本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路及其逆變裝置。

背景技術(shù)：

升壓電路在各種電力電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的升壓電路主要包括開關(guān)管、電感和電容，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時升壓電路中的電感得以充電儲能；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時升壓電路中的電感放電釋能，并為升壓電路中的電容充電，從而為與電容并聯(lián)的外接負(fù)載提升電壓。但現(xiàn)有的升壓電路多為一個輸入電壓產(chǎn)生一個輸出電壓，若設(shè)備要求多個輸出電壓，則需要設(shè)置多個升壓電路，使得投入成本提高，電路變復(fù)雜宂余。為解決這一問題，也出現(xiàn)了一些升壓電路是一個輸入電壓產(chǎn)生多個輸出電壓的，但輸出電壓之間并不是相互獨(dú)立控制的，從而不可單獨(dú)調(diào)節(jié)每個輸出電壓的大小，使其應(yīng)用受到限制，通用性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種僅需要一個直流輸入，即可升壓產(chǎn)生兩個獨(dú)立的直流輸出，并且這兩個直流輸出可單獨(dú)調(diào)整的單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路及其逆變裝置。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路，包括直流輸入、第一獨(dú)立升壓單元和第二獨(dú)立升壓單元，所述第一獨(dú)立升壓單元的輸入端和第二獨(dú)立升壓單元的輸入端均與直流輸入的正極電連接，所述第一獨(dú)立升壓單元的輸出端和第二獨(dú)立升壓單元的輸出端均與直流輸入的負(fù)極電連接；

所述第一獨(dú)立升壓單元和第二獨(dú)立升壓單元相互獨(dú)立地提高所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的直流輸出。

優(yōu)選地，所述第一獨(dú)立升壓單元包括電感L1、二極管D1、D3、極性電容C1和開關(guān)管Q1，所述第二獨(dú)立升壓單元包括電感L2、二極管D2、D4、極性電容C2和開關(guān)管Q2；

所述電感L1的一端和開關(guān)管Q2的集電極均與直流輸入的正極電連接，所述二極管D3的正極和開關(guān)管Q1的集電極均與電感L1的另一端電連接，所述二極管D3的負(fù)極和極性電容C1的正極電連接，所述開關(guān)管Q1的發(fā)射極和二極管D1的正極均與直流輸入的負(fù)極電連接，所述二極管D1的負(fù)極和極性電容C1的負(fù)極均接地；

所述電感L2的一端和二極管D4的負(fù)極均與開關(guān)管Q2的發(fā)射極電連接，所述二極管D2的負(fù)極和開關(guān)管Q2的集電極電連接，所述極性電容C2的負(fù)極和二極管D4的正極電連接，所述電感L2的另一端和直流輸入的負(fù)極電連接，所述二極管D2的正極和極性電容C2的正極均接地。

優(yōu)選地，所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的逆變裝置，包括交流輸入端口、整流模塊、逆變模塊和交流輸出端口，還包括雙獨(dú)立輸出模塊，所述交流輸入端口依次與整流模塊、雙獨(dú)立輸出模塊、逆變模塊和交流輸出端口串聯(lián)；

所述雙獨(dú)立輸出模塊包括所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路，所述整流模塊的輸出端作為所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的直流輸入；

所述第一獨(dú)立升壓單元的輸出電壓作為逆變模塊的正母線電壓，所述第二獨(dú)立升壓單元的輸出電壓作為逆變模塊的負(fù)母線電壓。

優(yōu)選地，所述整流模塊包括電感L3、L4、L5和晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6，所述電感L3、L4、L5和晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6構(gòu)成三相橋式整流電路；

并且，所述晶閘管SCR1、SCR2、SCR3的陰極均與電感L1的一端電連接，所述晶閘管SCR4、SCR5、SCR6的陽極均與電感L2的另一端電連接。

優(yōu)選地，所述逆變模塊包括逆變器VT1、VT2、VT3，所述逆變器VT1、VT2、VT3均包括單相逆變電路；所述逆變器VT1、VT2、VT3的正向輸入端均與極性電容C1的正極電連接，所述逆變器VT1、VT2、VT3的反向輸入端均與極性電容C2的負(fù)極電連接。

