一种升压变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种升压变换器。
【背景技术】
[0002]现有技术中的三电平升压电路结构如图1所示，具体包括第一电感LI和第二电感L2两个电感、第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管、第一二极管Dl和第二二极管D2两个二极管、第一电容Cl和第二电容C2两个电容，其中，第一电感LI的一端和第一开关管Ql的第一端、第一二极管Dl的阳极相连；第二电感L2的一端和第二开关管Q2的第二端、第二二极管D2的阴极相连；第一电感LI的另一端和第二电感L2的另一端分别作为输入电源的正、负接线端；第一二极管Dl的阴极和第一电容Cl的正极相连，相连后的连接端作为输出电源的正接线端；第二二极管D2的阳极和第二电容C2的负极相连，相连后的连接端作为输出电源的负接线端；第一开关管Ql的第二端和第二开关管Q2的第一端相连；第一电容Cl的负极和第二电容C2的正极相连；两个开关管Ql和Q2的连接点和两个电容Cl和C2的连接点相连。图1中，电容CO为输入滤波电容，Rl为负载。
[0003]其中，第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管具体可以为MOS管、IGBT等。当两个开关管具体为MOS管时，MOS管的漏极作为开关管的第一端，MOS管的源极作为开关管的第二端，MOS管的栅极作为开关管的控制端；当两个开关管具体为IGBT时，IGBT的集电极作为开关管的第一端，IGBT的发射极作为开关管的第二端，IGBT的基极作为开关管的控制端。
[0004]图1所示的三电平升压电路可以对两个开关管Ql和Q2的控制端输入PWM波，控制两个开关管Ql和Q2时而导通时而关断，进而实现对输入电压的升压。然而根据用户需求，该三电平升压电路也有可能工作在输入电压高于输出电压的状态，此时两个开关管Ql和Q2持续关断，两个二极管Dl和D2持续导通。该工作状态下，两个二极管Dl和D2持续导通会消耗一定的电能，导致电路效率降低。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种升压变换器，用以减小电能损耗。
[0006]一种升压变换器，包括:三电平升压电路、第一开关器件和第二开关器件，其中:
[0007]所述第一开关器件并联于所述三电平升压电路中第一二极管的两端；所述第一开关器件的通态阻抗小于所述第一二极管的通态阻抗；
[0008]所述第二开关器件并联于所述三电平升压电路中第二二极管的两端；所述第二开关器件的通态阻抗小于所述第二二极管的通态阻抗。
[0009]本发明的有益效果包括:
[0010]本发明实施例提供的方案中，在现有三电平升压电路的基础上，增加两个开关器件分别并联于三电平升压电路中两个二极管的两端，当电路工作于输入电压高于输出电压的状态时，控制两个开关器件闭合，由于开关器件的通态阻抗小于二极管的通态阻抗，因此，相比于现有技术，能够减少电能损耗，提闻电路效率。
【附图说明】
[0011]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0012]图1为现有技术中三电平升压电路的示意图；
[0013]图2为本发明实施例提供的升压变换器的示意图；
[0014]图3为采用本发明实施例1提供的升压变换器的示意图；
[0015]图4为采用本发明实施例2提供的升压变换器的示意图之一；
[0016]图5为采用本发明实施例2提供的升压变换器的示意图之二 ；
[0017]图6为采用本发明实施例3提供的升压变换器的示意图之一；
[0018]图7为采用本发明实施例3提供的升压变换器的示意图之二。
【具体实施方式】
[0019]为了给出减小电能损耗的实现方案，本发明实施例提供了一种升压变换器，结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0020]本发明实施例提供了一种升压变换器，如图2所示，包括三电平升压电路、第一开关器件SI和第二开关器件S2，其中:
[0021]第一开关器件SI并联于三电平升压电路中第一二极管Dl的两端；第一开关器件SI的通态阻抗小于第一二极管Dl的通态阻抗；
[0022]第二开关器件S2并联于三电平升压电路中第二二极管D2的两端；第二开关器件S2的通态阻抗小于第二二极管D2的通态阻抗。
[0023]在本发明一实施例中，任一所述的开关器件具体可以为继电器开关；在本发明另一实施例中，任一所述的开关器件具体也可以为接触器开关。继电器开关和接触器开关仅为两个示例，为两个常用的通态阻抗小于二极管通态阻抗的开关器件，并不用于限定本发明，其它通态阻抗小于二极管通态阻抗的开关器件也可以作为本发明提供的升压变换器中开关器件的具体实现方式。
[0024]当该升压变换器工作于输入电压高于输出电压的状态时，控制第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件闭合，能够减少电能损耗，提高电路效率。
