TWI357704B - - Google Patents

Description

1357704 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 特别是指一返馳式轉換器_ 一種具有主動阻尼電路之返馳式轉換器 具有主動阻尼電路提供電力阻尼之創作。 【先前技術】 在電源供應n(或其他電子裝置)林可或缺的是電晶體（航）、

半場效電M (M⑽ET)等關元件，且料_元件主要之作用為 通或截斷電紅猶，侧電財賴元狀能量無絲域止，因 切換瞬間絲會產生高於正常電壓數倍之突波（spike)，當上述開關元件 設置於電力能量較高之電路巾，發生的突波更可能親電路或擊穿開關元 件’因而即產生了 snubber (阻尼電路）來扼阻切換瞬職生之突波或雜 訊；snubber (阻尼電路）常見的形態是在開關元件旁並聯一電容與一電 阻，並利用一二極體令單向之電流通過，由於該型態不具有額外之控制訊 號影響該snubber (阻尼電路）之動作，因此亦稱為被動式snubber (阻尼 電路），被動式snubber (阻尼電路）如美國專利第7161331號之「B〇〇st converter utilizing bi-directional magnetic energy transfer of coupling inductor」，該先前創作中的「primary circuit」具有一開關元件Q，而該開 關元件Q旁即並聯了 一電容C!與一二極體D!與二極體d2以構成一 「passive regenerative snubber」，該開關元件 Q 切換時該 rpassive regenerative snubber」中二極體D!的單向流通與電容器q的儲能作用則負 責降低電壓與電流過度之波動，以避免突波擊穿開關元件Q，被動式 snubber (阻尼電路）亦可見於美國專利第6876556號之「Accelerated commutation for passive clamp isolated boost converters」與其他先前創作 中，然而被動式snubber (阻尼電路）雖可有效消除突波，但由於並不受 訊號控制，而不具有同步之特性；而相對於被動式snubber (阻尼電 路），亦有主動式snubber (阻尼電路），如美國專利第5,570,278號之 「Clamped continuous flyback power converter」，該創作中具利用一輔助開 關 120 (auxiliary switch 120)以及一電容器 125 (capacitor 125)併聯於該 主線圈繞組132 (primary winding 132)兩端，該主線圈繞組132與一電力 1357704 開關110 (power switch 110)串聯，該輔助開關12〇之工作時序與該電力 開關110錯開，該輔助開關120具有一本體二極體丨22 (body diode)以及 一本體電容123 (body capacitor)，該本體二極體122係供漏感136 (leakage inductance)電流通過至該電容器125，藉由該輔助開關120之本 體二極體 122 (body diode)、本體電容 123 (body capacitor)，以及與該 輔助開關120串聯之電容器125達成替代習知被動式snubber (阻尼電 路）之功效’且可利用一控制裝置15〇 (contr〇lmeans)之控制訊號與該電 力開關11〇之動作同步（相反之工作時序），形成一種主動式的snubber (阻尼電路）；然而該創作中通過該辅助開關12〇因快速充放電而形成很 高之電流Ια，過高的電流會因導通損失過大而產生過多損耗以及損耗產生 之延伸困擾，再者該電容器125與變壓器二次侧電容器142之間產生共振 的反應而造成二次側電流相位移，進一步使二次側的開關元件承受較高的 犬波電壓，導致切換損失較大以及切換時產生雜訊（n〇ise)，為此，該先 前創作之發明人另申請美國專利第6069803號「Offset resonance zero volt switching flyback converter·」以修正二次側電流相位移之問題；綜合上述多 個先前專利之研究，被動式snubber (阻尼電路）不具有受控制而達到同 步之功能，而上述之主動式snubber (阻尼電路）具有產生過大電流以及 二次側電流相位移之缺失，上述之二次侧電流相位雖可由另一電路修正， 但增加了電路複雜度與成本’以及電路損耗增加之缺失。 【發明内容】 有鑑於上述習知技術之缺失，本發明之首要目的即在於提供一種主動 式阻尼電麟計，且降低雜尼電路產生之環流無振，崎低產生損耗 以及二次側電流相位移之缺失。 本發明為-種具有主動阻尼電路之返馳式轉難，其中該·式轉換 器具有取得-輸人電力之-主繞線組、—控制該主繞線組電流週期之主開 關單元以及輸出-週期訊號之-脈寬調變單元，該週期峨中包含 週期與-截止週期以驅動該主開關單元，而該主動阻尼電路並聯於該主沾 線組兩端，齡動阻尼電路包括—並聯於該主繞線組之第—環流迴路、： 第二環流祕以及-與該脈寬纖單元同步之零電壓切換單元，其中該第 6 1357704 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之電路方塊圖（一）。 圖2為上述電路圖之方塊圖（二）。 圖3為上述電路之波形圖。 【主要元件符號說明】 1 .......輸入電力 2 .......脈寬調變單元 3 .......變壓器 31 .......主繞線組 32 .......漏感 4 .......主開關單元 5 .......零電壓切換單元 51 .......參考電壓源 52 .......閂閘電路 53 .......電壓偵測電路 61 .......第一二極體 62 .......阻尼電容器 63 .......阻尼控制開關 64 .......電感器

