專利名稱：多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換電路，尤其涉及一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
隨著針對電源產(chǎn)品的高功率密度，高效率的要求不斷提升，提升電路的工作頻率變得越來越重要。對于常見脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation, PWM)模式的電源轉(zhuǎn)換電路來說，高開關(guān)頻率能夠減小電源的體積，但同時意味著較大的開關(guān)損耗。諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路因?yàn)槔昧酥C振網(wǎng)絡(luò)，開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)損耗與脈沖寬度調(diào)制模式的電源轉(zhuǎn)換電路相比可能會有所增加。但是隨著開關(guān)元件的進(jìn)步，開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)電阻不斷下降，由于導(dǎo)通狀態(tài)損耗帶來的損耗增加越來越有限。而諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路往往擁有零電壓或零電流開關(guān)條件以減小開關(guān)損耗，所以在高頻工作下能夠達(dá)到很高效率。同時由于開關(guān)頻率的提高，電路體積也能夠減小。因此，現(xiàn)在諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路越來越受到重視并得到廣泛應(yīng)用。諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路是達(dá)成高頻率，高功率密度，高效率的重要方案之一。請參閱圖1，其為傳統(tǒng)諧振模式的直流-直流電源轉(zhuǎn)換電路的電路方框示意圖。如圖1所示，包含多個開關(guān)管的開關(guān)電路Al將輸入電壓源Vin進(jìn)行斬波而產(chǎn)生一高頻脈動電壓，該高頻脈動電壓通過由諧振電感Lr、諧振電容Cr等組成的諧振網(wǎng)絡(luò)A2進(jìn)行諧振變換， 使變壓器iTr的初級繞組(primary winding)產(chǎn)生電壓變化，而將電能通過變壓器Tr傳送至連接于次級繞組(secondary winding)的濾波整流輸出電路A3濾波及整流而產(chǎn)生輸出電壓Vo。其中，濾波整流輸出電路A3往往包括輸出電容Co，整流開關(guān)管Sw (例如二極管， M0SFET)等，有時也包含輸出濾波電感Lo。需要補(bǔ)充說明的是，變壓器存在激磁電感和漏感，它們也可以是諧振網(wǎng)絡(luò)的一部分。例如在LLC線路中，當(dāng)電路的開關(guān)頻率低于LLC諧振網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率的情況下，激磁電感參與諧振，此時諧振網(wǎng)絡(luò)也包含了變壓器的激磁電感。請參閱圖2并配合圖1，圖2為傳統(tǒng)單相半橋LLC諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。如圖2所示，其主要特點(diǎn)之一為初級繞組側(cè)的開關(guān)管S1A2的導(dǎo)通為零電壓導(dǎo)通 (zero voltage switching，ZVS)，而關(guān)斷為諧振關(guān)斷；當(dāng)電路的開關(guān)頻率低于LLC諧振網(wǎng)絡(luò)
, 1 1
的諧振頻率人=--且高于人-Ut ^t λ r
2· π-^Lr- Cr2·π· ^(Lr +Lm)- Cr次級繞組側(cè)的開關(guān)管D1, D2會零電流關(guān)斷，其中Lm為變壓器Tr的激磁電感，該電感也可以通過在變壓器Tr外與變壓器Tr初級繞組并聯(lián)一個獨(dú)立的電感得到。由于該電路具備了軟開關(guān)的工作條件，所以開關(guān)損耗很小，更因?yàn)殡娐芳軜?gòu)簡單，因此被廣泛應(yīng)用于例如IXD-TV、筆記本電腦(Notebook)、通信設(shè)備以及服務(wù)器的供電電路。傳統(tǒng)單相半橋LLC諧振變換電路雖然有很多好處，但是也有其缺點(diǎn)。比較大的缺點(diǎn)是隨著功率的增加，特別是輸出電流的增加，輸出濾波器上的電流紋波會增加很多，從而導(dǎo)致輸出電壓Vo的紋波增大。為了降低輸出的紋波，必須加大輸出電容Co，甚至于輸出側(cè)設(shè)置較復(fù)雜的兩級式濾波電路，而這些降低輸出紋波的手段，一方面增加了元件數(shù)目與體積大小，另一方面也增加了成本。當(dāng)然，隨著輸出電流Io的增大，輸入電流Iin的紋波也會對應(yīng)增加，為了降低輸入電流以及輸出電流的紋波，兩相交錯諧振模式的直流-直流電源轉(zhuǎn)換電路常常被采用。在專利號EP1331723A2中，提出了兩相交錯半橋LLC諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路，其中兩相電路的初級繞組側(cè)的開關(guān)管在控制上存在90度相移，且開關(guān)頻率相同。采用該交錯技術(shù)以后， 輸出電流和輸入電流的紋波都會大幅度降低。然而，隨著功率的進(jìn)一步提高，兩相交錯控制諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路也無法滿足要求，需要使用多相交錯諧振模式的直流-直流電源轉(zhuǎn)換電路，例如三相交錯控制的諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路以更加有效的減小輸出電流Io和輸入電流Iin的紋波。請參閱圖3，其為一種傳統(tǒng)三相交錯半橋LLC諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。如圖3所示，每一相電路P1，P2，P3的輸入側(cè)與輸出側(cè)分別并聯(lián)連接在一起，每一相電路Pl，P2，P3彼此之間除了輸入側(cè)與輸出側(cè)有連接關(guān)系外，并沒有其他的連接關(guān)系。其中各相電路Pl，P2，P3的第一控制信號Sla，S2a, S3a與第二控制信號Slb，S2b, S3b分別為互補(bǔ)關(guān)系；各相電路Pl，P2，P3的第一控制信號Sla，S2a, S3a之間相位差為120度，對應(yīng)各相電路 Pl, P2，P3的第二控制信號Slb，S2b，S3b之間相位差也為120度。上述的這些方案應(yīng)用于耗電量較高的電子產(chǎn)品時，在各相電路中相互對應(yīng)的元件參數(shù)，例如諧振電容值(crl, Cr2, Cr3)或、諧振電感值(Lrl, Lr2, Lr3)以及激磁電感值(Lml，Lm2， Lm3),必需毫無偏差地相同的情況下，才能使各相電路具有相同大小的電流值，且相位差為 120度。從目前大規(guī)模生產(chǎn)的元件能夠達(dá)到的精確度來看，一般電感標(biāo)示的電感值與實(shí)際的電感值之間具有-15% +15%的偏差量(tolerance)，而電容標(biāo)示的電容值與實(shí)際的電容值之間具有-20 % +20%的偏差量，若要進(jìn)一步提高元件的精確度，價格往往會成倍上升。由此可知，一般同樣標(biāo)示值的元件例如電感、電容等，電感與電容彼此之間實(shí)際的電感值與電容值具有偏差量，會造成每相電路的諧振頻率有差異，且差異值的范圍相當(dāng)大，在同樣的輸入輸出條件下，由于元件的一致性不好，傳統(tǒng)多相交錯諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路的工作點(diǎn)也會隨之有很大的變化。請參閱圖4，其為圖3的電流波形示意圖。如圖3所示，每一相電路因?yàn)閷?yīng)的元件彼此之間實(shí)際電感值與電容值具有偏差量，導(dǎo)致第一相電流h、 第二相電流i2以及第三相電流i3的電流峰值大為不同。