TWI485959B - 隔離型雙向直流/直流轉換裝置及其主動式緩振器 - Google Patents

隔離型雙向直流/直流轉換裝置及其主動式緩振器 Download PDF

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隔離型雙向直流/直流轉換裝置及其主動式緩振器
本發明有關於一種隔離型雙向直流/直流轉換裝置,特別是關於具主動式緩振器之隔離型雙向直流/直流轉換裝置。
隨著科技日新月異的進步,人們對電力品質的穩定度也逐漸重視。而備用電源系統在發電與供電系統中具有穩定電源以因應負載變動及降低電力需求額度的重要功能。且基於環保意識與電力可靠性的考量,採用多樣化再生能源的分散式發電開始受到重視,因此以儲電裝置調節再生能源發電設施的間歇斷續,來滿足電力供應的連續性需求,成為系統不可或缺的一部份。
一般而言備用電源系統需具有雙向直流/直流轉換器14及蓄電池15以達到所需之基本功能,如圖1所示。當高壓直流匯流排電壓正常時,主電源11提供負載13所需能量,並同時經由雙向直流/直流轉換器14向蓄電池15充電。若高壓直流匯流排電壓不足時,則蓄電池15經由雙向直流/直流轉換器14向匯流排提供所需的能量,以維持負載正常動作。
隔離型雙向直流/直流轉換器的電路架構如圖2所示,多數緩振器(Snubber)的研究只能使轉換器單方向操作具有軟切換,而一但用於雙向轉換器則無法雙向操作皆具有軟切換特性。因此,通常作法是加入緩振器(圖未示)使升壓操作模式(以VLV 為輸入端,VHV 為輸出端 )具有軟切換,而在降壓操作模式(以VHV 為輸入端,VLV 為輸出端)雙向轉換器採用相移控制(phase-shift control),使主要功率開關有零電壓切換(Zero Voltage Switching,ZVS)。相移控制有一些缺點,變壓器需有較大漏感量,方能確保全負載範圍皆有零電壓切換的特性。解決方式是增加變壓器漏感量或外加電感,但是這使變壓器有較大工作週期損耗(duty cycle loss),如圖3所示變壓器Tr1的第一側n1的電流IP 之電流波形中D區間,因此降低轉換器的轉換效率。另外,相移控制的轉換器有循環電流(circulating current)的問題,如圖3所示變壓器Tr1的第一側n1的電流IP 之電流波形中C區域,會增加導通損失。上述雖然可有效解決相移控制的缺失,但仍只適用於單向操作。
有鑑於此,本發明係提出一種隔離型雙向直流/直流轉換裝置,可同時改善隔離型雙向直流/直流轉換裝置升壓及降壓操作模式。
本發明實施例提供一種隔離型雙向直流/直流轉換裝置,隔離型雙向直流/直流轉換裝置包括第一轉換電路、第二轉換電路、變壓器以及主動式緩振器。第一轉換電路及第二轉換電路分別耦接於第一電源側以及第二電源側。變壓器耦接於第一轉換電路以及第二轉換電路之間,主動式緩振器耦接於第一電源側與第二電源側之間。主動式緩振器包括第一控制開關、第一整流二極體、箝位電容與返馳式轉換電路。第一控制開關之第一端 耦接於第二電源側之正極。第一整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於第一控制開關之第一端以及第二端。箝位電容之第一端以及第二端分別耦接於第一控制開關之第二端以及第二電源側之負極。返馳式轉換電路包括返馳式變壓器、第二整流二極體與第二控制開關。返馳式變壓器具主側及次側,主側之正極以及負極分別耦接於第一控制開關之第二端以及第二電源側之負極,次側之正極耦接於第一電源側之負極。第二整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於反馳式變壓器之次側之負極以及第一電源側之正極。第二控制開關耦接於反馳式變壓器之主側之負極及第二電源側之負極之間。隔離型雙向直流/直流轉換裝置具升壓操作模式以及降壓操作模式,升壓操作模式將第二電源側所供應之電力轉換至第一電源側,降壓操作模式將第一電源側所供應之電力轉換至第二電源側。