65 .......放電二極體 71 .......整流二極體 72 .......輸出電容器 8 .......負載

Claims (1)

1357704 第097114394聽利輔案補充、赃之說鴨替顏赃日期：1G& ^月 十、申請專利範圍： 1.種具有主動阻尼電路之返馳式轉換器，其中該返驰式轉換器具有取得 一輸入電力之一主繞線組、一控制該主繞線組電流週期之主開關單元以 及輸出一週期訊號之一脈寬調變單元，該週期訊號中包含一導通週期與 -截止週期以驅動該主關單元，而社祕尼電路並聯於該主繞線組 兩端’該主動阻尼電路包括： 一並聯於該主繞線組之第一環流迴路，該第一環流迴路包含一阻尼 電容器以及一第一二極體，其中該第一二極體之陽極連接於該主繞線組 與該主開關單元之間； 一並聯於該第一二極體兩端之第二環流迴路，該第二環流迴路包含 -阻尼控制_以及-電感器，其中該電感器之—端連接於該主繞線組 與該主開關單元之間； -與該脈寬婦單元同步之零f壓切鮮元，鮮電壓切換單元取 得該第一二極體與該阻尼電容器之間的一偵測電壓，並設定一基準值與 該偵測電壓比對’藉由與該脈寬調變單元之同步時脈以及判斷該綱電 壓低於該基準值時產生一阻尼控制訊號驅動該阻尼控制開關導通，而令 該第二環流迴路導通。 2·如申請專利細第丨項所述之具有主動縣f路之職式轉換器，其中 該脈寬調變單元產生一同步訊號輸出至該零電壓切換單元，令該零電麼 切換單元依據該同步訊號判斷該主開關單元截止之時序。 3·如申請專利範㈣2項所述之具有主動阻尼電路之返馳式轉換器，其中 該零電壓切換單^包含—參考電壓源、_關電路以及—電壓侦測電 路，其中該參考電壓源提供產生該阻尼控制訊號之電壓於該閃間電路， 該電壓伽電路取得該細種，並纖該侧麵下降低於一基準值 時產生-觸發訊號，該閃閘電路得依據該同步訊號以及該觸發訊ς而閃 鎖或釋放該參考電壓源提供之電壓。 4. 如申請糊細第3項所述之财主動阻尼電路之魏捕換器，其中 該基準值係由該電壓偵測電路所設定，且該基準值得為〇。 、w 5. 如申請專利範圍第丨項所述之具有主動阻尼電路之返馳式轉換器，其中 11 1357704 第0叼114394號專利申請案補充、修正之說明書替換頁修正日期：年月4 該阻尼控制訊號截止與該主開關單元導通之間更包含—空檔時間。 6, 如申請專利範圍第1項所述之具有主動阻尼電路之返馳式轉換器，其中 該第二環流迴路之阻尼控綱關及電感器之間 、 7. 如申請糊範_ 6摘述之具有主動阻尼f路之獅路其中 1早向放電迴路為-放電二極體，該放電二極體之陽極端連接於一接地 端，而該放電二極體之陰極端連接於該阻尼控制開關及電感器之間。

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