專利名稱：低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換電路，能以最精簡的元件數(shù)，有效地減少電流漣波和降低開關(guān)的電壓應(yīng)力。此一拓撲結(jié)構(gòu)，除了能夠作為換流器電路，也可應(yīng)用于整流器電路。
背景技術(shù)：
換流器電路是將直流輸入電源轉(zhuǎn)換成交流電形式輸出。如圖1，半橋式電路是現(xiàn)有換流器電路技術(shù)中的一種電路拓撲。直流輸入電壓源提供直流輸入電流，并且分別并聯(lián)一組串聯(lián)的電容Cl和C2和一組串聯(lián)的開關(guān)Ql和Q2。變壓器Tl的初級繞組Pl分別與前述的串聯(lián)電容和串聯(lián)開關(guān)的中間端點連接。上、下半橋開關(guān)Ql和Q2在不同時段導通及截止， 因而得以在變壓器Tl的次級繞組Sl產(chǎn)生交流輸出電壓。在同樣規(guī)格下，相較于推挽式轉(zhuǎn)換器架構(gòu)與全橋式電路架構(gòu)，半橋式電路架構(gòu)因為變壓器Tl的初級繞組Pl跨壓只有輸入電壓的一半，所以初級繞組Pl會有兩倍的電流漣波，導致產(chǎn)生較高強度的電磁干擾(EMI)。因此，本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)的拓撲架構(gòu)的換流器電路和整流器電路，改善其電流漣波。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目標是提供一組切換式電力轉(zhuǎn)換器，藉使用換流器電路或整流電路，以達成降低輸入或輸出電流漣波的效果。本發(fā)明的另一目標是提供一組切換式電力轉(zhuǎn)換器，藉使用換流器電路或整流電路，且利用變壓器漏電感和電容作為無損緩沖器(Snubber)，以達成泄漏能量的回收效果。 因此，該轉(zhuǎn)換器的效率可以得到改善。本發(fā)明的進一步目標是提供一組切換式電力轉(zhuǎn)換器，藉使用換流器電路或整流電路，并利用兩組電壓應(yīng)力較低且相互串聯(lián)的半導體開關(guān)，以減少導通損失。因此，效率得以
進一步提高。本發(fā)明其他目標及優(yōu)點和新穎的特性，通過以下敘述及圖式的組合說明會更加明
Mo


圖1為先前技藝半橋式電力換流器電路架構(gòu)；圖2為本發(fā)明的一示意圖，具低電流漣波的半橋式電力換流器電路架構(gòu)；圖3-圖4為本發(fā)明的一實施例，具低輸入電流漣波的半橋式電力換流器電路架構(gòu)及操作原理說明等效電路圖；圖5為先期技藝及本發(fā)明分別的半橋式電力換流器電路架構(gòu)主要波形圖，以比較各電路特性；圖6-圖7為本發(fā)明的二示意圖及實施例，具低輸入電流漣波的半橋式電力換流器電路架構(gòu)；圖8-圖9為本發(fā)明的又一實施例，具低輸出電流漣波的倍壓電力整流器電路架構(gòu)及操作原理說明等效電路圖；圖10-圖12為本發(fā)明的又三實施例，具低輸出電流漣波的倍壓電力整流器電路架構(gòu)。附圖標號Cc-第三電容器Cl-第一電容器C2-第二電容器Tl-第一變壓器Pl-變壓器的第一初級繞組P2-變壓器的第二初級繞組Sl-變壓器的第一次級繞組S2-變壓器的第二次級繞組Ql-第一開關(guān)Q2-第二開關(guān)Q3-第三開關(guān)Q4-第四開關(guān)Dcl-第一箝位二極管Dc2_第二箝位二極管Dl-第一整流二極管D2-第二整流二極管D3-第三整流二極管D4-第四整流二極管
