TWI568156B - 降壓型直流轉換器 - Google Patents
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Description
本發明為一種與直流轉換器有關，特別尤指一種降壓型直流轉換器。
近年國內外文獻有提出一種高降壓比直流轉換器[1-4]可應用於直流微電網系統之高輸入電壓，在相同責任週期下使用時可相對比傳統型降壓轉換器達到更低之輸出電壓，並利用電容分壓概念降低開關上之跨壓[5]，但往往需要加入額外主動開關或是被動元件，而失去傳統型降壓轉換器元件少之優點。
另外為考量到低輸出電流漣波需求，也有文獻提出於輸出端並接以分散低壓側之大電流[6-10]，此類轉換器主動開關須採交錯式切換，因此相對於傳統型降壓轉換器之單開關控制變為更加複雜，也提高轉換器之成本。
而為了因應不同場合的需求，亦有文獻提出加入隔離變壓器使輸入與輸出端不共地以達到電氣隔離之目的[11-14]，並透過變壓器匝數比提高轉換器降壓比，但此類型轉換器往往會伴隨漏感的產生，此漏感會造成電路之電壓電流突波並影響轉換器正常動作，因此需額外電路回收漏感之能量。
傳統型降壓型轉換器有輸入端電流不連續之缺點，雖近期文獻有提出解決方法，但仍然有元件數過多或是漏感之問題[15-17]。
【參考文獻】
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[11] L. Wuhua and H. Xiangning, “A Family of Isolated Interleaved Boost and Buck Converters With Winding-Cross-Coupled Inductors,” Power Electronics, IEEE TranSactions on, vol.23, pp. 3164-3173, 2008.
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因此，本發明之目的即針對改進上述既有方法的缺點而提供一種降壓型直流轉換器(Step Down DC Converter)，本轉換器之設計乃發明人為紀念其父親潘恭先生(Mr.Kung Pan)百年冥誕所提出，此轉換器可達到將輸入電流能量連續全時傳送之目的，且於理想情況下更可以達到第一電感電流接近零電流漣波，而此轉換器之電路架構不但保有元件數少、可靠度高、使用單開關控制簡單之優點，且未使用隔離變壓器，故不會有漏感產生之困擾。
緣是，為了達成前述目的，依據一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源正極的第一電感第一端、及一第一電感第二端；一主動開關，具有一電性連接該第一電感第二端並形成一第一節點的第一開關端、及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極及一電性連接該直流電壓源負極與該第二負載端並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端、及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端、及一電性連接該輔助電容第二端與該第一負載端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第四節點的輸出電容第一端、及一電性連接該第三節點的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n
相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，該第n相(Phase)主動開關具有一第n相(Phase)開關第一端與一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端與該第一節點電性連接，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一陰極與一陽極，該第n相(Phase)二極體陰極與該第n相(Phase)開關第二端電性連接，並形成一第n相(Phase)第二節點，而該第n相(Phase)二極體陽極則與該第三節點電性連接；一第n相(Phase)輔助電感，該第n相(Phase)輔助電感具有第一端及第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於第n相(Phase)第二節點，而該第n相(Phase)輔助電感第二端則電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源負極的第一電感第一端、及一第一電感第二端；一主動開關，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極、及一電性連接該第一電感第二端並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第
四節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第三節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端與該第一節點電性連接，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極與該第n相(Phase)開關第二端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第三節點電性連接；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源負極的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接該二極體陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該第二開關端電性連接於該第一電感第二端並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電
性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源正極的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一二極體，具有一電性連接該第一電感第二端並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具
有一電性連接於該二極體陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該第二開關端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載
