專利名稱：具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種順向式轉(zhuǎn)換器，特別是一種具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向 式轉(zhuǎn)換器，其可達成一次側(cè)開關(guān)晶體管的零電壓切換以降低切換損失并提高轉(zhuǎn)換效率。
背景技術(shù)：
圖1與圖2分別顯示先前具一次側(cè)前穩(wěn)壓(primary side preregulation)與自 驅(qū)式同步整流器的單晶體管與雙晶體管順向式轉(zhuǎn)換器的主架構(gòu)，其中二次側(cè)誤差放大電路 檢測輸出電壓的樣品并將的與一參考電壓比較以產(chǎn)生一誤差信號；該誤差信號被光耦合至 一次側(cè)控制電路且轉(zhuǎn)換成一次側(cè)開關(guān)晶體管的脈波寬度調(diào)變(pulse width modulation, PWM)驅(qū)動信號以穩(wěn)定輸出電壓。若先前順向式轉(zhuǎn)換器操作于連續(xù)導(dǎo)通模式，則輸出電壓V。ut可被表示為
NVoul =^rDpriVm
ρ，其中Vin為輸入電壓；Dph為一次側(cè)開關(guān)晶體管的可變工作周期比(variable primary duty ratio) ;NP為一次側(cè)電力繞組的圈數(shù)，且隊為二次側(cè)電力繞組的圈數(shù)。當V。ut 低于其設(shè)定值，增大Dph使V。ut上升；當V。ut高于其設(shè)定值，減小Dpn使V。ut下降。因此，調(diào)變 Dpri可穩(wěn)定V。ut。雖然一次側(cè)前穩(wěn)壓非常簡單，但是其無法達成一次側(cè)開關(guān)晶體管的零電壓 切換(zero voltageswitching)且苦于較高的切換損失。圖1中的變壓器T1與圖2中的變壓器T2皆包含一次側(cè)電力繞組Np，其連接至一次 側(cè)電力回路；二次側(cè)電力繞組Ns，其連接至二次側(cè)電力回路，以及二次側(cè)驅(qū)動繞組Nd，其產(chǎn) 生自驅(qū)式同步整流器的驅(qū)動信號。因圖1中的Np本身無法重置T1的鐵心而圖2中的乂本 身可重置T2的鐵心，單晶體管結(jié)構(gòu)需要一次側(cè)重置繞組凡而雙晶體管結(jié)構(gòu)不需要一次側(cè)重 置繞組凡。一般而言，凡的圈數(shù)可小于、等于或大于Np的圈數(shù)以致單晶體管結(jié)構(gòu)中的一次 側(cè)開關(guān)晶體管的最大漏-源極電壓分別大于、等于或小于2Vin。雙晶體管結(jié)構(gòu)中的一次側(cè)開 關(guān)晶體管的最大漏-源極電壓等于Vin。繞組上的黑點標示參考極性的正電壓端以及繞組 電壓的同極性端。有黑點端定義為參考(非實際)極性的正端而無黑點端定義為參考(非 實際)極性的負端。若實際極性與參考極性相同，則繞組電壓為正。若實際極性與參考極 性相反，則繞組電壓為負。因?qū)嶋H變壓器須從外部電路漏取磁化電流以建立鐵心磁路中的 交鏈磁通，此電磁轉(zhuǎn)換可被模型化為磁化電感Lm(非外接)與一次側(cè)電力繞組Np并聯(lián)。磁 化電流的增加代表變壓器鐵心磁路的激磁而磁化電流的減少代表變壓器鐵心磁路的消磁。圖1中的一次側(cè)電力回路包含輸入電壓端Vi、輸入?yún)⒖茧妷憾薞H、輸入濾波電容 Q、一次側(cè)重置繞組凡、重置二極管D1、磁化電感Lm(非外接)與一次側(cè)電力繞組Np并聯(lián)， 以及開關(guān)晶體管Q1,其為一 N信道金氧半場效晶體管且具有一柵極、一漏極、一源極與一 漏_源極電容C1 (包括寄生電容與外接電容)，其中Ci的正端與負端分別連接至Vi與Vh ； Nr的無黑點端與有黑點端分別連接至Vi與D1的陰極諷的陽極連接至Vh ;Np的有黑點端 與無黑點端分別連接至Vi與Q1的漏極誶的源極連接至Vh誶的柵極連接至一次側(cè)脈波寬