具體實施例方式為能使審查委員清楚本發(fā)明電路架構(gòu)組成，以及整體運作方式，配合圖式說明如下為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的一實施例的一換流器電路架構(gòu)，是用來將直流輸入電壓Vin，轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出，如圖2所示，該換流器電路包括至少一組變壓器次級繞組及三組串聯(lián)電路組成，其中三組串聯(lián)電路是由變壓器Tl的兩匝數(shù)相同的初級繞組Pl和P2、 兩個開關(guān)Ql和Q2、三個電容Cl、C2和Cc組成。第一串聯(lián)電路與直流輸入電壓源Vin相并聯(lián)，且由兩個相互串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2所構(gòu)成。第二組串聯(lián)電路與直流輸入電壓源Vin相并聯(lián)，且由依序串聯(lián)的第一初級繞組 P1、第三電容Cc和第二初級繞組P2所組成，其中第一和第二初級繞組Pl和P2極性相同的端點分別與直流輸入電壓源的正端和負端連接，而初級繞組Pl和P2另一極性相同的端點分別與第三電容兩端點連接。第三組串聯(lián)電路與前述之第三電容Cc相并聯(lián)，且由兩個相互串聯(lián)的第一開關(guān)Ql 和第二開關(guān)Q2所組成。相互串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2的中心端點和相互串聯(lián)的第一和第二開關(guān) Ql和Q2的中間端點連接在一起。在一個開關(guān)周期內(nèi)，由兩組交替的控制信號，分別驅(qū)動第一和第二開關(guān)Ql和Q2導通或截止。因此，變壓器Tl的次級繞組Sl將因此產(chǎn)生交流輸出電壓。在經(jīng)過整流濾波后 (未顯示)，由電力轉(zhuǎn)換器的輸出端提供直流輸出電壓給負載。本發(fā)明的實施例與電路操作原理，分別以圖3和圖4說明，圖2的第一和第二開關(guān) Ql和Q2將以金屬氧化場效應(yīng)晶體管(MOSFETs)代替。假定第一電容Cl和第二電容C2為兩個相同容值的元件，則其跨壓將分別等于1/2直流輸入電壓。在穩(wěn)態(tài)中，一個開關(guān)周期內(nèi)有四個操作階段，如圖4(a)至圖4(d)所示，并詳述如下如圖4(a)，為操作在第一個時區(qū)間，驅(qū)動控制信號使第一開關(guān)Ql導通。除了第一電容Cl上的電壓(即1/2直流輸入電壓)提供第一初級繞組Pl電壓外，經(jīng)由第三電容Cc 的正端、第一開關(guān)Q1、第二電容C2、第二初級繞組P2和第三電容Cc的負端的路徑，第三電容Cc也提供1/2的直流輸入電壓Vin給第二初級繞組P2。在第一個時區(qū)間，第一電容Cl 和第三電容Cc操作在放電模式，而第二電容C2則操作在充電模式。如圖4(b)所示，當操作在第二個時區(qū)間，驅(qū)動信號使得第一開關(guān)Ql截止。輸入電壓源Vin與儲存在變壓器Tl漏電感的能量，對第三電容Cc充電。由于變壓器的第一和第二初級繞組Pl和P2的極性相反，使得第一和第二初級繞組Pl和P2的電壓相互抵消，第三電容Cc上的電壓即等于輸入電壓Vin。由于漏電感的能量被吸收，因此第一開關(guān)Ql的電壓波形上沒有電壓突波，其電壓應(yīng)力等于輸入電壓Vin。如圖4(c)所示，當操作在第三個時區(qū)間，驅(qū)動信號使得第二開關(guān)Q2導通。除了第二電容C2上的電壓(即1/2直流輸入電壓)提供第二初級繞組P2電壓外，經(jīng)由第三電容 Cc的正端、第一初級繞組P1、第一電容Cl、第二開關(guān)Q2和第三電容Cc的負端，第三電容Cc 也提供1/2的直流輸入電壓Vin給第一初級繞組Pl。在第三個時區(qū)間，第二電容C2和第三電容Cc操作放電模式，而第一電容Cl則操作充電模式。如圖4(d)所示，當操作在第四個時區(qū)間，驅(qū)動信號使得第二開關(guān)Q2截止。輸入電壓源Vin與儲存在變壓器Tl漏電感中的能量，對第三電容Cc充電。由于變壓器的初級繞組Pl和P2的極性相反，使得初級繞組Pl和P2的電壓相互抵消，而第三電容Cc上的電壓等于輸入電壓Vin。由于漏電感的能量被吸收，因此第一開關(guān)Ql的電壓波形上沒有電壓突波，其電壓應(yīng)力等于輸入電壓Vin。如圖5(a)和圖5(b)所示，分別顯示現(xiàn)有半橋式換流器技術(shù)與本發(fā)明半橋式換流器技術(shù)的幾個主要的電流波形，進行電路特性比較。如圖5(b)所示，因為有第三電容Cc在半個工作周期內(nèi)分別充電及放電，變壓器漏感與第三電容Cc形成二階效應(yīng)(secondorder effect)，本發(fā)明的輸入電流Iin的電流漣波，得以大幅降低。因此，其所需的輸入電容器數(shù)
