CN112087150A - 隔离型升压转换器 - Google Patents

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Abstract

一种隔离型升压转换器，包含变压器、第一桥臂、第二桥臂以及升压电路。变压器包含具有次级侧第一接点与次级侧第二接点。第一桥臂包含第一二极管与第二二极管，第二桥臂包含第三二极管与第四二极管。升压电路包含阳极对接于第一接点的两二极管，阴极分别耦接于第一桥臂上接点与第二桥臂上接点、阴极对接于第二接点的两二极管，阳极分别耦接于第一桥臂下接点与第二桥臂下接点，且第二接点耦接第一接点，以及至少两电容耦接次级侧第一接点与次级侧第二接点。

Description

隔离型升压转换器
技术领域
本发明涉及一种隔离型升压转换器，特别涉及一种具高升压比的隔离型升压转换器。
背景技术
请参见图1所示，其为相关技术的非隔离式升压转换器的电路方框图。如果需要高电压转换比(升压比)，例如大于10倍，则使用两个或两个以上的升压(DC-DC)转换器来实现高升压比的要求。如图1所示的第一直流升压转换器与第二直流升压转换器。其中，升压转换器之一的电压增益约为4倍。然而，普通的非隔离式升压转换器的缺点是较高的电路元件成本和较低的转换效率。
请参见图2所示，其为相关技术的推挽式转换器的电路图。推挽式转换器具有通过隔离变压器实现电隔离的优势。通过调节隔离变压器的线圈匝数，可以实现推挽式转换器的高升压比(电压转换比)。例如，通过用调整后的线圈匝数转换40至60伏特的输入电压，可以实现380伏特的输出电压。然而，如果电压转换比太高，则次级侧线圈匝数过多会造成隔离变压器的漏感增加，导致开关和/或二极管的应力更高。此外，需要使用具有较高额定电压的元件，并且开关的导通电阻变大，将会导致电路成本增加，效率降低以及变压器体积增大。
请参见图3所示，其为相关技术的半桥转换器的电路图。类似于图2所示的推挽转换器，包括通过调节变压器来改变电压转换率，这与推挽式转换器的缺点相同。此外，图2所示的推挽转换器和图3中所示的半桥转换器均使用开关的硬切换以及变压器的第一象限和第三象限操作，此处象限是指变压器于B-H曲线的主要操作区域(忽略磁滞现象)。
请参见图4与图5所示，其是分别为相关技术的全桥LLC谐振转换器与半桥LLC谐振转换器的电路图。两种LLC谐振转换器的开关可以使用谐振技术在ZVS(零电压切换)下工作，通常设计开关频率操作在谐振点附近。通过调节隔离变压器的线圈匝数，可以实现LLC谐振转换器的高电压转换比。然而，如果电压转换率太高，则线圈匝数过多会导致变压器的线圈匝数增加，变压器的体积增加以及效率降低。此外，图4所示的全桥LLC谐振转换器与图5所示的半桥LLC谐振转换器提供了变压器的第一象限和第三象限操作。
请参见图6所示，其为相关技术的全桥转换器的电路图。全桥转换器的开关可通过相位控制技术在ZVS条件下工作，与推挽式转换器相比，具有较少的开关损耗。通过调节隔离变压器的线圈匝数，可以实现全桥转换器所需的输出电压。然而，为了实现高升压比(电压转换比)，过多的线圈匝数导致更大的变压器体积，更高的半导体开关应力以及更低的转换效率。
在以上几种常见的隔离转换器中，其隔离变压器工作在第一象限和第三象限中。本公开提出了一种具有高升压比的隔离型升压转换器，其可以在第一象限和第三象限中操作。可以通过对电容器充电以建立高输出电压来实现隔离转换器的高升压比，能够有效地减少隔离变压器的线圈匝数。由于减少了隔离变压器的线圈匝数，因此将提高升压电路的效率，降低电路元件成本并减小体积。
为此，如何设计出一种隔离型升压转换器，来解决前述的技术问题，乃为本公开发明人所研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔离型升压转换器，解决现有技术的问题。
为实现前揭目的，本发明所提出的隔离型升压转换器包含变压器、第一桥臂、第二桥臂以及升压电路。变压器包含具有次级侧第一接点与次级侧第二接点的次级侧。第一桥臂包含第一二极管与第二二极管，第一二极管的阴极耦接直流正输出接点，第一二极管的阳极耦接第一桥臂上接点，第二二极管的阳极耦接直流负输出接点，第二二极管的阴极耦接第一桥臂下接点。第二桥臂包含第三二极管与第四二极管，第三二极管的阴极耦接直流正输出接点，第三二极管的阳极耦接第二桥臂上接点，第四二极管的阳极耦接直流负输出接点，第四二极管的阴极耦接第二桥臂下接点。升压电路包含阳极对接于第一接点的两二极管，阴极分别耦接于第一桥臂上接点与第二桥臂上接点、阴极对接于第二接点的两二极管，阳极分别耦接于第一桥臂下接点与第二桥臂下接点，且第二接点耦接第一接点，以及至少两电容耦接次级侧第一接点与次级侧第二接点。
通过所提出的隔离型升压转换器，提高升压电路的效率，降低电路元件成本并减小体积。
本发明的另一目的在于提供一种隔离型升压转换器，解决现有技术的问题。