5度調(diào)變驅(qū)動電路；Lm與C1可形成一串聯(lián)諧振電路。圖2中的一次側(cè)電力回路包含輸入電壓端Vi、輸入?yún)⒖茧妷憾薞H、輸入濾波電容 Ci、第一重置二極管D1、第二重置二極管D2、第一開關(guān)晶體管Q1、第二開關(guān)晶體管Q2,以及磁 化電感Lm(非外接)與一次側(cè)電力繞組Np并聯(lián)，其中Q1與Q2皆為一 N信道金氧半場效晶體 管且具有一柵極、一漏極與一源極誶與Q2的漏_源極電容(包括寄生電容與外接電容) 分別為C1與C2而的正端與負端分別連接至Vi與Vh 的陰極與陽極分別連接至Q1的源 極與Vh ;D2的陰極與陽極分別連接至Vi與Q2的漏極誶的漏極連接至Vi ;NP的有黑點端與 無黑點端分別連接至Q1的源極與Q2的漏極；Q2的源極連接至Vh誶與Q2的柵極皆連接至 一次側(cè)脈波寬度調(diào)變驅(qū)動電路；Lm、C1與C2可形成一串聯(lián)諧振電路。圖1與圖2中的二次側(cè)電力回路皆包含二次側(cè)驅(qū)動繞組Nd、二次側(cè)電力繞組Ns、順 向同步整流器SRf、飛輪同步整流器SRw、順向柵極電阻R1、順向柵-源極電阻R2、飛輪柵-源 極電阻R3、飛輪柵極電阻R4、輸出儲能電感L。、輸出濾波電容C。、輸出電壓端V。，以及輸出參 考電壓端Vra，其中SRf與SRw皆為一 N信道金氧半場效晶體管，其具有一柵極、一漏極與一 源極；Nd的有黑點端與無黑點端分別連接至R1的第一端與R4的第一端氓的第二端與R4的 第二端分別連接至SRf的柵極與SRw的柵極；R2的第一端與第二端分別連接至SRf的柵極與 源極；R3的第一端與第二端分別連接至SRw的柵極與源極；NS的有黑點端與無黑點端分別連 接至SRw的漏極與SRf的漏極；SRf與SRw的源極皆連接至Vra ；L。的第一端與第二端分別連 接至SRw的漏極與V。；C。的正端與負端分別連接至V。與Vm ；輸出儲能電感電流的增加代表 電感鐵心磁路的儲能而輸出儲能電感電流的減少代表電感鐵心磁路的釋能。因單晶體管結(jié)構(gòu)的操作原理類似于雙晶體管結(jié)構(gòu)的操作原理，本文僅說明雙晶體
管結(jié)構(gòu)的操作原理。圖3顯示圖2中的一切換周期內(nèi)的關(guān)鍵波形，其中V^W為Q1與Q2的
柵-源極電壓(參考至不同源極電位)；為仏與92的漏-源極電壓(參考至不同源
極電位)；\⑴為Lm的電壓；、⑴為Lm的電流；vf ( )與O)分別為SRf與SRw的柵-源極
電壓(參考至相同源極電位)人(0為L。的電流；Vin為輸入電壓；Vout為輸出電壓；I。ut為輸 Np
出電流，以及《 = #為一次側(cè)對二次側(cè)電力繞組的圈數(shù)比。t。彡t <、的期間內(nèi)，V^⑴開啟Q1與Q2的信道；vf⑴=0 ;Di與D2皆受逆偏而 截止(0 = Vm - 2v°ps{t) Vin ； Lm受Vin箝制且、⑴經(jīng)由Q2的信道、Ci與Q1的信道使Lm
diL (0 v.
