容Co的一端連接二極管D2的陰極，輸出電容Co的另一端連接輸入電壓Vin的負極，并在其兩端產生輸出電壓Vout。
[0031]下面結合附圖4-8對該升壓電路的工作情況進行說明:
[0032]第一階段，如附圖4所示:開關元件S1、S2均導通，開關支路處于導通狀態，電感電流込將流過開關元件S1、S2，電流從輸入電壓Vin的正極經過電感L流向輸入電壓Vin的負極；不經過二極管D1、D2，二極管支路處于斷開狀態；
[0033]第二階段，如附圖5所示:開關元件SI導通，開關元件S2關斷，由于開關元件S2的關斷，導致開關支路處于斷開狀態，電感電流將通過二極管Dl、D2流向輸入電容Cl和輸出電容Co，二極管支路處于導通狀態，此時的電容狀態為中間電容C2和寄生電容Cs2串聯后與輸出電容Co和二極管D2串聯支路并聯；達到穩態后中間電容C2和寄生電容Cs2各自的電壓將為輸出電容Co上的輸出電壓的50%。
[0034]第三階段，如附圖6所示:開關元件SI關斷、開關元件S2關斷，由于開關元件S1、S2的關斷，導致開關支路仍處于斷開狀態，電感電流將繼續通過二極管Dl、D2流向輸入電容Cl和輸出電容Co，二極管支路仍處于導通狀態，此時的電容狀態為(I)中間電容C2和寄生電容Cs2串聯后與輸出電容Co和二極管D2串聯支路并聯；(2)寄生電容Csi與中間電容C2和二極管Dl串聯支路并聯，達到穩態后中間電容C2和寄生電容Cs2各自的電壓將為輸出電容Co上的輸出電壓的50%，寄生電容Csi的電壓為中間電容C2的電壓，也為輸出電容Co上的輸出電壓的50%。
[0035]第四階段，如附圖7所示:開關元件SI導通、開關元件S2關斷，由于開關元件S2的關斷，導致開關支路仍處于斷開狀態，假設該電路電流處于連續模式，電感電流將繼續通過二極管D1、D2流向輸入電容Cl和輸出電容Co，二極管支路仍處于導通狀態，此時的電容狀態為:(1)中間電容C2和寄生電容Cs2串聯后與輸出電容Co和二極管D2串聯支路并聯，(2)寄生電容Csi兩端由于開關管SI的導通處于短接狀態；達到穩態后中間電容C2和寄生電容Cs2各自的電壓將為輸出電容Co上的輸出電壓的50 %，寄生電容C 31的電壓將被泄放降至O ;
[0036]第五階段，如附圖8所示:開關元件SI導通、開關元件S2導通，由于開關元件S1.S2的導通，導致開關支路回到導通狀態，電感電流L將流過開關元件S1、S2，電流從輸入電壓Vin的正極經過電感L流向輸入電壓Vin的負極；由于二極管D1、D2承受反向壓降，二極管支路將變為處于關斷狀態，此時的電容狀態為:(I)中間電容C2暫時處于懸浮狀態
(2)寄生電容CS2兩端由于開關管S2的導通處于短接狀態；達到穩態后中間電容C2由于電壓不能突變暫時仍將為輸出電容Co上的輸出電壓的50%，寄生電容CSl、CS2的電壓將被泄放降至O ;
[0037]將上述階段重復循環即為該升壓電路的工作過程，在整個過程中，將開關元件S1、S2集電極和發射極之間的電壓不超過輸出電壓的50 %，大大降低了其電壓應力，且相對于現有技術開關器件少，減小整體開關管的導通損耗和開關損耗，進一步減小了變換器的整體損耗，結構簡單，電路中無能量損耗元件，提高了變換器的工作效率。
[0038]由圖9所示，制冷回路包括順次相連的壓縮機1、冷凝管2、干燥過濾器3、毛細管4和蒸發器5 ;冷凝管2包括橫排冷凝管和豎排冷凝管，所述橫排冷凝管和豎排冷凝管的安裝位置可以交替，通過分析冷凝器中制冷劑流態變化和內、外部換熱條件，橫排管冷凝器的換熱系數比豎排管冷凝器增加3倍以上，采用橫、豎盤管相結合走向的冷凝器將會提高冷凝器換熱效果，同時也可降低制冷劑流動噪聲，其結構簡單，構思巧妙，適合大面積推廣。
