CN106469976B - 变换器及电压箝位单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变换器及电压箝位单元，该变换器包含第一桥臂以及电压箝位单元。第一桥臂包含第一开关单元。电压箝位单元包含第一充电支路与第二充电支路。第一充电支路设置以具有第一谐振频率，以吸收第一开关单元的第一突波。第二充电支路设置以具有第二谐振频率，以吸收第一开关单元的第二突波。本发明的变换器与电压箝位单元可吸收开关单元上所产生的不同振荡频率的突波，以达到完善的电压箝位保护。

Description

变换器及电压箝位单元
技术领域
本发明涉及变换器技术领域，且特别涉及一种变换器及电压箝位单元。
背景技术
变换器广泛地应用于相关领域中，例如：太阳能逆变器(solar inverter)、不断电电源供应系统(UPS)、电源调节系统(PCS)，等等。
上述变换器中通常包括开关单元。在变换器的操作过程中，开关单元关断时，会产生电压突波而对变换器中的元件造成影响。在一些技术中，变换器会加入电压箝位保护，以避免开关单元因电压突波而损坏。
目前的技术中，电压箝位保护仅能吸收单一频率的电压突波。然而，随着线路上不同的寄生感值或容值，开关单元关断时所产生的电压突波可能具有多种频率。因此，目前的电压箝位操作仍无法提供开关单元完整的保护。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种变换器。变换器包含第一桥臂以及电压箝位单元。第一桥臂包含第一开关单元。电压箝位单元包含第一充电支路与第二充电支路。第一充电支路设置以具有第一谐振频率，以吸收第一开关单元的第一突波。第二充电支路设置以具有第二谐振频率，以吸收第一开关单元的第二突波。
在一些实施例中，第一充电支路包含第一电容，且第二充电支路包含第二电容，其中第一电容与第一开关单元并联，以吸收第一突波，且第二电容与第一开关单元并联，以吸收第二突波。
在一些实施例中，第一充电支路更包含第一电感，第二充电支路更包含一第二电感。第一电感串联耦接第一电容，第二电感串联耦接第二电容。第一电容与第二电容满足下列特定关系：
其中C1为第一电容的容值，C2为第二电容的容值，FS1为第一谐振频率，FS2为第二谐振频率，且L1为第一电感的感值，L2为第二电感的感值，其中第一谐振频率对应于第一突波的振荡频率，且第二谐振频率对应于第二突波的振荡频率。
在一些实施例中，该第一充电支路更包含一第一二极管，该第一二极管的阳极与该第一电容相连，该第一二极管的阴极与该第一开关单元相连，以吸收该第一突波。该第二充电支路更包含一第二二极管，该第二二极管的阳极与该第二电容相连，该第二二极管的阴极与该第一开关单元相连，以吸收该第二突波。
在一些实施例中，第一二极管与第二二极管由同一二极管实现。
在一些实施例中，电压箝位单元更包含第一放电支路与第二放电支路。第一放电支路耦接于第一电容与输入电源的正极端之间，其中第一电容经由第一放电支路释放电能。第二放电支路耦接于第二电容与输入电源的正极端之间，其中第二电容经由第二放电支路释放电能。
在一些实施例中，第一放电支路与第二放电支路由同一放电支路实现。
在一些实施例中，电压箝位单元更包含第三充电支路。第三充电支路具有第三谐振频率，以吸收相应于第一开关单元的第三突波。第三突波的振荡频率对应于第三谐振频率，且第一谐振频率、第二谐振频率以及第三谐振频率彼此不同。
在一些实施例中，电压箝位单元更包含第三放电支路。第三放电支路耦接于第三充电支路与输入电源的正极端之间，其中第三充电支路经由第三放电支路释放电能。
在一些实施例中，其中第一放电支路、第二放电支路与第三放电支路的至少两者由同一个放电支路实现。
在一些实施例中，第一桥臂更包含第二开关单元。第二开关单元与第一开关单元相串联。其中电压箝位单元更用以吸收第二开关单元的至少一突波。
根据本发明的另一个方面，提供一种电压箝位单元。电压箝位单元包含第一充电支路、第二充电支路、第一放电支路与第二放电支路。第一充电支路并联连接开关单元，并设置以具有第一谐振频率，以吸收开关单元的第一突波。第二充电支路并联连接开关单元，并设置以具有第二谐振频率，以吸收开关单元的第二突波。第一放电支路，耦接于输入电源与第一充电支路之间，以释放第一充电支路的电能。第二放电支路，耦接于输入电源与第二充电支路之间，以释放第二充电支路的电能
在一些实施例中，第一充电支路包含第一电容，第一电容与开关单元并联以吸收第一突波。第二充电支路包含第二电容，第二电容与开关单元并联以吸收第二突波。
