TWI354432B - Multiphase converter with zero voltage switching - Google Patents

Description

九、發明說明： 【相關申請案交互參照】 本申請案係對應先前2004年 審臨時申請案第60/538,091號。 日申請之共同待 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子電路之領域， 轉換哭及+ μ 一尤八關於直流至直流 :換拉式電源供應器，例如降麼轉換器。 I先别技術j 2流至直流轉換器通常係設計 :提:::切換模式電源供應器。-些直流至== 電壓(升壓轉換器)，而另外-些直流至直 降低雷為1^低較南之輪入電壓(降壓轉換器)。有-種可 器 — 錢A ¥源供應a，其稱為降麗轉換 疋-種切換模式調節器或切換電源供應器。在某些 二=置類似一線性電源供應器，而在另外其二 …：:卻又大不相同。-切換電源供應器通常包括 種=:器’有時並包括一非線性調節器網路。這 率全屬氧可併入一調節系統’其中一控制元件(例如功 氣化+導體場效電晶體開關)係快速地以開及關狀態 錄:姻1種開/關脈波可藉由一振盈器/誤差放大器/脈寬調 路:故為一控制器來加以控制。因此，於較為一般性 節器中’電晶體開關(例如功率金屬氧化半導體場 效電日日體）係一控制元件。 於開狀態(ON)的週期中’能量係被吸入一電感器内， 1354432 100年7月28日替換頁, ^儲存於磁場中。當該控制元件轉變相狀態（卿)時，能 ^係被錯存並且藉由—二極體來指㈣電感器操作連接至 、遽波益與負載。各種不同之取樣電路可取樣該輸出電壓 並饋送-樣本訊號至做為控制器部分之誤差放Α||之輸入 端。可將該樣本電壓與一參考電壓做比較，並且一誤差放 大器可增加其輸出控制電壓，該輸出控制電壓係傳送至一 脈寬調變器。該脈寬調變器產生一修正之開/關訊號，例如 有夺係方波，其時間係由輸入誤差電愿所決定。 有更多如切換模式電源供應器之直流至直流轉換器之 特定範例係揭示於共同讓受公開之美國專例申請案第 2^0_038614及2〇〇4/〇〇7〇382號_，此處係將該等揭示内 容併入以供參照。如上所述，降壓轉換器係為一種特定型 式之降壓直流至直流轉換器。 為了對各種微處理器提供電源，更特別的是對下一代： 微處理器提供電源，這需要約i伏特及高達1〇〇〇安培之電 流，因此於多相位降壓轉換器中之相位數係垮續地增加， 有時需要8個相位之多。最佳相位數可由輸出電流、系統 效率、冑態需求、熱管理、電容器成本、金屬氧化半導體 場效電晶體效能、尺寸限制及整體系統成本決定之。用於 降壓轉換器之控制器具有複雜之設計，通常設計成一具有 伴Ik閘級驅動器之多相位脈寬調變器控制積體電路（例如 HIP6301、HIP6601B、HIP6603B 或 HIP6604B)及外部金屬 氧化半導體場效電晶體，例如由本發明讓受人Intersil Americas Inc.所製造者 〇 1354432 100年7月28日替換頁 多相位功率轉換料優於先前單-相^ 種改良設計，並用於滿足新— 、。/、 ^ 〇 „,.^ 戈微處理器對於電流增加 =广轉換器將功率及負載電流做了分配 二m成本較低之電晶體，其具有更少之輸入及 輸^ ^。會產生這樣之結果’其原因在於高效率轉換 頻率’其具有較高頻㈣波f流 ' 路通常包括一下部金屬氧化半導相位電 二氧化半導體場效電晶體，做為功率開關。降低轉換= 寸之而求以及南功率密度之需求係需要增加用於功率轉換 ，中之切換頻率。然而於該等多相位直流至 特 別是降厂堅轉換器）中使用高切換頻率會導致㈣損失、、壓ΐ 到功率元件以及產生電磁干擾。 【發明内容】 本發明具有多種優點，改良了切換模式電源供應器及 直流至直流轉換器之效率，因為其係可操作於零電壓切換 及可用於非隔離高輸入/低電壓輸出電壓轉換器，例如 壓轉換器。本發明使用-請振儲能電路，用於一多相位拓 撲。Vcnu/Vin直流轉換函數係、依相位數而定。與使用現有 之降壓拓撲來進行-般輸出連波消除相較之下，利用本發 明則可到達更佳之效能。 " .於本發明中，工作週期不再僅為狀態〇N之時間之函 數’而是狀態ON之時fe1以及相位數（N)之函數。本發日㈣ 用例如脈寬調變控制H或其他降壓轉換器進行過零檢測。 於本發明中’可於金屬氧化半導體場效電晶體轉變成⑽或 1354432 二 頁 =之别’產生—跨越上部金屬氧化半導體場效電 』。於金屬氧化半導體場效電晶體轉變成〇… a 56振儲能電路’以完成-跨越該金屬氧化半導 體琢效電日日體之零電壓，其為良 器係產生-所需之諧振儲能電路。……端電感 -般而言，該金屬氧化半導體場效電晶體具有 2:…，做為諧振健能電路之部分。如果 :效二:的話’可增加一電容器。如果金屬氧化半導體 極體。 #-極體-力不足的話’則可增加一個二 發明’位於前端之電感器並不允許電 :至：屬：：半導體場效電晶體完全處於⑽之狀態為 止。並不會有電流曹最 電晶體轉變為〇N之狀且熊為月止金屬氧化半導體場效 伤舻兔亚l %為止。至於該電感器，其暫態現象 拖乂 Η ;1亚且該二極體係緩慢地轉成OFF狀態，並非切 二=得知，存在有零電流跨越上部金屬氧化半導體 I;”：由且存在有零電壓跨越下部金屬氧化半導體場 該譜振儲能電路，狀態〇N之時間係固定 ?二:“_之時間則可根據控制器之訊號内容而變動。 =目位之一整個週期係一直改變，且時間是可變的，其 因：：控制器可改變狀態〇N之時間。本發明係為可 ::’…所有下部金屬氧化半導體場效電晶體處於⑽

