。


技术特征:

1.本发明的qiusheng升压直流斩波调压电路,它由直流电源e、负载rl、电容c、二极管d、2个电感l1和l2、直流开关管v及其控制电路组成,有2个直流输入端与直流电源e连接,2个直流输出端与负载rl连接,其特征在于;第一直流输入端(1)与电源e负端、开关v负极、二极管d阴极连接,开关v正极(4)与电感l1一端、电容c一端连接,电容c另一端(5)与二极管d阳极、电感l2一端连接,第一直流输出端(3)与负载rl一端、电感l2另一端连接,第二直输出端(2)与负载rl另一端、电源正端、第二直流输入端连接。

2.依据权利要求1所述的qiusheng升压直流斩波调压电路,其特征在于:输入电源e的正端(2)是输入输出的公共端。

技术总结
本发明属于电力电子科学领城内的DC/DC变换器,本发明的Qiusheng升压直流斩波调压电路,由直流电源E、负载RL、电容C、二极管D、2个电感L1和L2、直流开关管V及其控制电路组成。它与Cuk电路的区别仅在于:本发明将Cuk电路中的负载RL一端连接在电源正端,就把它Cuk升降电路改进为更为重要的Qiusheng升压电路,它是继将Buck/Boost电路改进为Gong′s反极性升压电路之后的同一发明人又一重要发明。中国人为世界直流斩波电路中增添1个Gong′s降压电路、1个Gong′s升电路、2个反极性升压电路,将有望入编在世界直流斩波电路教科书中,成为中国对世界电力电子科学贡献的重要标志。

技术研发人员:龚秋声
受保护的技术使用者:龚秋声
技术研发日:2020.04.06
技术公布日:2020.06.05

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