本發(fā)明一般地涉及被配置為升壓的電路，并且更確切地涉及減小此類電路的尺寸和部件數(shù)量。

背景技術(shù)：

1、升壓器通常依賴于電感器、開關(guān)和電容器的組合，以基于電感器中感應(yīng)的能量，將輸入電壓升壓至期望的輸出電壓，并基于開關(guān)的切換，將輸出電壓傳送至電容器。圖1中示出了這樣的升壓器的示例，圖1示出的是對(duì)稱的升壓器100。

2、對(duì)稱升壓器100包括在輸入側(cè)110處布置的兩個(gè)電感器111和113、兩個(gè)開關(guān)121s和122s以及在輸出側(cè)130處布置的兩個(gè)電容器132和133?？紤]到開關(guān)121s和122s被保護(hù)以防止由于被箝位到對(duì)稱升壓器100的輸出電壓的中點(diǎn)而導(dǎo)致的可能造成損壞的電壓降，對(duì)稱升壓器100通常用于各種應(yīng)用，諸如光伏應(yīng)用。

3、然而，如輸入接地114和輸出接地135所指示的，對(duì)稱升壓器100在輸入側(cè)110和輸出側(cè)130處具有單獨(dú)的接地電位，這可能導(dǎo)致共模噪聲。為了抑制共模噪聲，對(duì)稱升壓器100依賴于電感器111和113兩者?？紤]到電感器是升壓器中最大的部件，在升壓器中具有兩個(gè)電感器會(huì)增大升壓器的尺寸、重量，從而增加升壓器的成本。

4、此外，如果對(duì)稱升壓器100在較高頻率下工作，則電感器111和113的尺寸可以減小，但較高的工作頻率會(huì)導(dǎo)致共模噪聲增加。由于這樣的共模噪聲增加是不可接受的，因此使對(duì)稱升壓器100在較高頻率下工升來(lái)減小電感器111和113的尺寸是不可行的。

5、因此，本公開的目的是提供一種改進(jìn)的升壓器，其升減少所需電感器的數(shù)量和尺寸，同時(shí)在升壓器中提供與由對(duì)稱升壓器提供的保護(hù)水平相當(dāng)?shù)拈_關(guān)保護(hù)水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了實(shí)現(xiàn)該目的，本公開提供了一種升壓器。升壓器包括：在升壓器的輸入側(cè)處布置的電感器；輸出電容器支路，其包括在升壓器的輸出側(cè)處串聯(lián)布置的上輸出電容器和下輸出電容器；至少一個(gè)切換支路，每個(gè)切換支路包括串聯(lián)布置的第一上開關(guān)和第一下開關(guān)，其中至少一個(gè)切換支路被布置在輸入側(cè)和輸出側(cè)之間；上保護(hù)支路，其被布置在電感器和至少一個(gè)切換支路之間，上保護(hù)支路包括串聯(lián)布置的上保護(hù)電容器和上保護(hù)二極管；布置在至少一個(gè)切換支路和輸出電容器支路之間的輸出電壓整流支路；以及布置在至少一個(gè)切換支路和輸出電容器支路之間的下保護(hù)二極管。上保護(hù)支路與第一上開關(guān)并聯(lián)布置。下保護(hù)二極管被布置為與下輸出電容器一起形成與第一下開關(guān)并聯(lián)的下保護(hù)支路。

2、本公開還提供了升壓器系統(tǒng)，升壓器系統(tǒng)包括多個(gè)輸入源；多個(gè)升壓器，每個(gè)升壓器被耦接到多個(gè)輸入源中的對(duì)應(yīng)輸入源；以及耦接至多個(gè)升壓器的至少一個(gè)負(fù)載。升壓器系統(tǒng)的每個(gè)升壓器如上文描述的那樣配置。

技術(shù)特征：

1.一種升壓器(300)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓器(300)，其中，所述輸入側(cè)(310)和所述輸出側(cè)(330)共享公共接地(380)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的升壓器(300)，其中，所述上保護(hù)二極管(362)的陽(yáng)極被連接到所述上保護(hù)電容器(361)，并且所述上保護(hù)二極管(362)的陰極被連接到所述至少一個(gè)切換支路(320、3201、3202、3203)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的升壓器(300)，其中，所述至少一個(gè)切換支路(320、3201、3202、3203)還包括與所述第一上開關(guān)(321s1)并聯(lián)布置的第二上開關(guān)(321s2)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的升壓器(300)，其中，所述至少一個(gè)切換支路(320)還包括與所述第一下開關(guān)(322s1)并聯(lián)布置的第二下開關(guān)(322s2)。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，其中：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的升壓器(300)，其中：

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，其中：

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，其中，所述輸出電壓整流支路(350)包括至少一個(gè)二極管(351、352、353)。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，還包括在所述輸入側(cè)(310)處的輸入電容器(312)。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，其中，所述上保護(hù)支路(360)還包括與所述上保護(hù)電容器(361)并聯(lián)布置的電壓管理支路(363)，其中，所述電壓管理支路(363)被配置為將所述上保護(hù)電容器(361)處的電壓降限制為保護(hù)閾值，所述保護(hù)閾值對(duì)應(yīng)于所述升壓器(300)的輸出電壓(vout)的至少一半。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的升壓器(300)，其中，所述電壓管理支路(363)包括以下中之一：

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的升壓器(300)，還包括浪涌電流抑制支路(390)，其中，所述浪涌電流抑制支路(390)被至少布置在所述輸入側(cè)(310)處。

14.一種升壓器系統(tǒng)，包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的升壓器系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)輸入源(200)中的每個(gè)輸入源(200)是光伏電池和風(fēng)力渦輪機(jī)中的一個(gè)。

16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的升壓器系統(tǒng)，其中，所述負(fù)載(400)是電池系統(tǒng)以及與電網(wǎng)耦接的直流-交流轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及升壓器和升壓器系統(tǒng)。升壓器包括：電感器；包括上輸出電容器和下輸出電容器的輸出電容器支路；各自包括第一上開關(guān)和第一下開關(guān)的至少一個(gè)切換支路；布置在電感器和至少一個(gè)切換支路之間并包括上保護(hù)電容器和上保護(hù)二極管的上保護(hù)支路；布置在至少一個(gè)切換支路和輸出電容器支路之間的輸出電壓整流支路；以及布置在至少一個(gè)切換支路與輸出電容器支路之間的下保護(hù)二極管，其中，上保護(hù)支路與第一上開關(guān)并聯(lián)布置，并且其中，下保護(hù)二極管被布置為與下輸出電容器一起形成與第一下開關(guān)并聯(lián)的下保護(hù)支路。

技術(shù)研發(fā)人員：邱玉強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：英飛凌科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10