由上述可知，傳統(tǒng)多相交錯諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路若各相電路中相互對應(yīng)的元件參數(shù)之間有一點(diǎn)偏差量，就會造成各相電路之間的電流值發(fā)生很大的偏差，各相電路中變壓器的初級側(cè)(primary side)以及次級側(cè) (secondary side)的電流值會嚴(yán)重不對稱，使整體電源轉(zhuǎn)換電路的功率損失(power loss) 增加且效率降低甚至于電路的電子元件損壞，無法運(yùn)行。Sanken公司的一篇公開于2001年3月23日的日本專利JP200178449中也發(fā)現(xiàn)此問題，可由此專利的圖3得知各相電路不均流的情況。針對這個問題，該專利提出一個具體的解決方法，請參閱圖5，其為專利號JP200178449的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。如圖 5所示，每一相電路的諧振網(wǎng)絡(luò)回路上串聯(lián)連接一個耦合電感，分別為L12、L22和L32，這三個耦合電感彼此之間互相耦合，通過此額外串聯(lián)連接的耦合電感L12，L22，L32使每一相電路之間有較好的均流。此方法需要在每一相電路中額外加入一個元件，不但會降低電源轉(zhuǎn)換電路的效率，應(yīng)用于電子產(chǎn)品時更會增加電子產(chǎn)品的體積。因此，如何發(fā)展一種可改善上述公知技術(shù)缺陷的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，于提供較高輸出電流至負(fù)載或電子產(chǎn)品時，可以有效地降低輸入輸出電流的紋波、輸入電流的電流值以及輸出電壓的紋波大小，更不用加大輸出電容或于輸出側(cè)設(shè)置較復(fù)雜的兩級式濾波電路，元件數(shù)目不會增加、體積較小且成本較低，同時電路簡單可以應(yīng)用于液晶電視(LCD-TV)、筆記本電腦、手持式通信裝置以及服務(wù)器。此外，于各相對應(yīng)的元件參數(shù)之間有偏差量或選用偏差量較大的元件時，在不考慮相位差下，不但不會造成各相電路之間的電流值發(fā)生很大的電流差值， 更不會導(dǎo)致多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電子元件損壞而無法運(yùn)行。各相電路中變壓器的初級側(cè)與次級側(cè)的電流值較對稱，整體多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的功率損失較小且效率較高。負(fù)載處于高度耗電或高電流例如滿載時，多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路可提供較快速的響應(yīng)及良好的穩(wěn)定度。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方式為提供一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路， 用以接收輸入電壓源的電能而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載，且總相數(shù)大于等于三，多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路包括多個開關(guān)電路，其中每個開關(guān)電路的輸入側(cè)連接于輸入電壓源的端點(diǎn)與第一參考端；多個變壓器，每一個變壓器具有初級繞組與次級繞組；多個輸出整流電路，每一個輸出整流電路對應(yīng)連接于多個變壓器的其中一個變壓器的次級繞組，用以整流而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載；諧振網(wǎng)絡(luò)，為多相對稱的連接關(guān)系，具有多個對稱端和多相分支，諧振網(wǎng)絡(luò)的每一個對稱端分別對應(yīng)連接于多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)，多相分支共同連接于不同于輸入電壓源的正端點(diǎn)和第一參考端的諧振共接端并形成星形連接；以及控制電路，分別連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)輸出電壓控制多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源的電能選擇性地傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一較廣義實(shí)施方式為提供一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，用以接收輸入電壓源的電能而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載，且總相數(shù)大于等于三，多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路包括多個開關(guān)電路，其中每個開關(guān)電路的輸入側(cè)連接于輸入電壓源的正端點(diǎn)與第一參考端；多個變壓器，每一個變壓器具有初級繞組與次級繞組；多個輸出整流電路， 每一個輸出整流電路對應(yīng)連接于多個變壓器的其中一個變壓器的次級繞組，用以整流而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載；諧振網(wǎng)絡(luò)，為多相對稱的連接關(guān)系，具有多個對稱端、多相分支與環(huán)形電路，環(huán)形電路的每一個環(huán)形接點(diǎn)連接于多相分支對應(yīng)的一相分支，且諧振網(wǎng)絡(luò)的每一個對稱端分別對應(yīng)連接于多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)；以及控制電路，分別連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)輸出電壓控制多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源的電能選擇性地傳送至諧振網(wǎng) 為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一較廣義實(shí)施方式為提供一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，用以接收輸入電壓源的電能而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載，且總相數(shù)大于等于三，該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路包括多個開關(guān)電路，其中每個開關(guān)電路的輸入側(cè)連接于輸入電壓源的正端點(diǎn)與第一參考端；多個變壓器，每一個變壓器具有初級繞組與次級繞組；多個輸出整流電路，每一個輸出整流電路對應(yīng)連接于多個變壓器的其中一個變壓器的次級繞組，用以整流而產(chǎn)生輸出電壓至負(fù)載；諧振網(wǎng)絡(luò)，為多相對稱的連接關(guān)系，具有多個對稱端與環(huán)形電路，環(huán)形電路的每一個環(huán)形接點(diǎn)連接于多個對稱端對應(yīng)的一個對稱端，且諧振網(wǎng)絡(luò)的每一個對稱端分別對應(yīng)連接于多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)；以及控制電路，分別連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)輸出電壓控制多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源的電能選擇性地傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)。綜上所述，本發(fā)明的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路于提供較高輸出電流至負(fù)載或電子產(chǎn)品時，可以有效地降低輸入輸出電流的紋波、輸入電流的電流峰值以及輸出電壓的紋波大小，更不用加大輸出電容或于輸出側(cè)設(shè)置較復(fù)雜的兩級式濾波電路，元件數(shù)目不會增加、體積較小且成本較低，同時電路簡單可以應(yīng)用于液晶電視(LCD-TV)、服務(wù)器，以及通信系統(tǒng)等。此外，于各相對應(yīng)的元件參數(shù)之間有偏差量或選用偏差量較大的元件時，不會造成各相電路之間的電流值發(fā)生很大的電流差值，因此，不會導(dǎo)致多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電子元件損壞而無法運(yùn)行。各相電路中變壓器的初級側(cè)與次級側(cè)的電流值較對稱，整體多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的功率損失較小且效率較高。負(fù)載處于高度耗電例如滿載時，多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路可提供較快速的響應(yīng)及良好的穩(wěn)定度。