怨，’更會存在_時間週期，且因 利用該時間週期。 π ^予仕仗J

JZ ι« ,. L 100年7月28曰替換百 根據本發明，—夕、 ~~頁 ..y 夕相位直流至直流轉換考白人 兩相位電路，每— 愕谀态包含：至少 ^ ,θ 位電路具有上部及下部金；1 Si A Jr 體％效電晶體； 义 金屬乳化半導 則端電感器，配合兮·望知^ 操作，肖以形成一諧心〜 4專相位電路而 使功率損失減至F , 保零包壓切換以及 貝夭減至取小程度。該轉換器包含 相位電路來操作， 二制态，配合 :過零伏檢測。該控制考可i 調變控制器或農仙 了為一脈寬 ^ 之降壓控制器。該諧振儲 達成跨越功率開M +办 诚此電路係用於 刀丰開關之零電壓，該功率開 晶體。該轉換器可勺八 心吊保為％效電 . —回饋訊號處理電路， 一相位電路操作；以B ^ )配合母 路而來之電壓輸出極你 由》亥4相位電 】出刼作。一電容器可配合至少每— 率開關及下部功率問工4β 4開關而細作。一二極體亦可配合該上部 、开 下部功率開關而操作。如果該功率開關之固有 電容或二極體功能尤p u ^ 此不足以形成諧振儲能電路的話， 龄 加該等電容器及二極體。 曰 【實施方式】 以下將參考圖式來以較詳細之方式說明本發明，其中 係會说明本發明較佳實施例。然巾，本發明可以許多不同 形式實施，並且不應受限於該等實施例。本說明内容會說 明該等實施例’使得揭示内容詳細完整，$而使熟悉本項 技術人士可清楚地瞭解本發明主張範圍。整個揭示内容 中，相同之兀件符號表示相同之元件，加撇符號用於表示 替代實施例中類似之元件。 本發明係改進了直流至直流轉換器系統之整體效率， I 100年7月28日替換頁 因為零電塵切換可用於非眩她^ ^ “離兩輸入電壓及低電壓輸出電 堅轉換裔，例如降愿轉換器。 降低s亥轉換器尺寸之需灰以艿缸·古Λ古— 丁而欠以及較间功率密度之需求使 付使用於功率轉換器之切換頻率有提高之需要。然而，使 用南切換頻率卻導致切換損失、產生虔迫於功率元件以及 電磁干擾。為了克服這缺點，軟性切換零電麼切換係 用於本發明中。 、 第1圖係多相位降壓轉換器30之一部份之一片段區塊 圖’該多相位降壓轉換器30係做為一直流至直流轉換器， 包括：―輸出電感器32,藕接於之負載與介於高及低 側功率開關34 P弓夕> ββ ^ ， 之卽點之間，該高及低側功率開關34, 36係連接在一起。該高及低側功率開關34, 36亦稱為上部 及下部功率_。該不同相位電路40係梯級連接並終止於 相位Ν(如圖所不）’以形成相位電路偷…4.該相位 電路包括適當之輸人與輸出42, 44。脈寬調變驅動器係 以該功率開關34, 36操作，每個並包括一回饋訊號處理電 路52。電容器54，55可與該功率開關串聯(如圖所示），其 包括跨越負載並聯之一輸出電容器56。該等功率開關各者 可具有固有電容，而且可不需電容器。 根據本發明，為了具有零伏切換，一電感器6〇係於電 路前端處配置於一般切換電路之前方（如圖所示），並接收來 自輸入電壓源61之輸入電壓。該控制方法亦被改變以偵測 零電壓，如以下所進一步詳細說明者。於每一相位中，該 電感器60係與上部金屬氧化半導體場效電晶體之電容器μ 1354432 諧振。 ^月28日替換頁 第9圖係類似於第1圖之示意性電路圖， 地表示電4 40,術之第一及第二相位結構，其為#細 接。