優(yōu)選地，還包括變壓器、靜態(tài)切換模塊和聯(lián)動開關(guān)S1、S2，所述聯(lián)動開關(guān)S1的一端和交流輸入端口電連接，所述聯(lián)動開關(guān)S1的另一端和整流模塊的輸入端電連接，所述聯(lián)動開關(guān)S2的一端和交流輸出端口電連接；

所述變壓器設(shè)置于逆變模塊和靜態(tài)切換模塊之間，所述靜態(tài)切換模塊包括雙向晶閘管V1、V2、V3、V4、V5、V6，所述雙向晶閘管V1、V2的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口的R2相端電連接，所述雙向晶閘管V1的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口的R相端電連接，所述雙向晶閘管V2的另一端和變壓器的A相輸出端電連接；

所述雙向晶閘管V3、V4的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口的S2相端電連接，所述雙向晶閘管V3的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口的S相端電連接，所述雙向晶閘管V4的另一端和變壓器的B相輸出端電連接；

所述雙向晶閘管V5、V6的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口的T2相端電連接，所述雙向晶閘管V5的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口的T相端電連接，所述雙向晶閘管V6的另一端和變壓器的C相輸出端電連接。

優(yōu)選地，還包括直流輸入端口和聯(lián)動開關(guān)S3,所述直流輸入端口的正極通過聯(lián)動開關(guān)S3和電感L1的一端電連接，所述直流輸入端口的負(fù)極通過聯(lián)動開關(guān)S3和電感L2的另一端電連接。

所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路設(shè)置所述第一獨(dú)立升壓單元11和第二獨(dú)立升壓單元12，從而僅需要一個直流輸入，即可升壓產(chǎn)生兩個獨(dú)立的直流輸出，并且這兩個直流輸出的數(shù)值可單獨(dú)調(diào)整，使得升壓后的輸出電壓和外接負(fù)載的工作電壓更為貼合，保證外接負(fù)載處于最佳工作狀態(tài)，提高所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的通用性，擴(kuò)大使用范圍。

附圖說明

附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的第一獨(dú)立升壓單元儲能原理圖；

圖3是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的第一獨(dú)立升壓單元升壓原理圖；

圖4是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的第二獨(dú)立升壓單元儲能原理圖；

圖5是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的第二獨(dú)立升壓單元升壓原理圖；

圖6是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的逆變裝置整體電路圖；

圖7是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的整流模塊電路圖；

圖8是本發(fā)明其中一個實(shí)施例的逆變模塊電路圖。

其中：第一獨(dú)立升壓單元11；第二獨(dú)立升壓單元12；電感L1、L2、L3、L4、L5；二極管D1、D3、D2、D4；極性電容C1、C2；開關(guān)管Q1、Q2；交流輸入端口1；整流模塊2；逆變模塊4；交流輸出端口7；晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6；逆變器VT1、VT2、VT3；變壓器5；靜態(tài)切換模塊6；聯(lián)動開關(guān)S1、S2、S3；雙向晶閘管V1、V2、V3、V4、V5、V6；直流輸入端口8。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本實(shí)施例的單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路，如圖1所示，包括直流輸入、第一獨(dú)立升壓單元11和第二獨(dú)立升壓單元12，所述第一獨(dú)立升壓單元11的輸入端和第二獨(dú)立升壓單元12的輸入端均與直流輸入的正極電連接，所述第一獨(dú)立升壓單元11的輸出端和第二獨(dú)立升壓單元12的輸出端均與直流輸入的負(fù)極電連接；所述第一獨(dú)立升壓單元11和第二獨(dú)立升壓單元12相互獨(dú)立地提高所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的直流輸出。

所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路設(shè)置所述第一獨(dú)立升壓單元11和第二獨(dú)立升壓單元12，從而僅需要一個直流輸入，即可升壓產(chǎn)生兩個獨(dú)立的直流輸出，并且這兩個直流輸出的數(shù)值可單獨(dú)調(diào)整。所述第一獨(dú)立升壓單元11的直流輸出為正，第二獨(dú)立升壓單元12的直流輸出為負(fù)，從而可向外接負(fù)載提供正負(fù)兩條直流輸出母線，由于這兩條直流輸出母線的電壓可單獨(dú)控制，因此兩條直流輸出母線的初始電壓可根據(jù)外接負(fù)載大小而調(diào)節(jié)，使得升壓后的輸出電壓和外接負(fù)載的工作電壓更為貼合，保證外接負(fù)載處于最佳工作狀態(tài)，提高所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的通用性，擴(kuò)大使用范圍。

