[發明專利]電源轉換電路及其所適用的便攜式供電裝置

無效

• 申請號: 200910128627.4
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101834526A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 陳金火;倪嘉隆;曹文昇;蕭克域
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;陳晨

技術領域

本發明涉及一種電源轉換電路，尤其涉及一種電源轉換電路及其所適用的便攜式供電裝置。

背景技術

逆變器(inverter)是一種將直流電壓轉換成交流電壓輸出的電源轉換器，其適用在可供應直流電源的場所，以將直流電源轉換成交流電源。而應用在汽車上或便攜式的直流電瓶上，將其直流電源通過逆變器轉換成交流電源，以供給各式便攜式電子產品，例如：筆記本電腦、手機、MP3隨身聽、照相機、照明燈或需緊急供應交流電的救生用途等，以解決目前許多便攜式電子裝置于使用者外出時無法充電，造成有設備卻無電可用的窘境。

公知逆變器接收直流電源后利用推挽式直流直流轉換器(Push?Pull?DC-DC?Converter)將輸入的直流電壓進行升壓，再利用一全橋直流交流轉換器(Full?Bridge?DC-AC?Converter)將高壓直流電壓轉換成一仿交流電壓輸出，以對所連接的負載進行供電。

雖然公知逆變器利用推挽式直流直流轉換器(Push?Pull?DC-DC?Converter)以及全橋直流交流轉換器將直流電壓轉換成仿交流電壓輸出，而對負載進行供電，但是公知推挽式直流直流轉換器，是經由兩個切換開關間交互切換并通過變壓器動作進行升壓以于次級側產生高壓直流電壓，而次級側則需要設置四個二極管所組成的整流電路來進行整流，其所需電子元件數量眾多，包含兩個主切換開關、變壓器初級側需兩個繞組、及四個整流二極管，造成線路復雜，體積龐大，成本提高。

再者，推挽式直流直流轉換器的初級側輸入直流電壓與次級側高壓直流電壓的關系，即為變壓器初次級側的圈數比，也即為輸出仿交流電壓峰值與輸入電壓呈一定比值。因此，輸入電壓的高低不同會造成輸出電壓高低差距太大，即電壓變化率太大，容易對負載造成損害。

另外，推挽式直流直流轉換器的占空比(Duty?Cycle)為固定，造成輕載或空載時輸入電源的浪費，無法達成節能省電的功效。

且使用公知推挽式直流直流轉換器進行轉換電壓時，所產生的高壓直流電壓會隨著輸入直流電壓的波動而跟著改變，將造成全橋直流交流轉換器所轉換輸出的高壓交流電壓跟著波動。

為了解決上述問題，更發展出利用檢測輸出仿交流電壓大小，以反饋控制推挽式直流直流轉換器的占空比大小。此控制方法僅能使輸入電壓為高電平時，輸出電壓不致于過高而損毀負載。而此種控制方式復雜，且響應速度慢，也無法提供良好的電源品質。

為了解決上述響應速度慢，且無法提供良好電源品質的問題，更發展出利用檢測高壓直流電電平，以控制全橋直流交流轉換器的占空比大小，使輸出仿交流電壓值為一定值，而此種控制方式復雜，且響應速度慢，也無法提供良好的電源品質。

因此，如何發展一種可改善上述公知技術缺陷的電源轉換電路及其所適用的便攜式供電裝置，實為目前迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種電源轉換電路及其所適用的便攜式供電裝置，以解決傳統逆變器所使用的推挽式直流直流轉換器的如下缺陷：即，其組成電子元件數量眾多，且推挽式直流直流轉換器為配合兩個切換開關，其內部的變壓器必需設置兩組，加上次級側需四個整流二極管，使得制造成本較高，反饋控制方式也復雜，且效果不顯著，且于空載及輕載時較不省電，以及推挽式直流直流轉換器所產生的高壓直流電壓會隨著輸入直流電壓的波動而跟著改變，造成直流交流轉換器所轉換輸出的仿交流電壓跟著波動，會造成負載誤動作或是燒毀等缺點。

為達上述目的，本發明的一較廣義實施方式為提供一種電源轉換電路，其接收直流電壓，至少包含：返馳式直流直流轉換器(Flyback?DC-DCConverter)，用以接收直流電壓，并將直流電壓轉換成固定的高壓直流電壓；電容器，與返馳式直流直流轉換器連接，用以對高壓直流電壓進行濾波；以及直流交流轉換器，與電容器連接，用以將濾波后的高壓直流電壓轉換成交流電壓輸出。

為達上述目的，本發明另提供一種便攜式供電裝置，至少包含：儲能元件，用以提供直流電壓；電源轉換電路，其與儲能元件連接，并接收直流電壓，至少包含：返馳式直流直流轉換器，用以接收直流電壓，并將直流電壓轉換成固定的高壓直流電壓；電容器，與返馳式直流直流轉換器連接，用以對高壓直流電壓進行濾波；以及直流交流轉換器，與電容器連接，用以將濾波后的高壓直流電壓轉換成交流電壓輸出。