在一些实施例中，第一充电支路更包含第一电感，第二充电支路更包含一第二电感。第一电感串联耦接第一电容，第二电感串联耦接第二电容之间。第一电容与该第二电容满足下列特定关系：
其中C1为第一电容的容值，C2为第二电容的容值，FS1为第一谐振频率，FS2为第二谐振频率，且L1为第一电感的感值，L2为第二电感的感值，其中第一谐振频率对应于第一突波的振荡频率，且第二谐振频率对应于第二突波的振荡频率。
在一些实施例中，第一充电支路包含第一二极管，且第二充电支路包含第二二极管。第一二极管的阳极耦接于开关单元，第一二极管的阴极耦接于第一电容，第二二极管的阳极耦接于开关单元，第二二极管的阴极耦接于第二电容。
在一些实施例中，第一二极管及第二二极管由同一二极管实现。
在一些实施例中，第一放电支路及第二放电支路由同一放电支路实现。
在一些实施例中，电压箝位单元更包含第三充电支路与第三放电支路。第三充电支路并联连接于开关单元，具有一第三谐振频率，以吸收相应于开关单元的第三突波，其中第三突波的振荡频率对应于第三谐振频率，且第一谐振频率、第二谐振频率及第三谐振频率彼此不同。第三放电支路连接于第三充电支路与输入电源之间，以释放第三充电支路的电能。
在一些实施例中，其中第一放电支路、第二放电支路及第三放电支路中的至少两者由同一放电支路实现。
综上所述，本发明内容所示的变换器与电压箝位单元可吸收开关单元上所产生的不同振荡频率的突波，以达到完善的电压箝位保护。
附图说明
为让本发明内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：
图1A为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图；
图1B为根据本发明内容的一实施例所绘示的图1A中的开关S2于关断时所产生的突波示意图；
图1C为根据本发明内容的一实施例所绘示的图1A中的二极管D2反向恢复时所产生的突波示意图；
图2为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图；
图3为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图；
图4为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图；
图5为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图；以及
图6为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100、200、300、400、500、600：变换器
120、520、540、620：桥臂
122、124、522、524、622、624、626、628：开关单元
S1、S2、S3、S4：开关
D1、D2、D3、D4、DC1、DC2、DC3：二极管
DCN、DCX、DB1、DB2：二极管
140：电压箝位单元
142_1、142_2、142_N、142_X：充电支路
144_1、144_2、144_3、144_N、142_X：放电支路
RC1、RC2、RC3、RCN、RCX：电阻
LC1、LC2、LCN、LCX：电感
CC1、CC2、CCN、CCX：电容
VBUS、VBUS+、VBUS-：输入电源
N：中性点
A、B、C、N1：连接点
T1、T2：周期
具体实施方式
下文系举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特指次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。
另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。
关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致约”通常指数值的误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。
请参照图1A，图1A为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器100的示意图。如图1A所示，变换器100包含桥臂120以及电压箝位单元140。桥臂120包含开关单元122与开关单元124。开关单元122的第一端耦接至输入电源VBUS，开关单元122的第二端耦接至开关单元124的第一端，且开关单元124的第二端耦接至输入电源VBUS。