量可以減至最低。本發(fā)明所提出的換流器中的開關(guān)Ql和Q2，除了可使用上述提到的MOSFET開關(guān)外， 還可以其他主動式半導體開關(guān)替換。如圖6所示為本發(fā)明的第二實施例，其中標號Ql及Q3的兩個半導體開關(guān)形成第一對開關(guān)Q1-Q3，用以取代圖2的第一半導體開關(guān)Ql，標號Q2及Q4的兩個半導體開關(guān)形成第二對開關(guān)Q2-Q4，用以取代圖2的第二半導體開關(guān)Q2，且在圖6所示電路中分別加入兩個箝位二極管Dcl和Dc2，以確保相互串聯(lián)的第一對開關(guān)Q1-Q3及第二對開關(guān)Q2-Q4中的各個半導體開關(guān)有相同的電壓應(yīng)力。因此，得以使用較低電壓規(guī)格的半導體開關(guān)來降低導通損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。與第一實施例比較，只有第三組串聯(lián)電路的組成及操作行為需要作進一步的補充，說明如下第三組串聯(lián)電路與第三電容Cc相并聯(lián)，且由兩個相互串聯(lián)的第一對及第二對開關(guān)Q1-Q3和Q2-Q4組成。第一箝位二極管Dcl是連接在直流輸入電壓Vin的正端和第一對開關(guān)Q1-Q3的中心端點，而第二箝位二極管Dc2是連接在第二對開關(guān)Q2-Q4的中心端點和直流輸入電壓Vin的負端。第一電容Cl和第二電容C2的中心端點與第一半導體開關(guān)Ql和第二半導體開關(guān)Q2的中心端點連接。在一個開關(guān)切換周期內(nèi)，兩對交替的驅(qū)動信號分別用來同時驅(qū)動第一對或第二對開關(guān)Q1-Q3或Q2-Q4。由于箝位二極管Dcl和Dc2交替的導通，使得第一對與第二對開關(guān) Q1-Q3與Q2-Q4的電壓分別箝制在一半的輸入電壓(l/2Vin)。因此，在次級繞組Sl將產(chǎn)生一個交流輸出電壓。在經(jīng)過整流和濾波后(未顯示)， 電力轉(zhuǎn)換器提供直流輸出電壓給負載。再次說明，作為一個應(yīng)用的實施例，本發(fā)明所提出的轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)，除了如圖7 所示，可使用上述提到的MOSFET半導體開關(guān)元件外，還可替換成其他主動式半導體開關(guān)或任何機電開關(guān)。本發(fā)明前述兩實施例可以延伸它的功能從一個換流器電路到整流器電路，說明如下如圖8所示，為本發(fā)明的第三實施例。它是將變壓器Tl的初級繞組Pl上的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓Vo，包括至少一組變壓器初級繞組Pl及三組串聯(lián)電路所組成，其中三組串聯(lián)電路由變壓器Tl至少兩組同樣匝數(shù)的次級繞組Sl和S2、兩個二極管Dl和D2、 兩個輸出電容Col和Co2以及一個第三電容Cc所組成。第一串聯(lián)電路與直流輸出Vo相并聯(lián)，且包括兩個相互串聯(lián)的輸出電容Col和Co2。第二組串聯(lián)電路與直流輸出Vo相并聯(lián)，且包括依序串聯(lián)的變壓器Tl的第一次級繞組Si、第三電容Cc和變壓器Tl的第二次級繞組S2，其中第一和第二次級繞組Sl和S2 相同極性的端點分別與直流輸出Vo的正端和負端連接，而第一和第二次級繞組Sl和S2另一相同極性的端點分別與第三電容兩端點連接。第三組串聯(lián)電路與第三電容Cc相并聯(lián)，且由兩個相互串聯(lián)的二極管Dl和D2組成。相互串聯(lián)的輸出電容Col和Co2的中心端點與相互串聯(lián)的二極管Dl和D2的中心
