TWI625923B - 直流對直流轉換電路及其多相電源控制器 - Google Patents
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Abstract
一種多相電源控制器,耦接提供輸出電壓的多個諧振式電源轉換電路。多相電源控制器包括電流感測單元、頻率調整電路及工作週期調整電路。電流感測單元耦接第一諧振式電源轉換電路,以提供第一感測電流。頻率調整電路包括誤差放大器及第一斜波信號產生電路。誤差放大器依據輸出電壓與參考電壓提供誤差信號。第一斜波信號產生電路依據誤差信號提供第一斜波信號。工作週期調整電路依據預設電壓與第一斜波信號提供第一脈寬調變信號至第一諧振式電源轉換電路。第一脈寬調變信號的工作週期的改變與第一感測電流、預設電壓及第一斜波信號相關。
Description
本發明與多個諧振式電源轉換電路有關,特別是關於一種直流對直流轉換電路及用以控制多個諧振式電源轉換電路的多相電源控制器。
一般而言,在網路設備或汽車電子領域中,常會使用電源轉換裝置將高電壓轉換為低電壓。舉例而言,圖1繪示傳統的多相(Multi-phase)諧振式(Resonant)電源轉換電路之示意圖。當傳統的多相諧振式電源轉換電路的輸出負載Rload變動時,其多相電源控制器通常會輸出具有固定工作週期(Duty)的脈寬調變信號至諧振式電源轉換電路,並根據與輸出電壓Vo相關的電壓回授信號來改變切換頻率,以達到線性穩壓的功能。
然而,於實際應用中,當傳統的多相諧振式電源轉換電路中之每一相諧振式電源轉換電路分別具有不同的寄生電感電容時,即使在相同頻率下,每一相諧振式電源轉換電路將會具有不同的電壓增益,導致系統的整體效能降低,並且由於傳統的多相諧振式電源轉換電路缺乏電流平衡控制機制,亦使得並聯時
之電流效能難以有效提升。
有鑑於此,本發明提供一種直流對直流轉換電路及其多相電源控制器,以解決先前技術所述及的問題。
本發明之一較佳具體實施例為一種多相電源控制器。於此實施例中,多相電源控制器耦接多個諧振式電源轉換電路,該些諧振式電源轉換電路提供輸出電壓。多相電源控制器包括第一電流感測單元、頻率調整電路及工作週期調整電路。第一電流感測單元耦接該些諧振式電源轉換電路中之第一諧振式電源轉換電路,以提供第一感測電流。頻率調整電路包括誤差放大器及第一斜波信號產生電路。誤差放大器依據輸出電壓與參考電壓提供誤差信號。第一斜波信號產生電路耦接誤差放大器,且依據誤差信號提供第一斜波信號。工作週期調整電路耦接頻率調整電路,且依據預設電壓與第一斜波信號來提供第一脈寬調變信號至第一諧振式電源轉換電路。第一脈寬調變信號的工作週期的改變與第一感測電流、預設電壓及第一斜波信號相關。
在本發明之一實施例中,第一斜波信號產生電路包括第一電流源,以提供第一電流,且第一電流與誤差信號相關。
在本發明之一實施例中,第一感測電流與第一電流相結合,以調整第一斜波信號的振幅。
在本發明之一實施例中,工作週期調整電路包括比較器。比較器之第一端接收預設電壓且比較器之第二端接收第一
斜波信號。
在本發明之一實施例中,工作週期調整電路包括比較器。比較器之第一端透過第一電阻接收預設電壓,且比較器之第一端還接收第一感測電流,比較器之第二端接收第一斜波信號。
在本發明之一實施例中,多相電源控制器更包括第二電流感測單元及第二斜波信號產生電路。第二電流感測單元耦接該些諧振式電源轉換電路中之第二諧振式電源轉換電路,以提供第二感測電流。第二斜波信號產生電路耦接誤差放大器,且依據誤差信號提供第二斜波信號。工作週期調整電路依據預設電壓與第二斜波信號提供第二脈寬調變信號至第二諧振式電源轉換電路。第二斜波信號產生電路接收第一電流並與第二感測電流相結合,以調整第二斜波信號的振幅。
在本發明之一實施例中,多相電源控制器更包括第二電流感測單元。第二電流感測單元耦接該些諧振式電源轉換電路中之第二諧振式電源轉換電路,以提供第二感測電流。工作週期調整電路包括比較器。比較器之第一端透過第一電阻接收預設電壓,且比較器之第一端還接收第二感測電流,比較器之第二端接收第一斜波信號。
在本發明之一實施例中,第一諧振式電源轉換電路包括轉換單元、第一開關、第二開關、輸入電感、輸入電容、第三開關及第四開關。轉換單元具有第一端、第二端、第三端及第四端。第一端與第二端位於一次側且第三端與第四端位於二次
側。第一開關與第二開關串接於輸入電壓與接地端之間。輸入電感之一端耦接至第一開關與第二開關之間。輸入電容與輸入電感串聯,耦接於輸入電感之另一端與轉換單元之第一端之間。第三開關與第四開關分別耦接於轉換單元之第三端與接地端之間、轉換單元之第四端與接地端之間。
在本發明之一實施例中,第一諧振式電源轉換電路包括轉換單元、第一開關、第二開關、第一輸入電容、第二輸入電容、輸入電感、第三開關及第四開關。轉換單元具有第一端、第二端、第三端及第四端。第一端與第二端位於一次側且第三端與第四端位於二次側。第一開關與第二開關串接於輸入電壓與接地端之間。轉換單元的第二端耦接至第一開關與第二開關之間。第一輸入電容與第二輸入電容串接於輸入電壓與接地端之間。輸入電感之一端耦接至第一輸入電容與第二輸入電容之間且其另一端耦接轉換單元之第一端。第三開關與第四開關分別耦接於轉換單元之第三端與接地端之間、轉換單元之第四端與接地端之間。
在本發明之一實施例中,第一諧振式電源轉換電路包括轉換單元、第一開關、第二開關、輸入電感、輸入電容、第三開關及第四開關。轉換單元具有第一端、第二端、第三端、第四端及第五端。第一端與第二端位於一次側且第三端、第四端與第五端位於二次側。第五端耦接接地端。第一開關與第二開關串接於輸入電壓與接地端之間。輸入電感之一端耦接至第一開關與第二開關之間且其另一端耦接轉換單元的第一端。輸入電容之一
端耦接轉換單元的第二端且其另一端耦接該些諧振式電源轉換電路中之第二諧振式電源轉換電路。第三開關耦接於轉換單元之第三端與輸出電壓之間。第四開關耦接於轉換單元的第四端與輸出電壓之間。
