專利名稱:升壓轉換裝置及升壓轉換電路的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種升壓轉換裝置,特別是涉及一種具有高電壓增益的升壓轉換裝置。
背景技術:
近年來隨著油價高漲與環(huán)保議題受到關注,使得世界各國均積極推動分布式發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)。由于分布式發(fā)電裝置具有低電壓輸出的特性,因此常被應用于光伏電池、燃料電池、蓄電池、風力渦輪機等儲能裝置上。然而,隨著不同的應用,為了使分布式發(fā)電裝置能夠達到高升壓比的要求,現有作法是采用升壓型轉換器(Voltage-Boosting Device)兩級或多級串接以得到較佳的升壓效果,但其需要經過多次的電能轉換,因此轉換器的轉換效率不佳,并不符合實際需求。請參閱圖I,為現有兩相交錯式(Interleaved)升壓轉換電路,雖然此交錯式升壓型轉換器具有降低輸入電流與輸出電壓漣波等優(yōu)點,但隨著輸入電壓越低,現有升壓轉換電路中二功率開關SpS2的占空比(Duty Cycle)也越接近于滿開(即占空比為100% )的臨界情況,因此,不僅造成效率損失之外,也導致二功率開關Sp S2的切換頻率無法大幅提升以達輕薄短小化。由此可見,上述現有的兩相交錯式升壓轉換電路在結構與使用上,顯然仍存在有不便與缺陷,而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題,相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道,但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成,而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題,此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型結構的升壓轉換裝置及升壓轉換電路,實屬當前重要研發(fā)課題之一,亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在提供一種針對低壓分布式能源而提出的一種具有高電壓增益的升壓轉換電路。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發(fā)明提出的升壓轉換電路,用以接收一電源電力,并將該電源電力升壓后供應至一負載,該升壓轉換
電路包含一第一電感、一第一開關、一第二電感、一第二開關、一第一箝位二極管及一第一儲能組件。第一電感的其中一端接收電源電力,其中另一端則耦接于第一開關;第二電感的其中一端接收電源電力,其中另一端則耦接于第二開關;第一開關與第二開關可在一導通狀態(tài)與一非導通狀態(tài)之間切換;第一箝位二極管的陽極耦接于第一電感與第一開關的耦接處,其陰極耦接于一輸出二極管的陽極與第一儲能組件之間;而第一儲能組件的其中一端耦接于第二電感與第二開關的耦接處,其中另一端耦接于箝位二極管的陰極;輸出二極管的陽極耦接第一箝位二極管陰極與第一儲能組件的耦接處,其陰極耦接一輸出電容與負載。其中,當第一開關與第二開關皆為導通時,第一電感與第一開關會形成一第一回路,第二電感與第二開關則形成一第二回路,使得電源電力對第一電感及第二電感儲能。當第一開關為非導通且第二開關為導通時,第一電感、第一箝位二極管、第一儲能組件及第二開關形成一第三回路,第一電感將其能量釋放至第一儲能組件。而當第一開關為導通且第二開關為非導通時,第二電感、第一儲能組件、輸出二極管及輸出電容形成一第四回路,第一儲能組件的能量會連同第二電感中所儲存的能量一并輸出至負載,以達到將輸入電源電力升壓的目的。為了使第一開關與第二開關的導通時間相互重迭(overlap)以持續(xù)供應電力,第一開關與第二開關的占空比皆需要超過50%,即O. 5 <D < I。為了更加提升輸入電源的電力,本升壓轉換電路還可包含一感應升壓電路,該感
