TW201537878A - 電源轉換裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種電源轉換裝置，其可包括變壓器、電子開關、漏感回收電路及輸出電路。變壓器具有一次側線圈及二次側線圈，一次側線圈接收直流電源之電能後，自二次側線圈輸出。電子開關一端電性連接一次側線圈，另一端電性連接直流電源。漏感回收電路電性連接一次側線圈，並可接收並儲存變壓器之漏感產生的電能，並反饋輸出變壓器。輸出電路電性連接第二次側線圈，用以接收變壓器輸出之電能，並供予負載。

Description

電源轉換裝置

本發明係有關於一種電源轉換裝置，特別是一種可將電源之電能轉換以供給複數個負載的電源轉換裝置。

一般而言，傳統電源轉換裝置之作動，通常是利用變壓器配合上其他電子元件達到電能轉換之效果。而變壓器作動時，通常會產生有對應的激磁電感以及漏感，其中漏感是因磁通無法完全由一次側線圈耦合至二次側線圈，所造成之非理想效應而產生之自然現象。如此一來，變壓器的漏感便會因一次側線圈與二次側線圈間的空氣隙增加，使得變壓器的耦合系數變小而增加。

實際上，變壓器之漏感可被視為與變壓器的一次側線圈的等效電感相串聯的寄生電感。如此一來，變壓器作動時，儲存在一次側線圈之等效電感中的能量，透過變壓器傳送到二次側和負載，而儲存在變壓器漏感中的能量由於沒有電路路徑可流通，而會造成電路上其他元件上產生巨大的電壓尖峰，所以通常都會額外設計一緩衝電路來吸收並消耗掉漏感之能量，而有降低變壓器效率之疑慮。

然而，當電源轉換裝置應用於無線電能傳輸系統時，將使得變壓器耦合係數將會隨著氣隙增加而大幅降低，此時，變壓器漏感將更為加大，若使用上述緩衝電路之設計時，不僅進一步會造成變壓器之效率大幅降低，且緩衝電路所吸收並消耗掉漏感之能量，更會轉換成大量廢熱致使變壓器 及電路上其它元件之壽命容易因高熱而耗減。

除此之外，由於上述的限制，使得傳統電源轉換裝置傳輸能量的範圍較小，通常只能將能量傳遞到位於傳統電源轉換裝置的負載，無法將能量傳遞至一整個平面，且當負載以疊合的方式進行擺放時，傳統電源轉換裝置也無法將能量傳遞到每一個疊合擺放的負載，故傳統電源轉換裝置的效能上也無法有效地提高，使用上也受到很大的限制。

因此，如何提出一種電源轉換裝置，能夠有效改善習知技藝之電源轉換裝置效率低落、壽命短、效能差且使用上受到限制的情況已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種電源轉換裝置，以解決習知技藝之電源轉換裝置效率低落、壽命短、效能差且使用上受到限制的問題。

根據本發明之其中一目的，提出一種電源轉換裝置其可將直流電源之電能轉換供予負載，電源轉換裝置可包括變壓器、電子開關、第一電感、第一電容及輸出電路。變壓器可具有一次側線圈以及二次側線圈，一次側線圈可接收直流電源之電能，並由變壓器轉換後自二次側線圈輸出。電子開關之一端電性可連接一次側線圈，另一端可電性連接直流電源，用以導通或阻斷直流電源供予一次側線圈之電能。第一電感可電性連接一次側線圈。第一電容可電性連接一次側線圈，並可與第一電感並聯連接，用以接收並儲存變壓器之漏感產生的電能，並可與第一電感構成共振電路，可將電能反饋輸出至電壓器，使第一電容上跨壓之極性重覆且交互地反轉。複數個輸出電路可分別電性連接二次側線圈，並可接收變壓器轉換後輸出之電能，輸出電路可具有第二電容，且第二電容可分別與負載並聯，以輸出 電能予負載。