为实现前揭目的，本发明所提出的隔离型升压转换器包含变压器、第一桥臂、第二桥臂以及升压电路。变压器包含具有次级侧第一接点、次级侧第二接点以及中心抽头接点的次级侧。第一桥臂包含第一二极管与第二二极管，第一二极管的阴极耦接直流正输出接点，第一二极管的阳极耦接第一桥臂上接点，第二二极管的阳极耦接直流负输出接点，第二二极管的阴极耦接第一桥臂下接点。第二桥臂包含第三二极管与第四二极管，第三二极管的阴极耦接直流正输出接点，第三二极管的阳极耦接第二桥臂上接点，第四二极管的阳极耦接直流负输出接点，第四二极管的阴极耦接第二桥臂下接点。升压电路包含阳极对接于第一接点的两二极管，阴极分别耦接于第一桥臂上接点与第二桥臂上接点、阴极对接于第二接点的两二极管，阳极分别耦接于第一桥臂下接点与第二桥臂下接点，且第二接点耦接第一接点与中心抽头接点，以及四电容耦接次级侧第一接点与次级侧第二接点。
通过所提出的隔离型升压转换器，提高升压电路的效率，降低电路元件成本并减小体积。
为了能更进一步了解本发明为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1：为相关技术的非隔离式升压转换器的电路方框图。
图2：为相关技术的推挽式转换器的电路图。
图3：为相关技术的半桥转换器的电路图。
图4：为相关技术的全桥LLC谐振转换器的电路图。
图5：为相关技术的半桥LLC谐振转换器的电路图。
图6：为相关技术的全桥转换器的电路图。
图7：为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第一实施例的电路图。
图8A：为图7操作于第一象限的电流路径示意图。
图8B：为图7操作于第三象限的电流路径示意图。
图9A：为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第二实施例的电路图。
图9B：为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第三实施例的电路图。
图10：为本发明双总线升压架构的隔离型升压转换器的电路图。
图11A：为图10操作于第一象限的电流路径示意图。
图11B：为图10操作于第三象限的电流路径示意图。
图12：为具有图7的单总线升压架构的全桥转换器的电路图。
图13：为具有图7的单总线升压架构的半桥转换器的电路图。
图14：为具有图7的单总线升压架构的半桥LLC谐振转换器的电路图。
图15：为具有图7的单总线升压架构的全桥LLC谐振转换器的电路图。
图16：为具有图7的单总线升压架构的推挽式转换器的电路图。
图17：为具有图10的双总线升压架构的全桥转换器的电路图。
图18：为具有图10的双总线升压架构的半桥转换器的电路图。
图19：为具有图10的双总线升压架构的半桥LLC谐振转换器的电路图。
图20：为具有图10的双总线升压架构的全桥LLC谐振转换器的电路图。
图21：为具有图10的双总线升压架构的推挽式转换器的电路图。
附图标记说明：
T1 变压器
Lb1 第一桥臂
Lb2 第二桥臂
10 升压电路
D1 第一二极管
D2 第二二极管
D3 第三二极管
D4 第四二极管
D5 第五二极管
D6 第六二极管
D7 第七二极管
D8 第八二极管
C1 第一电容
C2 第二电容
C3 第三电容
C4 第四电容
+Vbus 直流正输出接点
-Vbus 直流负输出接点
Ps1 次级侧第一接点
Ps2 次级侧第二接点
Pu1 第一桥臂上接点
Pu2 第二桥臂上接点
Pw1 第一桥臂下接点
Pw2 第二桥臂下接点
P1 第一接点
P2 第二接点
Pct 中心抽头接点
Ic1 主电流
Ic2 预充电电流
具体实施方式
兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合附图说明如下。
请参见图7所示，其为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第一实施例的电路图。所述隔离型升压转换器包含变压器T1、第一桥臂Lb1、第二桥臂Lb2以及升压电路10。变压器T1包含具有次级侧第一接点Ps1与次级侧第二接点Ps2的次级侧。第一桥臂Lb1包含第一二极管D1与第二二极管D2。第一二极管D1的阴极耦接直流正输出接点+Vbus，第一二极管D1的阳极耦接第一桥臂上接点Pu1，第二二极管D2的阳极耦接直流负输出接点-Vbus，第二二极管D2的阴极耦接第一桥臂下接点Pw1。第二桥臂Lb2包含第三二极管D3与第四二极管D4。第三二极管D3的阴极耦接直流正输出接点+Vbus，第三二极管D3的阳极耦接第二桥臂上接点Pu2，第四二极管D4的阳极耦接直流负输出接点-Vbus，第四二极管D4的阴极耦接第二桥臂下接点Pw2。
升压电路10包含阳极对接的两二极管D5～D6、阴极对接的两二极管D7～D8以及至少两电容C1～C4。具体地，两二极管D5～D6的阳极对接于第一接点P1，两二极管D5～D6的阴极分别耦接于第一桥臂上接点Pu1与第二桥臂上接点Pu2。两二极管D7～D8的阴极对接于第二接点P2，两二极管D7～D8的阳极分别耦接于第一桥臂下接点Pw1与第二桥臂下接点Pw2，且第二接点P2耦接第一接点P1。至少两电容C1～C4耦接次级侧第一接点Ps1与次级侧第二接点Ps2。
