504889 A7 ____ B7 五、發明説明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 本發明，係有關交換電源電路在各種電子機器做爲電 源被具備。 【先前之技術】 做爲交換電源電路，譬如採用回描變頻器或向前變頻 器等形式之交換變頻器係眾所周知。此等之交換變頻器係 交換動作波形由於有矩形波形，所以在交換噪音之抑制有 界限。又，其動作特性上，已知在電力變換效率之提高也 有界限。 因此，在先前根據本申請人，藉由各種共振形變頻器 被提出申請有各種交換電源電路。共振形變頻器係容易取 得高電力變換效率，同時使交換動作波形形成正弦波狀使 低噪音被實現。又，也具有藉由較少的零件件數可構成之 優點。 圖4之電路圖，係顯示根據先前本申請人提出申請之 發明可用以構成，做爲先行技術之交換電源電路的一例。 該圖所示電源電路中，首先，用以輸入商用交流電源 (交流輸入電壓V A C )爲了取得直流輸入電壓做爲整流 平滑電路，具備由電橋整流電路D i及平滑電容器C i所 構成全波整流電路，被用以生成對應於交流輸入電壓 V A C 1倍之電平的整流平滑電壓E i。 用以輸入上述整流平滑電壓E i (直流輸入電壓）並 做爲進行斷續之交換變頻器，係具備1石之交換元件Q 1
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· 項再填- 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504889 A7 B7 五、發明説明（2 ) ，所謂藉由單端（single end)方式進行交換動作被具備電 壓共振形變頻器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 於此之電壓共振形變頻器係採用他勵式之構成，在交 換元件Q 1係譬如被使用M〇S_F E T。交換元件Q ；[之 漏極，係通過絕緣變頻變壓器P I T之一次捲線N 1與平 滑電容器C i之正極被連接，源極係被連接於一次側接地 〇 又，對交換元件Q 1之漏極_源極間，使並聯共振電容 器C Γ以並聯被連接。藉由該並聯共振電容器C r之電容 量，及在絕緣變頻變壓器P I T之一次捲線N 1被取得洩 漏電感被用以形成一次側並聯共振電路。而且，根據交換 元件Q 1之交換動作，藉由該並聯共振電路能被取得共振 動作，做爲交換元件Q 1之交換動作係形成電壓共振形。 又，對交換元件Q 1之漏極-源極間，係藉由所謂體二 極體使箝位二極體D D以並聯被連接，使交換元件在呈 〇F F期間用以形成流動箝位電流之經路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進而該情形，係使交換元件Q 1之漏極，對以下說明 之交換驅動部1 0 B內之振盪電路4 1被連接。對該振盪 電路4 1被輸入漏極之輸出，係如後述在交換頻率控制時 爲了用以可變控制交換之〇N期間被利用。 上述交換元件Q 1，係統合性的具備振盪電路4 1及 驅動電路4 2藉由交換驅動部1 〇 B，被交換驅動，同時 爲了定電壓控制使交換頻率被可變控制。尙有，該情形之 交換驅動部1 0 B，係譬如做爲1個之積體電路（I C ) :紙張尺度適财酬家縣（CNS ) A4祕（21GX 297公釐) 一 · 504889 A7 B7 五、發明説明（3 ) 被具備。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，該交換驅動部10B，係通過啓動電阻Rs與整 流平滑電壓E i之線被連接，譬如在電源啓動時，通過上 述啓動電阻R s使電源電壓被外加被形成進行啓動。 在交換驅動部1 0 B內之振盪電路4 1 ,係進行振盪 動作用以生成振盪信號並進行輸出。而且，在驅動電路 4 2係將該振盪信號變換成驅動電壓並對交換元件Q 1之 閘進行輸出。據此，交換元件Q 1 ,係以振盪電路4 1根 據被生成振盪信號被形成進行交換動作。因此，交換元件 Q1之交換頻率，及1交換周期內之ΟΝ/OFF期間的 負荷，係在振盪電路4依存於被生成振盪信號並被決定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此，上述振盪電路4 1，係如後述通過光偶合器2 根據被輸入二次側直流輸出電壓E 0之電平被形成進行用 以可變振盪信頻率（交換頻率f s )的動作。又，用以可 變該交換頻率f s，同時使交換元件Q1呈OFF期間 T 〇 F F係做爲固定之後，使交換元件Q 1呈〇 N期間 T 〇 N (導通角）被可變，被形成進行振盪信號波形。 藉由該振盪電路4 2之動作，對於如後述之二次側直流輸 出電壓E 〇被達成穩定化。 絕緣變頻變壓器P I T，係將交換元件Q 1之交換輸 出進行傳送到二次側。 絕緣變頻變壓器P I T，係如圖8所示，譬如使用鐵 氧體材將E型鐵心C R 1 , C R 2使相互之磁腳進行對置 具備組合之E E型鐵心，對該E E型鐵心之中央磁腳，利 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ ~ 504889 A7 __B7 五、發明説明（4 ) 用分割線軸B將一次捲線N 1 ,及二次捲線n 2分別在分 割後之狀態下進行捲裝。而且，對中央磁腳係如圖示用以 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成有間隔G。據此，根據所要之結合係數被取得疏結合 〇 間隔G，係將E型鐵心C R 1 、C R 2之中央磁腳， 可用以形成比2支之外磁腳更短。又，做爲結合係數，係 譬如能取得k与0、8 5所謂疏結合之狀態，其部分，很 難取得飽和狀態。 上述絕緣變頻變壓器PIT之一次捲線n1的捲完端 部，係如圖6所示與交換元件Q 1之漏極被連接，而捲啓 端部係與平滑電容器C i之正極（整流平滑電壓e i )被 連接。因此，對一次捲線N 1，係使交換元件q 1之交換 輸出被供給，而使對應於交換頻率之周期的交變電壓進行 產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 絕緣變頻變壓器P I T之二次側，係藉由一次捲線 N 1使被誘導之交變電壓產生於二次捲線n 2。該情形， 對二次捲線N 2，係使二次側並聯共振電容器C 2以並聯 被連接，藉由二次捲線N 2之洩漏電感L 2及二次側並聯 共振電容器C 2之電容量使並聯共振電路被形成。藉由該 並聯共振電路，在二次捲線N 2被誘導交變電壓係形成共 振電壓。總之在二次側被取得電壓共振動作。 即，該電源電路，係在一次側將交換動作爲了做爲電 壓共振形具備有並聯共振電路，在二次側係爲了取得電壓 共振動作具備有並聯共振電路。尙有，本說明書，係對如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） "—' -- 504889 A7 _____B7 _ 五、發明説明（5 ) 此一次側及二次側被具備共振電路對於構成進行動作的交 換變頻器，也稱爲「複合共振形交換變頻器」。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上述對被形成電源電路之二次側，係具備由電橋整 流電路D B R及平滑電容器C 〇所構成整流平滑電路能取 得二次側直流輸出電壓E 〇。