于一些实施例中，开关单元122与开关单元124中任一者包含并联的功率半导体开关与二极管。举例而言，如图1A所示，开关单元122包含功率半导体开关S1与二极管D1，且两者相互并联。同样地，开关单元124包含开关S2与二极管D2，且两者相互并联。在各个实施例中，上述的开关S1与开关S2可由各种晶体管实现，例如为绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor,IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)等等。
图1B为根据本发明内容的一实施例所绘示的图1A中的开关S2于关断时所产生的突波示意图。图1C为根据本发明内容的一实施例所绘示的图1A中的二极管D2反向恢复时所产生的突波示意图。
如上所述，于一些实施例中，开关单元122或开关单元124中任一者通常包括功率半导体开关以及与其并联的二极管。为了简化说明，下列各实施例的图式仅以IGBT为例进行说明，但本发明内容并不以此为限。
IGBT和二极管的工作特性不同，例如，当开关单元124关断时，二极管D2上突波的电压峰值(peak value)与其振荡频率1/T2，不同于开关S2两端突波的电压峰值与其振荡频率1/T1。如图1B以及图1C所示，相较于开关S2上的突波电压，二极管D2上的突波电压具有更大的振荡频率和更高的电压峰值。因此，基于上述两者的电压峰值以及振荡频率的不同，于不同的实施例中，通过具有多个支路的电压箝位单元140，开关S2及二极管D2各自产生的突波电压可分别被吸收，以实现更好的保护作用。
电压箝位单元140包含充电支路142_1与充电支路142_2。充电支路142_1设置以具有第一谐振频率FS1，以吸收开关单元124的突波。充电支路142_2设置以具有第二谐振频率FS2，以吸收开关单元124的突波。如此一来，当开关单元124被关断时，其相应产生的不同频率的多个突波可被充电支路142_1与充电支路142_2吸收。等效地，充电支路142_1与充电支路142_2可提供电压箝位保护，以改善开关单元124的可靠度。
如图1A所示，充电支路142_1包含二极管DC1、电感LC1以及电容CC1，且充电支路142_2包含二极管DC2、电感LC2以及电容CC2。二极管DC1的阳极与二极管DC2的阳极耦接至开关单元124的第一端。电感LC1耦接于二极管DC1的阴极与电容CC1之间，且电感LC2耦接于二极管DC2的阴极与电容CC2之间。电容CC1与电容CC2更耦接至开关单元124的另一端。通过此种设置方式，当开关单元124关断时，若多个突波的电压峰值高于母线电压，电容CC1和电容CC2会被充电，以吸收对应的突波，如此，开关单元124两端的突波电压得以降低。
于各个实施例中，充电支路142_1的第一谐振频率FS1可设置为相应于开关S2关断时所产生的突波的振荡频率，且充电支路142_2的第二谐振频率FS2可设置为相应于二极管D2处于反向恢复暂态时所产生的突波的振荡频率。于一些实施例中，充电支路142_1的第一谐振频率FS1与开关S2关断时所产生的突波的振荡频率大致相同，且充电支路142_2的第二谐振频率FS2与二极管D2处于反向恢复暂态时所产生的突波的振荡频率大致相同。于又一些实施例中，充电支路142_1的第一谐振频率FS1等于开关S2关断时所产生的突波的振荡频率，且充电支路142_2的第二谐振频率FS2等于二极管D2处于反向恢复暂态时所产生的突波的振荡频率。
例如，第一谐振频率FS1可通过调整电容CC1的容值与电感LC1的感值而设置，且第二谐振频率FS2可通过调整电容CC2的容值与电感LC2的感值而设置。电容CC1与电容CC2满足下列特定关系：
其中，C1为电容CC1的容值，C2为电容CC2的容值，L1为电感LC1的感值，且L2为电感LC2的感值。
由于开关S2的元件特性相异于二极管D2的元件特性，二极管D2处于反向恢复暂态所产生的的突波的振荡频率通常高于开关S2关断时所产生的突波的振荡频率。在本实施例中，充电支路142_1设置为吸收相应于开关单元124中的开关S2关断时所产生的突波，且充电支路142_2设置为吸收相应于开关单元124中的二极管D2反向恢复时所产生的突波。如此，开关单元124所产生的具有不同频率的多个突波的影响可被电压箝位单元140降低。