本發明實施例提供一種用於隔離型雙向直流/直流轉換裝置之主動式緩振器,耦接於第一電源側與第二電源側之間。隔離型雙向直流/直流轉換裝置包括第一轉換電路、第二轉換電路以及變壓器,第一轉換電路以及第二轉換電路分別耦接於第一電源側以及第二電源側,變壓器耦接於第一轉換電路以及第二轉換電路之間。主動式緩振器包括第一控制開關、第一整流二極體、箝位電容與返馳式轉換電路。第一控制開關之第一端耦接於第二電源側之正極。第一整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於第一控制開關之第一端以及第二端。箝位電容之第一端以及第二端分別耦接於第一控制開關之第二端 以及第二電源側之負極。反馳式轉換電路包括返馳式變壓器、第二整流二極體與第二控制開關。返馳式變壓器具主側及次側,主側之正極以及負極分別耦接於第一控制開關之第二端以及第二電源側之負極,次側之正極耦接於第一電源側之負極。第二整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於反馳式變壓器之次側之負極以及第一電源側之正極。第二控制開關耦接於反馳式變壓器之主側之負極及第二電源側之負極之間。隔離型雙向直流/直流轉換裝置具升壓操作模式以及降壓操作模式,升壓操作模式將第二電源側所供應之電力轉換至第一電源側,降壓操作模式將第一電源側所供應之電力轉換至第二電源側。
本發明所提出之隔離型雙向直流/直流轉換裝置除了能有效改善功率開關上高電壓及大電流應力的問題,也達到零電壓及零電流轉態之軟切換。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明,而非對本發明的專利範圍作任何的限制。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例,在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而,本發明概念可能以許多不同形式來體現,且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言,提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整,且將向熟習此項技術者 充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中,可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解,雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件,但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此,下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用,術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
〔隔離型雙向直流/直流轉換裝置及其主動式緩振器的實施例〕
請參照圖4及圖4A,圖4是本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置的電路圖。圖4A是本發明實施例之主動式緩振器的電路圖。隔離型雙向直流/直流轉換裝置30包括第一轉換電路32、第二轉換電路33、變壓器Tr1、濾波電感L1以及主動式緩振器31。主動式緩振器31包括第一控制開關Ma、第一整流二極體Da、箝位電容Cc以及返馳式轉換電路311。返馳式轉換電路包括返馳式變壓器Tr2、第二整流二極體Df以及第二控制開關Mb。
第一轉換電路32以及第二轉換電路33分別耦接於第一電源側VHV 以及第二電源側VLV 。第一轉換電路32之正極及負極分別耦接於第一電源側VHV 之正極及負極。第二轉換電路33耦接第二電源側VLV ,第二轉換電路33之正極及負極分別耦接於第二電源側VLV 之正極及負 極。變壓器Tr1耦接於第一轉換電路32以及第二轉換電路33之間。
主動式緩振器31耦接於第一電源側VHV 與第二電源側VLV 之間。第一控制開關Ma之第一端耦接於第二電源側VLV 之正極,第一整流二極體Da之陽極以及陰極分別耦接於第一控制開關Ma之第一端以及第二端,箝位電容Cc之第一端以及第二端分別耦接於第一控制開關Ma之第二端以及第二電源側VLV 之負極。返馳式變壓器Tr2具主側NP 及次側NS ,主側NP 之正極以及負極分別耦接於第一控制開關Ma之第二端以及第二電源側VLV 之負極,次側NS 之正極耦接於第一電源側VHV 之負極。第二整流二極體Df之陽極以及陰極分別耦接於反馳式變壓器Tr2之次側NS 之負極以及第一電源側VHV 之正極。第二控制開關Mb耦接於反馳式變壓器Tr2之主側NP 之負極及第二電源側VLV 之負極之間。濾波電感L1串接於第二電源側VLV 之正極及第一控制開關Ma之第一端之間。