總之，以該構成係在二次側 藉由電橋整流電路D B R取得全波整流動作。該情形，電 橋整流電路D B R係由二次側並聯共振電路被供給用以輸 入共振電壓，在二次捲線N2與被誘導交變電壓用以生成 對應於大致等倍電平的二次側直流輸出電壓E 〇。 又，二次側直流輸出電壓E 〇，係通過光偶合器3 0 將一次側及二次側以直流進行絕緣之狀態下，對一次側之 交換驅動部1 0 B內之振盪電路4 1也形成被輸入。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但，做爲絕緣變頻變壓器P I T之二次側的動作，係 一次捲線N 1，二次捲線N 2之極性（捲取方向）及整流 二極體D 0 ( D 〇 1、D 0 2 )之連接關係，在二次捲線 N 2藉由被勵起交變電壓之極性變化，對於一次捲線N 1 之電感L 1及二次捲線N 2之電感L 2的相互電感M,有 形成+ Μ之情形及形成-Μ之情形。 譬如，形成圖9 ( a )所示電路及等價時相互電感係 成爲+ Μ， 形成圖9 ( b )所示電路及等價時相互電感係成爲-Μ 〇 將此，使對應於圖6所示二次側之動作來觀察，則在 二次捲線Ν 2使被取得交變電壓在正極性時在電橋整流電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X2S»7公釐） -8- 504889 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 路D B R使整流電流流動之動作係可看出+ Μ之動作模式 (向前動作），又相反在二次捲線Ν 2使被取得交變電壓 在負極性時電橋整流二極體D B R使流動整流電流之動作 係可看出-Μ之動作模式（回描動作）。在二次捲線Ν 2使 被取得交變電壓各形成正/負，使相互電感形成以+Μ/ -Μ進行動作。 如此之構成，係藉由一次側並聯共振電路及二次側並 聯共振電路之作用使被增加之電力被供給到負荷側，僅此 被供給到負荷側電力也進行增加，最大負荷電力之增加率 也進行提高。 此係，在前面如圖8已做說明，對絕緣變頻變壓器 Ρ I Τ用以形成間隔G根據所要之結合係數藉由做爲疏結 合，進而被實現取得難以形成飽和狀態之狀態。譬如，對 絕緣變頻變壓器Ρ I Τ未設間隔G時，則在回描動作時使 絕緣變頻變壓器Ρ I Τ形成飽和狀態而使動作形成異常可 能性很高，使期待上述之全波整流動作能適確的進行係有 所困難。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，該圖6所示電路中之穩定化動作係形成如下。 對一次側之交換驅動部1 0 Β內的振盪電路4 1，如 前述，通過光偶合器3 0使二次側直流輸出電壓Ε 〇被輸 入。而且，振盪電路4 1中，係根據該被輸入後之二次側 直流輸出電壓Ε0的電平變化，用以可變振盪信號之頻率 被形成進行輸出。即，形成用以可變交換元件Q 1之交換 頻率的動作，據此，使一次側電壓共振電容器及絕緣變頻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 504889 A7 ___B7_ 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 變壓器P I T之共振阻抗進行變化，並使被傳送到絕緣變 頻變壓器P I T之二次側的能源也形成進行變化。該結果 ，做爲二次側直流輸出電壓E 〇，係在所要之電平形成被 控制成固定。即，使電源之穩定化被達成。 又，該圖6所示電源電路中，係在振盪電路4 1中用 以可變交換頻率時，如先前所述，使交換元件Q 1呈 0 F F期間T 0 F F係被做爲固定之後，被用以可變控 制呈Ο N期間T 〇N。總之，該電源電路，係做爲定電 壓控制動作，能用以可變控制交換頻率進行動作，對交換 輸出進行共振阻抗控制，與此同時，交換周期中之交換元 件的導通角控制（P W Μ控制）也能被進行。而且，將該 複合性的控制動作藉由1組之控制電路系統加以實現。尙 有，在本說明書，係將如此複合性的控制也稱爲「複合控 制方式」。 又，圖7係顯示根據本申請人已申請專利之內容做爲 被構成電源電路之其他例。尙有，該圖中與圖6同一部分 係附上同一編號而省略說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖7所示電源電路之一次側，係藉由1石之交換元 件Q 1進行單端動作做爲電壓共振形變頻器電路，並被顯 示自勵式的構成。該情形，在交換元件Q 1 ,係被採用高 耐壓之雙極電晶體（B J Τ ;接合型電晶體）。 交換元件Q 1之基極，係通過基極電流限制電阻R Β -啓動電阻R S被連接於平滑電容器C i (整流平滑電壓 E i )之正極側，將啓動時之基極電流由整流平滑線能取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •10- 504889 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（8 ) 得。又，在交換元件Q 1之基極及一次側接地間，係使由 驅動捲線N B，共振電容器C B，基極電流限制電阻R B 之串聯連接電路所構成自勵振盪驅動用之串聯共振電路被 連接。 又，藉由被插入於交換元件Q1之基極及平滑電容器 C i的負極（1次側接地）的箝位二極體D D，在交換元 件Q 1呈0 F F時被用以形成流動箝位電流之經路，又， 交換元件Q 1之集極，係與絕緣變頻變壓器P I T之一次 捲線N 1的一端被連接，而發射極係被接地。 又，對上述交換元件Q 1之集極-發射極間，係使並聯 共振電容器C r以並聯被連接。而且該情形，也藉由並聯 共振電容器C r自身之電容量，及絕緣變頻變壓器P I T 之一次捲線N 1的洩漏電感L 1用以形成電壓共振形變頻 器之一次側並聯共振電路。 該圖所示垂直形控制變壓器P R T ,係使共振電流檢 測捲線N D，驅動捲線N B，及控制捲線N C被捲裝後之 可飽和電抗器。該垂直形控制變壓器P R T，係用以驅動 交換元件Q 1，同時爲了定電壓控制而被設。 做爲該垂直形控制變壓器P R T之構造，係圖示省略 ，但用以接合具有4支磁腳之2個的雙〕字型鐵心相互磁 腳之端部用以形成立體形鐵心。而且，對該立體型鐵心之 預定的2支磁腳，在相同捲取方向用以捲裝共振電流檢測 捲線N D及驅動捲線N B，進而將該制捲線N C，對上述 共振電流檢測捲線N D及驅動捲線N B在垂直之方向進行 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I# ，項再填· 裝.