根據本發明之其中一目的，又提出一種電源轉換裝置，用以將直流電源之電能轉換供予負載，電源轉換裝置可包括變壓器、電子開關、漏感回收電路及輸出電路。變壓器可具有一次側線圈以及二次側線圈，該些一次側線圈可接收直流電源之電能，經變壓器轉換後自二次側線圈輸出。電子開關之一端可電性連接一次側線圈，另一端可電性連接直流電源，其可導通或阻斷直流電源供予一次側線圈之電能。漏感回收電路可電性連接一次側線圈，且輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，其可接收並儲存變壓器之漏感產生的電能，並反饋輸出變壓器。複數個輸出電路可分別電性連接第二次側線圈，其可接收變壓器轉換輸出之電能，並可輸出供予負載。

根據本發明之其中一目的，又提出一種電源轉換裝置，其可將直流電源之電能轉換供予複數個負載，電源轉換裝置可包括變壓器、電子開關、第一電感、第一電容及複數個輸出電路。變壓器可具有複數個一次側線圈以及複數個二次側線圈，該些一次側線圈可接收直流電源之電能，並由變壓器轉換後自該些二次側線圈輸出，該些一次側線圈可為並聯連接以增大其能量傳遞範圍。電子開關之一端電性可連接該些一次側線圈，另一端可電性連接直流電源，用以導通或阻斷直流電源供予該些一次側線圈之電能。第一電感可電性連接該些一次側線圈。第一電容可電性連接該些一次側線圈，並可與第一電感並聯連接，用以接收並儲存變壓器之漏感產生的電能，並可與第一電感構成共振電路，可將電能反饋輸出至電壓器，使第一電容上跨壓之極性重覆且交互地反轉。複數個輸出電路可分別電性連接該些二次側線圈，並可接收變壓器轉換後輸出之電能，各個輸出電路可具有一第二電容，且該些第二電容可分別與該些負載並聯，以輸出電能予該 些負載。

根據本發明之其中一目的，又提出一種電源轉換裝置，用以將直流電源之電能轉換供予複數個負載，電源轉換裝置可包括變壓器、電子開關、漏感回收電路及複數個輸出電路。變壓器可具有複數個一次側線圈以及複數個二次側線圈，該些一次側線圈可接收直流電源之電能，經變壓器轉換後自該些二次側線圈輸出，該些一次側線圈可為並聯連接以增大其能量傳遞範圍。電子開關之一端可電性連接該些一次側線圈，另一端可電性連接直流電源，其可導通或阻斷直流電源供予該些一次側線圈之電能。漏感回收電路可電性連接該些一次側線圈，且輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，其可接收並儲存變壓器之漏感產生的電能，並反饋輸出變壓器。複數個輸出電路可分別電性連接該些第二次側線圈，其可接收變壓器轉換輸出之電能，並可輸出供予該些負載。

承上所述，依本發明之電源轉換裝置，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例之電源轉換裝置利用漏感回收電路來吸收漏感之能量，並於吸收後反饋回變壓器，故電源轉換裝置的能量傳遞範圍可以延伸到整個平面，因此可以有效地提升電源轉換裝置之效能。

(2)本發明之一實施例之電源轉換裝置利用漏感回收電路來吸收漏感之能量，故不需要利用緩衝電路，因此變壓器效率不會受到緩衝電路的影響而降低，也不會因為緩衝電路而產生大量廢熱，因此可以有效地提升電源轉換裝置之效率，並同時延長電源轉換裝置的使用壽命。

(3)本發明之一實施例之電源轉換裝置可利用多個一次側線圈來同時傳遞能量，故即使多個負載以疊合的方式擺放，電源轉換裝置仍然可以有效地將能量傳遞至各個疊合擺放的負載，因此可以進一步大幅地提升電源轉換裝置的效能。

(4)本發明之一實施例之電源轉換裝置之設計利於模組化，故若欲提升能量傳遞範圍時，可以利用連結多個電源轉換裝置來實現，不需要製造具有大型線圈的變壓器，因此能有效地節省成本，使用上具彈性，極具商業價值。

