一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法制造方法及图纸

一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法，属于返驰式转换器领域。它包括转换电路与减震控制电路。操作方法包括下列步骤：控制转换电路的第一开关导通，以产生输入电源、变压器的初级侧绕组及第一开关的第一电流路径。控制第一开关关断，以产生初级侧绕组、变压器的次级侧绕组及整流电路的第二电流路径。本发明专利技术的第一开关关断时，利用减震控制电路储存变压器上的漏感能量，以避免漏感能量无法宣泄而产生突波电压。而且，在第一开关导通时，减震控制电路提供先前所续存的漏感能量至变压器，以达到能量回收再利用而节省功率消耗之功效。

【技术实现步骤摘要】
一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法
本专利技术为一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法，具体涉及一种可在转换器的功率开关切换时降低上升斜率的转换装置与操作方法。
技术介绍
返驰式转换器(Flybackconverters)也称为反激式转换器，是一种输入及输出电路之间具有变压器而电气隔离的转换器。返驰式转换器可以视为是有变压器的降压-升压变换器，其主要是将其电感器转换为变压器，因此除了电压转换的功能外，还有变压器隔离的效果。但是，由于返驰式转换器的变压器铁芯间有间距，造成各绕组之间的磁通不可能达成完全耦合，会造成漏磁现象，产生漏电感。同样地，功率开关的开关电流也会流过此漏电感并蓄积能量。但是，漏电感因未与其他线圈耦合，因此功率并不会被移转而在功率开关上产生突波电压。此突波电压施加在功率开关的汲极-源极之间会使得功率开关两端瞬间产生较高的电压，若是此电压超过功率开关的耐压值时，可能会造成功率开关遭到破坏。因此，为了防止功率开关遭到破坏，通常会设置缓冲电路(snubber)，以抑制突波电压。其中，缓冲电路又以RCD缓冲电路最为常见，其主要是由电阻、二极管、电容组成。而且，缓冲电路是大多数返驰式转换器中，基本且必要的电路，且具有成本低、简单易用、强健性，因此长久以来RCD缓冲电路广泛于工业界所应用。然而RCD缓冲电路主要任务是钳制开关上的电压尖峰在允许的操作范围内，对于功率开关的汲极-源极之间的电压上升或下降斜率并无太多调整功能，而且其电压上升或下降的斜率正是电磁干扰共模噪声(EMIcommonmodenoise)的重要来源。在上升或下降的斜率越陡峭时，电磁干扰越严重。虽然电压上升或下降的斜率可以透过以增加闸极电阻方式调整，但这一手段会造成功率开关的切换损失的增加，进而降低转换效率并增加元件温度。所以，如何设计出一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法，在功率开关切换时，利用储存及释放漏感能量的方式，降低功率开关的汲极-源极之间的电压上升或下降斜率，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具减震控制之转换装置及其减震控制的操作方法。为了达到前述目的，本专利技术具减震控制之转换装置包括：转换电路，包括：变压器，包括初级侧绕组与次级侧绕组，初级侧绕组的一端耦接输入电源。整流电路，耦接次级侧绕组。及第一开关，一端耦接初级侧绕组的另一端。及减震控制电路，耦接初级侧绕组的一端、初级侧绕组的另一端及第一开关的另一端。其中，在第一开关关断时，减震控制电路储存变压器的漏感能量，且在第一开关导通时，减震控制电路提供漏感能量至初级侧绕组。进一步的，减震控制电路包括：第一二极管，一端耦接初级侧绕组的一端。电容，一端耦接第一二极管的另一端，且另一端耦接初级侧绕组的另一端。第二二极体，一端耦接电容的一端。及辅助绕组，耦合变压器，且一端耦接第二二极体的另一端，另一端耦接第一开关的另一端。其中，在第一开关关断时，电容储存漏感能量，且在第一开关导通时，漏感能量通过辅助绕组与电容的谐振而提供至初级侧绕组。进一步的，减震控制电路更包括：第二开关，一端耦接电容的另一端，且另一端耦接初级侧绕组的另一端。其中，在转换电路操作在轻载以下时，第二开关关断以关断减震控制电路，且在转换电路操作在轻载以上时，第二开关导通以启用减震控制电路。进一步的，在第一开关导通时，电容上的一电容电压由正极性震荡至反极性，以在第一开关关断时，减缓第一开关两端的开关跨压的上升斜率。进一步的，在第一开关关断时，减震控制电路的充能路径为电容、第一二极管及初级侧绕组；在第一开关导通时，减震控制电路的释能路径为电容、第一开关、辅助绕组及第二二极体。进一步的，第一开关导通时，辅助绕组产生反向直流偏压，使第一开关关断时，第一开关两端的开关跨压与流过第一开关的开关电流具有零电压转态。进一步的，在第一开关导通时，输入电源对初级侧绕组的第一电流路径为输入电源、初级侧绕组及第一开关；在第一开关关断时，初级侧绕组对整流电路的第二电流路径为初级侧绕组、次级侧绕组及整流电路。本专利技术具减震控制之转换装置的操作方法包括下列步骤：控制转换电路的第一开关导通，以产生输入电源、变压器的初级侧绕组及第一开关的第一电流路径。控制第一开关关断，以产生初级侧绕组、变压器的次级侧绕组及整流电路的第二电流路径。在第一开关关断时，通过减震控制电路电容储存变压器的漏感能量。及在第一开关导通时，通过减震控制电路的电容与辅助绕组的谐振而提供漏感能量至初级侧绕组，辅助绕组耦合变压器。进一步的，在转换电路操作在轻载以下时，关断转换电路至电容的路径，以关断减震控制电路。及在转换电路操作在轻载以上时，导通转换电路至电容的路径，以启用减震控制电路。进一步的，在第一开关导通时，电容上的电容电压由正极性震荡至反极性，以在第一开关关断时，减缓第一开关两端开关跨压的上升斜率。有益效果：本专利技术之主要目的及功效在于，在第一开关关断时，利用减震控制电路储存变压器上的漏感能量，以避免漏感能量无法宣泄而产生突波电压。而且，在第一开关导通时，减震控制电路提供先前所续存的漏感能量至变压器，以达到能量回收再利用而节省功率消耗之功效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术具减震控制之转换装置之方框图图2为本专利技术转换电路与减震控制电路第一实施例之等效电路图图3A为本专利技术具减震控制之转换装置第一时序电流路径图；图3B为本专利技术具减震控制之转换装置第二时序电流路径图；图3C为本专利技术具减震控制之转换装置第三时序电流路径图；图3D为本专利技术具减震控制之转换装置第四时序电流路径图；图3E为本专利技术具减震控制之转换装置第五时序电流路径图；图3F为本专利技术具减震控制之转换装置第六时序电流路径图；图3G为本专利技术具减震控制之转换装置第七时序电流路径图；图4为本专利技术具减震控制之转换装置电路波形图；图5为本专利技术转换电路与减震控制电路第二实施例之等效电路图；图6A为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以下时的第一时序电流路径图；图6B为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以下时的第二时序电流路径图；图7A为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以上时的第一时序电流路径图；图7B为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以上时的第二时序电流路径图；图7C为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以上时的第三时序电流路径图；及图7D为本专利技术减震控制电路使用第二开关，且转换装置于轻载以上时的第四时序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具减震控制之转换装置，其特征在于，该装置包括：/n转换电路，包括：变压器，包括初级侧绕组与一次级侧绕组，该初级侧绕组的一端耦接该输入电源；/n整流电路，耦接该次级侧绕组；及/n第一开关，一端耦接该初级侧绕组的另一端；及/n减震控制电路，耦接该初级侧绕组的一端、该初级侧绕组的另一端及该第一开关的另一端；/n其中，在该第一开关关断时，该减震控制电路储存该变压器的一漏感能量，且在该第一开关导通时，该减震控制电路提供该漏感能量至该初级侧绕组。/n

