專利名稱：Dc－dc轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DC-DC轉(zhuǎn)換器，具體地涉及能夠減少開關(guān)損耗和歸因于二極管恢復(fù)電流的損耗的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
基于半導(dǎo)體器件的開關(guān)控制將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成所需穩(wěn)定直流電壓的DC-DC(直流到直流)轉(zhuǎn)換器具有諸如高效率、重量易于減少等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛地和不可或缺地使用于各種電子設(shè)備的電源中、基于逆變器技術(shù)的電機(jī)控制中和使放電燈發(fā)光的電路中。
圖11示出了典型的降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路。參照?qǐng)D11，DC-DC轉(zhuǎn)換器200包括作為主開關(guān)元件的場效應(yīng)晶體管Q1、續(xù)流二極管(flywheel diode)D3、扼流線圈L1、輸出電容器C5和控制電路202，其中電壓Vi是DC(直流)電源，而電阻器R1是負(fù)載。電容C1是場效應(yīng)晶體管Q1的漏極與源極之間的結(jié)電容，而二極管D1是場效應(yīng)晶體管Q1的寄生二極管。
DC電源Vi的正端子連接到場效應(yīng)晶體管Q1的漏極端子，而它的負(fù)端子接地。場效應(yīng)晶體管Q1的源極端子連接到續(xù)流二極管D3的陰極端子，且還連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，該扼流線圈的另一端子連接到輸出電容器C5的一個(gè)端子。輸出電容器C5的另一端子和續(xù)流二極管D3的陽極端子接地。控制電路202經(jīng)由它的檢測端子連接到扼流線圈L1的(朝向負(fù)載R1的)另一端子，而經(jīng)由它的輸出端子連接到場效應(yīng)晶體管Q1的柵極端子。
將說明DC-DC轉(zhuǎn)換器200的操作。在場效應(yīng)晶體管Q設(shè)置為關(guān)斷的穩(wěn)態(tài)條件之下，當(dāng)場效應(yīng)晶體管Q1接通時(shí)，電流經(jīng)由場效應(yīng)晶體管Q1從DC電源Vi流到扼流線圈L1，而在扼流線圈L1的(朝向負(fù)載R1的)另一端子處的電壓由輸出電容器C5平滑，然后施加到負(fù)載R1。在場效應(yīng)晶體管Q1保持接通時(shí)，能量隨電流而儲(chǔ)藏在扼流線圈L1中。然后，當(dāng)場效應(yīng)晶體管Q1關(guān)斷時(shí)，電動(dòng)勢(shì)生成于扼流線圈L的兩個(gè)端子上，而由電動(dòng)勢(shì)所維持的電流換向流過續(xù)流二極管D3，由此在場效應(yīng)晶體管Q1的接通過程中所儲(chǔ)藏的能量被供給到負(fù)載R1。
在完成上述操作時(shí)，依據(jù)場效應(yīng)晶體管Q占空比(接通時(shí)間/接通時(shí)間+關(guān)斷時(shí)間)的電壓被輸出于負(fù)載R1的兩個(gè)端子上。為了使輸出電壓無論輸入電壓Vi和負(fù)載R1的變化如何都保持恒定，控制電路202執(zhí)行脈寬調(diào)制(PWM)控制，其中根據(jù)所檢測的輸出電壓對(duì)場效應(yīng)晶體管Q1的占空比進(jìn)行調(diào)制。
在上述DC-DC轉(zhuǎn)換器200中，由于在場效應(yīng)晶體管Q1的漏極端子與源極端子之間形成的結(jié)電容C1，也由于與接線有關(guān)的寄生電感，在場效應(yīng)晶體管Q1接通或者關(guān)斷時(shí)的瞬間會(huì)出現(xiàn)過渡時(shí)段，在該過渡時(shí)段，同時(shí)出現(xiàn)跨源極端子和漏極端子的非零電壓以及非零漏極電流，由此造成開關(guān)損耗。由于該開關(guān)損耗隨著執(zhí)行通-斷控制的頻率的增加而變大，所以當(dāng)試圖通過增加通-斷控制頻率來減少扼流線圈的電感和輸出電容器的電容、從而實(shí)現(xiàn)減少裝置的尺度和重量時(shí)，會(huì)涉及到嚴(yán)重問題。還有一個(gè)問題是，當(dāng)場效應(yīng)晶體管Q1關(guān)斷從而反向偏置續(xù)流二極管D3時(shí)，造成大的恢復(fù)電流在反向恢復(fù)時(shí)間從陰極流到陽極，導(dǎo)致巨大損耗。
在上述情形之下，慣常應(yīng)用一種有“軟開關(guān)技術(shù)”之稱的技術(shù)，該技術(shù)利用諧振，從而減少開關(guān)損耗和可歸結(jié)于恢復(fù)電流的損耗。例如，日本專利申請(qǐng)待審公開第2003-189602號(hào)揭示了一種如圖12中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器，在該轉(zhuǎn)換器中諧振電流使用了整流元件和開關(guān)元件的結(jié)電容，以便應(yīng)對(duì)大范圍的輸入和輸出電壓變化。
參照?qǐng)D12，在DC-DC轉(zhuǎn)換器300中，場效應(yīng)晶體管Q1的源極端子經(jīng)由諧振線圈L2連接到續(xù)流二極管D3和扼流線圈L1的連接點(diǎn)，而由諧振線圈L2和續(xù)流二極管D3組成的串聯(lián)電路并聯(lián)地連接到由諧振電容器C4和場效應(yīng)晶體管Q2組成的串聯(lián)電路。二極管D6和電容器C6并聯(lián)地跨接于場效應(yīng)晶體管Q2的漏極端子和源極端子，二極管D1和電容器C1并聯(lián)地跨接于場效應(yīng)晶體管Q1的漏極端子和源極端子，而二極管D5并聯(lián)地連接到由場效應(yīng)晶體管Q1和諧振線圈L2組成的串聯(lián)電路。在上述DC-DC轉(zhuǎn)換器300中，由于通過在諧振線圈L2與場效應(yīng)晶體管Q1和Q2的電容器C1和C6(并聯(lián)電容器)之間的諧振所實(shí)現(xiàn)的零電壓開關(guān)，所以可以減少開關(guān)損耗和噪聲。