應升壓電路包括一第一整流二極管、一第二整流二極管、一第一濾波電容、一第二濾波電容、一第一稱合電感及一第二稱合電感。第一整流二極管及第二整流二極管耦接于輸出二極管與負載之間,第一整流二極管的陰極耦接于負載,第二整流二極管的陽極耦接于輸出二極管的陰極,其陰極耦接于第一整流二極管的陽極;第一濾波電容的一端耦接第一整流二極管的陰極,另一端耦接于第二濾波電容的一端,第二濾波電容的另一端耦接于第二整流二極管的陽極;第一耦合電感與第一電感形成一變壓器,且其中一端耦接于第二整流二極管的陰極;第二耦合電感與第二電感形成另一變壓器,且其中一端耦接于第一耦合電感的另一端,第二耦合電感的另一端率禹接于第一濾波電容與第二濾波電容的稱接處,其中,于第一開關為導通時,第一稱合電感釋能至第一濾波電容,于第二開關為導通時,第二耦合電感釋能至第二濾波電容,且于第一開關為導通且第二開關為非導通時,第一濾波電容及第二濾波電容會連同第二電感及第一儲能組件一并釋能至負載。本發(fā)明升壓轉換電路也可以包含一第一電感、一第一開關、一第二電感、一第二開關、多數箝位二極管及多數儲能組件。第一電感的其中一端接收電源電力,其中另一端則耦接于第一開關;第二電感的其中一端接收電源電力,其中另一端則耦接于第二開關;第一開關與第二開關可在一導通狀態(tài)與一非導通狀態(tài)之間切換。多數箝位二極管相互串接,且儲能組件的數量與箝位二極管對應,該等儲能組件的一端分別對應耦接于該等箝位二極管的陰極,部分儲能組件的另一端耦接于第一電感與第一開關的耦接處,其余部份的儲能組件的另一端則耦接于第二電感與第二開關的耦接處。因此,當第一開關與第二開關皆為導通時,電源電力對第一電感及第二電感儲能。當第一開關為非導通且第二開關為導通時,第一電感將其能量釋放至耦接于第二電感與第二開關的耦接處的儲能組件,且耦接于第一電感與第一開關的耦接處的儲能組件釋能至負載。當第一開關為導通且第二開關為非導通時,第一電感將其能量釋放至耦接于第一電感與第一開關的耦接處的儲能組件,第二電感及耦接于第二電感與第二開關的耦接處的儲能組件會釋能至輸出電容及負載。同樣地,在包含多數箝位二極管及多數儲能組件的升壓轉換電路中,也可以再包含上述的感應升壓電路,以獲得更高的升壓比。
再者,本發(fā)明升壓轉換電路可應用于一升壓轉換裝置中,該升壓轉換裝置可包含一控制電路及上述的升壓轉換電路。其中,第一開關可為一N型金氧半場效晶體管,其具有一耦接于該第一電感的另一端的漏極(D)、一耦接于控制電路的柵極(G)及一接地的源極(S);第二開關可為一 N型金氧半場效晶體管,其具有一耦接于第二電感的另一端的漏極(D)、一耦接于該控制電路的柵極(G)及一接地的源極(S)。本發(fā)明與現有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。本發(fā)明的有益效果在于升壓轉換裝置可提供低壓/大電流能源輸入,并實現了單級整合型電能轉換(Integrated Single-Stage Power Conversion),僅需單一次電能處理即可達到高電壓增益需求,且具有高轉換效率。此外,升壓轉換電路的第一開關、第二開關及箝位二極管的電壓遠低于現有升壓轉換電路,因此電路組件的導通與切換損失、逆向回復損失問題都得以減少,以更加提升轉換效率。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉較佳實施例,并配合附圖,詳細說明如下。
