[发明专利]回扫式主动箝位电源转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换器，特别涉及一种能够使二次侧二极管实现零电流切换(Zero Current Switching,ZCS)的回扫式主动箝位电源转换器。

背景技术

随着现代科技的进步与便携式电子产品的蓬勃发展，切换式转换器的效能及各项应用亦越来越受到重视。近年来，由于电力电子技术的大幅进步及奈米科技的发展，电子器材日益趋向轻薄短小化，省能源，及降低成本的方向发展，其内部的电源转换器亦需朝向轻薄短小，省能，提高功率及降低制作成本的趋势设计。电源供应器为大多电子产品所必备的一种电子装置，用来将电池或是市电的输入电源，转换成电子产品所需要的特别规格的输出电源。而随着科技技术的演进，电源供应器的转换效率也不断的被要求到更好的境界。转换效率定义为输出电源的输出功率对输入电源的输入功率的比值。

一功率转换系统接收一输入直流(DC)或交流(AC)功率及将它转换至一DC或AC输出功率，其通常呈现一不同于该输入功率的电压。该输出功率的控制可能响应该输出电压或该输出电流。一升压式转换器(boost converter，亦称为step-up converter)是一具有大于其输入电压的输出电压的功率转换器。它是一种包含至少一第一电控开关(例如，晶体管)、至少一第一能量储存元件(例如，一电线圈)及一附加元件(例如，一二极管或一第二电控开关)的切换模式电源。通常，该等电控开关及二极管是配置在该电线圈与该输出间，其中电流被交替地汲取来使该电线圈充能，以响应该被关闭的第一电控开关，以及被传送至一负载，以响应该被打开的第一电控开关。当该电流被传送至该负载时，该电流经过该二极管或该第二电控开关。一降压式转换器(buck converter，亦称为step-down converter)是一具有小于其输入电压的输出电压的功率转换器。它是一种包含至少一第三电控开关(例如，一晶体管)、至少一第二能量储存元件(例如，一电线圈)及一附加元件(例如，一二极管或一第四电控开关)的切换模式电源。通常，该等电控开关及二极管是配置在该输入电源与该电线圈间，其中电流被交替地汲取来经由一负载使该电线圈充能，以响应该被关闭的第三电控开关，以及持续使该电线圈朝该负载放能，以响应该被打开的第三电控开关。当使该电线圈朝该负载放能时，该二极管或第四电控开关是与该电线圈串联。一回扫式转换器(flyback converter)是一具有可大于或小于其输入电压的输出电压的转换器。它是一种切换模式电源，其包含：至少一电控开关；一能量储存元件，其包括至少一电线圈(特别是一变压器)，藉此在具有隔离的附加优点下使电压比增加；以及至少一附加元件(例如，一二极管及/或附加电控开关)。通常，该变压器的一次电线圈是连接于该电控开关与该输入电压间及该变压器的二次电线圈是连接于该附加元件与该输出间。上面所列的功率转换器表示一些解释性的说明，但是绝不用于表示限定。

在小功率的应用上，回扫式(Flyback)转换器是目前广泛应用的电源电路，但回扫式转换器会有输入电流脉冲遭受电磁干扰(EMI)的问题以及漏感所导致的电压突波，所以在现有技术下已使用单端初级电感转换器(Single-ended Primary Inductor Converter,SEPIC)来减少电磁干扰的问题。然而，传统主动式箝位SEPIC由于次级侧二极管会有较高的突波电压(spike voltage)，使得效率上无法得到较大的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种回扫式主动箝位电源转换器，能够在全负载范围内使得输出二极管进行零电流切换，以减少功率转换的切换损失。