優(yōu)選地，如圖1所示，所述第一獨(dú)立升壓單元11包括電感L1、二極管D1、D3、極性電容C1和開關(guān)管Q1，所述第二獨(dú)立升壓單元12包括電感L2、二極管D2、D4、極性電容C2和開關(guān)管Q2；

所述電感L1的一端和開關(guān)管Q2的集電極均與直流輸入的正極電連接，所述二極管D3的正極和開關(guān)管Q1的集電極均與電感L1的另一端電連接，所述二極管D3的負(fù)極和極性電容C1的正極電連接，所述開關(guān)管Q1的發(fā)射極和二極管D1的正極均與直流輸入的負(fù)極電連接，所述二極管D1的負(fù)極和極性電容C1的負(fù)極均接地；

所述電感L2的一端和二極管D4的負(fù)極均與開關(guān)管Q2的發(fā)射極電連接，所述二極管D2的負(fù)極和開關(guān)管Q2的集電極電連接，所述極性電容C2的負(fù)極和二極管D4的正極電連接，所述電感L2的另一端和直流輸入的負(fù)極電連接，所述二極管D2的正極和極性電容C2的正極均接地。

所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的工作原理為：當(dāng)開關(guān)管Q1閉合時，所述直流輸入、電感L1和開關(guān)管Q1形成儲能回路，如圖2所示，電流在電感L1中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；

當(dāng)開關(guān)管Q1斷開時，所述電感L1、二極管D3、極性電容C1和二極管D2形成升壓回路，如圖3所示，電感L1的磁能轉(zhuǎn)化為電能，使極性電容C1的電壓上升；

當(dāng)開關(guān)管Q2閉合時，所述直流輸入、開關(guān)管Q2和電感L2形成儲能回路，如圖4所示，電流在電感L2中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；

當(dāng)開關(guān)管Q2斷開時，所述電感L2、二極管D1、極性電容C2和二極管D4形成升壓回路，如圖5所示，電感L2的磁能轉(zhuǎn)化為電能，使極性電容C2的電壓上升。

所述極性電容C1的電壓即為第一獨(dú)立升壓單元11的直流輸出，所述極性電容C2的電壓即為第二獨(dú)立升壓單元12的直流輸出，所述極性電容C1的電壓由所述開關(guān)管Q1單獨(dú)控制，所述極性電容C2的電壓由所述開關(guān)管Q2單獨(dú)控制，所述開關(guān)管Q1的通斷不影響開關(guān)管Q2的通斷。

優(yōu)選地，所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的逆變裝置，包括交流輸入端口1、整流模塊2、逆變模塊4和交流輸出端口7，如圖6所示，還包括雙獨(dú)立輸出模塊3，所述交流輸入端口1依次與整流模塊2、雙獨(dú)立輸出模塊3、逆變模塊4和交流輸出端口7串聯(lián)；

所述雙獨(dú)立輸出模塊3包括所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路，所述整流模塊2的輸出端作為所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的直流輸入；

所述第一獨(dú)立升壓單元11的輸出電壓作為逆變模塊4的正母線電壓，所述第二獨(dú)立升壓單元12的輸出電壓作為逆變模塊4的負(fù)母線電壓。

所述逆變裝置在整流模塊2和逆變模塊4之間設(shè)置所述雙獨(dú)立輸出模塊3，所述雙獨(dú)立輸出模塊3包括所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路，所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路對整流模塊2的輸出電壓進(jìn)行升壓，并將所述第一獨(dú)立升壓單元11的輸出電壓作為逆變模塊4的正母線電壓，所述第二獨(dú)立升壓單元12的輸出電壓作為逆變模塊4的負(fù)母線電壓。從而，所述逆變裝置可為逆變模塊4提供一正一負(fù)兩個母線電壓，并且所述正母線電壓和負(fù)母線電壓均可根據(jù)外接負(fù)載大小而進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得交流輸出端口7的輸出電壓和外接負(fù)載的工作電壓更為貼合，保證外接負(fù)載處于最佳工作狀態(tài)，提高所述逆變裝置的通用性，擴(kuò)大使用范圍。

優(yōu)選地，如圖7所示，所述整流模塊2包括電感L3、L4、L5和晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6，所述電感L3、L4、L5和晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6構(gòu)成三相橋式整流電路；并且，所述晶閘管SCR1、SCR2、SCR3的陰極均與電感L1的一端電連接，所述晶閘管SCR4、SCR5、SCR6的陽極均與電感L2的另一端電連接。

