專利名稱：電力轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種能夠達成零電壓切換(ZVS)以改良轉(zhuǎn)換器的效能，并且能夠減少輸入電流漣波以降低電磁干擾(EMI)的電力轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
為了減低尺寸大小與重量并同時具有較更快的動態(tài)響應(yīng)，脈沖寬度調(diào)變(PMW) 電力轉(zhuǎn)換器一般選擇在高頻下運作，但也因此產(chǎn)生了例如切換損失與寄生震蕩噪音增 加等等的許多問題。為了減少切換損失，零電壓切換以及/或零電流切換的軟切換 (soft-switching)技術(shù)被廣泛地使用。其中運用在高功率的高頻零電壓全橋拓撲的相位移 調(diào)變，或是非對稱脈沖寬度調(diào)變方案皆已經(jīng)被揭露。舉例而言，在Zhang et al所獲得的美國專利6，466，458號中，揭露一種非對稱式 全橋直流-直流轉(zhuǎn)換器，在Redl et al所獲得的美國專利5，198，969號中，則揭露一種能 夠減少晶體管與整流二極管的切換損失的相移式全橋直流-直流轉(zhuǎn)換器。此外，在美國專 利4864479號、5946200號以及6504739號中，均揭露能夠減少切換損失的全橋直流-直流 轉(zhuǎn)換器。然而，上述所提及的軟切換全橋轉(zhuǎn)換器，都具有較大的脈動(pulsating)輸入電流 漣波的問題。此一脈動輸入電流漣波(di/dt)與脈動電壓漣波(dv/dt)，為導致電力轉(zhuǎn)換器 產(chǎn)生電磁干擾問題的主要原因。若脈動電流漣波越小，則所需處理的電磁干擾強度即越低。 因此，就可以使用較小型的電磁干擾濾波器來滿足電磁干擾規(guī)范。此外，也可通過降低輸入 電流的均方根(RMS)值，來改良轉(zhuǎn)換器的效能。因此，低輸入電流漣波電力轉(zhuǎn)換器具有額外 的優(yōu)點。因此，目前仍需要一種具有低輸入電流漣波以及高轉(zhuǎn)換效率的高頻軟切換電力轉(zhuǎn) 換器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電力轉(zhuǎn)換器，該電力轉(zhuǎn)換器包括一并聯(lián)連接至一直流電壓源的第 一串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一第一電感、一第一變壓器一次側(cè)繞組、以及一第一與一第 二開關(guān)元件；一并聯(lián)連接至直流電壓源的第二串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一第三開關(guān)元 件、一第一電容、一第四開關(guān)元件、以及一第二變壓器一次側(cè)繞組與一第二電感；以及一第 二電容，其連接于該第一串聯(lián)電路的一第一節(jié)點與該第二串聯(lián)電路的一第二節(jié)點之間；該 第一節(jié)點位于該第一變壓器一次側(cè)繞組與該第一開關(guān)元件之間，該第二節(jié)點位于該第四開 關(guān)元件與該第二變壓器一次側(cè)繞組之間，而位于該等第一與第二開關(guān)元件之間的一第三節(jié) 點，則連接至該第二串聯(lián)電路的一第四節(jié)點。本發(fā)明提供另一種電力轉(zhuǎn)換器，其包括一串聯(lián)連接至一直流電壓源的第一電感； 一并聯(lián)連接至經(jīng)串聯(lián)連接的直流電壓源與第一電感的第一串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一 第二電感、一第一變壓器一次側(cè)繞組、一第一開關(guān)元件、一第二開關(guān)元件、一第二變壓器一 次側(cè)繞組以及一第三電感；一并聯(lián)連接至經(jīng)串聯(lián)連接的直流電壓源與第一電感的第二串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一第四電感、一第三變壓器一次側(cè)繞組、一第三開關(guān)元件、一第一電容、一第四開關(guān)元件、一第四變壓器一次側(cè)繞組以及一第五電感；一第二電容，其連接于 該第一串聯(lián)電路的一第一節(jié)點與該第二串聯(lián)電路的一第二節(jié)點之間，該第一節(jié)點位于該第 一變壓器一次側(cè)繞組與該第一開關(guān)元件之間，該第二節(jié)點位于該第四開關(guān)元件與該第四變 壓器一次側(cè)繞組之間；以及一第三電容，其連接于該第一串聯(lián)電路的一第三節(jié)點與該第二 串聯(lián)電路的一第四節(jié)點之間，該第三節(jié)點位于該第二開關(guān)元件與該第二變壓器一次側(cè)繞組 之間，該第四節(jié)點位于該第三變壓器一次側(cè)繞組與該第三開關(guān)元件之間，并且位于該等第 一與第二開關(guān)元件之間的一第五節(jié)點，連接至該第二串聯(lián)電路的一第六節(jié)點。