然而，DC-DC轉(zhuǎn)換器300需要多個(gè)(在圖中是兩個(gè))場效應(yīng)晶體管Q1和Q2以及諧振電容器C4，引起組件成本還有結(jié)構(gòu)尺度的增加。而且在減少作為主開關(guān)元件的場效應(yīng)晶體管Q1的開關(guān)損耗以及續(xù)流二極管D3的損耗的同時(shí)，卻又引起了作為輔開關(guān)元件的場效應(yīng)晶體管Q2處以及諧振線圈L2處的損耗，這導(dǎo)致無法從整體上實(shí)際地提高DC-DC轉(zhuǎn)換器300的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題而做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，在該轉(zhuǎn)換器中減少了開關(guān)以及的開關(guān)損耗和可歸結(jié)于二極管恢復(fù)電流的損耗，而且該轉(zhuǎn)換器工作高效，并且可以減小尺寸和低成本地進(jìn)行生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括開關(guān)元件，用以執(zhí)行開關(guān)操作，由此將從直流電源(Vi)供給的直流電功率轉(zhuǎn)換成交流電功率；電感元件，用以儲(chǔ)藏和釋放所述交流電功率；以及整流平滑電路，所述整流平滑電路對(duì)所釋放的交流電功率進(jìn)行整流和平滑，并且將所述交流電功率轉(zhuǎn)換回直流電功率，而且包括整流平滑電路二極管和輸出電容器。上述DC-DC轉(zhuǎn)換器還包括具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的輔變壓器以及二極管，其中所述初級(jí)繞組與所述開關(guān)元件或者所述整流平滑電路二極管構(gòu)成第一串聯(lián)電路，使得所述初級(jí)繞組串聯(lián)地連接到所述開關(guān)元件或者所述整流平滑電路二極管；而所述次級(jí)繞組和所述二極管構(gòu)成第二串聯(lián)電路，使得所述次級(jí)繞組串聯(lián)地連接到所述二極管，其中所述第二串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述直流電源或者所述輸出電容器的一個(gè)端子，而所述第二串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器的另一端子一起連接到所述直流電源的另一端子。在如上構(gòu)造的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，在所述輔變壓器中儲(chǔ)藏的電磁能在所述開關(guān)元件接通和關(guān)斷時(shí)經(jīng)由所述第二串聯(lián)電路返回到所述直流電源或者釋放到所述輸出側(cè)。
在如上構(gòu)造的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，由于輔變壓器的初級(jí)繞組串聯(lián)地連接到所述開關(guān)元件或者整流平滑電路二極管，所以造成在開關(guān)元件接通之后開始在開關(guān)元件中流動(dòng)的電流由于輔變壓器的初級(jí)繞組的電感而在它的上升時(shí)段中以某一斜度增加，因此該電流在開關(guān)元件接通時(shí)幾乎為0A，于是實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)，從而減少開關(guān)損耗。另外，由于在流動(dòng)于整流平滑電路二極管中的電流(該電流以某一斜度減少)達(dá)到0A之后電壓被施加于整流平滑電路二極管上，所以減少了歸因于整流平滑電路二極管恢復(fù)電流的損耗。另外，由于在輔變壓器中儲(chǔ)藏的電磁能經(jīng)由第二串聯(lián)電路返回到直流電源或者釋放到輸出側(cè)，所以防止出現(xiàn)在開關(guān)元件接通和關(guān)斷時(shí)所生成的可能損壞開關(guān)元件的高電壓，而且與此同時(shí)可以提高DC-DC的效率。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可以如下構(gòu)造所述第一串聯(lián)電路包括所述開關(guān)元件；所述整流平滑電路包括所述整流平滑電路二極管和所述輸出電容器，該整流平滑電路二極管的一個(gè)端子連接到所述電感元件的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子連接到所述電感元件的另一端子；所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述直流電源的一個(gè)端子，而所述第一串聯(lián)電路的另一端子連接到所述電感元件和所述整流平滑電路二極管的連接點(diǎn)；而所述整流平滑電路二極管的另一端子與所述輸出電容器的另一端子一起連接到所述直流電源的另一端子。因此，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可以如下構(gòu)造所述第一串聯(lián)電路包括所述整流平滑電路二極管；所述整流平滑電路包括所述第一串聯(lián)電路和所述輸出電容器，該第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子連接到所述電感元件的另一端子；所述開關(guān)元件的一個(gè)端子連接到所述直流電源的一個(gè)端子，而所述開關(guān)元件的另一端子連接到所述電感元件和所述第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)；而所述第一串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器的另一端子一起連接到所述直流電源的另一端子。因此，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可以如下構(gòu)造所述第一串聯(lián)電路包括所述開關(guān)元件；所述整流平滑電路包括所述整流平滑電路二極管和所述輸出電容器，該整流平滑電路二極管的一個(gè)端子連接到所述電感元件的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子連接到所述整流平滑電路二極管的另一端子；所述電感元件的另一端子連接到所述直流電源的一個(gè)端于；而所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件和所述整流平滑電路二極管的連接點(diǎn)，而所述第一串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器的另一端子一起連接到所述直流電源的另一端子。因此，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可以如下構(gòu)造所述第一串聯(lián)電路包括所述整流平滑電路二極管；所述整流平滑電路包括所述第一串聯(lián)電路和所述輸出電容器，該第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子連接到所述第一串聯(lián)電路的另一端子；所述電感元件的另一端子連接到所述直流電源的一個(gè)端子；而所述開關(guān)元件的一個(gè)端子連接到所述電感元件和所述第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)，而所述開關(guān)元件的另一端子與所述輸出電容器的另一端子一起連接到所述直流電源的另一端子。因此，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造成升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器還可以包括用以在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間絕緣的主變壓器。因此，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器可以被構(gòu)造成正向轉(zhuǎn)換器或者回掃轉(zhuǎn)換器(flyback converter)。