圖1 為傳統(tǒng)諧振模式的直流-直流電源轉(zhuǎn)換電路的電路方框示意圖。圖2 為傳統(tǒng)單相半橋LLC諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖3 為傳統(tǒng)三相交錯半橋LLC諧振模式的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。
圖4 為圖3的電流波形示意圖。圖5 為專利號JP200178449的電源轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖6 為本發(fā)明較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電路方框示意圖。圖7 為本發(fā)明較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖8 為圖7的諧振網(wǎng)絡(luò)的等效電路示意圖。圖9A 為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的信號時序示意圖。圖9B 為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電路波形示意圖。圖9C 為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的另一波形示意圖。圖IOA 為表格2的輸出電流值與均流誤差值的對應(yīng)關(guān)系圖。圖IOB 為表格4的輸出電流值與均流誤差值的對應(yīng)關(guān)系圖。圖11 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖12 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖13 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖14 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖15 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。圖16 為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下Al 開關(guān)電路A2 諧振網(wǎng)絡(luò)A3:濾波整流輸出電路 Tr:變壓器Lr 諧振電感Cr 諧振電容Co:輸出電容Sw:整流開關(guān)管
S1, S2:開關(guān)管D1, D2:開關(guān)管Lo 輸出濾波電感Pl，P2，P3 每一相電路L12，L22，L32 耦合電感1:多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路2:負(fù)載Ila Ild 第一 四開關(guān)電路 12 諧振網(wǎng)絡(luò)12a 12d 第一 四對稱端121 諧振網(wǎng)絡(luò)的另一部分122a 122c 第一 三環(huán)形接點(diǎn) 14 輸出濾波電路13a 13d 第一 四輸出整流電路15:控制電路COMl 第一參考端COM2 第:二參考端Kr 諧振共接端
T 廣 Irl T 1YA第一 四變壓器Nlp 初級繞組
Nls--N4s次級繞組Qi,a Aa 第一開關(guān)
Qib^-Q4bA-Ap . 弟一.開關(guān)D1,a D4a 第一二極管
Dlb- D uAbA-Ap . 弟一.二極管Dlc 第三二極管
Dld^ D第四I 二極管Lri Lrt:第一 四諧振電感
τ 廣 ijIiil T第— 四激磁電感Z1 第一 三相等效電抗
Γ 廣 Wi Γ W4第一 四主諧振電容
CrIb Cr3b 弟—一 三次諧振電容
Vin輸入電壓源Vo 輸出電壓
V1--V4 第一-四相電壓ii i4^一 四相電流
i。i ‘ --W‘ \ χο4第— 四輸出整流電流Ic)輸出電流
-- 0Ia S第— 控制信號Iin 輸入電流
S -- 0Ib SA-Ap . 弟一.控制信號CSE al 第一均流誤差值
CSE_a2 弟二均流誤差值CSE bl 第三均流誤差值
CSEb2 第四均流誤差值Qlc^‘Q3c 第三開關(guān)
Qid'-Q3d第四開關(guān)Qie--Q3e 第五開關(guān)
Qid'-Q3d第六開關(guān)Cla-- C3a:第一分壓電容
Clc--C3c第— 第三相電容Γ - [lb- Ca3:第二分壓電容
Dle--D3e第— 整流二極管D - Lllf-D3f 第二整流二極管
Kla--K3a第— 連接K - lvIb-K3b 第二連接端
Klc- K IV3c 笛二>R——連接端 - °lc-S3c 第三控制信號
S - 0Id S第四控制信號 - °le-S3e 第五控制信號
S - 0If S °3f第六控制信號
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。請參閱圖6，其為本發(fā)明較佳實(shí)施例的多相(大于等于三相)開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電路方框示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1用以接收輸入電壓源Vin 的電能而產(chǎn)生額定的輸出電壓Vo至負(fù)載2，在本實(shí)施例中，該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1為三相，其包括第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib、第三開關(guān)電路11c、諧振網(wǎng)絡(luò)12、第一變壓器Tri、第二變壓器Trf、第三變壓器Iri、第一輸出整流電路13a、第二輸出整流電路13b、第三輸出整流電路13c、輸出濾波電路14以及控制電路15。其中，第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib以及第三開關(guān)電路Ilc的輸入連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1的輸入，第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib以及第三開關(guān)電路Ilc的輸出分別對應(yīng)連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12 的第一對稱端12a、第二對稱端12b以及第三對稱端12c，用以接收輸入電壓源Vin的電能而分別產(chǎn)生第一相電壓V1、第二相電壓V2以及第三相電壓V3。在本實(shí)施例中，第一激磁電感Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感Lm3分別并聯(lián)連接于第一變壓器Tri的初級繞組Nlp、第二變壓器Trt的初級繞組Rp以及第三變壓器Iri 的初級繞組N%。