此外，做為功率裝置之場效電晶體3 ·"、、’及連 含二極…，於第一相位電路中者以包 相位電路中去0» _ , 、^ 一 1〇矣 標不’並以叩表示上部功率開關或以 1，表示下部功率開關。該二極體可為體二極 二 體電晶 ，”有某些内在之二極體能力’但如體二極體之 夕一極體可依為達到所需電感值之需要而増加，如以下 述。第9a圖表示—無輸出之等效電路結構，並表示於 相位結構中之電流101及102。相似之電路元件係以相同之 疋件符號表示’除了第9圖及第9a圖中之梯級連接或第二 相位電路或結構中之字母，’a”之外。所有圖中之上部及下部 開關係以UP盥lnw θβ i 〇 1〇W表不，其中弟一相位電路開關係為S1， 第，相位電路開關係為S2e上部及下部電容器及二極體之 表不與-些圖式相關，以區別上部及下部與相位電路。 第2圖表示本發明之時序圖，其係使用n相位之前端 電感器6〇 ’其中狀態0N之時間及狀態OFF之時間係相對 位1，2與相位n來表示，使得—工作週期所使用之全 部時間係等於相位數n乘以狀態ON之時間加上相位數n乘 以狀態OFF之時間。 第3圖之圖形之垂直軸表示v〇ut除以vin，水平軸右 、'表示相位數，水平軸左側表示㊀，㊀表示狀態ON之時間除 以狀態OFF之時間。因此，第3圖表示電壓〇υτ除以電壓 1354432 10〇年7月28曰替換頁 IN是Θ及N(亦即相位數）之函數。 圖 動 =4圖更詳細地表示⑽除以W為0及N之函數。 第5圖表不第1圖輸入電感器功能之概念示意電路 其係為模式1之操作，具有上部電容器且表示電流流 第圖係一相似電路圖’但係表示模式之之操作。第7 圖係表不零伏切換點（做為—預定時間）以及不同之VSW點 與對於不同相位之upper—drive。第8圖表示對於3個不同 相位之模擬結果’其表示皆於零電壓進行切換。 _參考第1圖至第8圖，假設有N個相位，如第！圖所 不，並且輸出電感器6 〇係夠大足以使用固定電流源。於t=〇 時’週期開始’立丨之上部金屬氧化半導體場效電晶體 Μ係處於〇η之狀態且所有㈤）個上部金屬氧化半導體場 效電晶體36係處於〇ff之狀態，同時所有（Μ)個下部金屬 氧化半導體場效電晶體似於⑽之狀態。該操作將依操作 模式及時間⑴而定會有不同。在模式m=t〇n日夺相位工 之上部金屬氧化半導體場效電晶體將轉變為〇ff狀態，並且 ’、下。卩金屬氧化半導體場效電晶體之體二極體W會轉變為 on狀態。結果，相位i之下部金屬氧化半導體場效電晶體 將於零電壓轉變為。n狀態。在該時間過後，n相位之所有 ^率金屬氧化半導體場效電晶體係處於on之狀態，並且上 部金屬氧化半導體場效電晶體係處於off之狀態。於模式 N Cr電谷器會開始與Lr電感器6〇產生諧振，該諧振時 為toff，虽VSWIN與VSW相等時，相位2可於零電壓 12 1354432 丄 （-----Μ Η 曰 ^轉變為οη之狀態。該週期 n J持續所有N個相位。當開關缠 變為〇汀狀態並且所有之功盅人思#儿必.兹 田開關轉 孫炎 率金屬氧化半導體場效電晶體 係為⑽之狀態時，下—個操作模式便開始。 _該電路之模擬係如第5圖及第6圖之功能性 不，而所獲得之結果則如第 H斤 0 弟8圖之模擬圖形所示。可從兮 杈擬圖形之模擬結果得知， 〇Λ ^ . °亥3個相位皆切換於零電麼 器之I穩定狀態分析顯示出： ^

