專利名稱：將雙極性結(jié)型晶體管用于緩沖電路的方法和緩沖電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于電力/電子組件的保護(hù)電路，尤指一種緩沖電路以及將雙極性結(jié)型晶體管用于緩沖電路的方法。
背景技術(shù)：
近年來由于電子電路的技術(shù)不斷地發(fā)展，各種電力/電子組件的保護(hù)電路被廣泛地實(shí)施于諸多應(yīng)用中。因此，這些保護(hù)電路的設(shè)計(jì)遂成為相當(dāng)熱門的議題。傳統(tǒng)的保護(hù)電路當(dāng)中，有某些緩沖電路，其構(gòu)造簡單、易于實(shí)施，故被廣泛地應(yīng)用于電力/電子電路。然而，這些傳統(tǒng)的緩沖電路(例如一 RCD緩沖電路)還是有不足之處。例如傳統(tǒng)的緩沖電路的能量損耗很高，且其效率通常很差。又例如傳統(tǒng)的緩沖電路無法確保最高突波電壓值的限制，也就是說，突波電壓值可能超過整體電路所能承受的范圍，故采用傳統(tǒng)的緩沖電路易造成半導(dǎo)體組件的損壞。因此，需要一種新穎的方法來提升緩沖電路的電路保護(hù)的效能。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明之一目的在于提供一種緩沖電路(Snubber Circuit)以及將雙極性結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)用于緩沖電路的方法，以解決上述問題。本發(fā)明的一目的在于提供一種緩沖電路以及將雙極性結(jié)型晶體管用于緩沖電路的方法，以保護(hù)電力/電子組件、降低高頻干擾及突波電壓、及/或改善效率。本發(fā)明的較佳實(shí)施例中提供一種緩沖電路，該緩沖電路包括有至少一阻抗組件、一電容器、以及一雙極性結(jié)型晶體管。尤其是，該緩沖電路中的該至少一阻抗組件是為至少一齊納二極管(Zener Diode)，其中該緩沖電路在采用齊納二極管的情況下的效能較在采用別種阻抗組件的情況下的效能更佳。本發(fā)明于提供上述緩沖電路的同時(shí)，亦對(duì)應(yīng)地提供一種將一雙極性結(jié)型晶體管用于一緩沖電路的方法，該方法包括有下列步驟將該雙極性結(jié)型晶體管的基極(Base)與發(fā)射極(Emitter)導(dǎo)通；以及基于該雙極性結(jié)型晶體管的基極與集電極(Collector)之間的至少一接面特性，利用該雙極性結(jié)型晶體管作為一快速二極管，以供設(shè)置于該緩沖電路。尤其是，該至少一接面特性包括導(dǎo)通快的特性以及恢復(fù)時(shí)間(Storage Time)慢的特性,而且利用該雙極性結(jié)型晶體管作為該快速二極管的步驟另包括利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速地轉(zhuǎn)移至該緩沖電路當(dāng)中的一電容器中，再利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使該電容器中的能量反推回源頭。本發(fā)明的好處之一是，本發(fā)明的緩沖電路的構(gòu)造簡單且易于實(shí)施，同時(shí)能避免相關(guān)技術(shù)的問題。另外，本發(fā)明的緩沖電路以及將雙極性結(jié)型晶體管用于緩沖電路的方法可提供極佳的效率，又能確保最高突波電壓值，使各種電力/電子組件諸如保護(hù)半導(dǎo)體組件獲得最佳的保護(hù)。


圖1為依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例的一種緩沖電路(Snubber Circuit)的示意圖，其中該緩沖電路是為阻抗組件(例如齊納二極管(Zener Diode))-電容器-雙極性結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)緩沖電路,故可簡稱為ZCB緩沖器。圖2至圖9繪示圖1所示的緩沖電路于不同的實(shí)施例中所涉及的實(shí)施細(xì)節(jié)，其中圖2至圖9的實(shí)施例分別對(duì)應(yīng)于類型TA、TB、Tc, TD、TE、TF、Te、與TH。圖10為圖1所示的緩沖電路于某些實(shí)施例中所涉及的電壓，其中該緩沖電路可動(dòng)態(tài)地調(diào)整該電壓。圖11至圖14繪示圖10所示的電壓于不同的實(shí)施例中對(duì)時(shí)間的曲線，其中圖11至圖14所示的實(shí)施例分別對(duì)應(yīng)于狀況CSp CS2、CS3、與CS4。