、1T ,__ 504889 A7 B7_ 五、發明説明（9 ) 捲裝被構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該情形，垂直形控制變壓器p R T之共振電流檢測捲 線N D，係在平滑電容器C i之正極及絕緣變頻變壓器 P I T之一次捲線N 1間以串聯被插入，交換元件Q 1之 交換輸出，係通過一次捲線N被傳達到共振電流檢測捲線 N D。在垂直形控制變壓器P R T中，係在共振電流檢測 捲線N D使被取得之交換輸出通過變壓器結合在驅動捲線 NB被誘導，在驅動捲線NB係做爲驅動電壓使交變電壓 進行產生。該驅動電壓，係用以形成自勵振盪驅動電路由 並聯共振電路（N B、C B )通過基極電流限制電阻R B ，做爲驅動電流被輸出到交換元件Q 1之基極。據此，交 換元件Q 1，係藉由並聯共振電路之共振頻率被決定以交 換頻率形成進行交換動作。而且，在該集極將被取得交換 輸出被形成能傳達到絕緣變頻變壓器P I T之一次捲線 N 1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，被具備於該圖7所示電路做爲絕緣變頻變壓器 P I T，也與根據前面圖8已說明具有同樣構造，一次側 及二次側係被形成能取得疏結合之狀態。 而且圖7所示電路之絕緣變頻變壓器P I T的二次側 中，也對二次捲線N 2使二次側並聯共振電容器C 2以並 聯被連接，使二次側並聯共振電路被形成，因此，做爲該 電源電路也取得做爲複合共振形交換變頻器之構成。 又，該電源電路之二次側，係對二次捲線N 2被具備 有由1支之二極體D 〇及平滑電容器C 〇所構成半波整流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 504889 A7 B7 五、發明説明（1〇) 電路，藉由僅向前動作之半波整流動作被形成能取得二次 側直流輸出電壓E 0。該情形，二次側直流輸出電壓E 0 係對控制電路1進行分岐並被輸入，而在控制電路中，係 將直流輸出電壓E 0做爲檢測電壓加以利用。 在控制電路1，係根據二次側直流輸出電壓電平E 0 之變化，用以可變流動於控制捲線N C之控制電流（直流 電流）電平，並用以可變控制被捲裝於垂直形控制變壓器 P R T之驅動捲線N B的電感L B。據此，含驅動捲線 NB之電感L B爲了被形成交換元件Q 1使自勵振盪驅動 電路內的串聯共振電路之共振條件進行變化。此係，形成 用以可變交換元件Q1之交換頻率的動作，藉由該動作用 以穩定化二次側直流輸出電壓。又，即使具備如此垂直形 控制變壓器P R T之定電壓控制的構成，但使一次側之交 換電頻器被形成電壓共振形，與交換頻率之可變控制同時 也進行交換周期中之交換元件的導通角控制（P W Μ控制 )，使做爲複合控制方式之動作被進行。 圖1 0係顯示上述圖6及圖7所示電源電路中之一次 側電壓共振形變頻器的動作波形圖。圖1 0 ( a ) ( b ) (c )，係分別顯示交流輸入電壓V A C = 1 〇 0 V , 最大負荷電力P 〇 ma x = 2 0 〇w時的動作，而圖 10(d) ( e ) ( f )，係分別顯示交流輸入電壓 V AC=l〇〇V，最小負荷電力Po mi η = 0 W 時之無負荷的動作。 使交換元件Q 1進行交換動作，則交換元件Q 1呈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐） " * -13- L ^裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 鮮· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504889 A7 B7 五、發明説明（μ ) 〇F F期間T 〇F F中，，係被取得一次側並聯共振電 路之共振動作。據此，在並聯共振電容器C r之兩端做爲 被取得並聯共振電壓V 1，係如圖1 〇 ( a ) ( d )所示 ，在期間T 〇 F F使正弦波狀之共振脈衝形成被出現波 形。 又，期間T 〇F F中被取得並聯共振動作，做爲流 動於並聯共振電容器C I*之並聯共振電流I c r ,係如圖 (c ) ( f )所示，該期間T 〇F F中，根據略呈正弦 波狀由正方向形成流動能遷移到負方向。 於此，用以比較圖1 0 ( a )及圖1 〇 ( d )即可明 白，被控制使負荷電力P 〇變小因此交換頻率f s則變高 ，又，將期間Τ Ο F F做爲固定，使交換元件Q 1對於 呈〇N期間T ON進行可變被形成能用以可變交換頻率 f s (交換周期）。即，做爲前述之複合控制方式使動作 被顯示。 又，被顯示於圖6及圖7之電壓共振形變頻器之構成 ，係上述並聯共振電壓V 1之電平對應於負荷電力變動進 行變化，譬如，在最大負荷電力P 〇 max = 200W 時則成爲500Vp，在最小負荷電力P〇 mi n = 0 W時，則成爲3 0 0 V P。即，所以使負荷電力變重， 因此並聯共振電壓V 1係具有進行上昇之傾向。 又，流動於交換元件Q1之漏極或集極的交換輸出電 流I Q 1，係如圖1 0 ( b ) ( e )所示，在期間 T 0 F F係0電平，在期間Τ Ο N中根據圖示之波形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X公釐） --------—Aw - I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局K工消費合作社印製 -14 - 504889 A7 __B7_ 五、發明説明（12) 流動。該交換輸出電流I Q 1之電平，也又根據使負荷電 力P〇變重具有變高之傾向，譬如若依據該圖，則在最大 負荷電力Po max = 200W時則成爲3 · 8A，在 最小負荷電力P 〇 m i η = 〇時，則成爲1 A。 又，做爲圖6及圖7所示之電源電路的特性，在最大 負荷電力Po ma x = 200W時，對交流輸入電壓 VAC將交換頻率f s，交換周期內之期間T OFF及 期間T 0 N ,及並聯共振電壓V 1之變動特性，顯示於 圖1 1。 如圖1 1所示，首先，做爲交換頻率f S，係被顯示 對交流輸入電壓VAC = 9 0V〜14 0V之變動範圍以 f s = ll〇KHz〜140KHZ之範圍進行變化。即 ，顯示根據直流輸入電壓變動被進行用以穩定化二次側直 流輸出電壓E 0之變動的動作。對交流輸入電壓VA C之 變動，係使該交流輸入電壓V A C之電平根據變高使交換 頻率上昇被形成進行控制。 而且，對於在1交換周期內有期間T 〇F F及期間 T 〇N，期間T OFF係對交換頻率fs爲固定，而 使期間T 〇 N根據交換頻率f s之上昇以二次曲線被形 成變低下去，做爲交換頻率控制使形成複合控制方式之動 作於此也被顯示。 又，並聯共振電壓V 1，也根據商用交流電壓V A c 之變動進行變化，如圖示，根據使交流輸入電壓V A C變 高使其電平上昇進行變動。 I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4胁（21GX297公釐) ^ ' -15 - L--------^ 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504889 A7 B7 五、發明説明（13) 【發明所欲解決之問題】 譬如如圖6及圖7所示，藉由複合控制方式採用用以 穩定化二次側直流輸出電壓之構成的電源電路，係在如上 述圖10 (a) (b)及圖11也被顯示，串聯共振電壓 V 1之頂峰電平，係根據負荷條件及交流輸入電壓V A C 之變動進行變化。而且，特別是在接近於最大負荷電力之 重負荷狀態下，譬如使做爲1 0 0 V系統之商用交流電壓 AC的交流輸入電壓VAC之電平被上昇到1 4 0V爲止 時，則如圖1 1所示，並聯共振電壓V 1係最大進行上昇 到7 0 0 V p爲止。 