更進一步地說,隔離型雙向直流/直流轉換裝置30包括一第一電源側電容CHV 並聯於第一電源側VHV ,一第二電源側電容CLV 並聯於第二電源側VLV
更仔細的來說,第一轉換電路31具第一功率開關M1、第二功率開關M2、第三功率開關M3、第四功率開關M4、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3以及第四二極體D4。第一二極體D1並聯於第一功率開關M1,第二二極體D2並聯於第二功率開關M2,第三二極體D3並聯於第三功率開關M3,第四二極體 D4並聯於第四功率開關M4,且此些功率開關以及二極體耦接於變壓器Tr1之第一側n1。第二轉換電路32,具第五功率開關M5、第六功率開關M6、第七功率開關M7、第八功率開關M8、第五二極體D5、第六二極體D6、第七二極體D7及第八二極體D8。第五二極體D5並聯於第五功率開關M5,第六二極體D6並聯於第六功率開關M6,第七二極體D7並聯於第七功率開關M7,以及第八二極體D8並聯於第八功率開關M8,且這些功率開關以及二極體耦接於變壓器Tr1之第二側n2。
隔離型雙向直流/直流轉換裝置30具升壓操作模式以及降壓操作模式,升壓操作模式將第二電源側VLV 所供應之電力轉換至第一電源側VHV ,降壓操作模式將第一電源側VHV 所供應之電力轉換至第二電源側VLV
接下來為隔離型雙向直流/直流轉換裝置於升壓操作模式,請參照圖5及圖7。圖5是本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於升壓操作模式之開關驅動時序及電壓、電流波形圖。圖7是本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於升壓操作模式的電路操作示意圖,且圖7中所示之元件如同圖4A所標示。電路操作在升壓模式是等效成電流饋入式轉換器(Current-fed Converter),第一轉換電路32為全橋整流架構,第二轉換電路33為全橋式轉換器架構,主動式緩振器31的第一控制開關Ma保持截止狀態。在t<t0 前,第五功率開關M5與第八功率開關M8導通,第七功率開關M7、第六功率開關M6以及第二控制開關Mb為截止。而變壓器Tr1之第一側n1之第二二極體D2 與第三二極體D3導通,第一二極體D1、第四二極體D4為截止,且輸入變壓器Tr1之第二側n2所儲存之能量經由變壓器Tr1釋放到變壓器Tr1之第一側n1,而返馳式轉換電路311之反馳式變壓器Tr2的激磁電感也釋放能量從主側Np到次側Ns。如圖5所示,升壓操作模式下電路之時序可以分4個模式。
請同時參照圖5與圖7A,在模式1(t0 ~t1 )中,當t =t0 時第七功率開關M7、第八功率開關M8及第五功率開關M5導通,第六功率開關M6截止。此時第二電源側VLV 對濾波電感L1儲存能量,電感電流iL1 上升。而變壓器Tr1之第二漏感L1K2 的電流is (如圖4A所標示)流經第七功率開關M7以及第五功率開關M5。因此第二漏感L1K2 的能量繼續傳遞至第一側n1,使第二二極體D2及第三二極體D3順向導通。第二漏感L1K2 能量釋放完時,第五功率開關M5的電流ids(M5) =0時,再將第五功率開關M5截止,故第五功率開關M5在轉態時具有零電流切換(ZCS)效果。另外,主動式緩振器31的第二控制開關Mb也開始導通,將箝位電容Cc的能量,釋放至反馳式變壓器Tr2的激磁電感上儲存。
請同時參照圖5與圖7B,在模式2(t1 ~t2 )中,第七功率開關M7與第八功率開關M8繼續保持為導通狀態,此時濾波電感L1依舊持續儲能。在此區間因無電流流經變壓器Tr1,故無能量傳遞至第一側n1。在t=t2 ,導通第六功率開關M6,第六功率開關M6則為零電壓切換(ZVS)。
請同時參照圖5與圖7C,在模式3(t2 ~t3 )中,第六 功率開關M6、第七功率開關M7、第八功率開關M8導通,第五功率開關M5截止,濾波電感L1還是在儲能狀態。直到t=t3 ,第八功率開關M8變為截止狀態,濾波電感L1從儲能轉變成對電路釋放能量之狀態。在t0 ~t3 間,因為主動式緩振器31的第二控制開關Mb導通,將箝位電容Cc的能量直接釋放到返馳式轉換電路311的反馳式變壓器Tr2的激磁電感上,沒有電流流經全橋電路功率開關上(M5、M6、M7、M8),所以可以減少上述功率開關的電流應力。
