TW201345128A - 零電壓切換電源轉換器 - Google Patents
零電壓切換電源轉換器 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201345128A TW201345128A TW101114365A TW101114365A TW201345128A TW 201345128 A TW201345128 A TW 201345128A TW 101114365 A TW101114365 A TW 101114365A TW 101114365 A TW101114365 A TW 101114365A TW 201345128 A TW201345128 A TW 201345128A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- switch
- side winding
- transformer
- electrically connected
- voltage
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 61
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
一種零電壓切換電源轉換器包含:第一及第二分壓電容、第一及第二開關、旁路二極體、共振電感、第一及第二變壓器、第一至第四二極體、第一及第二輸出電感,及一輸出電容。每一開關有較低的電壓應力,其開關應力等同於輸入電壓,適用於高輸入電壓的應用,且第一及第二開關都能達到零電壓切換操作,減少切換損失,能提高功率轉換效率,且並聯輸出結構具有電流分擔作用,可降低磁性元件之功率損失及熱應力的問題,所以適合高輸出電流應用。
Description
本發明是有關於一種轉換器,特別是指一種零電壓切換電源轉換器。
在論文「B. R. Lin and H. K. Chiang,“Analysis and Implementation of a Soft Switching Interleaved Forward Converter with Current Double Rectifier,”IET Electr. Power Appl.,Vol. 1,No. 5,pp. 697-704,2007.」提出一種習知的電源轉換器。
但是習知的電源轉換器的缺點為:
1.所使用的開關應力是vin/1-D,其中vin為輸入電壓,D為功率開關導通比(duty ratio),當D=0.5,開關應力為2vin,不適合高輸入電壓應用。
2.使用四個開關,增加硬體成本。
因此,本發明之目的,即在提供一種減少開關應力的零電壓切換電源轉換器。
該零電壓切換電源轉換器,包含:一第一分壓電容,具有一接收一輸入電壓的正極的第一端,及一第二端;一第二分壓電容,具有一電連接於該第一分壓電容之第二端的第一端,及一接收該輸入電壓的負極的第二端;一第一開關,具有一電連接於該第一分壓電容之第一端的第一端,及一第二端,且該第一開關受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間;一第二開關,具有一第一端,及一電連接於該第二分壓電容之第二端的第二端,且該第二開關受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間;一旁路二極體,具有一電連接於該第二開關之第一端的陽極及一電連接於該第一開關之第二端的陰極;第一及第二變壓器,每一變壓器具有一個初級側繞組和一個次級側繞組,且每一側電感皆具有一第一端及一第二端,其中,該第一變壓器的初級側繞組的第一端電連接於該第一開關之第一端,該第二變壓器的初級側繞組的第一端電連接於該第一變壓器的初級側繞組的第二端,該第二變壓器的初級側繞組的第二端電連接於該第二開關之第一端,該第二變壓器的次級側繞組的第二端電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端;一共振電感,電連接於該第一分壓電容的第二端與該第一變壓器的初級側繞組的第二端之間;一第一二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第一端的陽極,及一陰極;一第二二極體,具有一電連接於該第二變壓器的次級側繞組的第一端的陽極,及一陰極;一第三二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端的陽極,及一電連接於該第一二極體之陰極的陰極;一第四二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端的陽極,及一電連接於該第二二極體之陰極的陰極;一第一輸出電感,具有一電連接於該第一二極體之陰極的第一端,及一第二端;一第二輸出電感,具有一電連接於該第二二極體之陰極的第一端,及一第二端;及一輸出電容,電連接於該第一輸出電感的第二端與該第一變壓器的次級側繞組的第二端之間,用於提供一輸出電壓。