因此，對於被外加並聯共振電壓V 1之並聯共振電容 器C r及交換元件Q 1，係在對應於商用交流電源 A C 1 〇 〇 V系統時則用以選定8 0 0 V之耐壓品，又， 對應於商用交流電源A C 2 0 0 V系統時則用以選定 1 2 0 0 V之耐用品成爲必要。據此，做爲並聯共振電容 器C r及交換元件Q 1係皆成爲大型，又成本也變高。 又，做爲交換元件，係將此做爲愈耐高壓之構造則其 特性具有愈下降之特質。因此，對於如上述之交換元件 Q1用以選定高耐壓者，由於交換動作電力損失係進行增 加也形成引起電力變換效率之下降。 進而，藉由複合控制方式採用用以穩定化二次側直流 輸出電壓之構成時，使二次側之負荷在發生所謂短路之異 常現象時，則使交換頻率變低形成控制系統進行動作。使 交換頻率變低狀態下，則由圖1 0所示之波形圖也明白顯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） ^ -16 - IT I I 1· I I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504889 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 示，使交換元件呈〇 N期間Τ Ο N變長，因此譬如有關 交換元件Q 1或並聯共振電容器C r形成使電壓（V 1 ) 或（電流IQl、Icr)之電平上昇。 因此，做爲負荷短路發生時之對策，係在此時用以限 制產生高電平之電壓或電流並爲了用以保護交換元件形成 有必要設置過電流保護電路或過電壓保護電路。由於設置 此等過電流保護電路或過電壓保護電路，也會妨礙電路小 型化及低成本化的促進。 【解決問題之手段】 因此本發明係考慮上述問題，做爲交換電源電路構成 如下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 總之，具備有：交換裝置，用以斷續被輸入後之直流 輸入電壓爲了進行輸出具備交換元件被形成；一次側並聯 共振電容器，將該交換裝置之動作做爲電壓共振形被具備 能被形成一次側並聯共振電路；絕緣變頻變壓器，對於一 次側及二次側被疏結合並被形成間隔使所要之結合係數能 被取得，在一次側將被取得上述交換裝置之輸出進行傳送 到二次側；二次側並聯共振電路，對該絕緣變頻變壓器之 二次捲線以並聯用以連接二次側並聯共振電容器被形成； 及直流輸出電壓生成裝置，在絕緣變頻變壓器之二次捲線 用以輸入被取得交變電壓並進行整流動作能取得二次側直 流輸出電壓被構成。 而且，設有：交換驅動裝置，在預定之固定交換頻率 本紙張尺度適用中II國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 504889 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的基礎下，根據二次側直流輸出電壓之電平，用以可變交 換周期內ON/〇F F期間之比並將主交換元件進行交換 驅動下能進行定電壓控制；及有效箝位裝置，根據主交換 元件之Ο N / 0 F F期間被可變並具備補助交換元件能具 有預定之ON/O F F期間行交換，在主交換元件呈 〇F F期間中能用以箝位發生於一次側並聯共振電容器之 兩端的一次側並聯共振電壓被設置。 若依據上述構成，則在一次側爲了用以形成電壓共振 形變頻器具備一次側並聯共振電路，在二次側，係被具備 有二次側並聯共振電路藉由二次捲線及二次側並聯共振電 容器被形成，被取得所謂複合共振形交換變頻器。 將該構成做爲基礎，而做爲定電壓控制，係使交換頻 率以固定，用以可變控制其〇N / 0 F F期間之負荷比能 被進行。 而且一次側中，係爲了用以箝位發生於主用交換元件 之〇F F時的串聯共振電壓被具備有效箝位裝置，被形成 能用以控制該串聯共振電壓電平。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之實施形態】 圖1係顯示做爲本發明之實施形態的交換電源電路構 成圖。尙有，本圖中與圖6及圖7同一部分係附上同一編 號並省略說明。又，圖1所示電源電路也採用做爲複合共 振形交換變頻器之構成，因此該情形也具備圖8所示之構 造的絕緣變頻變壓器P I T。對於此，做爲後述之其他實 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 504889 A7 B7 五、發明説明（16 ) 施形態對於電源電路也做爲同樣。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 做爲圖1所示電源電路之一次側全體構成，係首先， 成爲主要部分具備主用交換元件Q 1，基本上係做爲單端 方式將交換動作藉由他勵式進行設有電壓共振形變頻器。 又，除此之外，如後述，在並聯共振電容器C r之兩端爲 了用以箝位被取得並聯共振電壓V 1被具備有效箝位電路 2 0。在該有效箝位電路2 0，係被具備補助交換元件 Q 2 〇 而且，分別對於上述主用交換元件Q 1及補助交換元 件Q 2爲了進行交換驅動被具備交換驅動部1 0。 尙有，該情形，主用交換元件Q 1及補助交換元件 Q2，係一起被使用MOS-FET。 該情形，有效箝位電路2 0 ,係備有補助交換元件 Q2、箝位電容器C CL、箝位二極體D D2被形成 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對補助交換元件Q 2之漏極-源極間使箝位二極體D D 2以並聯被連接。於此，係使箝位二極體D D 2之陽 極對源極被連接，使陰極對漏極被連接。 又，補助交換元件Q 2之漏極係與箝位電容器 C C L之一方的端子被連接，而他方之端子，係對整流 平滑電壓E i之線及一次捲線N 1之啓捲端部的連接點被 連接。又補助交換元件Q 2之源極係對一次捲線N 1之終 捲端部被連接。 總之，做爲本實施形態之有效箝位電路2 〇，係對上 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 504889 A7 __B7 五、發明説明（17) 述補助交換元件Q 2 /箝位二極體D D 2之並聯連接電 路，以串聯用以連接箝位電容器C C L被形成。而且， 以如此將被形成電路對絕緣變頻變壓器P I T之一次捲線 N1以並聯進行連接被構成。 做爲本實施形態之交換驅動部1 0，係如圖示，其構 成具備有振盪電路1 1，第1 PWM控制電路1 2A,第 2PWM控制電路12B,第1驅動電路13，移位電路 1 4，第2驅動電路1 5。 振盪電路1 1 ,該情形係譬如以1 0 0 Κ Η z用以生 成固定之振盪信號，對第1 PWM控制電路1 2Α及第2 P W Μ控制電路1 2 Β進行分歧並加以輸出。 第1 PWM控制電路1 2Α及第2 PWM控制電路 1 2 Β，係分別對應於交換元件Q 1、Q 2被設置，在上 述振盪電路1 1使被生成後之振盪信號被輸入，同時通過 光偶合器3 0使二次側直流輸出電壓Ε 0做爲控制輸入並 被輸入。 而且，此等第1 PWM控制電路1 2 Α及第2 PWM 控制電路1 2 Β ,係做爲控制輸入並根據被輸入後之二次 側直流輸出電壓Ε 0的電平，由振盪電路1 1對被輸入後 之振盪信號實施P W Μ控制。