在本發(fā)明的所述方面中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器還可以包括緩沖器(snubber)電路。利用此結(jié)構(gòu)，尤其可以保護(hù)開關(guān)元件免受歸結(jié)于輔變壓器泄漏電感的浪涌電壓。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，在該轉(zhuǎn)換器中可以減少開關(guān)元件的開關(guān)損耗和歸因于整流元件恢復(fù)電流的損耗，而且與此同時(shí)該轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)高效率、小的結(jié)構(gòu)尺度和低的成本，而無需輔開關(guān)元件和諧振電容器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的典型實(shí)例的電路圖；圖2A和2B是各自示出了圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器操作時(shí)的電流狀態(tài)，其中圖2A針對(duì)開關(guān)元件的接通時(shí)段，而圖2B針對(duì)開關(guān)元件的關(guān)斷時(shí)段；圖3是圖1的DC-DC的操作時(shí)序圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的DC-DC的另一典型實(shí)例的電路圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖10A、10B和10C是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的具有相應(yīng)不同緩沖器(snubber)電路的DC-DC轉(zhuǎn)換器的三個(gè)典型實(shí)例的電路圖；圖11是常規(guī)DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖；以及圖12是另一常規(guī)DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的典型實(shí)施例。在說明附圖中，任何對(duì)應(yīng)的組件部分通過相同的標(biāo)號(hào)來表示，而對(duì)重復(fù)部分的具體描述在下文中適當(dāng)?shù)丶右允÷浴?br> 參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器10是降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，而且包括開關(guān)元件Q1、根據(jù)本實(shí)施例作為電感元件的扼流線圈L1、輸出電容器C5、根據(jù)本發(fā)明作為整流平滑電路二極管的續(xù)流二極管D3、具有初級(jí)和次級(jí)繞組T2A和T2B的輔變壓器T2、以及控制電路12。在DC-DC轉(zhuǎn)換器10中，從DC電源Vi供給的DC電功率通過開關(guān)元件Q1的開關(guān)操作被轉(zhuǎn)換成預(yù)定AC電功率，并且被存儲(chǔ)于扼流線圈L1中，而從扼流線圈L1釋放的AC電功率借助于由續(xù)流二極管D3和輸出電容器C5組成的整流平滑電路再次被轉(zhuǎn)換成DC電功率，然后被供給到負(fù)載R1。
開關(guān)元件Q1優(yōu)選地是場效應(yīng)晶體管，而并聯(lián)地連接到開關(guān)元件Q1的二極管D1和電容器C1分別是場效應(yīng)晶體管的固有的體二極管和場效應(yīng)晶體管的漏極與源極之間的結(jié)電容。本發(fā)明不限于任何具體類型的元件，而作為選擇，開關(guān)元件Q1可以是雙極晶體管、絕緣柵極雙極晶體管(IGBT)等。另外，根據(jù)所用元件的特征，前述電容器C1和二極管D1可以是外部提供的組件。
輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和次級(jí)繞組T2B磁性地連接于彼此，而且以匝數(shù)比NAB(＝T2B上的匝數(shù)/T2A上的匝數(shù))纏繞，使得在初級(jí)繞組T2A和次級(jí)繞組T2B的電壓具有其相應(yīng)的反向極性。初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1構(gòu)成串聯(lián)電路(第一串聯(lián)電路)，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件Q1的漏極端子，而次級(jí)繞組T2B和二極管D2構(gòu)成串聯(lián)電路(第二串聯(lián)電路)，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子。次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到DC電源Vi的一個(gè)端子，而二極管D2的陽極端子連接到DC電源Vi的負(fù)端子。
整流平滑電路由續(xù)流二極管D3和輸出電容器C5組成，續(xù)流二極管D3的陰極端子連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，而輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)連接到扼流線圈L1的另一端子，其中續(xù)流二極管D3的陽極端子與輸出電容器C5的另一端子一起連接到DC電源Vi的負(fù)端子。第一串聯(lián)電路的(朝著初級(jí)繞組T2A的)一個(gè)端子連接到DC電源Vi的正端子，而第一串聯(lián)電路的(朝著開關(guān)元件Q1源極的)另一端子連接到扼流線圈L1和續(xù)流二極管D3陰極端子的連接點(diǎn)。