請同時參照圖5與圖7D最後,在模式4(t3 ~t4 )中,第二轉換電路33對角線兩個功率開關,即第七功率開關M7及第六功率開關M6導通,第八功率開關M8及第五功率開關M5截止,因濾波電感電流iL1 與漏感電流is 不相等,其電流差值為l C =l L 1 -l S (1),此電流ic 流經第一整流二極體Da對箝位電容Cc充電,箝位電容Cc則開始吸收能量,直到濾波電感電流iL1 等於漏感電流is ,Cc箝位電容不再吸收能量。因此,降低在上述功率開關(M5、M6、M7、M8)切換時所造成的突波電壓。另外,在此升壓模式中,主動式緩振器31的第二控制開關Mb截止,儲存在反馳式變壓器Tr2激磁電感上的能量釋放到第一電源測VHV 。根據上述電路動作從模式1到模式4,隔離型雙向直流/直流轉換裝置即完成升壓操作模式半週期的操作。
另一模式為隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓 操作模式,請參考圖6及圖8,圖6是本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓操作模式之開關驅動時序及電壓、電流波形圖,圖8是本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓操作模式電路操作示意圖。圖8中所示之元件如同圖4A所標示,且圖8中第一轉換電路32進一步包括第一電容C1並聯於第一二極體D1、第二電容C2並聯於第二二極體D2、第三電容C3並聯於第三二極體D3,以及第四電容C4並聯於第四二極體D4。
電路操作在降壓操作模式等效成電壓饋入式轉換器(Voltage-fed Converter),第一轉換電路32為全橋式轉換器架構,第二轉換電路33為全橋整流架構,主動式緩振器31的第二控制開關Mb保持截止狀態,第一電容C1、第二電容C2、第一電容C3以及第四電容C4分別為第一功率開關M1、第二功率開關M2、第三功率開關M3以及第四功率開關M4的輸出電容。全橋式轉換器採用相移控制,電路操作狀態如圖8示意。說明如下,請參考圖6,圖6是本發明實施例提供之具主動式緩振器之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓操作模式之開關驅動時序及電壓、電流波形示意圖。降壓操作模式下電路之時序可以分7個模式:
如圖8A所示。在模式1(t0 ~t1 ),第一功率開關M1以及第四功率開關M4導通,第二功率開關M2以及第三功率開關M3截止,而變壓器Tr1之第二側n2的第六二極體D6以及第七二極體D7導通。第一電源測VHV 經由變壓器Tr1、濾波電感L1以及第二電源側 電容CLV 濾波提供能量到第二電源側VLV
如圖8B所示,在模式2(t1 ~t2 )中t=t1 時,第四功率開關M4截止,本來流經第四功率開關M4的電流改流向並聯於第三功率開關M3以及第四功率開關M4的第三電容C3以及第四電容C4。這使得第四功率開關M4兩端的電壓從0升高到與第一電源側VHV 之電壓相等,第三功率開關M3兩端的電壓從原本與第一電源側VHV 之電壓相等降低到0。
如圖8C所示,在模式3(t2 ~t3 )中t=t2 時,變壓器Tr1之第一側n1之電流ip (如圖4A所標示)流經第三二極體D3及第一功率開關M1,第三功率開關M3兩端的電壓等於0。在t=t3 時將第三功率開關M3導通,則第三功率開關M3為零電壓切換(ZVS)。
如圖8D所示,在模式4(t3 ~t4 )時。在此時主動式緩振器31的第一控制開關Ma導通,箝位電容Cc放電,電壓VS 等於箝位電容電壓VC 。因此箝位電容電壓VC 幫助變壓器高壓側電流iP 迅速下降至0,亦即是使變壓器Tr2降低環流(circulating current)發生時間,減少電路損失。
如圖8E所示,在模式5(t4 ~t5 )中。在這降壓操作模式中,變壓器Tr1之第一側n1的電流iP 為0,而第一控制開關Ma持續導通,箝位電容Cc持續放電提供負載能量。
如圖8F所示,在模式6(t5 ~t6 )中t=t5 時,第一控制開關Ma截止,濾波電感L1使第二轉換電路33所示之二極體D5~D8導通,濾波電感L1電流逐漸下降。在 這降壓操作模式中,因為變壓器Tr1側電流之第一側n1的電流iP 為0,第一功率開關M1截止為零電流切換(ZCS)。
