TWI361549B - - Google Patents

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1361549 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種高效率、小型且低成本之直流轉換 裝置。 【先前技術】 圖1表示習知之直流轉換裝置的電路構成圖（專利文獻 1)。該習知之直流轉換裝置係以半橋式電路構成，由 MOSFET構成之㈣元件Q1與如之串聯電路連接於直流 電源Vm兩端。又，切換元件〇2之沒極連接於直流電源 vln之正極，切換元件Q1之源極連接於直流電源vin之負 才虽° —於切換元件Q1之没極_源極間，二極體⑴及電壓共振 電容器Crv並聯，且連接有電抗器U1、變壓器丁丨之一次 繞組P1、與電流共振電容器Cri之由 沿以1之串聯電路。電抗器Lrl 係由變壓器T1之一次-々門夕★、B & β 人一-人間之洩漏電感構成。於一次繞組 P1，連接有與激磁電感等& 寸双疋"冤抗器Lp。於切換元件Q2 之汲極-源極間，並聯有二極體D2。

變壓器T1之繞组的蟢娩5S _ 旳繞線頭，以點（·）表示。變壓器T1 之二次繞、組_一端（·側），連接二極體D3之正極。變壓 器T1之二次繞組S1的另—端與變壓器τι之二次繞組S2 的一端（•側），係連接於平； 伐於十'月用之電容器Co的一端。變壓

益T1之一次繞組S 2的另一 山你、A 乃鸲係連接於二極體D4之正極。 一極體D3之負極盘-技胁& 、 極體D4之負極係連接於電容器c〇 5 1361549 之另一端。又，負载Ro連接於電容器Co的兩端。 PFM控制電路筏 氺 根據來自電容器C。之輸出電壓 V 0使切換元件Q 1與切拖丄 ^興切換7C件Q2父互導通/斷開。藉此， 切換7C件QI與q2之負栽 y〜貝戰被固疋，而切換元件Q1盥 頻率為可變。藉此， ^ 進仃PFM控制（頻率控制）使電容器Co 之輸出電壓Vo為一定。 其次，參照圖2所示之額定負載時之各部訊號的時序 圖說明以此方式構成之習知直流轉換裝置的動作。 於圖2, VQ1係切換元件Q1之沒極-源極間電麼，IQ1 係切換幻牛Q1线極電流，VQ2係切換元件W之汲極_ 源極間電壓，IQ2係切換元件Q2之沒極電流，W係電汽 共振電容器CH之兩端電壓，VD3係二極體的之兩端電塵， ID3係二極體D3之電流，VD4 低遐U4之兩端電壓， ID4係二極體d4之電流。 :外，切換元件Q1 "2兩者具有同時為斷開狀態之 無感時間（dead time)，且設切換元件 斷開。 牛Qi師會交互導通/ 首先’在時刻to〜時刻tl期間，於時刻t〇，切換元件 Q2從導通切換為斷開。在切換元件Q2為導通的狀離，於 變壓器T1之一次繞組，電流在Vin— W 、

