[發明專利]直流電壓轉交流電壓的電路

無效

• 申請號: 201110141311.6
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102769396A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 劉永祥;朱郭鑫;王郁凱;牛元昭
• 申請（專利權）人: 茂迪股份有限公司
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H02M3/28
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴

技術領域

本發明是有關于一種直流電壓轉交流電壓的電路，尤指一種設計簡單、低損耗以及轉換效率高的直流電壓轉交流電壓的電路。

背景技術

由于科技需求以及不同國家之間的具有相異的電源規格，因此，電壓源需要直流電壓轉交流電壓的電路以傳遞電壓源的電能至交流電供電網絡，并隔離電壓源與交流電供電網絡。

直流電壓轉交流電壓的電路是利用降壓型轉換器以因應電壓源大的輸出電壓的波動范圍，以及用以達到電壓源的最大功率點，其中當電壓源處于最大功率點時，直流電壓轉交流電壓的電路可得到最佳的轉換效率。

另外，當直流電壓轉交流電壓的電路是利用硬切全橋(hard-switching?full-bridge)單元轉換來自電壓源的輸入電壓成為第一交流電壓，以及利用高頻變壓器調整第一交流電壓的位準成為第二交流電壓時，由于硬切全橋單元的緣故，所以高頻變壓器的變壓系數(transformation?ratio)必須被選擇以因應電壓源具有最低電壓以及直流電壓轉交流電壓的電路具有最高輸出電壓的情況。此時，流經高頻變壓器的一次側線圈的交流電流變的非常高。因此，硬切全橋單元中的開關必須設計成能承受在上述情況下的交流電流以及電壓源的最大電能。然而硬切全橋單元中的電力開關的切換損耗是隨著電壓源的電能而增加。因此，當直流電壓轉交流電壓的電路是利用硬切全橋單元轉換來自電壓源的輸入電壓成為第一交流電壓時，直流電壓轉交流電壓的電路會有切換損耗大的問題。

發明內容

本發明的一實施例提供一種直流電壓轉交流電壓的電路。該電路包括降壓型轉換器、共振直流電壓/直流電壓轉換器、直流電壓/交流電壓換流器及穩壓電容。該降壓型轉換器具有第一端，用以耦接于電壓源的第一端，第二端，用以耦接于該電壓源的第二端，及第三端，用以輸出直流電流，其中該降壓型轉換器是用以根據該電壓源操作在最佳操作點的輸入電壓，產生該直流電流。該共振直流電壓/直流電壓轉換器包括共振電容、全橋單元、高頻變壓器及整流器，其中該高頻變壓器包括一次側線圈及二次側線圈。該共振電容具有第一端，耦接于該降壓型轉換器的第三端，及第二端，耦接于該降壓型轉換器的第二端，其中該共振電容是用以根據該直流電流，產生第一直流電壓；該全橋單元具有第一端，耦接于該降壓型轉換器的第三端，第二端，耦接于該降壓型轉換器的第二端，第三端，及第四端，其中該全橋單元是用以根據切換頻率，轉換該第一直流電壓，成為第一交流電壓；該一次側線圈具有第一端，耦接于該全橋單元的第三端，及第二端，耦接于該全橋單元的第四端；該二次側線圈具有第一端及第二端，用以感應該一次側線圈的第一交流電壓的變化，以產生第二交流電壓；該整流器具有第一端，耦接于該二次側線圈的第一端，第二端，耦接于該二次側線圈的第二端，第三端，及第四端，其中該整流器是用以將該第二交流電壓整流成為該直流電壓。該直流電壓/交流電壓換流器具有第一端，耦接于該整流器的第三端，用以接收該直流電壓，第二端，耦接于該整流器的第四端，第三端，用以輸出交流電壓至交流電供電網絡的第一端，及第四端，用以耦接于該交流電供電網絡的第二端。該穩壓電容具有第一端，耦接于該整流器的第三端，及第二端，耦接于該整流器的第四端，其中該穩壓電容是用以調控該直流電壓/交流電壓換流器輸出的電能，以穩定該直流電壓。

本發明提供一種直流電壓轉交流電壓的電路。該電路是利用降壓型轉換器達到電壓源的最佳操作點，共振直流電壓/直流電壓轉換器中的高頻變壓器固定第一直流電壓與直流電壓的比例，以及直流電壓/交流電壓換流器轉換該直流電壓成為交流電壓并輸出該交流電壓至交流電供電網絡。另外，該共振直流電壓/直流電壓轉換器中的全橋單元是操作在具有共振頻率的共振模式，所以該全橋單元的切換損耗可被減至最小。亦即該全橋單元是為硬切操作，卻同時具有軟切操作的低損耗特性。此外，該共振直流電壓/直流電壓轉換器中的全橋單元、高頻變壓器及整流器可提供電流隔離功能，用以隔離該電壓源與該交流電供電網絡。因此，本發明不僅設計簡單且具有低損耗以及轉換效率高的優點。

附圖說明

圖1是為本發明的一實施例說明一種直流電壓轉交流電壓的電路的示意圖。

圖2是為說明流經一次側線圈的電流和第一直流電壓的示意圖。

圖3是為本發明的還一實施例說明一種直流電壓轉交流電壓的電路的示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

100????????????電路

102????????????降壓型轉換器

104????????????共振直流電壓/直流電壓轉換器