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
如圖1所示,本發明零電壓切換電源轉換器之較佳實施例,包含:第一及第二分壓電容C1、C2、第一及第二開關Q1、Q2、旁路二極體DP、共振電感Lr、第一及第二變壓器T1、T2、第一至第四二極體D1~D4、第一及第二輸出電感L1、L2,及一輸出電容CO。
第一分壓電容C1具有一接收一輸入電壓vin的正極的第一端,及一第二端。
第二分壓電容C2具有一電連接於該第一分壓電容C1之第二端的第一端,及一接收該輸入電壓vin的負極的第二端。
第一開關Q1具有一電連接於該第一分壓電容C1之第一端的第一端,及一第二端,且該第一開關Q 1 受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間。
第二開關Q2具有一第一端,及一電連接於該第二分壓電容C2之第二端的第二端,且該第二開關Q2受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間。
其中,該二開關Q1、Q2皆是N型功率半導體電晶體且實質上是呈交互導通,且該二開關Q1、Q2的導通期間沒有重疊,且該二開關Q1、Q2之第一端是汲極,該二開關Q1、Q2之第二端是源極。
旁路二極體DP具有一電連接於該第二開關Q2之第一端的陽極及一電連接於該第一開關Q1之第二端的陰極。
第一及第二變壓器T1、T2具有一個初級側繞組LP1和一個次級側繞組LP2,且每一側繞組LP1、LP2皆具有一第一端及一第二端,其中,該二繞組LP1、LP2的匝數比為N1:N2,且在本實施例中,該第一端是極性點端、該第二端是非極性點端。其中,在圖1中並無標示出該二變壓器T1、T2的磁化電感及漏電感,將於後文中說明。
第一變壓器T1的初級側繞組LP1的第一端電連接於該第一開關Q1之第一端。
第二變壓器T2的初級側繞組LP1的第一端電連接於該第一變壓器T1的初級側繞組LP1的第二端。第二變壓器T2的初級側繞組LP1的第二端電連接於該第二開關Q2之第二端。第二變壓器T2的次級側繞組LP2的第二端電連接於該第一變壓器T1的次級側繞組LP2的第二端。
共振電感Lr電連接於該第一分壓電容C1的第二端與該第一變壓器T1的初級側繞組LP1的第二端之間。
第一二極體D1具有一電連接於該第一變壓器T1的次級側繞組LP2的第一端的陽極,及一陰極。
第二二極體D2具有一電連接於該第二變壓器T2的次級側繞組LP2的第一端的陽極,及一陰極。
第三二極體D3具有一電連接於該第一變壓器T1的次級側繞組LP2的第二端的陽極,及一電連接於該第一二極體D1之陰極的陰極。
第四二極體D4具有一電連接於該該第一變壓器T1的次級側繞組LP2的第二端的陽極,及一電連接於該第二二極體D2之陰極的陰極。
第一輸出電感L1具有一電連接於該第一二極體D1之陰極的第一端,及一第二端。
第二輸出電感L2具有一電連接於該第二二極體D2之陰極的第一端,及一第二端。
輸出電容CO電連接於該第一輸出電感L1的第二端與該第一變壓器T1的次級側繞組LP2的第二端之間,用於提供一輸出電壓vo到一負載。
參閱圖2,為本實施例的操作時序圖,其中,參數vg1、vg2分別代表控制該第一及第二開關Q1、Q2是否導通的電壓,參數vCr1、vCr2分別代表該第一及第二開關Q1、Q2的寄生電容Cr1、Cr2的跨壓,參數iLm1、iLm2分別代表流經該二變壓器T1、T2的磁化電感Lm1、Lm2之電流,參數iLr代表流經該共振電感Lr之電流,參數i D1 ~i D4 分別代表流過第一至第四二極體D1~D4的電流,參數iL1、iL2分別代表流過該第一輸出電感L1的電流、流過該第二輸出電感L2的電流,參數iLo代表總輸出電流。依據該二開關Q1、Q2的切換,本實施例會在十種模式下操作,且在以下模式中會於圖示中畫出該二變壓器T1、T2的磁化電感Lm1、Lm2及其漏電感L l1 、L l2 ,且導通的元件以實線表示,不導通的元件以虛線表示,以下分別針對每一模式進行說明且令該二開關Q1、Q2的責任導通週期D<0.5。