Lr“Lp~»Cri—

Vin路徑流動。又，於變壓器T1之二次繞組，電流在 Ro— Co路徑流動。 切換元件Q2為斷開時，流動於變壓器τ 1之一 a繞組 的電流係從切換元件（^2轉流至電壓共振電容器CP:流2 1361549 於 Crv—Lrl—Lp—CrbCrv 路徑。 因此，電壓共振電容器Crv，係在切換元件q2為導通 之狀態下大致為直流電源Vin電壓，因Q2斷開而被放電至 0V(以下，直流電源Vin之電壓亦以Vin表示）。 因此，由於電壓共振電容器Crv之電壓與切換元件〇 1 之電壓VQ1相等，因此，切換元件Q1之電壓VQ1自vin 減少至0V。又，由於切換元件q2之電壓Vq2為（乂比乂…）， 因此自0V上升至Vin。 在時刻ti〜時刻t2期間，於時刻tl，電壓共振電容器 Crv之電Μ減少至0V。如此，二極體d 1導通，電流在 Dl— Lrl — Lp(Pl)— Cri~» D1路徑流動。又，變壓器之二 次繞組S 2之電壓達到輸出電壓v 〇。如此，變麼器τ 1之二 次側流動Co— R〇— Co路徑的電流與S2— D4— Co— S2路徑 的電流。又，於時刻tl〜時刻t2期間，切換元件Q j之閘 極訊號被導通。藉此，切換元件Q 1成為零電壓切換（zvs) 及零電流切換（ZCS)動作。 在時刻t2〜時刻t3期間，於時刻t2 ,切換元件卩丨導 通。因此’電流在Crh Lp(Pl)— Lrl— Ql— Cri路徑流動。 藉此，電流共振電容器Cri之電壓vCri持續減少。又，於 變壓器T1之二次侧流動；§2— D4~> Co~* S2路徑之電流與 Co— Co路棱之電流。二次繞組S2之電壓以輸出電壓

Vo的電壓箝制，一次繞組P1之電壓以輸出電壓v〇之匝數 比的電壓箝制。因此，於變壓器T1之一次侧，流動電抗器 Lrl與電流共振電容器Cri之共振電流。 7 1361549 在時刻t3〜時刻t4期間，於時刻t3，二次繞組S2之 電壓在輸出電壓Vo以下，變壓器T1之二次側的電流消失。 因此，於變壓器T1之二次側，電流在c〇—R〇—c〇路徑流 動又，於變壓器T1之一次側，電流在Cri— Lp— Lrl—卩卜 Cri路徑流動。亦即，於變壓器T1之一次側，流動著之個 電抗器Lrl，Lp之和（Lrl+Lp)與電流共振電容器Cri的共振 電流。 在時刻t4〜時刻t5期間，於時刻t4，切換元件Q1斷 開。如此，流動於變壓器T1之一次側的電流，係自切換元 件Q1轉流至電壓共振電容器Crv，流動於Lp—Crv— Cri— Lp 路徑。 因此，電壓共振電容器Crv雖在切換元件Qi導通之狀 態下為大致ον，但因切換元件Q1斷開而充電至Vin。由於 電壓共振電容器Crv之電壓與切換元件q i之電壓丨相 等，因此VQ1亦從0V上升至Vin。又，由於切換元件 φ 之電壓VQ2為（Vin-VQ1)，因此，自Vin減少為0V。 在時刻t5〜時刻t6期間，於時刻t5，電壓共振電容器 Crv之電壓上升至Vin〇如此，二極體D2導通，電流在 Lp(Pl)—Lrl—D2—Vin—Cd—Lp(Pl)路徑流動。又，變壓器 T1之二次繞組S1之電壓達到輸出電壓v〇。因此，於變壓 器T1之一次侧’流動Co~» Ro-Co路徑之電流與s卜D3 — Co—S1路徑之電流。又，於時刻t5〜時刻t6期間，切換元 件Q2之閘極訊號被導通。藉此，切換元件Q2成為零電壓 切換及零電流切換動作。 8 1361549