如图7所示，至少两电容C1～C4的数量为四个，分别包含第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4。第一电容C1的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂上接点Pu1。第二电容C2的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂上接点Pu2。第三电容C3的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂下接点Pw1。第四电容C4的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂下接点Pw2。对图7所示的升压电路10而言，以第一接点P1与第二接点P2连接线为基准，其为对称的电路架构。
提出了耦合到隔离变压器T1的次级侧的对称二极管-电容器电路，以通过次级侧线圈匝对电容器充电，从而减少了线圈匝数，提高了转换效率，并减少了占用的体积。此外，对称二极管-电容器电路可以用在能够在第一象限和第三象限中工作的各种隔离转换器中。
请参见图8A所示，其为图7操作于第一象限的电流路径示意图。隔离型升压转换器操作于第一象限时，主电流Ic1流经变压器T1的次级侧、第一电容C1、第一二极管D1、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第四二极管D4、第四电容C4以及次级侧。在这种情况下，变压器T1的次级侧与第一电容C1和第四电容C4串接建立高输出电压。由于第一二极管D1和第四二极管D4被正向偏置电压导通，因此第一电容C1和第四电容C4被等效为串联连接的。
预充电电流Ic2流经变压器T1的次级侧、第三电容C3、第七二极管D7、第六二极管D6、第二电容C2以及次级侧。其中，预充电电流Ic2是对第二电容C2与第三电容C3预充电。由于第六二极管D6和第七二极管D7通过正向偏压导通，因此第二电容C2和第三电容C3被等效为串联连接的。
请参见图8B所示，其为图7操作于第三象限的电流路径示意图。隔离型升压转换器操作于第三象限时，主电流Ic1流经变压器T1的次级侧、第二电容C2、第三二极管D3、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第二二极管D2、第三电容C3以及次级侧。在这种情况下，变压器T1的次级侧与第二电容C2和第三电容C3串接建立高输出电压。特别地，由于第二二极管D2和第三二极管D3被正向偏置电压导通，因此第二电容C2和第三电容C3被等效为串联连接的。
预充电电流Ic2流经变压器T1的次级侧、第四电容C4、第八二极管D8、第五二极管D5、第一电容C1以及次级侧。其中，预充电电流Ic2是对第一电容C1与第四电容C4预充电。由于第五二极管D5和第八二极管D8通过正向偏压导通，因此第一电容C1和第四电容C4被等效为串联连接的。
请参见图9A所示，其为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第二实施例的电路图。如图9A所示，至少两电容C1～C4的数量为两个，分别包含第一电容C1与第二电容C2。第一电容C1的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂上接点Pu1。第二电容C2的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂上接点Pu2。次级侧第一接点Ps1耦接第一桥臂下接点Pw1，次级侧第二接点Ps2耦接第二桥臂下接点Pw2。同样地，对图9A所示的升压电路10而言，以第一接点P1与第二接点P2连接线为基准，其为对称的电路架构。有别于图7所示的第一实施例，图9A的电容数少于图7的电容数，即图9A的电容数是图7的电容数的一半。由于第一电容C1和第四电容C4的串联操作以及第二电容C2和第三电容C3的串联操作，所以仅用一个电容可以是等效的，亦即使用第一电容C1可替换串联的第一电容C1和第四电容C4，使用第二电容C2可替换串联的第二电容C2和第三电容C3。
在图9A的电路架构下，隔离型升压转换器操作于第一象限时，主电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第一电容C1、第一二极管D1、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第四二极管D4以及次级侧。预充电电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第七二极管D7、第六二极管D6、第二电容C2以及次级侧。隔离型升压转换器操作于第三象限时，主电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第二电容C2、第三二极管D3、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第二二极管D2以及次级侧。预充电电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第八二极管D8、第五二极管D5、第一电容C1以及次级侧。