端點連接在一起。假設(shè)第一輸出電容Col和第二輸出電容Co2為相同電容值，第一輸出電容Col和第二輸出電容Co2的跨壓分別為直流輸出電壓Vo的一半。變壓器Tl的初級繞組Pl上的電壓耦合到第一次級繞組Sl和第二次級繞組S2產(chǎn)生交流電壓。因此，如圖9(a)至圖9(d) 所示，二極管Dl和D2分別因順向或逆向偏壓而交替的導通和截止。在穩(wěn)態(tài)中，一個開關(guān)周期內(nèi)有四個操作階段如圖9 (a)，為操作于在第一個時區(qū)間的等效電路。變壓器的初級繞組Pl會將輸入的交流電壓耦合到二次側(cè)，經(jīng)由變壓器的第一次級繞組Sl正端點、第一輸出電容Co2、二極管Dl及第一次級繞組Sl負端點回路，提供第一輸出電容Col充電電流；同時，經(jīng)由變壓器第一次級繞組Sl正端點、負載R、第二輸出電容Co2、二極管Dl及第一次級繞組Sl負端點回路，提供負載R所需的電流。此外，變壓器第二次級繞組S2正端點，經(jīng)由第二輸出電容 Co2、二極管Dl及第三電容Cc的路徑，使得第三電容Cc操作于充電模式。在第一個時區(qū)間內(nèi)，第一輸出電容Col和第三電容Cc操作于充電的工作模式。反之，第二輸出電容Co2則操作于放電的工作模式。如圖9(b)，為操作于在第二個時區(qū)間的等效電路。變壓器Tl的次級側(cè)的交流電壓為零電位。第一或第二次級繞組Sl和S2，都無法提供二極管Dl維持導通。此時，儲存在變壓器Tl的次級側(cè)漏感和第三電容Cc的能量，經(jīng)由變壓器Tl的第一次級繞組Si、輸出負載R、變壓器Tl的第二次級繞組S2，提供負載R所需的電流。由于變壓器Tl的兩組次級繞組Sl和S2的極性相反，跨在變壓器Tl的第一和第二次級繞組Sl和S2的電壓相互抵消， 第三電容Cc的電壓等于輸出電壓。由于泄漏能量被吸收，因此，第一二極管Dl的電壓波形沒有電壓突波，其電壓應(yīng)力等于輸出電壓Vo。此外，由于Tl的次級側(cè)漏感及第三電容Cc的能量形成二階效應(yīng)，輸出電流漣波得以大幅降低，所需的輸出電容，可以大大降低。如圖9 (C)，為操作于在第三個時區(qū)間的等效電路。變壓器的初級繞組Pl會將輸入的交流電壓耦合到二次側(cè)，經(jīng)由變壓器Tl的第二次級繞組S2正端點、二極管D2、第二輸出電容Co2及第二次級繞組S2負端點回路，提供第二輸出電容Co2充電電流；同時，經(jīng)由變壓器Tl的第二次級繞組S2正端點、二極管D2、第一輸出電容Col、負載R、及二次繞組S2負端點回路，提供負載所需的電流。此外，變壓器Tl的第一次級繞組Sl正端點，經(jīng)由第三電容Ce、二極管D2、第一輸出電容Col、及第一次級繞組Sl負端點的路徑，使得第三電容Cc操作于充電模式。在第三個時區(qū)間內(nèi)，第一輸出電容Col和第三電容Cc操作于充電的工作模式。反之，第二輸出電容Co2則操作于放電的工作模式。如圖9(d)項，為操作于在第四個時區(qū)間的等效電路。變壓器Tl的次級側(cè)的交流電壓為零電位。無論是變壓器Tl的第一或第二次級繞組Sl和S2，都無法提供二極管D2維持導通。此時，儲存在變壓器Tl的次級側(cè)漏感和第三電容Cc的能量，經(jīng)由變壓器Tl的第一次級繞組Si、輸出負載R及變壓器Tl的第二次級繞組S2，提供負載R所需的電流。由于變壓器Tl的兩組次級繞組Sl和S2的極性相反，跨在變壓器Tl的第一和第二次級繞組Sl 和S2的電壓相互抵消，第三電容Cc的電壓等于輸出電壓。由于泄漏能量被吸收，因此，二極管D2的電壓波形沒有電壓突波，其電壓應(yīng)力等于輸出電壓Vo。此外，由于變壓器Tl的次級側(cè)漏感及第三電容Cc的能量形成二階效應(yīng)，輸出電流漣波得以大幅降低，所需的輸出電容，可以大大降低。在圖8的實施例中，使用二極管Dl和D2作為整流元件，也可以使用如圖10中所示的MOSFET同步整流或是二極管與MOSFET同步整流的組合以提高轉(zhuǎn)換效率。