Vin ~η^θΤη …其令Θ係為ton/toff(例如第3圖戶斤示），對於較 壓及較低輸出電壓而言，可、電 使用更多相位來達到實際工祚 週期，而不需下層級。該 ’、作 (或相位）電路係如第9圖所 ^兩層級電路之等效電路係表示 ^ ^ yA圖中。如圖所 不，该兩相位之結構係加入了二極體㈣， ：所 率切換相位結構，包含D '、母個功 再匕3 Dl_Up —極體62 體03,其蛊雷宏哭以a Z以及〇1_1〇你二極 、/、電令裔54, 56並聯，並與功 如圖所示，ou—up電容器54係與D 4,36並秘。 對於14 -up 一極體62並聯。 …、他相位結構而言，CR2_up電容器5钧係與的_ 極體62a並聯。上部及下部開關係圖示^構UP - 於模式1夕‘ + / 子目位、..口構中。 、飞1之刖t < t〇之電路功能性操作 於t岵 係表不於第1〇圖中。 於^時，如第11圖所示，S1 之妝能甘m 一 p開關34係轉變為on 之狀，，其用於模式卜而具有以下初始狀況： /!/(〇) = Iro ⑸―叩(0) = 〇 13 t 100年7月28曰替換頁 於。時，電感器電产 ' 之功能圖係反映出這種^達輪出電流（模式2)，第以圖 示之公式解釋之。於楔種狀況可藉由第12B圖所 如"A圖之功能性;路圖之之狀態， 況係藉由第B圖所示之公式解=不方式，其中初始狀 狀態平面圖係表示於第M6 ^ 3之各種不同操作“ 圖中，其顯示模式2及模式. 本發明允許零電壓切換。 切換之兩相位電路之範如、/考第9圖’其表示零電壓 之1&例，該電路之功能可表示如下： 2 VD\ _ low = VD2 low = 〇 Cr\ _up = Crl up = Cr 當操作模式為t<V=〇時，該操作模式可表示成如第i5 圖中之電路功能°跨越相位1上部開HuP)之電壓係為 〇。開關S1_UP係為。ff狀態、開㈣S2_up係為。ff狀離' 開關SUOW係為on狀態、開關S2—1〇w係為。n狀離、二 極體m Jow係為。ff狀態、二極體D2j〇w係為。ff狀態。 操作模式i對應於0<t<tl，其係如帛16圖所示。該電路 功能可表示為：開關S1_up係為。η狀態、開關S1 ^係 為W狀態、開關S2_up係為。ff態、開關S2 j〇w係為。η 狀態\二極體DlJow係為〇n狀態 '二極體D2——係為 off狀態。以下表示式係用於本範例： 14 1354432 z = f 4ΣτΟ