本發(fā)明實施例的電力轉(zhuǎn)換器，能夠達成零電壓切換(ZVS)以改良轉(zhuǎn)換器的效能， 并且能夠減少輸入電流漣波以降低電磁干擾。


圖1為本發(fā)明的一電力轉(zhuǎn)換器的一實施例；圖2為圖1的開關(guān)元件的等效電路圖；圖3為電力轉(zhuǎn)換器在非對稱模式下進行操作的柵極驅(qū)動信號的波形；圖4A 4D為電力轉(zhuǎn)換器在非對稱模式下進行操作的操作圖；圖5為電力轉(zhuǎn)換器在相位移模式下進行操作的柵極驅(qū)動信號的波形；圖6為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的另一實施例；圖7為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的另一實施例；圖8為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的另一實施例；圖9為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的另一實施例；圖10為本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器的另一實施例；圖IlA IlC為運用本發(fā)明的實施例的可行的整流電路。附圖標號100A 100F 電力轉(zhuǎn)換器；T1、T2 變壓器；Ll L5 電感；Pl Ρ4 變壓器一次側(cè)繞組；Sl、S2 變壓器二次側(cè)繞組；Cl C3 電容；Sffl SW4、SffX 開關(guān)元件；NlA Ν4Α、NlB Ν6Β、Ν4Α”、Ν6Β” 節(jié)點；Vi 直流電壓源；VCl 電壓；Vgs 1 Vgs4 柵極驅(qū)動信號。
具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施 例，并配合附圖，作詳細說明如下
圖1為本發(fā)明的一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，一電力轉(zhuǎn)換器100A包括有一變壓器Tl、開關(guān)元件SWl SW4、電容Cl與C2，以及電感Ll與L2。變壓器Tl包括兩個變 壓器一次側(cè)繞組Pl與P2，以及至少一個變壓器二次側(cè)繞組Si。電感Li、變壓器一次側(cè)繞 組Pl以及開關(guān)元件SWl與SW2串聯(lián)在一起，以構(gòu)成一第一串聯(lián)電路，而開關(guān)元件SW3、電容 Cl、開關(guān)元件SW4、變壓器一次側(cè)繞組P2以及電感L2串聯(lián)在一起，以構(gòu)成一第二串聯(lián)電路。 第一、第二串聯(lián)電路與一直流(DC)電壓源Vi并聯(lián)連接。電感Ll與L2可為電路的寄生電 感、變壓器的漏感或外加電感。電感Ll連接于直流電壓源Vi的一第一電極(即正電極)與變壓器一次側(cè)繞組Pl 的第一端之間，而變壓器一次側(cè)繞組Pl具有一連接至電感Ll的第一端，以及一連接至一節(jié) 點WA的第二端。開關(guān)元件SWl具有一連接至節(jié)點NlA的第一端，一連接至一節(jié)點N3A的 第二端，而開關(guān)元件SW2則具有一連接至節(jié)點N3A的第一端，以及一連接至直流電壓源Vi 的一第二電極(即負電極)的第二端。開關(guān)元件SW3具有一連接至直流電壓源Vi的第一電極的第一端，以及一連接至一 節(jié)點N4A的第二端，而電容Cl則具有一連接至節(jié)點N4A的第一端，以及一連接至開關(guān)元件 SW4的第二端。開關(guān)元件SW4具有一連接至電容Cl的第二端的第一端，以及一連接至一節(jié) 點N2A的第二端。變壓器一次側(cè)繞組P2具有一連接至節(jié)點N2A的第一端，以及一連接至電 感L2的第二端，而電感L2則連接于變壓器一次側(cè)繞組P2的第二端與直流電壓源Vi的第 二電極之間。