圖11所示是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，其中標號D1及D3的兩個整流元件形成第一對整流元件D1-D3，用以取代圖8的第一整流器Dl，標號D2及D4的兩個整流元件形成第二對整流元件D2-D4，用以取代圖8的第二整流器D2，且在圖11所示電路中另外增加兩個箝位二極管Dcl和Dc2，以保證第一對整流元件D1-D3和第二對整流元件D2-D4的各個整流元件都有相同的電壓應(yīng)力，1/2輸出電壓Vo。因此，得以使用低電壓規(guī)格的整流元件，以減少導通損施，提高轉(zhuǎn)換效率。與第三實施例比較，只有第三組串聯(lián)電路的組成與操作原理需要作進一步的補充，并說明如下第三組串聯(lián)電路與第三電容Cc相并聯(lián)，且由兩個相互串聯(lián)的第一對整流元件 D1-D3和第二對整流元件D2-D4組成。第一箝位二極管Dcl是連接在直流輸入電壓Vin的正端和第一對整流元件D1-D3的中心端點，而第二箝位二極管Dc2是連接在第二對整流元件D2-D4的中心端點和直流輸入電壓Vin的負端。第一輸出電容Col和第二輸出電容Co2 的中心端點與第一整流元件Dl和第二整流元件D2的中心端點連接。在一個開關(guān)切換周期內(nèi)，第一對整流元件D1-D3和第二對整流元件D2-D4因順向偏壓或逆向偏壓而分別導通或截止。由于箝位二極管Dcl和Dc2交替的導通，使得兩對整流元件D1-D3與D2-D4電壓分別箝制在一半的輸出電壓(l/2Vo)。在圖11的實施例中，整流元件D1，D2，D3和D4被用作整流器的二極管。為提高效率，整流元件亦可為本發(fā)明第五實施例的圖12的MOSFET同步整流元件或任何二極管與同步整流元件的組合的衍生實施例。本發(fā)明“低電流漣波電力轉(zhuǎn)換電路”的所有實施例中的該開關(guān)，以使用二極管或金屬氧化場效應(yīng)晶體管(內(nèi)建二極管body diode可資利用作為嵌位二極管)為范例。但其他合適的元件，包括現(xiàn)有的或未來發(fā)展的技術(shù)所開發(fā)的半導體主動開關(guān)元件如晶體管 (BJT)、絕緣柵極晶體管(IGBT)，甚至微機電開關(guān)(Micro Machined Switch)，都可利用。本發(fā)明“低電流漣波電力轉(zhuǎn)換電路”所揭露的技術(shù)可以與各種現(xiàn)有電路架構(gòu)組合使用。以本發(fā)明整流器電路為例，先前技藝的各種電路架構(gòu)的換流器電路可以搭配本發(fā)明的整流器電路組合使用；同時，先前技藝的各種電路架構(gòu)的整流器電路亦可以搭配本發(fā)明的換流器電路組合使用。唯以上所述，僅為本發(fā)明的最佳可行實施例，非因此而局限本發(fā)明的專利范圍，故舉凡應(yīng)用本創(chuàng)作說明書及圖式內(nèi)容所為的等效結(jié)構(gòu)變化，均同理皆包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，核予陳明。如前說明可知，本發(fā)明為提供一種精簡的電路架構(gòu)，通過巧妙地配置電容器，變壓器的藕合線圈及半導體開關(guān)，保有低電流脈沖及開關(guān)元件所承受的低電壓應(yīng)力的特性，成為一確具產(chǎn)業(yè)利用的設(shè)計，且本發(fā)明未見諸于任何刊物，應(yīng)符申請專利的原創(chuàng)性、新穎性及實用性等要件，故依法提出申請，懇請早日賜核專利。
權(quán)利要求