控制電路12的檢測端子連接到輸出電容器C5和扼流線圈L1的連接點(diǎn)，而控制電路12的輸出端子連接到開關(guān)元件Q1的柵極端子，其中開關(guān)元件Q1的開關(guān)操作是通過從輸出端子輸出的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)來控制的脈寬調(diào)制(PWM)，由此維持預(yù)定的輸出電壓。因此，DC-DC轉(zhuǎn)換器10適于執(zhí)行降壓操作。
將在下文中描述DC-DC轉(zhuǎn)換器10的操作。為便于理解基本操作，這里假設(shè)開關(guān)元件Q1的接通電阻、相應(yīng)二極管的正向電壓和開關(guān)元件Q1的寄生電容都為零。將參照?qǐng)D2A、2B和3關(guān)于接通開關(guān)元件Q1進(jìn)行平穩(wěn)操作的階段和然后關(guān)斷開關(guān)元件Q1的階段來進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D2A、2B和3，Vgs是指開關(guān)元件Q1的柵極和源極端子之上的電壓(柵極到源極電壓)，Vds是指開關(guān)元件Q1的漏極和源極端子之上的電壓(漏極到源極電壓)，VL1是指扼流線圈L1的兩個(gè)端子之上的電壓，而VD3是指續(xù)流二極管D3的兩個(gè)端子之上的電壓，其中在圖2A和2B中的每個(gè)電壓處所指示的從-到+的方向被定義為正方向。另外，Id是指在開關(guān)元件Q1中流動(dòng)的漏極電流，ID3是指在續(xù)流二極管De3中流動(dòng)的電流，IL1是指在扼流線圈L1中流動(dòng)的電流，而ID2是指在二極管D2中流動(dòng)的電流，其中在圖2A和2B中的每個(gè)箭頭所指示的方向被定義為正方向(就此而言，假設(shè)在漏極電流Id中不含流過開關(guān)元件Q1的結(jié)電容C1和體二極管D1的電流，而某一電流在整個(gè)操作階段中都施加到負(fù)載R1)。
圖2A示出了開關(guān)元件Q1在接通時(shí)段(圖3中的時(shí)段t2-t3)的電流狀態(tài)，而圖2B示出了開關(guān)元件Q1在關(guān)斷時(shí)段(圖5中的時(shí)段t3-t5)的電流狀態(tài)。
當(dāng)開關(guān)元件Q1處于如圖3中所示時(shí)段t2-t3的接通狀態(tài)時(shí)，漏極電流Id經(jīng)由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A從DC電源Vi流到開關(guān)元件Q1，電流IL1如圖2A中所示在扼流線圈L1中流動(dòng)，而由電流IL1生成的電磁能被儲(chǔ)藏于扼流線圈L1中。在這一時(shí)段，反向偏置方向的電壓VD3被施加到續(xù)流二極管D3，因此沒有造成電流ID3流動(dòng)，因而電流IL1保持等于漏極電流Id。漏極電流Id在輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A中流動(dòng)，而在次級(jí)繞組T2B中感應(yīng)了電壓，從而具有相對(duì)于二極管D2的反向方向。因此沒有造成電流在次級(jí)繞組T2B中流動(dòng)，所以由電流Id生成的電磁能被儲(chǔ)藏于輔變壓器T2中。
然后，當(dāng)開關(guān)元件Q1在時(shí)間t3關(guān)斷時(shí)，漏極電流Id如圖2B中所述降到零，然后導(dǎo)致續(xù)流二極管D3導(dǎo)通，而電流IL1開始換向?yàn)槔m(xù)流二極管D3的電流ID3。因而，電流IL1從時(shí)間t4直至開關(guān)元件Q1再次接通的時(shí)刻t0保持等于電流ID3，而在扼流線圈L1中儲(chǔ)藏的電磁能在該時(shí)段中釋放到輸出側(cè)。通過使電流ID3中斷在輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B中感應(yīng)的電壓具有相對(duì)于二極管D2的正向方向，因此造成電流ID2在由次級(jí)線圈T2B和二極管D2組成的第二串聯(lián)電路中流動(dòng)，由此造成在輔變壓器T2中儲(chǔ)藏的電磁能返回到DC電源Vi。至多在開關(guān)元件Q1保持關(guān)斷的時(shí)段t3-t6中可以造成電流ID2流動(dòng)。另外在電流ID流動(dòng)的時(shí)段中，施加如下電壓作為開關(guān)元件Q1的漏極到源極電壓Vds，該電壓被如此組成，使得輔變壓器2的回掃電壓疊加于輸入DC電壓Vi上。
然后，當(dāng)開關(guān)元件Q1在時(shí)間t0接通從而允許其漏極與源極之間的電導(dǎo)通時(shí)，漏極到源極電壓Vds降到零，而漏極電流Id開始流動(dòng)。這里，由于第一串聯(lián)電路由開關(guān)元件Q1和輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A組成，所以通過初級(jí)繞組T2A的電感而給予從0A上升的漏極電流Id某一斜度(時(shí)段t0-t1)。另外由于電流ID3、漏極電流Id和電流IL1在上升時(shí)段(t0-t1)中滿足關(guān)系“IL1＝ID3+Id”，所以造成電流ID3減少，而當(dāng)電流ID3在電流IL1變得再次等于漏極電流Id時(shí)間t1下降到零時(shí)，續(xù)流二極管D3的兩個(gè)端子之上的電壓VD3開始增加(時(shí)段t1-t2)。
因此，開關(guān)元件Q1的漏極電流Id以由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A的電感所給予的斜度而增加，因此在開關(guān)元件Q1接通的瞬間(在時(shí)間t0)幾乎處于零，于是實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)，從而減少了開關(guān)損耗。另外續(xù)流二極管D3的電流ID3在時(shí)段t0-t1以與漏極電流的斜度相反的斜度來減少，而且由于在電流ID3下降到零之后在續(xù)流二極管D3的兩個(gè)端子之上施加了電壓VD3，所以可減少歸因于續(xù)流二極管D3恢復(fù)電流的損耗。由于給予電流Id上升的斜度的電感是由輔變壓器T2構(gòu)成的，所以在輔變壓器T2中儲(chǔ)藏的電磁能可以在開關(guān)元件Q1關(guān)斷時(shí)返回到DC電源Vi，從而防止發(fā)生在開關(guān)元件Q1的關(guān)斷時(shí)生成破壞開關(guān)元件Q1的高電壓，而與此同時(shí)，可以提高DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率。
如上所述，由于在電流ID2流動(dòng)于二極管D2內(nèi)的時(shí)段中施加如下電壓作為開關(guān)元件Q1的漏極到源極電壓Vds該電壓被如此組成使得輔變壓器T2的回掃電壓疊加于輸入DC電壓Vi上，因此需要將開關(guān)元件Q1的漏極和源極之上的耐受電壓納入考慮之中，從而適當(dāng)?shù)卮_定輔變壓器T2的繞組比NAB。
在圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器10中，由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1組成的第一串聯(lián)電路被如此設(shè)置，使得初級(jí)繞組T2A連接到DC電源Vi，而開關(guān)元件Q1連接到扼流線圈L1，并且由輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B和二極管D2組成的第二串聯(lián)電路并聯(lián)地連接到DC電源Vi，但是本發(fā)明并不拘泥于這樣的設(shè)置。例如，如圖4的DC-DC轉(zhuǎn)換器20中所示，由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1組成的第一串聯(lián)電路可替換地可如此設(shè)置，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件Q1的源極端子，開關(guān)元件Q1的漏極端子連接到DC電源Vi的正端子，而初級(jí)繞組T2A的另一端子連接到扼流線圈L1和續(xù)流二極管D3陰極端子的連接點(diǎn)。另外，由輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B和二極管D2組成的第二串聯(lián)電路的一個(gè)端子可以連接到輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)，而不是DC電源Vi的正端子，由此在輔變壓器T2中儲(chǔ)藏的電磁能被釋放到輸出側(cè)，于是減少了不可用的能量，從而可以提高能量效率。
圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器10包括如下電路，在該電路中，儲(chǔ)藏于輔變壓器T2中的電磁能量返回到DC電源Vi，而圖4的DC-DC轉(zhuǎn)換器20包括如下電路，在該電路中，儲(chǔ)藏于輔變壓器T2中的電磁能被釋放到輸出側(cè)，但是在本發(fā)明中，可以根據(jù)DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出規(guī)格來適當(dāng)?shù)剡x擇最優(yōu)的電路。
下文將描述根據(jù)與上述第一實(shí)施例不同的典型實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中它們的基本操作類似于參照?qǐng)D2A、2B和3說明的第一實(shí)施例的操作，因此將僅簡短地進(jìn)行描述，而將著重關(guān)注相應(yīng)實(shí)施例所特有的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器30是降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有與圖1和4中分別所示DC-DC轉(zhuǎn)換器10和20的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于第一串聯(lián)電路由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和續(xù)流二極管D3組成，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到續(xù)流二極管D3的陰極端子。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器30中，第二串聯(lián)電路由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2B和二極管D2組成，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子，其中次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)，而二極管D2的陽極端子連接到DC電源Vi的負(fù)端子。整流平滑電路由前述第一串聯(lián)電路和輸出電容器C5組成，所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子(朝著初級(jí)繞組T2A的)連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，所述輸出電容器的一個(gè)端子(輸出端子)連接到扼流線圈L1的另一端子，而第一串聯(lián)電路的另一端子(朝著續(xù)流二極管D3陽極的)與輸出電容器C5的另一端子一起連接到DC電源Vi的負(fù)端子。另外，開關(guān)元件Q1經(jīng)由它的一個(gè)端子(漏極)連接到DC電源Vi的正端子，而經(jīng)由它的另一端子(源極)連接到扼流線圈L1和第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器30中，串聯(lián)地連接到續(xù)流二極管D3的初級(jí)繞組T2A的電感將負(fù)斜度給予在續(xù)流二極管D3中流動(dòng)的電流ID3，而以與DC-DC轉(zhuǎn)換器10的情況中相同的方式，在電流ID3達(dá)到零之后，造成續(xù)流二極管D3兩個(gè)端子之上的電壓VD3增加。另外，由于在第二實(shí)施例中同樣在時(shí)段t0-t1時(shí)段有“IL1＝ID3+Id”的關(guān)系，因此造成在開關(guān)元件Q中流動(dòng)的漏極電流Id以一斜度從0A上升。因此，DC-DC轉(zhuǎn)換器30實(shí)現(xiàn)了與根據(jù)上述第一實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。