本發明之另一較佳具體實施例為一種直流對直流轉換電路。於此實施例中,直流對直流轉換電路包括多個諧振式電源轉換電路及多相電源控制器。該些諧振式電源轉換電路用以提供輸出電壓。每一個諧振式電源轉換電路包括輸入電感與轉換單元。輸入電感耦接於轉換單元之一次側。多相電源控制器耦接該些諧振式電源轉換電路,且多相電源控制器由該些諧振式電源轉換電路中之第一諧振式電源轉換電路獲取第一感測電流。多相電源控制器依據輸出電壓與參考電壓產生誤差信號。多相電源控制器並依據誤差信號產生第一斜波信號,且多相電源控制器藉由預設電壓、第一感測電流及第一斜波信號來調整其輸出至第一諧振式電源轉換電路的第一脈寬調變信號的工作週期。
相較於先前技術,本發明揭露的直流對直流轉換電路可透過其多相電源控制器分別控制多個諧振式電源轉換電路將輸入電壓轉換為輸出電壓,除了能夠依據感測自該些諧振式電源轉換電路的電流回授信號調整其輸出的脈寬調變信號的工作週期,藉以對輸出電壓進行微調從而達到電流平衡的功效之外,還能夠依據來自該些諧振式電源轉換電路的輸出電壓回授信號調整切換頻率,藉以對輸出電壓進行粗調從而達到線性穩壓的功效。
因此,本發明揭露的多相電源控制器不僅能夠降低該些諧振式電源轉換電路的一次側開關之切換損失,亦可藉由電流平衡之機制來提升系統的整體效能。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
2‧‧‧多相電源控制器
CH1‧‧‧第一諧振式電源轉換電路
CH2‧‧‧第二諧振式電源轉換電路
SEN1‧‧‧第一電流感測單元
SEN2‧‧‧第二電流感測單元
20‧‧‧頻率調整電路
22‧‧‧工作週期調整電路
200‧‧‧誤差放大器
202‧‧‧第一斜波信號產生電路
204‧‧‧第二斜波信號產生電路
220、222、224‧‧‧比較器
PWM1‧‧‧第一脈寬調變信號
PWM2‧‧‧第二脈寬調變信號
PWM3‧‧‧第三脈寬調變信號
RAMP1‧‧‧第一斜波信號
RAMP2‧‧‧第二斜波信號
RAMP‧‧‧斜波信號
COMP‧‧‧預設電壓
Vout‧‧‧輸出電壓
REF‧‧‧參考電壓
ERR‧‧‧誤差信號
Q1~Q8‧‧‧第一開關~第八開關
C1~C4‧‧‧第一電容~第四電容
L1~L4‧‧‧第一電感~第四電感
DC‧‧‧直流對直流轉換電路
C‧‧‧電容
R、RCB‧‧‧電阻
L‧‧‧電感
R1~R4‧‧‧第一電阻~第四電阻
T1‧‧‧轉換單元
E1~E5‧‧‧第一端~第五端
OUT‧‧‧輸出端
OU‧‧‧輸出單元
Co‧‧‧輸出電容
RL‧‧‧輸出電阻
Vin‧‧‧輸入電壓
Iout‧‧‧輸出電流
NOT‧‧‧反閘
IL1~IL2‧‧‧第一電感電流~第二電感電流
ISEN1~ISEN3、CSP、CSN‧‧‧感測電流
HD1~HD2‧‧‧第一高壓驅動器~第二高壓驅動器
LD1~LD2‧‧‧第一低壓驅動器~第二低壓驅動器
Rf1~Rf2、Rd1~Rd2‧‧‧分壓電阻
VREF‧‧‧參考電壓
FB‧‧‧回授信號
VI‧‧‧第一電流源
IM‧‧‧第一電流
RSET‧‧‧設定電阻
SW‧‧‧開關
D1~D6‧‧‧工作週期
△T1~△T3‧‧‧時間區間
圖1繪示習知的多相諧振式電源轉換電路之示意圖。
圖2繪示根據本發明之一具體實施例中之多相電源控制器耦接諧振式電源轉換電路之示意圖。
圖3A及圖3B分別繪示多相電源控制器中之第一電流感測元件的不同實施例。
圖4繪示直流對直流轉換電路包括多相電源控制器及第一諧振式電源轉換電路~第二諧振式電源轉換電路的示意圖。
圖5A及圖5B分別繪示第一諧振式電源轉換電路可具有不同的一次側電路架構之示意圖。
圖6繪示直流對直流轉換電路中之用以控制第一諧振式電源轉換電路與第二諧振式電源轉換電路之多相電源控制器的功能方塊圖。
圖7A至圖7C分別繪示於一實施例中之頻率調整電路20與工作週期調整電路22的示意圖以及藉由改變第一斜波信號RAMP1之方式調整第一脈寬調變信號PWM1之工作週期的時序圖。
圖8A至圖8C分別繪示於另一實施例中之頻率調整電
路20與工作週期調整電路22的示意圖以及藉由改變預設電壓COMP之方式調整第一脈寬調變信號PWM1之工作週期的時序圖。
現在將詳細參考本發明的示範性實施例,並在附圖中說明所述示範性實施例的實例。在圖式及實施方式中所使用相同或類似標號的元件/構件是用來代表相同或類似部分。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種多相電源控制器。於此實施例中,多相電源控制器可應用於電源轉換裝置(例如直流對直流轉換器)中。多相電源控制器可分別耦接多個諧振式電源轉換電路並分別提供脈寬調變信號至每一諧振式電源轉換電路,藉以控制每一諧振式電源轉換電路之運作,以提供將輸入電壓(Vin)轉換為輸出電壓(Vout)之功能。
例如在一實施例中,電源轉換裝置可將48伏特的輸入電壓(Vin)轉換為0.6伏特~1.5伏特的輸出電壓(Vout)。在本發明的實施例中,電源轉換裝置可使其輸出電壓(Vout)小於其接收到之輸入電壓(Vin)的4%,但不以此為限。在一實施例中,電源轉換裝置亦可將48伏特的輸入電壓(Vin)轉換為3.3伏或5伏特的輸出電壓(Vout)。在又一實施例中,電源轉換裝置亦可將48伏特的輸入電壓(Vin)轉換為12伏特的輸出電壓(Vout)。
請參照圖2,圖2繪示此實施例中之多相電源控制器的功能方塊圖。如圖2所示,多相電源控制器2耦接第一諧振式電源轉換電路CH1在內的多個諧振式電源轉換電路。第一諧振式電源
轉換電路CH1用以提供輸出電壓Vout。