请参见图9B所示，其为本发明单总线升压架构的隔离型升压转换器的第三实施例的电路图。如图9B所示，至少两电容C1～C4的数量为两个，分别包含第三电容C3与第四电容C4。第三电容C3的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂下接点Pw1。第四电容C4的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂下接点Pw2。次级侧第一接点Ps1耦接第一桥臂上接点Pu1，次级侧第二接点Ps2耦接第二桥臂上接点Pu2。同样地，对图9B所示的升压电路10而言，以第一接点P1与第二接点P2连接线为基准，其为对称的电路架构。有别于图7所示的第一实施例，图9B的电容数少于图7的电容数，即图9B的电容数是图7的电容数的一半。由于第一电容C1和第四电容C4的串联操作以及第二电容C2和第三电容C3的串联操作，所以仅用一个电容可以是等效的，亦即使用第四电容C4可替换串联的第一电容C1和第四电容C4，使用第三电容C3可替换串联的第二电容C2和第三电容C3。
在图9B的电路架构下，隔离型升压转换器操作于第一象限时，主电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第一二极管D1、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第四二极管D4、第四电容C4以及次级侧。预充电电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第三电容C3、第七二极管D7、第六二极管D6以及次级侧。隔离型升压转换器操作于第三象限时，主电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第三二极管D3、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第二二极管D2、第三电容C3以及次级侧。预充电电流(未图示)流经变压器T1的次级侧、第四电容C4、第八二极管D8、第五二极管D5以及次级侧。
请参见图10所示，其为本发明双总线升压架构的隔离型升压转换器的电路图。在对称二极管-电容器电路的相同概念中，针对特定应用提出了双总线电路结构，例如UPS功率转换器的双总线输出。相较于图7所示的单总线升压架构的隔离型升压转换器的第一实施例，图10所示的双总线升压架构的隔离型升压转换器的变压器还包含中心抽头接点Pct，通过中心抽头的架构，达到输出双总线电压平衡充放电。具体地，所述隔离型升压转换器包含变压器T1、第一桥臂Lb1、第二桥臂Lb2以及升压电路10。变压器T1包含具有次级侧第一接点Ps1与次级侧第二接点Ps2的次级侧。第一桥臂Lb1包含第一二极管D1与第二二极管D2。第一二极管D1的阴极耦接直流正输出接点+Vbus，第一二极管D1的阳极耦接第一桥臂上接点Pu1，第二二极管D2的阳极耦接直流负输出接点-Vbus，第二二极管D2的阴极耦接第一桥臂下接点Pw1。第二桥臂Lb2包含第三二极管D3与第四二极管D4。第三二极管D3的阴极耦接直流正输出接点+Vbus，第三二极管D3的阳极耦接第二桥臂上接点Pu2，第四二极管D4的阳极耦接直流负输出接点-Vbus，第四二极管D4的阴极耦接第二桥臂下接点Pw2。
升压电路10包含阳极对接的两二极管D5～D6、阴极对接的两二极管D7～D8以及四电容C1～C4。具体地，两二极管D5～D6的阳极对接于中心抽头接点Pct，两二极管D5～D6的阴极分别耦接于第一桥臂上接点Pu1与第二桥臂上接点Pu2。两二极管D7～D8的阴极对接于中心抽头接点Pct，两二极管D7～D8的阳极分别耦接于第一桥臂下接点Pw1与第二桥臂下接点Pw2。四电容C1～C4耦接次级侧第一接点Ps1与次级侧第二接点Ps2。
如图10所示，电容C1～C4的数量为四个，分别包含第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第四电容C4。第一电容C1的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂上接点Pu1。第二电容C2的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂上接点Pu2。第三电容C3的两端分别耦接于次级侧第一接点Ps1与第一桥臂下接点Pw1。第四电容C4的两端分别耦接于次级侧第二接点Ps2与第二桥臂下接点Pw2。对图10所示的升压电路10而言，其为对称的电路架构。
请参见图11A所示，其为图10操作于第一象限的电流路径示意图。隔离型升压转换器操作于第一象限时，主电流Ic1流经变压器T1的次级侧、第一电容C1、第一二极管D1、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第四二极管D4、第四电容C4以及次级侧。在这种情况下，变压器T1的次级侧与第一电容C1和第四电容C4串接建立高输出电压。特别地，由于第一二极管D1和第四二极管D4被正向偏置电压导通，因此第一电容C1和第四电容C4被等效为串联连接的。