如圖8G所示,在模式7(t6 ~t7 )中在t=t6 時,第二功率開關M2導通,由第一電源側VHV 、第二功率開關M2、變壓器Tr1之第一側n1線圈、第三功率開關M3形成迴路。因此變壓器Tr1之第一側n1電流iP 由0逐漸增加上升。此時,第二功率開關M2導通為零電流轉態。在第五二極體D5以及第八二極體D8導通時,第一電源側VHV 釋放能量至第二電源側VLV ,且同時透過第一整流二極體Da對箝位電容Cc充電。根據上述電路動作從模式1到模式7,隔離型雙向直流/直流轉換裝置即完成降壓操作模式半週期的操作。
[實施例可能之功效〕
根據上述多個實施例,隔離型雙向直流/直流轉換裝置以及主動式緩振器之電路架構可降低濾波電感與變壓器之漏感電流差值所產生的電壓突波並將能量回收。另外,因降低因相移控制所產生環流導致導通損失,增加整體系統效率,可以使得隔離型雙向直流/直流轉換裝置無論是操作於升壓或降壓操作模式,高低壓側主開關皆可達到軟切換功能。同時也避免了主開關在硬切換時所產生的雜訊干擾,使系統達到較高的轉換效率及可靠度。此外,主動式緩振器尚可以協助在升壓模式時之軟啟動,避免瞬間大電流而燒毀開關元件。
按,以上所述,僅為本發明最佳之具體實施例,惟 本發明之特徵並不侷限於此,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾,皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
11‧‧‧主電源
12‧‧‧直流轉換器
13‧‧‧負載
14‧‧‧雙向直流/直流轉換器
15‧‧‧蓄電池
30‧‧‧隔離型雙向直流/直流轉換裝置
31‧‧‧主動式緩振器
Ma‧‧‧第一控制開關
Da‧‧‧第一整流二極體
Cc‧‧‧箝位電容
311‧‧‧返馳式轉換電路
Tr2‧‧‧返馳式變壓器
Df‧‧‧第二整流二極體
Mb‧‧‧第二控制開關
32‧‧‧第一轉換電路
M1、M2、M3、M4‧‧‧控制功率開關
D1、D2、D3、D4‧‧‧二極體
33‧‧‧第二轉換電路
M5、M6、M7、M8‧‧‧控制功率開關
D5、D6、D7、D8‧‧‧二極體
Tr1‧‧‧變壓器
L1K1 ‧‧‧第一漏感
L1K2 ‧‧‧第二漏感
VHV ‧‧‧第一電源側
VLV ‧‧‧第二電源側
CHV ‧‧‧第一電源側電容
CLV ‧‧‧第二電源側電容
L1‧‧‧濾波電感
NP ‧‧‧返馳式變壓器Tr2之主側
NS ‧‧‧返馳式變壓器Tr2之次側
n1‧‧‧變壓器Tr1之第一側
n2‧‧‧變壓器Tr1之第二側
VGS1 、VGS2 、VGS3 、VGS4 、VGS5 、VGS6 、VGS7 、VGS8 、VAB 、VS 、VGS(Ma) 、VGS(Mb) 、VDS7 、VDS8 、VC ‧‧‧電壓
C‧‧‧循環電流的區域
D‧‧‧工作週期損耗的區間
IP 、IGS7 、IGS8 、IC ‧‧‧電流
C1、C2、C3、C4‧‧‧電容
圖1為傳統備用電源系統方塊示意圖;圖2為傳統隔離型雙向直流/直流轉換器電路圖;圖3為傳統相移控制的全橋轉換器驅動訊號時序波形圖;圖4為本發明實施例提供之隔離型雙向直流/直流轉換裝置電路圖;圖4A為本發明實施例主動式緩振器電路圖;圖5為本發明實施例提供之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於升壓操作模式之開關驅動時序及電壓、電流波形圖;圖6為本發明實施例提供之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓操作模式之開關驅動時序及電壓、電流波形圖;圖7A至圖7D為本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於升壓操作模式電路操作示意圖;圖8A至圖8G為本發明實施例之隔離型雙向直流/直流轉換裝置於降壓操作模式電路操作示意圖。
30‧‧‧隔離型雙向直流/直流轉換裝置
31‧‧‧主動式緩振器
Ma‧‧‧第一控制開關
Da‧‧‧第一整流二極體
Cc‧‧‧箝位電容
311‧‧‧返馳式轉換電路
Tr2‧‧‧返馳式變壓器
Df‧‧‧第二整流二極體
Mb‧‧‧第二控制開關
32‧‧‧第一轉換電路
M1、M2、M3、M4‧‧‧控制功率開關
D1、D2、D3、D4‧‧‧二極體
