【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電路設計，具體涉及一種用于dc-dc變換電路的新型高壓倍壓電路。
技術介紹
1、近年來，高壓直流電源應用廣泛，如x射線系統、靜電除塵、高壓絕緣測試等領域。因此高壓倍壓電路在高壓直流電源中起重要作用。在高壓變換系統中，高壓倍壓電路可以連接在在變壓器的二次側，對變壓器二次側輸出的電壓進行二次升壓。傳統的dc-dc變換電路通常不含有諧振電路，且通過變壓器增大變比而實現高壓，這樣會增大開關管的損耗，變壓器變比太大會加劇變壓器的非理想化。在變壓器二次側增加高壓倍壓電路，在變壓器一次側增加諧振電路，使全橋電路中的開關管實現零電壓開關或者零電流開關，減小開關管的損耗，減小變壓器的變比。
2、高壓倍壓電路是由多個二極管和電容組成的整流支路組成，通過增加整流支路從而達到輸入電壓的倍數的直流電壓。常見的倍壓整流電路為cw倍壓電路和信克爾倍壓電路。在整流支路使用數量相同的情況，cw倍壓電路的倍壓能力低于信克爾倍壓電路，信克爾倍壓電路中電容電壓逐級遞增，隨著倍壓級數的增加，對電容的耐壓要求也越來越高，在電容耐壓值有限的情況下，信克爾倍壓電路不適合用在輸出電壓特別高的場合。
3、本專利技術結合了cw倍壓電路和信克爾倍壓電路，即可以克服信克爾倍壓電路不適合輸出高電壓的場合，又與cw倍壓電路對比的情況下相對節約了成本。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種用于dc-dc變換電路的新型高壓倍壓電路，可以通過增加或減少整流支路從而改變所輸出電壓的倍壓倍數，倍壓能力高
2、為了解決上述技術問題，本專利技術是這樣實現的。
3、本發提供的用于dc-dc變換電路的高壓倍壓電路，包括：交流電源輸入端、基礎倍壓模塊和擴充倍壓模塊。
4、基礎倍壓模塊由4條整流支路組成，所述擴充倍壓模塊由2條擴充整流支路組成。每條整流支路和每條擴充整流支路的結構相同，均由一單向二極管和一電容串聯而成，其中，單向二極管負極連接電容，單向二極管正極作為所在整流支路或擴充整流支路的第一端，電容未連接單向二極管的一端作為所在整流支路或擴充整流支路的第二端；
5、在基礎倍壓模塊中，第一整流支路與交流電源輸入端正向并聯；第二整流支路與第一整流支路的單向二極管反向并聯；第三整流支路與第二整流支路的單向二極管反向并聯；第四整流支路的第一端接入第三整流支路中單向二極管和電容之間，第二端接入交流電源輸入端正極。
6、即，在基礎倍壓模塊中，第一整流支路的第一端、第二整流支路的第二端和第四整流支路的第二端連接所述交流電源輸入端的正極；第一整流支路的第二端連接所述交流電源輸入端的負極；第二整流支路的第一端接入第一整流支路中單向二極管和電容之間；第三整流支路與第二整流支路的單向二極管反向并聯，即兩個單向二極管正負相連；第四整流支路的第一端接入第三整流支路中單向二極管和電容之間。
7、在可擴充倍壓模塊中，第二擴充整流支路與第一擴充整流支路的單向二極管反向并聯，即第二擴充整流支路的第一端連接第一擴充整流支路的單向二極管負極。
8、基礎倍壓模塊與第一級擴充倍壓模塊的連接關系是，第一擴充整流支路與所述第四整流支路的單向二極管反向并聯。
9、根據所需倍壓倍數，選擇m個擴充倍壓模塊級聯，第一級擴充倍壓模塊連接基礎倍壓模塊。具體連接關系是：第一級擴充倍壓模塊的第一擴充整流支路與第四整流支路的單向二極管反向并聯；級聯的擴充倍壓模塊之間，后級可擴充倍壓模塊中的第一擴充整流支路與前級可擴充倍壓模塊中的第二擴充整流支路的單向二極管反向并聯；