预充电电流Ic2流经变压器T1的次级侧、第三电容C3、第七二极管D7、第六二极管D6、第二电容C2以及次级侧。其中，预充电电流Ic2是对第二电容C2与第三电容C3预充电。由于第六二极管D6和第七二极管D7通过正向偏压导通，因此第二电容C2和第三电容C3被等效为串联连接的。
请参见图11B所示，其为图10操作于第三象限的电流路径示意图。隔离型升压转换器操作于第三象限时，主电流Ic1流经变压器T1的次级侧、第二电容C2、第三二极管D3、直流正输出接点+Vbus、直流负输出接点-Vbus、第二二极管D2、第三电容C3以及次级侧。在这种情况下，变压器T1的次级侧与第二电容C2和第三电容C3串接建立高输出电压。由于第二二极管D2和第三二极管D3被正向偏置电压导通，因此第二电容C2和第三电容C3被等效为串联连接的。
预充电电流Ic2流经变压器T1的次级侧、第四电容C4、第八二极管D8、第五二极管D5、第一电容C1以及次级侧。其中，预充电电流Ic2是对第一电容C1与第四电容C4预充电。由于第五二极管D5和第八二极管D8通过正向偏压导通，因此第一电容C1和第四电容C4被等效为串联连接的。
请参见图12所示，其为具有图7的单总线升压架构的全桥转换器的电路图。图7所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有单总线电路结构的全桥转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
此外，图9A和图9B中所示的对称的二极管-电容器电路是也适用于具有单总线电路结构的全桥转换器(未示出详细的电路图)。
请参见图13所示，其为具有图7的单总线升压架构的半桥转换器的电路图。图7所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有单总线电路结构的半桥转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
此外，图9A和图9B中所示的对称的二极管-电容器电路是也应用于具有单总线电路结构的半桥转换器(未示出详细的电路图)。
请参见图14所示，其为具有图7的单总线升压架构的半桥LLC谐振转换器的电路图。图7所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有单总线电路结构的半桥LLC谐振转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
此外，图9A和图9B中所示的对称的二极管-电容器电路是也应用于具有单总线电路结构的半桥LLC谐振转换器(未示出详细的电路图)。
请参见图15所示，其为具有图7的单总线升压架构的全桥LLC谐振转换器的电路图。图7所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有单总线电路结构的全桥LLC谐振转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
此外，图9A和图9B中所示的对称的二极管-电容器电路是也应用于具有单总线电路结构的全桥LLC谐振转换器(未示出详细的电路图)。
请参见图16所示，其为具有图7的单总线升压架构的推挽式转换器的电路图。图7所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有单总线电路结构的推挽式转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
此外，图9A和图9B中所示的对称的二极管-电容器电路是也应用于具有单总线电路结构的推挽转换器(未示出详细的电路图)。
请参见图17所示，其为具有图10的双总线升压架构的全桥转换器的电路图。图10所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有双总线电路结构的全桥转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
请参见图18所示，其为具有图10的双总线升压架构的半桥转换器的电路图。图10所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有双总线电路结构的半桥转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
请参见图19所示，其为具有图10的双总线升压架构的半桥LLC谐振转换器的电路图。图10所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有双总线电路结构的半桥LLC谐振变换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC变换器。
