專利名稱：具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，尤指一種于變壓器指次級繞組連接一附加線圈、一返馳二極管，以提供一能量回收路徑的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
請參考圖1，為現(xiàn)有順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。其中轉(zhuǎn)換電路主要由功率開關(guān)Q1、變壓器T1、二極管D1、D2，以及輸出電感L0輸出電容C0所組成，其工作原理簡述如下如圖1所示，當(dāng)功率開關(guān)Q1導(dǎo)通時，輸入電壓V1會供應(yīng)到變壓器T1的初級繞組N1上。此時在變壓器T1的次級繞組N2，會感應(yīng)出與N1繞組相應(yīng)的電壓，所以能量就會順?biāo)椭链渭夒娐罚⒔?jīng)由二極管D1與輸出電感L0，然后順?biāo)偷截撦d端(Load)；同時，在初級繞組上會漸漸有磁化電流(MagnetizingCurrent)流過，并有磁能量存儲于其中。在此階段二極管D2處于逆向偏壓狀態(tài)。
復(fù)參考圖1，當(dāng)功率開關(guān)斷開時，變壓器T1上的繞組極性會因儲存于其中的磁能量返馳而逆轉(zhuǎn)，如此會使得二極管D1逆向不導(dǎo)通而二極管D2則進入導(dǎo)通狀態(tài)。
此時負載端的能量由輸出電容C0，及輸出電感L0所存儲的磁能量、經(jīng)由二極管D2來提供。
復(fù)參考圖1，由于順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路其在功率開關(guān)Q1導(dǎo)通期間，變壓器T1初級繞組N1會有磁化電流流通，而其能量將存儲在變壓器T1的磁場中。而當(dāng)功率開關(guān)Q1斷開時，若是轉(zhuǎn)換電路中沒有提供電壓箝制(Voltage Clamping)或能量回收(Energy Recovery)的路徑時，則所存儲的能量會釋放于功率開關(guān)Q1上，產(chǎn)生很大的返馳電壓，特別在功率開關(guān)Q1的切換次數(shù)頻率下，會導(dǎo)致功率開關(guān)Q1的毀壞。
參考圖2，為現(xiàn)有具吸收網(wǎng)路的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。在現(xiàn)有技術(shù)中由利用一吸收網(wǎng)路SN通過一返馳二極管D3連接于變壓器T1的初級繞組N1上，用來作為電壓箝制或能量回收的路徑，該吸收網(wǎng)路SN由一二極管D3、一電阻器R、與一電容器C組成。
請參考圖3，為現(xiàn)有具重設(shè)繞組的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。在現(xiàn)有技術(shù)中更有利用一擷取繞組N3纏繞臨近于變壓器T1的初級繞組N1，該擷取繞組N3通過返馳二極管D3連接到輸入電壓VI，用來作為能量回收的路徑，將能量回收至輸入電壓VI。
請參考圖4，為現(xiàn)有具活輪式二級(Freewheeling Diodes)的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。其中轉(zhuǎn)換電路利用二組切換開關(guān)Q1、Q2搭配二活輪二極管D4、D5，來讓變壓器T1的初級繞組N1可以借助該活輪二極管交替動作，用以達到輸入電壓VI的取得以及能量的回收等目的。
請參考圖5，為現(xiàn)有具EMI電場屏蔽的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。為了防止由變壓器T1的初級繞組N1與次級繞組N2間的電場偶合所引致的電磁干擾現(xiàn)象，所以在現(xiàn)有技術(shù)中，更有在轉(zhuǎn)換電路的初級繞組N1與次級繞組N2介面上，分別設(shè)置有一電場屏蔽EM。該電場屏蔽EM其一端分別連接與初級繞組N1與次級繞組N2的一定電位端，用以阻斷初次級間交變電場的偶合。