且以下分析,假設條件為:
1.第一及第二變壓器T1、T2的匝數比相等且磁化電感值相等(Lm1=Lm2=Lm),且漏電感相等L l 1=L l 2=L l 。
2.磁化電感L m 遠大於共振電感Lr及漏電感Ll,即Lm>>Lr,Lm>>Ll。
3.第一及第二分壓電容C1、C2的電容值遠大於第一及第二開關Q1、Q2的寄生電容Cr1、Cr2。
4.第一及第二輸出電感L1、L2的電感值相等,即L 1=L 2。
5.輸出電容CO很大,輸出電壓v o 可視為常數。
6.操作在連續導通模式(CCM)。
7.儲存於共振電感Lr及漏電感L l1 、L l2 的能量大於寄生電容C r 1、C r 2的能量,以達成零電壓切換(Zero voltage switching,ZVS)操作。
模式一(時間:t 0 ~t 1 ):
參閱圖2及圖3a,第一開關Q1導通,而第二開關Q2不導通。
第一開關Q1處於導通狀態,使儲存於分壓電容C1的能量藉由變壓器T1傳遞至負載,其詳細操作為:流經第一輸入電感Lm1的電流i Lm 1線性上升,且第一開關Q1二端跨壓v Cr 1=0,因此第一變壓器T1之初級側繞組LP1跨壓近似於第一分壓電容C1之電壓v P 1 v C 1>0,且於第一變壓器T1之次級側繞組LP2產生一感應電壓v S 1=nv C 1>0而使第一二極體D1導通、第三二極體D3不導通,且磁化電感Lm1的電壓v L 1=v S 1-v o >0,其電流i L 1線性上升,斜率為v C 1/L m 。
第二開關Q2處於不導通狀態,因此其跨壓等同於輸入電壓v Cr 2=v in ,第二變壓器T2經由旁路二極體DP作磁通重置,第二變壓器T2的初級側繞組LP1跨壓v P 2 -v P 1<0,而使第二二極體D2不導通、第四二極體D4導通,第二輸出電感L2的電壓v L 2=-V o ,且第二輸出電感L2的電流i L 2線性下降,因此總輸出電流i L o=i L 1+i L 2會有漣波相消的效果。
模式二(時間:t 1 ~t 2 ):
參閱圖2及圖3b,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
第一分壓電容C1提供一電流i Q 1對第一開關Q 1 之寄生電容Cr 1 充電,使其電壓vCr 1 上升,由於旁路二極體DP導通,電壓vCr 1 和vCr 2 滿足vCr 1 +vCr 2 =vin,所以第二開關Q 2 之寄生電容Cr2放電,使其電壓vCr 2 下降。由於第一及第二開關Q 1 、Q 2 的寄生電容Cr 1 和Cr 2 非常小,vCr 1 上升和vCr 2 下降非常快,因此本階段歷時很短,第一輸入電感Lm1之電流iLm1可視為常數,同時i1=niL1,因此第一開關Q1之寄生電容電容Cr1受電流iQ1快速充電。
當vCr1上升至vC1,vCr2下降至vC2,第一變壓器T1之初級側繞組LP1的電壓vP1=0,第二變壓器T2之次級側繞組LP2的電壓vP2=0,因此vS1=0而且vS2=0,進入模式三。
模式三(時間:t2~t3 ):
參閱圖2及圖3c,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
共振電感Lr,第一及第二漏電感Ll1和Ll2、第一及第二開關Q1、Q2之寄生電容C r 1和Cr2形成共振電路,第一開關Q1跨壓v Cr 1持續上升,第二開關Q2跨壓vCr2持續下降,共振電感Lr跨負電壓,其電流iLr下降,而使流經第一二極體D1的電流iD1遞減,流經第三二極體D3的電流i D3 遞增,流經第二二極體D2的電流iD2遞增,流經第四二極體D4的電流iD4遞減。
在模式三的共振電感L r 及漏電感Ll1、Ll2的初始儲能必須大於第二開關Q2之寄生電容Cr2的初始儲能,方能使第二開關Q2跨壓vCr2下降至零,達到ZVS的條件。
當第二開關Q 2跨壓vCr2下降至0,第二開關Q2的本體二極體(body diode)DQ2導通,模式三結束。
模式四(時間: t 3~t 4 ):
參閱圖2及圖3d,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
模式四開始時,第二開關Q2跨壓vCr2箝位在零,而且vCr1=vin,且第二開關Q2之本體二極體DQ2導通,由於第二開關Q2之跨壓為零,在電流iQ2變成正值之前,必須將Q2切換為導通,達成ZVS操作,並進到模式五。