[0039]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種使用低電壓開關應力升壓電路的制冷系統，該制冷系統包括制冷回路和用于控制壓縮機進行工作的控制機構，所述制冷回路包括順次相連的壓縮機(I)、冷凝管(2)、干燥過濾器(3)、毛細管(4)和蒸發器(5)，其特征在于:該制冷系統的控制機構包括電機和升壓電路，所述電機與制冷系統的壓縮機相連。
2.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于:所述升壓電路包括輸入電源、開關元件S1、S2、二極管D1、D2、電感L、輸入電容Cl、中間電容C2和輸出電容Co，所述輸入電源產生輸入電壓Vin，開關元件S1、S2分別具有寄生電容CSl、CS2，開關元件S1、S2構成開關元件支路，二極管D1、D2構成二極管支路，輸入電壓Vin的正極連接電感L的一端以及輸入電容Cl的負端，電感L的另一端連接開關元件SI的集電極、二極管Dl的陽級，開關元件SI的發射極連接開關元件S2的集電極，開關元件S2的發射極連接輸入電壓Vin的負極，所述中間電容C2的一端連接二極管Dl的陰極，另一端連接開關元件SI的發射極，二極管D2的陽極連接二極管Dl的陰極，二極管D2的陰極連接輸入電容Cl的正端，輸出電容Co的一端連接二極管D2的陰極，輸出電容Co的另一端連接輸入電壓Vin的負極，并在其兩端產生輸出電壓Vout，開關支路和二極管支路在同一時刻不同時導通。
3.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于:所述開關管S1、S2為IGBT或MOSFET或其他大功率開關器件。
4.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于:所述輸入電源為蓄電池、燃料電池、光伏電池、超級電容或其他新能源電源。
5.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于:所述二極管Dl、D2為快恢復二極管或肖特基二極管。
6.根據權利要求2所述的制冷系統，其特征在于:通過控制開關元件S1、S2的導通和關斷，實現升壓功能的同時使開關元件S1、S2集電極和發射極之間的電壓降不超過輸出電壓的50%。
7.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于:所述冷凝管(2)包括橫排冷凝管和豎排冷凝管。
8.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于:所述蒸發器(5)為翅片式蒸發器。
9.根據權利要求1所述的制冷系統，其特征在于:所述干燥過濾器(3)與毛細管(5)之間設有消音器(6)。
【專利摘要】本發明提出了一種使用低電壓開關應力的升壓電路的制冷系統，包括制冷回路和用于控制壓縮機進行工作的控制機構，制冷回路包括順次相連的壓縮機、冷凝管、干燥過濾器、毛細管和蒸發器；控制機構包括電機和升壓電路，電機與制冷系統的壓縮機相連；升壓電路包括輸入電源、開關元件、二極管、電感、輸入電容、中間電容和輸出電容，通過控制開關元件的導通和關斷，實現升壓功能的同時可使開關元件集電極和發射極之間的電壓降低，且相對于現有開關器件少，減小整體開關管的導通損耗和開關損耗，進而減小變換器的整體損耗，解決由于輸出電壓不足,導致逆變器效率降低及開關器件應力增加的問題，在降低制冷機能耗的情況下增加了制冷裝置的工作效率。
【IPC分類】H02M3-07, F25B49-02, F25B1-00
【公開號】CN104567055
【申請號】CN201510005435
【發明人】粟昱, 滕凌翔
【申請人】貴州永紅航空機械有限責任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月7日