圖15繪示圖6所示的緩沖電路于一實(shí)施例中在狀況CS1的運(yùn)作。圖16繪示圖6所示的緩沖電路于圖15所示實(shí)施例中的相關(guān)曲線。圖17繪示圖4所示的緩沖電路于一實(shí)施例中在狀況CS2的運(yùn)作。圖18繪示圖4所示的緩沖電路于圖17所示實(shí)施例中的相關(guān)曲線。圖19至圖22為依據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例的一種緩沖電路的不同類型TYPE”TYPE2,TYPE3>TYPE4的示意圖，其中圖19至圖22所示的一系列的緩沖電路是為電容器-雙極性結(jié)型晶體管(BJT)緩沖電路，故可簡稱為CB緩沖器。圖23繪示上述實(shí)施例的緩沖電路諸如ZCB緩沖器與CB緩沖器于一實(shí)施例中所涉及的交換式電源供應(yīng)器。圖24繪示圖2所示的緩沖電路于一實(shí)施例中針對(duì)圖23所示的交換式電源供應(yīng)器中的隔離功率變壓器的一次側(cè)的設(shè)置方案，其中該設(shè)置方案對(duì)應(yīng)于類型TA。圖25繪示圖3所示的緩沖電路于另一實(shí)施例中針對(duì)圖23所示的交換式電源供應(yīng)器中的隔離功率變壓器的二次側(cè)的設(shè)置方案，其中該設(shè)置方案對(duì)應(yīng)于類型TB。其中，附圖標(biāo)記說明如下100、緩沖電路100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、200A、200B、200C、200D110阻抗組件120、電容器C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8130、雙極性結(jié)型晶體管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8A、B端子D1、D2、D3、D4、D5、 齊納二極管D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12G接地端子I_C3、I_D4、I_Q3、電流
I_D2、I_Q2Qa, Qb, Qc金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管T1隔離功率變壓器t時(shí)間Vab端子A對(duì)端子B的電壓V_(d3+d4)、V_D2電壓 Vin輸入電壓Vout輸出電壓
具體實(shí)施例方式圖1為依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例的一種緩沖電路(Snubber Circuit) 100的示意圖，其中緩沖電路100是為阻抗組件(例如齊納二極管(Zener Diode))-電容器(Capacitor)-雙極性結(jié)型晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)緩沖電路,故可簡稱為ZCB緩沖器。于本實(shí)施例中，緩沖電路100包括至少一阻抗組件110 (例如至少一齊納二極管)、一電容器120、以及一雙極性結(jié)型晶體管130。依據(jù)本實(shí)施例，一種將雙極性結(jié)型晶體管130用于一緩沖電路諸如緩沖電路100的方法包括有下列步驟將該雙極性結(jié)型晶體管的基極(Base)與發(fā)射極(Emitter)導(dǎo)通；以及基于該雙極性結(jié)型晶體管的基極與集電極(Collector)之間的至少一接面特性，利用該雙極性結(jié)型晶體管作為一快速二極管，以供設(shè)置于該緩沖電路。尤其是，該至少一接面特性包括導(dǎo)通快的特性、恢復(fù)時(shí)間(Storage Time)慢的特性、變換緩和的特性、以及基極-集電極接面電容C；。小的特性，其中上述利用該雙極性結(jié)型晶體管作為該快速二極管的步驟另包括利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速地轉(zhuǎn)移至該緩沖電路當(dāng)中的一電容器中，再利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使該電容器中的能量反推回源頭，然后利用該變換緩和的特性以及該基極-集電極接面電容Cb。小的特性縮小共振幅度。實(shí)作上，阻抗組件110可用來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。依據(jù)某些實(shí)施例，諸如該第一實(shí)施例的某些變化例，上述的至少一阻抗組件110是為至少一齊納二極管，其中緩沖電路100在采用齊納二極管的情況下的效能較在采用別種阻抗組件的情況下的效能更佳。實(shí)作上，該些實(shí)施例中的齊納二極管可用來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。