1.一種低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，用以將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出，包括一變壓器，包括至少一次級繞組和同樣匝數(shù)的一第一初級繞組及一第二初級繞組，所述第一初級繞組和第二初級繞組以磁耦合方式，提供輸出交流電壓給所述次級繞組；一第一組串聯(lián)電路，與輸入直流電壓相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一電容器和一第二電容器；一第二組串聯(lián)電路，與輸入直流電壓相并聯(lián)，且包括依序串聯(lián)的所述第一初級繞組、一第三電容器及所述第二初級繞組，其中所述第一初級繞組與第二初級繞組的同極性端點， 分別與輸入直流電壓的正端點與負端點分別連接在一起；一第三組串聯(lián)電路，與所述第三電容器相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一開關(guān)和一第二開關(guān)；一短路線，用以將所述第一電容器和第二電容器的共同端點與所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的共同端點連接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一或第二開關(guān)為一個金屬氧化場效應(yīng)晶體管、主動半導體開關(guān)或機電開關(guān)。
3.一種低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，用以將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出，包括一變壓器，包括至少一次級繞組和同樣匝數(shù)的一第一初級繞組及一第二初級繞組，所述第一組初級繞組和第二組初級繞組以磁耦合方式，提供輸出交流電壓給所述次級繞組；一第一組串聯(lián)電路，與輸入直流電壓相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一電容器和一第二電容器；一第二組串聯(lián)電路，與輸入直流電壓并相聯(lián)，且包括依序串聯(lián)的所述第一初級繞組、一第三電容器及所述第二初級繞組，其中所述第一初級繞組與第二初級繞組的同極性端點， 分別與輸入直流電壓的正端點與負端點分別連接在一起；一第三組串聯(lián)電路，與所述第三電容器相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的第一對開關(guān)和第二對開關(guān)，其中所述第一對開關(guān)包括相互串聯(lián)的一第一開關(guān)及一第三開關(guān)，所述第二對開關(guān)包括相互串聯(lián)的一第二開關(guān)及一第四開關(guān)；一第一二極管，連接在輸入直流電壓的正端點與所述第一開關(guān)及所述第三開關(guān)的共同端點間；一第二二極管，連接在所述第二開關(guān)及所述第四開關(guān)的共同端點與輸入直流電壓的負端點間；一短路線，用以將所述第一電容器和第二電容器的共同端點與所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的共同端點連接在一起。
4.如權(quán)利要求3所述的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第四開關(guān)，為一個金屬氧化場效應(yīng)晶體管、主動半導體開關(guān)或機電開關(guān)。
5.一種低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，用以將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出，包括一變壓器，包括至少一初級繞組和同樣匝數(shù)的一第一次級繞組及一第二次級繞組，所述初級繞組以磁耦合方式，提供輸出交流電壓給所述第一次級繞組和所述第二次級繞組；一第一組串聯(lián)電路，與輸出直流電壓相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一電容器和一第二電容器；一第二組串聯(lián)電路，與輸出直流電壓相并聯(lián)，且包括依序串聯(lián)的所述第一次級繞組、一第三電容器及所述第二次級繞組，其中所述第一次