參照?qǐng)D6，與根據(jù)所述第一和第二實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器10、20和30不同，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器40是升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。在DC-DC轉(zhuǎn)換器40中，輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1構(gòu)成第一串聯(lián)電路，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件Q1的漏極端子，而輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B和二極管D2構(gòu)成第二串聯(lián)電路，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子，其中次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到DC電源Vi的正端子，而二極管D2的陽極端子連接到DC電源Vi的負(fù)端子。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器40中，整流平滑電路由續(xù)流二極管D3和輸出電容器C5組成，該續(xù)流二極管的陽極端子連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子(輸出端子)連接到續(xù)流二極管D3的陰極端子。扼流線圈L1的另一端子連接到DC電源Vi的正端子，第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子(朝著初級(jí)繞組T2A的)連接到扼流線圈L1和續(xù)流二極管D3的連接點(diǎn)，而第一串聯(lián)電路的另一端子(朝著開關(guān)元件Q1源極的)與輸出電容器C5的另一端子一起連接到DC電源Vi的負(fù)端子。這樣構(gòu)造的DC-DC轉(zhuǎn)換器40實(shí)現(xiàn)了與根據(jù)上述第一和第二實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。
參照?qǐng)D7，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器50是升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器具有與圖6的DC-DC轉(zhuǎn)換器40的結(jié)構(gòu)基本上相同的結(jié)構(gòu)，但是不同之處在于第一串聯(lián)電路由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和續(xù)流二極管D3構(gòu)成，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到續(xù)流二極管D3的陽極端子，而第二串聯(lián)電路的構(gòu)造與DC-DC轉(zhuǎn)換器40的構(gòu)造相同，具體地由次級(jí)繞組T2B和二極管D2組成，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子，其中次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到DC電源Vi的正端子，而二極管D2的陽極端子連接到DC電源Vi的負(fù)端子。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器50中，整流平滑電路由第一串聯(lián)電路和輸出電容器C5組成，該第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子(朝著初級(jí)繞組T2A的)連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，而該輸出電容器的一個(gè)端子(輸出端子)連接到第一串聯(lián)電路的另一端子(朝著續(xù)流二極管D3陰極的)。扼流線圈L1的另一端子連接到DC電源Vi的正端子，開關(guān)元件Q的一個(gè)端子(漏極端子)連接到扼流線圈L1和第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)，而開關(guān)元件Q1的另一端子(源極端子)與輸出電容器C5的另一端子一起連接到DC電源Vi的負(fù)端子。這樣構(gòu)造的DC-DC轉(zhuǎn)換器50實(shí)現(xiàn)了與根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。
參照?qǐng)D8，根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器60是絕緣正向DC-DC轉(zhuǎn)換器。與圖1的DC-DC轉(zhuǎn)換器1相比較，DC-DC轉(zhuǎn)換器60的不同之處在于還提供了主變壓器T1，以便在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間絕緣，還在主變壓器T1的次級(jí)側(cè)提供了輸出整流二極管D4，作為根據(jù)本發(fā)明的整流平滑電路二極管。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器60中，第一串聯(lián)電路由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1組成，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件Q1的漏極端子，而第二串聯(lián)電路由輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B和二極管D2組成，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子，其中次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到DC電源Vi的正端子，而二極管D2的陽極端子連接到DC電源Vi的負(fù)端子。
另外在主變壓器T1的次級(jí)側(cè)形成整流平滑電路，而該電路由前述輸出整流二極管D4、輸出電容器C5和續(xù)流二極管D3組成，其中該輸出整流二極管D4的陽極端子連接到主變壓器T1的次級(jí)繞組T1B的一個(gè)端子、而它的陰極端子連接到扼流線圈L1的一個(gè)端子，該輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)連接到扼流線圈L1的另一端子，而該續(xù)流二極管D3的一個(gè)端子(陰極端子)連接到扼流線圈L1和輸出整流二極管D4的連接點(diǎn)、而它的另一端子與輸出電容器C5的另一端子一起連接到主變壓器T1的次級(jí)繞組T1B的另一端子。主變壓器T1的初級(jí)繞組T1A的一個(gè)端子連接到DC電源Vi的正端子，第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子(朝著輔變壓器T2初級(jí)繞組T2A的)連接到主變壓器T1的初級(jí)繞組T1A的另一端子，而第一串聯(lián)電路的另一端子(朝著開關(guān)元件Q1源極的)連接到DC電源Vi的負(fù)端子。這樣構(gòu)造的絕緣正向DC-DC轉(zhuǎn)換器60具有與根據(jù)上述第一至第四實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。