激磁\ ω以一正斜率一k=；f·線性地增加；&的感應(yīng)電壓使ο)>ο且o)<o.SRf 的信道開啟且SRw的信道關(guān)閉人(0經(jīng)由C。、SRf的信道與Ns使L。儲能人⑴以一正斜率
=Voul 1線性地增加。
at L0 \ η Jtl彡t < t2的期間內(nèi)，嚴w關(guān)閉Q1與Q2的信道；0么O) < I .D1與D2皆受逆偏 而截止八(0 = ^ “ 2vTit) > 0 jLm⑴經(jīng)由CyCi與C1使Lm激磁；Nd的感應(yīng)電壓使vf⑴> ORv0Jit) <0;SRf的信道開啟且SRw的信道關(guān)閉；、⑴經(jīng)由C。、SRf的信道與Ns使L。儲能K1
dvDS(i) J
與C2受反射輸出電流:^L充電；DiVA以一正斜率= 線性地增加。
n νρ (Odt nCx
VΓΚt2彡t < t3的期間內(nèi)，vcS w關(guān)閉Q1與Q2的信道； ^ vP (0 < L，與D2皆受逆偏
而截止；v (0 = K- 2νΓ⑴< O .iLm⑴經(jīng)由C2、Ci與C1使Lm消磁；Nd的感應(yīng)電壓使vf⑴< 0 且O) > 0 ; SRf的信道關(guān)閉且SRw的信道開啟；、⑴經(jīng)由C。與SRw的信道使L。釋能 ’、⑴
以一負斜率= 線性地減少；因Np無反射輸出電流，故其可被視為一開路；Lm、C1 ^ L0
與C2形成一串聯(lián)諧振電路使O)上升且、⑷輕微地下降。t3彡t < t4的期間內(nèi)，關(guān)閉Q1與Q2的信道= Vin; D1與D2皆受順偏而
導(dǎo)通·’ν‘⑴=K - 2vf(0 = -Vm ； Lffl受-Vin筘制且、⑴經(jīng)由D2、Ci與D1使Lm消磁；iLm⑴以 di. (0 γ
一負斜率= 線性地減少； 的感應(yīng)電壓使⑺< ο且O) > 0 . SRf的信道關(guān)閉
且SRw的信道開啟；.經(jīng)由C。與SRwW信道使L。釋能；.以一負斜率= 線 hM)Ηβ)dt L0
性地減少。
V mt4彡t < t5的期間內(nèi)，#w關(guān)閉Q1與Q2的信道； < vP (0 ^ K · D1與D2皆受逆
偏而截止入⑴=L ~2vpS(0<0;Lm已完全消磁；、(0 0;Nd的感應(yīng)電壓使O)<0且
O) > O ; SRf的信道關(guān)閉且SRw的信道開啟；、( )經(jīng)由C。與SRw的信道使L。釋能 ’iL。⑴以
di, (t) V
一負斜率一^ 二 線性地減少；因Np無反射輸出電流，故其可被視為一開路；Lm、C1與 at L0
C2形成一串聯(lián)諧振電路使⑴下降且、⑴輕微地上升。t5^t<t0'的期間內(nèi)，關(guān)閉Q1與Q2的信道；VPDS(0 = D1與D2皆受逆
偏而截止 入(O = K - 2vDps(t)-0;Lffl已完全消磁;、(0 0; Nd的感應(yīng)電壓使O) = ο且
O) = O ; SRf與SRw的信道皆關(guān)閉；連續(xù)輸出電感電流\⑴迫使SRf與SRw的本體二極管 皆導(dǎo)通人(0經(jīng)由C。與(I)SRf的本體二極管以及Ns (2) SRw的本體二極管使L。釋能；O)以
一負斜率= -二夂線性地減少；因SRf與SRw的本體二極管皆導(dǎo)通，…被筘制在O且 dt L0Vim ⑴
v，)被箝制在^因々= |為一較高的正電壓且QjQA^Et = V再度開啟使 先前技術(shù)的具一次側(cè)前穩(wěn)壓的順向式轉(zhuǎn)換器無法達成一次側(cè)開關(guān)晶體管的零電壓切換且苦于較高的切換損失。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本發(fā)明提供一種具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換 器，其中一次側(cè)電力回路可為但不限于單晶體管或雙晶體管結(jié)構(gòu)，惟一次側(cè)開關(guān)晶體管受 一次側(cè)驅(qū)動電路以一固定工作周期比驅(qū)動以致二次側(cè)電力繞組的電壓波形有一固定脈波 寬度；二次側(cè)電力回路利用一可控開關(guān)，其可為但不限于一磁放大器或一 N信道金氧半場 效晶體管，以遮蔽二次側(cè)電力繞組的電壓波形的前緣；穩(wěn)定輸出電壓，并達成一次側(cè)開關(guān)晶 體管的零電壓切換。