級繞組與第二次級繞組的同極性端點分別與輸出直流電壓的正端點與負端點分別連接在一起；一第三組串聯(lián)電路，與所述第三電容器相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一開關(guān)和一第二開關(guān)；一短路線，將所述第一電容器和第二電容器的共同端點與所述第一開關(guān)和第二的開關(guān)共同端點連接在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一開關(guān)或第二開關(guān)，是一個整流二極管、金屬氧化場效應(yīng)晶體管或主動的半導體開關(guān)。
7.一種低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，用以將輸入交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓輸出，包括一變壓器，包括至少一初級繞組和同樣匝數(shù)的一第一次級繞組及一第二次級繞組，所述初級繞組以磁耦合方式，提供輸出交流電壓給所述第一次級繞組和第二次級繞組；一第一組串聯(lián)電路，與輸出直流電壓相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一電容器和一第二電容器；一第二組串聯(lián)電路，與輸出直流電壓相并聯(lián)，且包括依序串聯(lián)的所述第一次級繞組、一第三電容器與所述第二次級繞組，其中所述第一次級繞組與第二次級繞組的同極性端點分別與輸出直流電壓的正端點與負端點分別連接在一起；一第三組串聯(lián)電路，與所述第三電容器相并聯(lián)，且包括相互串聯(lián)的一第一對開關(guān)和一第二對開關(guān)，其中所述第一對開關(guān)包括相互串聯(lián)的一第一開關(guān)及一第三開關(guān)，所述第二對開關(guān)包括相互串聯(lián)的一第二開關(guān)及一第四開關(guān)；一第一二極管，連接在所述輸入直流電壓的正端點與所述第一開關(guān)及所述第三開關(guān)的共同端點間；一第二二極管，連接在所述第二開關(guān)及所述第四開關(guān)的共同端點與所述輸入直流電壓的負端點間；一短路線，將所述第一電容器和第二電容器的共同端點與所述第一開關(guān)和第二開關(guān)的共同端點連接在一起。
8.如權(quán)利要求7所述的電力轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)或第四開關(guān)是一個整流二極管、金屬氧化場效應(yīng)晶體管或主動的半導體開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低電流漣波的電力轉(zhuǎn)換電路，包括至少一組變壓器次級繞組和三組串聯(lián)電路；其中第一組串聯(lián)電路與直流輸入相并聯(lián)，且包含相互串聯(lián)的第一電容器和第二電容器；第二組串聯(lián)電路與直流輸入相并聯(lián)，且包含依序串聯(lián)的變壓器的第一初級繞組、第三電容器和變壓器的第二初級繞組；第三組串聯(lián)電路與第三電容器相并聯(lián)，且包含相互串聯(lián)的第一開關(guān)和第二開關(guān)，同時，第一組串聯(lián)電路和第三組串聯(lián)電路的兩組中心端點連接在一起。因此，在第一開關(guān)和第二開關(guān)分別導通及截止，將在變壓器的次級繞組產(chǎn)生交流電壓；同時，變壓器的初級側(cè)電路能有效地降低電流漣波和減少開關(guān)元件的電壓應(yīng)力。此拓撲結(jié)構(gòu)除了可以用于換流器電路，也可以應(yīng)用于整流器電路。
文檔編號H02M7/53GK102468779SQ20101053663
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者呂錦山, 黃品諭 申請人:呂錦山