多相電源控制器2包括第一電流感測單元SEN1、頻率調整電路20及工作週期調整電路22。頻率調整電路20耦接工作週期調整電路22。工作週期調整電路22耦接第一諧振式電源轉換電路CH1。第一電流感測單元SEN1耦接第一諧振式電源轉換電路CH1並對第一諧振式電源轉換電路CH1進行感測,以獲取第一感測電流ISEN1。在實施的電路中,第一電流感測單元SEN1可透過至少一個電流感測元件(例如:感測電阻、DCR感測電路)耦接第一諧振式電源轉換電路CH1以進行感測。此外,第一電流感測單元SEN1可耦接頻率調整電路20及/或工作週期調整電路22,用以提供第一感測電流ISEN1至頻率調整電路20及/或工作週期調整電路22。
頻率調整電路20包括誤差放大器200及第一斜波信號產生電路202。誤差放大器200耦接第一斜波信號產生電路202。誤差放大器200分別接收輸出電壓Vout(或與輸出電壓Vout相關的回授電壓)與參考電壓REF,並依據輸出電壓Vout(或與輸出電壓Vout相關的回授電壓)與參考電壓REF提供誤差信號ERR至第一斜波信號產生電路202。
第一斜波信號產生電路202則依據誤差信號ERR產生第一斜波信號RAMP1至工作週期調整電路22。實際上,第一斜波信號產生電路202還可進一步接收第一電流感測單元SEN1所提供的第一感測電流ISEN1,並依據誤差信號ERR與第一感測電流ISEN1產生第一斜波信號RAMP1至工作週期調整電路22。
工作週期調整電路22包含比較器222。比較器222分別接收預設電壓COMP與來自第一斜波信號產生電路202的第一斜波信號RAMP1,並依據預設電壓COMP與第一斜波信號RAMP1產生第一脈寬調變信號PWM1至第一諧振式電源轉換電路CH1,藉以控制第一諧振式電源轉換電路CH1之運作。實際上,預設電壓COMP可由工作週期調整電路22依據一參考電壓產生或是工作週期調整電路22由外部接收預設電壓COMP,並無特定之限制。
此外,工作週期調整電路22還可進一步接收第一電流感測單元SEN1所提供的第一感測電流ISEN1,並依據預設電壓COMP、第一斜波信號RAMP1與第一感測電流ISEN1產生第一脈寬調變信號PWM1至第一諧振式電源轉換電路CH1,藉以控制第一諧振式電源轉換電路CH1之運作。
需說明的是,由上述可知:就多相電源控制器2的工作週期調整電路22提供給第一諧振式電源轉換電路CH1的第一脈寬調變信號PWM1而言,第一脈寬調變信號PWM1之工作週期(Duty)的改變會與第一感測電流ISEN1、預設電壓COMP與第一斜波信號RAMP1相關。
請參照圖3A及圖3B,圖3A及圖3B分別繪示多相電源控制器透過第一電流感測元件對第一諧振式電源轉換電路進行電流感測的不同實施例。
如圖3A所示,多相電源控制器2耦接第一諧振式電源轉換電路CH1。第一諧振式電源轉換電路CH1包括轉換單元T1、第
一開關Q1、第二開關Q2、第一電容C1、第二電容C2、電感L、第三開關Q3、第四開關Q4、第一電感L1、第二電感L2及輸出單元OU。於一實施例中,轉換單元T1為變壓器,但不以此為限。轉換單元T1具有第一端E1、第二端E2、第三端E3及第四端E4,其中第一端E1與第二端E2位於一次側(高壓側)且第三端E3與第四端E4位於二次側(低壓側)。在第一諧振式電源轉換電路CH1的一次側(高壓側)電路中,第一電容C1與第二電容C2串接於輸入電壓Vin與接地端之間且第一開關Q1與第二開關Q2串接於輸入電壓Vin與接地端之間,電感L的一端耦接至第一電容C1與第二電容C2之間且電感L的另一端耦接轉換單元T1之第一端E1。在第一諧振式電源轉換電路CH1的二次側(低壓側)電路中,第一電感L1耦接於轉換單元T1之第三端E3與輸出單元OU之間且第二電感L2耦接於轉換單元T1之第四端E4與輸出單元OU之間,第一電感電流IL1流經第一電感L1且第二電感電流IL2流經第二電感L2。第三開關Q3與第四開關Q4彼此串聯,其中第三開關Q3之一端耦接至轉換單元T1之第三端E3與第一電感L1之間且第三開關Q3之另一端耦接至接地端,第四開關Q4之一端耦接至轉換單元T1之第四端E4與第二電感L2之間且第四開關Q4之另一端耦接至接地端。
多相電源控制器2分別耦接第一開關Q1、第二開關Q2、第三開關Q3及第四開關Q4。實際上,多相電源控制器2可提供兩個不同相位的脈衝調變信號至第一諧振式電源轉換電路CH1。舉例而言,多相電源控制器2可提供第一脈寬調變信號PWM1
至第一開關Q1與第三開關Q3之閘極,以控制第一開關Q1與第三開關Q3的操作;多相控制器MPC可提供第二脈寬調變信號PWM2至第二開關Q2與第四開關Q4之閘極,以控制第二開關Q2與第四開關Q4的操作。此外,多相電源控制器2所提供的第一脈寬調變信號PWM1可透過反閘NOT產生互補信號至第三開關Q3之閘極;多相電源控制器2所提供的第二脈寬調變信號PWM2可透過反閘NOT產生互補信號至第四開關Q4之閘極。
在此實施例之第一諧振式電源轉換電路CH1的時序控制中,當多相電源控制器2控制第一開關Q1與第四開關Q4導通時,第二開關Q2與第三開關Q3為關閉;反之,當多相電源控制器2控制第二開關Q2與第三開關Q3導通時,第一開關Q1與第四開關Q4為關閉。
於實際應用中,第一脈寬調變信號PWM1與第二脈寬調變信號PWM2之間的相位差可以是180度,但不以此為限。
就轉換單元T1而言,其第一端E1透過電感L耦接至第一電容C1與第二電容C2之間,其第二端E2耦接至第一開關Q1與第二開關Q2之間,其第三端E3耦接至第三開關Q3與第一電感L1之間,其第四端E4耦接至第四開關Q4與第二電感L2之間。
輸出電流Iout流經輸出單元OU以產生輸出電壓Vout。輸出單元OU可包括輸出電容Co及輸出電阻RL。輸出電容Co及輸出電阻RL並聯於輸出電壓Vout與接地端之間。輸出電容Co之一端耦接第一電感L1且另一端耦接至第三開關Q3與第四開關Q4之
間。輸出電阻RL之一端耦接第一電感L1且另一端耦接至第三開關Q3與第四開關Q4之間。
