一种模块化自均流高升压大容量整流电路制造技术

一种模块化自均流高升压大容量整流电路，包含1个输入电压源，m个子模块、m为偶数，1个输出滤波电容Co，1个负载RL；m个模块共由nm个电容C11、C12...Cnm，n(m+2)个二极管D11、D12...Dnm、D1、D2...Dm、D01、D02...D0m构成。该变换器根据不同的应用场合，可以调整输入端口数，即模块个数，能适应更大的大电流输入场合，容量增大，且各个模块自动均流。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化自均流高升压大容量整流电路
本技术涉及一种高升压整流电路，具体涉及一种模块化自均流高升压大容量整流电路。
技术介绍
传统的二极管桥式整流器应用广泛，但一方面其整流输出电压较低，在对输入输出电压增益要求较高的场合难以胜任；另一方面二极管电压应力高，在输出电压较高的场合难以设计。现有的倍压整流电路可以实现较高的电压输出，但常用于较小功率等级的应用场合中，在大容量应用场合中存在二极管电流应力过大而设计困难，采用多个模块并联使用又存在各模块之间功率难以均衡分配，系统中各个器件电流应力及发热均不平衡，可靠性和使用寿命均受到较大影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，为解决现有倍压整流电路多模块并联时均流难的问题。本技术提供一种模块化自均流高升压大容量整流电路。本技术采用如下技术方案：一种模块化自均流高升压大容量整流电路，包含1个输入电压源，m个子模块、m为偶数，1个输出滤波电容Co，1个负载RL；m个模块共由nm个电容C11、C12...Cnm，n(m+2)个二极管D11、D12...Dnm、D1、D2...Dm、D01、D02...D0m构成；连接方式如下：第一模块，电容C11一端接二极管D11的阳极，同时接D01的阴极；电容C11的另一端接电容C21的一端，这一端与C11之间的节点接二极管D21的阳极；依次连接到第n个电容Cn1的一端，这一端与C(n-1)1之间的节点接二极管Dn1的阳极，电容Cn1的另一端接二极管D1的阳极；第二模块，电容C12一端接二极管D12的阳极，同时接D02的阴极，电容C12的另一端接电容C22的一端，这一端与C12之间的节点接二极管D22的阳极；依次连接到第n个电容Cn2的一端，这一端与C(n-1)2之间的节点接二极管Dn2的阳极，电容Cn2的另一端接二极管D1的阳极；第三模块，电容C13一端接二极管D13的阳极，同时接D03的阴极，电容C13的另一端接电容C23的一端，这一端与C13之间的节点接二极管D23的阳极；依次连接到第n个电容Cn3的一端，这一端与C(n-1)3之间的节点接二极管Dn3的阳极，电容Cn3的另一端接二极管D3的阳极；以此类推到第m模块：第m模块，电容C1m一端接二极管D1m的阳极，同时接D0m的阴极，电容C1m的另一端接电容C2m的一端，这一端与C1m之间的节点接二极管D2m的阳极；依次连接到第n个电容Cnm的一端，这一端与C(n-1)m之间的节点接二极管Dnm的阳极，电容Cnm的另一端接二极管Dm的阳极。各个模块之间连接方式如下：模块1电容C11一端接交流电源一端，二极管D11阴极接D22阳极，二极管D21阴极接D32阳极。以此类推到二极管Dn1阴极接二极管D2阳极。二极管D1阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D01的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。模块2电容C12一端接交流电源另一端，二极管D12阴极接D23阳极，二极管D22阴极接D33阳极。以此类推到二极管Dn2阴极接二极管D3阳极。二极管D2阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D02的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。模块3电容C13一端接交流电源一端，二极管D13阴极接D23阳极，二极管D23阴极接D33阳极。以此类推到二极管Dn3阴极接二极管D3阳极。二极管D3阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D03的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。以此类推到第m模块，即奇数模块最前端电容一端接交流电源一端，偶数模块最前端电容一端接交流电源另一端。