端之負載，並包含：一主動開關，具有一電性連接於該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極，及一電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第四節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一電感第二端，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第三節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第n相(Phase)開關第二端，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極電性連接於該第三節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；
上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一主動開關，具有一電性連接於該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極，及一電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第三節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第四節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第一電感第二端，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第n相(Phase)開關第二端，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極電性連接於該第三
節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接於該陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該開關第二端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第四節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第一電感第二端，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極
體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明提供另一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接於該陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該開關第二端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第一節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一電感第二端，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動
開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)電感第一端，及一第n相(Phase)電感第二端，該第n相(Phase)電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)電感第二端電性連接於該第四節點；上述n相主動開關控制可採用同步切換或交錯式切換。
本發明之降壓型直流轉換器其最大特點在於僅加入一個輔助電感及一輔助電容便可達到輸入電流能量連續全時傳輸，解決傳統型降壓轉換器輸入電流不連續的問題，並且在理想情況下可以達到第一電感電流接近零漣波的功效，當第一電感位於輸入端時，可獲得近乎零輸入電流漣波之效果，當第一電感位於輸出端時，可獲得近乎零輸出電壓漣波之效果，且本發明在實際應用下，其使用的元件數和傳統型降壓轉換器是相同的，故保有傳統型降壓轉換器元件少、體積小、成本低、可靠度高等優點。
S‧‧‧主動開關
S1‧‧‧第一開關端
S2‧‧‧第二開關端
Sn‧‧‧第n相(Phase)主動開關
Sn1‧‧‧第n相(Phase)開關第一端
Sn2‧‧‧第n相(Phase)開關第二端
DA‧‧‧二極體
DA+‧‧‧陽極
DA-‧‧‧陰極
DAn‧‧‧第n相(Phase)二極體
DAn+‧‧‧第n相(Phase)二極體陽極
DAn-‧‧‧第n相(Phase)二極體陰極
L1‧‧‧第一電感
L11‧‧‧第一電感第一端
L12‧‧‧第一電感第二端
LA‧‧‧輔助電感
LA1‧‧‧輔助電感第一端
LA2‧‧‧輔助電感第二端
LAn‧‧‧第n相(Phase)輔助電感
LAn1‧‧‧第n相(Phase)輔助電感第一端
LAn2‧‧‧第n相(Phase)輔助電感第二端
CA‧‧‧輔助電容
CA1‧‧‧輔助電容第一端
CA2‧‧‧輔助電容第二端
Co‧‧‧輸出電容
Co1‧‧‧輸出電容第一端
Co2‧‧‧輸出電容第二端
RL‧‧‧負載
Vo‧‧‧負載電壓
RL1‧‧‧第一負載端
RL2‧‧‧第二負載端
Vin‧‧‧直流電壓源
Vin+‧‧‧正極
Vin-‧‧‧負極
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
N3‧‧‧第三節點
N4‧‧‧第四節點
N2n‧‧‧第n相(phase)第二節點
IL1‧‧‧第一電感電流
t‧‧‧時間
VS‧‧‧主動開關控制電壓
VS12‧‧‧第一開關端與第二開關端間電壓
IS‧‧‧主動開關電流
VDA‧‧‧二極體電壓
IDA‧‧‧二極體電流
IL1‧‧‧第一電感電流漣波
VL1‧‧‧第一電感電壓
IL1‧‧‧第一電感電流
VLA‧‧‧輔助電感電壓
ILA‧‧‧輔助電感電流
PLA‧‧‧輔助電感功率
VCA‧‧‧輔助電容電壓
ICA‧‧‧輔助電容電流
PCA‧‧‧輔助電容功率
VCO‧‧‧輸出電容電壓
ICO‧‧‧輸出電容電流
PCO‧‧‧輸出電容功率
IL1x100‧‧‧第一電感電流放大100倍檢視
PL1x100‧‧‧第一電感功率放大100倍檢視
ILAx10‧‧‧輔助電感電流放大10倍檢視
VCAx10‧‧‧輔助電容電壓放大10倍率檢視
VCOx10‧‧‧輸出電容電壓放大10倍檢視
圖1 本發明之降壓型直流轉換器實施例一電路架構圖。
圖2 本發明之降壓型直流轉換器實施例一之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖3 傳統降壓型直流轉換器之電感電流漣波波形及本發明第一電感電流零電流漣波波形對照圖。
圖4 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之模式一等效電路架構圖。
