变换装置制造方法及图纸

技术编号:31373944 阅读:20 留言:0更新日期:2021-12-15 11:05
一种变换装置,其包含输入电容、一次侧开关电路、变压器、电感、二次侧开关电路及输出电容。一次侧开关电路包含第一桥臂及第二桥臂。第一桥臂与第二桥臂皆包含至少两开关。变换装置所输出的输出电压的软启动期间具有输出电压的上升期间。第一桥臂的至少两开关其中一者的导通时间小于个开关周期,第二桥臂的至少两开关其中一者的导通时间为0或接近于0个开关周期。电感与第二桥臂的至少两开关的寄生电容产生振荡,并将振荡的能量传递至二次侧开关电路。电路。电路。

【技术实现步骤摘要】
变换装置
[0001]本申请是中国专利申请号为ZL201811126353.0、专利技术名称为“变换装置”的专利申请的分案申请,在此将其全文引用于此。


[0002]本专利技术有关于一种电压转换装置,且特别是有关于一种变换装置。

技术介绍

[0003]为提高变换系统的效率,母线变换器常常使用54V转12V的不调整方案,例如使得开关工作在占空比固定的最大占空比状态,以此来获得最大占空比,电流有效值最小,滤波器最小的优势。其中,母线变换器常用的电路拓扑是一次侧全桥电路,二次侧中心抽头全波整流电路。
[0004]上述母线变换器属于传统的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)开关电路拓扑,此种开关电路的开关切换损耗大,同时全波整流开关管反向恢复损耗大,导致变换器开关频率低,不能采用更高的开关频率来减小变压器尺寸,同时存在输出电感体积大的问题。上述开关变换器的输出电压的软启动功能通常采用控制占空比的方式,使占空比从0开始慢慢增大,因而实现变换器的输出电压的软启动。然而,上述软启动方法仅适用于具有输出电感的变换器架构,对于没有输出电感的变换器,在输出电压为0时,开关管开通的瞬间,脉冲会使输出电压瞬间冲高。
[0005]其它实现软启动的方式,如针对传统谐振电路的软启动方式,是在输入电容与一次侧全桥电路间串联一个开关管,借由控制开关管的驱动信号的电压值,使得开关管工作在线性区,如此,即可通过开关管的通态阻抗来抑制一次侧和二次侧开关电路开通时刻的电流脉冲,实现变换器输出电压的软启动功能。然而上述软启动方法需要额外添加开关器件,增加变换器的成本。尚且,因为需要额外添加上述开关管,使得整体控制方案的实施更加复杂。
[0006]由此可见,上述现有的方式,显然仍存在不便与缺陷,而有待改进。为了解决上述问题,相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道。