請參考圖6，為現(xiàn)有具屏蔽繞組的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。其中，轉(zhuǎn)換電路設(shè)置一屏蔽繞組N4在變壓器T1的二次測，其一端連接到次級繞組N2的一次級參考端g，另一端則空接，且其繞線相位及匝數(shù)與其相對應(yīng)的初級繞組介面層相當(dāng)，致使其上的交變電場與所相對應(yīng)的初級繞組界面層的交變電場相若，因而把初次級間的電位差相抵消，用以避免由變壓器T1的初級繞組N1與次級繞組N2間的電場偶合所引致的電磁干擾現(xiàn)象。但是，屏蔽繞組N4由于其一端為空接、沒有負載，其品質(zhì)因數(shù)可以很高，因此在轉(zhuǎn)換電路高頻的工作中，屏蔽繞組N4很容易因自我諧振(Self-Resonance)現(xiàn)象，二產(chǎn)生有害的電磁干擾。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，利用一附加線圈連接整流二極管，提供一能量回收路徑，并經(jīng)由電路拓撲的設(shè)計，可以作為初級繞組N1與次級繞組N2間的電場屏蔽。
本發(fā)明一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，利用一變壓器的初級繞阻連接到一電源及一切換開關(guān)，以形成以初級電路。并，變壓器的初級繞組通過以轉(zhuǎn)換電路連接到一輸出電容，以形成以次級電路，用以提供電力到并接于該輸出電容的以負載使用。
再者，轉(zhuǎn)換電路中更有一附加線圈，其一端連接于該次級繞組的一端，另一端通過一返馳二極管連接到該輸出電容。借此，該附加線圈連接該返馳二極管，在該切換開關(guān)斷開時，提供一能量回收路徑，將該切換開關(guān)導(dǎo)通時該電源所存儲于該變壓器的能量，回收至該輸出電容，并借助該輸出電容，以箝制初級繞組所感應(yīng)的返馳電壓。
本發(fā)明一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其更可以利用該附加線圈，固定臨近設(shè)置于變壓器初級繞組，并連接于變壓器的次級繞組，用來作為初級繞組與次級繞組間的電場屏蔽，從而提供改善電磁干擾的作用。
為了進一步了解本發(fā)明特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而該附圖僅提供參考于說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。


圖1為現(xiàn)有順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；圖2為現(xiàn)有具吸收網(wǎng)路的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；圖3為現(xiàn)有具重設(shè)繞組的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；圖4為現(xiàn)有具活輪式切換開關(guān)的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；圖5為現(xiàn)有具EMI電場屏蔽的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；圖6為現(xiàn)有具評比繞組的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖；及圖7為本發(fā)明具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。
其中，

現(xiàn)有Q1 功率開關(guān)T1 變壓器D1、D2 二極管L0輸出電感
C0輸出電容N1 初級繞組N2 次級繞組Load 負載端SN 吸收網(wǎng)路D3 返馳二極管R電阻器C電容器N3 擷取繞組VI 輸入電壓Q1、Q2 切換開關(guān)D4、D5 二極管EM 固定的電場屏蔽N4 屏蔽繞組G初級參考端g次級參考端本發(fā)明1順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路T1 變壓器N1 初級繞組N2 次級繞組VI 電源Q1 切換開關(guān)G初級參考端P1 初級電路P2 次級電路12 電力轉(zhuǎn)換電路C0輸出電容L0輸出電感Load 負載
D1 順?biāo)投O管D2 活輪二極管D3 返馳二極管g次級參考端具體實施方式
請參考圖7，為本發(fā)明具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路電路示意圖。本發(fā)明一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路1，利用一變壓器T1的一初級繞組N1連接到一電源VI、一切換開關(guān)Q1及一初級參考端G，以形成一初級電路P1。并，變壓器T1的次級繞組N2通過一電力轉(zhuǎn)換電路12連接到一輸出電容C0，以形成一次級電路P2，且用以提供電力到并接于該輸出電容C0的一負載使用。