圖5 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之模式二等效電路架構圖。
圖6 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之元件電壓電流功率波形圖。
圖7 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式一等效電路圖。
圖8 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式二等效電路圖。
圖9 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式三等效電路圖。
圖10 本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式之元件電壓電流功率波形圖。
圖11 本發明之降壓型直流轉換器實施例二電路架構圖。
圖12 本發明之降壓型直流轉換器實施例二之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖13 本發明之降壓型直流轉換器實施例三電路架構圖。
圖14 本發明之降壓型直流轉換器實施例三之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖15 本發明之降壓型直流轉換器實施例四電路架構圖。
圖16 本發明之降壓型直流轉換器實施例四之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖17 本發明之降壓型直流轉換器實施例五電路架構圖。
圖18 本發明之降壓型直流轉換器實施例五之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖19 傳統降壓型直流轉換器之電感電壓漣波波形及本發明第一電感電壓近乎為零電壓漣波波形對照圖。
圖20 本發明之降壓型直流轉換器實施例六電路架構圖。
圖21 本發明之降壓型直流轉換器實施例六之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖22 本發明之降壓型直流轉換器實施例七電路架構圖。
圖23 本發明之降壓型直流轉換器實施例七之n相(Phase)擴充電路架構圖。
圖24 本發明之降壓型直流轉換器實施例八電路架構圖。
圖25 本發明之降壓型直流轉換器實施例八之n相(Phase)擴充電路架構圖。
本發明之降壓型直流轉換器之實施方式先行假設以下
三點條件：I.所有元件皆為理想狀態II.轉換器已操作於穩態III.輸出端以負載RL表示。
參閱圖1為本發明之降壓型直流轉換器實施例一的電路架構圖，該降壓型直流轉換器適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載(以負載RL表示)，該降壓型直流轉換器主要係由一第一電感L1、一主動開關S、一二極體DA、一輔助電容CA、一輔助電感LA、及一輸出電容CO所組成，其中：該第一電感L1，具有一電性連接該直流電壓源Vin正極Vin+的第一電感第一端L11、及一第一電感第二端L12。
該主動開關S，具有一電性連接該第一電感第二端L12並形成一第一節點N1的第一開關端S1、及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2。
該二極體DA，具有一電性連接該第二開關端S2並形成一第二節點N2的陰極DA-及一電性連接該直流電壓源Vin負極Vin-與該第二負載端RL2並形成一第三節點N3的陽極DA+。
該輔助電容CA，具有一電性連接該第一節點N1的輔助電容第一端CA1、及一輔助電容第二端CA2。
該輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1、及一電性連接該輔助電容第二端CA2與該第一負載端RL1並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2。
該輸出電容CO，具有一電性連接該第四節點N4的輸出電
容第一端CO1、及一電性連接該第三節點N3的輸出電容第二端Co2。
參閱圖2為本發明之降壓型直流轉換器實施例一之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第一端Sn1與該第一節點N1電性連接；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-與該第n相(Phase)開關第二端Sn2電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第三節點N3電性連接；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖3為傳統降壓型直流轉換器之電感電流漣波波形及本發明第一電感電流零電流漣波波形對照圖，橫軸為t表時間，縱軸iL為傳統轉換器電感電流，IL1為本發明實施例一之第一電感電流，△IL為傳統轉換器電感電流漣波，△IL1為本發明第一電感電流漣波，參閱圖(a)為傳統降壓轉換器的電感在不同工作模式DT S /T S 段時跨壓會為Vin-Vo或-Vo之變動，因此傳統轉換器電感電流iL會產生幅度最大的上
升、下降的情形，這也就是傳統轉換器電感電流漣波△IL產生的原因，參閱圖(b)本創作第一電感電流漣波△IL1的概念是當轉換器在不同工作模式運作下第一電感的跨壓均為Vin-Vo-VCA不會變動，並且其值均屬很小漣波電壓，因此第一電感電流IL1可以近似為純直流，達到當第一電感位於輸入端時，可獲得近乎零輸入電流漣波之效果。
參閱圖4為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之模式一等效電路架構圖，在模式一t0 t<t1下，主動開關S導通，二極體DA截止，此時輸入電壓源Vin透過第一電感L1與輔助電感LA並連輔助電容CA，將能量傳送至負載RL，輸出電容CO也同時供給能量給負載RL使用輔助電容CA則同時將部分儲存的能量轉移到輔助電感LA中，參閱圖6在DT S 段為此時各元件電壓電流功率波形圖。
參閱圖5為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之模式二等效電路架構圖，在模式二t1 t<t2下，主動開關S截止，二極體DA導通，此時直流電壓源Vin透過第一電感L1與輔助電容CA將能量傳送至負載RL，並同時對輔助電容CA及輸出電容CO進行儲能，輔助電感LA之電流經由二極體DA將其儲存的部分能量傳送至負載RL，參閱圖6在(1-D)T S 段為此時各元件電壓電流功率波形圖。