Zr(〇) = Ir\ v之歸一化值係為v/Vin ’而i(t)之歸一化值則為 i(t)Z/Vin。如此便可得出： ir(t) = ~t + Irl Lr Z/rn(/) = COot + Ir\n 操作模式2對應於t| < t < t2，其係由第1 7圖之電路範 例所表示。該電路之操作係為，開關S1_up係為〇n狀態、 開關Sl_l〇w係為off狀態、開關S2_up係為〇ff態、開關 S2—low係為on狀態、二極體D1—1〇w係為〇ff狀態、二極 體D2_l〇w係為0ff狀態。初始狀況係為： .f. v Ιο

Vcr(tl) = 〇 歸一化之方程式係為： v J dir(t)

Vn~Lr~dt--= 0 = 1 _ c〇s((00/) —gp--了 _υ

2

im{t) = ύη(ωα) + 操作核式3對應於tz < t < t3，其係由第丨8圖之電路圖 所表不。遠電路功能之操作係為，開關s匕up係為〇ff狀態、 開關si—i〇w係為off狀態、開關叩係為〇汀態、開關 S _ 係為on狀態、一極體Di_i〇w係為off狀態、二極 D2_low係為0ff狀態。初始狀況係為： 15 1354432

Vcr{tl) = Vm 歸一化之方程式係為： dir{t)

Vin 一 Lr - dt VCr(〇 = 〇 ㈣丄〇 dt 2 Ir2n

Vcm{t) = 1 + sin(」—t) + cos(t){Vmn — 1) L„{t) = 4Ϊ sin(-^/)(l - Vmn) + cos(-^r)/r2« 這種功能之狀態平面圖係表示於第14圖中，其表示模 式2與模式3之操作中心。圖中之點係表示模式2之操作 中心、模式2於狀態on之時間之圖形、模式3之操作中心、 模式3於狀態off之時間之圖形以及模式1於電感器充電時 之點。以下係為分析性之方程式：

IrU

Irnl V2 (cos(^on) - cos(~ w〇^toff)) (cos(-^- ω〇4ΐίο//) οο^{ω〇ίοή) - 1)V2 sin(^· ω〇42ίοβ')

Vmn = 1 - oos{m〇ton)

Ion — 2 -sin(6；〇/ow) sing 仙7^说)-Ά + W cos(~ cos(iy〇,o/z) sin(~ ω〇42ίο//)

Ts = 2ton + 2toff +

Ion 一 Ir\n ω〇 電路功能之簡化方程式可表示如下： 16 1354432 Θ = cootoff β = cooton

Ir\n

Irln θ V^(COS(/?) - COS(^^)) V?(cos(士) cos(々)-1) " ~~θ~sin(v?} V2(cos(-^)cos(/?)-l) I伽二 2---2sin〇5)

Sin(V2}

Vmn = 1 — COS(yff)

TsCOo — Ίβ + 2Θ + Ion — Ir\n 能量不耗損情況下之電路功能係表示如下： 2 〇 Ρί" ' H = 7¾ ^ ί in'^dt + } + J^5 irn(t)dt)

ΡOut _ η = IonD 其中D為： 会《工作週期

於此夏不耗損之情況下’可得出D，其為β及θ之一函 數： D = f(3,0)

能量不耗損之圖形範例係表示於第19圖之圖形，其中 Lr=l〇nH, Cr=i〇nFj n = 2> toff=9〇nS °亥工作效率、〇N狀態之時間以及階級數（n)係表示於 20圖之3維圖形中，其中垂直軸(y)表示工作效率、”由 不1"自、，及數、z軸表示0N狀態之時間。SPICE測試之姓 、’0果係 17 1354432 100年7月28日替換頁 表示於第21圖之圖形中，其中水平軸表示時間，垂直軸表 示電壓，並表示了切換電壓、閘級驅動電壓、下一相位間 極驅動電壓。 SPICE模型設定電路係表示於第22圖中。該模 塑設定表示各種不同積體電路（如U51及㈣），可配合各種 元件及積體電路而操作。該SPICE模型係—用於積體電路 設計之電腦模型化技術，所示，藉由該W模型而 輸入電路之細節，可檢驗該電路之頻率與相位回應並可檢 驗-段設定時間之電路回應，以做為暫態分析，而與交流 分析相比較。亦有不同之公鉍田 如 J之刀析用於檢驗溫度t動與雜訊之 影響^由使用第22圖所示UPICE模型，可於，，紙上”測 s式s亥设计，然後進行原型測試。 狀態平面全負載之圖形係表示於第23圖中，且中係表 不板式U及3。無負載狀態圖則表示於第24圖令。第25 圖表不硬切換與軟切換兩者之效率比較。 於閱讀上述說明内容及圖式之後’熟悉本項技術之人 士應會明瞭，本發明可進行許多修改及盆 本發明並不限於所揭示之特定實施例，並且各種二 施例係可包含於申請專利範圍範嘴之内。 〇 文及貫 【圖式簡單說明】 藉由參照圖 < 而詳細地說明之_ 解本發明其他目的、特徵及優點。 可>月楚地瞭 第1圖係多相位切換模式電源供 流轉換器)之示意性電路圖，並表示用以形成太直一至直 I成本發明多相位 18 1354432 拓撲之單一諧振儲能電路之前端電感器 圖 i00年7jj8曰替換頁. 第2圖係根據本發明之Ν相位時序圖。 第3圖係表示v〇ut/vin之圖形，其為0及\之函數。 ，4圖係表示v〇ut/vin之圖形，其為θ&ν之函數。 外圖係表示模式1之電路功能範例之示意性電路圓。 第6圖係類似於第5圖之電路圖之另一示意性電 但係表示模式2之操作。 第7圖係表示關於VSW、VSW一Vin、相位 相位N之時間之圖形。 相位2、 果 圖係表示所有3個相位皆為零電壓切換之模擬結 第9圖係示思性電路圖，表示類似於第 位電路，但係更詳細地表示功能性元件， 功率元件之内部元件。 1圖所示之2 該元件可為該 第9A圖係第9圖 路）之電流101及1〇2。 之等效電路，表示在各別相位 結構（電 之前之 功能第1〇圖係本發明之等效電路’表示其於模式