于一实施例中，电感LC1与电容CC1设置以操作为电压箝位单元140中的串联谐振电路。当开关S2关断时，电感LC1与电容CC1相应地发生谐振。在串联谐振点，电压箝位单元140的充电支路142_1的阻抗为最低，而使得开关S2所产生的突波可被充电支路142_1充分吸收。等效地，开关S2关断时产生的突波被电压箝位单元140中的电感LC1和电容CC1充分限制。
同样地，当二极管D2处于反向恢复暂态时，电感LC2与电容CC2相应地发生谐振。在串联谐振点，电压箝位单元140的充电支路142_2的阻抗为最低，而使得二极管D2所产生的突波可被充电支路142_2充分吸收。等效地，二极管D2反向恢复暂态时产生的突波被电压箝位单元140中的电感LC2和电容CC2充分限制。
于另一些实施例中，前述的串联谐振电路的串联谐振频率可设置为与其对应的突波的振荡频率相接近。如此，吸收对应突波的功能亦可实现。
于一些实施例中，前述的电感LC1与电感LC2为线路中的寄生电感。例如，可经由模拟或网络分析仪测试充电支路142_1与充电支路142_2，而获取电感LC1与电感LC2的感值，进而相应设置电容CC1与电容CC2的容值。或者，于另一些实施例中，前述的电感LC1与电感LC2可直接通过设置电感元件实现。上述电感LC1与电感LC2的设置方式仅为例示，本发明内容并不以此为限，本领域具有通常知识者可视实际应用调整电感LC1与电感LC2的设置方式。
再者，请再参照图1A，电压箝位单元140更包含放电支路144_1与放电支路144_2。放电支路144_1耦接于充电支路142_1与输入电源VBUS的正极端之间，且放电支路144_2耦接于充电支路142_2与输入电源VBUS的正极端之间。于一些实施例中，放电支路144_1包含电阻RC1，且放电支路144_2包含电阻RC2。电容CC1所吸收的电能经由电阻RC1释放，且电容CC2所吸收的电能经由电阻RC2释放。如此一来，相应于开关S2与二极管D2的电压箝位操作便可持续进行，使其免于突波的影响而损坏。
请参照图2，图2为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器200的示意图。相较于图1A，图2中的变换器200的电压箝位单元140仅设置单一的二极管DC3与电阻RC3。换句话说，于此例中，充电支路142_1与充电支路142_2并未额外设置二极管(亦即图1A中的二极管DC1与DC2)，充电支路142_1与充电支路142_2透过二极管DC3连接至开关单元124。等效而言，即是图1A中的二极管DC1与DC2通过单一二极管DC3实现。
具体而言，如图2所示，充电支路142_1仅包含电容CC1与电感LC1，且充电支路142_2仅包含电容CC2与电感LC2。电容CC1与电容CC2皆透过同一二极管DC3连接至开关单元124，以吸收相应的突波。
同样地，于此例中，电压箝位单元140仅包含单一的放电支路144_3，其可由前述的电阻RC3实现。换句话说，于此例中，电容CC1与电容CC2皆透过同一电阻RC3释放电能。等效而言，即是图1A中的放电支路144_1与144_2通过一个放电支路144_3实现。
上述各实施例的电压箝位单元140中二极管与放电支路的数目仅为例示，本发明内容并不以此为限。各种数目的二极管与放电支路或上述各实施例中的任意组合皆应视为本发明内容所涵盖的范围。例如，于又一些实施例中，电压箝位单元140仍具有二极管DC1与二极管DC2，但仅具有单一的放电支路144_3(亦即仅具有单一电阻RC3)。或者，于一些实施例中，电压箝位单元140仅具有单一二极管DC3，但具有两个放电支路144_1与放电支路144_2。
请参照图3，图3为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器300的示意图。相较于图1A，变换器300中的电压箝位单元140更包含了多个充电支路142_1～142_N以及多个放电支路144_1～144_N。多个充电支路142_1～142_N以及多个放电支路144_1～144_N的设置方式与前述的充电支路142_1、142_2以及放电支路144_1与144_2相似，故不再重复赘述。
于各个实施例中，如先前图2所述，各充电支路142_1～142_N中的至少两者可以通过同一个二极管实现。在又一些实施例中，全部的二极管DC1～DCN可由同一二极管实现。同样地，于各个实施例中，如先前图2所述，各放电支路144_1～144_N中的至少两者可通过同一个放电支路实现。在又一些实施例中，全部的放电支路144_1～144_N可由同一个放电支路实现。