總之，在對應於1 〇 〇 Κ Η ζ之1周期內，用以可變波形之負荷。 主用交換元件Q 1及補助交換元件Q 2，係如後述以 同一交換頻率進行同步並進行交換，但在交換周期內之 ON/OFF同步係相互被形成不同。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20· 504889 Α7 Β7 五、發明説明（18) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，做爲第1 P W Μ控制電路1 2 A，係對應於主 用交換元件Q1之交換周期中爲了用以設定〇N期間及 〇F F期間使p W μ控制被進行所構成，做爲第2 P W Μ 控制電路1 2 Β ,係對於補助交換元件Q 2爲了用以設定 〇Ν期間及〇F F進行p w Μ控制形成被構成。 上述第1 PWM控制電路1 2Α之輸出信號，係對第 1驅動電路被供給。第1驅動電路1 3，係由p W Μ控制 電路12將被輸入後之信號進行變換成電壓信號，爲了用 以驅動M〇S-F Ε Τ的主用交換元件Q 1用以生成交換驅 動信號，並外加到主用交換元件q 1之閘端子。根據該交 換驅動信號，主用交換元件Q 1係形成進行交換動作。 又，第2 P W Μ控制電路1 2 Β之輸出信號，係對電 平移位電路被供給。電平位移電路1 4 ,係對於被輸入後 之信號進行預定之電平移位處理，在最後可取得對應於補 助交換元件Q 2之〇Ν /〇F F同步的波形信號。而且， 該信號對第2驅動電路1 5進行供給。. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2驅動電路1 5，係將被輸入後之信號進行電壓變 換爲了補助交換元件Q 2用以生成交換驅動信號，並對 Μ〇S -F Ε Τ的補助交換元件Q 2之閘端子進行外加。據 此，使補助交換元件Q 2以所要之〇N/0 F F同步被形 成能進行交換動作。 尙有，根據上述構成做爲本實施形態之交換驅動部 1 0，係做爲1個I C被構成。 圖2之波形圖，係做爲上述圖1所示之電路的動作， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公襲） -21 - 504889 A7 B7 __ 五、發明説明（W) 主要顯示一次側之交換動作。總之，被顯示被設有效箝位 電路2 0做爲電壓共振形變頻器之動作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 被顯示於該圖2之動作，係對於圖1所示電路做爲對 應於A C 1 0 〇 V系統構成時被取得動作，圖2 ( a )〜 (h)，係被顯示交流輸入電壓VAC=l〇〇V，最大 負荷電力P 〇 ma x = 2 0 0W時的件下各部之動作， 圖2 ( i )〜（p),係分別對於與圖2 (a)〜（h) 所示同樣之各部位，被顯示交流輸入電壓VAC二1 〇 〇 V，最小負荷電力Po mi n = 〇W之動作。 於此，參考對應於交流輸入電壓V A C = 1 0 0 V， 最大負荷電力Po max=200W時之圖2 (a)〜 (h )的波形，對於做爲本實施形態之一次側的交換動作 進行說明。 該圖，係對主用交換元件Q1、補助交換元件Q 2之 各閘被外加的交換驅動信號，係分別相當圖2 ( b )( e )所示之閘電壓V G 1、V G 2。閘電壓V G 1、V G 2 ，係在該最大負荷電力Po ma x = 200W時，分別 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖2 ( b ) ( e )所示，使其〇N /〇F F期間被設定 〇 譬如，第1 P W Μ控制電路1 2 A，係使圖2 ( b ) 所示閘電壓V G 1之期間T 0 N 1根據二次側直流輸出 電壓E 0電平進行P W Μ控制能被取得以連續性被可變之 動作。又，第2 PWM控制電路1 2 Β-電平移位電路1 4 系統，係使圖2 ( e )所示閘電壓V G 2之期間 1紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -22- 504889 A7 __B7 五、發明説明（2〇) τ Ο N 2根據二次側直流輸出電壓E 〇電平形成進行 P W Μ控制能被取得以連續性被可變之動作。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於此圖2中，係對於1交換周期內之動作模式，被顯 示模式（1 )〜（5 )之5階段的動作模式。 根據閘電壓V G 1使主用交換元件Q 1呈〇Ν狀態被 控制，則使圖2 ( c )所示交換輸出電流I Q 1在流動期 間t ο η 2，該期間t 〇 η 2中係做爲模式（1 )之 動作被取得。尙有，補助交換元件Q 2，係該期間 t ο η 2中根據0電平之閘電壓V G 2被控制能呈 〇F F狀態。 模式（1 )(期間t 〇 η )中，係在絕緣變頻變壓 器Ρ I Τ之一次捲線Ν 1通過洩漏電感L 1被取得流動上 述交換輸出電流I Q 1之動作。此時做爲交換輸出電流 IQ1，係如圖2 (c)之期間t 〇n2所示，形成由 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 負方向反轉成正方向。於此，使交換輸出電流I q 1流;動 於負方向之期間，係以直前之期間t d 2的終了彳吏並聯 共振電容器C r中之放電進行終了並使箝位二極體 D D 1進行導通，通過箝位二極體D D 1 4 —次捲線 Ν 1用以流動交換輸出電流I Q 1，形成在電源側回生電 力之模式。 而且，使交換輸出電流IQ1 (圖2 (c))由負方 向反轉成正方向之同步中，係使圖2 ( b )所示閘電壓ν G1被控制能上昇到Η電平，在該同步，主用交換元件 Q 1，係藉由 Ζ V S ( Zero Volt Switching )及 z c S ( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -23- 504889 A7 B7 五、發明説明（21 )
