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立控制的，從而不可單獨調(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)生兩個獨立的直流輸出，并且這兩個直流輸出可單獨調(diào)整的單輸入雙獨立輸出的升壓電路及其逆變裝置。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

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

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

優(yōu)選地，所述第一獨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極電連接，所述二極管D1的負極和極性電容C1的負極均接地；

所述電感L2的一端和二極管D4的負極均與開關(guān)管Q2的發(fā)射極電連接，所述二極管D2的負極和開關(guān)管Q2的集電極電連接，所述極性電容C2的負極和二極管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，還包括雙獨立輸出模塊，所述交流輸入端口依次與整流模塊、雙獨立輸出模塊、逆變模塊和交流輸出端口串聯(lián)；

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

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

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。

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

附圖說明

附圖對本發(fā)明做進一步說明，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)明其中一個實施例的單輸入雙獨立輸出的升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明其中一個實施例的第一獨立升壓單元儲能原理圖；

圖3是本發(fā)明其中一個實施例的第一獨立升壓單元升壓原理圖；

圖4是本發(fā)明其中一個實施例的第二獨立升壓單元儲能原理圖；

圖5是本發(fā)明其中一個實施例的第二獨立升壓單元升壓原理圖；

圖6是本發(fā)明其中一個實施例的逆變裝置整體電路圖；

圖7是本發(fā)明其中一個實施例的整流模塊電路圖；

圖8是本發(fā)明其中一個實施例的逆變模塊電路圖。

其中：第一獨立升壓單元11；第二獨立升壓單元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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

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

所述單輸入雙獨立輸出的升壓電路設(shè)置所述第一獨立升壓單元11和第二獨立升壓單元12，從而僅需要一個直流輸入，即可升壓產(chǎn)生兩個獨立的直流輸出，并且這兩個直流輸出的數(shù)值可單獨調(diào)整。所述第一獨立升壓單元11的直流輸出為正，第二獨立升壓單元12的直流輸出為負，從而可向外接負載提供正負兩條直流輸出母線，由于這兩條直流輸出母線的電壓可單獨控制，因此兩條直流輸出母線的初始電壓可根據(jù)外接負載大小而調(diào)節(jié)，使得升壓后的輸出電壓和外接負載的工作電壓更為貼合，保證外接負載處于最佳工作狀態(tài)，提高所述單輸入雙獨立輸出的升壓電路的通用性，擴大使用范圍。

優(yōu)選地，如圖1所示，所述第一獨立升壓單元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極電連接，所述二極管D1的負極和極性電容C1的負極均接地；

所述電感L2的一端和二極管D4的負極均與開關(guān)管Q2的發(fā)射極電連接，所述二極管D2的負極和開關(guān)管Q2的集電極電連接，所述極性電容C2的負極和二極管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單獨控制，所述極性電容C2的電壓由所述開關(guān)管Q2單獨控制，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)；

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

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

所述逆變裝置在整流模塊2和逆變模塊4之間設(shè)置所述雙獨立輸出模塊3，所述雙獨立輸出模塊3包括所述單輸入雙獨立輸出的升壓電路，所述單輸入雙獨立輸出的升壓電路對整流模塊2的輸出電壓進行升壓，并將所述第一獨立升壓單元11的輸出電壓作為逆變模塊4的正母線電壓，所述第二獨立升壓單元12的輸出電壓作為逆變模塊4的負母線電壓。從而，所述逆變裝置可為逆變模塊4提供一正一負兩個母線電壓，并且所述正母線電壓和負母線電壓均可根據(jù)外接負載大小而進行調(diào)節(jié)，使得交流輸出端口7的輸出電壓和外接負載的工作電壓更為貼合，保證外接負載處于最佳工作狀態(tài)，提高所述逆變裝置的通用性，擴大使用范圍。

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的負極電連接。所述逆變模塊4將經(jīng)單輸入雙獨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，市電由旁路向負載供電。所述靜態(tài)切換模塊6可實現(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載供電。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(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)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(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)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。