模式五(時間:t4~t5 ):
參閱圖2及圖3e,第一開關Q1不導通,而第二開關Q2導通。
模式五電路操作與模式四相同,故不重述。
當第三二極體D3的電流iD3上升至iL1,第二二極體D2的電流iD2上升至iL2,換向完成,同時第一及第四二極體D1和D4轉變成截止,模式五結束。
模式六(時間:t5~t6 ):
參閱圖2及圖3f,第一開關Q1不導通,而第二開關Q2導通。
第三二極體電流iD3=iL1,第二二極體電流iD2=iL2,第二輸入電感的電壓vP2 vC2,其電流iLm2線性上升且斜率為vC2/Lm,第二變壓器T 2的次級側繞組LP2的電壓vS2=nvP2>0,此時儲存在第二分壓電容C2之能量藉由第二變壓器T2傳遞至輸出負載。且第一變壓器T1經由旁路二極體DP作磁通重置(flux resetting),且vP1=-vP2,因此電流i Lm 1線性下降。在輸出電感電流方面,因為vL2=vS2-vo>0,i L 2線性上升;vL1=-vo,iL1線性下降,所以總輸出電流iLo=iL1+iL2會有漣波相消的效果。
模式七(時間: t 6~t 7 ):
參閱圖2及圖3g,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
電流iQ2為正值對第二開關Q2之寄生電容Cr2充電,使其電壓vCr2上升,由於旁路二極體DP導通,電壓vCr1和vCr2滿足vin=vCr1+vCr2,所以第一開關Q1之寄生電容Cr1放電,其電壓v Cr 1下降。由於第一及第二開關Q1、Q2的寄生電容Cr1和Cr2非常小,vCr2上升和vCr1下降非常快,因此模式七歷經的時間很短。
當第二開關Q2跨壓vCr2上升至vC2,此時vCr1下降至vC1,第二變壓器T2的初級側繞組LP1的電壓vP2=0,且第一變壓器T1的初級側繞組LP1的電壓vP1=0,使第一及第四二極體D1及D2開始導通,本階段結束。
模式八(時間: t 7 ~t 8 ):
參閱圖2及圖3h,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
第一及第二變壓器T1、T2的初級側繞組的電壓vP1和vP2箝位於零,iLm1和iLm2保持常數。共振電感Lr、漏電感Ll1和Ll2及第一及第二開關的寄生電容Cr1和Cr2形成共振電路,vCr2持續上升,vCr1持續下降。共振電感跨正電壓,其電流iLr上升。電流iD1遞增,iD3遞減,同時iD2遞減,iD4遞增。且共振電感及漏電感的初始儲能必須大於第一開關Q1的寄生電容Cr1的初始儲能,方能使第一開關跨壓vCr1下降至零,達到ZVS的條件。
當第一開關電壓vCr1下降至零,其本體二極體DQ1導通,進到模式九。
模式九(時間: t 8 ~ t 9 ):
參閱圖2及圖3i,第一及第二開關Q1、Q2皆不導通。
電流流經第一開關Q1之本體二極體DQ1,第一開關Q1之跨壓為零,且第二開關Q2之跨壓vCr2=vin。因為vCr1=0,在第一開關電流iQ1變成正值之前,必須將第一開關Q1切換為導通,達成ZVS操作。又共振電感電壓vLr=vC1Lr/(Lr+0.5L1),共振電感電流iLr線性上升。
當第一開關Q1切換為導通時,達成ZVS操作,模式九結束。
模式十(時間:t9~t10 ):
參閱圖2及圖3i,第一開關Q1導通,且第二開關Q2不導通。
模式十電路操作與模式九相同。
當第一二極體電流iD1上升至iL1,第四二極體電流iD4上升至iL2,換向完成,第二及第三二極體D2和D3轉變為截止,模式十結束。
理論分析
由上述可知Lm>>Lr,Lm>>L1,且第一開關Q1導通、第二開關Q2不導通時,vP1 vC1;當第一開關Q 1為不導通、第二開關Q 2為導通時,v P 1=-v C 2。根據伏秒平衡定理,則
DvC1+(1-D)(-vC2)=0 (1)
其中第一開關Q1的導通比(duty ratio)為D,又因為
v C 1+v C 2=v in (2)
由式(1)(2)式可推出
vC1=(1-D)vin,vC2=Dvin (3)
令n=N2/N1,電壓轉換比分析如下,當第一開關Q1為導通、第二開關Q2為不導通時,第一輸出電感L1電壓如式(4)所示:
vL1=nvC1-vo=n(1-D)vin-vo (4)
當第一開關Q1為不導通、第二開關Q2為導通時,第一輸出電感L1電壓如式(5)所示:
vL1=-vo (5)
穩態時,第一輸出電感L1滿足伏秒平衡定理。因此