1‧‧‧電源轉換裝置

10‧‧‧變壓器

11‧‧‧一次側線圈

111‧‧‧第一端

112‧‧‧第二端

12‧‧‧二次側線圈

121‧‧‧第三端

122‧‧‧第四端

20‧‧‧電子開關

Sw‧‧‧金屬氧化物半導體場效電晶體

Dsw‧‧‧本質二極體

30‧‧‧漏感回收電路

40、50‧‧‧輸出電路

C1~C3‧‧‧電容

L1、L2‧‧‧電感

D1~D4‧‧‧二極體

Lm‧‧‧等效電感

Lk‧‧‧漏電感

Dc‧‧‧直流電源

Z‧‧‧負載

Vc1‧‧‧電壓

第1圖 係為本發明之電源轉換裝置之第一實施例之示意圖。

第2圖 係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第一示意圖。

第3圖 係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第二示意圖。

第4圖 係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第三示意圖。

第5圖 係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第四示意圖。

第6圖 係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第五示意圖。

第7圖 係為本發明之電源轉換裝置之第三實施例之示意圖。

第8圖 係為本發明之電源轉換裝置之第四實施例之示意圖。

第9圖 係為本發明之電源轉換裝置之第五實施例之示意圖。

第10圖 係為本發明之電源轉換裝置之第六實施例之示意圖。

第11圖 係為本發明之電源轉換裝置之第七實施例之示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之電源轉換裝置之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第一實施例之示意圖。如圖所示，電源轉換裝置1可將一直流電源Dc之電能轉換供予負載Z，電源轉換裝置1可包含變壓器10、電子開關20、漏感回收電路30以及輸出電路40。

變壓器10可包含一次側線圈11以及二次側線圈12，且一次側線圈10 可接收直流電源Dc之電能，經變壓器10轉換後，可由二次側線圈12輸出轉換後之電能。電子開關20之一端可電性連接一次側線圈11，而另一端可電性連接直流電源Dc，電子開關20可導通或阻斷直流電源Dc供予一次側線圈11之電能。漏感回收電路30可電性連接一次側線圈11，漏感回收電路30輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，用以接收並儲存變壓器10之漏感產生的電能，並反饋輸出變壓器10。輸出電路40可分別電性連接第二次側線圈12，輸出電路40可接收變壓器10轉換輸出之電能，並輸出供予負載Z。

請參閱第2圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第一示意圖。第2圖舉例說明了本發明之電源轉換裝置1之第一實施例之其中一個較佳的實施態漾。如圖所示，電源轉換裝置1可包含變壓器10、電子開關20、漏感回收電路30以及輸出電路40。

變壓器10可包含一次側線圈11以及二次側線圈12，一次側線圈11可具有一第一端111以及一第二端112，其中，該些一次側線圈11透過並聯連接以增大其能量傳遞範圍，而二次側線圈12可具有一第三端121以及一第四端122，且一次側線圈11之第一端111電性連接直流電源Dc之正電端。另外，於本實施例中，變壓器10可為返馳式變壓器。

電子開關20之一端可電性連接一次側線圈11，而另一端則可電性連接直流電源Dc，電子開關20可導通或阻斷直流電源Dc供予一次側線圈11之電能。於本實施例中，電子開關20之一端可電性連接第二端112，而另一端則可電性連接直流電源Dc之負電端，而達到導通或阻斷直流電源Dc供予之電能的目的。更詳而言之，電子開關20之實際架構可包含有金屬氧化物半導體場效電晶體Sw以及本質二極體Dsw，金屬氧化物半導體場效電晶體Sw之源極可電性連接直流電源Dc之負電端，且汲極可電性連接變壓 器10之第二端112，而本質二極體Dsw之正極與負極則可分別連接至金屬氧化物半導體場效電晶體Sw的源極與汲極。

漏感回收電路30可包含有第一電感L1、第一電容C1以及第一二極體D1。第一電感L1與第一電容C1可並聯連接，且一端可共同連接至第一端111以及直流電源Dc之正電端，而另一端則可共同連接至第一二極體D1之負極，而第一二極體D1之正極則可連接至第二端112與金屬氧化物半導體場效電晶體SW之汲極。

輸出電路40可分別電性連接於一個二次側線圈12，用以接收變壓器10轉換後輸出之電能，並具有第二電容C2與負載Z並聯，且第二電容C2一端連接二次側線圈12之第四端122，而另一端則可透過第二二極體D2電性連接二次側線圈12之第三端121，更詳而言之，第二二極體D2之正極可連接至二次側線圈12之第三端121，而其負極則可連接至第二電容C2，而使得第二電容C2透過第二二極體D2與變壓器10之二次側線圈12電性連接。

請參閱第2圖至第3圖，第3圖係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第二示意圖。透過上述設計，電源轉換裝置1作動時，變壓器10之一次側線圈11可視為相串連之等效電感Lm以及漏電感Lk。

如第3圖所示，當電子開關20導通時，直流電源Dc之電能可經過電子開關20對變壓器10之一次側線圈11的等效電感Lm以及漏電感Lk進行儲能，且輸出電路40之第二電容C2可對負載Z釋能。而第一二極體D1的設計可確保直流電源Dc不會直接對第一電容C1以及第一電感L1充電，而第二二極體D2之設計可確保第二電容C2之電能不會反向輸回變壓器10，而可確保電路作動之準確性。

請參閱第4圖及第6圖，第4圖係為本發明之電源轉換裝置之第二實 施例之第三示意圖，第6圖係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第五示意圖。如第4圖所示，當電子開關20截止時，存於等效電感Lm之儲能可轉換至二次側線圈12後，並可經過第二二極體D2將能量傳送至輸出電路40之第二電容C2儲能並供予負載Z，於此同時，漏電感Lk之儲能則可經過第一二極體D1傳送至第一電容C1與第一電感L1構成之共振電路，共可透過第一電容C2接收並儲存變壓器10之漏感電能，藉此可避免電子開關20上產生巨大的電壓尖峰。而後，隨著等效電感Lm之釋能，第一電容C1與第一電感L1構成之共振電路可開始動作，而可使得第一電感器L1之儲能轉換成電感電流對第一電容C1充電，可致使第一電容C1上的跨壓Vc1之極性如第6圖所示般反轉，而可使得電子開關20之本質二極體Dsw導通。

請參閱第5圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第二實施例之第四示意圖。如第5圖所示，當電子開關20之本質二極體Dsw導通時，第一電容C1與第一電感L1構成之共振電路便可開始將儲能傳送至變壓器10之一次側線圈11，使等效電感Lm持續釋能，直至電子開關20再次導通而返回第3圖之狀態，以完成一週期之動作。在電源轉換裝置1持續作動之情況下，便繼續重複上述之動作，直至電源轉換裝置1停止作動。

由上述可知，透過上述之漏感回收電路30之設計，於每次作動週期中，可使本質二極體Dsw導通前後之整體電路結構改變，而致使第一電容C1上的跨壓之極性重覆且交互地反轉，致使漏感回收電路30輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，而可以達到接收並儲存變壓器10所產生之漏感電能，而後再反饋輸出至變壓器10之效果，而如此則可減少一次側線圈11之漏電感所產生的消耗，進而大幅地提升變壓器10之電源轉換效率。

請參閱第7圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第三實施例之示意圖。 本實施例之電源轉換裝置之輸出電路50更可包含有第三二極體D3、第三電容C3、第二電感L2以及第四二極體D4。其中，第三二極體D3之正極可連接第四端122，而負極則可透過該第二二極體D2電性連接第三端121。 第三電容C3一端可連接第二二極體D2以及第三二極體D3之負極，另一端則可連接第二電容C2與負載Z。第二電感L2一端可連接第三電容C3、第二電容C2與負載Z，而另外一端則可與第四二極體D4之負極連接，且第四二極體D4之正極則可連接到第三電容C3與第二二極體D2以及第三二極體D3之負極，使第二電感L2可透過第四二極體D4電性連接至第三二極體D3之負極。

如此一來，透過上述之輸出電路50的設計，第三電容C3與第二電感L2將形成另一共振電路，致使第三二極體D3導通前後之等效電路結構改變，導致該第三電容C3上之跨壓極性重覆且交互地反轉，而可透過第三電容C3上之跨壓於負電壓時來補償負載Z上之電壓所產生之阻障，如此一來，便可提升變壓器10能源轉換之效率與抑制漣波之效果，同時達到提升功率因數之目的。

請參閱第8圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第四實施例之示意圖。 如圖所示，電源轉換裝置1可將一直流電源Dc之電能轉換供予複數個負載Z，電源轉換裝置1可包含變壓器10、電子開關20、漏感回收電路30以及複數個輸出電路40。

變壓器10可包含複數個一次側線圈11以及複數個二次側線圈12，且該些一次側線圈10可接收直流電源Dc之電能，經變壓器10轉換後，可由該些二次側線圈12輸出轉換後之電能，該些一次側線圈11可為並聯連接以增大其能量傳遞範圍。電子開關20之一端可電性連接該些一次側線圈 11，而另一端可電性連接直流電源Dc，電子開關20可導通或阻斷直流電源 Dc供予該些一次側線圈11之電能。漏感回收電路30可電性連接該些一次側線圈11，漏感回收電路30輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，用以接收並儲存變壓器10之漏感產生的電能，並反饋輸出變壓器10。複數個輸出電路40可分別電性連接該些第二次側線圈12，該些輸出電路40可接收變壓器10轉換輸出之電能，並輸出供予該些負載Z。

請參閱第9圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第五實施例之示意圖。 第9圖舉例說明了本發明之電源轉換裝置1之第四實施例之其中一個較佳的實施態漾。如圖所示，電源轉換裝置1可包含變壓器10、電子開關20、漏感回收電路30以及複數個輸出電路40。

變壓器10可包含複數個一次側線圈11以及複數個二次側線圈12，該些一次側線圈11可為並聯連接以增大其能量傳遞範圍，並可具有一第一端111以及一第二端112，而各個二次側線圈12可具有一第三端121以及一第四端122，且該些一次側線圈11之第一端111電性連接直流電源Dc之正電端。另外，於本實施例中，變壓器10可為返馳式變壓器。

電子開關20之一端可電性連接該些一次側線圈11，而另一端則可電性連接直流電源Dc，電子開關20可導通或阻斷直流電源Dc供予該些一次側線圈11之電能。於本實施例中，電子開關20之一端可電性連接第二端112，而另一端則可電性連接直流電源Dc之負電端，而達到導通或阻斷直流電源Dc供予之電能的目的。更詳而言之，電子開關20之實際架構可包含有金屬氧化物半導體場效電晶體Sw以及本質二極體Dsw，金屬氧化物半導體場效電晶體Sw之源極可電性連接直流電源Dc之負電端，且汲極可電性連接變壓器10之第二端112，而本質二極體Dsw之正極與負極則可分別連接至金屬氧化物半導體場效電晶體Sw的源極與汲極。

漏感回收電路30可包含有第一電感L1、第一電容C1以及第一二極體D1。第一電感L1與第一電容C1可並聯連接，且一端可共同連接至第一端111以及直流電源Dc之正電端，而另一端則可共同連接至第一二極體D1之負極，而第一二極體D1之正極則可連接至第二端112與金屬氧化物半導體場效電晶體SW之汲極。

各個輸出電路40可分別電性連接於一個二次側線圈12，用以接收變壓器10轉換後輸出之電能，並具有一第二電容C2與一個負載Z並聯，且第二電容C2一端連接二次側線圈12之第四端122，而另一端則可透過第二二極體D2電性連接二次側線圈12之第三端121，更詳而言之，第二二極體D2之正極可連接至二次側線圈12之第三端121，而其負極則可連接至第二電容C2，而使得第二電容C2透過第二二極體D2與變壓器10之二次側線圈12電性連接。

在本實施例中，電源轉換裝置1進一步利用多個一次側線圈11來同時傳遞能量，故可以進一步提升電源轉換裝置1之能量傳遞的範圍，故即使多個負載Z以疊合的方式擺放，電源轉換裝置1仍然可以有效地將能量傳遞至各個疊合擺放的負載Z，因此可以進一步大幅地提升電源轉換裝置1的效能。此外，本實施例之設置更利於模組化，故若欲提升能量傳遞範圍時，可以利用連結多個電源轉換裝置1來實現，使用上更彈性。

值得一提的是，習知技藝之電源轉換裝置需要透過緩衝電路來消耗掉漏感之能量，故會明顯降低變壓器之效率。相反的，本發明之實施例之電源轉換裝置可透過漏感回收電路來吸收漏感之能量，故不需要利用緩衝電路，因此變壓器效率不會受到緩衝電路的影響而降低。

習知技藝之電源轉換裝置需要透過緩衝電路來消耗掉漏感之能量，但緩衝電路而產生大量廢熱，故會降低電源轉換裝置之使用壽命。相反的， 本發明之實施例之電源轉換裝置不需要設置緩衝電路，故不會產生過多的廢熱，可有效地延長電源轉換裝置的使用壽命。

又，習知技藝之電源轉換裝置由於效率較低，因此能量傳遞的範圍也受到限制，無法傳遞到整個平面。相反的，本發明之實施例之電源轉換裝置利用漏感回收電路來吸收漏感之能量，並於吸收後反饋回變壓器，故電源轉換裝置的能量傳遞範圍可以延伸到整個平面，因此可以有效地提升電源轉換裝置之效能。

此外，本發明之一實施例之電源轉換裝置可利用多個一次側線圈來同時傳遞能量，故可以進一步提升電源轉換裝置之能量傳遞的範圍，故即使多個負載以疊合的方式擺放，電源轉換裝置仍然可以有效地將能量傳遞至各個疊合擺放的負載，因此可以進一步大幅地提升電源轉換裝置的效能。

再者，本發明之一實施例之電源轉換裝置之設計利於模組化，故若欲提升能量傳遞範圍時，可以利用連結多個電源轉換裝置來實現，不需要製造具有大型線圈的變壓器，因此不但能有效地節省成本，且使用上具彈性，極具商業價值。

請參閱第10圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第六實施例之示意圖。第10圖舉例說明了本發明之電源轉換裝置之一實施例之使用情境。如圖所示，電源轉換裝置1可利用多個一次側線圈及來同時傳遞能量，因此即使多個負載Z以疊合的方式擺放，電源轉換裝置1仍然可以有效地傳遞能量至各個負載Z，故此設計可有效地提升電源轉換裝置之效能。

請參閱第11圖，其係為本發明之電源轉換裝置之第七實施例之示意圖。第11圖舉例說明了本發明之電源轉換裝置之一實施例之使用情境。本發明之實施例之電源轉換裝置1之設計利於模組化，故若欲提升其能量傳遞範圍時，可以利用連結多個電源轉換裝置1來實現，不需要製造具有大 型線圈的變壓器，同樣的，即使多個負載Z以疊合的方式擺放，該些電源轉換裝置1仍然可以有效地傳遞能量至各個負載Z，因此能有效地節省成本，使用上具彈性，極具商業價值。

綜上所述，本發明之一實施例之電源轉換裝置利用漏感回收電路來吸收漏感之能量，並於吸收後反饋回變壓器，故電源轉換裝置的能量傳遞範圍可以延伸到整個平面，因此可以有效地提升電源轉換裝置之效能。

又，本發明之一實施例之電源轉換裝置利用漏感回收電路來吸收漏感之能量，故電源轉換裝置中不需要設置緩衝電路，因此變壓器效率不會受到緩衝電路的影響而降低，也不會因為緩衝電路而產生大量廢熱，因此電源轉換裝置之效率可以被大幅地提升，同時，電源轉換裝置的使用壽命也可以延長。

此外，本發明之一實施例之電源轉換裝置可利用多個一次側線圈來同時傳遞能量，因此電源轉換裝置的能量傳遞範圍可以更大，故即使多個負載以疊合的方式進行擺放，電源轉換裝置仍然可以有效地將能量傳遞至每一個疊合擺放的負載，上述之設置可以進一步大幅地提升電源轉換裝置之效能。

再者，本發明之一實施例之電源轉換裝置之設計利於模組化，故若欲提升能量傳遞範圍時，可以利用連結多個電源轉換裝置來實現，不需要製造具有大型線圈的變壓器，因此能有效地節省成本，使用上具彈性，且能大幅提升電源轉換器之商業價值。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧電源轉換裝置

10‧‧‧變壓器

11‧‧‧一次側線圈

111‧‧‧第一端

112‧‧‧第二端

12‧‧‧二次側線圈

121‧‧‧第三端

122‧‧‧第四端

20‧‧‧電子開關

30‧‧‧漏感回收電路

40‧‧‧輸出電路

Dc‧‧‧直流電源

Z‧‧‧負載

Claims (22)

1. 一種電源轉換裝置，係將一直流電源之電能轉換供予一負載，該電源轉換裝置包括：一變壓器，具有一一次側線圈以及一二次側線圈，該一次側線圈用以接收該直流電源之電能，該變壓器轉換後自該二次側線圈輸出；一電子開關，一端電性連接該一次側線圈，另一端電性連接該直流電源，用以導通或阻斷該直流電源供予該一次側線圈之電能；一第一電感，電性連接該一次側線圈；一第一電容，電性連接該一次側線圈，並與該第一電感並聯連接，用以接收並儲存該變壓器之漏感產生的電能，並與該第一電感構成一共振電路，而將電能反饋輸出至該電壓器，使該第一電容上跨壓之極性重覆且交互地反轉；以及一輸出電路，分別電性連接該二次側線圈，用以接收該變壓器轉換後輸出之電能，該輸出電路具有一第二電容，且該第二電容分別與該負載並聯，以輸出電能予該負載。
2. 如請求項1所述電源轉換裝置，其中該一次側線圈具有一第一端以及一第二端；該直流電源的正電端電性連接該第一端；該電子開關一端電性連接該第二端，另一端電性連接該直流電源之負電端；該第一電感與該第一電容之一端同時電性連接該第一端，且其另一端同時電性連接該第二端。
3. 如請求項1所述電源轉換裝置，更包含有一第一二極體，且該第一二極體一端連接該第一電容與該第一電感，另一端連接該變壓器，使該第一電容與該第一電感透過該第一二極體電性連接至該變壓器。
4. 如請求項3所述電源轉換裝置，其中該第一二極體之正極連接至該變 壓器，而負極則連接至該第一電容與該第一電感。
5. 如請求項1所述電源轉換裝置，更包含有一第二二極體，且該第二二極體一端連接該變壓器，另一端連接該輸出電路，使該變壓器透過該第二二極體電性連接該輸出電路。
6. 如請求項5所述電源轉換裝置，其中該第二二極體之正極連接至該變壓器，而負極則分別連接至該輸出電路。
7. 如請求項1所述電源轉換裝置，其中，該二次側線圈具有一第三端以及一第四端，且該輸出電路更包含有一第三二極體、一第三電容以及一第二電感；該第三二極體之正極連接該第四端，負極電性連接該第三端；該第三電容一端連接該第三二極體之負極，另一端則連接該第二電容與該負載；該第二電感一端連接該第三電容、該第二電容與該負載，而另外一端則電性連接該第三二極體之負極。
8. 如請求項7所述電源轉換裝置，其中該輸出電路更包含有一第四二極體，一端連接該第三二極體之負極，另一端連接該第二電感，而使該第二電感透過該第四二極體電性連接至該第三二極體之負極。
9. 如請求項8所述電源轉換裝置，其中該第四二極體之正極連接該第三二極體之負極，負極至連接該第二電感。
10. 如請求項1所述電源轉換裝置，其中該電子開關包含有一金屬氧化物半導體場效電晶體以及一本質二極體，該金屬氧化物半導體場效電晶體之源極與汲極分別電性連接該直流電源與該變壓器，而該本質二極體之兩端則分別連接至該源極與該汲極。
11. 一種電源轉換裝置，用以將一直流電源之電能轉換供予一負載，該電源轉換裝置包括：一變壓器，具有一一次側線圈以及一二次側線圈，該一次側線圈用 以接收該直流電源之電能，該變壓器轉換後自該二次側線圈輸出；一電子開關，一端電性連接該一次側線圈，另一端電性連接該直流電源，用以導通或阻斷該直流電源供予該一次側線圈之電能；一漏感回收電路，電性連接該一次側線圈，且輸出之電能於正電壓與負電壓之間重覆且交互地轉換，用以接收並儲存該變壓器之漏感產生的電能，並反饋輸出該變壓器；以及複數個輸出電路，分別電性連接該第二次側線圈，用以接收該變壓器轉換輸出之電能，並輸出供予該負載。
12. 一種電源轉換裝置，係將一直流電源之電能轉換供予複數個負載，該電源轉換裝置包括：一變壓器，具有複數個一次側線圈以及複數個二次側線圈，該些一次側線圈用以接收該直流電源之電能，該變壓器轉換後自該些二次側線圈輸出；一電子開關，一端電性連接該些一次側線圈，另一端電性連接該直流電源，用以導通或阻斷該直流電源供予該些一次側線圈之電能；一第一電感，電性連接該些一次側線圈；一第一電容，電性連接該些一次側線圈，並與該第一電感並聯連接，用以接收並儲存該變壓器之漏感產生的電能，並與該第一電感構成一共振電路，而將電能反饋輸出至該電壓器，使該第一電容上跨壓之極性重覆且交互地反轉；以及複數個輸出電路，分別電性連接該些二次側線圈，用以接收該變壓器轉換後輸出之電能，各個該輸出電路具有一第二電容，且該些第二電容分別與該些負載並聯，以輸出電能予該些負載。
13. 如請求項12所述電源轉換裝置，其中該些一次側線圈係為並聯連接以 增大其能量傳遞範圍，並具有一第一端以及一第二端；該直流電源的正電端電性連接該第一端；該電子開關一端電性連接該第二端，另一端電性連接該直流電源之負電端；該第一電感與該第一電容之一端同時電性連接該第一端，且其另一端同時電性連接該第二端。
14. 如請求項12所述電源轉換裝置，更包含有一第一二極體，且該第一二極體一端連接該第一電容與該第一電感，另一端連接該變壓器，使該第一電容與該第一電感透過該第一二極體電性連接至該變壓器。
15. 如請求項14所述電源轉換裝置，其中該第一二極體之正極連接至該變壓器，而負極則連接至該第一電容與該第一電感。
16. 如請求項12所述電源轉換裝置，更包含有複數個第二二極體，且該些第二二極體一端連接該變壓器，另一端分別連接該些輸出電路，使該變壓器透過該些第二二極體電性連接該些輸出電路。
17. 如請求項16所述電源轉換裝置，其中該些第二二極體之正極連接至該變壓器，而負極則分別連接至該些輸出電路。
18. 如請求項12所述電源轉換裝置，其中，各個該二次側線圈具有一第三端以及一第四端，且各個該輸出電路更包含有一第三二極體、一第三電容以及一第二電感；該第三二極體之正極連接該第四端，負極電性連接該第三端；該第三電容一端連接該第三二極體之負極，另一端則連接該第二電容與該負載；該第二電感一端連接該第三電容、該第二電容與該負載，而另外一端則電性連接該第三二極體之負極。
19. 如請求項18所述電源轉換裝置，其中各個該輸出電路更包含有一第四二極體，一端連接該第三二極體之負極，另一端連接該第二電感，而使該第二電感透過該第四二極體電性連接至該第三二極體之負極。
20. 如請求項19所述電源轉換裝置，其中該第四二極體之正極連接該第三 二極體之負極，負極至連接該第二電感。
21. 如請求項12所述電源轉換裝置，其中該電子開關包含有一金屬氧化物半導體場效電晶體以及一本質二極體，該金屬氧化物半導體場效電晶體之源極與汲極分別電性連接該直流電源與該變壓器，而該本質二極體之兩端則分別連接至該源極與該汲極。
22. 一種電源轉換裝置，係將一直流電源之電能轉換供予複數個負載，該電源轉換裝置包括：一變壓器，具有複數個一次側線圈以及複數個二次側線圈，該些一次側線圈用以接收該直流電源之電能，該變壓器轉換後自該些二次側線圈輸出，該些一次側線圈係為並聯連接以增大其能量傳遞範圍；一電子開關，一端電性連接該些一次側線圈，另一端電性連接該直流電源，用以導通或阻斷該直流電源供予該些一次側線圈之電能；一第一電感，電性連接該些一次側線圈；一第一電容，電性連接該些一次側線圈，並與該第一電感並聯連接，用以接收並儲存該變壓器之漏感產生的電能，並與該第一電感構成一共振電路，而將電能反饋輸出至該電壓器，使該第一電容上跨壓之極性重覆且交互地反轉；以及複數個輸出電路，分別電性連接該些二次側線圈，用以接收該變壓器轉換後輸出之電能，各個該輸出電路具有一第二電容，且該些第二電容分別與該些負載並聯，以輸出電能予該些負載。