圖2至圖9繪示圖1所示的緩沖電路100于不同的實(shí)施例中所涉及的實(shí)施細(xì)節(jié)，其中圖2至圖9的實(shí)施例分別對(duì)應(yīng)于類型^^^^與TH。為了便于理解且便于說明，圖2至圖9所示的緩沖電路可分別稱為緩沖電路100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、與 IOOH0如圖2所示，緩沖電路100A包括齊納二極管Dl、電容器Cl、以及雙極性結(jié)型晶體管Ql，其中雙極性結(jié)型晶體管Ql的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至緩沖電路100A的第二端子B，而該電容器Cl的兩端是并聯(lián)于該齊納二極管Dl的兩端，且該雙極性結(jié)型晶體管Ql的集電極是串聯(lián)至該齊納二極管Dl的陰極，而該齊納二極管Dl的陽極是電氣連接至緩沖電路100A的第一端子A。如圖3所示，緩沖電路100B包括齊納二極管Dl1、電容器C6、以及雙極性結(jié)型晶體管Q7，其中雙極性結(jié)型晶體管Q7的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而串聯(lián)至該齊納二極管Dll的陽極，而該電容器C6的兩端是并聯(lián)于該齊納二極管Dll的兩端，且該雙極性結(jié)型晶體管Q7的集電極是電氣連接至緩沖電路IOOB的第二端子B，而該齊納二極管Dll的陰極是電氣連接至緩沖電路100B的第一端子A。如圖4所示，緩沖電路100C包括齊納二極管D2、電容器C2、以及雙極性結(jié)型晶體管Q2，其中雙極性結(jié)型晶體管Q2的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至緩沖電路100C的第二端子B，而該電容器C2的兩端是并聯(lián)于該齊納二極管D2的兩端，且該雙極性結(jié)型晶體管Q2的集電極是串聯(lián)至該齊納二極管D2的陽極，而該齊納二極管Dl的陰極是電氣連接至緩沖電路100C的第一端子A。如圖5所示，緩沖電路100D包括齊納二極管D12、電容器C7、以及雙極性結(jié)型晶體管Q8，其中雙極性結(jié)型晶體管Q8的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而串聯(lián)至該齊納二極管D12的陰極，而該電容器C7的兩端是并聯(lián)于該齊納二極管D12的兩端，且該雙極性結(jié)型晶體管Q8的集電極是電氣連接至緩沖電路100D的第二端子B，而該齊納二極管D12的陽極是電氣連接至緩沖電路100D的第一端子A。如圖6所示，緩沖電路100E包括齊納二極管D3與D4、電容器C3、以及雙極性結(jié)型晶體管Q3，其中雙極性結(jié)型晶體管Q3的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至緩沖電路100E的第二端子B，而該雙極性結(jié)型晶體管Q3的集電極是電氣連接至該電容器C3的一端子，且該電容器C3的另一端子是電氣連接至緩沖電路100E的第一端子A，而齊納二極管D3的陽極是串聯(lián)至齊納二極管D4的陰極，且齊納二極管D3與D4串聯(lián)所形成的模塊分別通過該齊納二極管D3的陰極與該齊納二極管D4的陽極并聯(lián)于該雙極性結(jié)型晶體管Q3的發(fā)射極與集電極。如圖7所示，緩沖電路100F包括齊納二極管D9與D10、電容器C8、以及雙極性結(jié)型晶體管Q6，其中雙極性結(jié)型晶體管Q6的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至該電容器CS的一端子，而該雙極性結(jié)型晶體管Q6的集電極是電氣連接至緩沖電路100F的第二端子B，且該電容器CS的另一端子是電氣連接至緩沖電路100F的第一端子A，而齊納二極管DlO的陽極是串聯(lián)至齊納二極管D9的陰極，且齊納二極管DlO與D9串聯(lián)所形成的模塊分別通過該齊納二極管DlO的陰極與該齊納二極管D9的陽極并聯(lián)于該雙極性結(jié)型晶體管Q6的發(fā)射極與集電極。如圖8所示，緩沖電路100G包括齊納二極管D5與D6、電容器C4、以及雙極性結(jié)型晶體管Q4，其中雙極性結(jié)型晶體管Q4的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至緩沖電路100G的第二端子B，而該雙極性結(jié)型晶體管Q4的集電極是電氣連接至該電容器C4的一端子，且該電容器C4的另一端子是電氣連接至緩沖電路100G的第一端子A，而齊納二極管D5的陽極是串聯(lián)至齊納二極管D6的陰極，且齊納二極管D5與D6串聯(lián)所形成的模塊分別通過該齊納二極管D5的陰極與該齊納二極管D6的陽極并聯(lián)于該雙極性結(jié)型晶體管Q4的集電極與發(fā)射極。