參閱圖6為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於連續導通模式之元件電壓電流功率波形圖，橫軸為t表時間，縱軸為各元件電壓、電流及功率的變化情形，DTS段為模式一t0 t<t1這段時間內的變化情形，(1-D)TS段為模式二t1 t<t2這段時間內的變化情形，可以看到第一電感電流IL1也就是轉換器的輸入電流幾乎為一定值，的確有效解決
傳統型降壓轉換器輸入電流不連續的問題，且可大幅減低EMI的影響，並同時維持了傳統型降壓轉換器的優點，如元件數少、可靠度高、成本低。
參閱圖7為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式一等效電路圖，在模式一t0 t<t1下，主動開關S導通，二極體DA截止，此時輸入電壓Vin透過第一電感L1與輔助電感LA並聯輔助電容CA，將能量傳送至負載RL，輸出電容CO也同時供給能量給負載RL使用，輔助電容CA則將其部分儲存的能量轉移到輔助電感LA中，參閱圖10在DT S 段為此時各元件電壓電流功率波形圖。
參閱圖8為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式二等效電路圖，在模式二t1 t<t2下，主動開關S截止，二極體DA導通，此時輸入電壓Vin透過第一電感L1及輔助電容CA將能量傳送至負載RL，並同時對輔助電容CA及輸出電容CO進行儲能，輔助電感LA之電流經由二極體DA將其儲存的部分能量傳送至負載RL，參閱圖10在D1T S 段為此時各元件電壓電流功率波形圖。
參閱圖9為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不連續導通模式三等效電路圖，在模式三t2 t<t3下，主動開關S與二極體DA皆為截止，此時輸入電壓Vin透過第一電感L1及輔助電容CA將能量傳送至負載RL，輸出電容CO也同時供給能量給負載RL使用，同時輔助電容CA則繼續由輸入電壓Vin提供能量進行儲能，參閱圖10在(1-D-D1)T S 段為此時各元件電壓電流功率波形圖。
參閱圖10為本發明之降壓型直流轉換器實施例一於不
連續導通模式之元件電壓電流功率波形圖，橫軸為t表時間，縱軸為各元件電壓、電流及功率之變化情形，DTS段為模式一t0 t<t1這段時間內的變化情形，D1TS段為模式二t1 t<t2這段時間內的變化情形，(1-D-D1)TS段為模式三t2 t<t3這段時間內的變化情形，本轉換器操作在不連續導通模式時依照上述三個工作模式完成一個完整的週期，第一電感電流IL1也就是轉換器的輸入電流還是幾乎維持一定值，代表本轉換器在理想情況下不論操作於連續導通模式抑或是不連續導通模式皆可以達到近乎零輸入電流漣波。
參閱圖11為本發明之降壓型直流轉換器實施例二電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一第一電感L1，具有一電性連接該直流電壓源Vin負極Vin-的第一電感第一端L11、及一第一電感第二端L12；一主動開關S，具有一電性連接該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2；一二極體DA，具有一電性連接該第二開關端S2並形成一第二節點N2的陰極DA-、及一電性連接該第一電感第二端L12並形成一第三節點N3的陽極DA+；一輔助電容CA，具有一電性連接該第一節點N1的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一輸出電容CO，具有一電性連接該第四節點N4，及該第一負
載端RL1的輸出電容第一端Co1，及一電性連接該第三節點N3，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端Co2。
參閱圖12為本發明之降壓型直流轉換器實施例二之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第一端Sn1與該第一節點N1電性連接；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-與該第n相(Phase)開關第二端電性Sn2連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第三節點N3電性連接；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖13為本發明之降壓型直流轉換器實施例三電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一第一電感L1，具有一電性連接該直流電壓源負極Vin-的第一電感第一端L11，及一第一電
感第二端L12；一二極體DA，具有一電性連接該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的陰極DA-，及一陽極DA+；一主動開關S，具有一電性連接該二極體陽極DA+並形成一第二節點N2的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端S2，該第二開關端S2電性連接於該第一電感第二端L12並形成一第三節點N3；一輔助電容CA，具有一電性連接該第三節點N3的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一輸出電容CO，具有一電性連接該第一節點N1，及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第四節點N4，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖14為本發明之降壓型直流轉換器實施例三之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第二端Sn2電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-電性連接於該第一節點N1，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於
該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖15為本發明之降壓型直流轉換器實施例四電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一第一電感L1，具有一電性連接該直流電壓源正極Vin+的第一電感第一端L11，及一第一電感第二端L12；一二極體DA，具有一電性連接該第一電感第二端L12並形成一第一節點N1的陰極DA-，及一陽極DA+；一主動開關S，具有一電性連接於該二極體陽極DA+並形成一第二節點N2的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2，該第二開關端S2電性連接於該直流電壓源負極Vin-並形成一第三節點N3；一輔助電容CA，具有一電性連接該第三節點N3的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一輸出電容CO，具有一電性連接該第一節點N1，及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第四節點N4及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖16為本發明之降壓型直流轉換器實施例四之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電