Zero Current Switching )呈導通（turn— on )狀態。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，在其次之期間t d中，形成做爲模式（2 ) 之動作。 在該期間，係使主用交換元件Q 1呈關閉（turn-off ) 狀態，流動於一次捲線η 1之電流，係形成流通於並聯共 振電容器Cr。據此，做爲圖2 (d)之電流I c γ,係 如圖示藉由正極性顯示以脈衝性的被出現之波形。此係被 形成做爲部分共振模式之動作。又，在此時，係對主用交 換元件Q 1以並聯使並聯共振電容器C r被連接，主用交 換元件Q 1係藉由Z V S被呈關閉狀態。 接著，使補助交換元件Q 2被控制呈Ο N狀態，同時 形成使主用交換元件Q 1被控制呈0 F F狀態期間，此係 ，圖2 ( e )所示使閘電壓V G 2呈高電平相當於期間 T 〇N。 該期間T 0 N 2，係在有效箝位電路之動作期間， 被形成首先做爲模式（3 )進行動作後做爲進行模式（4 )之動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在前面模式（2 )之動作，係由一次捲線N 1藉由流 動電流I c r被進行充電到並聯共振電容器C r ,但據此 做爲模式（3 )之動作，係在一次捲線N 1使被取得之電 壓，對被顯示於圖2 (h)之箝位電容器c CL之兩端 電壓V C L的初期時（期間T 〇N開始時）電壓電平形 成同電位或以上。據此，在補助交換元件q 2使被並聯連 接箝位二極體D D 2之導通條件被滿足並進行導通，在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - -24 - 504889 A7 B7___ 五、發明説明（22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 箝位二極體D D 2 —箝位電容器C C L之經路被形成 使電流流動，做箝位電流I Q 2，係圖2 ( g )之期間 τ 〇 Ν開始時以後中，由負方向依據時間經過接近於〇 胃平形成使鋸齒狀波形被取得。 於此，箝位電容器C C L之電容量係被選定能形成 並聯共振電容器C r之電容量2 5倍以上。因此，藉由做 爲該模式（3 )之動作，係使大部分之電流做爲箝位電流 I Q 2對箝位電容器C C L被形成能流動，而對並聯共 振電容器C r則幾乎不流動。據此，在該期間Τ Ο N時 有關主用交換元件Q 1並聯共振電壓V 1之傾斜被形成緩 和，結果而言係如圖2 ( a )所示，被控制到2 7 0 V p 爲止而其導通角係變廣。即，對並聯共振電壓V 1使箝位 動作被取得。相對地，譬如圖2 ( a )中利用點線所示做 爲先行技術之電路（圖6及圖7之電路）中被取得並聯共 振電壓V 1，係被做爲具有5 5 0 V P之脈衝波形。 而且，期間Τ Ο N 2中使上述模式（3 )進行終了 則接著移行到做爲模式（4 )之動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該模式（4 )開始時，係使圖2 ( g )所示箝位電流 I Q 2被形成由負方向反轉成正方向之同步。在該同步， 係如圖2 ( e )所示由於使Η電平之閘電壓V G 2呈被輸 出之狀態，所以補助交換元件Q 2 ,係使該箝位電流 IQ2在由負方向反轉成正方向的同步，藉由ZVS及 Z C S呈導通狀態。 以如此使補助交換元件Q 2呈〇Ν狀態下，此時藉由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） 504889 A7 B7 五、發明説明（23) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 被取得一次側並聯共振電路之共振作用，對補助交換元件 Q2，係通過一次捲線N1—箝位電容器C CL，在正 方向使進行增加下去箝位電流I Q 2如圖2 ( g )所示流 動。 上述模式（4 )之動作，係期間T 〇 N 2中使η電 平之閘電壓V G 2以下降到L電平之同步被進行終了，接 著進行移行到期間t d 2中做爲模式（5 )之動作。 在模式（5 )，係使並聯共振電容器C r對〜次捲線 N 1能流動，電流I c r並取得進行放電之動作。總之被取 得部分共振動作。在此時有關主用交換元件Q1之並聯共 振電壓V 1，係如上述由於並聯共振電容器C r之電容量 小，所以使其傾向變大，如圖2 ( a )所示，急速朝向〇 電平進行下降並下降下去。 而且，補助交換元件Q 2 ,係終了上述模式（4 )並 使模式（5 )被開始同步進行開始關閉，但此時，係如上 述使並聯共振電壓V1具有某傾斜並在下降，藉由ZVS 呈導通動作狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，使補助交換元件Q 2藉由呈關閉狀態產生之電壓 ，，係如上述使並聯共振電容器C I*進行放電，被形成不 會急速上昇。該動作，係譬如做爲如圖2 ( f )之交換輸 出電壓V 2被顯示，以期間t d 2 (模式（5 ))，具 有某傾斜做爲由0電平遷移到頂峰電平之波形被顯示。
尙有，做爲該交換輸出電壓V 2，係使補助交換元件 Q2被呈OFF狀態期間T 0FF2中具有240VP 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ -26- 504889 A7 B7 五、發明説明（24) ，同時以該期間T 〇F F 2之開始期間的期間t d 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (模式（2)時）由240Vp進行遷移到0電平，並以 終了期間之期間t d 2 (模式（5 )時），如上述形成 由0電平遷移到2 4 OV p之波形。 而且，以後係在各1交換周期使模式（1)〜（5) 之動作被重複進行。 在圖2 ( i )〜圖2 ( p ),係做爲上述圖2 ( a ) 〜（h )所不各部之波形，並被顯示交流輸入電壓V A C =100V，最小負荷電力P 〇 m i n = 〇W時之動作 ，但做爲上述模式（1 )〜（5 )之動作係形成同樣，在 此時，也做爲並聯共振電壓V 1，係做爲先行技術使圖6 及圖7所示之電源電路的情形形成3 Ο Ο V p，相對地， 在本實施形態，係如圖2 ( i )所示被抑制到1 5 Ο V P 爲止。 又，甩以比較圖2 ( b ) ( e )所示閘電壓V G 1、 V G 2，及圖2 (」）（m )所示閘電壓v 〇 1、V G 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 則明白顯示，本實施形態中，交換頻率f s係譬如以 ΙΟΟΚΗζ被固定之後，爲了將主用交換元件Q1，補 助交換元件Q 2進行Ο N驅動用以可變控制做爲期間 T 〇N 1、T 〇N 2之Η電平的波形部分。 於此，係由重負荷狀態變成輕負荷狀態，因此在主用 交換元件Q 1側係用以縮短期間Τ 〇Ν 1並進行控制使 〇 F F期間變長，相反地，在補助交換元件Q 2側，係用 以延長期間Τ Ο N 2並被控制使Ο N期間變長。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（2iGX297公釐〉 -27- 504889 A7 _ ___B7_ 五、發明説明（25 ) 譬如實際上，係對於主用交換元件Q 1側，則以， Τ Ο N 1 / ( Τ Ο N 1 + Τ Ο F F 1 )= 0 · 5 〜1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成被顯示負荷比使P W Μ控制能被進行。 又，對於補助交換元件Q 2 ,也以 Τ Ο Ν 2 / ( Τ Ο Ν 2 + 丁 0 F F 2 )= 0 · 5 〜1 形成被顯示負荷比使P W Μ控制能被進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據上述圖2說明明白顯示，在圖1所示電路，係對 被發生於主用交換元件Q 1之OF F時並聯共振電壓ν 1 使箝位被進行，形成使其電平被控制。而且，譬如在最大 負荷條件之基礎下做爲A C 1 0 0 V系統即使上昇到 V A C = 1 4 4 V程度爲止，但並聯共振電壓V 1係被抑 制於未達4 0 0 V。