模块m电容C1m一端接交流电源另一端，二极管D1m阴极接D21阳极，二极管D2m阴极接D31阳极。以此类推到二极管Dnm阴极接二极管D1阳极。二极管Dm阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D0m的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。相比现有整流电路技术，本技术一种模块化自均流高升压大容量整流电路，具有如下有益效果：1、本技术利用多个模块实现整流器的高升压输出，设计起来方便简洁。根据需求调整各个模块中二极管电容的个数来调整整流增益。且该变换器与现有技术相比，二极管电压应力也较为降低，应用范围广泛，更适用于高升压场合。其中：输入输出增益为：各个模块中二极管Dij的电压应力为：各个模块中二极管Dj、D0j的电压应力为：式中，uin为输入交流电压的幅值，u0为输出直流电压的平均值，n为每个模块中电容的个数。i＝1，2，...，n；j＝1，2，...，m；m为模块个数。2、由于电容的安秒平衡，每个模块能够实现自动均流，二次侧每相电流均流从而一次侧流过变压器的电流均等，变压器的功率均分，无需任何控制策略来保证均流，与传统基于外部检测均流的方式相比，降低了电路复杂度，电路散热更易于控制，同时大大的降低了成本。3、该变换器根据不同的应用场合，可以调整输入端口数，即模块个数，能适应更大的大电流输入场合，容量增大，且各个模块自动均流。调节模块个数，每个模块的电流应力可以相应的变化，但模块数须为偶数。4、省去了大型工频变压器，不依赖变压器的变比也能实现较高的增益输出。附图说明图1是本技术电路原理总图。图2是该模块化自均流高升压大容量隔离型整流电路m＝4，n＝2的拓扑图。图3是均流原理分析图一。图4是均流原理分析图二。图5是该变换器m＝4，n＝2时，输入电压uin、输出电压u0、电容C11、C12、C21、C22电压仿真波形图。图6是该变换器m＝4，n＝2时，4个模块电流仿真波形图。图7是该变换器m＝4，n＝2时，二极管D11、D12、D1、D2电压仿真波形图。图8是该变换器m＝4，n＝2时，二极管D11、D12、D1、D2电流仿真波形图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。实施实例：如图2所示，一种4模块的自均流高升压大容量整流电路，它包含1个交流输入电压源，4个模块，1个滤波电容C0，1个负载RL。其中每个模块含4个二极管，2个电容。共有8个电容C11、C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24，16个二极管D1、D2、D3、D4、D01、D02、D03、D04、D11、D12、D13、D14、D21、D22、D23、D24。该变换器的连接方式如下：第一模块，电容C11一端接二极管D11的阳极，同时接D01的阴极，电容C11的另一端接电容C21的一端，这一端与C11之间的节点接二极管D21的阳极，C21的另一端接二极管D1的阳极。第二模块，电容C12一端接二极管D12的阳极，同时接D02的阴极，电容C12的另一端接电容C22的一端，这一端与C12之间的节点接二极管D22的阳极，C22的另一端接二极管D2的阳极。第三模块，电容C13一端接二极管D13的阳极，同时接D03的阴极，电容C13的另一端接电容C23的一端，这一端与C13之间的节点接二极管D23的阳极，C23的另一端接二极管D3的阳极。第四模块，电容C14一端接二极管D14的阳极，同时接D04的阴极，电容C14的另一端接电容C24的一端，这一端与C14之间的节点接二极管D24的阳极，C24的另一端接二极管D4的阳极。各个模块之间连接方式如下：模块1，电容C11的一端接交流电源的一端，二极管D11阴极接D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化自均流高升压大容量整流电路，包含1个输入电压源，m个子模块、m为偶数，1个输出滤波电容Co，1个负载RL；m个模块共由nm个电容C11、C12...Cnm，n(m+2)个二极管D11、D12...Dnm、D1、D2...Dm、D01、D02...D0m构成；连接方式如下：第一模块，电容C11一端接二极管D11的阳极，同时接D01的阴极；电容C11的另一端接电容C21的一端，这一端与C11之间的节点接二极管D21的阳极；依次连接到第n个电容Cn1的一端，这一端与C(n‑1)1之间的节点接二极管Dn1的阳极，电容Cn1的另一端接二极管D1的