低电压应力升压变换器、基于低电压应力升压变换器的电压处理方法与流程

本发明涉及升压变换器，具体而言，涉及一种低电压应力升压变换器、基于低电压应力升压变换器的电压处理方法。

背景技术：

1、由于电动汽车具有环保、高效等优点，近年来，得到了广泛关注与研究，但是由于一个电池组仅能提供22-48v直流电压，需要将其电压提升10倍以上才能应用于电动汽车，而已有升压变压器难以满足其高增益小体积的要求。虽然传统级联升压变换器可以通过增加级数来实现高增益，但是该方法导致了成本与体积增加、效率降低且提高了电路可靠运行的难度。为了优化传统方案，现有技术提出了改进方案，改进方案的升压变换器虽然降低了成本、提高了效率与可靠性，但是依然存在储能电容、输出二极管电压应力较高的问题，不利于减小升压变换器的体积与重量，难以降低升压变压器的成本。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种低电压应力升压变换器、基于低电压应力升压变换器的电压处理方法，以至少解决相关技术中的升压变压器的体积和重量较大，导致的升压变压器的成本较高的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种低电压应力升压变换器，包括：直流电源、开关管模块、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；直流电源的正端连接第一电感的第一端；直流电源的负端接第一电容的第二端、开关管模块的第二端和第三二极管的阴极；第一电感的第二端连接第一二极管的阳极、第三电容的第二端和第四电容的第一端；第一二极管的阴极连接第二电感的第一端、第一电容的第一端和第二二极管的阳极；第二电感的第二端连接开关管模块的第一端、第二电容的第二端和第三电容的第一端；第二电容的第一端连接第二二极管的阴极和负载的正端；第三二极管的阳极连接第四电容的第二端和负载的负端。

3、可选地，该低电压应力升压变换器中的开关管模块为绝缘栅双极型晶体管；开关管模块的第一端为绝缘栅双极型晶体管的发射极，开关管模块的第二端为绝缘栅双极型晶体管的集电极。

4、可选地，该低电压应力升压变换器中的开关管模块为n型金属氧化物半导体管；开关管模块的第一端为n型金属氧化物半导体管的源极，关管模块的第二端为n型金属氧化物半导体管的漏极。

5、可选地，该低电压应力升压变换器中的开关管模块为单个开关管。

6、可选地，该低电压应力升压变换器中的开关管模块为至少两个并联的开关管串；每个开关管串包括至少两个串联的开关管。

7、可选地，第一电容、第二电容、第三电容和第四电容均为极性电容，第一电容的第一端、第二电容的第一端、第三电容的第一端和第四电容的第一端均为正端，第一电容的第二端、第二电容的第二端、第三电容和第四电容的第二端均为负端。

8、可选地，第一电感和第二电感的电感值相等。

9、可选地，响应于开关管模块导通，第一电感的电压为第三电容的电压，与低电压应力升压变换器的输入电压的和值，第二电感的电压与第一电容的电压，以及第二电容的电压相等。

10、可选地，响应于开关管模块关断，第一电感的电压为低电压应力升压变换器的输入电压，与第四电容的电压的差值；第二电感的电压为第一电容的电压与第三电容的电压求差后得到的差值，再与第四电容的电压求差后的差值。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于低电压应力升压变换器的电压处理方法，包括：获取低电压应力升压变换器的输入电压，低电压应力升压变换器的运行周期，以及电压应力升压变换器的开关管模块在运行周期内的导通时间；基于运行周期和导通时间，确定低电压应力升压变换器的占空比，其中，占空比为在运行周期内，开关管模块的导通时间与不导通时间的比值；基于占空比，对输入电压进行处理，得到低电压应力升压变换器的输出电压。

12、可选地，基于占空比，对输入电压进行处理，得到低电压应力升压变换器的输出电压，包括：基于预设值和占空比，得到第一系数；获取第一系数与输入电压的乘积，得到输出电压。

13、可选地，基于预设值和占空比，得到第一系数，包括：获取第一预设值与占空比的差值，得到第一差值；获取第一预设值与占空比的乘积，得到第一乘积；获取第二预设值与第一乘积的差值，得到第二差值；获取第一差值与第二差值的商，得到第一系数。