于此例中，多个充电支路142_1～142_N各自的谐振频率可设置为不同，例如，充电支路142_1具有第一谐振频率，充电支路142_2具有第二谐振频率，充电支路142_N具有第N谐振频率，且第一谐振频率、第二谐振频率与第N谐振频率彼此不同，其中N为大于2的正整数。如此一来，多个充电支路142_1～142_N可吸收开关单元124关断时所产生的具有不同振荡频率的多个突波。换句话说，于一些实施例中，考量到线路中的寄生感值、寄生容值或其他变异所造成的影响，通过设置多组具有不同谐振频率的多个充电支路142_1～142_N，可吸收开关单元124所可能产生的具有各种振荡频率的突波。如此，开关单元124的可靠度可更进一步地提升。
请参照图4，图4为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器400的示意图。相较于图3，如图4所示，变换器400中的多个充电支路142_1～142_N设置为与桥臂120并联连接。详细而言，二极管DC1与二极管DC2耦接至开关单元122的第一端，开关单元122的第一端与输入电源VBUS的正极端相连。电容CC1与电容CC2耦接至开关单元124的第二端，且开关单元124的第二端与输入电源VBUS的负极端相连。
相较于前述的实施例，于此例中，开关单元124关断时所产生的突波会通过开关单元122传送至各充电支路142_1～142_N，以对各充电支路142_1～142_N中的电容CC1～CCN～CCN进行充电。等效地，相应的突波被各充电支路142_1～142_N吸收，藉此抑制各突波。此外，于此实施例中，多个充电支路142_1、142_2、…、142_N可同时吸收开关单元122关断时产生的具有相应振荡频率的至少一突波。举例而言，充电支路142_1与充电支路142_2设置以吸收开关单元124的突波，而充电支路142_N-1(图中未示出)与充电支路142_N可设置以吸收开关单元122中的开关S1与二极管D1的突波。也就是说，充电支路142_1～142_N可吸收桥臂120产生的具有不同振荡频率的多个突波。上述设置方式仅为例示，其他类型的设置方式亦应为本发明内容的涵盖范围。
如图4所示，电压箝位单元140还包括放电支路144_1～144_N。放电支路144_1～144_N分别与充电支路142_1～142_N一一对应。各充电支路142_1～142_N中的电容CC1～CCN通过与其对应的放电支路144_1～144_N释放电能。如先前所述，于一些实施例中，各充电支路142_1～142_N中的二极管DC1～DCN的至少两者可以通过同一个二极管实现。在进一步的实施例中，所有的二极管DC1～DCN可通过同一个二极管实现。如先前所述，于一些实施例中，各放电支路144_1～144_N中的至少两者可通过同一个放电支路实现在进一步的实施例中，所有的放电支路144_1～144_N可通过同一个放电支路实现。
请参照图5，图5为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器500的示意图。如图5所示，变换器500包含桥臂520、桥臂540与电压箝位单元140。于此例中，变换器500为T型中性点箝位(T-type neutral point clamped,TNPC)电路。输入电源VBUS+与输入电源VBUS-耦接于中性点N。桥臂520包含开关单元522与开关单元524。开关单元522的第一端耦接至电压箝位单元140，开关单元522的第二端耦接至开关单元524的第一端(以下称连接点N1)，且开关单元524的第二端耦接至输入电源VBUS-的负极端。桥臂540耦接于中性点N与连接点N1之间。桥臂540包含开关单元542与开关单元544。开关单元542与开关单元544串联耦接。详细而言，开关单元542中的开关S4的发射极与开关单元542中的开关S3的发射极相连。前述多个开关单元522、524、542与544的设置方式与前述实施例中的开关单元122、124相同，故不再多做赘述。
电压箝位单元140包含多个充电支路142_1～142_N与142_X以及多个放电支路144_1～144_N与144_X。多个充电支路142_1～142_N耦接于中性点N与输入电源VBUS+的正极端之间。如此，多个充电支路142_1～142_N可吸收开关单元522、开关单元542以及开关单元544所产生的突波，且多个充电支路142_1～142_N可分别经由多个放电支路144_1～144_N释放电能。充电支路142_X设置于中性点N与输入电源VBUS-的负极端之间，以吸收开关单元524、开关单元522、开关单元542以及开关单元544所产生的突波。同样地，充电支路142_X可经由放电支路144_X释放电能。如此一来，变换器500中的各个开关单元522、524、542与544的电压箝位操作便可有效进行。