此外,第三電阻R3與第四電阻R4串接於輸出電壓Vout與接地端之間,並且多相電源控制器2會耦接至第三電阻R3與第四電阻R4之間並從第三電阻R3與第四電阻R4之間接收回授信號FB。於本實施例中,回授信號FB為第三電阻R3與第四電阻R4對輸出電壓Vout進行分壓後之分壓信號。
於圖3A之實施例中,多相電源控制器2透過電流感測元件(例如為第一電阻R1及第二電阻R2)耦接第一諧振式電源轉換電路CH1。第一電阻R1耦接於第三開關Q3、轉換單元T1之第三端E3與第一電感L1之間且第二電阻R2耦接於第四開關Q4、轉換單元T1之第四端E4與第二電感L2之間。多相電源控制器2分別透過第一電阻R1與第二電阻R2得到感測電流ISEN1與ISEN3,以分別得到位於轉換單元T1之二次側的第三端E3與第四端E4的電流大小,並根據感測電流ISEN1與ISEN3來分別控制脈寬調變信號之工作週期,藉以達到電流平衡之功能。
請參照圖3B,於另一實施例中,多相電源控制器2可透過電流感測元件(例如為四個電阻R)分別耦接至第一電感L1之兩端與第二電感L2之兩端。多相電源控制器2可透過做為電流感測元件的四個電阻R得到第三電流感測信號CSP與第四電流感測信號CSN,以分別得到流經第一電感L1與第二電感L2之第一電感電流IL1與第二電感電流IL2,並藉以判斷是否有過電流(Over-current)之現
象發生,以適時提供過電流保護(Over-Current Protection,OCP)之功能。
請參照圖4,於另一實施例中,直流對直流轉換電路DC包括多相電源控制器2及第一諧振式電源轉換電路CH1~第二諧振式電源轉換電路CH2。多相電源控制器2分別耦接第一諧振式電源轉換電路CH1與第二諧振式電源轉換電路CH2。多相電源控制器2透過第一高壓驅動器HD1耦接至第一諧振式電源轉換電路CH1中位於一次側(高壓側)的第一開關Q1與第二開關Q2之閘極;多相電源控制器2透過第一低壓驅動器LD1耦接至第一諧振式電源轉換電路CH1中位於二次側(低壓側)的第三開關Q3與第四開關Q4之閘極。
多相電源控制器2可提供第一脈寬調變信號PWM1與第二脈寬調變信號PWM2至第一高壓驅動器HD1,並由第一高壓驅動器HD1分別傳送第一脈寬調變信號PWM1與第二脈寬調變信號PWM2至第一開關Q1與第二開關Q2之閘極,以分別控制第一開關Q1與第二開關Q2的操作。多相電源控制器2亦可提供第一脈寬調變信號PWM1與第二脈寬調變信號PWM2至第一低壓驅動器LD1,並由第一低壓驅動器LD1分別傳送第二脈寬調變信號PWM2與第一脈寬調變信號PWM1至第三開關Q3與第四開關Q4之閘極,以分別控制第二開關Q3與第四開關Q4的操作。
同理,多相電源控制器2透過第二高壓驅動器HD2耦接至第二諧振式電源轉換電路CH2中位於高壓側(一次側)的第五開關Q5與第六開關Q6之閘極;多相電源控制器2透過第二低壓驅動
器LD2耦接至第二諧振式電源轉換電路CH2中位於低壓側(二次側)的第七開關Q7與第八開關Q8之閘極。
於實際應用中,多相電源控制器2還可進一步耦接第三諧振式電源轉換電路~第四諧振式電源轉換電路(圖未示),甚至更多個諧振式電源轉換電路,並可依照上述類推,故於此不另行贅述。此外,多相電源控制器2對於每一個諧振式電源轉換電路分別提供兩個脈寬調變信號。
舉例而言,若多相電源控制器2耦接四個諧振式電源轉換電路,則多相電源控制器2提供八個脈寬調變信號至前述四個諧振式電源轉換電路。每一個脈寬調變信號之間的相位差為45度(45度=360度/PWM信號個數)。於四個諧振式電源轉換電路的例子中,多相電源控制器2提供第一脈寬調變信號與第五脈寬調變信號至第一電源通道,第一脈寬調變信號與第五脈寬調變信號的相位差為180度。
需說明的是,雖然在前述實施例所述第一諧振式電源轉換電路CH1與第二諧振式電源轉換電路CH2之一次側電路架構中,第一電容C1與第二電容C2串接於輸入電壓Vin與接地端之間,電感L之一端耦接至第一電容C1與第二電容C2之間且其另一端耦接轉換單元T1的第一端E1;然而,本發明的諧振式電源轉換電路實際上亦可採用其他不同的一次側電路架構,只要能夠藉由電容與電感之搭配提供諧振效果即可,並不以前述實施例為限。
舉例而言,如圖5A所示,第一諧振式電源轉換電路
CH1包括轉換單元T1、第一開關Q1、第二開關Q2、電感L、電容C、第三開關Q3及第四開關Q4。轉換單元T1具有第一端E1、第二端E2、第三端E3及第四端E4,其中第一端E1與第二端E2位於一次側且第三端E3與第四端E4位於二次側。在第一諧振式電源轉換電路CH1的一次側電路中,第一開關Q1與第二開關Q2串接於輸入電壓Vin與接地端之間,電容C與電感L彼此串聯,電感L之一端耦接至第一開關Q1與第二開關Q2之間且電容C耦接於電感L之另一端與轉換單元T1的第一端E1之間。至於在第一諧振式電源轉換電路CH1的二次側電路中,第四開關Q4耦接於轉換單元T1之第三端E3與接地端之間且第三開關Q3耦接於轉換單元T1之第四端E4與接地端之間。第三開關Q3受控於第三脈寬調變信號PWM3且第四開關Q4受控於第四脈寬調變信號PWM4。轉換單元T1的第三端E3耦接輸出電壓Vout,電阻E與電容C並聯耦接於輸出電壓Vout與接地端之間。
於另一實施例中,如圖5B所示,第一諧振式電源轉換電路CH1包括轉換單元T1、第一開關Q1、第二開關Q2、電感L、電容C、第三開關Q3及第四開關Q4。轉換單元T1具有第一端E1、第二端E2、第三端E3、第四端E4及第五端E5,其中第一端E1與第二端E2位於一次側且第三端E3、第四端E4及第五端E5位於二次側,且第五端E5耦接至接地端。在第一諧振式電源轉換電路CH1的一次側電路中,第一開關Q1與第二開關Q2串接於輸入電壓Vin與接地端之間,電感L之一端耦接至第一開關Q1與第二開關Q2之間且電感L之另一端耦接轉換單元T1的第一端E1,電容C之一端耦接