參照?qǐng)D9，根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器70是絕緣回掃DC-DC轉(zhuǎn)換器。與圖6的DC-DC轉(zhuǎn)換器40相比較，DC-DC轉(zhuǎn)換器70的不同之處在于提供了主變換器T1取代扼流線圈L1，以便在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間絕緣。
在DC-DC轉(zhuǎn)換器70中，第一串聯(lián)電路由輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A和開關(guān)元件Q1組成，使得初級(jí)繞組T2A的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件Q1的漏極端子，而第二串聯(lián)電路由輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B和二極管D2組成，使得次級(jí)繞組T2B的一個(gè)端子連接到二極管D2的陰極端子，其中次級(jí)繞組T2B的另一端子連接到輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)，而二極管D2的陽極端子連接到輸出電容器C5的另一端子。
在主變壓器T1的次級(jí)側(cè)形成整流平滑電路，而該整流平滑電路由輸出整流二極管D4和前述輸出電容器C5組成，輸出整流二極管D4的陽極端子連接到主變壓器T1的次級(jí)繞組T1B的一個(gè)端子，輸出電容器C5的一個(gè)端子(輸出端子)連接到輸出整流二極管D4的陰極端子，其中輸出電容器C5的另一端子與二極管D2的陽極端子一起連接到主變壓器T1的次級(jí)繞組T1B的另一端子。主變壓器T1的初級(jí)繞組T1A的一個(gè)端子連接到DC電源Vi的正端子，第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子(朝著輔變壓器T2初級(jí)繞組T2A的)連接到主變壓器T1的初級(jí)繞組T1A的另一端子，而另一端子(朝著開關(guān)元件Q1源極的)連接到DC電源Vi的負(fù)端子。
分別根據(jù)本發(fā)明第五和第六實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器60和70是具有典型絕緣電路的DC-DC轉(zhuǎn)換器(其中應(yīng)用了作為本發(fā)明主要構(gòu)成元件的輔變壓器T2)，而且適于實(shí)現(xiàn)與根據(jù)上述第一至第四實(shí)施例的DC-DC轉(zhuǎn)換器相同的操作和優(yōu)點(diǎn)。
在正向DC-DC轉(zhuǎn)換器60中，主變壓器T1對(duì)于在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的絕緣區(qū)起到功率傳送裝置的作用，而電感元件由在主變壓器T1的次級(jí)側(cè)所連接的扼流線圈L1構(gòu)成；另一方面，在回掃DC-DC轉(zhuǎn)換器70中，主變壓器T1不僅對(duì)于在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間的絕緣區(qū)起到功率傳送裝置的作用，而且起到根據(jù)本發(fā)明的電感元件的作用。另外在DC-DC轉(zhuǎn)換器60和70二者中，第一串聯(lián)電路可替換地可以如此構(gòu)成，使得輔變壓器T2的初級(jí)繞組T2A串聯(lián)地連接到作為整流平滑電路二極管的輸出整流二極管D4或者續(xù)流二極管D3。另外，可以根據(jù)DC-DC轉(zhuǎn)換器的規(guī)格來確定在輔變壓器T2中儲(chǔ)藏的電磁能是要返回到DC電源Vi還是釋放到輸出側(cè)。
參照?qǐng)D10A、10B和10C，根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例相應(yīng)變形的DC-DC轉(zhuǎn)換器80、90、100各自包括根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的而且具有通常已知的緩沖器電路的基本電路。圖10A的DC-DC轉(zhuǎn)換器80包括具有緩沖器電路13的上述DC-DC轉(zhuǎn)換器10，圖10B的DC-DC轉(zhuǎn)換器90包括具有另一緩沖器電路14的上述DC-DC轉(zhuǎn)換器60，而DC-DC轉(zhuǎn)換器100包括具有又一緩沖器電路15的上述DC-DC轉(zhuǎn)換器電路70。
當(dāng)開關(guān)元件Q1無法容忍由于輔變壓器T2的泄漏電感的影響而在開關(guān)元件的關(guān)斷時(shí)生成的浪涌電壓時(shí)，提供緩沖器電路會(huì)發(fā)揮作用。也就是說，在開關(guān)元件的關(guān)斷時(shí)所生成的浪涌電壓受到緩沖器電路的適當(dāng)限制，由此防止浪涌電壓影響開關(guān)元件。就此而言，這里所用的緩沖器電路不限于典型電路13、14和15，而是可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用各種電路元件。
本發(fā)明不拘泥于上述典型實(shí)施例。例如，二極管D2在上述實(shí)施例中串聯(lián)地連接到輔變壓器T2的次級(jí)繞組T2B，但是，在二極管D2和次級(jí)繞組T2B構(gòu)成其中電流沿適當(dāng)?shù)姆较蛄鲃?dòng)的串聯(lián)電路的范圍內(nèi)，可以用與不同的方式進(jìn)行連接。另外，用于電流檢測的電阻器、變流器等可以串聯(lián)地設(shè)置到開關(guān)元件Q1或者設(shè)置到承載輸入或者輸入電流的線路。
權(quán)利要求