上述多个充电支路与多个放电支路的数目仅为例示，且本发明内容并不以此为限。例如，于另一些实施例中，可进一步设置更多的充电支路142_X，以吸收具有不同振荡频率的突波。
请参照图6，图6为根据本发明内容的一实施例所绘示的一种变换器600的示意图。如图6所示，变换器600包含桥臂620，二极管DB1、二极管DB2与电压箝位单元140。于此例中，变换器600为二极管中性点箝位(diode neutral-point-clamped,DNPC)电路。
输入电源VBUS+与输入电源VBUS-耦接于中性点N。桥臂620包含开关单元622、开关单元624、开关单元626与开关单元628。开关单元622的第一端耦接至电源VBUS+的正极端，且开关单元622的第二端耦接至开关单元624的第一端(以下称为连接点A)以及二极管DB1的阴极。开关单元624的第二端耦接至开关单元626的第一端(以下称为连接点B)。开关单元626的第二端耦接至开关单元628的第一端(以下称为连接点为C)与二极管DB2的阳极。开关单元628的第二端耦接至电源VBUS-的负极端。其中，二极管DB2的阴极与二极管DB1的阳极相连并耦接至中性点N，二极管DB1的阳极耦接至连接点A，二极管DB2的阴极耦接至连接点C。前述多个开关单元622、624、626与628的设置方式与前述实施例中的开关单元122、124相同，故不再多做赘述。
电压箝位单元140包含多个充电支路142_1～142_N与142_X以及多个放电支路144_1～144_N与144_X。多个充电支路142_1～142_N耦接于二极管DB2的阴极(亦即中性点N)与开关单元622的第一端之间。如此，多个充电支路142_1～142_N可吸收开关单元622以及二极管DB1所产生的突波，且多个充电支路142_1～142_N可分别经由多个放电支路144_1～144_N释放电能。充电支路142_X设置于二极管DB2的阴极(亦即中性点N)与开关单元628的第二端之间，以吸收开关单元628以及二极管DB2所产生的突波。同样地，充电支路142_X可经由放电支路144_X释放电能。如此一来，变换器600中的开关单元622、628与二极管DB1、DB2的电压箝位操作便可有效进行。
上述多个充电支路与多个放电支路的数目仅为例示，且本发明内容并不以此为限。例如，于另一些实施例中，可进一步设置更多的充电支路142_X，藉此吸收具有不同振荡频率的突波。
上述电压箝位单元140的应用仅为例示，但本发明内容并不仅以上述应用为限，其他各种类型的变换器的应用亦应视为本发明内容所涵盖的范围。
综上所述，本发明内容所示的变换器与电压箝位单元可吸收开关单元上所产生的不同振荡频率的突波。等效而言，开关单元关断时产生的突波得以抑制，以达到完善的电压箝位保护。
虽然本发明内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明内容的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明内容的保护范围当视随附的权利要求书为准。

Claims (19)

1.一种变换器，包含：
一第一桥臂，包含一第一开关单元；以及
一电压箝位单元，与该第一桥臂相连，该电压箝位单元包含：
一第一充电支路，设置以具有一第一谐振频率，当该第一开关单元关断时吸收该第一开关单元的一第一突波；以及
一第二充电支路，设置以具有一第二谐振频率，当该第一开关单元关断时吸收该第一开关单元的一第二突波，其中，该第一谐振频率对应该第一突波的振荡频率，该第二谐振频率对应该第二突波的振荡频率。
2.如权利要求1所述的变换器，其中该第一充电支路包含一第一电容，该第一电容与该第一开关单元并联，以吸收该第一突波，且该第二充电支路包含一第二电容，该第二电容与该第一开关单元并联以吸收该第二突波。
3.如权利要求2所述的变换器，其中该第一充电支路还包含一第一电感，该第二充电支路还包含一第二电感，其中该第一电感串联耦接该第一电容，该第二电感串联耦接该第二电容，
其中该第一电容与该第二电容满足下列特定关系：