在時刻t6〜時刻t7期間，於時刻t6，切換元件q2導 通。因此，電流在Vin— Q2— Lrl— Lp(Pl)— Cri— Vin路徑流 動。藉此，電流共振電容器Cri之電壓VCri持續上升。又， 於變壓器T1之二次侧，流動si—D3—Co—S1路徑之電流 與Co— Ro— Co路徑之電流。二次繞組si之電壓以輪出電 壓Vo的電壓箝制’ 一次繞組p}之電壓以輸出電壓v〇之匝 數比的電壓箝制。因此，於變壓器T1之一次側流動電抗器 Lrl與電流共振電容器cri之共振電流。 在時刻t7〜時刻t8期間，於時刻t7，二次繞組s 1之 電壓成為輸出電壓Vo以下。因此，於變壓器τι之二次側， 電流在Co— R〇— Co路徑流動。又，於變壓器T1之一次側， 電流在Vin—Q2—Lrl，Lp—Cri—Vin路徑流動。亦即於 變壓器η之一次侧，流動2個電抗_ Lri，Lp之和（Lri+Lp) 與電流共振電容器Cri之共振電流。 如此，在圖1所示之習知直流轉換裝置，使用負載為 大致观之脈衝訊號，控制切換元件Q1肖Q2之切換頻率。 精此，電抗器Lrl、電抗器Lp與電流共振電容器⑸之丘 ，電流產生變化’控制輪出電壓V。。因此，提高切換料 時，輸出電壓Vo變低。 ID3 又’圖3表示無負载時之各部訊號的時序圖。在圖 負載R°為無限大。分別流動於二極體D3與D4之電流 與ID4係僅流動檢測輪出電壓之電流。 無負載時之切換元件的頻率以 [式1] 下述計算式計算。 9 1361549 4 · {(Lp + Lrl). CriY'r~^~Lp. Ns/{l. (y〇 m) ^ · . ·⑴ 在此，vf為二極體D3與D4之順向電壓，Np為變壓 器η之-次繞組p1m數’Ns為變壓器τι之二次繞組 然而，在實際電路，由 …〜一 ，VO肌列〈二 極體之寄生電容或變壓器之一次繞組間之寄生電容及二：

繞組間之寄生電容的影響’實際之頻率為高於式⑴所心 之理論值的頻率。 圖4係考慮寄生電容之習知直流轉換褒置的電路 圖。於圖4，Cdl表示二極體D3之寄生電容，⑽表示二 極體IM之寄生電容，Cpl表示變壓器T1之一次繞組 的寄生電容’ CS1表示二次繞組S1間的寄生電容，⑶表 示二次繞組S2間的寄生電容。將考慮圖4所示之寄生電容 之習知直流轉換裝置於無負載時之各部訊號的時序圖表： 於圖5。將圖5之時序圖之部分期間的詳細表示於圖“不 此外，於圖7,表示將考慮圖4所示之寄生電容之習知 直流轉換裝置之寄生M Cpl，㈤，⑽，⑶，⑶集結於變 壓器T1之一次繞組P1間並以」個雜散電容表示箄 電路圖。 < 寻效 在無負載時或 此，在低負載 以上，又，間 如此，在如圖1所示之ί流共振電路， 低負載時頻率上升至理論值之頻率以上。因 日守移至間歇模式，以避免頻率上升至理論值 歇振盪亦有減輕消耗電力的優點。 專利文獻1 :日本特開2003_319650號公報 10 【發明内容】 之‘、、1而，將直流轉換裝置作為多重輸出構成時，在—邊 :栽為無負載（低負載）另一邊之負載為高負載之組 载條件，夺石禮廠, 、 父互穩壓（cross regulation)會惡化。 密^本’在電流共振電路中變壓器T1之二次繞組間為緊 、、’。