[发明专利]低电流涟波的电力转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力转换电路，能以最精简的元件数，有效地减少电流涟波和降低开关的电压应力。此一拓扑结构，除了能够作为换流器电路，也可应用于整流器电路。

背景技术

换流器电路是将直流输入电源转换成交流电形式输出。如图1，半桥式电路是现有换流器电路技术中的一种电路拓扑。直流输入电压源提供直流输入电流，并且分别并联一组串联的电容C1和C2和一组串联的开关Q1和Q2。变压器T1的初级绕组P1分别与前述的串联电容和串联开关的中间端点连接。上、下半桥开关Q1和Q2在不同时段导通及截止，因而得以在变压器T1的次级绕组S1产生交流输出电压。

在同样规格下，相较于推挽式转换器架构与全桥式电路架构，半桥式电路架构因为变压器T1的初级绕组P1跨压只有输入电压的一半，所以初级绕组P1会有两倍的电流涟波，导致产生较高强度的电磁干扰(EMI)。

因此，本发明是针对现有技术的拓扑架构的换流器电路和整流器电路，改善其电流涟波。

发明内容

本发明的主要目标是提供一组切换式电力转换器，藉使用换流器电路或整流电路，以达成降低输入或输出电流涟波的效果。

本发明的另一目标是提供一组切换式电力转换器，藉使用换流器电路或整流电路，且利用变压器漏电感和电容作为无损缓冲器(Snubber)，以达成泄漏能量的回收效果。因此，该转换器的效率可以得到改善。

本发明的进一步目标是提供一组切换式电力转换器，藉使用换流器电路或整流电路，并利用两组电压应力较低且相互串联的半导体开关，以减少导通损失。因此，效率得以进一步提高。

本发明其他目标及优点和新颖的特性，通过以下叙述及图式的组合说明会更加明显。

附图说明

图1为先前技艺半桥式电力换流器电路架构；

图2为本发明的一示意图，具低电流涟波的半桥式电力换流器电路架构；

图3-图4为本发明的一实施例，具低输入电流涟波的半桥式电力换流器电路架构及操作原理说明等效电路图；

图5为先期技艺及本发明分别的半桥式电力换流器电路架构主要波形图，以比较各电路特性；

图6-图7为本发明的二示意图及实施例，具低输入电流涟波的半桥式电力换流器电路架构；

图8-图9为本发明的又一实施例，具低输出电流涟波的倍压电力整流器电路架构及操作原理说明等效电路图；

图10-图12为本发明的又三实施例，具低输出电流涟波的倍压电力整流器电路架构。

附图标号：

Cc-第三电容器                C1-第一电容器

C2-第二电容器                T1-第一变压器

P1-变压器的第一初级绕组      P2-变压器的第二初级绕组

S1-变压器的第一次级绕组      S2-变压器的第二次级绕组

Q1-第一开关                  Q2-第二开关

Q3-第三开关                  Q4-第四开关

Dc1-第一箝位二极管           Dc2-第二箝位二极管

D1-第一整流二极管            D2-第二整流二极管

D3-第三整流二极管            D4-第四整流二极管

具体实施方式

为能使审查委员清楚本发明电路架构组成，以及整体运作方式，配合图式说明如下：

为了实现上述目标，本发明的一实施例的一换流器电路架构，是用来将直流输入电压Vin，转换为交流电压输出，如图2所示，该换流器电路包括至少一组变压器次级绕组及三组串联电路组成，其中三组串联电路是由变压器T1的两匝数相同的初级绕组P1和P2、两个开关Q1和Q2、三个电容C1、C2和Cc组成。

第一串联电路与直流输入电压源Vin相并联，且由两个相互串联的第一电容C1和第二电容C2所构成。

第二组串联电路与直流输入电压源Vin相并联，且由依序串联的第一初级绕组P1、第三电容Cc和第二初级绕组P2所组成，其中第一和第二初级绕组P1和P2极性相同的端点分别与直流输入电压源的正端和负端连接，而初级绕组P1和P2另一极性相同的端点分别与第三电容两端点连接。

第三组串联电路与前述之第三电容Cc相并联，且由两个相互串联的第一开关Q1和第二开关Q2所组成。