其中C1为该第一电容的容值，C2为该第二电容的容值，FS1为该第一谐振频率，FS2为该第二谐振频率，且L1为该第一电感的感值，L2为该第二电感的感值，
其中该第一谐振频率对应于该第一突波的一振荡频率，且该第二谐振频率对应于该第二突波的一振荡频率。
4.如权利要求3所述的变换器，其中该第一充电支路还包含一第一二极管，该第一二极管的阳极与该第一电容相连，该第一二极管的阴极与该第一开关单元相连，以吸收该第一突波；
该第二充电支路还包含一第二二极管，该第二二极管的阳极与该第二电容相连，该第二二极管的阴极与该第一开关单元相连，以吸收该第二突波。
5.如权利要求4所述的变换器，其中该第一二极管及该第二二极管由同一二极管实现。
6.如权利要求4所述的变换器，其中该电压箝位单元还包含：
一第一放电支路，耦接于该第一电容及一输入电源的正极端之间，其中该第一电容经由该第一放电支路释放电能；以及
一第二放电支路，耦接于该第二电容及该输入电源的正极端之间，其中该第二电容经由该第二放电支路释放电能。
7.如权利要求6所述的变换器，其中该第一放电支路与该第二放电支路由同一放电支路实现。
8.如权利要求6所述的变换器，其中该电压箝位单元还包含：
一第三充电支路，具有一第三谐振频率，以吸收相应于该第一开关单元的一第三突波，其中该第三突波的一振荡频率对应于该第三谐振频率，且该第一谐振频率、该第二谐振频率以及该第三谐振频率彼此不同。
9.如权利要求8所述的变换器，其中该电压箝位单元还包含：
一第三放电支路，耦接于该第三充电支路及该输入电源的正极端之间，其中该第三充电支路通过该第三放电支路释放电能。
10.如权利要求9所述的变换器，其中该第一放电支路、该第二放电支路及该第三放电支路的至少两者由同一放电支路实现。
11.如权利要求1所述的变换器，其中该第一桥臂还包含一第二开关单元，该第二开关单元与该第一开关单元相串联，该电压箝位单元与该第一桥臂相并联，且更用以吸收该第二开关单元的至少一突波。
12.一种电压箝位单元，包含：
一第一充电支路，并联连接于一开关单元，设置以具有一第一谐振频率，当该开关单元关断时吸收该开关单元的一第一突波；
一第二充电支路，并联连接于该开关单元，设置以具有一第二谐振频率，当该开关单元关断时吸收该开关单元的一第二突波，其中，该第一谐振频率对应该第一突波的振荡频率，该第二谐振频率对应该第二突波的振荡频率；以及
一第一放电支路，耦接于一输入电源与该第一充电支路之间，以释放该第一充电支路的电能；
一第二放电支路，耦接于该输入电源与该第二充电支路之间，以释放该第二充电支路的电能。
13.如权利要求12所述的电压箝位单元，其中该第一充电支路包含一第一电容，该第一电容与该开关单元并联以吸收该第一突波，且该第二充电支路包含一第二电容，该第二电容与该开关单元并联以吸收该第二突波。
14.如权利要求13所述的电压箝位单元，其中该第一充电支路还包含一第一电感，该第二充电支路还包含一第二电感，其中该第一电感串联耦接该第一电容，该第二电感串联耦接该第二电容，
其中该第一电容与该第二电容满足下列特定关系：
其中C1为该第一电容的容值，C2为该第二电容的容值，FS1为该第一谐振频率，FS2为该第二谐振频率，且L1为该第一电感的感值，L2为该第二电感的感值，
其中该第一谐振频率对应于该第一突波的一振荡频率，且该第二谐振频率对应于该第二突波的一振荡频率。
15.如权利要求14所述的电压箝位单元，其中该第一充电支路包含一第一二极管，且该第二充电支路包含一第二二极管，该第一二极管的阳极耦接于该开关单元，该第一二极管的阴极耦接于该第一电容，
该第二二极管的阳极耦接于该开关单元，该第二二极管的阴极耦接于该第二电容。
16.如权利要求15所述的电压箝位单元，其中该第一二极管及该第二二极管由同一二极管实现。
17.如权利要求12所述的电压箝位单元，其中该第一放电支路及该第二放电支路由同一放电支路实现。
18.如权利要求15所述的电压箝位单元，还包含：
一第三充电支路，并联连接于该开关单元，具有一第三谐振频率，以吸收相应于该开关单元的一第三突波，其中该第三突波的一振荡频率对应于该第三谐振频率，且该第一谐振频率、该第二谐振频率及该第三谐振频率彼此不同；以及
一第三放电支路，连接于该第三充电支路与该输入电源之间，以释放该第三充电支路的电能。
19.如权利要求18所述的电压箝位单元，其中该第一放电支路、该第二放电支路及该第三放电支路中的至少两者由同一个放电支路实现。
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