合，理論上，即使在無負載時與高負載時之 條件’交互穩壓應為良好。 負栽 抑二為保持良好交互穩壓，需以即使於無負載時亦能 、。頻率上升且不會間歇振盪之共振條件來設計電路。不 匕由於頻率上升並高於理論值’因此，現狀無法將額定 負载時之頻率設定成那麼高。 本發明之目的在於提供一種消除無負載時之頻率上 升、小型且低成本之高效率的直流轉換裝置。 本發明之第一技術之直流轉換裝置，具備：變壓器， 具有一次繞組與二次繞組；串聯共振電路，由電流共振電 抗器、該變壓器之一次繞組、與電流共振電容器串聯而成； 轉換電路，用以將直流電源之直流電壓轉換為矩形波電 壓’並將該矩形波電壓輸出至該串聯共振 %吩，十滑整流 電路，用以將該變壓器之二次繞組產生之電壓平滑整流並 將直流輸出電壓輸出.至負載；及電容元件， 、百與4效出 現於該變壓器之一次繞組間之雜散電容對應的電容成八 且與該電流共振電抗器並聯電容元件。 繼電路可具備：第i十刀換元件，—端連接於該直 11 1361549 流電源之負極’·及第2切換元件，一端連接於該第】切換 X件之另而另―端連接於該直流電源之正極。此時， 藉由該第i切換元件與該第2切換元件交互導通/斷開，將 該直流電源之直流電塵轉換為矩形波電塵。又，矩形波電 慶被輸出至連接於該第1切換元件之兩端間或該第2切換 元件之兩端間的該串聯共振電路。 又，或者該轉換電路可具備：帛1切換元件，一端連 接於該直流電源之負極；第2切換元件，一端連接於該第！ ，換兀件之另-端，而另—端連接於該直流電源之正極； 第3切換兀件，一端連接於該直流電源之負極；及第*切 換元件，-端連接於該第3切換元件之另一端，而另一端 連接於該直流電源之正極。此時，藉由該第工切換元件及 該第“刀換元件、和該第2切換元件及該第3切換元件交 互導通/斷開’將該直流電源之直流電壓轉換為交流之矩形 波電廢…交流之矩形波電壓被輸出至連接於該第"刀 以件與該第2切換元件之連接點和該第3切換元件與該 弟刀換元件之連接點間的該串聯共振電路。 ::明之第一技術之直流轉換裝置’如上述於該轉換 電路八備2個切換元件時，可具備控制電路，用以使交互 導通/斷開之一切換元件的導通時間固定 :開之另-切換元件的導通時間可變，據以控制= 輸 出電壓。 ί /且川御 =，本發明之第一技術之直流轉換裝置，如上述於該 轉、電路具備4個切換元件時，可具備控制電路，用以使 12 1361549 。玄第1切換元件及該第4切換元件之導通時間固定、而使 °玄第2切換元件及該第3切換元件之導通時間可變，或使 °玄第2切換兀件及該第3切換元件之導通時間固定、而使 第 刀換元件及該第4切換元件之導通時間可變，據以 控制該直流輸出電壓。 又，本發明之第一技術之直流轉換裝置更換為如上述 之控制電路，可具備控制電路’ 以使各切換元件之負載 固疋、而使換元件之頻率可變，據以控制該直流輸出 電壓。 或者，第一技術之直流轉換裝置，可具備控制電路， 用以使各切換元件之頻率 两午口疋而使各切換7L件之負載可 4，據以控制該直流輸出電壓。 此外該電谷元件之值較佳為：根據該變壓器之一次 繞組之激磁電感的值、出現於該變壓器之—次繞组間之雜 散電容的值、與該電流共振電抗器的值來決定。

