[发明专利]电源转换装置

说明书

本发明提供一种电源转换装置。电源转换装置包括主变压电路、功率开关、辅助变压器、谐振电路以及开关电路。当功率开关被导通时，开关电路依据主变压电路的输出电容所存储的能量被致能，使得关联于在主变压器的二次侧的能量经由辅助变压器被耦合到谐振电路，使谐振电路获得耦合能量。当功率开关被断开时，谐振电路与功率开关的寄生电容依据耦合能量形成耦接到电源侧的接地端的谐振回路。

技术领域

本发明涉及一种电源转换装置，尤其涉及一种防止在功率开关上产生电压突波的电源转换装置。

背景技术

常见的电压转换电路，例如返驰式(flyback)电压转换电路的功率开关切换操作大多是以硬切模式来进行，如此会因为电压转换电路内部的变压器的电感而使得在功率开关上产生高频振铃(Ring)的电压突波(voltage spike)。电压突波会提高功率开关的损坏机率。进一步来说，在发生电压突波时，功率开关可能会被电压突波的高电压所击穿。因此就必须选用更耐高压的功率开关。此外，高频振铃还会造成电路噪声、电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)等问题，甚至会发生电压转换电路或周边电路的误操作。

为了解决上述的问题，常见的作法是在开关或变压器上额外增加缓振电路，例如是由电阻以及电容所构成的电阻-电容缓振电路(RC snubber)，或是由电阻、电容、二极管所构成的电阻-电容-二极管缓振电路(RCD snubber)，甚至是通过主动箝位(ActiveClamping)的方式来抑制电压突波。然而，上述的方法会降低电压转换效率或提高电路设计的困难度。

发明内容

本发明提供一种可防止在功率开关上产生高频振铃的电压突波的电源转换装置。

本发明的电源转换装置包括主变压电路、功率开关、辅助变压器、谐振电路以及开关电路。主变压电路包括主变压器、耦接于主变压电路的一次侧与电源侧之间的主漏感、耦接于主变压电路的二次侧的输出电容以及输出二极管。输出二极管的阳极耦接于主变压电路的二次侧，输出二极管的阴极耦接于输出电容。功率开关耦接于主变压电路的一次侧与电源侧的接地端之间。功率开关用以通过接收开关信号而被导通或被断开。辅助变压器的二次侧耦接于主变压电路的二次侧。谐振电路耦接于功率开关以及辅助变压器的一次侧。开关电路耦接于主变压电路的二次侧。当功率开关被导通时，输出二极管被断开，开关电路依据输出电容所存储的能量被致能，使得关联于在主变压器的二次侧的电压差的能量经由辅助变压器被耦合到谐振电路，从而使谐振电路获得耦合能量。当功率开关被断开时，谐振电路与功率开关的第一端与功率开关第二端之间的寄生电容依据耦合能量形成耦接到电源侧的接地端的谐振回路。

基于上述，本发明的电源转换装置是当功率开关被导通时，开关电路会依据主变压电路的输出电容所存储的能量而被致能，使得关联于在输出二极管的阳极以及阴极之间的电压差的能量经由辅助变压器被耦合到谐振电路，使谐振电路获得耦合能量。在当功率开关被断开时，谐振电路与功率开关的寄生电容依据耦合能量形成耦接到电源侧的接地端的谐振回路。如此一来，电源转换装置可通过谐振回路将寄生电容的能量传导到电源侧的接地端，藉以防止在功率开关上产生高频振铃的电压突波。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明一实施例所示出的电源转换装置的示意图。

图2是依据图1的实施例所示出的电源转换装置的示意图。

图3是依据本发明的一实施例所示出的电源转换装置的时序图。

图4是依据本发明的一实施例所示出的谐振回路的等效示意图。

【符号说明】

100：电源转换装置

110：主变压电路

120：功率开关