技术实现思路

[0007]
技术实现思路
旨在提供本揭示内容的简化摘要,以使阅读者对本揭示内容具备基本的理解。此
技术实现思路
并非本揭示内容的完整概述,且其用意并非在指出本专利技术实施例的重要/关键元件或界定本专利技术的范围。
[0008]为达上述目的,本
技术实现思路
的一技术态样关于一种变换装置,其包含输入电容、一次侧开关电路、变压器、电感、二次侧开关电路及输出电容。一次侧开关电路包含第一桥臂及第二桥臂。第一桥臂与第二桥臂皆包含至少两开关。一次侧开关电路耦接于输入电容。第一桥臂的至少两开关串联耦接,且第二桥臂的至少两开关串联耦接。变压器耦接于一次侧开关电路。电感耦接于一次侧开关电路。电感为变压器的漏感或耦接于变压器与一次侧开
关电路间的外加电感。二次侧开关电路耦接于变压器。输出电容耦接于二次侧开关电路。输入电容用以接收输入电压。变换装置所输出的输出电压的软启动期间具有输出电压的上升期间。第一桥臂的至少两开关其中一者的导通时间小于个开关周期,第二桥臂的至少两开关其中一者的导通时间为0或接近于0个开关周期。电感与第二桥臂的至少两开关的寄生电容产生振荡,并将振荡的能量传递至二次侧开关电路。
[0009]为达上述目的,本
技术实现思路
的另一技术态样关于一种变换装置,其包含输入电容、一次侧开关电路、变压器、电感、二次侧开关电路及输出电容。一次侧开关电路包含第一桥臂及第二桥臂。第一桥臂与第二桥臂皆包含至少两开关。一次侧开关电路耦接于输入电容。第一桥臂的至少两开关串联耦接,且第二桥臂的至少两开关串联耦接。变压器耦接于一次侧开关电路。电感耦接于一次侧开关电路。电感为变压器的漏感或耦接于变压器与一次侧开关电路间的外加电感。二次侧开关电路耦接于变压器。输出电容耦接于二次侧开关电路。输入电容用以接收输入电压。变换装置所输出的输出电压的软启动期间具有输出电压的上升期间。第一桥臂的至少两开关其中一者的导通时间小于开关周期,第二桥臂的至少两开关其中一者的导通时间为0且小于开关周期,其中第一桥臂的至少两开关包含一上开关与一下开关,第二桥臂的至少两开关包含一上开关与一下开关,其中第二桥臂的下开关的导通时间小于第一桥臂的上开关的导通时间,第二桥臂的上开关的导通时间小于第一桥臂的下开关的导通时间。电感与第二桥臂的至少两开关的寄生电容或输入电容产生振荡,并将振荡的能量传递至二次侧开关电路。
[0010]因此,根据本专利技术的
技术实现思路
,本专利技术实施例借由提供一种变换装置,借以改善软启动应用于没有输出电感的变换装置时,当输出电压为0,开关管开通时的瞬间,脉冲会使输出电压瞬间冲高的问题。此外,本专利技术实施例的变换装置不需额外的开关器件,从而得以减少变换装置的成本,更能降低整体控制方案的实施的复杂度。
[0011]在参阅下文实施方式后,本专利技术所属
中具有通常知识者当可轻易了解本专利技术的基本精神及其他专利技术目的,以及本专利技术所采用的技术手段与实施态样。
附图说明
[0012]为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附图式的说明如下:
[0013]图1为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的电路方块示意图。
[0014]图2为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的驱动波形示意图。
[0015]图3为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0016]图4为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0017]图5为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0018]图6为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0019]图7为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的输出与参考电压的波形示意图。
[0020]图8为依照本专利技术一实施例绘示一种比较电路示意图。
[0021]图9为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的驱动波形示意图。
[0022]图10为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0023]图11为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的操作示意图。
[0024]图12为依照本专利技术一实施例绘示一种变换装置的电路方块示意图。
[0025]根据惯常的作业方式,图中各种特征与元件并未依比例绘制,其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本专利技术相关的具体特征与元件。此外,在不同图式间,以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
[0026]其中附图标记为:
[0027]100:变换装置
[0028]110:一次侧开关电路
[0029]111:第一桥臂
[0030]113:第二桥臂
[0031]120:变压器
[0032]130:二次侧开关电路
[0033]800:比较电路
[0034]810:比例积分调节器
[0035]820:比较器
具体实施方式
[0036]为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对了本专利技术的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本专利技术具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变换装置,其特征在于,包含:一输入电容,用以接收一输入电压;一一次侧开关电路,耦接于该输入电容,包含:一第一桥臂,包含至少两开关,该至少两开关串联耦接;一第二桥臂,包含至少两开关,该至少两开关串联耦接;一变压器,耦接于该一次侧开关电路;一电感,耦接于该一次侧开关电路,其中该电感为该变压器的一漏感或耦接于该变压器与该一次侧开关电路间的一外加电感;一二次侧开关电路,耦接于该变压器;以及一输出电容,耦接于该二次侧开关电路;其中,于该变换装置所输出的一输出电压的一软启动期间,其中该第一桥臂的该至少两开关其中一者的导通时间小于个开关周期,该第二桥臂的该至少两开关其中一者的导通时间大于0且小于个开关周期,其中该第一桥臂的该至少两开关包含一上开关与一下开关,该第二桥臂的该至少两开关包含一上开关与一下开关,其中该第二桥臂的下开关的导通时间小于该第一桥臂的上开关的导通时间,该第二桥臂的上开关的导通时间小于该第一桥臂的下开关的导通时间;当软启动结束后,该变换装置进入稳定工作状态。2.如权利要求1所述的变换装置,其特征在于,该第二桥臂的该至少两开关其中一者的导通时间由该输出电压与一参考电压的一比较结果以进行调整。3.如权利要求1所述的变换装置,其特征在于,该电感与该第二桥臂的该至少两开关的寄生电容或该输入电容产生振荡,并将该振荡的能量传递至该二次侧开关电路。4.如权利要求1所述的变换装置,其特征在于,更包含:一电容,耦接于该一次侧开关电路与该变压器之间。5.如权利要求4所述的变换装置,其特征在于,该电容与该电感串联耦接。6.如权利要求5所述的变换装置,其特征在于,当该第一桥臂的该至少两开关其中一者与该第二桥臂的该至少两开关其中一者导通时,该输入电容与该电容一同与该电感产生振荡,并将该振荡的能量传递至该二次侧开关电路。7.如权利要求5所述的变换装置,其特征在于,当该第一桥臂的该至少两开关其中一者导通时,该电容、该第二桥臂的该至少两开关的寄生电容与该电感产生振荡,并将该振荡的能量传递至该二次侧开关电路。8.如权利要求5所述的变换装置,其特征在于,该变压器包含:至少一磁芯;至少一一次侧绕组,耦接于该一次侧开关电路;至少一二次侧绕组,耦接于该二次侧开关电路,其中该电容串联耦接于该一次侧开关电路与该变压器的该至少一一次侧绕组。9.如权利要求1所述的变换装置,其中,该变压器包含至少一磁芯,至少一一次侧绕组,耦接于该一次侧开关电路,至少一二次侧绕组,耦接于该二次侧开关电路,其特征在于,该
变压器的该至少一二次侧绕组包含至少两个绕组,该至少两个绕组彼此串联,其中该变压器的该至少一一次侧绕组与该至少一二次侧绕组通过该变压器的该至少一磁芯耦合,该至少两个绕组的...

【专利技术属性】
技术研发人员:金达熊雅红宿清华
申请(专利权)人:台达电子工业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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