再者，順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路1中更有一附加線圈N3，其一端連接于次級繞組N2的一端，另一端通過一返馳二極管D3連接到該輸出電容C0。借此，該附加線圈N3連接該返馳二極管D3，在該切換開關(guān)Q1斷開時，提供一能量回收路徑，將該切換開關(guān)Q1導(dǎo)通時該電源VI所存儲于該變壓器T1的磁能量，回收至該輸出電容C0，并借助該輸出電容C0，以箝制初級繞組N2所感應(yīng)的以返馳電壓。
再參考圖7，其中該附加線圈N3，設(shè)置于該初級繞組N1與該次級繞組N2之間，并，其繞組上交變電場的相位與該初級繞組N1上的相同。同時，該附加線圈N3的線圈繞組匝數(shù)n，與其所相對應(yīng)的初級繞組介面層的線圈匝數(shù)相若。并，該電力轉(zhuǎn)換電路12，借助以順?biāo)投O管D1的一端連接于該次級繞組N2的一端，另一端通過以輸出電感L0連接到該輸出電容C0。并，該次級繞組N2的另一端，連接于一次級參考端g、該輸出電容C0，并通過一活輪二極管D2連接到該輸出電感L0。
如上述說明中，當(dāng)切換開關(guān)Q1導(dǎo)通時，該輸入電源VI會供應(yīng)到變壓器T1的初級繞組N1上，此時，變壓器T1繞組上會漸漸有磁化電流流過，并將能量存儲于其中。同時，在變壓器T1的次級繞組N2上，會感應(yīng)與N1繞組相當(dāng)?shù)碾妷?，所以此能量就會順?biāo)娃D(zhuǎn)移至次級繞組N2，并經(jīng)由順?biāo)投O管D1與儲能元件L0，然后傳送到負載，而此時活輪二極管D2則會處于逆向偏壓狀態(tài)。
再參考圖7，當(dāng)切換開關(guān)Q1斷開時，變壓器T1上的繞組極性會反轉(zhuǎn)，如此會使得順?biāo)投O管D1變成逆向不導(dǎo)通，而活輪二極管D2則進入導(dǎo)通狀態(tài)。此時負載的能量由輸出電容C0，及輸出電感L0所存儲的能量，經(jīng)由活輪二極管D2來提供。
在圖7中，由于順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路1其在切換開關(guān)Q1導(dǎo)通期間，能量會轉(zhuǎn)移輸出到負載，而變壓器T1初級繞組N1中會有磁化電流流過，而其能量將存儲在變壓器T1的磁場中。而當(dāng)切換開關(guān)Q1斷開時，此能量會通過該附加線圈N3、該返馳二極管D3傳送到該輸出電容C0，以提供一能量回收路徑。能量回收路徑將該存儲于該變壓T1的磁能量，回收至該輸出電容C0，并借助該輸出電容C0，用以箝制初級繞組N1在該切換開關(guān)Q1斷開時，所感應(yīng)的一返馳電壓。因而可以保護該切換開關(guān)Q1不因返馳電壓或功率過大而損壞。
再參考圖7，該附加線圈N3可用以防止順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路中變壓器T1，其初級繞組N1與次級繞組N2間因電場偶合而誘發(fā)電磁干擾現(xiàn)象。并且，可以改善現(xiàn)有技術(shù)中，因為評比繞組的一端空接，衍生出高頻電磁干擾的缺點。
綜上所述，本發(fā)明具附加線圈順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，設(shè)置有一附加線圈N3，其一端連接于變壓器T1的次級繞組N2一端，另一端通過一返馳二極管D3連接到該輸出電容C0。借此，該附加線圈N3連接該返馳二極管D3，在該切換開關(guān)斷開時，提供一能量回收路徑，將該切換開關(guān)導(dǎo)通時電源VI所存儲于該變壓器T1的磁能量，回收至該輸出電容C0，以箝制變壓器T1的初級繞組N1所感應(yīng)的返馳電壓。如上述說明中，本發(fā)明更可以利用該附加線圈N3，固定臨近設(shè)置于變壓器T1的初級繞組N1，并連接變壓器T1的次級繞組N2，用來作為初級繞組N1與次級繞組N2間的電場屏蔽作用。