轉換單元T1的第二端E2且電容C之另一端耦接至第二諧振式電源轉換電路CH2。至於在第一諧振式電源轉換電路CH1的二次側電路中,轉換單元T1的第五端E5位於第三端E3與第四端E4之間並耦接至接地端,第三開關Q3耦接於轉換單元T1的第三端E3與輸出電壓Vout之間並受控於第三脈寬調變信號PWM3,第四開關Q4耦接於轉換單元T1的第四端E4與輸出電壓Vout之間並受控於第四脈寬調變信號PWM4。
請參照圖6,圖6繪示直流對直流轉換電路DC中之用以控制第一諧振式電源轉換電路CH1與第二諧振式電源轉換電路CH2之多相電源控制器2的功能方塊圖。
如圖6所示,多相電源控制器2分別耦接並控制第一諧振式電源轉換電路CH1與第二諧振式電源轉換電路CH2之運作。多相電源控制器2包括頻率調整電路20、工作週期調整電路22、第一電流感測單元SEN1及第二電流感測單元SEN2。
頻率調整電路20包括誤差放大器200、第一斜波信號產生電路202及第二斜波信號產生電路204。誤差放大器200耦接第一斜波信號產生電路202;第一斜波信號產生電路202分別耦接第二斜波信號產生電路204、工作週期調整電路22及第一電流感測單元SEN1;第二斜波信號產生電路204分別耦接第一斜波信號產生電路202、工作週期調整電路22及第二電流感測單元SEN1;第一電流感測單元SEN1耦接於第一諧振式電源轉換電路CH1與第一斜波信號產生電路202之間;第二電流感測單元SEN2耦接於第二諧振式電源
轉換電路CH2與第二斜波信號產生電路204之間;工作週期調整電路22分別耦接第一斜波信號產生電路202、第二斜波信號產生電路204、第一諧振式電源轉換電路CH1及第二諧振式電源轉換電路CH2。
誤差放大器200分別接收輸出電壓Vout(或與輸出電壓Vout相關的回授信號)與參考電壓REF,並依據輸出電壓Vout與參考電壓REF提供誤差信號ERR至第一斜波信號產生電路202。第一電流感測單元SEN1自第一諧振式電源轉換電路CH1感測到第一感測電流ISEN1並提供給第一斜波信號產生電路202。第二電流感測單元SEN2自第二諧振式電源轉換電路CH2感測到第二感測電流ISEN2並提供給第二斜波信號產生電路204。第一斜波信號產生電路202依據誤差信號ERR與第一感測電流ISEN1產生第一斜波信號RAMP1至工作週期調整電路22。第一斜波信號產生電路202還依據誤差信號ERR輸出第一電流IM至第二斜波信號產生電路204。第二斜波信號產生電路204依據第一電流IM與第二感測電流ISEN2產生第二斜波信號RAMP2至工作週期調整電路22。需說明的是,第一斜波信號產生電路202依據第一感測電流ISEN1來調整其產生的第一斜波信號RAMP1的振幅且第二斜波信號產生電路204依據第二感測電流ISEN2來調整其產生的第二斜波信號RAMP2的振幅。
工作週期調整電路22至少包括比較器222~224。比較器222分別耦接第一斜波信號產生電路202與第一諧振式電源轉換電路CH1。比較器224分別耦接第二斜波信號產生電路204與第二諧
振式電源轉換電路CH2。比較器222分別接收第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP並依據第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP產生第一脈寬調變信號PWM1至第一諧振式電源轉換電路CH1,藉以控制第一諧振式電源轉換電路CH1之運作。比較器224分別接收第二斜波信號RAMP2與預設電壓COMP並依據第二斜波信號RAMP2與預設電壓COMP產生第二脈寬調變信號PWM2至第二諧振式電源轉換電路CH2,藉以控制第二諧振式電源轉換電路CH2之運作。
需說明的是,由於預設電壓COMP為固定值,且第一斜波信號RAMP1的振幅已隨第一感測電流ISEN1之變化而調整且第二斜波信號RAMP2的振幅已隨第二感測電流ISEN2之變化而調整,因此,比較器222依據第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP所產生的第一脈寬調變信號PWM1以及比較器224依據第二斜波信號RAMP2與預設電壓COMP所產生的第二脈寬調變信號PWM2會分別隨第一感測電流ISEN1及第二感測電流ISEN2之變化而調整。
請參照圖7A至圖7C,圖7A及圖7B分別繪示於一實施例中之頻率調整電路20與工作週期調整電路22的示意圖;圖7C繪示藉由改變第一斜波信號RAMP1之方式調整第一脈寬調變信號PWM1之工作週期的時序圖。
如圖7A所示,頻率調整電路20包括分壓電阻Rf1~Rf2、誤差放大器200及第一斜波信號產生電路202。第一斜波信號產生電路202包括第一電流源VI、電阻R、電容C及開關SW。分壓電阻Rf1與Rf2串接於輸出電壓Vout與接地端之間;誤差放大器
200之負輸入端-耦接至分壓電阻Rf1與Rf2之間且其正輸入端+耦接參考電壓REF,而誤差放大器200之輸出端耦接第一電流源VI;電阻R與電容C串接於第一電流源VI與接地端之間;開關SW之一端耦接至電阻R與電容C之間且其另一端耦接至接地端。
誤差放大器200分別透過其負輸入端-與正輸入端+接收回授信號FB與參考電壓REF,並依據回授信號FB與參考電壓REF提供誤差信號ERR至第一電流源VI。接著,第一電流源VI依據誤差信號ERR輸出第一電流IM至電阻R。實際上,第一電流源VI可以是電壓-電流轉換器,用以將電壓信號(誤差信號ERR)轉換為電流信號(第一電流IM),亦即第一電流源VI所輸出的第一電流IM與誤差信號ERR相關。
需說明的是,第一電流感測單元SEN1耦接至第一斜波信號產生電路202中的第一電流源VI與電阻R之間,用以提供感測自第一諧振式電源轉換電路CH1的第一感測電流ISEN1至電阻R,致使感測自第一諧振式電源轉換電路CH1的第一感測電流ISEN1能夠與第一電流源VI所輸出的第一電流IM相結合,藉以依據第一感測電流ISEN1相對應調整從第一斜波信號產生電路202輸出至工作週期調整電路22的第一斜波信號RAMP1之振幅。