圖I是說明現有兩相交錯式升壓轉換電路的電路圖;圖2是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第一實施例的電路圖;圖3是說明升壓轉換電路中第一開關與第二開關同時為導通時,第一回路與第二回路的電流流向;圖4是說明升壓轉換電路中第一開關為非導通且第二開關為導通時,第二回路與第二回路的電流流向;圖5是說明升壓轉換電路中第一開關為導通且第二開關為非導通時,第一回路與第四回路的電流流向;圖6是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第二實施例的電路圖;圖7是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第三實施例的電路圖;圖8是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第一至第三實施例與現有兩相交錯式升壓轉換電路的電壓增益的特性曲線圖;圖9是說明第三實施例的輸入電源電力、輸出電壓及輸出二極管跨壓的波形圖;圖10是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第四實施例的電路圖;圖11是說明升壓轉換電路中第一開關與第二開關同時為導通時,第一回路、第二回路、第七回路及第八回路的電流流向;圖12是說明升壓轉換電路中第一開關為非導通且第二開關為導通時,第二回路、第三回路及第八回路的電流流向;圖13是說明升壓轉換電路中第一開關為導通且第二開關為非導通時,第一回路、第四回路及第七回路的電流流向;圖14是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第五實施例的電路圖;圖15是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第六實施例的電路圖;圖16是說明本發(fā)明升壓轉換裝置的第四至第六實施例與現有兩相交錯式升壓轉換電路的電壓增益的特性曲線圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效,以下結合附圖及較佳實施例,對依據本發(fā)明提出的升壓轉換裝置及升壓轉換電路,其具體實施方式
、結構、特征及其功效,詳細說明如后。請參閱圖2,為本發(fā)明升壓(Voltage Boosting)轉換裝置的第一實施例,該升壓轉換裝置100是一交錯式/多相(Interleaved/Multiphase)架構的升壓轉換器,可應用于混合動力車輛的電池能量充放電系統(tǒng)、家用直流微電網發(fā)電系統(tǒng)、功因校正器(PowerFactor Corrector)、車用高壓氣體放電(High Intensity Discharge, HID)頭燈的高壓驅動器、以太陽能/風力/燃料電池為基礎的替代能源發(fā)電系統(tǒng)、醫(yī)療電子儀器,例如χ-光機、臭氧產生機(Ozone generator)等。在本實施例中,升壓轉換裝置100可接收一低電壓且高電流(Low Voltage/HighCurrent)的電源電力VIN,并將該電源電力VIN升壓后,供應給后端用電設備(即負載RL)使用。升壓轉換裝置100包含一升壓轉換電路10及一控制電路20。升壓轉換電路10包括一第一電感LI、一第一開關SI、一第二電感L2、一第二開關S2、一輔助升壓單兀(AuxiliaryStep-Up Unit) 30、一輸出二極管DO及一輸出電容CO。第一電感LI的一端接收電源電力VIN,第一開關SI為一 N型金氧半場效晶體管,其具有一耦接于第一電感LI的另一端的漏極(D)、一耦接于控制電路20的柵極(G)及一接地的源極(S),第一開關SI受控制電路20的控制而在一導通(ON)與一非導通(OFF)狀態(tài)切換。第二電感L2的一端接收電源電力VIN,第二開關S2同樣為一 N型金氧半場效晶體管,其具有一耦接于第二電感L2的另一端的漏極(D)、一耦接于控制電路20的柵極(G)及一接地的源極(S),第二開關S2受控制電路20的控制而在一導通與一非導通狀態(tài)切換。輔助升壓單元30包括一箝位二極管Dl及一儲能組件Cbl。箝位二極管Dl的陽極耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處(即第一開關SI的漏極),其陰極則耦接于輸出二極管D0。儲能組件Cbl是以一儲能電容為例說明,其一端耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處(即第二開關S2的漏極),儲能組件Cbl的另一端則耦接于箝位二極管Dl的陰極。