如圖9所示，緩沖電路100H包括齊納二極管D7與D8、電容器C5、以及雙極性結(jié)型晶體管Q5，其中雙極性結(jié)型晶體管Q5的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通而電氣連接至該電容器C5的一端子，而該雙極性結(jié)型晶體管Q5的集電極是電氣連接至緩沖電路100H的第二端子B，且該電容器C5的另一端子是電氣連接至緩沖電路100H的第一端子A，而齊納二極管D8的陽極是串聯(lián)至齊納二極管D7的陰極，且齊納二極管D8與D7串聯(lián)所形成的模塊分別通過該齊納二極管D8的陰極與該齊納二極管D7的陽極并聯(lián)于該雙極性結(jié)型晶體管Q5的集電極與發(fā)射極。圖10為圖1所示的緩沖電路100于某些實(shí)施例諸如上述各個(gè)實(shí)施例中所涉及的電壓Vab，即端子A對(duì)端子B的電壓，其中緩沖電路100可動(dòng)態(tài)地調(diào)整電壓Vab?；谏鲜龅闹辽僖唤用嫣匦?，緩沖電路100可利用雙極性結(jié)型晶體管130作為一快速二極管。尤其是，緩沖電路100可利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速地轉(zhuǎn)移至該緩沖電路當(dāng)中的一電容器中、利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使該電容器中的能量反推回源頭、并且利用該變換緩和的特性以及該基極-集電極接面電容Cte小的特性縮小共振幅度，其中上述的阻抗組件110諸如齊納二極管Dl、D2、D3與D4、D5與D6、D7與D8、D9與DIO、D11、以及D12可用來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。圖11至圖14繪示圖10所示的電壓Vab于不同的實(shí)施例中對(duì)時(shí)間t的曲線，其中圖11至圖14所示的實(shí)施例分別對(duì)應(yīng)于狀況CS1、CS2, CS3、與CS40依據(jù)圖11所示的實(shí)施例，狀況CS1代表電壓Vab可大于或等于零并且突波可發(fā)生于電壓Vab大于零的狀況，其中緩沖電路100E與100H適用于狀況CS115依據(jù)圖12所示的實(shí)施例，狀況CS2代表電壓Vab可于正、負(fù)值之間切換并且突波可發(fā)生于電壓Vab大于零(尤其是突波緊隨著電壓Vab的上升緣之后)的狀況，其中緩沖電路100B與100C適用于狀況CS2。依據(jù)圖13所示的實(shí)施例，狀況CS3代表電壓Vab可小于或等于零并且突波可發(fā)生于電壓Vab小于零的狀況，其中緩沖電路100F與100G適用于狀況CS3。依據(jù)圖14所示的實(shí)施例，狀況CS4代表電壓Vab可于正、負(fù)值之間切換并且突波可發(fā)生于電壓Vab小于零(尤其是突波緊隨著電壓Vab的下降緣之后)的狀況，其中緩沖電路100A與100D適用于狀況CS4。圖15繪示圖6所示的緩沖電路100E于一實(shí)施例中在狀況CS1的運(yùn)作，而圖16則繪示圖6所示的緩沖電路100E于圖15所示實(shí)施例中的相關(guān)曲線，其中符號(hào)I_C3、I_D4、與I_Q3分別代表通過電容器C3的電流、通過齊納二極管D4的電流、與通過雙極性結(jié)型晶體管Q3的電流。于本實(shí)施例中，緩沖電路100E可確保最高突波電壓值的限制。尤其是，緩沖電路100E可確保突波電壓值的最大值不超過V_(d3+d4)(即齊納二極管D3的崩潰電壓V_D3與齊納二極管D4的崩潰電壓V_D4的和)。圖17繪示圖4所示的緩沖電路100C于一實(shí)施例中在狀況CS2的運(yùn)作，而圖18則繪示圖4所示的緩沖電路100C于圖17所示實(shí)施例中的相關(guān)曲線，其中符號(hào)I_D2與I_Q2分別代表通過齊納二極管D2的電流與通過雙極性結(jié)型晶體管Q2的電流。于本實(shí)施例中，緩沖電路100C可確保最高突波電壓值的限制。尤其是，緩沖電路100C可確保突波電壓值的最大值不超過V_D2 (即齊納二極管D2的崩潰電壓)。圖19至圖22為依據(jù)本發(fā)明一第二實(shí)施例的一種緩沖電路200的不同類型TYPE1'TYPE2, TYPE3> TYPE4的示意圖，其中緩沖電路200是為電容器(Capacitor)-雙極性結(jié)型晶體管(BJT)緩沖電路，故可簡稱為CB緩沖器。于該第二實(shí)施例中，緩沖電路200包括一電容器120、以及一雙極性結(jié)型晶體管130 (尤其是，在此不需要設(shè)置上述的阻抗組件110)，而緩沖電路200于不同類型TYPEp TYPE2、TYPE3> TYPE4所涉及的實(shí)施細(xì)節(jié)是分別繪示于圖19至圖22。為了便于理解且便于說明，圖19至圖22所示的一系列的緩沖電路可分別稱為緩沖電路 200A、200B、200C、200D。如圖19所示，齊納二極管Dl是從圖2所示的緩沖電路架構(gòu)100A中移除，緩沖電路200A包括電容器Cl以及雙極性結(jié)型晶體管Q1，其中雙極性結(jié)型晶體管Ql的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通并電氣連接至該緩沖電路200A的第二端子B，而該雙極性結(jié)型晶體管Ql的集電極是電氣連接至該電容器Cl的一端子，且該電容器Cl的另一端子是電氣連接至該緩沖電路200A的第一端子A。如圖20所示，齊納二極管Dll是從圖3所示的緩沖電路架構(gòu)100B中移除，緩沖電路200B包括電容器C6以及雙極性結(jié)型晶體管Q7，其中雙極性結(jié)型晶體管Q7的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通并電氣連接至該電容器C6的一端子，而該雙極性結(jié)型晶體管Q7的集電極是電氣連接至該緩沖電路200B的第二端子B，且該電容器C6的另一端子是電氣連接至該緩沖電路200B的第一端子A。如圖21所示，齊納二極管D2是從圖4所示的緩沖電路架構(gòu)100C中移除，緩沖電路200C包括電容器C2以及雙極性結(jié)型晶體管Q2，其中雙極性結(jié)型晶體管Q2的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通并電氣連接至該緩沖電路200C的第二端子B，而該雙極性結(jié)型晶體管Q2的集電極是電氣連接至該電容器C2的一端子，且該電容器C2的另一端子是電氣連接至該緩沖電路200C的第一端子A。如圖22所示，齊納二極管D12是從圖5所示的緩沖電路架構(gòu)100D中移除，緩沖電路200D包括電容器C7以及雙極性結(jié)型晶體管Q8，其中雙極性結(jié)型晶體管Q8的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通并電氣連接至該電容器C7的一端子，而該雙極性結(jié)型晶體管Q8的集電極是電氣連接至該緩沖電路200D的第二端子B，且該電容器C7的另一端子是電氣連接至該緩沖電路200D的第一端子A。其中上述第一實(shí)施例及第二實(shí)施例的緩沖電路100A 100H、200A 200D是可并聯(lián)于一主動(dòng)組件或一負(fù)載，該主動(dòng)組件是為一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)、一二極管(Diode)、一雙極性結(jié)型晶體管(BJT)、一絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、一靜電感應(yīng)晶體管(Static Induction Transistor, SIT)、一閘流體或其組成的電路,而該負(fù)載是為一電感、一電阻、一電容或其組成的電路。圖23繪示上述實(shí)施例的緩沖電路諸如ZCB緩沖器與CB緩沖器于一實(shí)施例中所涉及的交換式電源供應(yīng)器，其中該交換式電源供應(yīng)器包括一輸入整流與濾波電路、一交換組件、一隔離功率變壓器T1、一輸出整流電路、以及一輸出濾波電路，且另包括多個(gè)緩沖電路100A 100H、200A 200D中的至少一部分。于圖23中，左下角的符號(hào)AC代表交流(Alternating Current, AC)輸入，而右下角的符號(hào) DC 代表直流(Direct Current, DC)輸出。圖24繪示圖2所示的緩沖電路100A于一實(shí)施例中針對(duì)圖23所示的交換式電源供應(yīng)器中的隔離功率變壓器T1的一次側(cè)的設(shè)置方案，其中該設(shè)置方案對(duì)應(yīng)于類型TA。于圖24中，符號(hào)G代表接地端子,而符號(hào)Vin與Vrat分別代表輸入電壓與輸出電壓。為了便于理解，圖24中是以對(duì)應(yīng)于類型Ta的緩沖電路100A作為緩沖電路100的例子來說明。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明的限制。該設(shè)置方案亦可予以變化，其中，是可根據(jù)設(shè)置方案的不同而采用分別對(duì)應(yīng)于其它類型Tb、Tc, Td、Te、Tf、Tg, Th、TYPE1, TYPE2, TYPE3、與TYPE4的緩沖電路。例如在采用對(duì)應(yīng)于類型Te的緩沖電路IOOG的狀況下，圖24中的端子A與B之間的架構(gòu)可代換為圖8所示者。又例如在采用對(duì)應(yīng)于類型TYPE1的緩沖電路200A的狀況下，圖24中的端子A與B之間的架構(gòu)可代換為圖19所示者。依據(jù)本實(shí)施例，緩沖電路100A可設(shè)置于交換式電源供應(yīng)器的隔離功率變壓器T1的一次側(cè)。尤其是，緩沖電路100A可和隔離功率變壓器T1的一次側(cè)并聯(lián)，且可和該交換式電源供應(yīng)器中的至少一交換組件(諸如圖23所示的交換組件)串聯(lián)。另外，該交換組件可為一開關(guān)管。例如于本實(shí)施例中，該開關(guān)管可為一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET) Qa。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明的限制。依據(jù)本實(shí)施例的某些變化例，該開關(guān)管可為一個(gè)二極管(其于該些變化例中可取代金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管％)。例如基于該二極管的電壓-電流特性，該二極管可隨著其跨壓自動(dòng)地開啟或關(guān)閉，故可視為自動(dòng)開關(guān)管，其中該二極管的兩端子的設(shè)置方向可依不同的設(shè)計(jì)而決定。依據(jù)本實(shí)施例的某些變化例，該開關(guān)管可為一雙極性結(jié)型晶體管(BJT)、一絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、一靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、一閘流體或其組成的電路(其于該些變化例中可取代金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qa)。于本實(shí)施例中，緩沖電路100A的第一端子A電氣連接至隔離功率變壓器T1的一次側(cè)的一端子，而緩沖電路100A的另一端B則電氣連接至隔離功率變壓器T1的一次側(cè)的另一端子以及該交換組件諸如上述的開關(guān)管(例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管QA)，藉此，在高頻切換時(shí)由該開關(guān)管產(chǎn)生的能量可被緩沖電路100A所吸收以進(jìn)行能量回收運(yùn)作。尤其是，緩沖電路100A可利用上述至少一接面特性進(jìn)行上述的能量回收運(yùn)作。例如緩沖電路100A可利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速的轉(zhuǎn)移至電容器120中，并利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使電容器120中的能量反推回源頭。請(qǐng)注意，在進(jìn)行上述能量回收運(yùn)作時(shí)，緩沖電路100A可利用該變換緩和的特性以及該基極-集電極接面電容Cbe小的特性縮小共振幅度；如此，緩沖電路100A可降低突波電壓，并可提供極佳的效率。圖25繪示圖3所示的緩沖電路100B于另一實(shí)施例中針對(duì)圖23所示的交換式電源供應(yīng)器中的隔離功率變壓器T1的二次側(cè)的設(shè)置方案，其中該設(shè)置方案對(duì)應(yīng)于類型TB。相仿地，于圖25中，符號(hào)G代表接地端子,而符號(hào)Vin與Vrat分別代表輸入電壓與輸出電壓。為了便于理解，圖25中是以對(duì)應(yīng)于類型Tb的緩沖電路100B作為緩沖電路100的例子來說明。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明的限制。該設(shè)置方案亦可予以變化，其中，是可根據(jù)設(shè)置方案的不同而采用分別對(duì)應(yīng)于其它類型TA、Tc, TD、TE、TF、TG, Th、TYPE1, TYPE2,TYPE3、與TYPE4的緩沖電路。例如在采用對(duì)應(yīng)于類型Th的緩沖電路100H的狀況下，圖25中的端子A與B之間的架構(gòu)可代換為圖9所示者。又例如在采用對(duì)應(yīng)于類型TYPE2的緩沖電路200B的狀況下，圖25中的端子A與B之間的架構(gòu)可代換為圖20所示者。依據(jù)本實(shí)施例，緩沖電路100B亦可設(shè)置于隔離功率變壓器T1的二次側(cè)。