這些激磁電感可以是變壓器Tri、i;2、i;3本身的激磁電感，也可以通過在變壓器Tri、Tr2, Tr3外分別并聯(lián)一個獨(dú)立的電感得到。諧振網(wǎng)絡(luò)12的一部分包含第一激磁電感Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感 Lm3，且與諧振網(wǎng)絡(luò)的另一部分121構(gòu)成三相對稱的連接關(guān)系，用以分別根據(jù)第一相電壓義、 第二相電壓V2以及第三相電壓V3形成諧振關(guān)系(resonant)，對應(yīng)產(chǎn)生第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3流入諧振網(wǎng)絡(luò)12，且通過諧振網(wǎng)絡(luò)12的特性分別使第一變壓器Tri 的初級繞組Nlp、第二變壓器Trt的初級繞組以及第三變壓器Iri的初級繞組的電壓產(chǎn)生變化，而對應(yīng)使第一變壓器Tri的次級繞組Nls、第二變壓器Trf的次級繞組Rs以及第三變壓器Iri的次級繞組N3s產(chǎn)生感應(yīng)電壓。第一輸出整流電路13a、第二輸出整流電路13b以及第三輸出整流電路13c的輸入側(cè)分別對應(yīng)連接于第一變壓器Tri的次級繞組Nls、第二變壓器Trt的次級繞組N2s以及第三變壓器Tri的次級繞組N3s，而第一輸出整流電路13a、第二輸出整流電路13b以及第三輸出整流電路13c的輸出側(cè)連接于輸出濾波電路14的輸入側(cè)，用以分別實(shí)現(xiàn)整流功能。輸出濾波電路14用以減小輸出電壓Vo的紋波，其輸出側(cè)連接于負(fù)載2。當(dāng)然在實(shí)際運(yùn)用時，各變壓器的次級側(cè)也可以采用這樣的結(jié)構(gòu)即每一個輸出整流電路的輸出側(cè)都可以連接到各自對應(yīng)的輸出濾波電路的輸入側(cè)，用以分別實(shí)現(xiàn)各自的整流濾波功能，而各個對應(yīng)的輸出濾波電路的輸出側(cè)則共同連接于負(fù)載?？刂齐娐?5分別連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1的輸出、第一開關(guān)電路Ila的控制端、第二開關(guān)電路lib的控制端以及第三開關(guān)電路Ilc的控制端，用以根據(jù)輸出電壓Vo 等信號產(chǎn)生第一相的第一控制信號Sla、第一相的第二控制信號Slb、第二相的第一控制信號 S2a、第二相的第二控制信號、第三相的第一控制信號以及第三相的第二控制信號S3b， 通過第一相的第一控制信號Sla、第一相的第二控制信號Slb、第二相的第一控制信號S2a、第二相的第二控制信號S2b、第三相的第一控制信號以及第三相的第二控制信號Sa分別控制第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib以及第三開關(guān)電路Ilc導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源 Vin的電能選擇性地經(jīng)由第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib以及第三開關(guān)電路Ilc傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12，對應(yīng)使第一開關(guān)電路11a、第二開關(guān)電路lib以及第三開關(guān)電路Ilc分別產(chǎn)生第一相電壓V1、第二相電壓V2以及第三相電壓V3。第一相的第一控制信號Sla、第一相的第二控制信號Slb、第二相的第一控制信號、第二相的第二控制信號、第三相的第一控制信號S3a以及第三相的第二控制信號S3b 的開關(guān)頻率是根據(jù)輸出電壓Vo而變化，當(dāng)輸出電壓Vo低于額定電壓值時，控制電路15會減小開關(guān)頻率。反之，當(dāng)輸出電壓Vo高于額定電壓值時，控制電路15會提高開關(guān)頻率。請參閱圖7并配合圖6，圖7為本發(fā)明較佳實(shí)施例的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的詳細(xì)電路示意圖。如圖7所示，第一開關(guān)電路Ila包含第一開關(guān)(ila與第二開關(guān)Ab組成的半橋線路，其中第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Qla的第一端與第二端分別連接于輸入電壓源 Vin的正端點(diǎn)與諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端12a，而第一開關(guān)電路Ila的第二開關(guān)Qlb的第一端與第二端分別連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端12a與第一參考端COMl。至于第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Cila與第二開關(guān)Qn3的控制端則分別連接于控制電路15 (未圖示)， 且接收控制信號Sla和Slb而分別根據(jù)第一相的第一控制信號Sla與第二控制信號Slb導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源Vin的電能選擇性地經(jīng)由第一開關(guān)Aa傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端12a，而產(chǎn)生第一相電壓V1。相似地，第二開關(guān)電路1 Ib包含第一開關(guān)(i2a與第二開關(guān)Ab組成的半橋線路，其中第二開關(guān)電路lib的第一開關(guān)Qh的第一端與第二端分別連接于輸入電壓源Vin的正端點(diǎn)與諧振網(wǎng)絡(luò)12的第二對稱端12b，而第二開關(guān)電路lib的第二開關(guān)Ab的第一端與第二端分別連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第二對稱端12b與第一參考端C0M1。至于第二開關(guān)電路lib的第一開關(guān)Aa與第二開關(guān)Q2b的控制端則分別連接于控制電路15 (未圖示)，且接收控制信號和Slb而分別根據(jù)第二相的第一控制信號Sh與第二控制信號Sa導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源Vin的電能選擇性地經(jīng)由第一開關(guān)傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12的第二對稱端12b，而產(chǎn)生第二相電壓V2。相似地，第三開關(guān)電路Ilc包含第一開關(guān)Q3a與第二開關(guān)Q3b組成的半橋線路，其中第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)的第一端與第二端分別連接于輸入電壓源Vin的正端點(diǎn)與諧振網(wǎng)絡(luò)12的第三對稱端12c，而第三開關(guān)電路Ilc的第二開關(guān)Qa的第一端與第二端分別連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第三對稱端12c與第一參考端C0M1。至于第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)與第二開關(guān)Q3b的控制端分別連接于控制電路15 (未圖示)，且接收控制信號 S3a和Sa而分別根據(jù)第三相的第一控制信號Sh與第二控制信號Sa導(dǎo)通或截止，使輸入電壓源Vin的電能選擇性地經(jīng)由第一開關(guān)(^傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12的第三對稱端12c，而產(chǎn)生第三相電壓V3。在本實(shí)施例中，諧振網(wǎng)絡(luò)12包含第一諧振電感Lri、第二諧振電感L,2、第三諧振電感Lri、第一激磁電感Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感Lm3、第一主諧振電容Cri、第二主諧振電容Crf以及第三主諧振電容(；3。