上述所揭露的附圖、說明，僅為本發(fā)明的實施例而已，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員依據(jù)上述的說明可進行相應(yīng)的改進和變更，但這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括有一變壓器，具有一初級繞組與一次級繞組，該初級繞組連接一電源及一切換開關(guān)，以形成一初級電路，并，該次級繞組通過一電力轉(zhuǎn)換電路連接到一輸出電容，以形成一次級電路，用以提供電力到并接于該輸出電容的一負載使用；一附加線圈，其一端連接于該次級電路的一參考電位，另一端通過一返馳二極管連接到該輸出電容；該附加線圈連接該返馳二極管，在該切換開關(guān)斷開時，提供一能量回收路徑，將該切換開關(guān)導(dǎo)通時該電源所存儲于該變壓器的磁能量，回收至該輸出電容，并借助該輸出電容，用以箝制初級繞組在該切換開關(guān)斷開時所感應(yīng)的一返馳電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該附加線圈，設(shè)置于該初級繞組與該次級繞組之間，其繞組上對地的電場相位與該初級繞組上對地的電場相位相同。
3.如權(quán)利要求1所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該附加線圈的線圈繞組匝數(shù)，相當(dāng)于與其相對應(yīng)的初級繞組的線圈匝數(shù)；其繞組上對地的電場強度與該所相對應(yīng)的初級繞組介面層的對地電場強度相同。
4.如權(quán)利要求1所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該電力轉(zhuǎn)換電路，包括有一順?biāo)投O管，其一端連接于該次級繞組之一端，并，該次級繞組的另一端，連接于一參考端；一活輪二極管，其一端系連接于該順?biāo)投O管的另一端，并其另一端，連接于該參考端；及一輸出電感，其一端連接于順?biāo)投O管的另一端，并其另一端，連接于該輸出電容與該負載。
5.一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括有一變壓器，具有一初級繞組與一次級繞組，該初級繞組連接一電源及一切換開關(guān)，以形成一初級電路，并，該次級繞組通過一電力轉(zhuǎn)換電路連接到一負載，以形成一次級電路；一附加線圈，其一端連接于該初級電路的一參考電位，另一端通過一返馳二極管連接到一輔助電容以提供電力到與其并接的一初級負載使用；該附加線圈連接該返馳二極管，在該切換開關(guān)斷開時，提供以能量回收路徑，將該切換開關(guān)導(dǎo)通時該電源所存儲于該變壓器的磁能量，回收至該輔助電容，并借助該輔助電容，用以箝制初級繞組在該切換開關(guān)斷開時所感應(yīng)的一返馳電壓。
6.如權(quán)利要求5所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該附加線圈，設(shè)置于該初級繞組與該次級繞組之間，并，其繞組上對地的電場相位與該次級繞組上對地的電場相位相同。
7.如權(quán)利要求5所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該附加線圈的線圈繞組匝數(shù)，相當(dāng)于其所相對應(yīng)的次級繞組的線圈匝數(shù)；其繞組上對地的電場強度與該所相應(yīng)的次級繞組介面層的對地電場強度相同。
8.如權(quán)利要求5所述的具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，其特征在于，該電力轉(zhuǎn)換電路，包括有一順?biāo)投O管，其一端連接于該次級繞組的一端，并，該次級繞組的另一端，連接于一參考端；一活輪二極管，其一端連接于該順?biāo)投O管的另一端，并其另一端，連接于該參考端；及一輸出電感，其一端連接于該順動二極管的另一端，并其另一端，連接于該負載。
全文摘要
一種具附加線圈的順?biāo)褪睫D(zhuǎn)換電路，于一變壓器的次級繞組連接一附加線圈，以提供一電場屏蔽及一能量回收路徑，包括有一變壓器，其初級繞組系連接一電源及一切換開關(guān)，并，其次級繞組通過一電力轉(zhuǎn)換電路連接到一輸出電容，以提供電力到與其并接的一負載使用；一附加線圈，連接于次級繞組，并通過一返馳二極管連接到該輸出電容；借此，該附加線圈連接該返馳二極管，系在該切換開關(guān)斷開時，提供該能量回收路徑，將該切換開關(guān)導(dǎo)通時該電源所存儲于該變壓器的能量，回收至該輸出電容，并借助該輸出電容，用以箝制初級繞組在該切換開關(guān)斷開時所感應(yīng)的一返馳電壓。
文檔編號H02M3/24GK1734911SQ20041005841
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月11日
發(fā)明者陳頌業(yè), 何國斌 申請人:栢怡國際股份有限公司