輸出二極管DO的陽極耦接于箝位二極管Dl的陰極,其陰極耦接于負載RL。輸出電容CO耦接于輸出二極管DO的陰極與地之間。當控制電路20控制第一開關SI與第二開關S2同時為導通時,第一電感LI與第一開關SI會形成一第一回路I,第二電感L2與第二開關S2則形成一第二回路I I,如圖3所示,電源電力VIN會對第一電感LI及第二電感L2進行儲能。參閱圖2及圖4,當控制電路20控制第一開關SI為非導通且第二開關S2為導通時,第一電感LI、箝位二極管D1、儲能組件Cbl及第二開關S2形成一第三回路I II,第一電感LI會釋放其所儲存的能量,并透過箝位二極管Dl而儲存于儲能組件Cbl,此時,第二電感L2與第二開關S2仍形成第二回路II,電源電力VIN繼續(xù)對第二電感L2儲能。請參閱圖2及圖5,當控制電路20控制第一開關SI為導通且第二開關S2為非導通時,第二電感L2、儲能組件Cbl、輸出二極管DO及輸出電容CO形成一第四回路IV,電源電力VIN、第二電感L2與儲能組件Cbl將能量釋放至輸出電容CO,以供應給后端用電設備(即負載RL)使用,且同時,第一電感LI與第一開關SI仍形成第一回路I,電源電力V IN繼續(xù)對第一電感LI儲能。換句話說,升壓轉換電路10通過在第一開關SI為非導通且第二開關S2為導通時,第一電感LI將能量儲存于輔助升壓單元30的儲能組件Cbl中,并且在第一開關S I為 導通且第二開關S2為非導通時,儲能組件Cbl的能量會連同第二電感L2中所儲存的能量一并輸出至負載RL,以達到將輸入電源電力VI N升壓的目的,其電壓增益如下
I-D其中,D為第一開關SI與第二開關S2的占空比(duty cycle)。因此,升壓轉換電路10相比于現有兩相交錯式升壓轉換電路,可通過較低的第一開關SI與第二開關S2的占空比達到相同的升壓比,不僅可大幅減小開關的導通損失及切換損失,同時也降低了輸出二極管DO逆向回復所造成的損耗,使得整體轉換效率獲得提升。此外,第一開關SI、第二開關S2與箝位二極管Dl具低電壓應力特性(Low Switch Voltage Stress),可有更高可靠度與高電能轉換效率,且輔助升壓單元30不需要通過任何主動電路控制,可更節(jié)省升壓轉換裝置100的制作成本。請參閱圖6,為本發(fā)明升壓轉換裝置的第二實施例,本實施例大致與第一實施例相同,其不同之處在于輔助升壓單元30還多包括另一箝位二極管D2及另一儲能組件Cb2。為了方便說明,以下將二箝位二極管D1、D2分別定義為第一箝位二極管Dl及第二箝位二極管D2 ;二儲能組件Cbl、Cb2分別定義為第一儲能組件Cbl及第二儲能組件Cb2。在本實施例中,第一箝位二極管Dl的陽極耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處,其陰極則耦接于第二箝位二極管D2的陽極;第一儲能組件Cbl的一端耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處,另一端則耦接于第一箝位二極管Dl的陰極;第二箝位二極管D2的陰極耦接于輸出二極管DO的陽極;第二儲能組件Cb2的一端耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處,另一端則耦接于第二箝位二極管D2的陰極。同樣的,當第一開關SI與第二開關S2同時為導通時,各組件狀態(tài)會如同第一實施例,第一電感LI與第一開關SI會形成第一回路I,第二電感L2與第二開關S2則形成第二回路I I,電源電力VIN會對第一電感LI及第二電感L2進行儲能。當第一開關SI為非導通且第二開關S2為導通時,第一電感LI、第一箝位二極管D1、第一儲能組件Cbl及第二開關S2形成一第五回路V,第一箝位二極管Dl會被導通,使第一電感LI對第一儲能組件Cbl儲能,且第二儲能組件Cb2會將能量釋放至輸出電容CO。