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TW201332272A - 高昇壓直流－直流轉換器及其方法 - Google Patents

高昇壓直流－直流轉換器及其方法 Download PDF

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TW201332272A
TW201332272A TW101102720A TW101102720A TW201332272A TW 201332272 A TW201332272 A TW 201332272A TW 101102720 A TW101102720 A TW 101102720A TW 101102720 A TW101102720 A TW 101102720A TW 201332272 A TW201332272 A TW 201332272A
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TW
Taiwan
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capacitor
switch
diode
voltage
converter
Prior art date
Application number
TW101102720A
Other languages
English (en)
Inventor
Hong-Tzer Yang
Yu-Pin Hung
Original Assignee
Univ Nat Cheng Kung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Univ Nat Cheng Kung filed Critical Univ Nat Cheng Kung
Priority to TW101102720A priority Critical patent/TW201332272A/zh
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Abstract

本發明係揭露一種昇壓轉換器及其方法，該轉換器包含一耦合電感，具有一一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感，一倍壓電路，連接於該二次側繞組，以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。

Description

高昇壓直流-直流轉換器及其方法
本發明涉及高昇壓轉換器，尤指一種具有一耦合電感(coupled inductor)、一倍壓電路(voltage doubler)與一箝位電容(clamping capacitor)之高昇壓直流-直流轉換器。
各類型轉換器，例如：昇壓/降壓/昇降壓轉換器的使用日漸廣泛，如何進一步改善其缺點，以針對，例如：昇壓轉換器的效益提升與損耗降低做出貢獻，俾降低能源消耗，實為一值得深思的問題。
上述提高昇壓轉換器效率與降低其損耗的議題，通常可從提升昇壓轉換器的昇壓比、降低昇壓轉換器所需的元件數、降低開關元件的額定電壓、降低輸入電流漣波以及回收電路之漏感能量等幾個面向來改進，以提升效益、增加可靠度、降低成本和節約能源。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「高昇壓直流-直流轉換器及其方法」。
本案之主要目的在於提供一種具有一耦合電感、一倍壓電路與一箝位電容之高昇壓轉換器，可達成高昇壓比而不受責任週期(duty ratio)侷限；本發明所提出之高昇壓轉換器可降低昇壓轉換器所需的元件數、降低開關元件的額定電壓、降低輸入電流漣波以及回收電路之漏感能量至輸出電容，進而提高轉換器的效率。
本案之又一主要目的在於提供一種直流-直流昇壓轉換器，包含一磁化電感，一耦合電感，具有一連接於該磁化電感之一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感，一倍壓電路，連接於該二次側繞組，以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
本案之下一主要目的在於提供一種昇壓轉換器，包含一耦合電感，具有一一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感，一倍壓電路，連接於該二次側繞組，以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