所述電感L3、L4、L5和晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4、SCR5、SCR6構(gòu)成三相橋式整流電路，將三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電，完成對市電的整流濾波處理。所述晶閘管SCR1、SCR2、SCR3的陰極均與電感L1的一端電連接，所述晶閘管SCR4、SCR5、SCR6的陽極均與電感L2的另一端電連接，從而所述整流模塊2的輸出電壓作為所述單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路的直流輸入。

優(yōu)選地，如圖8所示，所述逆變模塊4包括逆變器VT1、VT2、VT3，所述逆變器VT1、VT2、VT3均包括單相逆變電路；所述逆變器VT1、VT2、VT3的正向輸入端均與極性電容C1的正極電連接，所述逆變器VT1、VT2、VT3的反向輸入端均與極性電容C2的負(fù)極電連接。所述逆變模塊4將經(jīng)單輸入雙獨(dú)立輸出的升壓電路升壓處理的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，逆變后交流電為正弦波形，無雜波，從而為外接負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)電源。所述逆變器VT1、VT2、VT3均包括由四個IGBT管構(gòu)成的單相逆變電路。

優(yōu)選地，如圖8所示，還包括變壓器5、靜態(tài)切換模塊6和聯(lián)動開關(guān)S1、S2，所述聯(lián)動開關(guān)S1的一端和交流輸入端口1電連接，所述聯(lián)動開關(guān)S1的另一端和整流模塊2的輸入端電連接，所述聯(lián)動開關(guān)S2的一端和交流輸出端口7電連接；

所述變壓器5設(shè)置于逆變模塊4和靜態(tài)切換模塊6之間，所述靜態(tài)切換模塊6包括雙向晶閘管V1、V2、V3、V4、V5、V6，所述雙向晶閘管V1、V2的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口7的R2相端電連接，所述雙向晶閘管V1的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口1的R相端電連接，所述雙向晶閘管V2的另一端和變壓器5的A相輸出端電連接；

所述雙向晶閘管V3、V4的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口7的S2相端電連接，所述雙向晶閘管V3的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口1的S相端電連接，所述雙向晶閘管V4的另一端和變壓器5的B相輸出端電連接；

所述雙向晶閘管V5、V6的一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S2和交流輸出端口7的T2相端電連接，所述雙向晶閘管V5的另一端通過輸入聯(lián)動開關(guān)S1和交流輸入端口1的T相端電連接，所述雙向晶閘管V6的另一端和變壓器5的C相輸出端電連接。

所述逆變裝置通過閉合聯(lián)動開關(guān)S1接入市電，閉合聯(lián)動開關(guān)S2向負(fù)載供電。所述逆變裝置設(shè)置所述靜態(tài)切換模塊6，為單電源負(fù)載提供雙母線供電：在逆變模塊4正常時，驅(qū)動雙向晶閘管VT2、VT4、VT6，關(guān)斷雙向晶閘管VT1、VT3、VT5，由逆變模塊4向負(fù)載供電；在逆變模塊4發(fā)生故障或市電恢復(fù)時，驅(qū)動雙向晶閘管VT1、VT3、VT5，關(guān)斷雙向晶閘管VT2、VT4、VT6，市電由旁路向負(fù)載供電。所述靜態(tài)切換模塊6可實(shí)現(xiàn)逆變裝置和市電，市電和市電等任意兩路電源的不斷電轉(zhuǎn)換，保證為外接負(fù)載不間斷供電，提高供電可靠性和穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，還包括直流輸入端口8和聯(lián)動開關(guān)S3,如圖7所示，所述直流輸入端口8的正極通過聯(lián)動開關(guān)S3和電感L1的一端電連接，所述直流輸入端口8的負(fù)極通過聯(lián)動開關(guān)S3和電感L2的另一端電連接。所述直流輸入端口8通過聯(lián)動開關(guān)S3向雙獨(dú)立輸出模塊3供電，所述直流輸入端口8可與蓄電池連接，在市電異常或掉電時，閉合聯(lián)動開關(guān)S3，由蓄電池向外接負(fù)載供電，從而起到備用作用，保證逆變裝置不間斷地向外接負(fù)載供電。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。