D[n(1-D)vin-vo]+(1-D)(-vo)=0 (6)
可得電壓轉換比
由式(7)可知最大的電壓轉換比在開關導通比D=0.5時。
實驗模擬
由圖4可知,在vin=400 V時,第一開關Q1之跨壓vQ1,ds都下降至零後,驅動信號vg1才切換為導通,達到ZVS性能,而第二開關Q2之跨壓vQ2,ds都下降至零後,驅動信號vg2才切換為導通,達到ZVS性能。從圖中可知其電壓應力皆為v in ,模擬結果符合第一及第二開關Q1、Q2具有低電壓應力。
如圖5為輸出電感電流iL1、iL2、iLo的波形量測圖,由模擬波形可知:在穩態操作下,iL1和iL2漣波反相,確實使漣波ΔiLo降低許多(ΔiL1 ΔiL2 2.7A→ΔiLo 0.4A),可選用較小的輸出濾波電容元件,可使得轉換器體積減小,提高功率密度。另外,IL1=IL2=10A確實分擔總輸出電流(20 A),可分散磁性元件的功率損失及熱應力,且具有高輸出電流且低輸出電流漣波的性能。
如圖6為該等二極體D1~D4的電流模擬圖,從圖中可知當第一開關Q1為導通時,第一二極體D1截止,第三二極體D3導通,等第一開關Q1為不導通時,第二開關Q2為導通時,二極體D1導通,二極體D3截止,此階段為和電流換向;當第二開關Q2為導通時,第二二極體D2導通,第四二極體D4截止,等第二開關Q2為不導通時,第一開關Q1為導通時,第二二極體D2截止,第四二極體D4導通,此階段為二極體電流iD2、iD4換向,=io/2=10A
綜上所述,上述實施例具有以下優點:
1.每一開關Q1、Q2有較低的電壓應力,其開關應力等同於輸入電壓vin,適用於高輸入電壓的應用。
2.只包含二個開關Q1、Q2,能降低硬體成本。
3.第一及第二開關Q1、Q2都能達到零電壓切換(ZVS)操作,減少切換損失,能提高功率轉換效率。
4.因為並聯輸出結構具有電流分擔作用,可降低磁性元件之功率損失及熱應力的問題,所以適合高輸出電流應用。
5.具有輸出電流漣波相消作用,所以具有低輸出電流漣波。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
C1...第一分壓電容
C2...第二分壓電容
Q1...第一開關
Q2...第二開關
Dp...旁路二極體
Lr...共振電感
T1...第一變壓器
T2...第二變壓器
LP1...初級側繞組
LP2...次級側繞組
D1~D4...第一至第四二極體
L1...第一輸出電感
L2...第二輸出電感
CO...輸出電容
vin...輸入電壓
vo....輸出電壓
Lm1~Lm2...磁化電感
L l1 ~L l2 ...漏電感
Cr1~Cr2...寄生電容
DQ1~DQ2...本體二極體
圖1是本發明零電壓切換電源轉換器之較佳實施例的一電路圖;
圖2是該較佳實施例的一時序圖;
圖3a是該較佳實施例於模式一的一電路圖;
圖3b是該較佳實施例於模式二的一電路圖;
圖3c是該較佳實施例於模式三的一電路圖;
圖3d是該較佳實施例於模式四的一電路圖;
圖3e是該較佳實施例於模式五的一電路圖;
圖3f是該較佳實施例於模式六的一電路圖;
圖3g是該較佳實施例於模式七的一電路圖;
圖3h是該較佳實施例於模式八的一電路圖;
圖3i是該較佳實施例於模式九的一電路圖;
圖3j是該較佳實施例於模式十的一電路圖;
圖4是該較佳實施例的第一種模擬圖;
圖5是該較佳實施例的第二種模擬圖;及
圖6是該較佳實施例的第三種模擬圖。
C1...第一分壓電容
C2...第二分壓電容
Q1...第一開關
Q2...第二開關
DP...旁路二極體
Lr...共振電感
T1...第一變壓器
T2...第二變壓器
LP1...初級側繞組
LP2...次級側繞組
D1~D4...第一至第四二極體
L1...第一輸出電感
L2...第二輸出電感
CO...輸出電容
vin...輸入電壓
vo...輸出電壓
Claims (8)