本案之再一主要目的在於提供一種用於一直流-直流昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、一開關、連接於該磁化電感與該開關之一耦合電感、連接於該開關與該耦合電感之一箝位電容和一連接於該耦合電感之一倍壓電路，包含下列之步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制；以及利用該箝位電容以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失。
本案之另一主要目的在於提供一種用於一昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、連接於該磁化電感之一耦合電感與一連接於該耦合電感之一倍壓電路，包含一步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制。
為了讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明所提出之高昇壓直流-直流轉換器，結合一三繞組耦合電感與一倍壓電路，以增加該轉換器之一電壓昇壓比而不受一開關之一責任週期之侷限；另包括一箝位電容以箝制該轉換器之一開關跨壓，使該開關之一電壓應力可維持於一較低之準位，故可使用具有一較低額定功率與一較低導通電阻之該開關，同時亦可降低該開關上之一電壓突波，進而減少該轉換器之一切換損失與一導通損失；並使該轉換器之一輸入電流操作於一連續導通模式以降低一電流漣波，同時亦提高了該轉換器之一輸入濾波器之一可靠度及一壽命。
第一圖是顯示一依據本發明構想之較佳實施例之一高昇壓直流-直流轉換器之電路圖。在第一圖中，該直流-直流昇壓轉換器包含一磁化電感Lm，一耦合電感11，具有一連接於該磁化電感Lm之一次側繞組N1、一二次側繞組N2與一三次側繞組N3，其中該一次側繞組N1為該轉換器之一主電感，一倍壓電路12，連接於該二次側繞組N2，以及一箝位電容Cc，連接於該三次側繞組N3。
如第一圖所示之該昇壓轉換器，更包括一直流輸入電源(提供一輸入電壓Vin)、一輸出電容C3、一漏感Lk、一第一二極體D1與一主電路，其中該主電路包括該主電感N1、一開關S與一第二二極體D2，該直流輸入電源、該箝位電容Cc、該輸出電容C3、該主電感N1、該磁化電感Lm、該漏感Lk與該開關S各具一第一端與一第二端，該第一二極體D1與該第二二極體D2各具一陽極與一陰極，該磁化電感Lm之該第一端連接該一次側繞組N1之該第一端與該直流輸入電源之該第一端，該磁化電感Lm之該第二端連接該一次側繞組N1之該第二端與該漏感Lk之該第一端，該漏感Lk之該第二端連接該開關S之該第一端、該三次側繞組N3之該第一端與該箝位電容Cc之該第一端，該三次側繞組N3之該第二端連接該第一二極體D1之該陽極，該第一二極體D1之該陰極連接該箝位電容Cc之該第二端與該第二二極體D2之該陽極，該第二二極體D2之該陰極連接該輸出電容C3之該第一端，該輸出電容C3之該第二端連接該直流輸入電源之該第二端、該開關S之該第二端與一接地，該箝位電容Cc用於箝制該開關S之一跨壓，使該開關S之一電壓應力維持於一相對較低之準位，以降低該開關S之一電壓應力與該開關S之一電壓突波，俾減少該開關S之一切換損失與一導通損失，且該耦合電感11與該倍壓電路12用於增加該昇壓轉換器之一昇壓比，使該昇壓比不受該昇壓轉換器之一責任週期之限制。其中，該耦合電感11為一三繞組耦合電感。
在第一圖中，該昇壓轉換器更包括一負載RL，其中該倍壓電路12更包括一第三二極體D3與一第四二極體D4和一第一電容C1與一第二電容C2，該負載RL、該第一電容C1與該第二電容C2各具一第一與一第二端，該第三二極體D3與該第四二極體D4各具一陽極與一陰極，該二次側繞組N2之該第一端連接該第一電容C1之該第二端與該第二電容C2之該第一端，該二次側繞組N2之該第二端連接該第三二極體D3之該陰極與該第四二極體D4之該陽極，該第四二極體D4之該陰極連接該第一電容C1之該第一端與該負載RL之該第一端，該第三二極體D3之該陽極連接該第二電容C2之該第二端與該輸出電容C3之該第一端，且該負載RL之該第二端連接該輸出電容C3之該第二端。
以下為如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器之一電路操作模式分析(共計分為5個模式)。
A.　模式1[t0-t1]
第二圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式1時之等效電路圖。當t=t 0時，開關S導通，磁化電感L m兩端的電壓等於輸入電壓V in，故磁化電感L m開始儲能，電流隨著斜率V in/L m線性增加，同時漏感L k亦以相同斜率開始儲能。
在此模式下，二極體D 1、D 2與D 3皆為反向偏壓，僅二極體D 4為正向偏壓。當此模式時，電容器C 1、C 2和C 3釋放能量至輸出負載端，當主開關S打開時，進入下一個模式。
B .　模式2[t1-t2]
