[發明專利]直流轉換電路

有效

• 申請號: 201310006820.7
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103812331A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 蔡文田;李清然;陳伯彥;潘晴財
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H02M3/06
• 分類號: H02M3/06;H02M1/14
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;常大軍

技術領域

本發明涉及一種轉換電路，特別涉及一種直流轉換電路。

背景技術

一般來說，直流轉換電路會配置有儲能元件，而儲能元件所選配的電感值，將會影響直流轉換電路的輸入電流的響應速度及輸出電壓漣波。若儲能元件所選配的電感值較小，直流轉換電路的輸入電流的響應速度較快，但是輸出電壓漣波會較大。相反地，若儲能元件所選配的電感值較大，直流轉換電路的輸入電流的響應速度較慢，但是可獲得較小的輸出電壓漣波。

因此，對于一般直流轉換電路的使用上來說，常使用較小的電感值的電感以及較大電容值的電容（亦即使用電感值較小與電容值較大的儲能元件），使得直流轉換電路可兼具較快的輸入電流的響應速度與較小的輸出電流漣波。并且，在選用較大電容值的電容應用上，使用者往往必須使用電解電容，以達到前述的響應速度以及輸出電流漣波的效果。

然而，由于電解電容易受到開關切換以及溫度等外在環境因素影響，而造成使用壽命較其他材料構成的電容來的短，進而縮短直流轉換電路的使用壽命。因此，直流轉換電路仍有改善的空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直流轉換電路，藉以降低設計的復雜度，并達成輸入響應快速、低漣波輸出電壓、使用壽命長等作用。

本發明的一種直流轉換電路，包括降升壓轉換器、第一二極管、第一電容、第二二極管、第一電感與第二電容。降升壓轉換器具有兩輸入端與兩輸出端，兩輸入端用以接收第一直流信號，兩輸出端用以輸出第二直流信號。第一二極管具有陽極端與陰極端，第一二極管的陽極端耦接降升壓轉換器的兩輸出端的其中之一，第一二極管的陰極端耦接降升壓轉換器的兩輸出端的其中另一。第一電容具有第一端與第二端，第一電容的第一端耦接第一二極管的陰極端，第一電容的第二端耦接負載。

第二二極管具有陽極端與陰極端，第二二極管的陽極端耦接第一二極管的陰極端。第一電感具有第一端與第二端，第一電感的第一端耦接第二二極管的陰極端，第一電感的第二端耦接第一電容的第二端。第二電容具有第一端與第二端，第二電容的第一端耦接第一電感的第二端，第二電容的第二端耦接第一二極管的陽極端與負載。其中，第二直流信號開始輸出至第一電感與第一電容，以進行能量的儲存，并以此能量對第二電容進行充電。當第二直流信號停止時輸出前述能量，使得第一電容上的跨壓的極性反轉，而將第一電容的儲能轉換成第一電感的電感電流，同時將第一電容的跨壓極性反轉，使得第一二極管導通后改變電路結構，構成具負電壓源特性的共振電路，以達到電路能量平衡與持續運轉的目的。

本發明的直流轉換電路，利用降升壓轉換器、第一二極管、第二二極管、第一電感及第一電容所形成的共振電路以及第二電容的電路結構，并且利用第一電容上的跨壓會產生極性反轉并產生負電壓，以克服負載電壓的電位障避問題。另外，在降升壓轉換器與第一電感之間配置第二二極管，使直流轉換電路具有較好的工作條件。此外，使用較小電容值的第一電容與第二電容，而無需使用電解電容。如此一來，可降低設計的復雜度，并達成輸入響應快速、低漣波輸出電壓、使用壽命長等作用。

以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的直流轉換電路的示意圖；

圖2為本發明第二實施例的直流轉換電路的示意圖。

其中，附圖標記

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述：

以下所列舉的各實施例中，將以相同的標號代表相同或相似的元件。

請參考圖1所示，其為本發明的直流轉換電路的示意圖。本實施例的直流轉換電路100適于耦接一負載180，以提供負載180所需的工作電壓，其中負載180可為電阻、電感或電源供應器等。

直流轉換電路100包括降升壓轉換器（Buck-Boost?Converter）110、第一二極管D1、第一電容C1、第二二極管D2、第一電感L1與第二電容C2。降升壓轉換器110具有兩輸入接點111、112與兩輸出接點113、114。其中，降升壓轉換器110的兩輸入接點111、112例如耦接一直流輸入源170，用以接收此直流輸入源170所產生的第一直流信號，并且降升壓轉換器110對前述的直流信號進行處理，以于降升壓轉換器110的兩輸出接點113、114輸出第二直流信號。在本實施例中，前述的直流輸入源170例如為脈沖輸入源或直流電源。進一步來說，直流電源亦可包括直流電壓源或直流電流源。