- 一種零電壓切換電源轉換器,包含:一第一分壓電容,具有一接收一輸入電壓的正極的第一端,及一第二端;一第二分壓電容,具有一電連接於該第一分壓電容之第二端的第一端,及一接收該輸入電壓的負極的第二端;一第一開關,具有一電連接於該第一分壓電容之第一端的第一端,及一第二端,且該第一開關受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間;一第二開關,具有一第一端,及一電連接於該第二分壓電容之第二端的第二端,且該第二開關受控制以切換於導通狀態和不導通狀態間;一旁路二極體,具有一電連接於該第二開關之第一端的陽極及一電連接於該第一開關之第二端的陰極;第一及第二變壓器,每一變壓器具有一個初級側繞組和一個次級側繞組,且每一側電感皆具有一第一端及一第二端,其中,該第一變壓器的初級側繞組的第一端電連接於該第一開關之第一端,該第二變壓器的初級側繞組的第一端電連接於該第一變壓器的初級側繞組的第二端,該第二變壓器的初級側繞組的第二端電連接於該第二開關之第一端,該第二變壓器的次級側繞組的第二端電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端;一共振電感,電連接於該第一分壓電容的第二端與該第一變壓器的初級側繞組的第二端之間;一第一二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第一端的陽極,及一陰極;一第二二極體,具有一電連接於該第二變壓器的次級側繞組的第一端的陽極,及一陰極;一第三二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端的陽極,及一電連接於該第一二極體之陰極的陰極;一第四二極體,具有一電連接於該第一變壓器的次級側繞組的第二端的陽極,及一電連接於該第二二極體之陰極的陰極;一第一輸出電感,具有一電連接於該第一二極體之陰極的第一端,及一第二端;一第二輸出電感,具有一電連接於該第二二極體之陰極的第一端,及一第二端;及一輸出電容,電連接於該第一輸出電感的第二端與該第一變壓器的次級側繞組的第二端之間,用於提供一輸出電壓。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,該第一及第二變壓器的匝數比相等。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,每一次級側繞組的第一端是極性點端,每一次級側繞組的第二端是非極性點端。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,每一初級側繞組的第一端是極性點端,每一初級側繞組的第二端是非極性點端。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,該第一開關是一N型功率半導體電晶體,且該第一開關的第一端是汲極,該第一開關的第二端是源極。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,該第二開關是一N型功率半導體電晶體,且該第二開關的第一端是汲極,該第二開關的第二端是源極。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,該第一及第二開關的導通期間沒有重疊。
- 依據申請專利範圍第1項所述之零電壓切換電源轉換器,其中,該第一及第二輸出電感的電感值相等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101114365A TWI439034B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Zero voltage switching power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101114365A TWI439034B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Zero voltage switching power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201345128A true TW201345128A (zh) | 2013-11-01 |
| TWI439034B TWI439034B (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=49990378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101114365A TWI439034B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | Zero voltage switching power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI439034B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110784110A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 法雷奥西门子新能源汽车挪威有限公司 | 谐振直流-直流电压转换器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI580167B (zh) * | 2016-08-18 | 2017-04-21 | 單級降壓轉換器 | |