尤其是，當(dāng)緩沖電路100B (對(duì)應(yīng)于類型Tb)使用于隔離功率變壓器T1的二次側(cè)時(shí)，緩沖電路100B可和圖23所示的輸出整流電路的一開關(guān)管并聯(lián)，藉此，在高頻切換時(shí)由該開關(guān)管產(chǎn)生的能量可被緩沖電路100B所吸收，以利用上述至少一接面特性進(jìn)行能量回收運(yùn)作。例如在該開關(guān)管是為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qb的狀況下，緩沖電路100B可和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qb并聯(lián)，以保護(hù)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qb免受突波電壓的破壞，并可提供極佳的效率。又例如在該開關(guān)管是為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qc的狀況下，緩沖電路IOOB可和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Q。并聯(lián)，以保護(hù)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qc免受突波電壓的破壞，并可提供極佳的效率。這只是為了說明的目的而已，并非對(duì)本發(fā)明的限制。依據(jù)本實(shí)施例的某些變化例，該開關(guān)管可為一個(gè)二極管(其于該些變化例中可取代金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qb或％)。例如基于該二極管的電壓-電流特性，該二極管可隨著其跨壓自動(dòng)地開啟或關(guān)閉，故可視為自動(dòng)開關(guān)管，其中該二極管的兩端子的設(shè)置方向可依不同的設(shè)計(jì)而決定。依據(jù)本實(shí)施例的某些變化例，該開關(guān)管可為一雙極性結(jié)型晶體管(BJT)、一絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、一靜電感應(yīng)晶體管(SIT)、一閘流體或其組成的電路(其于該些變化例中可取代金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管Qb或Qc)。本發(fā)明的好處之一是，本發(fā)明的緩沖電路的構(gòu)造簡單且易于實(shí)施，同時(shí)能避免相關(guān)技術(shù)的問題。另外，本發(fā)明的緩沖電路可并聯(lián)于一主動(dòng)組件或一負(fù)載以保護(hù)負(fù)載所連接的電路，例如設(shè)置于交換式電源供應(yīng)器中以保護(hù)變壓器一次側(cè)連接的交換組件或二次側(cè)連接的輸出整流電路，尤其可吸收主動(dòng)組件在高頻切換時(shí)所產(chǎn)生的突波或噪聲以做能量回收，而可提供極佳的效率，又能確保最高突波電壓值，使各種電力/電子組件諸如保護(hù)半導(dǎo)體組件獲得最佳的保護(hù)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種緩沖電路，該緩沖電路的特征在于包括有至少一阻抗組件；一電容器，該電容器具有一第一端子與一第二端子，其中該電容器的該第一端子是電氣連接至該緩沖電路的一第一端子；以及一雙極性結(jié)型晶體管，其中該雙極性結(jié)型晶體管的發(fā)射極與集電極中的一者是電氣連接至該電容器的該第二端子，且該雙極性結(jié)型晶體管的發(fā)射極與集電極中的另一者是電氣連接至該緩沖電路的一第二端子；其中該至少一阻抗組件和該電容器并聯(lián)、或和該雙極性結(jié)型晶體管的發(fā)射極與集電極并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的緩沖電路，其特征在于，該至少一阻抗組件是為至少一齊納二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的緩沖電路，其特征在于，該雙極性結(jié)型晶體管的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通。
4.如權(quán)利要求1所述的緩沖電路，其特征在于，基于該雙極性結(jié)型晶體管的基極與集電極之間的至少一接面特性，該緩沖電路利用該雙極性結(jié)型晶體管作為一快速二極管。
