[發明專利]半橋共振轉換器

有效

• 申請號: 200610137904.4
• 申請日: 2006-10-30
• 公開（公告）號: CN101174795A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 黃明和
• 申請（專利權）人: 高效電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是有關一種電壓轉換器，尤指一種可達到零電壓轉換以及低電能損耗的同步半波整流轉換器。

背景技術

傳統上半橋式轉換器為使用二個功率開關并做正向功率轉換的轉換器，可適用于較小的變壓器，而高效率電源轉換供電器為其開發追求目標，以LLC諧振電路可降低功率切換損失，提升電源轉換效率減少能源損失，為目前相關電源業界所開發的產品。

傳統的轉換器以二極管為二次側電路電子開關的組件，由于二極管會產生一可觀的電能損耗，使得轉換器的轉換效率無法提升，因此改善二次側電路的電子開關，避免大量的電能損耗成為轉換器的技術開發目標。

發明內容

本發明的目的在于提供一電壓轉換器，利用以晶體管代替二極管組成二次側的電子開關，以降低電壓轉換的電能損耗。

達到本發明目的，本發明一種半橋共振轉換器，其特征在于，包含：

一次側繞組；

二次側繞組，具有第一與第二端點以及一中央端點；

一第一電子開關，具有第一及第二端點，前述第一端點與前述二次側繞組的第一端點連接；

一第二電子開關，具有第一及第二端點，前述第一端點與前述二次側繞組的第二端點連接；

一第一儲能組件，具有第一及第二端點，前述第一端點與前述第一電子開關的第二端點連接；

一第二儲能組件，具有第一及第二端點，前述第一端點與前述第二電子開關的第二端點連接；以及

一負載端，具有第一及第二端點，前述第一端點同時與前述第一儲能組件的第二端點及第二儲能組件的第二端點連接，前述第二端點與前述二次側繞組的中央端點連接。

其中前述第一電子開關與前述第二電子開關的作動關系為反向，致使前述二次側繞組的第一端點或第二端點與前述負載端導通。

其中前述第一電子開關包含一MOSFET功率晶體管以及一跨接于前述MOSFET功率晶體管的柵極(G)及源極(S)的第三繞組，并且第一電子開關的第一端點是為MOSFET功率晶體管的源極(S)，以及第二端點是為MOSFET功率晶體管的漏極(D)。

其中前述第二電子開關包含一MOSFET功率晶體管以及一跨接于前述MOSFET功率晶體管的柵極(G)及源極(S)的第三繞組，并且第二電子開關的第一端點是為MOSFET功率晶體管的源極(S)，以及第二端點是為MOSFET功率晶體管的漏極(D)。

其中前述第一電子開關的第三繞組與前述第二電子開關的第三繞組為具有相同圈數的相同繞組。

其中前述第一儲能組件由一電感并聯一二極管與一電阻串聯的組合，使前述電感可經由前述二極管與電阻串聯的組合進行釋能，并且第一儲能組件的第一端點是為前述二極管的正極端，第一儲能組件的第二端點是為前述電阻與前述電感結合的端點。

其中前述第二儲能組件由一電感并聯一二極管與一電阻串聯的組合，使前述電感可經由前述二極管與電阻串聯的組合進行釋能，并且第二儲能組件的第一端點是為前述二極管的正極端，第二儲能組件的第二端點是為前述電阻與前述電感結合的端點。

由設置儲能組件可避免電子開關因逆向偏壓造成過大的能量損耗，因此可使本發明半橋共振轉換器達到最低能量損耗的目的。

附圖說明

本發明的前述目的或特征，將依據后附的附圖加以詳細說明，惟需明了的是，后附的附圖及所舉之例，只是做為說明而非在限制或縮限本發明，其中：

圖1為本發明半橋共振轉換器的電路圖；

圖2為已知半橋共振轉換器的電路圖；

圖3為已知半橋共振轉換器的電流波形圖；

圖4為已知半橋共振轉換器于模組1的電流導通路徑圖；

圖5為已知半橋共振轉換器于模組2的電流導通路徑圖；

圖6為已知半橋共振轉換器于模組3的電流導通路徑圖；

圖7為本發明半橋共振轉換器與已知半橋共振轉換器組件導通波形圖；

圖8為使用蕭特基二極管作為電子開關二極管D+及D-的損耗電流波形圖；

圖9為使用MOSFET功率二極管作為電子開關二極管D+及D-的損耗電流波形圖；

圖10為本發明半橋共振轉換器的損耗電流波形圖。

實施方式

雖然本發明將參閱含有本發明較佳實施例的所附圖標予以充分描述，但在此描述的前應了解熟悉本行技藝的人士可修改本文中所描述的創作，同時獲致本創作的功效。因此，需了解以下的描述對熟悉本行技術的人士而言為一廣泛的揭示，且其內容不在于限制本創作。