二次側(cè)電力回路包含二次側(cè)驅(qū)動繞組、二次側(cè)電力繞組、順向同步整流器、飛輪同 步整流器、可控開關(guān)、順向柵極電阻、順向柵_源極電阻、飛輪柵_源極電阻(非必須的)、 飛輪柵極電阻(非必須的)、輸出儲能電感、輸出濾波電容、輸出電壓端，以及輸出參考電壓 端，其中該順向同步整流器與該飛輪同步整流器皆為一 N信道金氧半場效晶體管，其具有 一柵極、一漏極與一源極；該可控開關(guān)可為但不限于一磁放大器或一 N信道金氧半場效晶 體管，其具有一控制端、一第一信道端與一第二信道端；該二次側(cè)電力繞組的有黑點端與無 黑點端分別連接至該可控開關(guān)的第一信道端與該順向同步整流器的漏極；該可控開關(guān)的第 二信道端連接至該飛輪同步整流器的漏極；該順向同步整流器與該飛輪同步整流器的源極 皆連接至該輸出參考電壓端；該輸出儲能電感的第一端與第二端分別連接至該飛輪同步整 流器的漏極與該輸出電壓端；該輸出濾波電容的正端與負端分別連接至該輸出電壓端與該 輸出參考電壓端。該順向同步整流器受該二次側(cè)驅(qū)動繞組驅(qū)動；該可控開關(guān)受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變 控制電路驅(qū)動，且該飛輪同步整流器可受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路或該二次側(cè)驅(qū)動繞 組驅(qū)動。若該飛輪同步整流器受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路驅(qū)動，則該二次側(cè)驅(qū)動繞組 的有黑點端與無黑點端分別連接至該順向柵極電阻的第一端與該輸出參考電壓端；該順向 柵極電阻的第二端連接至該順向同步整流器的柵極；該順向柵-源極電阻的第一端與第二 端分別連接至該順向同步整流器的柵極與源極。若該飛輪同步整流器受該二次側(cè)驅(qū)動繞組 驅(qū)動，則該二次側(cè)驅(qū)動繞組的有黑點端與無黑點端分別連接至該順向柵極電阻的第一端與 該飛輪柵極電阻的第一端；該順向柵極電阻的第二端與該飛輪柵極電阻的第二端分別連接 至該順向同步整流器的柵極與該飛輪同步整流器的柵極；該順向柵-源極電阻的第一端與 第二端分別連接至該順向同步整流器的柵極與源極；該飛輪柵-源極電阻的第一端與第二 端分別連接至該飛輪同步整流器的柵極與源極。本發(fā)明的上述及其它特色和優(yōu)點經(jīng)由下列關(guān)于較佳具體實施例與對應(yīng)圖式的詳 細描述將被更加清楚地了解。

圖1與圖2分別顯示先前技術(shù)的單晶體管與雙晶體管順向式轉(zhuǎn)換器的主架構(gòu)。圖3顯示圖2中的一切換周期內(nèi)的關(guān)鍵波形。圖4與圖5分別顯示依據(jù)本發(fā)明技術(shù)的第一與第二具體實施例的主架構(gòu)。圖6顯示圖5中的一切換周期內(nèi)的關(guān)鍵波形。
圖7與圖8分別顯示依據(jù)本發(fā)明技術(shù)的第三與第四具體實施例的主架構(gòu), 圖9顯示圖8中的一切換周期內(nèi)的關(guān)鍵波形。主要組件符號說明
ri
Vi V:
V
V0
V
* ro
V
v out
Q1、Q:
DS
輸入電壓端 輸入?yún)⒖茧妷憾?輸入電壓
輸出電壓端 輸出參考電壓端 輸出電壓 開關(guān)晶體管
<Λ(0開關(guān)晶體管的漏-源極電壓
vf⑴開關(guān)晶體管的柵-源極電壓
順向同步整流器的柵-源極電壓 vf (0飛輪同步整流器的柵-源極電壓 V=⑴可控開關(guān)晶體管的柵-源極電壓 、⑴Lm的電流 、⑴L。的電流 SRw SRf Sff
C” C” C2 λ C0 Ln > Lr、Lm
飛輪同步整流器 順向同步整流器 可控開關(guān)
Nr、Np、Ns、Nd D1J2
R1、R2 λ R3、R4
I 置 容I組重阻 電 繞 電極管