另外,第二電感L2與第二開關S2仍形成第二回路II,電源電力VIN繼續(xù)對第二電感L2儲倉泛。當第一開關SI為導通且第二開關S2為非導通時,第二電感L2、第一儲能組件Cbl、第二箝位二極管D2、輸出二極管DO及輸出電容CO形成一第六回路VI,電源電力VIN、第二電感L2與第一儲能組件Cbl將能量釋放至輸出電容CO,且第一電感LI會釋放能量并儲存于第二儲能組件Cb2中。另外,第一電感LI與第一開關SI仍形成第一回路I,電源電力VIN繼續(xù)對第一電感LI儲能。同樣地,第一電感LI會在第一開關SI為非導通且第二開關S2為導通時,先將其能量儲存于輔助升壓單元30的第一儲能組件Cbl中,此時,第二儲能組件Cb2會釋能以供應至負載RL,且當第一開關SI為導通且第二開關S2為非導通時,第二儲能組件Cb2會接收第一電感LI所釋放的能量,第一儲能組件Cbl的能量則與第二電感L2中所儲存的能量一并輸出至負載RL,如此仍能達到升壓的目的,而本實施例的升壓轉換電路10的電壓增益如下請參閱圖7,為本發(fā)明升壓轉換裝置的第三實施例,本實施例大致與第一實施例相同,其不同之處在于輔助升壓單元30可包括多數個箝位二極管及多數個儲能組件(儲能電容),本實施例將以三個為例,且為了方便說明,以下將三個箝位二極管Dl、D2、D 3分別定義為第一箝位二極管D1、第二箝位二極管D2及第三箝位二極管D3 ;三個儲能組件Cbl、Cb2、Cb 3分別定義為第一儲能組件Cbl、第二儲能組件Cb2及第三儲能組件Cb3。第一箝位二極管Dl的陽極耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處,其陰極則耦接于第二箝位二極管D2的陽極;第一儲能組件Cbl的一端耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處,另一端則耦接于第一箝位二極管Dl的陰極;第二箝位二極管D2的陰極耦接于第三箝位二極管D3的陽極;第二儲能組件Cb2的一端耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處,另一端則耦接于第二箝位二極管D2的陰極;第三箝位二極管D3的陰極耦接于輸出二極管DO的陽極;第三儲能組件Cb3的一端耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處,另一端則耦接于第三箝位二極管D3的陰極。也就是說,個箝位二極管D1、D2、D3是相互串接,第一儲能組件Cbl、第二儲能組件Cb2及第三儲能組件Cb 3的一端分別對應耦接于第一箝位二極管D1、第二箝位二極管D2及第三箝位二極管D3的陰極,且部份儲能組件(第二儲能組件Cb2)的另一端耦接于第一電感LI與第一開關SI的稱接處,其余部份的儲能組件(第一儲能組件Cbl及第三儲能組件Cb3)的另一端耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處。同樣地,當第一開關S I與第二開關S2同時為導通時,電源電力VIN會對第一電感LI及第二電感L2進行儲能。當第一開關SI為非導通且第二開關S2為導通時,第一電感LI的能量會釋放至耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處的儲能組件(第一儲能組件Cbl及第三儲能組件Cb3),且耦接于第一電感LI與第一開關SI的耦接處的儲能組件(第二儲能組件Cb2)會將其能量釋放至輸出電容CO。當第一開關SI為導通且第二開關S2為非導通時,耦接于第二電感L2與第二開關S2的耦接處的儲能組件(第一儲能組件Cbl及第三儲能組件Cb 3)會將其能量釋放至輸出電容CO,且第一電感LI則會釋放能量并儲存于稱接于第一電感LI與第一開關SI的稱接處的儲能組件(第二儲能組件Cb2)。如此仍能達到升壓的目的,而本實施例的升壓轉換電路10的電壓增益如下
4-