又，即使A C 2 0 0 V系統之情形， 做爲並聯共振電壓V 1之頂峰電平的最大値，也成爲可抑 制未達8 0 0 V。因此做爲圖1所示電路，係對於主用交 換元件Q 1，在對應於A V 1 0 0 V系統時則用以選定 4 0 0 V之耐壓品，又，在對應於A C 2 0 0 V系統時， 則形成若選定8 0 0 V之耐壓品即可。總之，比圖6及圖 7所示之電路的情形更可選定定耐壓品。又，對於補助交 換元件Q 2若也選定同樣耐壓品即可。 據此，做爲圖1所示電路，比圖6及圖7所示電路使 交換元件之特性更改善。譬如使交換元件被做爲 M OS-FET時，則使ON電阻進行下降。而且據此可達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 504889 A7 __ B7_ 五、發明説明（26) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成電力變換效率提高。譬如實際上，圖6及圖7所示電路 之電力變換效率有9 2 %，相對地，圖1所示之電路則成 爲9 3%，結果而言約可達成減低2 · 3W的電力損失。 又，對於交換元件被選定低耐壓品，也形成被達成交 換元件之小型化。譬如在圖6及圖7所示之電路被使用交 換元件，係由於形成必要1 0 0 0 V以上之耐壓品，所以 使其組裝之規格形成較大型，相對地，圖1所示電路中做 爲各交換元件Q 1、Q 2，係形成可使用更小的組裝品。 又，使並聯共振電壓V 1被抑制，在圖1所示之電路 ，係對於並聯共振電容器C r，也比圖6及圖7之電路的 情形形成可採用更低耐壓品，因此，也可達成並聯共振電 容器C r之小型化。 爲了參考，取得上述圖2所示之實驗結果時，對於圖 1所示電源電路中之要部元件顯示選定値放著。
並聯共振電容器Ci* = 6800pF 箝位電容器C CL二0.22//F 一次捲線N 1 = 3 5 T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (圖6及圖7所示之電路，係被形成N1=45T程度） 又，將圖1所示之電源電路的負荷短路時之要部動作 波形，顯示於圖3。 由至此爲止之說明已明白顯示，在本實施形態係將交 換頻率i s做爲固定，並被形成用以可變〇N / 0 F F期 間之負荷比。即根據交換頻率控制不能進行定電壓化。 本紙張尺度適用中周國家標率（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -29 504889 A7 _ ___________ _ _ 五、發明説明（27) 而且，本實施形態中形成負荷短路狀態時，係由圖3 (a ) ( b )之並聯共振電壓V 1及交換輸出電流I Q 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 也可知，主用交換元件Q1之ΟΝ/OFF期間的負荷比 係被控制大致成5 0%，與此同時，如被顯示於圖3 (c )(d )，補助交換元件Q 2之〇N / 0 F F期間的負荷 比也形成被控制大致成5 0 %。據此，本實施形態係在負 荷短路時，也與根據前面圖2已說明同樣使Z V S及 Z C S以穩定被執行，被抑制上昇到並聯共振電壓V 1 = 280Vp,交換輸出電流IQ1 = 5 · OAp，交流輸 出電壓V2 = 25〇Vp，箝位電流IQ2 = 5 · 0A程 度爲止。因此，譬如形成不必設置對應於負荷短路時之過 電流保護電路及過電壓保護電路。 圖4係顯示做爲本實施形態之交換電源電路其他例。 尙有，該圖中與圖1同一部分則附上同一編號並省略說明 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該圖所示之電源電路，係對於主用交換元件Q 1， 及補助交換元件Q 2被採用I G B T (絕緣閘雙極性電晶 體）之點，與圖1所示之電路不同。而且即使有如此之構 成，但也被取得與前面根據圖2及圖3之說明同樣的動作 〇 譬如圖4所示之電路，係對於交換元件之I G B T形 成可用以選定低耐壓，但做爲I G B T之交換特性，係譬 如使飽和電壓或關閉時之尖頭信號電流形成進行減低。而 且藉由如此特性之改善可達成電力損失之減低。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30 - 504889 A7 B7 五、發明説明（28) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 尙有，該圖所示電源電路之二次側中，對二次捲線 N 2，將1組之整流二極體D 〇 1及平滑電容器c 〇以如 圖進行連接用以形成半波整流電路，並藉由該半波整流電 路取得二次側直流輸出電壓E 〇。 圖5係顯示做爲本實施形態之交換電源電路的其他例 〇 該圖所示電源電路中，係對於主用交換元件Q 1，及 補助交換元件Q 2，採用B J T (雙極性電晶體）之後， 被顯示將此等主用交換元件Q 1及補助交換元件Q 2藉由 他勵式進行驅動之構成。 該情形，交換驅動部1 0 A中，係由振盪電路1 1將 被輸出之振盪信號對第1 PWM控制電路1 2A及第2 P W Μ控制電路1 2 B進行分歧並加以輸出。尙有，該圖 所示對於交換驅動部1 0 Α也做爲1個之I C被構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，由第2 PWM控制電路12 B-電平移位電路14 所構成電路系統，係根據二次側直流輸出電壓E 〇之變動 對於振盪信號進行P· W Μ控制，同時實施所要之電平移位 處理，取得對應於圖2所示之閘電壓V G 2之Ο Ν / 〇F F同步的波形信號。 第1 P W Μ控制電路1 2 Α之輸出係被供給到交換元 件Q 4之基極，而電平移位電路1 4之輸出係被供給到交 換元件Q 3之基極。 該情形，係將B J T藉由他勵式爲了進行驅動，做爲 其驅動電路，對成爲主用交換元件（Q 1、Q 2 )之前段 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -31 - 504889 A7 B7 五、發明説明（29 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，將驅動用交換元件（Q3、Q4)，及該驅動用交換元 件之輸出具備變頻驅動變壓器（CDT-1、CDT-2) 對主用交換元件（Ql、Q2)進行傳達。 首先，做爲被具備於主用交換元件Q 1側之驅動電路 ，係將驅動用交換元件Q 3之集極連接於變頻驅動變壓器 C D T - 1的一次捲線N 1 A的捲完端部，並將發射極進行 接地於一次側地線。又，對集極-發射極間由電容器C 3 -電阻R 3將所構成串聯連接電路以並聯進行插入甩以吸收 噪音。 在變頻驅動變壓器C D T - 1，係在一次側使一次捲線 N 1 A被捲裝，而在二次側係使驅動捲線N B 1被捲裝。 在此等一次捲線N 1 A及驅動捲線N B 1，係相互被取得 反極性之電壓藉由捲取方向被捲裝。