阳极；第二模块，电容C12一端接二极管D12的阳极，同时接D02的阴极，电容C12的另一端接电容C22的一端，这一端与C12之间的节点接二极管D22的阳极；依次连接到第n个电容Cn2的一端，这一端与C(n‑1)2之间的节点接二极管Dn2的阳极，电容Cn2的另一端接二极管D1的阳极；第三模块，电容C13一端接二极管D13的阳极，同时接D03的阴极，电容C13的另一端接电容C23的一端，这一端与C13之间的节点接二极管D23的阳极；依次连接到第n个电容Cn3的一端，这一端与C(n‑1)3之间的节点接二极管Dn3的阳极，电容Cn3的另一端接二极管D3的阳极；以此类推到第m模块：第m模块，电容C1m一端接二极管D1m的阳极，同时接D0m的阴极，电容C1m的另一端接电容C2m的一端，这一端与C1m之间的节点接二极管D2m的阳极；依次连接到第n个电容Cnm的一端，这一端与C(n‑1)m之间的节点接二极管Dnm的阳极，电容Cnm的另一端接二极管Dm的阳极；各个模块之间连接方式如下：模块1电容C11一端接交流电源一端，二极管D11阴极接D22阳极，二极管D21阴极接D32阳极；以此类推到二极管Dn1阴极接二极管D2阳极；二极管D1阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D01的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端；模块2电容C12一端接交流电源另一端，二极管D12阴极接D23阳极，二极管D22阴极接D33阳极；以此类推到二极管Dn2阴极接二极管D3阳极；二极管D2阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D02的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端；模块3电容C13一端接交流电源一端，二极管D13阴极接D23阳极，二极管D23阴极接D33阳极；以此类推到二极管Dn3阴极接二极管D3阳极；二极管D3阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D03的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端；以此类推到第m模块，即奇数模块最前端电容一端接交流电源一端，偶数模块最前端电容一端接交流电源另一端；模块m电容C1m一端接交流电源另一端，二极管D1m阴极接D21阳极，二极管D2m阴极接D31阳极；以此类推到二极管Dnm阴极接二极管D1阳极；二极管Dm阴极接负载RL和滤波电容C0的一端，二极管D0m的阳极接负载RL和滤波电容C0的另一端。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化自均流高升压大容量整流电路，包含1个输入电压源，m个子模块、m为偶数，1个输出滤波电容Co，1个负载RL；m个模块共由nm个电容C11、C12...Cnm，n(m+2)个二极管D11、D12...Dnm、D1、D2...Dm、D01、D02...D0m构成；连接方式如下：第一模块，电容C11一端接二极管D11的阳极，同时接D01的阴极；电容C11的另一端接电容C21的一端，这一端与C11之间的节点接二极管D21的阳极；依次连接到第n个电容Cn1的一端，这一端与C(n-1)1之间的节点接二极管Dn1的阳极，电容Cn1的另一端接二极管D1的阳极；第二模块，电容C12一端接二极管D12的阳极，同时接D02的阴极，电容C12的另一端接电容C22的一端，这一端与C12之间的节点接二极管D22的阳极；依次连接到第n个电容Cn2的一端，这一端与C(n-1)2之间的节点接二极管Dn2的阳极，电容Cn2的另一端接二极管D1的阳极；第三模块，电容C13一端接二极管D13的阳极，同时接D03的阴极，电容C13的另一端接电容C23的一端，这一端与C13之间的节点接二极管D23的阳极；依次连接到第n个电容Cn3的一端，这一端与C(n-1)3之间的节点接二极管Dn3的阳极，电容Cn3的另一端接二极管D3的阳极；以此类推到第m模块：第m模块，电容C1m一端接二极管D1m的阳极，同时接D0m的阴极，电容C1m的另一端接电容C2m的一端，这一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：邾玢鑫，王寒，刘崧，李振华，杨楠，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42