其中，第一主諧振電容Cri、第一激磁電感Lml以及第一諧振電感Lri串聯(lián)連接構(gòu)成第一相分支(branch)，第二主諧振電容C,2、第二激磁電感 Lffl2以及第二諧振電感L,2串聯(lián)連接構(gòu)成第二相分支，第三主諧振電容Cri、第三激磁電感Lm3 以及第三諧振電感Lrt串聯(lián)連接構(gòu)成第三相分支。第一相分支連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端1 與諧振共接端Kr之間，第二相分支連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第二對稱端12b與諧振共接端Kr之間，第三相分支連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第三對稱端12c與諧振共接端Kr之間， 三相分支行成一個星形(Y形)連接，使得諧振網(wǎng)絡(luò)12形成三相對稱。其中，該諧振共接端 Kr是一個不同于第一參考端COMl的一個端點(diǎn)。第一輸出整流電路13a、第二輸出整流電路1 以及第三輸出整流電路13c可以是但不限為半波整流或全波整流，可以使用全橋整流等方式實(shí)現(xiàn)，更可以采用一般的整流二極管整流或是采用同步整流管進(jìn)行同步整流，在本實(shí)施例中，第一輸出整流電路13a、第二輸出整流電路13b以及第三輸出整流電路13c為全橋整流電路。其中，第一輸出整流電路 13a包含第一二極管Dla(Cliode)、第二二極管Dlb、第三二極管Dle以及第四二極管Dld，第一輸出整流電路13a的第一二極管Dla與第二二極管Dlb的陰極端連接于輸出濾波電路14的輸入側(cè)，第一輸出整流電路13a的第三二極管Dlc;與第四二極管Dld的陽極端連接于第二參考端COM2，第一輸出整流電路13a的第一二極管Dla的陽極端與第三二極管Dle的陰極端連接于第一變壓器Tri的次級繞組Nls的一端，第一輸出整流電路13a的第二二極管Dlb的陽極端與第四二極管Dld的陰極端連接于第一變壓器Tri的次級繞組Nls的另一端。至于，第二輸出整流電路13b的第一二極管D2a、第二輸出整流電路13b的第二二極管D2b、第二輸出整流電路13b的第三二極管D2。以及第二輸出整流電路13b的第四二極管D2d、第三輸出整流電路13c的第一二極管D3a、第三輸出整流電路13c的第二二極管D3b、 第三輸出整流電路13c的第三二極管D3e以及第三輸出整流電路13c的第四二極管D3d的連接關(guān)系相似于第一輸出整流電路13a，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，輸出濾波電路14包含輸出電容Co，且連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1的輸出與第二參考端COM2之間，用以消除輸出電壓Vo的高頻噪聲。由于本發(fā)明的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1的諧振網(wǎng)絡(luò)12的連接關(guān)系為多相對稱，因此，諧振網(wǎng)絡(luò)12的電路特性可以簡單地等效為多相的等效阻抗(impedance)，且多相的等效阻抗為多相對稱連接關(guān)系，以下將以三相舉例說明。請參閱圖8并配合圖7，圖8為圖7 的諧振網(wǎng)絡(luò)的等效電路示意圖。如圖8所示，諧振網(wǎng)絡(luò)12等效為第一相等效阻抗&、第二相等效阻抗以及第三相等效阻抗τ,。第一相等效阻抗\連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端1 與諧振共接端Kr之間，第二相等效阻抗\連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第二對稱端12b與諧振共接端Kr之間，第三相等效阻抗L連接于諧振網(wǎng)絡(luò)12的第三對稱端12c與諧振共接端Kr之間。第一相等效阻抗&、第二相等效阻抗\以及第三相等效阻抗&分別包含了諧振網(wǎng)絡(luò)12各分支的阻抗以及個各相的負(fù)載信息等。舉例而言，依據(jù)第一相輸出功率和輸出電壓，可以得到該相負(fù)載阻抗。將該負(fù)載阻抗等效至第一變壓器Tri的初級側(cè)再與第一變壓器Tri的第一激磁電感Lml并聯(lián)，之后再與第一諧振電感Lri、第一主諧振電容Cri串聯(lián)，以此計算的阻抗即為第一相等效阻抗同理可以分別求得第二相等效阻抗\與第三相等效阻抗Z3O為了簡化分析，可以采用諧振電路常用的頻域分析方法，通過電路原理的分析，很容易得到如下公式。其中，第一相電壓V1、第二相電壓V2以及第三相電壓V3的電壓變化量 (幅值)相同，且相位差等于360度除以總相數(shù)，在本實(shí)施例中，相位差為120度，而第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3的關(guān)系式如下
.V1V2 ZiZZZ3V1 Z1//Z2 n、
「nnqnl i =_-_____________^---l--- (丄)，
L 」1 (Z2//Z3)+ Z1 (Z1//Z3)+ Z2 Z1 (Z1//Z2)+ Z3 Z1
.V2V3 Z2//Z1V1 Z2ZfZ3 、
「nnqil ι =_-_________！---^------ (Z)y
L 」2 (Z1//Z3)+ Z2 (Z1//Z2)+ Z3 Z2 (Z2//Z3)+ Z1 Z2
KV,Z2//Ζ,V2 Z1//Z3 U、
「00921 U =-----!-----1------5-1 (3 ) ο
L 」3 {ZJ/Z2) + Z, [Z2IIZ3) ^ Ζ, Z3 {ZJI Ζ,)+ Z2 Z3
由上述第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流I3的關(guān)系式(1)，(2)，(3)中可以看出，每一相的電流不僅和這第一相電壓V1、第二相電壓V2以及第三相電壓V3的幅值和相位相關(guān)，還和第一相等效阻抗4、第二相等效阻抗4以及第三相等效阻抗A相關(guān)。因此， 第一相電壓V1、第二相電壓V2、第三相電壓V3、第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流込皆為向量。當(dāng)?shù)谝恢C振電感Lri、第二諧振電感Lrf以及第三諧振電感Lrt的電感值相等，第一主諧振電容Cri、第二主諧振電容Crf以及第三主諧振電容Crt的電容值相等，第一激磁電感 Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感Lm3的電感值相等，即表示諧振網(wǎng)絡(luò)12中每一相對應(yīng)的元件參數(shù)相等。相對地，第一相等效阻抗&、第二相等效阻抗&以及第三相等效阻抗 Z3會相等，對應(yīng)使第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3相等，且相位差為120度，在不考慮相位差下第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3的電流值實(shí)質(zhì)上相等。當(dāng)?shù)谝恢C振電感Lri、第二諧振電感L,2以及第三諧振電感Lrt的電感值有偏差量， 或第一主諧振電容Cri、第二主諧振電容Crf以及第三主諧振電容Crt的電容值有偏差量，或第一激磁電感Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感Lm3的電感值有偏差量，即表示諧振網(wǎng)絡(luò)12中每一相對應(yīng)的元件參數(shù)有偏差量，會對應(yīng)使第一相等效阻抗&、第二相等效阻抗 Z2以及第三相等效阻抗&有偏差量。從上面關(guān)系式⑴，⑵，(3)可知，第一相電流I1不僅和第一相電壓V1以及第一相等效阻抗\相關(guān)，更與第二相電壓V2、第三相電壓V3、第二相等效阻抗\以及第三相等效阻抗A相關(guān)。第二相電流i2不僅和第二相電壓V2以及第二相等效阻抗4相關(guān)，更與第一相電壓V1、第三相電壓V3、第一相等效阻抗\以及第三相等效阻抗A相關(guān)。