弟11圖係本發明 第12 A圖係本發 之等效電路，表示其於模式1之功能。 明之等效電路，表示其於模式2之功 第12B圖係表示第UA圖之電路操作之方程式 第13A圖係本發明之等效電路，表示其於模式 3之功 19 1354432 100 年7 月 第1 4圖係根據本發明狀 九、十面圖之圖形 第15至18圖係類似於第 乐 10、Π、12A、13A 圖之雷 ％ 之等效電路範例’並表示不同槿 U镇式及時間之功能性操作。 第19圖係表示根據本發 评作。 个赞月之相對於時間之能量 情況之圖形。 卜托扣 第20圖係表示工作效率 維圖形。 ⑯數及狀態ON時間之3 第21圖係表示SPICE測試之結果。 第22圖係示意性電路圖， ,,甘 、 ICE模型設定 例，其可用於模型化本發明。 < < 軏 第23圖係表示狀態平面全負載圖之圖形。 第24圖係表示無負載狀態圖之圖形。 第25圖係比較本發明硬切換盥軟 形。 ”軟切換兩者效率之圖 【主要元件符號說明】 30 多相位降壓轉換器 32 輸出電感器 32a 電感器 34 功率開關 3 4a 功率開關 36 功率開關 3 6a 功率開關 40 電路 40a 電路 20 1354432 40N 電 42 輸 44 輸 50 脈 52 回 54 電 54a 電 55 電 55a 電 56 電 60 電 61 輸 62 二 62a 二 63 二 63a 二 Cl 1 電 C2 電 C3P 電 LI 電 L2 電 L8 電 R1 電 R13 電 路 入 出 寬調變驅動器 饋訊號處理電路 容器 容器 容器 容器 容器 感器 入電壓源 極體 極體 極體 極體 容器 容器 容器 感器 感器 感器 阻器 阻器

21 1354432 R2 電 阻 器 R2P 電 阻 器 R3 電 阻 器 R4 電 阻 器 R6 電 阻 器 R7 電 阻 器 U50 積 體 電 路 U51 積 體 電 路

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Claims (1)

1354432 申請專利範圍： 100年10月7曰替換頁 -- 1 · 一種多相位直流至直流轉換器，包含： 數個相位電路，每一相位電路具有彼此互相耦接之一 上部功率開關及一下部功率開關； 輸入電感器，福接至輸入電麼源，用於數個相位電路 中每一相位電路的操作，配合每一相位電路形成一譜振儲 旎電路，使轉換器内的功率損失減至最小程度； 控制器，配置以驅動每一相位電路，以及 授 回授電路，配置以提供每一相位電路至控制器的回 以確保相位電路之零電壓切換。 2. 根據申請專利範圍第丨@ 户 器 计上 辄㈤# 1項之多相位直流至直流轉換 中3亥控制器配合每一相位雷 π々日位電路而％作，用以進行其 中之過零伏檢測。 3. 根據申請專利範圍第2頊 哭.^ 乐項之多相位直流至直流轉換 U該控制器包含一脈寬調變控制器。 4. 根據申請專利範圍第1 « , # . 項之夕相位直流至直流轉換 /、中έ亥諸振儲能電路係用於、告4、夫 電壓。 ’、用於達成跨越該功率開關之零 5 .根據申請專利範圍第1 器，其中該 項之夕相位直流至直流轉換· 。 邛功率開關包含場效電晶體。 6·根據申請專利範圍第1 器，谁一丰—人 項之夕相位直流至直流轉換 〇 進 步包含一輪屮雷六·口 σ 之電壓於 合态，可以由該等相位電路而來 之電Μ輪出而操作。 7.根據申請專利範图楚】λ 考，進-u, ^ X 項之夕相位直流至直流轉換 進—步包含該數個相位電路 崎甲之母一相位電路中之一 23 L 年10月7日替換頁 其係連接至該數個相位電”之每一相位電 8. 根據申請專利範圍第1 器 # ^ 乐1項之多相位直流至直流轉換 ”中上部功率開關恰輕接於下部功率開關。 9. 根據申請專利範圍第1 器 # , Λ 項之夕相位直流至直流轉換 其中數個相位電路共用輸入電感器。 10. -種多相位直流至直流轉換器，包含： 關 ::固以上之相位電路’每一相位電路具有上部功率開 合至，丨一 按主-下之下部功率開關，且具有配 夕母一上部功率開關而操作之電容器； 輸入電感器，耦接至輪入雷厭 路之電容…“ 且配合每一相位電 αρ功率開關形成諧振儲能電路，以確保 零電壓切換以及使功率損失減至最小程度。 申請專利範圍第10項之多相位直流至 =之其中對於每一相位電路，該電容器係並聯連接至一 t應之上部功率開關之上部電容器。 換器申D月專利範圍第10項之多相位直流至直流轉 ㈣’於每—相位電路，進—步包含並聯連接至一 上部功率開關以加強零電壓切換之一二極體。 13,據申請專利範圍第1〇項之多相位直流至直流轉 於每—相位電路，進-步包含並聯連接至一 W之下部功率開關以力口強零電壓切換之-二極體。 換。' Γ據申叫專利範圍第10項之多相位直流至直流轉 、益、、中對於每一相位電路，進一步包含並聯連接至一 24

