[實用新型]具有均流功能的電源供應裝置

無效

• 申請號: 200920156910.3
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN201418031Y
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 李忠樹;李士昌
• 申請（專利權）人: 群光電能科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/315
• 分類號: H02M3/315
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁 揮;張燕華

技術領域

本實用新型有關于一種電源供應裝置，尤指一種具有均流功能的電源供應裝置。

背景技術

直流變直流轉換器(DC/DC?Converter)，顧名思義是將輸入的直流電源做電壓電平的調節，其調節方式包括升壓及降壓，并使調整過的電壓穩定在所設定的電壓數值。直流對直流轉換器主要使用在分布式的電源系統，如此可將前一級的電源固定于一電壓電平，而該第二級可依系統中個別的電源需求連接對應的直流對直流轉換器。

其中，DC/DC轉換器又可分為脈波寬度調變(Pulse?Width?Modulation，PWM)電力轉換器與諧振式電力轉換器。由于脈波寬度調變電力轉換器的開關切換屬于硬性切換，導致嚴重的切換損失，使得電力轉換效率無法提升，故發展出諧振式電力轉換器，利用諧振電路本身具有柔性切換(soft?switching)的特性，降低開關切換損失，提升轉換器整體效率。

由于LLC諧振電路(LLC?Resonant?Converter)具有零電壓(zero-voltageswitching，ZVS)與零電流(zero-current?switching，ZCS)切換的特性，因此在高效率、高功率的電源電路均會考慮采用LLC諧振電路架構。配合參閱圖1，該圖所示為目前市面上常見的LLC諧振電路的電路架構。其電路組成包含：一直流電源100、一方波產生電路102、一諧振電路104，以及一轉換電路106與整流濾波電路108。

其中該方波產生電路102由兩個半導體組件(QT、QB)所組成，由一控制器改變該二半導體組件的導通狀態，使該方波產生電路102能切換出兩種不同的電壓電平。而該諧振電路104主要由一諧振電容器Cr及兩變壓器(T1、T2)的一次側線圈所組成，該諧振電容器Cr主要用以濾除該方波產生電路102所輸出直流脈波的直流成分，各該變壓器的一次側線圈用以將電能轉為磁能，并傳遞所轉換的磁能到各該變壓器(T1、T2)的二次側的線圈。其中該二次測繞組線圈數可以下式表示：

N_{secondary_as1}+N_{secondary_as2}＝2*N_primary*Vout/Vin＝2*N_secondary

其中N_{secondary_as1}、N_{secondary_as2}為兩二次側繞組線圈數，N_primary為一次側繞組線圈數，Vin為一次側輸入電壓，Vout為二次側輸出電壓，N_secondary為二次側線圈數計算值。

該整流濾波電路108則包含四個二極管D1、D2、D3、D4，與一濾波電容器Co，該整流濾波電路108利用二極管本身具有單向導通與電容器充放電的特性，達到整流濾波的目的。

其主要操作方式說明如下：當該直流電源100輸入至該方波產生電路102，可于A點輸出以形成一直流脈波，當該直流脈波經過該諧振電路104，該諧振電容器Cr將該直流脈波的直流成分濾除，并對交流成分進行諧振的動作，并于轉換電路106，即該變壓器(T1、T2)的二次側線圈，輸出交流電壓、電流，再經由該整流濾波電路108輸出一經調變后的直流電壓。

由于LLC諧振電路是利用變壓器的自感(包括漏感及激磁電感)做為諧振電路中主要的儲能組件，當高功率應用需要采用并聯或串聯諧振電路時，多個變壓器的繞組接法便成為非常重要的工作。當使用多個變壓器時，容易因不同電壓器之間磁通耦合不同，而導致不穩定的電壓、電流輸出，造成后端電路損壞率的提高。

配合參閱圖2a與圖2b，分別為現有LLC諧振電路的變壓器T1、T2的鐵心操作區域分布圖。由圖中可清楚看出，兩變壓器T1、T2的鐵心操作并非平衡于雙軸焦點，其中變壓器T1的鐵心操作分布于第一象限，而變壓器T2的鐵心則操作分布于第三象限。而此種不平衡的狀態容易造成變壓器的鐵心處于飽和狀態，導致電路短路。

另外，位于二次側后端的整流電路為因應繞組接法而需要使用較多整流二極管時，則組件的功率損耗易相對提升，導致整體電路效率下降。

實用新型內容

鑒于現有技術所述，本實用新型的一目的，在于提供一種使用于高功率電路且能提供穩定電流的電源供應裝置。

為達到上述目的，本實用新型提供一種具有均流功能的電源供應裝置，其特征在于，包含：