此外，電容C2連接于節(jié)點NlA與節(jié)點N2A之間，并且節(jié)點N3A與N4A連接在 一起。圖2為圖1的開關(guān)元件的等效電路圖。如圖所示，一開關(guān)元件SWX可視為經(jīng)并聯(lián) 連接的一本體二極管(body diode)、一電容以及一開關(guān)。在某些實施例中，其也可使用與 一二極管并聯(lián)連接的絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)、機電開關(guān)、微機械開關(guān)，或其它主動半導 體開關(guān)來實施開關(guān)元件SWl SW4。開關(guān)元件SWl SW4通過一轉(zhuǎn)換控制器(例如一相位 移調(diào)變控制器或是一非對稱脈沖寬度調(diào)變控制器)的控制信號來控制，以便將直流電壓源 Vi轉(zhuǎn)換成變壓器二次側(cè)繞組Sl上的交流輸出。圖3用以顯示電力轉(zhuǎn)換器在非對稱模式下 進行操作的柵極驅(qū)動信號的波形。舉例而言，電壓Vgsl為開關(guān)元件SWl的柵極驅(qū)動信號， 電壓Vgs2為開關(guān)元件SW2的柵極驅(qū)動信號，以此類推。值得注意的是，當開關(guān)元件SWl SW4截止時，直流電壓源Vi、電感Li、變壓器一次側(cè)繞組P1、電容C2、變壓器一次側(cè)繞組P2 以及電感L2構(gòu)成一回路。因為變壓器一次側(cè)繞組Pl與P2的極性是相反的，電容C2的平 均電壓等于直流電壓源Vi。圖4A 4D將以下列時距(time interval)來描述操作波形[t0, tl]如圖4A所示，在時間t0，開關(guān)元件SWl與SW2在零電壓切換狀態(tài)下導通，而開關(guān) 元件SW3與SW4則維持在截止狀態(tài)。直流電壓源Vi、電感Li、變壓器一次側(cè)繞組P1、開關(guān) 元件SWl以及開關(guān)元件SW2會構(gòu)成一第一回路。電容C2、開關(guān)元件SW1、開關(guān)元件SW2、電 感L2以及變壓器一次側(cè)繞組P2則會構(gòu)成一第二回路。變壓器一次側(cè)繞組Pl與P2皆被啟 動(activated)，以使得變壓器Tl的磁化電流(magnetizing current)呈線性增加。此外， 因為傳遞至變壓器二次側(cè)繞組Sl的能量，分別由直流電壓源Vi與跨越電容C2的電壓所供 應(yīng)，因此將可減少輸入漣波。此時，開關(guān)元件SW3的電壓應(yīng)力為直流電壓源Vi，而開關(guān)元件 SW4的電壓應(yīng)力為重置電壓(Vi+VCl)。
[tl，t2]如圖4B所示，在時間tl時，開關(guān)元件SWl與SW2因控制信號關(guān)斷，而成為截止狀態(tài)。磁化電流對SWl與SW2的輸出電容充電，節(jié)點NlA上的電壓因而上升，并且儲存于Ll 和L2的能量經(jīng)由開關(guān)元件SW3與SW4以及電容Cl的路徑，分別對輸入電源與電容C2進行 充電。開關(guān)元件SW3與SW4的本體二極管因此被導通。[t2, t3]如圖4C所示，在時間t2時，開關(guān)元件SW3與SW4因本體二極管被導通，并于零電 壓切換狀態(tài)下工作。直流電壓源Vi、開關(guān)元件SW3、電容Cl、開關(guān)元件SW4、變壓器一次側(cè)繞 組P2以及電感L2構(gòu)成一第一回路。電容C2、變壓器一次側(cè)繞組P1、電感Li、開關(guān)元件SW3、 電容Cl以及開關(guān)元件SW4則會構(gòu)成一第二回路。重置電壓(Vi+VCl)被施加于變壓器一次 側(cè)繞組Pl與P2上，磁化電流會呈線性減少。透過變壓器二次側(cè)繞組Si，提供負載所需的能 量時，開關(guān)元件SW2的電壓應(yīng)力為直流電壓源Vi，而開關(guān)元件SWl的電壓應(yīng)力則為重置電壓 (Vi+VCl)。[t3, t4]如圖4D所示，在時間t3時，開關(guān)元件SW3與SW4因控制信號關(guān)斷，而成為截止狀 態(tài)。磁化電流會對開關(guān)元件SW3與SW4的寄生電容充電，導致節(jié)點NlA上的電壓降低。開 關(guān)元件SWl與SW2的本體二極管接著被導通。在時間t4，開關(guān)元件SWl與SW2因而于零電 壓狀態(tài)下被導通，以重新開始一個新的切換周期。