33‧‧‧第二轉換電路
M5、M6、M7、M8‧‧‧控制功率開關
D5、D6、D7、D8‧‧‧二極體
Tr1‧‧‧變壓器
L1K1 ‧‧‧第一漏感
L1K2 ‧‧‧第二漏感
VHV ‧‧‧第一電源側
VLV ‧‧‧第二電源側
CHV ‧‧‧第一電源側電容
CLV ‧‧‧第二電源側電容

Claims (10)

  1. 一種隔離型雙向直流/直流轉換裝置,該隔離型雙向直流/直流轉換裝置包括一第一轉換電路、一第二轉換電路、一變壓器以及一主動式緩振器,該第一轉換電路及該第二轉換電路分別耦接於一第一電源側以及一第二電源側,該變壓器耦接於該第一轉換電路以及該第二轉換電路之間,該主動式緩振器耦接於該第一電源側與該第二電源側之間,該主動式緩振器包括:一第一控制開關,該第一控制開關之一第一端耦接於該第二電源側之一正極;一第一整流二極體,該第一整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於該第一控制開關之該第一端以及一第二端;一箝位電容,該箝位電容之一第一端以及一第二端分別耦接於該第一控制開關之一第二端以及該第二電源側之一負極;以及一返馳式轉換電路,包括:一返馳式變壓器,具一主側及一次側,該主側之一正極以及一負極分別耦接於該第一控制開關之該第二端以及該第二電源側之該負極,該次側之該正極耦接於該第一電源側之一負極;一第二整流二極體,該第二整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於該反馳式變壓器之該次側之一負極以及該第一電源側之一正極;以及一第二控制開關,耦接於該反馳式變壓器之該主側之一負極及該第二電源側之該負極之間; 其中,該隔離型雙向直流/直流轉換裝置具一升壓操作模式以及一降壓操作模式,該升壓操作模式將該第二電源側所供應之電力轉換至該第一電源側,該降壓操作模式將該第一電源側所供應之電力轉換至該第二電源側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,更包括一濾波電感,串接於該第二電源側之該正極及該第一控制開關之該第一端之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,其中該第一轉換電路並聯於該第一電源側,該第一轉換電路之一正極及一負極分別耦接於該第一電源側之該正極及該負極。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,其中該第二轉換電路並聯於該第二電源側,該第二轉換電路之一正極及一負極分別耦接於該第二電源側之該正極及該負極。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,更包括一第一電源側電容並聯於該第一電源側。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,進一步包括一第二電源側電容並聯於該第二電源側。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,其中該第一轉換電路,具一第一功率開關、一第二功率開關、一第三功率開關、一第四功率開關、一第一二極體、一第二二極體、一第三二極體以及一第四二極體,該第一二極體並聯於該第一功率開關、第二二極體並聯於該第二功率開關、第三二極體並聯於該第三功 率開關以及第四二極體並聯於該第四功率開關,且該些功率開關以及二極體耦接於該變壓器。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,其中該第二轉換電路,具一第五功率開關、一第六功率開關、一第七功率開關、一第八功率開關、一第五二極體、一第六二極體、一第七二極體及一第八二極體,該第五二極體並聯於該第五功率開關、第六二極體並聯於該第六功率開關、第七二極體並聯於該第七功率開關以及第八二極體並聯於該第八功率開關,且該些功率開關以及二極體耦接於該變壓器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之隔離型雙向直流/直流轉換裝置,其中該第一轉換電路,進一步包括一第一電容並聯於該第一二極體、一第二電容並聯於該第二二極體、一第三電容並聯於該第三二極體、及一第四電容並聯於該第四二極體。
