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专利号: 2021105852667
申请人: 广东工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-01-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,应用于包括第一电解电容C1、第二电解电容Cs、第三电解电容C'0、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D、第二二极管D1、电压源Vin、开关管S和负载R的升压变换器;

所述第一电感L1一端连接所述电压源Vin的正极,所述第一电感L1另一端连接所述第二二极管D1的阳极,所述第二二极管D1的阴极连接所述第二电感L2的一端,所述第二电感L2的另一端连接所述第一二极管D的阳极,所述第一二极管D的阴极连接所述第三电解电容C'0和所述负载R,所述第一二极管D的阳极还连接所述第一电解电容C1的正极和所述开关管S的漏极,所述第一电解电容C1的负极连接所述第二二极管D1的阳极,所述第二电解电容Cs的正极连接所述第二二极管D1的阴极,所述开关管S的的源极、所述第二电解电容Cs的负极、所述第三电解电容C'0的负极和所述负载R的另一端连接所述电压源Vin的负极;

包括以下步骤:

对使用电解电容的升压变换器进行分类,其中,将第二电解电容Cs正极与场效应管的漏极相连的升压变换器归为Ⅰ类,将第二电解电容Cs负极与场效应管的源极相连的升压变换器归为II类;

根据所述升压变换器的所属分类确定所述升压变换器的最高平均电压端口;

在所述最高平均电压端口和输出端口之间级联无源低通滤波器;

将所述升压变换器的所有电解电容替换为非电解电容,得到改造升压变换器。

2.根据权利要求1所述的升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,所述根据所述升压变换器的所属分类确定所述升压变换器的最高平均电压端口,包括:若所述升压变换器属于Ⅰ类,则所述升压变换器的最高平均电压端口为第二电解电容Cs与第三电解电容C'0沿粉色通路串联后得到的电容的正极和负极;

若所述升压变换器属于II类,则将二极管拆卸,在拆卸位置用导线连通,将所述二极管换向接在第三电解电容C'0与场效应管的漏极连接的通路上,所述升压变换器的最高平均电压端口为第二电解电容Cs与第三电解电容C'0沿粉色通路串联后得到的电容的正极和负极。

3.根据权利要求2所述的升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,若所述升压变换器属于Ⅰ类,则所述无源低通滤波器的电感两端分别接在所述升压变换器的所述最高平均电压端口的负极和所述输出端口的负极之间,所述无源低通滤波器的电容与所述输出端口并联;

若所述升压变换器属于II类,则所述无源低通滤波器的电感两端分别接在所述升压变换器的所述最高平均电压端口的正极与所述输出端口的正极之间,所述无源低通滤波器的电容与所述输出端口并联。

4.根据权利要求1所述的升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,所述改造升压变换器输出端口的输出电压计算公式为:其中,Vo为平均输出电压, 为第二电解电容Cs的平均电容电压, 为第三电解电容C'0的平均电容电压,D为场效应管的占空比。

5.根据权利要求4所述的升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,所述改造升压变换器的输出电压纹波幅值计算公式为:其中,Δvo为输出电压纹波幅值,L为无源低通滤波器电感的电感值,Co为无源低通滤波器电感的电容值,fs为场效应管的开关频率。

6.根据权利要求5所述的升压变换器的去电解电容方法,其特征在于,所述场效应管的占空比D=0.3,所述场效应管的开关频率fs=50kHz,所述无源低通滤波器电感的电感值L=330μH,所述无源低通滤波器电感的电容值Co=10μF。

7.一种改造升压变换器,其特征在于,所述改造升压变换器由权利要求1‑3中任一项所述的升压变换器的去电解电容方法制成。

8.根据权利要求7所述的改造升压变换器,其特征在于,所述改造升压变换器输出端口的输出电压计算公式为:

其中,Vo为平均输出电压, 为第二电解电容Cs的平均电容电压, 为第三电解电容C'0的平均电容电压,D为场效应管的占空比。

9.根据权利要求8所述的改造升压变换器,其特征在于,所述改造升压变换器的输出电压纹波幅值计算公式为:

其中,Δvo为输出电压纹波幅值,L为无源低通滤波器电感的电感值,Co为无源低通滤波器电感的电容值,fs为场效应管的开关频率。

10.根据权利要求9所述的改造升压变换器,其特征在于,所述场效应管的占空比D=

0.3,所述场效应管的开关频率fs=50kHz,所述无源低通滤波器电感的电感值L=330μH,所述无源低通滤波器电感的电容值Co=10μF。