在穩(wěn)態(tài)操作下，假設(shè)[tl_t2]與[t3_t4]時區(qū)間很短，可被忽略，因此重置電壓與 工作周期之間的關(guān)系可表示為<formula>formula see original document page 7</formula>為了更了解本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器操作，以下將詳細說明電力轉(zhuǎn)換器的運作原理。 第一，重置電壓是可改變的。隨著直流電壓源Vi的降低，工作周期與重置電壓增加，重置時 間因而縮短。因此，在低輸入電壓下，最大工作周期可大于50%。因變壓器的一次側(cè)對二次 側(cè)匝數(shù)比的提高，有助于提升轉(zhuǎn)換效率。第二，開關(guān)元件SWl SW4是在零電壓切換下作切 換，因此，其雖然在高頻率下操作，仍可達成零切換損失，也可提升轉(zhuǎn)換效率。第三，開關(guān)元 件SW2與SW3的電壓應(yīng)力等于直流電壓源Vi，而開關(guān)元件SWl與SW4的電壓應(yīng)力等于重置 電壓(Vi+VCl)，故本發(fā)明實施例中開關(guān)元件SWl SW4上的電壓應(yīng)力將因而下降，而使得本 發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器100A可適用于高輸入電壓的應(yīng)用場合。通過相位移調(diào)變控制器，電力轉(zhuǎn)換器100A也可在相位移模式下進行操作。圖5用 以顯示電力轉(zhuǎn)換器在相位移模式下進行操作的柵極驅(qū)動信號的波形。由于在相位移模式與 非對稱模式下的電力轉(zhuǎn)換器100A的運作方式類似，在此不再贅述。圖6為本發(fā)明的另一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，電力轉(zhuǎn)換器100B與電力轉(zhuǎn) 換器100A類似，差別只在于節(jié)點N3A連接至電容Cl與開關(guān)元件SW4之間的節(jié)點N4A”，而不 是電容Cl與開關(guān)元件SW3之間的節(jié)點N4A。電力轉(zhuǎn)換器100B與電力轉(zhuǎn)換器100A的運作方 式大同小異，在此不再贅述。圖7為本發(fā)明的另一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，電力轉(zhuǎn)換器100C包括一變 壓器Tl、開關(guān)元件SWl SW4、電容Cl C3，以及電感Ll L5。
變壓器Tl包括四個變壓器一次側(cè)繞組Pl P4以及至少一個變壓器二次側(cè)繞組Si。電感L2、變壓器一次側(cè)繞組P1、開關(guān)元件SW1、開關(guān)元件SW2、變壓器一次側(cè)繞組P2以 及電感L3串聯(lián)在一起，以構(gòu)成一第一串聯(lián)電路，而電感L4、變壓器一次側(cè)繞組P3、開關(guān)元件 Sff3,電容Cl、開關(guān)元件SW4、變壓器一次側(cè)繞組P4以及電感L5串聯(lián)在一起，以構(gòu)成一第二 串聯(lián)電路。電感Ll連接至直流電壓源Vi的一第一電極(即正電極)與該等第一、第二串 聯(lián)電路中的電感L2、L4之間，并且電感Ll與直流電壓源Vi串聯(lián)連接。第一、第二串聯(lián)電路 與經(jīng)串聯(lián)連接的直流電壓源Vi與電感Ll并聯(lián)連接。電感Ll L5可為電路的寄生電感、 變壓器的漏感或外加電感。電感L2連接于電感Ll與變壓器一次側(cè)繞組Pl之間。變壓器一次側(cè)繞組Pl具有 一連接至電感L2的第一端，以及一連接至一節(jié)點mB的第二端。開關(guān)元件SWl具有一連接 至節(jié)點NlB的第一端，以及一連接至一節(jié)點N5B的第二端，而開關(guān)元件SW2則具有一連接至 節(jié)點N5B的第一端，以及一連接至節(jié)點N3B的第二端。變壓器一次側(cè)繞組P2具有一連接至 節(jié)點N3B的第一端，以及一連接至電感L3的第二端，而電感L3則連接至變壓器一次側(cè)繞組 P2的第二端與直流電壓源Vi的第二電極(即負電極)之間。電感L4連接于電感Ll與變壓器一次側(cè)繞組P3之間，而變壓器一次側(cè)繞組P3具 有一連接至電感L4的第一端，以及一連接至節(jié)點N4B的第二端。開關(guān)元件SW3具有一連接 至節(jié)點N4B的第一端，以及一連接至一節(jié)點N6B的第二端，而電容Cl連接于節(jié)點N6B與開 關(guān)元件SW4之間。