第三相電流i3 不僅和第三相電壓V3以及第三相等效阻抗&相關(guān)，更與第一相電壓V1、第二相電壓V2、第一相等效阻抗\以及第二相等效阻抗K相關(guān)。由于，第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3的電流值會受諧振網(wǎng)絡(luò)12中每一相對應(yīng)的元件參數(shù)影響，因此，當(dāng)諧振網(wǎng)絡(luò)12中每一相對應(yīng)的元件參數(shù)有偏差量時， 諧振網(wǎng)絡(luò)12中每一相對應(yīng)的元件參數(shù)會相互作用而影響第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3的電流值，使第一相電流I1、第二相電流i2、第三相電流i3的電流差值可以有效地被降低。請參閱圖9A并配合圖7，圖9A為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的信號時序示意圖。如圖9A所示，第一相的第一控制信號Sla與第二控制信號S^3為互補(bǔ)關(guān)系，當(dāng)?shù)谝幌嗟牡谝豢刂菩盘朣la為高電位的使能狀態(tài)(enable)時，第一相的第二控制信號為低電位的禁能狀態(tài)(disable)，此時，第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Aa會根據(jù)使能狀態(tài)的第一控制信號Sla而導(dǎo)通，輸入電壓源Vin的電能經(jīng)由第一開關(guān)Aa傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端12a，而第一開關(guān)電路Ila的第二開關(guān)(^lb則會根據(jù)禁能狀態(tài)的第二控制信號Slb而截止。 當(dāng)?shù)谝幌嗟牡谝豢刂菩盘朣la為低電位的禁能狀態(tài)時，第一相的第二控制信號Sn^f應(yīng)為高電位的使能狀態(tài)，此時，第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Aa會根據(jù)禁能狀態(tài)的第一控制信號 Sla而截止，輸入電壓源Vin的電能無法經(jīng)由第一開關(guān)Qla傳送至諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端 12a，而第一開關(guān)電路Ila的第二開關(guān)(^lb則會根據(jù)使能狀態(tài)的第二控制信號S^3而導(dǎo)通，使諧振網(wǎng)絡(luò)12的第一對稱端1 通過第二開關(guān)Gllb連接至第一參考端COMl。同樣地，第二相的第一控制信號^^與第二控制信號為互補(bǔ)關(guān)系，第三相的第一控制信號與第二控制信號S3b為互補(bǔ)關(guān)系，而第二開關(guān)電路lib的第一開關(guān)(i2a和第二開關(guān)Ab、第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)和第二開關(guān)Qa—樣會分別根據(jù)第二相的第一控制信號、第二相的第二控制信號S2b、第三相的第一控制信號Sh以及第三相的第二控制信號Sa的使能狀態(tài)或禁能狀態(tài)對應(yīng)導(dǎo)通或截止。在本實(shí)施例中，諧振網(wǎng)絡(luò)12為三相對稱，因此，第一相的第一控制信號Sla、第二相的第一控制信號Sh以及第三相的第一控制信號Sh的相位差設(shè)定為120度，對應(yīng)使第一相電壓V1、第二相電壓V2以及第三相電壓V3的相位差為120度。請參閱圖9B并配合圖7，圖9B為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的電路波形示意圖。如圖9B所示，在tO-tl時間區(qū)間，第一相的第一控制信號Sla、第二相的第二控制信號 S2b以及第三相的第一控制信號Sh為高電位的使能狀態(tài)，對應(yīng)使第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Aa、第二開關(guān)電路lib的第二開關(guān)Q2b以及第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)Q3a導(dǎo)通。在 tl-t2時間區(qū)間，第三相的第一控制信號改變?yōu)榈碗娢坏慕軤顟B(tài)，對應(yīng)第三開關(guān)電路 Ilc的第一開關(guān)Aa截止，所以tl-t2時間區(qū)間為第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)與第二開關(guān)Q3b的死區(qū)時間。此時，正的第三相電流i3會對第三開關(guān)電路Ilc的第二開關(guān)Qa的寄生電容(未圖示)放電，在第三開關(guān)電路Ilc的第二開關(guān)Qa未再次導(dǎo)通之前，第三開關(guān)電路Ilc的第二開關(guān)Qa的寄生電容的電壓值會降低到零電壓值，從而實(shí)現(xiàn)零電壓開通。之后，由于交錯相的工作方式，在t7-t8時間區(qū)間也為第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)Q3a與第二開關(guān)Qa的死區(qū)時間，此時，第三相的第一控制信號與第二控制信號S3b同時為禁能狀態(tài)，對應(yīng)使第三開關(guān)電路Ilc的第一開關(guān)Q3a與第二開關(guān)Q3b同時截止。相似地，在t3-t4時間區(qū)間為第二開關(guān)電路lib的第一開關(guān)Q2a與第二開關(guān)Q2b的死區(qū)時間，在t5-t6時間區(qū)間為第一開關(guān)電路Ila的第一開關(guān)Qla與第二開關(guān)Qlb的死區(qū)時間。請參閱圖9C并配合圖7與圖9B，圖9C為圖7的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的另一波形示意圖。第一輸出整流電路13a輸出的第一輸出整流電流U、第二輸出整流電路1 輸出的第二輸出整流電流i。2以及第三輸出整流電路13c輸出的第三輸出整流電流i。3分別為第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流i3經(jīng)過整流后得到，即是將第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流i3小于零的部分依據(jù)時間軸軸對稱后變成大于零的整流電流。 因此如圖9B所示的第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流i3的相位差為120度，對應(yīng)使圖9C所示的第一輸出整流電路13a輸出的第一輸出整流電流U、第二輸出整流電路 13b輸出的第二輸出整流電流i。2以及第三輸出整流電路13c輸出的第三輸出整流電流i。3 的相位差為60度。由于，第一輸出整流電流U、第二輸出整流電流i。2以及第三輸出整流電流i。3在不同時間為峰值(peak)，因此，第一輸出整流電流U、第二輸出整流電流i。2以及第三輸出整流電流i。3相加后(U+U+iJ的波形會具有較小的紋波，對應(yīng)使多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路 1的輸出電流Io的紋波有效地被降低。同理，第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流i3在不同時間為峰值，因此， 第一相電流I1、第二相電流i2以及第三相電流込相加后(ii+i2+i3)的波形(未圖示)會具有較小的紋波，同樣可以有效地降低多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路1的輸入電流Iin的紋波。請參閱表格1，其為諧振網(wǎng)絡(luò)中每一相的元件參數(shù)值。如表格1所示，第一激磁電感Lml、第二激磁電感Lm2以及第三激磁電感Lm3的平均電感值為99. 6微亨(micro-henry，
15μ H)，依計算式(al)定義并計算三相激磁電感值的偏差度如下
權(quán)利要求