具體實施方式圖4、圖5、圖7與圖8分別顯示依據(jù)本發(fā)明的具二次側(cè)后穩(wěn)壓(secondary side post regulation)與零電壓切換(zero voltageswitching)的第一、第二、第三與第四具體 實施例的主架構(gòu)，其中二次側(cè)誤差放大電路檢測輸出電壓的樣品并將的與一參考電壓比較 以產(chǎn)生一誤差信號；該誤差信號被回授至二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路且轉(zhuǎn)換成二次側(cè)可 控開關(guān)的脈波寬度調(diào)變驅(qū)動信號以穩(wěn)定輸出電壓。若乃;·,為一次側(cè)開關(guān)晶體管的固定工作周期比(constant primary dutyratio),
則輸出電壓V。ut可被表示為 N、Ku,=寸 DsecVin
ρ，其中Vin為輸入電壓；Np為一次側(cè)電力繞組的圈數(shù)；NS為二次側(cè)電力繞組的圈數(shù)， 且￡>seeS Dk為二次側(cè)可控開關(guān)的可變工作周期比(variablesecondary duty ratio)?？?br> 9變前緣遮蔽時間(variable leading edgeblanking time) Tblank 可被表示為Tb- — Ds Jl]，其中Ts為切換周期。當V。ut低于其設(shè)定值，增大Dse。或減小Tblank使V。ut上升；當 Vout高于其設(shè)定值，減小Dse?；蛟龃骉blank使V。ut下降。因此，調(diào)變Dse?；騎blank可穩(wěn)定V。ut。 此外，二次側(cè)后穩(wěn)壓尚可達成一次側(cè)開關(guān)晶體管的零電壓切換以降低切換損失。圖4與圖7的一次側(cè)電力回路與圖1的一次側(cè)電力回路雷同以及圖5與圖8的一 次側(cè)電力回路與圖2的一次側(cè)電力回路雷同；此處不再贅述，惟圖1與圖2中的一次側(cè)開關(guān) 晶體管以一可變工作周期比驅(qū)動而圖4、圖5、圖7與圖8中的一次側(cè)開關(guān)晶體管以一固定 工作周期比驅(qū)動。圖4、圖5、圖7與圖8中的二次側(cè)電力回路包含二次側(cè)驅(qū)動繞組Nd、二次側(cè)電力繞 組隊、順向同步整流器SRf、飛輪同步整流器SRw、可控開關(guān)SW、順向柵極電阻R1、順向柵-源 極電阻R2、飛輪柵_源極電阻R3(非必須的)、飛輪柵極電阻R4(非必須的)、輸出儲能電感 L。、輸出濾波電容C。、輸出電壓端V。，以及輸出參考電壓端V,。，其中SRf與SRw皆為一 N信道 金氧半場效晶體管，其具有一柵極、一漏極與一源極；SW可為但不限于一磁放大器或一 N信 道金氧半場效晶體管，其具有一控制端、一第一信道端與一第二信道端；NS的有黑點端與無 黑點端分別連接至SW的第一信道端與SRf的漏極；SW的第二信道端連接至SRw的漏極；SRf 與SRw的源極皆連接至Vm ；L。的第一端與第二端分別連接至SRw的漏極與V。；C。的正端與 負端分別連接至V。與Vra。SRf受Nd驅(qū)動；SW受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路驅(qū)動，且SRw可受二次側(cè)脈波寬 度調(diào)變控制電路(圖4與圖5)或Nd(圖7與圖8)驅(qū)動。若SRw受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控 制電路驅(qū)動，則Nd的有黑點端與無黑點端分別連接至R1的第一端與Vm 的第二端連接至 SRf的柵極；R2的第一端與第二端分別連接至SRf的柵極與源極。若SRw受Nd驅(qū)動，則Nd的 有黑點端與無黑點端分別連接至R1的第一端與R4的第一端氓的第二端與R4的第二端分 別連接至SRf的柵極與SRw的柵極；R2的第一端與第二端分別連接至SRf的柵極與源極；R3 的第一端與第二端分別連接至SRw的柵極與源極。為便于下列說明，本文以N信道金氧半場效晶體管實作SW，其控制端、第一信道端 與第二信道端分別為柵極、漏極與源極。圖6顯示圖5中的一切換周期內(nèi)的關(guān)鍵波形，其中SRw受二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控 制電路驅(qū)動。 tQ彡t <、的期間內(nèi)，f⑴開啟Q1與Q2的信道= 0 ; D1與D2皆受逆偏而截