感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第二端Sn2電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-電性連接於該第一節點N1，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖17為本發明之降壓型直流轉換器實施例五電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一主動開關S，具有一電性連接於該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2；一二極體DA，具有一電性連接該第二開關端S2並形成一第二節點N2的陰極DA-，及一電性連接於該直流電壓源負極Vin-並形成一第三節點N3的陽極DA+；一輔助電容CA，具有一電性連接該第一節點N1的輔助
電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一第一電感L1，具有一電性連接該第四節點N4的第一電感第一端L11，及一第一電感第二端L12；一輸出電容CO，具有一電性連接該第一電感第二端L12，及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第三節點N3，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖18為本發明之降壓型直流轉換器實施例五之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接於該第一節點N1；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-電性連接於該第n相(Phase)開關第二端Sn2，並形成一第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖19為傳統降壓型直流轉換器之電感電流漣波波形及本發明第一電感零電流漣波波形對照圖，橫軸為t表時間，縱軸IL為傳統轉換器電感電流，IL1為本發明實施例一之第一電感電流，△IL為傳統轉換器電感電流漣波，△IL1為本發明第一電感電流漣波，參閱圖(a)為傳統降壓轉換器的電感在不同工作模式DT S /T S 段時跨壓會為Vin-Vo或-Vo之變動，因此傳統轉換器電感電流IL會產生幅度最大上升、下降的情形，這也就是傳統轉換器電感電流漣波△iL產生的原因，參閱圖(b)本創作第一電感電流漣波△IL1的概念是當轉換器在不同工作模式運作下第一電感的跨壓均為Vin-Vo-VCA不會變動，並且其值均屬很小漣波電壓，因此第一電感電壓VL1可以近似為零壓降，而第一電感電流漣波可視為近似零電流漣波，故當第一電感位於輸出端時，可使得輸出電容近乎零輸出電壓漣波之效果。
參閱圖20為本發明之降壓型直流轉換器實施例六電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一主動開關S，具有一電性連接於該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2；一二極體DA，具有一電性連接該第二開關端S2並形成一第二節點N2的陰極DA-，及一電性連接於該直流電壓源負極Vin-並形成一第三節點N3的陽極DA+；一輔助電容CA，具有一電性連接該第一節點N1的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電
性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一第一電感L1，具有一電性連接該第三節點N3的第一電感第一端L11，及一第一電感第二端L12；一輸出電容CO，具有一電性連接該第四節點N4，及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第一電感第二端L12，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖21為本發明之降壓型直流轉換器實施例六之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接於該第一節點N1；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-電性連接於該第n相(Phase)開關第二端Sn2，並形成一第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖22為本發明之降壓型直流轉換器實施例七電路
架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一二極體DA，具有一電性連接該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的陰極DA-，及一陽極DA+；一主動開關S，具有一電性連接於該陽極DA+並形成一第二節點N2的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2，該開關第二端S2電性連接於該直流電壓源負極Vin-並形成一第三節點N3；一輔助電容CA，具有一電性連接該第三節點N3的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一第一電感L1，具有一電性連接該第四節點N4的第一電感第一端L11，及一第一電感第二端L12；一輸出電容CO，具有一電性連接該第一節點N1，及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第一電感第二端L12，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖23為本發明之降壓型直流轉換器實施例七之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第二端Sn2電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-
電性連接於該第一節點N1，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
