[發明專利]具有可調整輸出電壓的直流電路

無效

• 申請號: 200810168805.1
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101686008A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 鄭宇竣
• 申請（專利權）人: 光寶科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 蒲邁文

技術領域

本發明涉及一種具有可調整輸出電壓的直流電路，尤其涉及一種可以用于一磁性電容裝置并且具有可調整輸出電壓的直流電路。

背景技術

現今應用上大都利用電池、電容或超級電容(Super?capacitor)作為能量存儲的元件。電容雖然在制程上較為簡單，但因其存儲容量小，只能當做短暫儲能使用。而傳統電池，主要是利用化學能的方式來進行能量存儲，因此其能量存儲密度明顯優于一般電容，而可應用于各種電力供應裝置，但是，缺點是：其所能產生的瞬間電力輸出會受限于化學反應速率，而無法快速地充放電或進行高功率輸出，且充放電次數有限，過度充放時易滋生各種問題；例如：目前所使用的蓄電池，雖然標榜著可重復使用，但還是有其壽命的限制。在多次充放電或長時間不使用的情況下，蓄電池的容量會下降，且容易損壞，原因在于蓄電池是利用化學能轉換為電能，化學物質要常保其活性，才不至于失效變質，當原來的化合物活性都作用完或將近用完時，便無法再進行新的化學反應，進而導致蓄電池老化而宣告壽終。超級電容是一種介于電池與電容間的元件，又稱雙電層電容(ElectricalDouble-Layer?Capacitor)，因同時通過部分物理儲能、部分化學儲能架構，故其具有比普通電容更大的容量，但其缺點是：因有化學材料而具化學特性，而易有如電池的漏電缺點，又加上因還有部分是物理特性的放電速度快的現象，如此一來就產生有很快就會沒電的現象，無法達到有效蓄電功能。甚至，超級電容的耐壓度不高，內阻較大，因而不可以用于交流電路，且如果使用不當會造成電解質泄漏等現象。因此，上述已知儲能元件并無法同時達到各種電子產品所要求的壽命長(高充放電次數)、高能量存儲密度、瞬間高功率輸出及快速充放電等優點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種可以用于一磁性電容裝置并且具有可調整輸出電壓的直流電路，以解決上述的問題。

依據本發明的權利要求書，其公開一種具有可調整輸出電壓的直流電路，包含有：一電容式充電泵、一可變電容以及一處理單元。該電容式充電泵耦接于一電壓源，用于依據一電容值與該電壓源的一第一電壓來產生一第二電壓；該可變電容具有一輸入端耦接于該電容式充電泵與一輸出端耦接于一負載，用于提供一可調整電容值，以及在該輸入端接收該第二電壓，并將該輸入端的該第二電壓轉換為該輸出端的一輸出電壓；以及該處理單元耦接于該可變電容的該輸入端與該輸出端，用于檢測該第二電壓與該輸出電壓，并據以調整該可變電容的該可調整電容值來調整該可變電容所輸出的該輸出電壓。

在一優選實施例中，該電壓源為一磁性電容裝置，其包含有至少一磁性電容。

在一優選實施例中，該磁性電容裝置包含至少一個磁性電容，或包含由多個磁性電容(Mcap)以串聯、并聯或串并聯方式組成的一磁性電容組。而在另一優選實施例中，磁性電容包含有一第一磁性電極、一第二磁性電極以及設于其間的一介電層，其中第一磁性電極與第二磁性電極內具有磁偶極以抑制該磁性電容的漏電流。

在另一優選實施例中，第一磁性電極包含有：一第一磁性層，具有排列成第一方向的磁偶極；一第二磁性層，具有排列成第二方向的磁偶極；以及一隔離層，包含有非磁性材料，設于第一磁性層與第二磁性層之間；其中第一方向與第二方向互為反向，以抑制磁性電容的漏電流。此外，在另一優選實施例中，第一磁性電極與第二磁性電極包含有稀土元素等，介電層由氧化鈦(TiO3)、氧化鋇鈦(BaTiO3)或一半導體層所構成，此半導體層的其中一例為氧化硅。

如上所述，本發明的具有可調整輸出電壓的直流電路可以使得一磁性電容裝置具有一固定的輸出電壓。

附圖說明

圖1為本發明的磁性電容與其他已知能量存儲媒介的比較示意圖。

圖2為本發明一實施例中磁性電容的結構示意圖。

圖3為本發明的另一實施例中第一磁性電極的結構示意圖。

圖4為本發明另一實施例中一磁性電容組的示意圖。

圖5所繪示的為本發明的一實施例的一具有可調整輸出電壓的直流電路的簡化方塊圖。

圖6所繪示的為依據圖5中的直流電路的一實施例的方塊示意圖。

圖7所繪示的為依據圖5中的直流電路的一實施例的方塊示意圖。

圖8所繪示的為依據圖5中的直流電路的一實施例的方塊示意圖。

【主要元件符號說明】

100：磁性電容

110、120：磁性電極

115、125、113、117：磁偶極

130：介電層

112、116：磁性層

114：隔離層

200：磁性電容組

300：直流電路