第三圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式2時之等效電路圖。t=t 1時，開關S截止，少量的漏感電流i Lk開始對開關上的寄生電容儲能，因此開關S兩端電壓V ds增加。在此期間，二極體D 1、D 2與D 3被反向偏壓，二極體D 4為正向偏壓(與模式1相同)。負載能量由電容C 1、C 2與C 3提供。當通過二極體D 4之電流i D4減小到零時，進入下一個模式。
C.　模式3[t2-t3]
第四圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式3時之等效電路圖。在此模式下，磁化電感L m向耦合電感11的二次側繞組N2與三次側繞組N3釋放能量。因此二極體D 3導通，能量轉移至第二電容C 2，二次側的二極體D 4反向偏壓。二極體D 1導通，箝位電容C c開始充電。
在模式3時，L K的漏感能量通過箝位電容C c開始對輸出電容C 3釋能，由於漏感L K釋放能量，使D 2導通，通過D 2的電流i D2開始慢慢減少。因此第一與第二電容C 1和C 2與輸出電容C 3持續供應能量至負載RL。當通過箝位電容C c的電流i Cc被釋放到零時，則將進入下一個模式。
D.　模式4[t3-t4]
第五圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式4時之等效電路圖。在此模式下，箝位電容C c開始透過耦合電感11儲存磁化電感L m釋放的能量，漏感L k持續釋放能量至輸出電容C 3，而此模式下二極體D 4仍保持反向偏壓。
在模式4時，二極體D 1、D 2與D 3導通，而流經三個二極體的電流i D1、i D2與i D3逐漸下降。此外第一與第二電容C 1和C 2與輸出電容C 3持續供應能量至負載。在這模式下，漏電流i Lk和第二二極體電流i D2自然減少到零。因此可避免第二二極體D 2之逆向恢復問題。當漏感L k的能量被釋放到零時，則進入下一個模式。
E.　模式5[t4-t5]
第六圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式5時之等效電路圖。在這個模式下，磁化電感Lm經由耦合電感11持續釋放能量至其二次與三次側。此時二極體D1與D3依然導通，但iD1和iD3逐漸減少。Lm通過耦合電感11對箝位電容Cc釋能，當開關S再次導通，則運轉模式又回到模式1開始循環。
第七圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器之時序波形圖。在第七圖中顯示了：該開關S之閘極與源極間電壓Vgs、該開關S之汲極與源極間電壓Vds、箝位電容Cc之跨壓VCc以及流經電感Lm與Lk、二極體D1-D4以及箝位電容Cc之電流：iLm、iLk、iD1-iD4和iCc。
第八圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器和參考文獻1-4之電壓昇壓比與責任週期之對應關係比較圖。由第八圖可知，本發明所提出之高昇壓轉換器較參考文獻1(J. W. Baek,M. H. Ryoo,T. J. Kim,D. W. Yoo,and J. S. Kim,“High Boost Converter Using Voltage Multiplier Voltage,”Industrial Electronics Society,2005. IECON 2005. 31st Annual Conference of IEEE,2005.)、參考文獻2(G. V. Torrico-Bascope,S. A. Vasconcelos,R. P. Torrico-Bascope,F. L. M. Antunes,D. S. de Oliveira,and C. G. C. Branco,“A High Step-Up DC-C Converter Based on Three-State Switching Cell,”IEEE International Symposium on Industrial Electronics,vol. 2,pp. 998-1003,July,2006.)、參考文獻3(J. M. Kwon and B. H. Kwon,“High Step-Up Active-Clamp Converter With Input-Current Doubler and Output-Voltage Doubler for Fuel Cell Power Systems,”IEEE Transactions on Power Electronic,vol. 24,no. 1,pp. 108-115,Jan. 2009.)、參考文獻4(K. C. Tseng and T. J. Laing,“Novel high-efficiency step-up converter,”in Proceedings IEEE Electric Power Application,vol. 151,no. 2,pp.182-190,Mar. 2004.)及傳統的返馳轉換器(flyback converter)具更佳之電壓昇壓比特性。