根據本發明之第-技術，由於將電容元件與電流共振 電抗器並聯，因此不使雷·今、4 # 使電他流動於電流共振電抗器，而使 電流流入電容元件，佶笙汾_山la Μ 專效出現於變壓器之一次繞組間之 雜散電容充放電。因此，能捭扯4 > 知1供涓除無負載時之頻率上升、 小型且低成本之高效率的直流轉換裝置。 【實施方式】 明之直流轉換裝置的數 以下，參照圖式詳細說明本發 個實施形態。 13 首先，於圖7所示之習知電路， 的問題係因於變壓器T1 一 …、、載時之頻率上升 之一次繞組P1間所千施

而產生。該雜散電容幾乎為變…所：雜政電容CP m與D4的寄生電容。 ° 之一-人側之二極體 亇生虿令。在變壓器T1之一 成之切換元件Q1、02的側之+橋式所構 〒…Q2的dv/dt變化 次側之二極體―之寄 將變“ T1之二 ^ 电谷充放電的能量被儲在於φ 流共振電抗器Lrl。又，由於每处旦 里极储存於電 _ 由於該此量被傳導至變壓5|T1_^ -次侧，因此產生上述問題。 灸铿器T1之 [實施例1] 在此’在圖8所示之营始么丨， Υ 1，具備與電流共振電抗5| Lr並聯之電容器cr(電容开杜、m /、撖電抗盗 ^ T1 A (電今兀件），用以使與等效出現於變壓 盗τ 1之一次繞組p 1間之雜勒· # — '’之雜散電容cp之充放電荷對應的電 何罝旁路（bypass)。藉此，使_ 忧一極體D3、D4之寄生電容之 放電能量不會儲存於電流共振電抗ϋ Lr。亦即，電容琴 。與電流共振電抗器Lr並聯。藉此，使因變壓器η之二 人繞組P1間之雜散容量Cp之充放電荷所產生的電流不會 流入電流共振電抗器Lr。 -此外在圖8所示之實施例！，電流共振電抗器^、變 壓器T1之-次繞組P卜與電流共振電容器Cd之串聯共振 電路和切換元件…並聯。不過，例如宰聯共振電路與切換 元件Q2並聯亦可。 電流共振電抗器Lr係外接零件，而非變壓器τ】之一 -人繞組P1與二次繞組S1間之洩漏電感。 此外，由於圖8所示之其他構成與圖丨所示之電路構 相同因此’相同部分附有相同符號，省略相同部分的 日月 ， 一極體™、D2亦可為切換元件QbQ2的寄生電容。 圖9係本發明之實施例1之直流轉換裝置於無負載時 各邛訊號的時序圖。由於圖9所示之實施例丨之訊號的 動作波形與圖3所示之習知電路之訊號的動作波形大致相 同其動作亦大致相同，因此僅說明不同的動作。 〇切換疋件Qi或Q2自導通切換為斷開後，切換元件qi • 或Q2之兩端電壓因電壓共振而自零電壓改變為電源電壓 Vln或自電源電壓Vin改變為零電壓。此種情形時（例如時 U ’時刻t4〜t5) ’電流不會流入電流共振電抗器， 而流入電容器Cr。藉此，變壓器T1之一次繞組ρι間的雜 散電容CP會被充放電。 沒有雜散電容Cp時，和電流共振電抗器Lr與電抗器 LP之電感值成正比之電壓被施加於變壓器丁丨之一次繞組 口此，即使有雜散電容Cp時，施加與沒有雜散電容 Φ Cp時相同之電壓於變壓器T1之一次繞組ρι即可。因此， 電谷器Cr之谷量值可自電抗器之電感值、電流共振電 抗器Lr之電感值、與雜散電容匚卩之容量值求出。 亦即，设定Cr，以使電流共振電抗器Lr之兩端間的阻 抗與電抗器Lp之兩端間之阻抗的比值會與Lr與Lp之電感 的比值相等即可。因此，電容器Cr之條件如下。 [式2]

Cr = f-CP

Lr 如此’電容器Cr與電流共振電抗器Lr並聯。藉此，切 15 1361549 換凡件Q1與Q2之dV/dt變化時，電流不流入電流共振電 抗器Lr，而流入電容器Cr。又，變壓器T1之一次繞組ρι 間的雜散電容Cp被充放電。因此，由於將二極體D3、d4 之寄生電容充放電之能量不會儲存於電流共振電抗器 因此’能量不會被傳導至變壓器T1之二次侧。因此，能提 供消除無負載時之頻率上升、有助於變壓器之小型化、低 雜訊、小型且低成本之高效率的直流轉換裝置。 [實施例2] 圖11係本發明之實施例2之直流轉換裝置的電路構成 圖。由於變壓器T1之一次繞組P1間的雜散電容Cp於串聯 電路含有電阻成分，因此如圖u所示，以由雜散電容0 與電阻Rp之串聯電路構成之等效電路來表示。 因此，如圖11所示，和雜散電容Cp與電阻Rp之申聯 電路對應，將電容器與電阻^之串聯電路和電流共振 電抗器Lr並聯的電路構成，適合作為實際之電路構成。、又 於圖11所示之實施例2亦與實施例丨相同，藉由將電 容器Cr與電阻Rr設為： cpf II II Q办 能消除電抗器邙之影響。亦即，設定電容器Cr盘電 阻Rr的值’以使電容器Cr與電阻Rr之阻抗和變壓器η 之-次繞組Pi間之雜散電容Cp與電阻Rp之阻抗的比值會 和電抗器Lp與電流共振電抗器u的比值相 。 16 1361549 雜散電容Cp之大半係二極體D3與D4之寄生電容。 二極體之寄生電容的大小隨施加電壓而變化。因此，電容 器Cr之常數，設為能使二極體D3、D4之寄生電容Cdl、 Cd2之充放電的電荷量充放電的容量即可。設寄生電容 CcU、Cd2之充放電的電荷量為Q，則電容器&根據在施加 電壓之範圍所平均化的容量來設定。 [實施例3] 圖12係本發明之實施例3之直流轉換裝置的電路構成 圖。在圖12所示之實施例3，相對於圖丨丨所示之實施例2， 具備具有一次繞組P1與二次繞組S1的變壓器Τ2，刪除二 次繞組S2與二極體D4，並使用pRC控制電路丨i。 PRC控制電路11，係使一邊之切換元件Q1(或Q2)之導 通時間固^ ’而使另—邊之切換元件Q2(或φ)之導通時間 可變。藉此，控制直流輸出電壓v〇。此外，切換元件… 與切換元件Q2兩者具有同時為斷開狀態之無感時間。 根據此種構成，切換元件q2導通時，電流自變壓器 T2之二次繞組S1透過二極體D3流入電容器c〇e因此，電 力供應至負載R〇。另一方面，切換元件W導通時，二極 體⑴為斷開。因此，半波整流輸出供應至負載r〇。其他 動作與實施例1之動作完全相同，能獲得與實施例i相同 的效果。 [實施例4] 圖13係本發明之實施例4之直流轉換裝置的電路構成 圖在圖13所不之實施例4，相對於圖12所示之實施例3， 17 1361549 使用PWM控制電路ι2杳 电峪12來取代PRC控制電路U。 PWM控制電路12俜使切始- 你便切換兀件Q卜Q2之頻率中 而使切換元件Q1、〇2之畜哉叮姐 半口疋’ 于…Q2之負載可變。藉此，控制 壓Vo 〇此外，切換元# 盥+从_ 询出電 Λ 、 Q ，、刀換元件Q2兩者具有同時為 斷開狀態之無感時間。 … 依照此種實施例4之構成亦與實施例1之動作完全相 同，能獲得與實施例1相同的效果。 [實施例5]

圖14係本發明之實施例5之直流轉換裝置的電路構成 圖。圖14所示之實施例5,相對於圖8所示之實施例1的 構成’增加切換元件Q3、Q4，且使用pFM控制電路心。 二極體D1〜D4，亦可為切換元件Q1〜Q4之寄生電容。 於直流電源Vin兩端，相對於實施例丨之構成，增加 連接由MQSFET構成之切換元件q3與Q4的㈣電路。此 時，切換兀件Q4之汲極連接於直流電源vin之正極，切換 元件Q3之源極連接於直流電源Vin之負極。 於切換元件Q3與切換元件Q4之連接點，連接電流共 振電容器Cri之一端與電壓共振電容器Crv之一端。 PFM控制電路10a係使切換元件Q1及切換元件Q4、 和切換元件Q2及切換元件Q3交互導通/斷開，進行pFM 控制。藉此’控制直流輸出電壓V〇。 此外，切換元件Q1及切換元件Q4 '和切換元件q2及 切換元件Q3兩者具有同時為斷開狀態之無感時間。 依照此種實施例5之構成亦與實施例1之動作完全相 18 1361549 同’能獲得與實施例1相同的效果。 [實施例6] 圖15係本發明之實施例6之直流轉換裝置的電路構成 圖。在圖15所示之實施例6 ,相對於圖12所示之實施例3 的構成，增加切換元件q3與q4且使用pRC控制電路\“。