止 入(0 = Vm - 2vDps(0 = Vin ； Lffl受Vin筘制且、⑴經(jīng)由Q2的信道、Ci與Q1的信道使Lm激磁； diL (O V
■ μ以一正斜率= f線性地增加； 的感應(yīng)電壓使> 0 SRf的信道開啟。依據(jù)
1L11,…如 K‘；
二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路所提供的V:⑴與<\0，此區(qū)間可被劃分為三個子區(qū)間
t0^t< t01的期間內(nèi)，SW關(guān)閉其信道以遮蔽Ns的電壓波形的前緣；SRw開啟其信 道以降低其本體二極管的導(dǎo)通損失人⑴經(jīng)由C。與SRw的信道使L。釋能人⑴以一負斜率
權(quán)利要求
一種具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)電力回路，其包含一輸入電壓端與一輸入?yún)⒖茧妷憾耍靡越邮找惠斎腚妷?，一輸入濾波電容連接于該輸入電壓端與該輸入?yún)⒖茧妷憾酥g；一二次側(cè)電力回路，其包含一輸出電壓端與一輸出參考電壓端，用以輸出一輸出電壓；以及一轉(zhuǎn)換器，其連接于該一次側(cè)電力回路與該些二次側(cè)電力回路之間；其中該轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)繞組連接該一次側(cè)電力回路，該一次側(cè)繞組包含一正端與一負端；一二次側(cè)電力繞組連接該二次側(cè)電力回路，該二次側(cè)電力繞組包含一正端與一負端，分別對應(yīng)該一次側(cè)繞組的正端與負端；以及一二次側(cè)驅(qū)動繞組，其包含一正端與一負端，分別對應(yīng)該一次側(cè)繞組的正端與負端；該二次側(cè)電力回路包含一順向同步整流晶體管包含一漏極、一源極與一柵極；一飛輪同步整流晶體管包含一漏極、一源極與一柵極；一可控開關(guān)包含一第一端、一第二端與一控制端；一儲能電感；以及一濾波電容；其中該順向同步整流晶體管的漏極連接該二次側(cè)電力繞組的負端，該順向同步整流晶體管的源極與該飛輪同步整流晶體管的源極連接該輸出參考電壓端，該飛輪同步整流晶體管的漏極連接該可控開關(guān)的第二端，該可控開關(guān)的第一端連接該二次側(cè)電力繞組的正端；該順向同步整流晶體管的柵極經(jīng)由一順向柵極電阻連接該經(jīng)二次側(cè)驅(qū)動繞組的正端，該順向同步整流晶體管的柵極與源極間連接一順向柵源極電阻，該經(jīng)二次側(cè)驅(qū)動繞組的負端連接該輸出參考電壓端；該飛輪同步整流晶體管的柵極與該可控開關(guān)的控制端連接一二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路；該儲能電感連接于該飛輪同步整流晶體管的漏極與該輸出電壓端之間；該濾波電容連接于該輸出電壓端與該輸出參考電壓端間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一單晶體管開關(guān)電路，該單晶體管開關(guān)電路包含一開關(guān)晶體管，其 包含一漏極、一源極與一柵極；以及一重置電路，其包含一重置繞組與一重置二極管；其中該一次側(cè)繞組的正端連接該輸入電壓端；該一次側(cè)繞組的負端連接該開關(guān)晶體管的漏 極；該開關(guān)晶體管的源極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾耍辉撻_關(guān)晶體管的柵極連接一一次側(cè)驅(qū)動 電路；該重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該重置二極管的陰極連接該重置繞組 的正端；該重置繞組的負端連接該輸入電壓端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一單晶體管開關(guān)電路，該單晶體管開關(guān)電路包含一開關(guān)晶體管，其 