[发明专利]一种高可靠性便携式冰箱

摘要

本发明提供了一种高可靠性便携式冰箱，包括冰箱壳体、滑轮底板、温度控制器、压缩机、冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、电热偶、风扇和电源插头，太阳能电池板、电源转化器和蓄电池，电源转化器包括低电压开关应力的升压电路，冰箱壳体上安装有拉杆装置。本发明提供的低电压开关应力的升压电路的电源转化器的高可靠性便携式冰箱，通过控制开关元件S1、S2的导通和关断，实现升压功能的同时可使开关元件S1、S2集电极和发射极之间的电压降大大降低，开关器件少，减小整体开关管的导通损耗和开关损耗，减小了变换器的整体损耗，结构简单，无能量损耗元件，提高了冰箱的工作效率与可靠性，结构简单、节能环保、智能便携。

主权项

1.一种高可靠性便携式冰箱，包括冰箱壳体、滑轮底板、温度控制器、压缩机、冷凝器、储液器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、电热偶、风扇和电源插头，其特征在于，所述冰箱包括太阳能电池板、电源转化器和蓄电池；所述电源转化器包括低电压开关应力的升压电路；所述升压电路包括输入电源、开关元件S1、S2、二极管D1、D2、电感L、输入电容C1、中间电容C2和输出电容Co，输入电源产生输入电压Vin，开关元件S1、S2分别具有寄生电容CS1、CS2，开关元件S1、S2构成开关元件支路，二极管D1、D2构成二极管支路，输入电压Vin的正极连接电感L的一端以及输入电容C1的负端，电感L的另一端连接开关元件S1的集电极、二极管D1的阳极，开关元件S1的发射极连接开关元件S2的集电极，开关元件S2的发射极连接输入电压Vin的负极，所述中间电容C2的一端连接二极管D1的阴极，另一端连接开关元件S1的发射极，二极管D2的阳极连接二极管D1的阴极，二极管D2的阴极连接输入电容C1的正端，输出电容Co的一端连接二极管D2的阴极，输出电容Co的另一端连接输入电压Vin的负极，并在其两端产生输出电压Vout，开关支路和二极管支路在同一时刻不同时导通；所述升压电路的工作过程如下：第一阶段，开关元件S1、S2均导通，开关支路处于导通状态，电感电流IL将流过开关元件S1、S2，电流从输入电压Vin的正极经过电感L流向输入电压Vin的负极；不经过二极管D1、D2，二极管支路处于断开状态；第二阶段，开关元件S1导通，开关元件S2关断，由于开关元件S2的关断，导致开关支路处于断开状态，电感电流将通过二极管D1、D2流向输入电容C1和输出电容Co，二极管支路处于导通状态，此时的电容状态为中间电容C2和寄生电容CS2串联后与输出电容Co和二极管D2串联支路并联；达到稳态后中间电容C2和寄生电容CS2各自的电压将为输出电容Co上的输出电压的50％；第三阶段，开关元件S1关断、开关元件S2关断，由于开关元件S1、S2的关断，导致开关支路仍处于断开状态，电感电流将继续通过二极管D1、D2流向输入电容C1和输出电容Co，二极管支路仍处于导通状态，此时的电容状态为(1)中间电容C2和寄生电容CS2串联后与输出电容Co和二极管D2串联支路并联；(2)寄生电容CS1与中间电容C2和二极管D1串联支路并联，达到稳态后中间电容C2和寄生电容CS2各自的电压将为输出电容Co上的输出电压的50％，寄生电容CS1的电压为中间电容C2的电压，也为输出电容Co上的输出电压的50％；第四阶段，开关元件S1导通、开关元件S2关断，由于开关元件S2的关断，导致开关支路仍处于断开状态，假设该电路电流处于连续模式，电感电流将继续通过二极管D1、D2流向输入电容C1和输出电容Co，二极管支路仍处于导通状态，此时的电容状态为：(1)中间电容C2和寄生电容CS2串联后与输出电容Co和二极管D2串联支路并联，(2)寄生电容CS1两端由于开关管S1的导通处于短接状态；达到稳态后中间电容C2和寄生电容CS2各自的电压将为输出电容Co上的输出电压的50％，寄生电容CS1的电压将被泄放降至0；第五阶段，开关元件S1导通、开关元件S2导通，由于开关元件S1、S2的导通，导致开关支路回到导通状态，电感电流IL将流过开关元件S1、S2，电流从输入电压Vin的正极经过电感L流向输入电压Vin的负极；由于二极管D1、D2承受反向压降，二极管支路将变为处于关断状态，此时的电容状态为：(1)中间电容C2暂时处于悬浮状态(2)寄生电容CS2两端由于开关管S2的导通处于短接状态；达到稳态后中间电容C2由于电压不能突变暂时仍将为输出电容Co上的输出电压的50％，寄生电容CS1、CS2的电压将被泄放降至0；将上述阶段重复循环即为该升压电路的工作过程，在整个过程中，将开关元件S1、S2集电极和发射极之间的电压不超过输出电压的50％，大大降低了其电压应力。