開關(guān)元件SW4具有一連接至電容Cl的第一端，以及一連接至一節(jié)點N2B 的第二端，變壓器一次側(cè)繞組P4則具有一連接至節(jié)點N2B的第一端，以及一連接至電感L5 的第二端，而電感L5連接于變壓器一次側(cè)繞組P4與直流電壓源Vi的第二電極之間。此外， 電容C2連接于節(jié)點NlB與節(jié)點N2B之間，而電容C3連接于節(jié)點N3B與節(jié)點N4B之間，并且 節(jié)點N5B與N6B連接在一起。電力轉(zhuǎn)換器100C也可以在圖3的非對稱模式下或是圖6的 相位移模式下進行操作。值得注意的是，當開關(guān)元件SWl SW4截止時，直流電壓源Vi、電 感Li、電感L2、變壓器一次側(cè)繞組P1、電容C2、變壓器一次側(cè)繞組P4以及電感L5會構(gòu)成一 回路。直流電壓源Vi、電感Li、電感L4、變壓器一次側(cè)繞組P3、電容C3、變壓器一次側(cè)繞組 P2以及電感L3會構(gòu)成另一回路。此時，因為變壓器一次側(cè)繞組Pl與P4的極性是相反的， 電容C2的平均電壓等于直流電壓源Vi。同樣地，因為變壓器一次側(cè)繞組P2與P3的極性是 相反的，電容C3的平均電壓等于直流電壓源Vi。以下將說明當電力轉(zhuǎn)換器100C在非對稱 模式下的運作狀況。[t0, tl]在時間t0時，開關(guān)元件SWl與SW2在零電壓切換狀態(tài)下被導通，而開關(guān)元件SW3與 SW4則維持截止狀態(tài)。直流電壓源Vi、電感Ll與L2、變壓器一次側(cè)繞組Pl、開關(guān)元件SWl與 SW2、變壓器一次側(cè)繞組P2以及電感L3會構(gòu)成一第一回路。電容C2、開關(guān)元件SWl與SW2、 變壓器一次側(cè)繞組P2、電感L3與L5以及變壓器一次側(cè)繞組P4會構(gòu)成一第二回路，而電容 C3、變壓器一次側(cè)繞組P3、電感L4、電感L2、變壓器一次側(cè)繞組P1、開關(guān)元件SWl與SW2則 會構(gòu)成一第三回路，進而使得所有的變壓器一次側(cè)繞組Pl P4被啟動，變壓器Tl的磁化 電流呈線性增加，此外，因為傳遞至變壓器二次側(cè)繞組Sl的能量分別由直流電壓源Vi與跨 越電容C2，C3的電壓所供應(yīng)，因此將可減少輸入漣波。此時，開關(guān)元件SW3的電壓應(yīng)力為直 流電壓源Vi，而開關(guān)元件SW4的電壓應(yīng)力為重置電壓(Vi+VCl)。
[tl，t2]在時間tl時，開關(guān)元件SWl與SW2因控制信號關(guān)斷，而成為截止狀態(tài)。磁化電流 對開關(guān)元件SWl與SW2的輸出電容充電，跨越節(jié)點N1B-N3B上的電壓因而上升，并且儲存于 L2-L5的能量會經(jīng)由開關(guān)元件SW3與SW4以及電容Cl的路徑分別對輸入電源，電容C2與 C3進行充電。開關(guān)元件SW3與SW4的本體二極管因此被導通。[t2, t3]開關(guān)元件SW3與SW4在零電壓切換狀態(tài)下被導通。直流電壓源Vi、電感Ll與L4、 變壓器一次側(cè)繞組P3、開關(guān)元件SW3與SW4、變壓器一次側(cè)繞組P4以及電感L5會構(gòu)成一 第一回路。電容C2、變壓器一次側(cè)繞組P1、電感L2與L4、變壓器一次側(cè)繞組P3、開關(guān)元件 SW3、電容Cl以及開關(guān)元件SW4會構(gòu)成一第二回路。電容C3、開關(guān)元件SW3、電容Cl、開關(guān)元 件SW4、變壓器一次側(cè)繞組P4、電感L5與L3以及變壓器一次側(cè)繞組P2會構(gòu)成一第三回路。 重置電壓(Vi+VCl)施加于變壓器一次側(cè)繞組Pl P4上，而使得所有的變壓器一次側(cè)繞組 Pl P4被啟動。此外，因為傳遞至變壓器二次側(cè)繞組Sl的能量分別由直流電壓源Vi與跨 越電容C2，C3的電壓所供應(yīng)，因此將可減少輸入漣波。此時，開關(guān)元件SW2的電壓應(yīng)力為直 流電壓源Vi，而開關(guān)元件SWl的電壓應(yīng)力為重置電壓(Vi+VCl)。[t3, t4]在時間t3時，開關(guān)元件SW3與SW4因控制信號關(guān)斷，而成為截止狀態(tài)。儲存于 L2-L5的能量會對開關(guān)元件SW3與SW4的寄生電容進行充電，導致開關(guān)元件SWl與SW2的本 體二極管被導通。