[發明專利]直流-直流轉換器及其驅動方法

有效

• 申請號: 201210473763.9
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103701326A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳柏力;林保全;游明弘
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H02M3/315
• 分類號: H02M3/315
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種直流-直流轉換器，包括：

電能轉換電路，用于將一直流輸入電壓轉換為一直流輸出電壓，包括：

主變壓器，其具有一次側繞組與二次側繞組；及

第一主動開關元件，其具有第一源極端點與第一漏極端點，且該第一漏極端點電性連接至該主變壓器的一次側繞組；以及

主動箝位電路，用于柔性切換該第一主動開關元件及回收該電能轉換電路的主變壓器漏感能量，包括：

第二被動開關元件，其具有陽極端點與陰極端點，其中，該陽極端點電性連接至該第一主動開關元件的第一漏極端點及該主變壓器的一次側繞組；

輔助變壓器，其具有一次側繞組與二次側繞組，其中，該輔助變壓器的一次側繞組與該第二被動開關元件的陰極端點電性連接；

第三被動開關元件，其串聯于該輔助變壓器的二次側繞組；

箝位電容器，其一端點與該輔助變壓器的一次側繞組及該第二被動開關元件的陰極端點電性連接，另一端點與該主變壓器的一次側繞組電性連接；及

第二主動開關元件，其具有第二源極端點與第二漏極端點，其中，該第二源極端點與該主變壓器的一次側繞組及該箝位電容器電性連接，該第二漏極端點與該輔助變壓器的一次側繞組電性連接。

2.根據權利要求1所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該轉換器還包括低頻直流轉交流電路，其與該主變壓器的二次側繞組電性連接，用于將該電能轉換電路的輸出電壓轉換為與市電同步的交流輸出電壓。

3.根據權利要求2所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該低頻直流轉交流電路為四主動開關元件所組成的橋式電路。

4.根據權利要求1所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該第一及第二主動開關元件為功率級金氧半場效晶體管。

5.一種直流-直流轉換器，包括：

電能轉換電路，用于將一直流輸入電壓轉換為一直流輸出電壓，包括：

主變壓器，其具有一次側繞組、二次側繞組及三次側繞組；及

第一主動開關元件，其具有第一源極端點與第一漏極端點，且該第一漏極端點電性連接至該主變壓器的一次側繞組；以及

主動箝位電路，用于于該第一主動開關元件導通時進行柔性切換及回收該電能轉換電路的主變壓器漏感能量，包括：

第二被動開關元件，其具有陽極端點與陰極端點，其中，該陽極端點電性連接至該第一主動開關元件的第一漏極端點及該主變壓器的一次側繞組，且該陰極端點電性連接至該主變壓器的三次側繞組；

箝位電容器，其一端點與該主變壓器的三次側繞組及該第二被動開關元件的陰極端點電性連接，另一端點與該主變壓器的一次側繞組電性連接；及

第二主動開關元件，其具有第二源極端點與第二漏極端點，其中，該第二源極端點與該主變壓器的一次側繞組及該箝位電容器電性連接，該第二漏極端點與該主變壓器的三次側繞組電性連接。

6.根據權利要求5所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該轉換器還包括低頻直流轉交流電路，其與該主變壓器的二次側繞組電性連接，用于將該電能轉換電路的輸出電壓轉換為與市電同步的交流輸出電壓。

7.根據權利要求6所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該低頻直流轉交流電路為四主動開關元件所組成的橋式電路。

8.根據權利要求5所述的直流-直流轉換器，其特征在于，該第一及第二主動開關元件為功率級金氧半場效晶體管。

9.一種根據權利要求1所述的直流-直流轉換器的驅動方法，包括：

于該電能轉換電路運作期間，檢測該箝位電容器與該第二開關元件的陰極端點的交接點與接地點之間的電壓差，當該電壓差高于預先設定的限定值時，進行第二主動開關的PWM切換，將該箝位電容能量通過該輔助變壓器進行能量回收，并將箝位電容能量對應地傳送至輔助變壓器二次側繞組。

10.一種根據權利要求5所述的直流-直流轉換器的驅動方法，包括：

于該電能轉換電路運作期間，檢測該箝位電容器與該第二開關元件的陰極端點的交接點與接地點之間的電壓差，當該電壓差高于預先設定的限定值時，進行第二主動開關的PWM切換，將該箝位電容能量通過該主變壓器的三次側繞組進行能量回收，并將箝位電容能量對應地傳送至主變壓器二次側繞組。