【技术特征摘要】
1.一种具减震控制之转换装置，其特征在于，该装置包括：
转换电路，包括：变压器，包括初级侧绕组与一次级侧绕组，该初级侧绕组的一端耦接该输入电源；
整流电路，耦接该次级侧绕组；及
第一开关，一端耦接该初级侧绕组的另一端；及
减震控制电路，耦接该初级侧绕组的一端、该初级侧绕组的另一端及该第一开关的另一端；
其中，在该第一开关关断时，该减震控制电路储存该变压器的一漏感能量，且在该第一开关导通时，该减震控制电路提供该漏感能量至该初级侧绕组。


2.根据权利要求1所述的一种具减震控制之转换装置，其特征在于该减震控制电路包括：
第一二极管，一端耦接该初级侧绕组的一端；
电容，一端耦接该第一二极管的另一端，且另一端耦接该初级侧绕组的另一端；
第二二极体，一端耦接该电容的一端；及
辅助绕组，耦合该变压器，且一端耦接该第二二极体的另一端，另一端耦接该第一开关的另一端；
其中，在该第一开关关断时，该电容储存该漏感能量，且在该第一开关导通时，该漏感能量通过该辅助绕组与该电容的谐振而提供至该初级侧绕组。


3.根据权利要求2所述的一种具减震控制之转换装置，其特征在于减震控制电路还包括：第二开关，一端耦接该电容的另一端，且另一端耦接该初级侧绕组的另一端；其中，在该转换电路操作在一轻载以下时，该第二开关关断以关断该减震控制电路，且在该转换电路操作在该轻载以上时，该第二开关导通以启用该减震控制电路。


4.根据权利要求2所述的一种具减震控制之转换装置，其特征在于该第一开关导通时，该电容上的电容电压由正极性震荡至反极性，以在该第一开关关断时，减缓该第一开关两端的开关跨压的上升斜率。


5.根据权利要求2所述的一种具减震控制之转换装置，其特征在于在该第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宇桐，洪宗良，
申请(专利权)人：亚瑞源科技深圳有限公司，亚荣源科技深圳有限公司，深圳市盛能杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44