14、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器，存储有可执行程序；处理器，用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明各个实施例中的方法。

15、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在可执行程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明各个实施例中的方法。

16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本发明各个实施例中的方法。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明各个实施例中的方法。

18、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本发明各个实施例中的方法。

19、本申请公开了一种低电压应力升压变换器，包括：直流电源、开关管模块、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；直流电源的正端连接第一电感的第一端；直流电源的负端接第一电容的第二端、开关管模块的第二端和第三二极管的阴极；第一电感的第二端连接第一二极管的阳极、第三电容的第二端和第四电容的第一端；第一二极管的阴极连接第二电感的第一端、第一电容的第一端和第二二极管的阳极；第二电感的第二端连接开关管模块的第一端、第二电容的第二端和第三电容的第一端；第二电容的第一端连接第二二极管的阴极和负载的正端；第三二极管的阳极连接第四电容的第二端和负载的负端。容易注意到的是，通过切换开关管的导通状态，能够改变第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感以及第二电感之间的连接方式，减小了升压变换器的体积和重量，此外，开关管模块的导通状态的切换能够改变以上器件的电压值，进而可以提高输出电压的增益，达到了减小升压变换器的体积与重量，降低成本的目的，从而实现了能够减小升压变换器的体积与重量，并降低成本的技术效果，进而解决了相关技术中的升压变压器的体积和重量较大，导致的升压变压器的成本较高的技术问题。

技术特征：

1.一种低电压应力升压变换器，其特征在于，包括：直流电源、开关管模块、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；

2.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述开关管模块为绝缘栅双极型晶体管；所述开关管模块的第一端为所述绝缘栅双极型晶体管的发射极，所述开关管模块的第二端为所述绝缘栅双极型晶体管的集电极。

3.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述开关管模块为n型金属氧化物半导体管；所述开关管模块的第一端为所述n型金属氧化物半导体管的源极，所述关管模块的第二端为所述n型金属氧化物半导体管的漏极。

4.根据权利要求2或3所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述开关管模块为单个开关管。

5.根据权利要求2或3所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述开关管模块为至少两个并联的开关管串；每个所述开关管串包括至少两个串联的开关管。

6.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容和所述第四电容均为极性电容，所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端均为正端，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容和所述第四电容的第二端均为负端。

7.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，所述第一电感和所述第二电感的电感值相等。

8.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，响应于所述开关管模块导通，所述第一电感的电压为所述第三电容的电压，与所述低电压应力升压变换器的输入电压的和值，所述第二电感的电压与所述第一电容的电压，以及所述第二电容的电压相等。

9.根据权利要求1所述的低电压应力升压变换器，其特征在于，响应于所述开关管模块关断，所述第一电感的电压为所述低电压应力升压变换器的输入电压，与所述第四电容的电压的差值；

10.一种基于低电压应力升压变换器的电压处理方法，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述占空比，对所述输入电压进行处理，得到所述低电压应力升压变换器的输出电压，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，基于预设值和所述占空比，得到第一系数，包括：

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在所述可执行程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求10至12中任意一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求10至12中任意一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种低电压应力升压变换器、基于低电压应力升压变换器的电压处理方法。其中，该低电压应力升压变换器涉及升压变换器技术领域，包括：直流电源、开关管模块、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容；直流电源的正端连接第一电感的第一端；直流电源的负端接第一电容的第二端、开关管模块的第二端和第三二极管的阴极；第一电感的第二端连接第一二极管的阳极、第三电容的第二端和第四电容的第一端；第一二极管的阴极连接第二电感的第一端、第一电容的第一端和第二二极管的阳极；第二电感的第二端连接开关管模块的第一端、第二电容的第二端和第三电容的第一端；第二电容的第一端连接第二二极管的阴极和负载的正端；第三二极管的阳极连接第四电容的第二端和负载的负端。本发明解决了相关技术中的升压变压器的体积和重量较大，导致的升压变压器的成本较高的技术问题。技术研发人员：陈浩东,罗寰,邓嘉慧,郭梓钊,李颖,郭文迪,张英,熊勇,严智铿受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29