在時間t4，開關(guān)元件SWl與SW2因控制信號開啟而被導通，并重新開始一 個新的切換周期。通過相位移調(diào)變控制器，電力轉(zhuǎn)換器100C也可在相位移模式下操作。由于在相位 移模式與非對稱模式下的電力轉(zhuǎn)換器100C的運作方式大同小異，在此不再贅述。圖8為本發(fā)明的另一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，電力轉(zhuǎn)換器100D與電力轉(zhuǎn) 換器100C類似，差別只在于節(jié)點N5B連接至電容Cl與開關(guān)元件SW4之間的節(jié)點N6B”，而不 是電容Cl與開關(guān)元件SW3之間的節(jié)點N6B。電力轉(zhuǎn)換器100D與電力轉(zhuǎn)換器100C的運作方 式大同小異，在此不再贅述。圖9為本發(fā)明的另一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，電力轉(zhuǎn)換器100E與電力轉(zhuǎn) 換器100C類似，差別只在于其使用兩個變壓器Tl、T2來代替變壓器Tl。變壓器一次側(cè)繞 組Pl與P4屬于變壓器Tl，而變壓器一次側(cè)繞組P2與P3屬于變壓器T2。變壓器Tl更包 括至少一個變壓器二次側(cè)繞組Si，而變壓器T2更包括至少一個變壓器二次側(cè)繞組S2。電 力轉(zhuǎn)換器100E與電力轉(zhuǎn)換器100C的運作方式大同小異，在此不再贅述。圖10為本發(fā)明的另一電力轉(zhuǎn)換器的實施例。如圖所示，電力轉(zhuǎn)換器100F與電力 轉(zhuǎn)換器100E類似，差別只在于節(jié)點N5B連接至電容Cl與開關(guān)元件SW4之間的節(jié)點N6B，而 不是電容Cl與開關(guān)元件SW3之間的節(jié)點N6B，電力轉(zhuǎn)換器100F與電力轉(zhuǎn)換器100E的運作 方式大同小異，在此不再贅述。此外，電力轉(zhuǎn)換器100A 100F也可包括一連接至變壓器二次側(cè)繞組的交流-直 流轉(zhuǎn)換電路，以將變壓器二次側(cè)繞組上的交流輸出轉(zhuǎn)換成直流電壓。圖IlA IlC用以顯 示運用在本發(fā)明實施例的可行的整流電路，但本發(fā)明并未局限于此。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍 當視權(quán)利要求范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
一電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的電力轉(zhuǎn)換器包括一第一串聯(lián)電路，并聯(lián)連接至一直流電壓源，并且包括串聯(lián)連接的一第一電感、一第一變壓器一次側(cè)繞組、一第一開關(guān)元件以及一第二開關(guān)元件；一第二串聯(lián)電路，并聯(lián)連接至所述直流電壓源，并且包括串聯(lián)連接的一第三開關(guān)元件、一第一電容、一第四開關(guān)元件、一第二變壓器一次側(cè)繞組以及一第二電感；以及一第二電容，連接于所述第一串聯(lián)電路的一第一節(jié)點與所述第二串聯(lián)電路的一第二節(jié)點之間，所述第一節(jié)點位于所述第一變壓器一次側(cè)繞組與所述第一開關(guān)元件之間，所述第二節(jié)點位于所述第四開關(guān)元件與所述第二變壓器一次側(cè)繞組之間，并且位于所述第一與第二開關(guān)元件之間的一第三節(jié)點，連接至所述第二串聯(lián)電路的一第四節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一變壓器一次側(cè)繞組、所述第 二變壓器一次側(cè)繞組，以及至少一變壓器二次側(cè)繞組耦合成一變壓器。
3.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第四節(jié)點位于所述第三開關(guān)元 件與所述第一電容之間。
4.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第四節(jié)點位于所述第一電容與 所述第四開關(guān)元件之間。
5.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的電力轉(zhuǎn)換器進一步包括有一 轉(zhuǎn)換控制器，以在一非對稱模式或一相位移模式下控制所述開關(guān)元件。