包含一漏極、一源極與一柵極；以及一重置電路，其包含一重置繞組與一重置二極管；其中該一次側(cè)繞組的負端連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該一次?cè)繞組的正端連接該開關(guān)晶體管 的源極；該開關(guān)晶體管的漏極連接該輸入電壓端；該開關(guān)晶體管的柵極連接一一次側(cè)驅(qū)動 電路；該重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?，該重置二極管的陰極連接該重置繞組 的正端，該重置繞組的負端連接該輸入電壓端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一雙晶體管開關(guān)電路，該雙晶體管開關(guān)電路包含一第一開關(guān)晶體 管，其包含一漏極、一源極與一柵極；一第二開關(guān)晶體管，其包含一漏極、一源極與一柵極； 一第一重置二極管；以及一第二重置二極管；其中該第一開關(guān)晶體管的漏極連接該輸入電壓端；該第一開關(guān)晶體管的源極連接該一次側(cè) 繞組的正端；該一次側(cè)繞組的負端連接該第二開關(guān)晶體管的漏極；該第二開關(guān)晶體管的源 極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該第一開關(guān)晶體管與該第二開關(guān)晶體管的柵極連接一一次側(cè)驅(qū) 動電路；該第一重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該第一重置二極管的陰極連接 該一次側(cè)繞組的正端；該第二重置二極管的陽極連接該一次側(cè)繞組的負端；該第二重置二 極管的陰極連接該輸入電壓端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該可控開關(guān)為一 N信道金氧半場效應(yīng)晶體管或一磁放大器。
6.一種具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)電力回路，其包含一輸入電壓端與一輸入?yún)⒖茧妷憾?，用以接收一輸入電壓?一輸入濾波電容連接于該輸入電壓端與該輸入?yún)⒖茧妷憾酥g；一二次側(cè)電力回路，其包含一輸出電壓端與一輸出參考電壓端，用以輸出一輸出電壓；以及一轉(zhuǎn)換器，其連接于該一次側(cè)電力回路與該些二次側(cè)電力回路之間；其中該轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)繞組連接該一次側(cè)電力回路，該一次側(cè)繞組包含一正端與一負 端；一二次側(cè)電力繞組連接該二次側(cè)電力回路，該二次側(cè)電力繞組包含一正端與一負端，分 別對應(yīng)該一次側(cè)繞組的正端與負端；以及一二次側(cè)驅(qū)動繞組，其包含一正端與一負端，分別 對應(yīng)該一次側(cè)繞組的正端與負端；該二次側(cè)電力回路包含一順向同步整流晶體管包含一漏極、一源極與一柵極；一飛輪 同步整流晶體管包含一漏極、一源極與一柵極；一可控開關(guān)包含一第一端、一第二端與一控 制端；一儲能電感；以及一濾波電容；其中該順向同步整流晶體管的漏極連接該二次側(cè)電力繞組的負端，該順向同步整流晶體管 的源極與該飛輪同步整流晶體管的源極連接該輸出參考電壓端，該飛輪同步整流晶體管的 漏極連接該可控開關(guān)的第二端，該可控開關(guān)的第一端連接該二次側(cè)電力繞組的正端；該順 向同步整流晶體管的柵極經(jīng)由一順向柵極電阻連接該經(jīng)二次側(cè)驅(qū)動繞組的正端，該順向同 步整流晶體管的柵極與源極間連接一順向柵源極電阻；該飛輪同步整流晶體管的柵極經(jīng)由 一飛輪柵極電阻連接該經(jīng)二次側(cè)驅(qū)動繞組的負端，該飛輪同步整流晶體管的柵極與源極間 