[0025]正常情况下，当该升压变换器工作于输入电压高于输出电压的状态时，图2所示的升压变换器中，三电平升压电路中第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管持续关断，第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件闭合；当该升压变换器不工作于输入电压高于输出电压的状态，即工作于升压状态时，图2所示的升压变换器中，三电平升压电路中第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管时而导通时而关断，第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件断开。
[0026]即正常情况下不会出现开关管导通同时开关器件也闭合的情况。然而在故障情况下，则有可能出现这种情况，例如在发生开关器件触点粘连故障时。此时，电路中会出现电容短路放电，短路电流较大时可能会损坏开关管。
[0027]因此，较佳的，可以在电路中设置电流检测器件，通过电流检测器件检测到的电流大小、方向判断电路是否出现了开关管导通同时开关器件闭合的故障情况，当确定出现了该故障情况时控制开关管关断，避免开关管损坏。
[0028]在本发明一实施例中，电流检测器件具体可以为分流器电阻；在本发明另一实施例中，电流检测器件具体也可以为电流互感器。分流器电阻和电流互感器仅为两个示例，为两个常用的电流检测器件，并不用于限定本发明，其它电流检测器件也可以作为本发明提供的升压变换器中电流检测器件的具体实现方式。
[0029]下面结合附图，对本发明实施例提供的升压变换器进行详细描述。
[0030]实施例1:
[0031]图3所示为本发明实施例1提供的升压变换器，包括:三电平升压电路、第一开关器件S1、第二开关器件S2和一个电流检测器件Rs，其中:
[0032]第一开关器件SI并联于三电平升压电路中第一二极管Dl的两端；第一开关器件SI的通态阻抗小于第一二极管Dl的通态阻抗；
[0033]第二开关器件S2并联于三电平升压电路中第二二极管D2的两端；第二开关器件S2的通态阻抗小于第二二极管D2的通态阻抗；
[0034]三电平升压电路中两个开关管Ql和Q2的连接点通过电流检测器件Rs和三电平升压电路中两个电容Cl和C2的连接点相连。
[0035]为了进一步说明本发明实施例1提供的升压变换器，下面对其工作原理进行阐述。
[0036]当该升压变换器工作于输入电压高于输出电压的状态时，第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管持续关断，控制第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件闭合，输入电源DC、第一电感L1、第一开关器件S1、第一电容Cl、第二电容C2、第二开关器件S2、第二电感L2构成了一个电容充电回路；同时输入电源DC、第一电感L1、第一开关器件S1、负载R1、第二开关器件S2、第二电感L2构成了一个负载供电回路。
[0037]当该升压变换器不工作于输入电压高于输出电压的状态，即工作于升压状态时，第一开关管Ql和第二开关管Q2两个开关管时而导通时而关断，控制第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件断开，升压原理同现有技术。
[0038]当电流检测器件Rs检测到的电流大于预设电流时，说明第一开关管Ql和第二开关管Q2导通时，第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件中存在闭合的开关器件，此时控制两个开关管关断。
[0039]在本发明实施例1中，第一开关器件SI和第二开关器件S2两个开关器件具体可以为继电器开关，也可以为接触器开关；电流检测器件Rs具体可以为分流器电阻，也可以为电流互感器。
[0040]可见，采用本发明实施例1的升压变换器，当该升压变换器工作于输入电压高于输出电压的状态时，能够减少电能损耗，提高电路效率，并且考虑到了开关管导通同时开关器件闭合的故障情况，能够避免开关管被损坏。
[0041]上述实施例1中电流检测器件也可以位于其它位置，例如下述实施例2。
[0042]实施例2:
[0043]图4所示为本发明实施例2提供的升压变换器，包括:三电平升压电路、第一开关器件S1、第二开关器件S2、第一电流检测器件Rsl和第二电流检测器件Rs2，其中:
[0044]第一开关器件SI并联于三电平升压电路中第一二极管Dl的两端；第一开关器件SI的通态阻抗小于第一二极管Dl的通态阻抗；
[0045]第二开关器件S2并联于三电平升压电路中第二二极管D2的两端；第二开关器件S2的通态阻抗小于第二二极管D2的通态阻抗；
[0046]第一电流检测器件Rsl和三电平升压电路中第一开关管Ql串联构成第一开关管支路；第一开关管支路的第一端和三电平升压电路中第一电感LI的一端、第一二极管Dl的阳极相连；
[0047]第二电流检测器件Rs2和三电平升压电路中第二开关管Q2串联构成第二开关管支路；第二开关管支路的第二端和三电平升压电路中第二电感L2的一端、第二二极管D2的阴极相连；
[0048]第一开关管支路的第二端和第二开关管支路的第一端相连；两个开关管支路的连接点和三电平升压电路中两个电容C