參閱圖24為本發明之降壓型直流轉換器實施例八電路架構圖，其功效同於實施例一，故不再贅述；一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極Vin+及一負極Vin-的直流電壓源Vin與一具有一第一負載端RL1及一第二負載端RL2之負載RL，並包含：一二極體DA，具有一電性連接該直流電壓源正極Vin+並形成一第一節點N1的陰極DA-，及一陽極DA+；一主動開關S，具有一電性連接於該陽極DA+並形成一第二節點N2的第一開關端S1，及一受控制與該第一開關端S1電性導通或斷路的第二開關端S2，該開關第二端S2電性連接於該直流電壓源負極Vin-並形成一第三節點N3；一輔助電容CA，具有一電性連接該第三節點N3的輔助電容第一端CA1，及一輔助電容第二端CA2；一輔助電感LA，具有一電性連接該第二節點N2的輔助電感第一端LA1，及一電性連接該輔助電容第二端CA2並形成一第四節點N4的輔助電感第二端LA2；一第一電感L1，具有一電性連接該第一節點N1的第一電感第一端L11，及一第一電感第二端L12；一輸出電容CO，具有一電性連接該第一電感第二端L12，
及該第一負載端RL1的輸出電容第一端CO1，及一電性連接該第四節點N4，及該第二負載端RL2的輸出電容第二端CO2。
參閱圖25為本發明之降壓型直流轉換器實施例八之n相(Phase)擴充電路架構圖，其中，該主動開關S、該二極體DA及該輔助電感LA可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關Sn，具有一第n相(Phase)開關第一端Sn1，及一第n相(Phase)開關第二端Sn2，該第n相(Phase)開關第二端Sn2電性連接於該第三節點N3；一第n相(Phase)二極體DAn，具有一第n相(Phase)二極體陰極DAn-，及一第n相(Phase)二極體陽極DAn+，該第n相(Phase)二極體陰極DAn-電性連接於該第一節點N1，該第n相(Phase)二極體陽極DAn+與該第n相(Phase)開關第一端Sn1電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點N2n；一第n相(Phase)輔助電感LAn，具有一第n相(Phase)電感第一端LAn1，及一第n相(Phase)電感第二端LAn2，該第n相(Phase)電感第一端LAn1電性連接於該第n相(phase)第二節點N2n，該第n相(Phase)電感第二端LAn2電性連接於該第四節點N4。
其中，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷。
S‧‧‧主動開關
S1‧‧‧第一開關端
S2‧‧‧第二開關端
DA‧‧‧二極體
DA+‧‧‧陽極
DA-‧‧‧陰極
L1‧‧‧第一電感
L11‧‧‧第一電感第一端
L12‧‧‧第一電感第二端
LA‧‧‧輔助電感
LA1‧‧‧輔助電感第一端
LA2‧‧‧輔助電感第二端
CA‧‧‧輔助電容
CA1‧‧‧輔助電容第一端
CA2‧‧‧輔助電容第二端
Co‧‧‧輸出電容
Co1‧‧‧輸出電容第一端
Co2‧‧‧輸出電容第二端
RL‧‧‧負載
RL1‧‧‧第一負載端
RL2‧‧‧第二負載端
Vin‧‧‧直流電壓源
Vin+‧‧‧正極
Vin-‧‧‧負極
N1‧‧‧第一節點
N2‧‧‧第二節點
N3‧‧‧第三節點
N4‧‧‧第四節點
Claims (16)
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源正極的第一電感第一端、及一第一電感第二端；一主動開關，具有一電性連接該第一電感第二端並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極及一電性連接該直流電壓源負極與該第二負載端並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端與該第一負載端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第四節點及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第三節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第1項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有： 一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端與該第一節點電性連接，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極與該第n相(Phase)開關第二端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第三節點電性連接；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源負極的第一電感第一端、及一第一電感第二端；一主動開關，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極、及一電性連接該第一電感第二端並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端， 及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第四節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第三節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第3項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端與該第一節點電性連接，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極與該第n相(Phase)開關第二端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第三節點電性連接；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源負極的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接該二極體陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該第二開關端電性連接於該第一電感第二端並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第5項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及 