連接一飛輪柵源極電阻；該可控開關(guān)的控制端連接一二次側(cè)脈波寬度調(diào)變控制電路；該儲 能電感連接于該飛輪同步整流晶體管的漏極與該輸出電壓端之間；該濾波電容連接于該輸 出電壓端與該輸出參考電壓端間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一單晶體管開關(guān)電路，該單晶體管開關(guān)電路包含一開關(guān)晶體管，其 包含一漏極、一源極與一柵極；以及一重置電路，其包含一重置繞組與一重置二極管；其中該一次側(cè)繞組的正端連接該輸入電壓端；該一次側(cè)繞組的負端連接該開關(guān)晶體管的漏 極；該開關(guān)晶體管的源極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該開關(guān)晶體管的柵極連接一次側(cè)驅(qū)動電 路；該重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該重置二極管的陰極連接該重置繞組的 正端；該重置繞組的負端連接該輸入電壓端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一單晶體管開關(guān)電路，該單晶體管開關(guān)電路包含一開關(guān)晶體管，其包含一漏極、一源極與一柵極；以及一重置電路，其包含一重置繞組與一重置二極管；其中該一次側(cè)繞組的負端連接該輸入?yún)⒖茧妷憾耍辉撘淮蝹?cè)繞組的正端連接該開關(guān)晶體管 的源極；該開關(guān)晶體管的漏極連接該輸入電壓端；該開關(guān)晶體管的柵極連接一一次側(cè)驅(qū)動 電路；該重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾耍撝刂枚O管的陰極連接該重置繞組 的正端，該重置繞組的負端連接該輸入電壓端。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該一次側(cè)電力回路為一雙晶體管開關(guān)電路，該雙晶體管開關(guān)電路包含一第一開關(guān)晶體 管，其包含一漏極、一源極與一柵極；一第二開關(guān)晶體管，其包含一漏極、一源極與一柵極； 一第一重置二極管；以及一第二重置二極管；其中該第一開關(guān)晶體管的漏極連接該輸入電壓端；該第一開關(guān)晶體管的源極連接該一次側(cè) 繞組的正端；該一次側(cè)繞組的負端連接該第二開關(guān)晶體管的漏極；該第二開關(guān)晶體管的源 極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該第一開關(guān)晶體管與該第二開關(guān)晶體管的柵極連接一一次側(cè)驅(qū) 動電路；該第一重置二極管的陽極連接該輸入?yún)⒖茧妷憾?；該第一重置二極管的陰極連接 該一次側(cè)繞組的正端；該第二重置二極管的陽極連接該一次側(cè)繞組的負端；該第二重置二 極管的陰極連接該輸入電壓端。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其特征在 于，該可控開關(guān)為一 N信道金氧半場效應(yīng)晶體管或一磁放大器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種具二次側(cè)后穩(wěn)壓與零電壓切換的順向式轉(zhuǎn)換器，其中一次側(cè)電力回路可采用單晶體管或雙晶體管結(jié)構(gòu)，其受一次側(cè)驅(qū)動電路以一固定工作周期比驅(qū)動以致二次側(cè)電力繞組的電壓波形有一固定脈波寬度；二次側(cè)電力回路利用一可控開關(guān)，其可采用磁放大器或N信道金氧半場效晶體管，以遮蔽二次側(cè)電力繞組的電壓波形的前緣；穩(wěn)定輸出電壓，并達成一次側(cè)開關(guān)晶體管的零電壓切換。
文檔編號H02M3/335GK101958648SQ20091016120
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者余金生, 王志良 申請人:洋鑫科技股份有限公司;王志良