6.一電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的電力轉(zhuǎn)換器包括一第一電感，串聯(lián)連接至一直流電壓源；一第一串聯(lián)電路，并聯(lián)連接至經(jīng)串聯(lián)連接的所述直流電壓源以及所述第一電感，并且 包括有串聯(lián)連接的一第二電感、一第一變壓器一次側(cè)繞組、一第一開關(guān)元件、一第二開關(guān)元 件、一第二變壓器一次側(cè)繞組以及一第三電感；一第二串聯(lián)電路，并聯(lián)連接至經(jīng)串聯(lián)連接的所述直流電壓源與所述第一電感，并且包 括有串聯(lián)連接的一第四電感、一第三變壓器一次側(cè)繞組、一第三開關(guān)元件、一第一電容、一 第四開關(guān)元件、一第四變壓器一次側(cè)繞組以及一第五電感；一第二電容，連接于所述第一串聯(lián)電路的一第一節(jié)點與所述第二串聯(lián)電路的一第二節(jié) 點之間，所述第一節(jié)點位于所述第一變壓器一次側(cè)繞組與所述第一開關(guān)元件之間，所述第 二節(jié)點位于所述第四開關(guān)元件與所述第四變壓器一次側(cè)繞組之間；以及一第三電容，連接于所述第一串聯(lián)電路的一第三節(jié)點與所述第二串聯(lián)電路的一第四節(jié) 點之間，所述第三節(jié)點位于所述第二開關(guān)元件與所述第二變壓器一次側(cè)繞組之間，所述第 四節(jié)點位于所述第三變壓器一次側(cè)繞組與所述第三開關(guān)元件之間，并且位于所述第一與第 二開關(guān)元件之間的一第五節(jié)點，連接至所述第二串聯(lián)電路的一第六節(jié)點。
7.如權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第六節(jié)點位于所述第三開關(guān)元 件與所述第一電容之間。
8.如權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第六節(jié)點位于所述第一電容與 所述第四開關(guān)元件之間。
9.如權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一至第四變壓器一次側(cè)繞組， 以及至少一變壓器二次側(cè)繞組耦合成一變壓器。
10.如權(quán)利要求6所述的電力轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述第一變壓器一次側(cè)繞組、所述第四變壓器一次側(cè)繞組，以及至少一變壓器二次側(cè)繞組耦合成一第一變壓器，而所述第二變壓器一次側(cè)繞組、所述第三變壓器一次側(cè)繞組以及所述至少一變壓器二次側(cè)繞組耦合成一第二變壓器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力轉(zhuǎn)換器，包括一并聯(lián)連接至一直流電壓源的第一串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一第一電感、一第一變壓器一次側(cè)繞組以及一第一與第二開關(guān)元件；一并聯(lián)連接至直流電壓源的第二串聯(lián)電路，其包括串聯(lián)連接的一第三開關(guān)元件、一第一電容、一第四開關(guān)元件以及一第二變壓器一次側(cè)繞組與一第二電感；以及一第二電容，其連接于第一串聯(lián)電路的一第一節(jié)點與第二串聯(lián)電路的一第二節(jié)點之間；第一節(jié)點位于第一變壓器一次側(cè)繞組與第一開關(guān)元件之間，第二節(jié)點位于第四開關(guān)元件與第二變壓器一次側(cè)繞組之間，而位于第一與第二開關(guān)元件之間的一第三節(jié)點則連接至第二串聯(lián)電路的一第四節(jié)點。本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換器能夠改良轉(zhuǎn)換器的效能，并能降低電磁干擾。
文檔編號H02M7/48GK101826812SQ20101012383
公開日2010年9月8日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者呂錦山 申請人:呂錦山