一次捲線N 1 A之捲 完端部，係如上述係與驅動用交換元件Q 3之集極被連接 ，而捲啓端部係對電容器C i A之正極端子被連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電容器C i A，係通過電阻R 2與整流平滑電壓E. i 之線被連接，在該電容器C i A之兩端係藉由電阻R 2使 整流平滑電壓E i下降被取得預定電平之直流電壓。使該 直流電壓做爲驅動用交換元件Q 3，及後述之驅動用交換 元件Q 4之動作電源被利用。 變頻驅動變壓器C D T - 1之驅動捲線N B 1，係使其 捲完端部被連接於主用交換元件Q 1之基極，並使捲啓端 部被連接於一次側地線。 於此，對驅動用交換元件Q 3之基極由第1PWM控 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32 - 504889 A7 B7 五、發明説明（3〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 制電路1 2 A做爲被輸出驅動信號使電流被供給，則驅動 用交換元件Q 3，係根據該驅動信號進行交換動作，將該 交換輸出對變頻驅動變壓器C D T-1之一次捲線N 1 A進 行傳達。據此在一次捲線N 1 A取得交變電壓，並在驅動 捲線N B 1中使交變電壓被激起。而且，在驅動捲線 NB 1藉由被取得之交變電壓使產生交變電流對主用交換 元件Q 1之基極做爲驅動電流被供給。據此，主用交換元 件Q 1係形成進行交換動作。主用交換元件Q 1，係被連 接於集極-發射極間藉由並聯共振電容器C r及絕緣變頻變 壓器P I T之一次捲線N 1被形成根據並聯共振電路之共 振作用，做爲電壓共振形進行交換動作。 又，被具備於補助交換元件Q 2側做爲驅動電路，其 構成係具備有：驅動用交換元件Q 4 ;及變頻驅動變壓器 C D T - 2 ,其周邊元件之電容器4C-電阻R4，而且， 被捲裝有一次捲線N A 2及驅動捲線N B 2。尙有，此等 之連接形態，係因爲被做爲與具備於主用交換元件Q 1之 驅動電路同樣，所以於此省略說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且，在該補助交換元件Q 2側，係由電平移動電路 1 4藉由被輸出驅動電流使驅動用交換元件Q 4進行交換 動作，並使該交換輸出通過變頻驅動變壓器C D T - 2被傳 達到補助交換元件Q 2側，使補助交換元件Q 2進行交換 動作。 而且，如上述使主用交換元件Q1及補助交換元件 Q 2被交換驅動，該情形，根據前面圖2及圖3之說明也 i紙張尺度適用中國國家標準（ CNS ) A4規格（210X297公釐） -33 - 504889 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7_五、發明説明（31 ) 形成可取得同樣之動作。 該圖5所示電路中，對於被做爲B J T之交換元件形 成可選定低耐壓器，但做爲B J T之交換特性係可用以縮 短積儲時間及下降時間，據此可達成電力變換效率之提高 〇 尙有，做爲本發明之實施形態並不限定於各圖所示之 構成。譬如，對於成爲主用之交換元件及補助交換元件， 係也可考慮用以採用S I T (靜電感應半導體開關元件） 等其他元件，又，爲了做爲他勵式之交換驅動部的構成也 不必限定於各圖所示之構成，被做適宜適當被變更成電路 構成也無妨。 又，含二次側並聯共振電路被形成做爲二次側之整流 電路，做爲實施形態並不被限定於各圖所示之構成，被採 用其他電路構成也無妨。 【發明之效果】 如以上說明本發明之交換電源電路，係對在一次側具 備電壓共振形變頻器，在二次側具備並聯共振電路之複合 共振形交換變頻器之構成，在該一次側設置有效箝位電路 ，並在一次側並聯共振電容器之兩端用以箝位產生並聯共 振電壓脈衝，被做爲用以抑制其電平。據此，對於被具備 於電源電路之交換元件，及一次側並聯共振電容器等之各 元件的耐壓，係可用以選定比迄今爲止更低的耐壓品。 而且，以如此使低耐壓品被選定，使交換元件之交換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事 1· 項再填. 裝— :寫本頁) 訂 -34 - 504889 A7 B7 五、發明説明（32 ) 特性因爲進行改善，所以也形成達到電力變換效率之提局 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，在選定低耐壓品之後的情形，因爲也使此等各零 件元件形成小型，所以也形成可用以促進做爲電源電路之 基板規格的小型輕量化。 進而，做爲本發明若依據交換驅動構成，-則-譬魯藉由 可變交換頻率進行定電壓控制時則在負荷短路時不會使交 換頻率進行下降被形成固定，而主用交換元件及補助交換 元件係皆藉由穩定之z V S，Z C S被做爲進行交換動作 。據此，對應於負荷短路時形成不必設置過電壓保護電路 或過電流保護電路，即使此點也可大幅度促進電路之小型 輕量化。 又，做爲本發明之有效箝位電路，係譬如用以連接補 助交換元件，箝位用電容器，箝位二極體將被形成電路因 爲可用以構成並聯連接於絕緣變頻變壓器之一次捲線，所 以做爲應追加零件件數也很少即可完成，不會妨礙電路之 小型輕量化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【圖式簡單之說明】 圖1係顯示做爲本發明實施形態之交換電源電路構成 例的電路圖。 圖2係顯示本實施形態之交換電源電路中最大/最小 負荷電力時的動作波形圖。 圖3係顯示本實施形態之交換電源電路中負荷短路時 Ϊ紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -35 - 504889 A7 ____B7 五、發明説明（33 ) 的動作波形圖。 圖4係顯示做爲本發明實施形態其他例之交換電源電 路構成的電路圖。 圖5係顯示做爲本發明實施形態進而其他例之交換電 源電路構成的電路圖。 圖6係顯示做爲先行技術之交換電源電路構成例的電 路圖。 圖7係顯示做爲先行技術之交換電源電路其他構成例 的電路圖。 圖8係顯示絕緣變頻變壓器之構成剖面圖。 圖9係顯示使相互電感+ Μ / - Μ時各動作的等價電路 圖。 圖1 0係顯示圖6及圖7所示交換電源電路之動作波 形圖。 圖1 1係顯示對於圖6及圖7所示交換電源電路，對 交流輸入電壓的特性說明圖。 【元件編號之說明】 1 0、1 0 Α…交換驅動部， 11…振盪電路， 1 2 A…第1 P W Μ控制電路， 1 2 Β…第2 P W Μ控制電路， 1 3…第1驅動電路， 1 4…電平移位電路， ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2i〇X297公釐） " " ' -36- L '«批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 504889 A7 B7 五、發明説明（34) 1 5…第2驅動電路， 2 0、2 0 A…有效箝位電路， 3 0…光偶合器， Q 1…主用交換元件， Q 2…補助交換元件， P I T…絕緣變頻變壓器， C r——次側並聯共振電容器， C 2…二次側並聯共振電容器。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37-