10、基礎倍壓模塊產生的倍壓倍數為4；根據所需總體倍壓倍數n，選擇可擴充倍壓模塊的數量為m＝(n-4)/2；
11、第四整流支路中的電容與各可擴充倍壓模塊中第二擴充整流支路中的電容，共同串聯給負載供電，提供4+2m倍的多倍壓。
12、優選地，所述單向二極管為肖特基二極管。
13、優選地，所述電容為鉭電容。
14、其中，所述交流電源輸入端可以連接高頻變壓器的二次側。
15、如果所需倍壓倍數為4，則所述擴充倍壓模塊的數量為0。
16、有益效果：
17、(1)本專利技術的多個可擴充的整流支路可將交流電源輸入端的電壓峰值進行整流，整流后電容并聯可為負載提供高壓直流電壓。通過擴充多個整流支路對交流輸入進行整流升壓的方法，可大大降低高頻變壓器的升壓匝數比。在現有技術中，只通過升高高頻變壓器的匝數比再經過整流達到直流高壓的方法，會增大變壓器的損耗和噪聲等問題。而本專利技術的高壓倍壓電路可用于高頻變壓器之后，在輸出直流高壓不變的情況下減小變壓器的匝數比。
18、(2)與信克爾倍壓電路相比，信克爾倍壓電路中電容電壓逐級遞增，隨著倍壓級數的增加，對最后一級輸出電容的耐壓要求也越來越高，在電容耐壓值有限的情況下，信克爾倍壓電路不適合用在輸出電壓特別高的場合。本專利技術將輸入電壓倍壓到多組電容里，將多組電容串聯作為輸出電壓，相當于輸出電壓的耐壓值分攤到多組電容，降低了每組輸出電容所需的耐壓值。
19、(3)本專利技術與cw倍壓電路和信克爾倍壓電路相比，節約了成本。在輸出高電壓相同的前提下，本專利技術所需電容的數量最少；在輸出電壓相同的前提下，信克爾倍壓電路最后一級電容為輸出電容，除輸出電容外，其他電容為“浪費”的電容。而本專利技術的在能輸出相同電壓的前提下，減少了“浪費”的電容。
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1.一種用于DC-DC變換電路的高壓倍壓電路，其特征在于，包括4條整流支路組成的基礎倍壓模塊和2條擴充整流支路組成的擴充倍壓模塊；整流支路和擴充整流支路均由一單向二極管和一電容串聯而成；單向二極管正極作為所在支路的第一端，電容未連接單向二極管的一端作為所在支路的第二端；
2.如權利要求1所述的高壓倍壓電路，其特征在于，所述單向二極管為肖特基二極管。
3.如權利要求1所述的高壓倍壓電路，其特征在于，所述電容為鉭電容。
4.如權利要求1所述的高壓倍壓電路，其特征在于，如果所需倍壓倍數為4，則所述擴充倍壓模塊的數量為0。
5.如權利要求1-4任意一項所述的高壓倍壓電路，其特征在于，所述交流電源輸入端連接高頻變壓器的二次側。
【技術特征摘要】
1.一種用于dc-dc變換電路的高壓倍壓電路，其特征在于，包括4條整流支路組成的基礎倍壓模塊和2條擴充整流支路組成的擴充倍壓模塊；整流支路和擴充整流支路均由一單向二極管和一電容串聯而成；單向二極管正極作為所在支路的第一端，電容未連接單向二極管的一端作為所在支路的第二端；
2.如權利要求1所述的高壓倍壓電路，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：史冉冉，王國超，梁利飛，于寧寧，王書慶，林猛，郝賽飛，
申請(專利權)人：河北漢光重工有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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