请参见图20所示，其为具有图10的双总线升压架构的全桥LLC谐振转换器的电路图。图10所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有双总线电路结构的全桥LLC谐振转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
请参见图21所示，其为具有图10的双总线升压架构的推挽式转换器的电路图。图10所示的对称的二极管-电容器电路是应用于具有双总线电路结构的推挽式转换器，以实现具有高升压比和高效率的DC-DC转换器。
以上所述，仅为本发明优选具体实施例的详细说明与附图，而本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以相关申请文件的保护范围为准，凡合于本发明相关申请文件的保护范围的构思与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范围中，任何本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在本公开的权利要求中。

Claims (14)

1.一种隔离型升压转换器，包含：
一变压器，包含具有一次级侧第一接点与一次级侧第二接点的一次级侧；
一第一桥臂，包含一第一二极管与一第二二极管，该第一二极管的阴极耦接一直流正输出接点，该第一二极管的阳极耦接一第一桥臂上接点，该第二二极管的阳极耦接一直流负输出接点，该第二二极管的阴极耦接一第一桥臂下接点；
一第二桥臂，包含一第三二极管与一第四二极管，该第三二极管的阴极耦接该直流正输出接点，该第三二极管的阳极耦接一第二桥臂上接点，该第四二极管的阳极耦接该直流负输出接点，该第四二极管的阴极耦接一第二桥臂下接点；及
一升压电路，包含：
阳极对接于一第一接点的两二极管，阴极分别耦接于该第一桥臂上接点与该第二桥臂上接点；
阴极对接于一第二接点的两二极管，阳极分别耦接于该第一桥臂下接点与该第二桥臂下接点，且该第二接点耦接该第一接点；及
至少两电容，耦接该次级侧第一接点与该次级侧第二接点。
2.如权利要求1所述隔离型升压转换器，其中该至少两电容的数量为四个，分别包含一第一电容、一第二电容、一第三电容以及一第四电容；
其中该第一电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂上接点；该第二电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂上接点；该第三电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂下接点；该第四电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂下接点。
3.如权利要求1所述隔离型升压转换器，其中该至少两电容的数量为两个，分别包含一第一电容与一第二电容；
其中该第一电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂上接点；该第二电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂上接点；该次级侧第一接点耦接该第一桥臂下接点；该次级侧第二接点耦接该第二桥臂下接点。
4.如权利要求1所述隔离型升压转换器，其中该至少两电容的数量为两个，分别包含一第三电容与一第四电容；
其中该第三电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂下接点；该第四电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂下接点；该次级侧第一接点耦接该第一桥臂上接点；该次级侧第二接点耦接该第二桥臂上接点。
5.如权利要求2所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第一象限时：
一主电流流经该次级侧、该第一电容、该第一二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第四二极管、该第四电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第三电容、一第七二极管、一第六二极管、该第二电容以及该次级侧。
6.如权利要求2所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第三象限时：
一主电流流经该次级侧、该第二电容、该第三二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第二二极管、该第三电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第四电容、一第八二极管、一第五二极管、该第一电容以及该次级侧。
7.如权利要求3所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第一象限时：