此外,頻率調整電路20可對應於N個諧振式電源轉換電路而包括N個斜波信號產生電路,並將第一電流源VI輸出的第一電流IM複製至每個斜波信號產生電路(例如圖7A中是將第一電流IM複製至第二斜波信號產生電路204),再分別與相對應的諧振式
電源轉換電路之感測電流(例如圖7A中之第二電流感測單元SEN2所輸入的第二感測電流ISEN2)相疊加,藉以分別調整對應於N個諧振式電源轉換電路的N個斜波信號(例如圖7A中之對應於第二諧振式電源轉換電路CH2的第二斜波信號RAMP2)之振幅後輸出至工作週期調整電路22。
如圖7B所示,工作週期調整電路22包括分壓電阻Rd1~Rd2及比較器220~222。分壓電阻Rd1與Rd2串接於參考電壓VREF與接地端之間;比較器220之正輸入端+耦接至分壓電阻Rd1與Rd2之間且其負輸入端-耦接至比較器220之輸出端與比較器222之負輸入端-之間,比較器220之輸出端耦接至比較器222之負輸入端-;比較器222之正輸入端+接收來自頻率調整電路20的第一斜波信號RAMP1且其負輸入端-耦接比較器220之輸出端及負輸入端-。
比較器220依據參考電壓VREF之分壓輸出預設電壓COMP至比較器222之負輸入端-;比較器222之負輸入端-及正輸入端+分別接收預設電壓COMP與第一斜波信號RAMP1,並依據預設電壓COMP與第一斜波信號RAMP1輸出第一脈寬調變信號PWM1至第一諧振式電源轉換電路CH1。
需說明的是,由於此實施例中之預設電壓COMP為固定值,因此,比較器222即會分別依據N個斜波信號產生電路所提供包括第一斜波信號RAMP1在內的N個斜波信號與預設電壓COMP比較後產生包括第一脈寬調變信號PWM1在內的N個脈寬調變信號
並分別輸出至包括第一諧振式電源轉換電路CH1在內的N個諧振式電源轉換電路。
如圖7C所示,由於預設電壓COMP為固定值,當第一斜波信號RAMP1之振幅依據第一感測電流ISEN1之變化而改變時,將會造成第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP交會的時間點亦隨之改變,因而導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期亦受到影響。
首先,於時間區間△T1中,由於第一感測電流ISEN1增大,使得第一斜波信號RAMP1之振幅被抬高,造成第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP交會的時間縮短,導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D1及D2變小。
接著,於時間區間△T2中,由於第一感測電流ISEN1轉而變小,使得第一斜波信號RAMP1之振幅轉而被降低,造成第一斜波信號RAMP1與預設電壓COMP交會的時間轉而增長,導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D3及D4變大。
最後,於時間區間△T3中,由於第一感測電流ISEN1已達到電流平衡,使得第一斜波信號RAMP1之振幅及第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D5及D6均會趨於穩定,故能有效達到線性穩壓之功效。
請參照圖8A至圖8C,圖8A及圖8B分別繪示於另一實施例中之頻率調整電路20與工作週期調整電路22的示意圖;圖8C繪示藉由改變預設電壓COMP之方式調整第一脈寬調變信號PWM1
之工作週期的時序圖。
如圖8A所示,頻率調整電路20包括分壓電阻Rf1~Rf2、誤差放大器200及第一斜波信號產生電路202。第一斜波信號產生電路202包括第一電流源VI、電阻R、電容C及開關SW。分壓電阻Rf1與Rf2串接於輸出電壓Vout與接地端之間;誤差放大器200之負輸入端-耦接至分壓電阻Rf1與Rf2之間且其正輸入端+耦接參考電壓REF,而誤差放大器200之輸出端耦接第一電流源VI;電阻R與電容C串接於第一電流源VI與接地端之間;開關SW之一端耦接至電阻R與電容C之間且其另一端耦接至接地端。
誤差放大器200分別透過其負輸入端-與正輸入端+接收回授信號FB與參考電壓REF,並依據回授信號FB與參考電壓REF提供誤差信號ERR至第一電流源VI。接著,第一電流源VI依據誤差信號ERR輸出第一電流IM至電阻R。實際上,第一電流源VI可以是電壓-電流轉換器,用以將電壓信號(誤差信號ERR)轉換為電流信號(第一電流IM),亦即第一電流源VI所輸出的第一電流IM與誤差信號ERR相關。
需說明的是,此實施例中之頻率調整電路20僅包括一個斜波信號產生電路202,並由斜波信號產生電路202依據第一電流源VI輸出的第一電流IM產生斜波信號RAMP後輸出至工作週期調整電路22。
如圖8B所示,工作週期調整電路22包括分壓電阻Rd1~Rd2、第一比較器220、電阻RCB、第一感測電流ISEN1及第二
比較器222。分壓電阻Rd1與Rd2串接於參考電壓VREF與接地端之間;第一比較器220之正輸入端+耦接至分壓電阻Rd1與Rd2之間且其負輸入端-耦接至第一比較器220之輸出端與第二比較器222之負輸入端-之間,第一比較器220之輸出端透過電阻RCB耦接至第二比較器222之負輸入端-;第一感測電流ISEN1之一端耦接於電阻RCB與第二比較器222之負輸入端-之間且其另一端耦接至接地端;第二比較器222之正輸入端+接收來自頻率調整電路20的斜波信號RAMP且其負輸入端-耦接電阻RCB。