對肩夕τ * —_^午iu月7曰 對應之下部功率開關之—下部電容器。 - 15.根據申請專利範圍第 ° 換器，進-步包含一控制器=相位直流至直流轉 位電路之-相位電路，用以進=接至該兩個以上之相 率開闕之_ #皇„狀 丁用於該相位電路之該等功 功奉開關之過零伏檢測。 16.根據申請專利範圍第 換器，其中該控制器包 項之多相位直流至直流轉 1 寬調變控制器。 •根據申請專利範圍第j 換器，其中該譜振錯能電路係用2夕相位直流至直流轉 零電壓。 ’、於達成跨越該功率開關之 18.根據申請專利範圍第1〇 換器，其中該上部及下部功率門=夕相位直流至直流轉 1 〇 ^ 渴關包含場效電晶體。 19·根據申請專利範圍第丨 換芎，i隹本a a 項之夕相位直流至直流轉 電路而操作。 電路，其配合母一相位 項之多相位直流至直流轉 ’可以由該等相位電路而 2〇.根據申請專利範圍第1〇 換器，進-步包含-輸出電容器 來之電壓輸出而操作。 21.根據申請專利範圍第 換器，進一步包含一輪出電感 2 2.根據申請專利範圍第 換器，進一步包含： 1 〇項之多相位直流至直流轉 器’其配合相位電路而操作。 1 0項之多相位直流至直流轉 控制電路， 回授電路， 搞接配置以控击丨t , 制母一相位電路；以及 配置耦接於每_如 ^ 相位電路以及控制電路之 25 1354432 間。 100年10月7日替換頁 含： 23,種用於調整多相位直流至直流轉換器之方法，包 使用一前端電感器並配合數個相位電路中的每一相位 電路以形成一譜振儲能電路； 切換上部功率開關以及下部功率開關，下部功率開關 耦接以及緊隨每一相位電路之上部功率開關；以及 在零伏時維持切換動作，透過回授確保零電遷切換及 使功率損失減至最小程度。 24·根據申請專利範圍第23項之方法，其中該方法進一 步包含進行過零伏檢測。 25 _根據申請專利範圍第23項之方法，其 步包含形成一諧振儲能電路，1巾# ^Λ τ你以電谷态配合該功率 開關而操作。 2 6 ·根據申请專利範圍第2 3頂少士、土甘+ + 。_乐d項之方法，其中該方法進一 步包含形成一諧振儲能電路，盆中 八Y你以一極體配合該功率 開關而操作。 27. -種多相位直流至直流轉換器包括： 輸入電壓源； 輸入電感器，耦接至輸入電壓源； 數個上部功率開關，鯉垃 J锅接至輸入電感器，其中，每一 上部功率開關作為數個相 似相位中的每一相位的上部功率開 關； 數個下部功 ’其中每一下部功率開關耦接至數 26 1354432 - 100年10月7日替換頁· 個相位中的每一對應相位的一上部功率開關；以及 控制器，配置以驅動每一上部以及下部功率開關。 十一、圖式： 如次頁 27