一主电流流经该次级侧、该第一电容、该第一二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第四二极管以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、一第七二极管、一第六二极管、该第二电容以及该次级侧。
8.如权利要求3所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第三象限时：
一主电流流经该次级侧、该第二电容、该第三二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第二二极管以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、一第八二极管、一第五二极管、该第一电容以及该次级侧。
9.如权利要求4所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第一象限时：
一主电流流经该次级侧、该第一二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第四二极管、该第四电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第三电容、一第七二极管、一第六二极管以及该次级侧。
10.如权利要求4所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第三象限时：
一主电流流经该次级侧、该第三二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第二二极管、该第三电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第四电容、一第八二极管、一第五二极管以及该次级侧。
11.一种隔离型升压转换器，包含：
一变压器，包含具有一次级侧第一接点、一次级侧第二接点以及一中心抽头接点的一次级侧；
一第一桥臂，包含一第一二极管与一第二二极管，该第一二极管的阴极耦接一直流正输出接点，该第一二极管的阳极耦接一第一桥臂上接点，该第二二极管的阳极耦接一直流负输出接点，该第二二极管的阴极耦接一第一桥臂下接点；
一第二桥臂，包含一第三二极管与一第四二极管，该第三二极管的阴极耦接该直流正输出接点，该第三二极管的阳极耦接一第二桥臂上接点，该第四二极管的阳极耦接该直流负输出接点，该第四二极管的阴极耦接一第二桥臂下接点；及
一升压电路，包含：
阳极对接于一第一接点的两二极管，阴极分别耦接于该第一桥臂上接点与该第二桥臂上接点；
阴极对接于一第二接点的两二极管，阳极分别耦接于该第一桥臂下接点与该第二桥臂下接点，且该第二接点耦接该第一接点与该中心抽头接点；及
四电容，耦接该次级侧第一接点与该次级侧第二接点。
12.如权利要求11所述隔离型升压转换器，其中该四电容分别包含一第一电容、一第二电容、一第三电容以及一第四电容；
其中该第一电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂上接点；该第二电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂上接点；该第三电容的两端分别耦接于该次级侧第一接点与该第一桥臂下接点；该第四电容的两端分别耦接于该次级侧第二接点与该第二桥臂下接点。
13.如权利要求12所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第一象限时：
一主电流流经该次级侧、该第一电容、该第一二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第四二极管、该第四电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第三电容、一第七二极管、一第六二极管、该第二电容以及该次级侧。
14.如权利要求12所述隔离型升压转换器，其中该隔离型升压转换器操作于第三象限时：
一主电流流经该次级侧、该第二电容、该第三二极管、该直流正输出接点、该直流负输出接点、该第二二极管、该第三电容以及该次级侧；
一预充电电流流经该次级侧、该第四电容、一第八二极管、一第五二极管、该第一电容以及该次级侧。
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JAHANGIR AFSHARIAN,ET AL: "Analysis of One Phase Loss Operation of Three-Phase Isolated Buck Matrix-Type Rectifier with a Boost Switch", 《2018 IEEE APPLIED POWER ELECTRONICS CONFERENCE AND EXPOSITION (APEC)》 *

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