第一比較器220依據參考電壓VREF之分壓輸出預設電壓COMP至第二比較器222之負輸入端-;第二比較器222之負輸入端-接收受到電阻RCB及第一感測電流ISEN1影響的預設電壓COMP且其正輸入端+接收斜波信號RAMP,並依據預設電壓COMP與斜波信號RAMP輸出第一脈寬調變信號PWM1至第一諧振式電源轉換電路CH1。
需說明的是,工作週期調整電路22可對應於N個諧振式電源轉換電路而包括N個第二比較器,藉以依據N個諧振式電源轉換電路之N個感測電流分別調整預設電壓COMP之大小後輸入至N個第二比較器,再由N個第二比較器分別輸出N個脈寬調變信號至N個諧振式電源轉換電路,藉以分別控制N個諧振式電源轉換電路之運作。
如圖8C所示,由於斜波信號RAMP之振幅維持恆定,當預設電壓COMP依據第一感測電流ISEN1之變化而改變時,將會
造成斜波信號RAMP與預設電壓COMP交會的時間點亦隨之改變,因而導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期亦受到影響。
首先,於時間區間△T1中,由於第一感測電流ISEN1增大,使得預設電壓COMP被降低,造成斜波信號RAMP與預設電壓COMP交會的時間縮短,導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D1及D2變小。
接著,於時間區間△T2中,由於第一感測電流ISEN1轉而變小,使得預設電壓COMP被抬高,造成斜波信號RAMP與預設電壓COMP交會的時間轉而增長,導致第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D3及D4變大。
最後,於時間區間△T3中,由於第一感測電流ISEN1已達到電流平衡,使得斜波信號RAMP之振幅及第一脈寬調變信號PWM1的工作週期D5及D6均會趨於穩定,故能有效達到線性穩壓之功效。
相較於先前技術,本發明揭露的直流對直流轉換電路可透過其多相電源控制器分別控制多個諧振式電源轉換電路將輸入電壓轉換為輸出電壓,除了能夠依據感測自該些諧振式電源轉換電路的電流回授信號調整其輸出的脈寬調變信號的工作週期,藉以達到電流平衡與對輸出電壓進行微調的功效之外,還能夠依據來自該些諧振式電源轉換電路的輸出電壓回授信號調整切換頻率,藉以達到線性穩壓與對輸出電壓進行粗調的功效。因此,本發明揭露的多相電源控制器不僅能夠降低該些諧振式電源轉換
電路的一次側開關之切換損失,亦可藉由電流平衡之機制來提升系統的整體效能。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
Claims (20)
- 一種多相電源控制器,耦接多個諧振式電源轉換電路,該些諧振式電源轉換電路提供一輸出電壓,該多相電源控制器包括:一第一電流感測單元,耦接該些諧振式電源轉換電路中之一第一諧振式電源轉換電路,以提供一第一感測電流;一頻率調整電路,包括:一誤差放大器,依據該輸出電壓與一參考電壓提供一誤差信號;及一第一斜波信號產生電路,耦接該誤差放大器,且依據該誤差信號提供一第一斜波信號;以及一工作週期調整電路,耦接該頻率調整電路,且依據一預設電壓與該第一斜波信號來提供一第一脈寬調變信號至該第一諧振式電源轉換電路;其中該第一脈寬調變信號的工作週期的改變與該第一感測電流、該預設電壓及該第一斜波信號相關。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,其中該第一斜波信號產生電路包括一第一電流源,以提供一第一電流,且該第一電流與該誤差信號相關。
- 如申請專利範圍第2項所述之多相電源控制器,其中該第一感測電流與該第一電流相結合,以調整該第一斜波信號的振幅。
- 如申請專利範圍第3項所述之多相電源控制器,其中該工作週 期調整電路包括一比較器,該比較器之一第一端接收該預設電壓且該比較器之一第二端接收該第一斜波信號。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,其中該工作週期調整電路包括一比較器,該比較器之該第一端透過一第一電阻接收該預設電壓,且該比較器之該第一端還接收該第一感測電流,該比較器之一第二端接收該第一斜波信號。
- 如申請專利範圍第2項所述之多相電源控制器,更包括:一第二電流感測單元,耦接該些諧振式電源轉換電路中之一第二諧振式電源轉換電路,以提供一第二感測電流;以及一第二斜波信號產生電路,耦接該誤差放大器,且依據該誤差信號提供一第二斜波信號;其中該工作週期調整電路依據該預設電壓與該第二斜波信號提供一第二脈寬調變信號至該第二諧振式電源轉換電路,該第二斜波信號產生電路接收該第一電流並與該第二感測電流相結合,以調整該第二斜波信號的振幅。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,更包括:一第二電流感測單元,耦接該些諧振式電源轉換電路中之一第二諧振式電源轉換電路,以提供一第二感測電流;其中該工作週期調整電路包括一比較器,該比較器之一第一端透過一第一電阻接收該預設電壓,且該比較器之該第一端還接收該第二感測電流,該比較器之一第二端接收該第一斜波信 號。