第九圖是顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器和參考文獻1、2與4之標準化的電壓應力與責任週期之對應關係比較圖(其中，耦合電感11之匝數比為n=n 1=3與n 2=1.5，其中，n 1=N 1/N 2和n 2=N 3/N 2)。由第九圖可知，本發明所提出之高昇壓直流-直流轉換器之電壓應力要比參考文獻1、參考文獻2、參考文獻4及傳統的返馳轉換器低。
實施例：
1.一種直流-直流昇壓轉換器，包含：一磁化電感；一耦合電感，具有一連接於該磁化電感之一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感；一倍壓電路，連接於該二次側繞組；以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
2.根據實施例1所述之昇壓轉換器，更包括一直流輸入電源、一輸出電容、一漏感、一第一二極體與一主電路，其中該主電路包括該主電感、一開關與一第二二極體，該直流輸入電源、該箝位電容、該輸出電容、該主電感、該磁化電感、該漏感與該開關各具一第一端與一第二端，該第一與該第二二極體各具一陽極與一陰極，該磁化電感之該第一端連接該一次側繞組之該第一端與該直流輸入電源之該第一端，該磁化電感之該第二端連接該一次側繞組之該第二端與該漏感之該第一端，該漏感之該第二端連接該開關之該第一端、該三次側繞組之該第一端與該箝位電容之該第一端，該三次側繞組之該第二端連接該第一二極體之該陽極，該第一二極體之該陰極連接該箝位電容之該第二端與該第二二極體之該陽極，該第二二極體之該陰極連接該輸出電容之該第一端，該輸出電容之該第二端連接該直流輸入電源之該第二端、該開關之該第二端與一接地，該箝位電容用於箝制該開關之一跨壓，使該開關之一電壓應力維持於一相對較低之準位，以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失，且該耦合電感與該倍壓電路用於增加該昇壓轉換器之一昇壓比，使該昇壓比不受該昇壓轉換器之一責任週期之限制。
3.根據實施例1或2所述之昇壓轉換器，更包括一負載，其中該倍壓電路更包括一第三與一第四二極體與一第一與一第二電容，該負載、該第一與該第二電容各具一第一與一第二端，該第三與該第四二極體各具一陽極與一陰極，該二次側繞組之該第一端連接該第一電容之該第二端與該第二電容之該第一端，該二次側繞組之該第二端連接該第三二極體之該陰極與該第四二極體之該陽極，該第四二極體之該陰極連接該第一電容之該第一端與該負載之該第一端，該第三二極體之該陽極連接該第二電容之該第二端與該輸出電容之該第一端，且該負載之該第二端連接該輸出電容之該第二端。
4.一種昇壓轉換器，包含：一耦合電感，具有一一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感；一倍壓電路，連接於該二次側繞組；以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
5.根據實施例4所述之昇壓轉換器，更包括一磁化電感、一直流輸入電源、一輸出電容、一漏感、一第一二極體與一主電路，其中該主電路包括該主電感、一開關與一第二二極體，該直流輸入電源、該箝位電容、該輸出電容、該主電感、該磁化電感、該漏感與該開關各具一第一端與一第二端，該第一與該第二二極體各具一陽極與一陰極，該磁化電感之該第一端連接該一次側繞組之該第一端與該直流輸入電源之該第一端，該磁化電感之該第二端連接該一次側繞組之該第二端與該漏感之該第一端，該漏感之該第二端連接該開關之該第一端、該三次側繞組之該第一端與該箝位電容之該第一端，該三次側繞組之該第二端連接該第一二極體之該陽極，該第一二極體之該陰極連接該箝位電容之該第二端與該第二二極體之該陽極，該第二二極體之該陰極連接該輸出電容之該第一端，該輸出電容之該第二端連接該直流輸入電源之該第二端、該開關之該第二端與一接地，該箝位電容用於箝制該開關之一跨壓，使該開關之一電壓應力維持於一相對較低之準位，以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失，且該耦合電感與該倍壓電路用於增加該昇壓轉換器之一昇壓比，使該昇壓比不受該昇壓轉換器之一責任週期之限制。
6.根據實施例4或5所述之昇壓轉換器，更包括一負載，其中該倍壓電路更包括一第三與一第四二極體與一第一與一第二電容，該負載、該第一與該第二電容各具一第一與一第二端，該第三與該第四二極體各具一陽極與一陰極，該二次側繞組之該第一端連接該第一電容之該第二端與該第二電容之該第一端，該二次側繞組之該第二端連接該第三二極體之該陰極與該第四二極體之該陽極，該第四二極體之該陰極連接該第一電容之該第一端與該負載之該第一端，該第三二極體之該陽極連接該第二電容之該第二端與該輸出電容之該第一端，且該負載之該第二端連接該輸出電容之該第二端。