| TWI572127B (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-21 | 崑山科技大學 | 串聯輸入並聯輸出零電壓切換順向式高降壓轉換器 |
-
2012
- 2012-04-23 TW TW101114365A patent/TWI439034B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110784110A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 法雷奥西门子新能源汽车挪威有限公司 | 谐振直流-直流电压转换器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI439034B (zh) | 2014-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI596880B (zh) | 準諧振半橋轉換器及其控制方法 | |
| TWI382642B (zh) | Resonant circuit with narrow operating frequency band and resonant power converter | |
| CN103490628B (zh) | 一种单相高增益升压变换器 | |
| TWI569565B (zh) | Staggered high boost DC converter | |
| TW201914194A (zh) | 高升壓轉換器 | |
| TW201541829A (zh) | 高效率大範圍輸出電壓之直流電源昇壓電路 | |
| TWI580166B (zh) | 交錯式升壓轉換器 | |
| CN109951072A (zh) | 基于Sepic电路的新型软开关高升压比变换器及其工作方法 | |
| TWI439034B (zh) | Zero voltage switching power converter | |
| CN109639132B (zh) | 一种谐振开关电容变换器 | |
| CN101325368B (zh) | 三绕组耦合电感实现的交错并联降压型变换器 | |
| CN103368401A (zh) | 具控制开关的电源转换装置 | |
| TWI694667B (zh) | 高升壓轉換器 | |
| CN202889200U (zh) | 电源转换装置 | |
| TWI587618B (zh) | High buck converter | |
| TWI441430B (zh) | 具漏感能量回收高升壓直流-直流轉換系統 | |
| TWI441435B (zh) | Low voltage stress DC converter | |
| CN103762852B (zh) | 双耦合电感的高效率高增益dc-dc变换器 | |
| KR102413600B1 (ko) | 자기구동 동기 스위치를 이용한 비절연 고전압 출력 dc-dc 컨버터 | |
| CN103490625B (zh) | 一种升压式直流变换器 | |
| Chen et al. | A novel interleaved LLC resonant converter | |
| TWI501527B (zh) | 單輔助開關之交錯式高升壓比柔切式轉換器 | |
| CN103633833B (zh) | 一种单管Boost-Buck-Boost变换器 | |
| TWI658684B (zh) | High buck converter | |
| TWI580167B (zh) | 單級降壓轉換器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |