TW202121811A - 具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器 - Google Patents

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Abstract

一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其包括輸入電源、全橋開關電路、變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第一輸出電路、第二輸出電路及控制電路。變壓器耦接全橋開關電路，包括磁芯、一次側繞組、第一二次側繞組及第二二次側繞組。第一整流電路包括第一交流開關、第二交流開關及第一續流二極體，第二整流電路包括第三交流開關、第四交流開關及第二續流二極體。第一輸出電路包括第一輸出電感及第一輸出電容，第二輸出電路包括第二輸出電感及第二輸出電容。控制電路依據工作週期在正半週期間控制第一交流開關及第三交流開關導通，以及在負半週期間控制第二交流開關及第四交流開關導通。

Description

具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器
本發明涉及一種全橋轉換器，特別是涉及一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器。
現有的全橋變壓器的功率開關是採用硬開關切換(Hard Switching)的方式，造成切換上的損失大，且瞬間的電壓及電流變化大，易產生電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)，當應用在輸出電壓範圍較廣的情況時，須適當的調整變壓器圈數比，不僅會增加電路體積，也會大大增加寄生元件對電路的影響。
另一方面，針對寬範圍輸出電壓的需求，較常見的電路架構採用了全橋LLC串聯諧振轉換器(LLC-Series Resonant Converter, LLC-SRC)做為第一級電路，以隔離使用並提供較好的轉換效率，並串聯第二級的降壓式轉換器(Buck Converter)來達到輸出電壓的調整，LLC-SRC經由諧振槽與切換頻率的設計可使一次側功率開關達到零電壓切換。雖然LLC-SRC透過切換頻率的調整可以改變電壓增益，但並不適合大範圍的調整，因切換頻率遠離諧振頻率時會增加其虛功，且頻率的提升也會增加變壓器的磁芯損耗，進而降低其效率。
此電路架構主要是利用變壓器匝數比將第一級輸出電壓提升，再透過第二級的Buck Converter來達到寬範圍的輸出電壓。此電路架構第一、二級皆須各別回授控制，相較上述其他電路較為複雜，且元件數多，電路體積也龐大。
故，如何通過電路設計的改良，在不增加變壓器圈數比的情形下提供較高的輸出電壓，以達到寬範圍輸出電壓的應用，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其包括輸入電源、全橋開關電路、變壓器、第一整流電路、第二整流電路、第一輸出電路、第二輸出電路及控制電路。全橋開關電路耦接輸入電源。變壓器耦接全橋開關電路，包括磁芯、繞設於磁芯的一次側的一次側繞組及繞設於磁芯的二次側的第一二次側繞組及第二二次側繞組。第一整流電路連接於變壓器，其包括第一交流開關、第二交流開關及第一續流二極體。第一交流開關連接於第一二次側繞組的一端及第三節點之間，第二交流開關連接於第一二次側繞組的另一端及第三節點之間，第一續流二極體連接於第三節點及第四節點之間。其中，第四節點連接於第一二次側繞組的第一中心點。第二整流電路連接於變壓器，其包括第三交流開關、第四交流開關及第二續流二極體。第三交流開關連接於第二二次側繞組的一端及第五節點之間，第四交流開關連接於第二二次側繞組的另一端及第五節點之間，第二續流二極體連接於第五節點及第六節點之間，其中第六節點連接於第二二次側繞組的第二中心點。第一輸出電路連接於第三節點及第四節點之間，包括第一輸出電感及第一輸出電容，且具有第一輸出節點。第二輸出電路連接於第一輸出電路，且連接於第五節點及第六節點之間，包括第二輸出電感及第二輸出電容，且具有一第二輸出節點。控制電路經配置以依據工作週期在正半週期間控制第一交流開關及第三交流開關導通，以及在負半週期間控制第二交流開關及第四交流開關導通。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，因交流開關限制了飛輪狀態的發生，且在整流器當中加入兩續流二極體以提供輸出電感的放電路徑，最後將輸出電容串聯，藉此可在不增加變壓器圈數比的情形下提供較高的輸出電壓，以達到寬範圍輸出電壓的應用。
此外，在本發明所提供的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器中，組成交流開關的兩個功率開關將給予同一個控制訊號，且通過調整其導通順序，可將能量傳遞至兩組次級側的時間錯開，便能降低初級側之電流應力與元件損耗，同時，透過電路設計，可使初級側之功率開關達到ZVS，相較於LLC-SRC，此架構可將兩級電路整合成單級，控制上較為簡單。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
參閱圖1所示，圖1為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的電路布局圖。本發明實施例提供一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器1，其包括輸入電源Vin、全橋開關電路10、變壓器12、第一整流電路14、第二整流電路16、第一輸出電路18、第二輸出電路19及控制電路20。
全橋開關電路10耦接輸入電源Vin，類似於傳統全橋變壓器，全橋開關電路10可包括並聯的上橋電路B1及下橋電路B2。其中，上橋電路B1包括第一功率開關Qa及通過第一節點N1連接第一功率開關Qa的第二功率開關Qb。下橋電路B2可包括第三功率開關Qc及通過第二節點N2連接第三功率開關Qc的第四功率開關Qd。
更進一步而言，功率開關的選用除了考慮功率開關之最大耐壓和最大耐流，還須考慮功率開關之寄生電容及導通電阻。為了使初級側功率開關達到零電壓切換，所以切換損失幾乎可以忽略，只考慮導通損失，因此選用羅姆半導體(Rohm)所生產之SCT3060之功率開關，所選擇的功率開關的耐壓、耐流及導通電阻可依據需求來選擇，較佳者，耐壓可在600至700V之間，例如650V，耐流可在30至50A之間，例如39A，而導通電阻可在0.01至0.1歐姆之間，例如，0.06歐姆。
變壓器12耦接全橋開關電路10，包括磁芯(未圖式)、繞設於磁芯的一次側的一次側繞組L1及繞設於磁芯的二次側的第一二次側繞組L21及第二二次側繞組L22。其中，一次側繞組L1連接第一節點N1及第二節點N2之間，且磁芯的一次側具有激磁電感Lm。
詳細而言，高頻變壓器之磁芯可使用以鐵氧體(Ferrite)所組成的材料，例如可選用TDK公司生產型號為Mn-Zn PC40之軟鐵氧體材料所製的鐵芯。
第一二次側繞組L21可包括繞組L211及L212，第二二次側繞組L22可包括繞組L221及L222，以形成中心抽頭式繞組。進一步，第一整流電路14連接於變壓器12，其包括第一交流開關acs1、第二交流開關acs2及第一續流二極體D1。如圖所示，第一交流開關acs1連接於第一二次側繞組L21的一端及第三節點N3之間，第二交流開關acs2連接於第一二次側繞組L21的另一端及第三節點N3之間，第一續流二極體D1連接於第三節點N3及第四節點N4之間。
其中，第四節點N1連接於第一二次側繞組L21的第一中心點C1，且第一二次側繞組L21以第一中心點C1為基準分為繞組L211及L212。
續言之，第二整流電路16連接於變壓器12，其包括第三交流開關acs3、第四交流開關acs4及第二續流二極體D2。第三交流開關acs連接於第二二次側繞組L22的一端及第五節點N5之間，第四交流開關acs4連接於第二二次側繞組L22的另一端及第五節點N5之間，第二續流二極體D2連接於第五節點N5及第六節點N6之間。其中，第六節點N6連接於第二二次側繞組L22的第二中心點C2，且第二二次側繞組L22以第二中心點C2為基準分為繞組L221及L222。
於此，第一二次側繞組L21、第二二次側繞組L22、第一整流電路14及第二整流電路16形成兩組中心抽頭整流繞組，而在本發明中，針對不同的電路設計，可使用兩組或以上之中心抽頭整流繞組。
在一些實施例中，第一交流開關acs1、第二交流開關acs2、第三交流開關acs3及第四交流開關acs4各包括反向串聯的兩個功率開關。其中，第一交流開關acs1包括反向串聯的功率開關Qe、Qf，第二交流開關acs2包括反向串聯的功率開關Qg、Qh，第三交流開關acs3包括反向串聯的功率開關Qi、Qj，第四交流開關acs4包括反向串聯的功率開關Qk、Ql。
詳細而言，於次級側採用的功率開關的電壓應力應為輸入電壓的兩倍，例如可選用科銳(Cree)所生產型號為C2M0040120D之功率開關。所選擇的功率開關的耐壓、耐流及導通電阻可依據需求來選擇，較佳者，耐壓可在1000至1400V之間，例如1200，耐流可在50至70A之間，例如60A，而導通電阻可在0.01至0.1歐姆之間，例如，0.04歐姆。
第一輸出電路18連接於第三節點N3及第四節點N4之間，包括第一輸出電感Lo1及第一輸出電容Co1。第一輸出電感Lo1連接於第三節點N3及第一輸出節點O1之間，第一輸出電容Co1連接於第四節點N4及第一輸出節點O1之間。
另一方面，第二輸出電路19連接於第一輸出電路18，且連接於第五節點N5及第六節點N6之間，第二輸出電路19可包括第二輸出電感Lo2及第二輸出電容Co2，且具有第二輸出節點O2。第二輸出電感Lo1連接於第五節點N5及第二輸出節點O2之間，第二輸出電容Co2連接於第六節點N6及第二輸出節點O2之間。
現有的全橋轉換器在變壓器圈數比提高時，會增加電路設計上的難度，故本發明採用了一種變壓器多繞組之全橋轉換器，並將輸出電容串聯以提供較高的輸出電壓，在此由兩組中心抽頭繞組所組成之電路架構能使電路應用在輸出電壓增益大於1時的寬範圍電壓輸出，同時能有效降低變壓器圈數比與次級側之元件應力。
針對不同的電路設計，可使用兩組或以上之中心抽頭整流繞組，雖然增加了整流與輸出濾波元件，但由於輸出電容串聯，輸出電壓平均分布在所有電容上，可使任一組輸出電容上之跨壓相對降低，便可有效降低輸出濾波電感在繞製的困難度與體積。在此電路架構下，第一輸出電感Lo1與第二輸出電感Lo2會同時充能，次級側電流會以中心抽頭繞組數乘上圈數比為倍數映射回初級側電流。
本發明提供的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器1還包括控制電路20，其可用於控制第一功率開關Qa至第四功率開關Qd及第一交流開關acs1至第四交流開關acs4在導通及關斷之間切換。
請進一步參考圖2，其為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器1的訊號時序圖。電路操作上，第一功率開關Qa、第四功率開關Qd與第二功率開關Qb、第三功率開關Qc以相同的工作週期以及互補的控制訊號進行控制，且第一功率開關Qa、第四功率開關Qd與第二功率開關Qb、第三功率開關Qc的工作週期分別不得大於50%，且必須保留適當的死區時間(Dead Time)以確保上橋開關電路B1及下橋開關電路B2不會同時導通。
換言之，控制電路20依據工作週期，在正半週期間通過控制訊號Vgs(Qa,Qd)控制第一功率開關Qa及第四功率開關Qd導通，且在負半週期間通過控制訊號Vgs(Qb,Qc)控制第二功率開關Qb及第三功率開關Qc導通。
其中，在正半週期間中，控制模組20通過控制訊號Vgs(Qe,Qf)及Vgs(Qi,Qj)控制第一交流開關acs1及第三交流開關acs3依序導通，且第一交流開關acs1及第三交流開關acs3的導通時間不重疊。
在負半周期間中，控制模組20通過控制訊號Vgs(Qg,Qh)及Vgs(Qk,Ql)控制第二交流開關acs2及第四交流開關acs4依序導通，且第二交流開關acs2及第四交流開關acs4的導通時間不重疊。
另一方面，控制模組20控制第一交流開關acs1與第三交流開關acs3只能在正半週期間內導通，第二交流開關acs2與第四交流開關acs4則只能在負半週期間內導通。理想上，所有的交流開關會擁有相同大小的工作週期，並調整相位差以減少在同一半週內兩個交流開關的工作週期的重疊區域。其中，橫軸為時間t，整個動作週期包含正半周期間及負半周期間可分為時間t0至t12共十二個階段，因正負半週對稱，故以下僅針對正半週期間進行說明。請參考圖3A至圖3F所示，其為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的電路動作示意圖。
區間一：時間 t0 ~時間 t1
第一功率開關Qa與第四功率開關Qd於時間t0時零電壓導通，第二功率開關Qb與第三功率開關Qc依然維持截止狀態，初級側電流ip為了維持電流的連續性，從原本流向第一功率開關Qa與第四功率開關Qd的本體二極體改由流經開關本身，如圖3A所示，此時因次級側交流開關尚未導通，未有電流自次級側映射回初級側，故初級側電流ip與激磁電感Lm上電流相等，又因激磁感上的跨壓為正，使得初級側電流ip由負值開始線性上升。
區間二：時間t1 ~時間t2
次級側的第一交流開關acs1的功率開關Qe與Qf於時間t1時導通，如圖3B所示，變壓器12上跨壓VAB為正Vin，感應至次級側使輸出電感電流ILo1線性上升，因輸出電感電流ILo1操作在連續導通模式(Continuous Conduction Mode,CCM)，故映射一正電流至初級側，如圖2所示，此時電流Ip=ILm+INp，雖然激磁電感Lm上的電流仍為負值，但其絕對值小於次級側映射回初級側之電流，使初級側電流Ip換向。功率開關Qi至Ql維持截止狀態，故持續由第二輸出電感Lo2與第二續流二極體D2所形成之迴路對第二組輸出電壓Vo2提供能量。
區間三：時間t2 ~時間t3
如圖3C所示，此區間第一交流開關acs1的功率開關Qe與Qf截止，初級側停止提供能量至次級側，輸出電壓Vo1由第一輸出電感Lo1於上一態中儲存之能量所提供。因無電流映射回初級側，故此時初級側電流ip由激磁電感Lm上的電流主導，此時激磁電感Lm上的電流持續線性上升，由負轉為正，如圖2所示。此區間中由於第一交流開關acs1截止，故初級側電流等於激磁電流。
區間四：時間t3 ~ 時間t4
第三交流開關acs3的功率開關Qi與Qj在時間t3時導通，其餘開關則維持上一區間的狀態，此時能量透過變壓器12傳遞至次級側，電流流經功率開關Qi與Qj再對第二輸出電感Lo2儲能，輸出電壓Vo1持續由第一輸出電感Lo1與第一續流二極體D1所形成之迴路提供能量，如圖2與圖3D所示。
區間五：時間t4 ~時間t5
如圖2與3E所示，此區間第一功率開關Qa與第四功率開關Qd維持導通，而功率開關Qe至Ql皆為截止狀態，故無能量傳遞至次級側，輸出電壓則由第一輸出電感Lo1與第二輸出電感Lo2在先前狀態中所儲存之能量所提供。
區間六：時間t5 ~時間t6
第一功率開關Qa與第四功率開關Qd在時間t5時截止，其餘開關也都維持上一區間的截止狀態，此時第一功率開關Qa與第四功率開關Qd的寄生電容由零伏開始充電至+Vin，欲維持上橋開關電路B1及下橋開關電路B2之跨壓和等同於輸入電源Vin的輸入電壓，故第二功率開關Qb與第三功率開關Qc的寄生電容開始放電，在第一功率開關Qa至第四功率開關Qd的寄生電容皆相等的預設前提下，電容充電與放電之電流也會相等，故此區間初級側之電流路徑可將輸出電流忽略，如圖3F所示。
此時變壓器12的初級側跨壓VAB開始由+Vin線性下降，並於時間t6時降至-Vin，因初級側跨壓VAB的改變，使得次級側交流開關之跨壓也產生變化，導致功率開關Qe、Qh、Qi及Ql的寄生電容由+Vs開始放電至零，功率開關Qf、Qg、Qj及Qk的寄生電容則由零伏充電至+Vs。如圖3G所示，當第二功率開關Qb與第三功率開關Qc的寄生電容放電至零伏後，電流改流經第二功率開關Qb與第三功率開關Qc的本體二極體，在下一區間導通第二功率開關Qb與第三功率開關Qc的時即可完成零電壓切換。
此區間是透過激磁電感Lm的儲能來釋放開關寄生電容上之能量，來達到初級側功率開關的零電壓切換。欲達成零電壓切換之條件為，激磁電感Lm儲存之能量EL 需足夠抵銷寄生電容所需的能量EC ，即
Figure 02_image001
。除了激磁電感Lm需儲存足夠能量之外，達成零電壓切換的條件還需要有足夠的死區時間，此時間須大於四分之一諧振週期為原則。
另一方面，本電路架構是透過次級側的交流開關之工作週期調變來調整輸出電壓增益，在本發明的另一實施例中，在輸出電壓較高時，交流開關之工作週期將會有重疊的區間，與上述所介紹之動作區間略有不同，故在此對工作週期重疊之區間加以說明。
請進一步參考圖4及圖5，其分別為本發明另一實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的訊號時序圖以及電路動作示意圖。
在本實施例中，控制模組20在正半週期間通過控制訊號Vgs(Qe,Qf)及Vgs(Qi,Qj)控制第一交流開關acs1及第三交流開關acs3依序導通，且第一交流開關acs1及第三交流開關acs3的導通時間部份重疊。
另一方面，在負半周期間，控制模組20通過控制訊號Vgs(Qg,Qh)及Vgs(Qk,Ql)控制第二交流開關acs2及第四交流開關acs4依序導通，且第二交流開關acs2及第四交流開關acs4的導通時間部份重疊。
如圖4與圖5所示，此時第一交流開關acs1的功率開關Qe、Qf與第三交流開關acs3的Qi、Qj導通，能量透過變壓器12傳遞至次級側，第一輸出電感Lo1與第二輸出電感Lo2同時儲能，電流同時映射至初級側。由圖4可知，在此重疊區間中，初級側電流峰值將會比工作週期未重疊時來的較高，電流有效值也會跟著提高。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，因交流開關限制了飛輪狀態的發生，且在整流器當中加入兩續流二極體以提供輸出電感的放電路徑，最後將輸出電容串聯，藉此可在不增加變壓器圈數比的情形下提供較高的輸出電壓，以達到寬範圍輸出電壓的應用。
此外，在本發明所提供的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器中，組成交流開關的兩個功率開關將給予同一個控制訊號，且通過調整其導通順序，可將能量傳遞至兩組次級側的時間錯開，便能降低初級側之電流應力與元件損耗，同時，透過電路設計，可使初級側之功率開關達到ZVS，相較於LLC-SRC，此架構可將兩級電路整合成單級，控制上較為簡單。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:全橋轉換器 Vin:輸入電源 10:全橋開關電路 12:變壓器 14:第一整流電路 16:第二整流電路 18:第一輸出電路 19:第二輸出電路 20:控制電路 B1:上橋電路 B2:下橋電路 Qa:第一功率開關 N1:第一節點 Qb:第二功率開關 Qc:第三功率開關 N2:第二節點 Qd:第四功率開關 L1:一次側繞組 L21:第一二次側繞組 L22:第二二次側繞組 Lm:激磁電感 L211、L212、L221、L222:繞組 acs1:第一交流開關 acs2:第二交流開關 D1:第一續流二極體 N3:第三節點 N4:第四節點 C1:第一中心點 acs3:第三交流開關 acs4:第四交流開關 D2:第二續流二極體 N5:第五節點 N6:第六節點 C2:第二中心點 Qe、Qf、Qg、Qh、Qi、Qj、Qk、Ql:功率開關 Lo1:第一輸出電感 Co1:第一輸出電容 O1:第一輸出節點 Lo2:第二輸出電感 Co2:第二輸出電容 O2:第二輸出節點 Vgs(Qa,Qd)、Vgs(Qb,Qc)、Vgs(Qe,Qf)、Vgs(Qi,Qj)、Vgs(Qg,Qh)、Vgs(Qk,Ql):控制訊號 t、t0~t12:時間 ip:初級側電流 VAB:跨壓 ILo1、ILo2:輸出電感電流 Vo1、Vo2:輸出電壓
圖1為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的電路布局圖。
圖2為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器1的訊號時序圖。
圖3A至圖3G為本發明實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的電路動作示意圖。
圖4為本發明另一實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器1的訊號時序圖。
圖5為本發明另一實施例的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器的電路動作示意圖。
1:全橋轉換器
Vin:輸入電源
10:全橋開關電路
12:變壓器
14:第一整流電路
16:第二整流電路
18:第一輸出電路
19:第二輸出電路
20:控制電路
B1:上橋電路
B2:下橋電路
Qa:第一功率開關
N1:第一節點
Qb:第二功率開關
Qc:第三功率開關
N2:第二節點
Qd:第四功率開關
L1:一次側繞組
L21:第一二次側繞組
L22:第二二次側繞組
Lm:激磁電感
L211、L212、L221、L222:繞組
acs1:第一交流開關
acs2:第二交流開關
D1:第一續流二極體
N3:第三節點
N4:第四節點
C1:第一中心點
acs3:第三交流開關
acs4:第四交流開關
D2:第二續流二極體
N5:第五節點
N6:第六節點
C2:第二中心點
Qe、Qf、Qg、Qh、Qi、Qj、Qk、Ql:功率開關
Lo1:第一輸出電感
Co1:第一輸出電容
O1:第一輸出節點
Lo2:第二輸出電感
Co2:第二輸出電容
O2:第二輸出節點

Claims (10)

  1. 一種具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其包括： 一輸入電源； 一全橋開關電路，耦接該輸入電源； 一變壓器，耦接該全橋開關電路，包括： 一磁芯、繞設於該磁芯的該一次側的一一次側繞組及繞設於該磁芯的一二次側的一第一二次側繞組及一第二二次側繞組； 一第一整流電路，連接於該變壓器，其包括： 一第一交流開關，連接於該第一二次側繞組的一端及一第三節點之間； 一第二交流開關，連接於該第一二次側繞組的另一端及該第三節點之間； 一第一續流二極體，連接於該第三節點及一第四節點之間，其中該第四節點連接於該第一二次側繞組的一第一中心點； 一第二整流電路，連接於該變壓器，其包括： 一第三交流開關，連接於該第二二次側繞組的一端及一第五節點之間； 一第四交流開關，連接於該第二二次側繞組的另一端及該第五節點之間；及 一第二續流二極體，連接於該第五節點及一第六節點之間，其中該第六節點連接於該第二二次側繞組的一第二中心點； 一第一輸出電路，連接於該第三節點及該第四節點之間，包括一第一輸出電感及一第一輸出電容，且具有一第一輸出節點； 一第二輸出電路，連接於該第一輸出電路，且連接於該第五節點及該第六節點之間，包括一第二輸出電感及一第二輸出電容之間且具有一第二輸出節點；以及 一控制電路，經配置以依據一工作週期在一正半週期間控制該第一交流開關及該第三交流開關導通，以及在一負半週期間控制該第二交流開關及該第四交流開關導通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該全橋開關電路包括並聯的一上橋電路及一下橋電路，其中該上橋電路包括一第一功率開關及通過一第一節點連接該第一功率開關的一第二功率開關，該下橋電路包括一第三功率開關及通過一第二節點連接該第三功率開關的一第四功率開關，其中該一次側繞組連接該第一節點及該第二節點之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該控制電路經配置以依據該工作週期在該正半週期間控制該第一功率開關及該第四功率開關導通，且在該負半週期間控制該第二功率開關及該第三功率開關導通。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中在該正半週期間中，該第一功率開關及該第四功率開關的導通時間小於或等於該工作週期的50%，且在該負半週期間中，該第二功率開關及該第三功率開關的導通時間小於或等於該工作週期的50%。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該控制模組經配置以在該正半週期間控制該第一交流開關及該第三交流開關依序導通，且該第一交流開關及該第三交流開關的導通時間不重疊，以及 其中該控制模組經配置以在該負半周期間下控制該第二交流開關及該第四交流開關依序導通，且該第二交流開關及該第四交流開關的導通時間不重疊。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該控制模組經配置以在該正半週期間控制該第一交流開關及該第三交流開關依序導通，且該第一交流開關及該第三交流開關的導通時間部份重疊，以及 其中該控制模組經配置以在該負半周期間下控制該第一交流開關及該第三交流開關依序導通，且該第一交流開關及該第三交流開關的導通時間部份重疊。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該第一功率開關或該第四功率開關的導通時間與該第二功率開關或該第三功率開關的導通時間相隔一死區時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中在該死區時間中，該控制模組經配置以控制該第一功率開關至該第四功率開關及該第一交流開關至該第四交流開關關斷。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該第一功率開關及該第四功率開關的導通時間相同，且該第二功率開關及該第三功率開關的導通時間相同。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的具有寬輸出電壓範圍的全橋轉換器，其中該第一交流開關、該第二交流開關、該第三交流開關及該第四交流開關各包括反向串聯的兩個功率開關。
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