[发明专利]应用于变电站内继保装置供能的直流升压电路

说明书

本发明提供一种应用于变电站内继保装置供能的直流升压电路，属于电力电子变换器的技术领域。包括第一耦合电感N1，第二耦合电感N2，功率开关管S，第一升压二极管D1，第二升压二极管D2，第一升压电容C1，第二升压电容C2，箝位二极管D_C，箝位电容C_C，输出二极管D_O和输出电容C_O；本发明结构简单，升压自由度灵活，增益倍数大。

技术领域

本发明提供一种应用于变电站内继保装置供能的直流升压电路，属于电力电子变换器的技术领域。

背景技术

变电站内部的二次保护装置对于一次电力设备的可靠运行至关重要，降低了一次设备的故障率，减轻了一次设备的故障损害程度。站内二次保护装置均由蓄电池组供能，蓄电池组内部通过串联升压形成稳定的220V直流电压以供保护装置进一步调压选用。每块蓄电池的电压约为2.25V，需要上百块蓄电池串联形成蓄电池组实现220V直流电压，过多的蓄电池块数降低了保护电源的稳定性，同时给运维人员带来了过多的工作量，因此，需要最少的蓄电池块数同样实现220V直流电压的技术成为了研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的应用于变电站内继保装置供能的直流升压电路。

本发明所述的一种应用于变电站内继保装置供能的直流升压电路，包括第一耦合电感N1，第二耦合电感N2，功率开关管S，第一升压二极管D1，第二升压二极管D2，第一升压电容C1，第二升压电容C2，箝位二极管DC，箝位电容CC，输出二极管DO和输出电容CO；

其中，第一耦合电感N1一端和输入电源正极连接；第一耦合电感N1另一端连接箝位二极管DC阳极与功率开关管S漏极；箝位二极管DC阴极与箝位电容CC一端连接、第一升压电容一端C1、第一升压二极管D1阳极连接；第一升压电容C1另一端与第二耦合电感N2一端、第二升压二极管D2阳极连接；第二耦合电感N2另一端与第一升压二极管D1阴极、第二升压电容C2一端连接；第二升压电容C2另一端与第二升压二极管D2阴极、输出二极管阳极DO 连接；输出二极管DO阴极与输出电容CO一端连接；输入电源Vin负极与功率开关管S源极、箝位电容DC另一端、输出电容CO另一端连接。

优选的，功率开关管为MOS管。

优选的，增益表达式为：

其中，D为功率开关管的导通占空比，N＝N2/N1。

优选的，所述直流降压电路工作过程分为3个开关模态，分别为开关模态1至开关模态 3。

具体的，开关模态，开通功率开关管S，箝位二极管和输出二极管截止；输入电源为第一耦合电感充电，第一耦合电感电流近似线性上升，第二耦合电感为第一升压电容，第二升压电容充电，输出电容为负载提供电能；当功率开关管S断开时，模态1结束。

具体的，开关模态2，功率开关管关断，第一升压二极管、第二升压二极管关断，箝位二极管和输出二极管开通，直流电源和第一耦合电感通过箝位二极管为箝位电容充电，同时与第一、第二升压电容和第二耦合电感共同为负载和输出电容更能供能，当箝位电容充电结束时，模式2结束。

具体的，开关模态3，功率开关管关断，第一升压二极管、第二升压二极管关断，箝位二极管和输出二极管开通，直流电源、第一耦合电感、箝位电容、与第一、第二升压电容和第二耦合电感共同为负载和输出电容更能供能，当功率开关管S导通时，模式3结束。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比，电路结构简单；器件电压应力小；升压能力高；增强了保护电源标准220V直流电压的稳定性。

附图说明

图1为一种应用于变电站蓄电池室的直流升压技术；