於直流電源Vin兩端，連接由M〇SFET構成之切換元 件Q3與由M〇SFET構成之切換元件Q4的串聯電路。切： 元件Q4之汲極連接於直流電源Vin的正極，切換元件… 之源極連接於直流電源Vin的負極。 於切換元件Q3與Q4之連接點，連接電流共振電容器 Cri之一端與電壓共振電容器Crv之一端。 PRC控制電路lla係使切換元件Q1及切換元件卩4、 和切換元件Q2及切換元件Q3交互導通/斷開。此時，一邊 之切換元件Q1與Q4(或Q2與Q3)之導通時間固定，而另一 邊之切換元件Q2與Q3(或Q1與Q4)之導通時間可變。藉 此’控制直流輸出電壓Vo。 此外’切換元件Q1及切換元件Q4、和切換元件及 切換元件Q3兩者具有同時為斷開狀態之無感時間。 依照此種實施例6之構成亦與實施例丨之動作完全相 同’能獲得與實施例1相同的效果。 [實施例7] 圖16係本發明之實施例7之直流轉換裝置的電路構成 圖。在圖16所示之實施例7，相對於圖i 3 的構成，增加切換元件Q3與Q4，且使用 所示之實施例4 PWM控制電路 1361549 12a。 於直流電源Vin兩端，連接由M〇SFET構成之切換元 件Q3# Q4的串聯電路。切換元件Q4之沒極連接於直流 電源Vin的正極，切換元件（^之源極連接於直流電源vin 的負極。 於切換元件Q3與切換元件94之連接點，連接電流共 振電容器Cri之一端與電壓共振電容器Crv之—端。 PWM控制電路12a係使切換元件…及Q4、和切換元 件Q2及Q3交互導通/斷開。此時，切換元件qi〜q4之頻 率固定，而切換元件Q1〜q4之負載可變。藉此，控制直流 輸出電壓Vo。 此外，切換元件Q1及Q4、和切換元件Q2及Q3兩者 具有同時為斷開狀態之無感時間。 依照此種實施例7之構成亦與實施例i之動作完全相 同’此獲知與實施例1相同的效果。

【圖式簡單說明】 圖1係習知之直流轉換裝置的電路構成圖。 負載時之 戴時之各 圖2係圖1所示之習知直流轉換裝置於額定 各部訊號的時序圖。 圖3係圖1所示之習知直流轉換裝置於無 部訊號的時序圖。 圖 20 圖5係考慮圖4所示夕龙土 & 於無負裁時之"mm 容之習知直流轉換裝置 κ谷0P訊唬的時序圖。 圖6係表示圖5 圖7伤类_ 《衧序圖之-部分期間的詳細圖。 圃7係表不將考慮寄生 部之寄生Φ六^ 电#之I知直流轉換裝置之各 容表示之等效電路圖。 …間並…寄生電 圖。08係本發明之實施例1之直流轉換裝置的電路構成 圖9係本發明之實施例1 之各部訊號的時序圖。 轉換裝置於無負載時 圖10係表示圖9所示之時序圖之部分期間的詳細圖。 圖。圖U係本發明之實施例2之直流轉㈣置的電路構成 圖12係本發明之實施例3之直流轉換裂置的電路 圖〇 • 圖13係本發明之實施例4之直流轉換裝置的電路構 圖。 圖14係本發明之實施例5之直流轉換裝置的電路構成 圖。 圖15係本發明之實施例6之直流轉換裝置的電路 圖。 再成 圖16係本發明之實施例7之直流轉換裝置的電路構成 21 1361549

【主要元件符號說明】 10,10a PFM控制電路 11,11a PRC控制電路 12,12a PWM控制電路 Cdl,Cd2 寄生電容 Co 電容器 Cp 雜散電容 Cpl 寄生電容 Cr 電容器 Cri 電流共振電容裔 Crv 電壓共振電容器 CS1,CS2 寄生電容 D1,D2,D3,D4 二極體 Lp 電抗器 Lr 電流共振電抗益 Lrl 電抗器 PI 一次繞組 Q1,Q2,Q3,Q4 切換元件 Ro 負載 Rp,Rr 電阻 S1,S2 二次繞組 T1，T2 變壓器 Vin 直流電源 22