I-D請參閱圖8,為本發(fā)明升壓轉換電路10的三個實施例與現有兩相交錯式升壓轉換電路的電壓增益的特性曲線圖,其中,橫軸為第一開關SI與第二開關S2的占空比,縱軸為電壓增益(Voltage Gain), LI為現有兩相交錯式升壓轉換電路的特性曲線,L2-L4分別為第一至第三實施例所述的升壓轉換電路10的特性曲線。由各曲線可知,不管第一開關SI與第二開關S2的占空比為何,本發(fā)明各實施例所述的升壓轉換電路10的電壓增益皆會大于現有的升壓轉換電路,故本發(fā)明升壓轉換裝置100確實可提升整體轉換效率,提供更高電壓的輸出電力。而上述本發(fā)明升壓轉換電路10的三個實施例與現有兩相交錯式升壓轉換電路的性能比較如下表一表一
權利要求
1.一種升壓轉換電路,用以接收一電源電力,并將該電源電力升壓后供應至一負載;其特征在于該升壓轉換電路包含一第一電感,其中一端接收該電源電力;一第一開關,耦接于該第一電感的其中另一端;一第二電感,其中一端接收該電源電力;一第二開關,耦接于該第二電感的其中另一端;一第一箝位二極管,其陽極耦接于該第一電感與該第一開關的耦接處,其陰極耦接于該負載;及一第一儲能組件,其中一端耦接于該第二電感與該第二開關的耦接處,其中另一端耦接于該第一箝位二極管的陰極,其中,于該第一開關與該第二開關皆為導通時,該電源電力對該第一電感及該第二電感儲能,于該第一開關為非導通且該第二開關為導通時,該第一電感將其能量釋放至該第一儲能組件,于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第二電感及該第一儲能組件釋能并供應至該負載。
2.如權利要求I所述的升壓轉換電路,其特征在于該升壓轉換電路還包含一耦接于該第一箝位二極管與該負載之間的輸出二極管,及一耦接于該輸出二極管的陰極的輸出電容,該輸出二極管的陽極耦接于該第一箝位二極管的陰極,該輸出二極管的陰極耦接于該負載。
3.如權利要求I所述的升壓轉換電路,其特征在于該升壓轉換電路還包含一耦接于該第一箝位二極管與該負載之間的第二箝位二極管,及一第二儲能組件,該第二箝位二極管的陽極耦接于該第一箝位二極管的陰極,陰極耦接于該負載,該第二儲能組件的其中一端耦接于該第一電感與該第一開關的耦接處,其中另一端耦接于該第二箝位二極管的陰極,于該第一開關為非導通且該第二開關為導通時,該第二儲能組件釋能至該負載,于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第一電感將其能量釋放至該的二儲能組件。
4.如權利要求3所述的升壓轉換電路,其特征在于該升壓轉換電路還包含一耦接于該第二箝位二極管與該負載之間的輸出二極管,及一耦接于該輸出二極管的陰極的輸出電容,該輸出二極管的陽極耦接于該第二箝位二極管的陰極,該輸出二極管的陰極耦接于該負載。
5.如權利要求2或4所述的升壓轉換電路,其特征在于該升壓轉換電路還包含一感應升壓電路,該感應升壓電路包含一第一整流二極管;一第二整流二極管,該第一整流二極管及該第二整流二極管耦接于該輸出二極管與該負載之間,該第一整流二極管的陰極耦接于該負載,該第二整流二極管的陽極耦接于該輸出二極管的陰極,其陰極耦接于該第一整流二極管的陽極;一第一濾波電容,其中一端耦接該第一整流二極管的陰極;一第二濾波電容,其中一端稱接于該第一濾波電容的另一端,該第二濾波電容的另一端耦接于該第二整流二極管的陽極;一第一耦合電感,與該第一電感形成一變壓器,且其中一端耦接于該第二整流二極管的陰極;及一第二耦合電感,與該第二電感形成另一變壓器,且其中一端耦接于該第一耦合電感的另一端,該第二耦合電感的另一端耦接于該第一濾波電容與該第二濾波電容的耦接處;其中,于該第一開關為導通時,該第一稱合電感釋能至該第一濾波電容,于該第二開關為導通時,該第二耦合電感釋能至該第二濾波電容,且于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第一濾波電容及該第二濾波電容會釋能至該負載。