1.一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，其包括開關(guān)元件(Q1)，用以執(zhí)行開關(guān)操作，由此將從直流電源(Vi)供給的直流電功率轉(zhuǎn)換成交流電功率；電感元件(L1)，用以儲(chǔ)藏和釋放所述交流電功率；以及整流平滑電路，用以對(duì)所釋放的交流電功率進(jìn)行整流和平滑，而且將所述交流電功率再轉(zhuǎn)換回直流電功率，所述整流平滑電路包括整流平滑電路二極管(D3/D4)和輸出電容器(C5)，其特征在于，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器還包括具有初級(jí)繞組(T2A)和次級(jí)繞組(T2B)的輔變壓器(T2)以及二極管(D2)，其中所述初級(jí)繞組(T2A)與所述開關(guān)元件(Q1)和所述整流平滑電路二極管(D3/D4)中的一個(gè)部件構(gòu)成第一串聯(lián)電路，使得所述初級(jí)繞組(T2A)串聯(lián)地連接到所述一個(gè)部件(Q1或者D3)；所述次級(jí)繞組(T2B)和所述二極管(D2)構(gòu)成第二串聯(lián)電路，使得所述次級(jí)繞組(T2B)串聯(lián)地連接到所述二極管(D2)，其中所述第二串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述直流電源(Vi)和所述輸出電容器(C5)之一的一個(gè)端子，而所述第二串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器(C5)的另一端子一起連接到所述直流電源(Vi)的另一端子；在所述輔變壓器(T2)中儲(chǔ)藏的電磁能在所述開關(guān)元件(Q1)接通和關(guān)斷時(shí)經(jīng)由所述第二串聯(lián)電路返回到所述直流電源(Vi)或者釋放到輸出側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(10/20)，其中所述第一串聯(lián)電路包括所述開關(guān)元件(Q1)；所述整流平滑電路包括所述整流平滑電路二極管(D3)和所述輸出電容器(C5)，所述整流平滑電路二極管(D3)的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的一個(gè)端子，而所述輸出電容器(C5)的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的另一端子；所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述直流電源(Vi)的一個(gè)端子，而所述第一串聯(lián)電路的另一端子連接到所述電感元件(L1)和所述整流平滑電路二極管(D3)的連接點(diǎn)；而所述整流平滑電路二極管(D3)的另一端子與所述輸出電容器(C5)的另一端子一起連接到所述直流電源(Vi)的另一端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(30)，其中；所述第一串聯(lián)電路包括所述整流平滑電路二極管(D3)；所述整流平滑電路包括所述第一串聯(lián)電路和所述輸出電容器(C5)，所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的一個(gè)端子，而所述輸出電容器(C5)的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的另一端子；所述開關(guān)元件(Q1)的一個(gè)端子連接到所述直流電源(Vi)的一個(gè)端子，而所述開關(guān)元件(Q1)的另一端子連接到所述電感元件(L1)和所述第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)；而所述第一串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器(C5)的另一端子一起連接到所述直流電源(Vi)的另一端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(40)，其中所述第一串聯(lián)電路包括所述開關(guān)元件(Q1)；所述整流平滑電路包括所述整流平滑電路二極管(D3)和所述輸出電容器(C5)，所述整流平滑電路二極管(D3)的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的一個(gè)端子，而所述輸出電容器(C5)的一個(gè)端子連接到所述整流平滑電路二極管(D3)的另一端子；所述電感元件(L1)的另一端子連接到所述直流電源(Vi)的一個(gè)端子；以及所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)和所述整流平滑電路二極管(D3)的連接點(diǎn)，而所述第一串聯(lián)電路的另一端子與所述輸出電容器(C5)的另一端子一起連接到所述直流電源(Vi)的另一端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(50)，其中所述第一串聯(lián)電路包括所述整流平滑電路二極管(D3)；所述整流平滑電路包括所述第一串聯(lián)電路和所述輸出電容器(C5)，所述第一串聯(lián)電路的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)的一個(gè)端子，而所述輸出電容器(C5)的一個(gè)端子連接到所述第一串聯(lián)電路的另一端子；所述電感元件(L1)的另一端子連接到所述直流電源(Vi)的一個(gè)端子；以及所述開關(guān)元件(Q1)的一個(gè)端子連接到所述電感元件(L1)和所述第一串聯(lián)電路的連接點(diǎn)，而所述開關(guān)元件(Q1)的另一端子與所述輸出電容器(C5)的另一端子一起連接到所述直流電源(Vi)的另一端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(60/70)，其還包括用以在輸入側(cè)與輸出側(cè)之間絕緣的主變壓器(T1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(60)，其中所述DC-DC轉(zhuǎn)換器(60)是正向轉(zhuǎn)換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(70)，其中所述DC-DC轉(zhuǎn)換器(70)是回掃轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器(80/90/100)，其還包括緩沖器電路(13/14/15)。
全文摘要
提供了一種DC－DC轉(zhuǎn)換器，其包括開關(guān)元件、扼流線圈、續(xù)流二極管、輸出電容器、二極管以及具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的輔變壓器。初級(jí)繞組和開關(guān)元件構(gòu)成第一串聯(lián)電路，使得初級(jí)繞組的一個(gè)端子連接到開關(guān)元件的漏極端子，而次級(jí)繞組和二極管構(gòu)成第二串聯(lián)電路，使得次級(jí)繞組的一個(gè)端子連接到二極管的陰極端子，其中次級(jí)繞組的另一端子連接到直流電源的正端子，而二極管的陽極端子連接到直流電源的負(fù)端子。
文檔編號(hào)H02M3/04GK101018015SQ20071000090
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者巖本和之, 田中正浩 申請(qǐng)人:美蓓亞株式會(huì)社