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,其中該第一諧振式電源轉換電路包括:一轉換單元,具有一第一端、一第二端、一第三端及一第四端,其中該第一端與該第二端位於一次側且該第三端與該第四端位於二次側;一第一開關;一第二開關,與該第一開關串接於一輸入電壓與一接地端之間;一輸入電感,其一端耦接至該第一開關與該第二開關之間;一輸入電容,與該輸入電感串聯,耦接於該輸入電感之另一端與該轉換單元之該第一端之間;一第三開關;以及一第四開關,與該第三開關分別耦接於該轉換單元之該第三端與該接地端之間、該轉換單元之該第四端與該接地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,其中該第一諧振式電源轉換電路包括:一轉換單元,具有一第一端、一第二端、一第三端及一第四端,其中該第一端與該第二端位於一次側且該第三端與該第四端位於二次側;一第一開關;一第二開關,與該第一開關串接於一輸入電壓與一接地端之間, 該轉換單元的該第二端耦接至該第一開關與該第二開關之間;一第一輸入電容;一第二輸入電容,與該第一輸入電容串接於該輸入電壓與該接地端之間;一輸入電感,其一端耦接至該第一輸入電容與該第二輸入電容之間且其另一端耦接該轉換單元之該第一端;一第三開關;以及一第四開關,與該第三開關分別耦接於該轉換單元之該第三端與該接地端之間、該轉換單元之該第四端與該接地端之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之多相電源控制器,其中該第一諧振式電源轉換電路包括:一轉換單元,具有一第一端、一第二端、一第三端、一第四端及一第五端,其中該第一端與該第二端位於一次側且該第三端、該第四端及第五端位於二次側,其中該第五端耦接一接地端;一第一開關;一第二開關,與該第一開關串接於一輸入電壓與該接地端之間;一輸入電感,其一端耦接至該第一開關與該第二開關之間且其另一端耦接該轉換單元的該第一端;一輸入電容,其一端耦接該轉換單元的該第二端且其另一端耦 接該些諧振式電源轉換電路中之一第二諧振式電源轉換電路;一第三開關,耦接於該轉換單元之該第三端與該輸出電壓之間;以及一第四開關,耦接於該轉換單元的該第四端與該輸出電壓之間。
- 一種直流對直流轉換電路,包括:多個諧振式電源轉換電路,用以提供一輸出電壓,其中每一個諧振式電源轉換電路包括一輸入電感與一轉換單元,該輸入電感耦接於該轉換單元之一次側;以及一多相電源控制器,耦接該些諧振式電源轉換電路,且該多相電源控制器由該些諧振式電源轉換電路中之一第一諧振式電源轉換電路獲取一第一感測電流,其中該多相電源控制器依據該輸出電壓與一參考電壓產生一誤差信號,該多相電源控制器並依據該誤差信號產生一第一斜波信號,且該多相電源控制器藉由一預設電壓、該第一感測電流及該第一斜波信號來調整其輸出至該第一諧振式電源轉換電路的一第一脈寬調變信號的工作週期。
- 如申請專利範圍第11項所述之直流對直流轉換電路,其中該多相電源控制器包括: 一第一電流感測單元,耦接該第一諧振式電源轉換電路,以由該第一諧振式電源轉換電路獲取該第一感測電流;一頻率調整電路,包括:一誤差放大器,用以依據該輸出電壓與該參考電壓提供該誤差信號;及一第一斜波信號產生電路,耦接該誤差放大器,且依據該誤差信號提供該第一斜波信號;以及一工作週期調整電路,耦接該頻率調整電路,且依據該預設電壓與該第一斜波信號來提供該第一脈寬調變信號至該第一諧振式電源轉換電路。
- 如申請專利範圍第12項所述之直流對直流轉換電路,其中該第一斜波信號產生電路包括一第一電流源,以提供一第一電流,且該第一電流與該誤差信號相關,該第一感測電流與該第一電流相結合,以調整該第一斜波信號的振幅。
- 如申請專利範圍第12項所述之直流對直流轉換電路,其中該工作週期調整電路包括一比較器,該比較器之一第一端接收該預設電壓且該比較器之一第二端接收該第一斜波信號。
- 如申請專利範圍第12項所述之直流對直流轉換電路,其中該工作週期調整電路包括一比較器,該比較器之該第一端透過一第一電阻接收該預設電壓,且該比較器之該第一端還接收該第一感測電流,該比較器之一第二端接收該第一斜波信號。
- 如申請專利範圍第13項所述之直流對直流轉換電路,其中該多 相電源控制器更包括:一第二電流感測單元,耦接該些諧振式電源轉換電路中之一第二諧振式電源轉換電路,以提供一第二感測電流;以及一第二斜波信號產生電路,耦接該誤差放大器,且依據該誤差信號提供一第二斜波信號;其中該工作週期調整電路依據該預設電壓與該第二斜波信號提供一第二脈寬調變信號至該第二諧振式電源轉換電路,該第二斜波信號產生電路接收該誤差信號並與該第二感測電流相結合,以調整該第二斜波信號的振幅。
- 如申請專利範圍第12項所述之直流對直流轉換電路,其中該多相電源控制器更包括:一第二電流感測單元,耦接該些諧振式電源轉換電路中之一第二諧振式電源轉換電路,以提供一第二感測電流;其中該工作週期調整電路包括一比較器,該比較器之一第一端透過一第一電阻接收該預設電壓,且該比較器之該第一端還接收該第二感測電流,該比較器之一第二端接收該第一斜波信號。
- 如申請專利範圍第11項所述之直流對直流轉換電路,其中該第一諧振式電源轉換電路包括:一轉換單元,具有一第一端、一第二端、一第三端及一第四端,其中該第一端與該第二端位於一次側且該第三端與該第四端 位於二次側;一第一開關;一第二開關,與該第一開關串接於一輸入電壓與一接地端之間;一輸入電感,其一端耦接至該第一開關與該第二開關之間;一輸入電容,與該輸入電感串聯,耦接於該輸入電感之另一端與該轉換單元之該第一端之間;一第三開關;以及一第四開關,與該第三開關分別耦接於該轉換單元之該第三端與該接地端之間、該轉換單元之該第四端與該接地端之間。
- 如申請專利範圍第11項所述之直流對直流轉換電路,其中該第一諧振式電源轉換電路包括:一轉換單元,具有一第一端、一第二端、一第三端及一第四端,其中該第一端與該第二端位於一次側且該第三端與該第四端位於二次側;一第一開關;一第二開關,與該第一開關串接於一輸入電壓與一接地端之間,該轉換單元的該第二端耦接至該第一開關與該第二開關之間;一第一輸入電容;一第二輸入電容,與該第一輸入電容串接於該輸入電壓與該接地端之間; 一輸入電感,其一端耦接至該第一輸入電容與該第二輸入電容之間且其另一端耦接該轉換單元之該第一端;一第三開關;以及一第四開關,與該第三開關分別耦接於該轉換單元之該第三端與該接地端之間、該轉換單元之該第四端與該接地端之間。
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