1.一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，用以接收一輸入電壓源的電能而產(chǎn)生一輸出電壓至一負(fù)載，且總相數(shù)大于等于三，該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路包括多個開關(guān)電路，其中每個開關(guān)電路的輸入側(cè)連接于該輸入電壓源的一正端點(diǎn)與一第一參考端；多個初級繞組；多個次級繞組，系各自與對應(yīng)的該初級繞組磁耦合連接；一諧振網(wǎng)絡(luò)，具有多個端點(diǎn)和多相分支，該諧振網(wǎng)絡(luò)的每一個端點(diǎn)分別對應(yīng)連接于該多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)，該多相分支系連接于至少一共接端，且該共接端不同于該輸入電壓源的該正端點(diǎn)和該第一參考端。
2.如權(quán)利要求1所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，更包含多個輸出整流電路，每一個輸出整流電路對應(yīng)連接于該多個次級繞組的其中一次級繞組，用以整流而產(chǎn)生該輸出電壓至該負(fù)載；以及一控制電路，連接于該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與該多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的控制端，用以因應(yīng)該輸出電壓控制該多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使該輸入電壓源的電能選擇性地傳送至該諧振網(wǎng)絡(luò)；其中該諧振網(wǎng)絡(luò)的該多個端點(diǎn)分別與該多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)連接，且為對稱，該多相分支系連接于該共接端并形成一星形連接。
3.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)包含多個主諧振電容與多個諧振電感，該多相分支的每一相分支包含了串聯(lián)連接的該多個主諧振電容的一個主諧振電容以及該多個諧振電感中與該主諧振電容對應(yīng)的一個諧振電感。
4.如權(quán)利要求3所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多個諧振電感分別對應(yīng)為該多個變壓器的每一個變壓器的該初級繞組的漏電感。
5.如權(quán)利要求3所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)更包含多個次諧振電容，且該多個次諧振電容的每一個次諧振電容對應(yīng)連接于該多相分支的一相分支與該第一參考端之間，或連接于該多相分支的一相分支與該輸入電壓源的該正端點(diǎn)之間。
6.如權(quán)利要求3所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多相分支的每一相分支更包含一個激磁電感串聯(lián)連接于該主諧振電容以及該諧振電感。
7.如權(quán)利要求6所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多相分支的每一相分支的該激磁電感為該多個變壓器的一個變壓器的該激磁電感。
8.如權(quán)利要求6所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多相分支的每一相分支的該激磁電感為與該多個變壓器的每一個變壓器的該初級繞組并聯(lián)的獨(dú)立電感。
9.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路更包含至少一輸出濾波電路連接于該多個輸出整流電路與該負(fù)載之間，用以減小該輸出電壓的紋波。
10.如權(quán)利要求9所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該輸出濾波電路包含一輸出電容連接于該多個輸出整流電路。
11.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該控制電路因應(yīng)該輸出電壓產(chǎn)生多相的第一控制訊號，且該多相的第一控制訊號之間具有一相位差。
12.如權(quán)利要求11所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該控制電路因應(yīng)該輸出電壓產(chǎn)生多相的第二控制訊號，且該多相的第二控制訊號與對應(yīng)該多相的第一控制訊號為互補(bǔ)關(guān)系。
13.如權(quán)利要求12所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多相的第一控制訊號與第二控制訊號的開關(guān)頻率因應(yīng)該輸出電壓而變化。
14.如權(quán)利要求11所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該相位差為360度除以總相數(shù)。
15.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多個輸出整流電路為半波整流式或全波整流式電路。
16.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路包含一第一開關(guān)，該第一開關(guān)的第一端、第二端與控制端分別連接于該輸入電壓源的該正端點(diǎn)、該諧振網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的對稱端與該控制電路；以及一第二開關(guān)，該第二開關(guān)的第一端、第二端與控制端分別連接于該諧振網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的對稱端、該第一參考端與該控制電路；其中，該控制電路應(yīng)該輸出電壓控制該多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的該第一開關(guān)與該第一開關(guān)導(dǎo)通或截止，使該輸入電壓源的電能選擇性地傳送至該諧振網(wǎng)絡(luò)。
17.如權(quán)利要求2所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路包含一第三開關(guān)，連接于該輸入電壓源的該正端點(diǎn)與對應(yīng)一相的第一連接端之間； 一第四開關(guān)，連接于對應(yīng)一相的第一連接端與該諧振網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的一對稱端之間； 一第五開關(guān)，連接于該諧振網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的對稱端與對應(yīng)一相的第二連接端之間； 一第六開關(guān)，連接于對應(yīng)一相的第二連接端與該第一參考端之間； 一第一相電容，連接于對應(yīng)一相的第一連接端與第二連接端之間； 一第一分壓電容，連接于該輸入電壓源的該正端點(diǎn)與對應(yīng)一相的第三連接端之間； 一第二分壓電容，連接于對應(yīng)一相的第三連接端與該第一參考端之間； 一第一整流二極管，連接于對應(yīng)一相的第三連接端與第一連接端之間；以及一第二整流二極管，連接于對應(yīng)一相的第二連接端與第三連接端之間； 其中，每一相的該第三開關(guān)、該第四開關(guān)、該第五開關(guān)以及該第六開關(guān)的控制端分別連接于該控制電路，且分別因應(yīng)對應(yīng)的控制訊號導(dǎo)通或截止，使該輸入電壓源的電能選擇性地經(jīng)由該多個開關(guān)電路傳送至該諧振網(wǎng)絡(luò)。
