[發明專利]電源轉換裝置

有效

• 申請號: 201911328025.3
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110995010B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 鐘郁緯;劉亞哲
• 申請（專利權）人: 明緯（廣州）電子有限公司;蘇州明緯科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 諶杰君

本發明涉及一種電源轉換裝置，其包括一變壓器、一第一電子開關、一第二電子開關、至少一個平衡電容、至少一個穩壓電容與一供電電路。第一電子開關、第二電子開關、平衡電容與穩壓電容連接變壓器的一次側，變壓器的二次側連接供電電路，一次側具有第一端、第二端與其之間的第三端。第一電子開關與第二電子開關分別連接高電壓端與低電壓端，穩壓電容連接在二電壓端之間。平衡電容的一端連接第三端，另一端連接穩壓電容，或者同時連接高電壓端與低電壓端，進而平衡第一電子開關與第二電子開關的跨壓與穩定整個裝置。

技術領域

本發明涉及一種轉換裝置，特別涉及一種電源轉換裝置。

背景技術

由于大多數電子設備的內部元件都需要直流(DC)電壓，因此使用電源將交流(AC)電壓或DC電壓轉換為DC電壓，以使電子設備正常工作。電源分為非隔離式電源和隔離式切換電源。出于安全和其他性能考慮，大多數交流到直流以及一些直流到直流轉換器都使用了隔離電源，其中包括電源變壓器。此種轉換器有多種拓撲，此類隔離轉換器拓撲的示例包括反激式(Flyback)，正激式(Forward)，近似諧振(Quasi-Resonant)，全橋(Full Bridge)，半橋(Half-Bridge)和推挽式(Push-Pull)。

以反激式電源轉換器為例，如第1圖所示，反激式電源轉換器包括一第一電子開關10、一第二電子開關12、一控制器14、一變壓器16、一第一二極管18、一第二二極管20、一穩壓電容22、一第三二極管24與一負載電容26。高電壓端HV與低電壓端LV之間有一直流壓降。在控制器14開啟第一電子開關10與第二電子開關12時，直流壓降透過第一電子開關10與第二電子開關12儲存能量在變壓器16的一次側中，在控制器14關斷第一電子開關10與第二電子開關12時，變壓器16利用已儲存能量透過第三二極管24提供輸出電壓給負載電容26與負載28使用。由于直流壓降通常為高電壓，所以使用互相串聯的第一電子開關10與第二電子開關12來承受高電壓。此外，考慮耐壓余裕度，第一電子開關10與第二電子開關12也會使用高壓晶體管。然而，市面上能夠供應高壓晶體管的半導體廠商有限，且高壓晶體管的寄生電容因應半導體制程的不同狀況而有所不同，導致第一電子開關10與第二電子開關12的跨壓必不相同，使整個電路不夠穩定。

因此，本發明針對上述的困擾，提出一種電源轉換裝置，以解決傳統技術中所產生的問題。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種電源轉換裝置，可以提高電源轉換裝置的穩定性，使元件選擇更加彈性。

為達上述目的，本發明提供一種電源轉換裝置，所述電源轉換裝置包括一變壓器、一第一電子開關、一第二電子開關、至少一個第一穩壓電容、至少一個第二穩壓電容、一平衡電容與一供電電路。變壓器具一次側與二次側，一次側具有第一繞組、第二繞組、一第一端、一第二端與一第三端，第三端位在第一端與第二端之間，第一繞組位在第一端與第三端之間，第二繞組位在第三端與第二端之間，第一繞組與第二繞組存有能量。第一電子開關電性連接在一高電壓端與第二端之間，第二電子開關電性連接在一低電壓端與第一端之間。第一穩壓電容與第二穩壓電容電性串連在高電壓端與低電壓端之間。平衡電容的一端電性連接在第一穩壓電容與第二穩壓電容之間，另一端電性連接第三端。供電電路電性連接二次側與一負載，在高電壓端與低電壓端之間產生一直流電壓，且第一電子開關與第二電子開關關斷時，變壓器利用能量透過供電電路提供輸出電壓給負載，第二繞組與第一電子開關的第一總跨壓等于平衡電容與第一穩壓電容的第二總跨壓，第一繞組與第二電子開關的第三總跨壓等于平衡電容與第二穩壓電容的第四總跨壓，第一總跨壓與第四總跨壓的總和等于第二總跨壓與第三總跨壓的總和，第二總跨壓與第三總跨壓的總和等于直流電壓，且第一穩壓電容、第二穩壓電容、第一繞組與第二繞組的跨壓彼此平衡，以平衡第一電子開關與第二電子開關的跨壓。

在本發明的一個實施例中，第一穩壓電容的跨壓正比第二繞組的跨壓，第二穩壓電容的跨壓正比第一繞組的跨壓。

在本發明的一個實施例中，第一繞組與第二繞組的線圈數相同時，第一穩壓電容與第二穩壓電容的電容值相同。