6.一種升壓轉換裝置,用以接收一電源電力,并將該電源電力升壓后供應至一負載;其特征在于該升壓轉換裝置包含一控制電路;及一升壓轉換電路,包括一第一電感,其中一端接收該電源電力;一第一開關,耦接于該第一電感的其中另一端;一第二電感,其中一端接收該電源電力;一第二開關,耦接于該第二電感的其中另一端,該第一開關與該第二開關分別受該控制電路而在導通與非導通之間切換;一第一箝位二極管,其陽極耦接于該第一電感與該第一開關的耦接處,其陰極耦接于該負載;及一第一儲能組件,其中一端耦接于該第二電感與該第二開關的耦接處,其中另一端耦接于該第一箝位二極管的陰極,其中,于該第一開關與該第二開關皆為導通時,該電源電力對該第一電感及該第二電感儲能,于該第一開關為非導通且該第二開關為導通時,該第一電感將其能量釋放至該第一儲能組件,于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第二電感及該第一儲能組件釋能并供應至該負載。
7.如權利要求6所述的升壓轉換裝置,其特征在于該升壓轉換電路還包括一耦接于該第一箝位二極管與該負載之間的輸出二極管,及一耦接于該輸出二極管的陰極的輸出電容,該輸出二極管的陽極耦接于該第一箝位二極管的陰極,該輸出二極管的陰極耦接于該負載。
8.如權利要求6所述的升壓轉換裝置,其特征在于該升壓轉換電路還包括一耦接于該第一箝位二極管與該負載之間的第二箝位二極管,及一第二儲能組件,該第二箝位二極管的陽極耦接于該第一箝位二極管的陰極,陰極耦接于該負載,該第二儲能組件的其中一端耦接于該第一電感與該第一開關的耦接處,其中另一端耦接于該第二箝位二極管的陰極,于該第一開關為非導通且該第二開關為導通時,該第二儲能組件釋能至該負載,于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第一電感將其能量釋放至該的二儲能組件。
9.如權利要求8所述的升壓轉換裝置,其特征在于該升壓轉換電路還包括一耦接于該第二箝位二極管與該負載之間的輸出二極管,及一耦接于該輸出二極管的陰極的輸出電容,該輸出二極管的陽極耦接于該第二箝位二極管的陰極,該輸出二極管的陰極耦接于該負載。
10.如權利要求7或9所述的升壓轉換裝置,其特征在于該升壓轉換電路還包含一感應升壓電路,該感應升壓電路包含一第一整流二極管;一第二整流二極管,該第一整流二極管及該第二整流二極管耦接于該輸出二極管與該負載之間,該第一整流二極管的陰極耦接于該負載,該第二整流二極管的陽極耦接于該輸出二極管的陰極,其陰極耦接于該第一整流二極管的陽極;一第一濾波電容,其中一端耦接該第一整流二極管的陰極;一第二濾波電容,其中一端稱接于該第一濾波電容的另一端,該第二濾波電容的另一端耦接于該第二整流二極管的陽極;一第一耦合電感,與該第一電感形成一變壓器,且其中一端耦接于該第二整流二極管的陰極;及一第二耦合電感,與該第二電感形成另一變壓器,且其中一端耦接于該第一耦合電感的另一端,該第二耦合電感的另一端耦接于該第一濾波電容與該第二濾波電容的耦接處;其中,于該第一開關為導通時,該第一稱合電感釋能至該第一濾波電容,于該第二開關為導通時,該第二耦合電感釋能至該第二濾波電容,且于該第一開關為導通且該第二開關為非導通時,該第一濾波電容及該第二濾波電容會釋能至該負載。
全文摘要
一種升壓轉換電路,包含第一電感、第一開關、第二電感、第二開關、第一箝位二極管及第一儲能組件。第一電感與第二電感的一端皆接收一電源電力,另一端分別耦接第一及第二開關;第一箝位二極管的陽極耦接第一電感與第一開關的耦接處,其陰極耦接于一負載;第一儲能組件耦接在第二電感與第二開關的耦接處與第一箝位二極管的陰極之間。當第一與第二開關皆為導通時,電源電力對第一及第二電感儲能。當第一開關為非導通且第二開關為導通時,第一電感對第一儲能組件釋能。當第一開關為導通且第二開關為非導通時,第一儲能組件會與第二電感釋能并輸出至一輸出電容與負載。目的是提供一種針對低壓分布式能源而提出的一種具有高電壓增益的升壓轉換電路。
文檔編號H02M3/335GK102931845SQ20111023434
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者賴慶明 申請人:旭麗電子(廣州)有限公司, 光寶科技股份有限公司