Claims (1)

1361549 十、申請專利範圍： 1 · 一種直流轉換裝置，具備： 變壓器，具有一次繞組與二次繞組； 串聯共振電路，由電流共振電抗器、該變壓器之一次 繞垣、與電流共振電容器串聯而成； 轉換電路，用以將直流電源之直流電壓轉換成矩形波 電壓，並將該矩形波電壓輸出至該串聯共振電路； 平滑整流電路，用以將於該變壓器之二次繞組產生之 包壓平滑整流，並將直流輸出電壓輸出至負載；及 電谷7L件，具有與等效出現於該變壓器之一次繞組間 之雜散電谷對應的電容成分，且與該電流共振電抗器並聯。 2·如申請專利範圍第丨項之直流轉換裝置，其中，該轉 換電路具備： 第1切換元件，一端連接於該直流電源之負極；及 第2切換元件，一端連接於該第1切換元件之另一端， 而另一端連接於該直流電源之正極； 藉由《亥第1切換元件與該第2切換元件之交互導通/斷 開，將該直流電源之直流電壓轉換為矩形波電麗，且矩形 波電壓被輸出至連接於該第丨切換元件之兩端間或該第2 切換兀件之兩端間的該串聯共振電路。 3.如申請專利範圍第！項之直流轉換裝置，其中，該轉 換電路具備： 第1切換元件，一端連接於該直流電源之負極； 第2切換元件’-端連接於該第1切換元件之另一端， 23 1361549 而另一端連接於該直流電源之正極； 第3切換元件，一端連接於該直流電源之負極；及 第4切換元件，一端連接於該第3切換元件之另一端， 而另一端連接於該直流電源之正極； 藉由該第1切換元件及該第4切換元件、和該第2切 換兀件及5玄第3切換元件交互導通/斷開，將該直流電源之 直流電壓轉換為交流之矩形波電壓，且交流之矩形波電壓 被輸出至連接於該第“刀換元件與該第2切換元件之連接 2、和該第3切換元件與該第4切換元件之連接點間的該 串聯共振電路。 4·如申請專利範圍第2項之直流轉換裝置，其具備控制 —路’用以使交互導通/斷開之一切換元件的導通時間固 ㈣X1㈣/斷開之另—切換元件的導通時間可變， 據以控制該直流輸出電壓。 電路5.如申明專利範圍第3項之直流轉換裝置，其具備控制 用以使該第丨切換元件及該第4切換元件的導通時 而使該第2切換元件及該第3切換元件的導通時 或使㈣2切換元件及㈣3切換元件的導通時 =、而使該第1切換元件及該第4切換元件的導通時 ^據以控制該直流輸出電壓。 6. :申請專利範圍第2項之直流轉換裝置，其具備控制 ’用以使各切換元件之負載固定、而使各切換元件之 頻率可變，據以控制該直流輸出電麼。 7. 如申請專利範圍第3項之直流轉換裝置，其具傷控制 24 Ubl549 電路用以使各切換元件之負载固定、而使各切換元件之 頻率可變，據以控制該直流輪出電壓。 8. 如申請專利範圍第2項之直流轉換裝置，其具備控制 電路，用以使各切換元件之頻率固定、而使各切換元件之 負載了變，據以控制該直流輸出電壓。 9. 如申請專利範圍第3項之直流轉換裝置，其具備控制 電路，用以使各切換元件之頻率固定、而使各切換元件之 負載了變，據以控制該直流輸出電壓。 1 〇.如申請專利範圍第丨項之直流轉換裝置，其中，該 電容元件的值係根據該變壓器之一次繞組之激磁電感的 值出現於該變屋器之一次繞組間之雜散電容的值、與該 電流共振電抗器的值來決定。 十一、圖式： 如次頁。 25