  10. 一種用於隔離型雙向直流/直流轉換裝置之主動式緩振器,耦接於一第一電源側與一第二電源側之間,該隔離型雙向直流/直流轉換裝置包括一第一轉換電路、一第二轉換電路及一變壓器,該第一轉換電路及該第二轉換電路分別耦接於該第一電源側以及該第二電源側,該變壓器耦接於該第一轉換電路及該第二轉換電路之間,該主動式緩振器包括:一第一控制開關,該第一控制開關之一第一端耦接於該第二電源側之一正極;一第一整流二極體,該第一整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於該第一控制開關之該第一端以及一第二 端;一箝位電容,該箝位電容之一第一端以及一第二端分別耦接於該第一控制開關之一第二端以及該第二電源側之一負極;以及一返馳式轉換電路,包括:一返馳式變壓器,具一主側及一次側,該主側之一正極以及一負極分別耦接於該第一控制開關之該第二端以及該第二電源側之該負極,該次側之該正極耦接於該第一電源側之一負極;一第二整流二極體,該第二整流二極體之陽極以及陰極分別耦接於該反馳式變壓器之該次側之一負極以及該第一電源側之一正極;以及一第二控制開關,耦接於該反馳式變壓器之該主側之一負極及該第二電源側之該負極之間;其中,該隔離型雙向直流/直流轉換裝置具一升壓操作模式以及一降壓操作模式,該升壓操作模式將該第二電源側所供應之電力轉換至該第一電源側,該降壓操作模式將該第一電源側所供應之電力轉換至該第二電源側。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965509A (ja) * 1995-06-14 1997-03-07 Toyota Autom Loom Works Ltd 電気自動車用電池の充電方法及び電気自動車用充電器
US20090129123A1 (en) * 2006-04-26 2009-05-21 Thales Insulated power transfer device
US20090268489A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 Fsp Technology Inc. Flyback converter having an active snubber
TW201027895A (en) * 2008-09-02 2010-07-16 Hitachi Comp Peripherals Co Two-way DC-DC converter and manufacturing method thereof
TW201039541A (en) * 2009-04-28 2010-11-01 Univ Southern Taiwan Two way full bridge zero-voltage and zero-current switching DC-DC converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0965509A (ja) * 1995-06-14 1997-03-07 Toyota Autom Loom Works Ltd 電気自動車用電池の充電方法及び電気自動車用充電器
US20090129123A1 (en) * 2006-04-26 2009-05-21 Thales Insulated power transfer device
US20090268489A1 (en) * 2008-04-28 2009-10-29 Fsp Technology Inc. Flyback converter having an active snubber
TW201027895A (en) * 2008-09-02 2010-07-16 Hitachi Comp Peripherals Co Two-way DC-DC converter and manufacturing method thereof
TW201039541A (en) * 2009-04-28 2010-11-01 Univ Southern Taiwan Two way full bridge zero-voltage and zero-current switching DC-DC converter

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