5.如權(quán)利要求4所述的緩沖電路，其特征在于，該至少一接面特性包括導(dǎo)通快的特性以及恢復(fù)時(shí)間慢的特性，而該緩沖電路利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速地轉(zhuǎn)移至該電容器中，且利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使該電容器中的能量反推回源頭。
6.如權(quán)利要求5所述的緩沖電路，其特征在于，該至少一接面特性另包括變換緩和的特性以及基極-集電極接面電容小的特性，而該緩沖電路利用該變換緩和的特性、該基極-集電極接面電容小的特性縮小共振幅度。
7.如權(quán)利要求6所述的緩沖電路，其特征在于，該阻抗組件是用來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。
8.如權(quán)利要求6所述的緩沖電路，其特征在于，該至少一阻抗組件是為至少一齊納二極管；以及該至少一齊納二極管是用來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。
9.一種將一雙極性結(jié)型晶體管用于一緩沖電路的方法，該方法的特征在于包括有下列步驟將該雙極性結(jié)型晶體管的基極與發(fā)射極導(dǎo)通；以及基于該雙極性結(jié)型晶體管的基極與集電極之間的至少一接面特性，利用該雙極性結(jié)型晶體管作為一快速二極管，以供設(shè)置于該緩沖電路。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該至少一接面特性包括導(dǎo)通快的特性、恢復(fù)時(shí)間慢的特性、變換緩和的特性以及基極-集電極接面電容小的特性；以及利用該雙極性結(jié)型晶體管作為該快速二極管的步驟另包括利用該導(dǎo)通快的特性將漏感能量快速地轉(zhuǎn)移至該緩沖電路當(dāng)中的一電容器中，再利用該恢復(fù)時(shí)間慢的特性使該電容器中的能量反推回源頭；以及利用該變換緩和的特性以及該基極-集電極接面電容小的特性縮小共振幅度。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，另包括利用至少一阻抗組件來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，另包括利用至少一齊納二極管來確保最高突波電壓值的限制并且用來消耗剩余的能量。
13.一種緩沖電路，該緩沖電路的特征在于包括有一電容器，該電容器具有一第一端子與一第二端子，其中該電容器的該第一端子是電氣連接至該緩沖電路的一第一端子；以及一雙極性結(jié)型晶體管，其中該雙極性結(jié)型晶體管的發(fā)射極與集電極中的一者是電氣連接至該電容器的該第二端子，且該雙極性結(jié)型晶體管的發(fā)射極與集電極中的另一者是電氣連接至該緩沖電路的一第二端子。
14.如權(quán)利要求13所述的緩沖電路，其特征在于，該雙極性結(jié)型晶體管的基極與發(fā)射極是被導(dǎo)通。
15.如權(quán)利要求1或13所述的緩沖電路，其特征在于，該緩沖電路是并聯(lián)于一主動(dòng)組件或一負(fù)載，該主動(dòng)組件是為一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管、一二極管、一雙極性結(jié)型晶體管、一絕緣柵雙極晶體管、一靜電感應(yīng)晶體管、一閘流體或其組成的電路，而該負(fù)載是為一電感、一電阻、一電容或其組成的電路。
16.如權(quán)利要求15所述的緩沖電路，其特征在于，當(dāng)該緩沖電路使用于一變壓器的一次側(cè)時(shí)，該緩沖電路是并聯(lián)于變壓器的一次側(cè)且串聯(lián)于至少一開關(guān)管。
17.如權(quán)利要求15所述的緩沖電路，其特征在于，當(dāng)該緩沖電路使用于一變壓器的二次側(cè)時(shí)，該緩沖電路是并聯(lián)于一輸出整流電路的一開關(guān)管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將一雙極性結(jié)型晶體管用于一緩沖電路的方法和緩沖電路。該緩沖電路包括有至少一阻抗組件、一電容器、以及一雙極性結(jié)型晶體管。該緩沖電路是用于保護(hù)電力／電子組件、降低高頻干擾及突波電壓、以及改善效率。尤其是，該緩沖電路中的該至少一阻抗組件可為至少一齊納二極管；針對(duì)保護(hù)電力／電子組件、降低高頻干擾及突波電壓、以及改善效率，該緩沖電路在采用齊納二極管的情況下的效能較在采用別種阻抗組件的情況下的效能更佳。
文檔編號(hào)H02M1/34GK103001478SQ20121034008
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者林國藩 申請(qǐng)人:全漢企業(yè)股份有限公司