一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一第一電感，具有一電性連接該直流電壓源正極的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一二極體，具有一電性連接該第一電感第二端並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接於該二極體陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該第二開關端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端， 及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第7項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一主動開關，具有一電性連接於該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極，及一電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第四節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一電感第二端，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第三節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第9項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端電性連接於 該第一節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第n相(Phase)開關第二端，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極電性連接於該第三節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一主動開關，具有一電性連接於該直流電壓源正極並形成一第一節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端；一二極體，具有一電性連接該第二開關端並形成一第二節點的陰極，及一電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點的陽極；一輔助電容，具有一電性連接該第一節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端； 一第一電感，具有一電性連接該第三節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第四節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第一電感第二端，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第11項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第一端電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第n相(Phase)開關第二端，並形成一第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)二極體陽極電性連接於該第三節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含： 一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接於該陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該開關第二端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第四節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端；一輸出電容，具有一電性連接該第一節點，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第一電感第二端，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第13項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷； 一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
- 一種降壓型直流轉換器，適用於電性連接在一具有一正極及一負極的直流電壓源與一具有一第一負載端及一第二負載端之負載，並包含：一二極體，具有一電性連接該直流電壓源正極並形成一第一節點的陰極，及一陽極；一主動開關，具有一電性連接於該陽極並形成一第二節點的第一開關端，及一受控制與該第一開關端電性導通或斷路的第二開關端，該開關第二端電性連接於該直流電壓源負極並形成一第三節點；一輔助電容，具有一電性連接該第三節點的輔助電容第一端，及一輔助電容第二端；一輔助電感，具有一電性連接該第二節點的輔助電感第一端，及一電性連接該輔助電容第二端並形成一第四節點的輔助電感第二端；一第一電感，具有一電性連接該第一節點的第一電感第一端，及一第一電感第二端； 一輸出電容，具有一電性連接該第一電感第二端，及該第一負載端的輸出電容第一端，及一電性連接該第四節點，及該第二負載端的輸出電容第二端。
- 如申請專利範圍第15項所述的降壓型直流轉換器，其中，該主動開關、該二極體及該輔助電感可擴充至n相(Phase)，n為一正整數，其第n相(Phase)包括有：一第n相(Phase)主動開關，具有一第n相(Phase)開關第一端，及一第n相(Phase)開關第二端，該第n相(Phase)開關第二端電性連接於該第三節點，該第n相(Phase)主動開關Sn控制方式，為可交錯式或同步導通或切斷；一第n相(Phase)二極體，具有一第n相(Phase)二極體陰極，及一第n相(Phase)二極體陽極，該第n相(Phase)二極體陰極電性連接於該第一節點，該第n相(Phase)二極體陽極與該第n相(Phase)開關第一端電性連接，並形成一第n相(phase)第二節點；一第n相(Phase)輔助電感，具有一第n相(Phase)輔助電感第一端，及一第n相(Phase)輔助電感第二端，該第n相(Phase)輔助電感第一端電性連接於該第n相(phase)第二節點，該第n相(Phase)輔助電感第二端電性連接於該第四節點。
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