18.如權(quán)利要求1所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，更包含多個輸出整流電路，分別連接于該次級繞組，用以整流而產(chǎn)生該輸出電壓至該負(fù)載；以及一控制電路，連接于該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與該多個開關(guān)電路的每一個開關(guān)電路的控制端，用以應(yīng)該輸出電壓控制該多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止，使該輸入電壓源的電能選擇性地傳送至該諧振網(wǎng)絡(luò)；其中該諧振網(wǎng)絡(luò)的該多個端點(diǎn)分別與該多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)連接，且為對稱，該多相分支系連接于該共接端并形成一環(huán)形連接。
19.如權(quán)利要求18所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)包含多個主諧振電容與多個諧振電感。
20.如權(quán)利要求19所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該環(huán)形電路由該多個主諧振電容互相環(huán)形連接構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求20所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)更包含多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組，該多相分支的每一相分支由該多個諧振電感對應(yīng)的一個諧振電感與該多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組互相串聯(lián)連接構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求19所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該環(huán)形電路由該多個諧振電感互相環(huán)形連接構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求22所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)更包含多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組，該多相分支的每一相分支由該多個主諧振電容對應(yīng)的一個主諧振電容與該多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組互相串聯(lián)連接構(gòu)成。
24.如權(quán)利要求19所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)更包含多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組，該環(huán)形電路由該多個變壓器的每一個變壓器的該初級繞組互相環(huán)形連接構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求24所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該多相分支的每一相分支由該多個主諧振電容對應(yīng)的一個主諧振電容與該多個諧振電感對應(yīng)的一個諧振電感互相串聯(lián)連接構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求19所述的多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，其中該諧振網(wǎng)絡(luò)更包含多個變壓器對應(yīng)的一個變壓器的該初級繞組，該環(huán)形電路由該多個變壓器的每一個變壓器的該初級繞組，該多個主諧振電容對應(yīng)的每一個主諧振電容以及該多個諧振電感對應(yīng)的每一個諧振電感互相環(huán)形連接構(gòu)成。
27.—種控制多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的方法，使該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路接收一輸入電壓源的電能而產(chǎn)生一輸出電壓至一負(fù)載，其中該多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路包含多個開關(guān)電路以及一諧振網(wǎng)絡(luò)，每一該開關(guān)電路具有一輸入側(cè)以及一輸入側(cè)，每一該輸入側(cè)連接于該輸入電壓源的一正端點(diǎn)與一第一參考端，該諧振網(wǎng)絡(luò)具有多個端點(diǎn)和多相分支，該每一個端點(diǎn)分別對應(yīng)連接于該多個開關(guān)電路其中的一個開關(guān)電路的輸出側(cè)，該多相分支連接至少一共接端，且該共接端不同于該輸入電壓源的該正端點(diǎn)和該第一參考端，該方法的步驟包括產(chǎn)生多個第一控制訊號以及多個第二控制訊號，使該輸入電壓源的電能選擇性地傳送至該諧振網(wǎng)絡(luò)；以及控制該多個第一控制訊號之間具有相位差。
28.如權(quán)利要求27所述的控制多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的方法，其中該多個第二控制訊號與該多個第一控制訊號為互補(bǔ)關(guān)系。
29.如權(quán)利要求觀所述的控制多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的方法，其中更包含下列步驟依據(jù)該輸出電壓調(diào)整該多個第一控制訊號以及該多個第二控制訊號。
30.如權(quán)利要求四所述的控制多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的方法，其中于上述依據(jù)該輸出電壓調(diào)整該多個第一控制訊號以及該多個控制訊號的步驟中更包含一子步驟，即當(dāng)該輸出電壓的值低于一額定值時，減少該多個第一控制訊號的開關(guān)頻率以及該多個第二控制訊號的開關(guān)頻率。
31.如權(quán)利要求四所述的控制多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的方法，其中于上述依據(jù)該輸出電壓調(diào)整該多個第一控制訊號以及該多個控制訊號的步驟中更包含一子步驟，即當(dāng)該輸出電壓的值高于一額定值時，增加該多個第一控制訊號的開關(guān)頻率以及該多個第二控制訊號的頻率。
全文摘要
一種多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路，且總相數(shù)大于等于三，其包括多個開關(guān)電路；多個變壓器，每一個變壓器具有初級繞組與次級繞組；多個輸出整流電路，每一個輸出整流電路連接于對應(yīng)一個變壓器的次級繞組；諧振網(wǎng)絡(luò)為多相對稱，具有多個對稱端和多相分支，每一個對稱端分別對應(yīng)連接于一個開關(guān)電路的輸出側(cè)，多相分支共同連接于不同于輸入電壓源的正端點(diǎn)和第一參考端的諧振共接端并形成星形連接；控制電路，分別連接于多相開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的輸出與每一個開關(guān)電路的控制端，用以根據(jù)輸出電壓控制多個開關(guān)電路導(dǎo)通或截止。本發(fā)明可以有效地降低輸入輸出電流的紋波、輸入電流的電流峰值以及輸出電壓的紋波大小，可提供較快速的響應(yīng)及良好的穩(wěn)定度。
文檔編號H02M3/335GK102403907SQ201110350630
公開日2012年4月4日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者劉騰, 周子穎, 應(yīng)建平 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司