7.一種用於一直流-直流昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、一開關、一連接於該磁化電感與該開關之耦合電感、一連接於該開關與該耦合電感之箝位電容和一連接於該耦合電感之倍壓電路，包含下列之步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制；以及利用該箝位電容以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失。
8.根據實施例7所述之方法，其中該利用該箝位電容步驟更包括一步驟：藉由該箝位電容以箝制該開關之一跨壓，使該開關之該電壓應力維持於一相對較低之準位，俾降低該開關之該電壓應力與該開關之該電壓突波，以減少該開關之該切換損失與該導通損失。
9.　一種用於一昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、一連接於該磁化電感之耦合電感與一連接於該耦合電感之倍壓電路，包含一步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制。
10.根據實施例9所述之方法，更包括一步驟：利用該箝位電容以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失。
綜上所述，本發明在於提供一種具有一耦合電感、一倍壓電路與一箝位電容之高昇壓轉換器，可達成高昇壓比而不受責任週期侷限；本發明所提出之高昇壓轉換器可降低昇壓轉換器所需的元件數、降低開關元件的額定電壓、降低輸入電流漣波以及回收電路之漏感能量至輸出電容，進而提高轉換器的效率，故其確實具有進步性與新穎性。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
11．．．耦合電感
12．．．倍壓電路
第一圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例之一高昇壓直流-直流轉換器之電路圖；
第二圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式1時之等效電路圖；
第三圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式2時之等效電路圖；
第四圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式3時之等效電路圖；
第五圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式4時之等效電路圖；
第六圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器運作於電路操作模式5時之等效電路圖；
第七圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器之時序波形圖；
第八圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器和參考文獻1-4之電壓昇壓比與責任週期之對應關係比較圖；以及
第九圖：其係顯示一如第一圖所示之該高昇壓直流-直流轉換器和參考文獻1、2與4之標準化的電壓應力與責任週期之對應關係比較圖。
11．．．耦合電感
12．．．倍壓電路

Claims (10)

  1. 一種直流-直流昇壓轉換器，包含：一磁化電感；一耦合電感，具有一連接於該磁化電感之一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感；一倍壓電路，連接於該二次側繞組；以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之昇壓轉換器，更包括一直流輸入電源、一輸出電容、一漏感、一第一二極體與一主電路，其中該主電路包括一主電感、一開關與一第二二極體，該直流輸入電源、該箝位電容、該輸出電容、該主電感、該磁化電感、該漏感與該開關各具一第一端與一第二端，該第一與該第二二極體各具一陽極與一陰極，該磁化電感之該第一端連接該一次側繞組之該第一端與該直流輸入電源之該第一端，該磁化電感之該第二端連接該一次側繞組之該第二端與該漏感之該第一端，該漏感之該第二端連接該開關之該第一端、該三次側繞組之該第一端與該箝位電容之該第一端，該三次側繞組之該第二端連接該第一二極體之該陽極，該第一二極體之該陰極連接該箝位電容之該第二端與該第二二極體之該陽極，該第二二極體之該陰極連接該輸出電容之該第一端，該輸出電容之該第二端連接該直流輸入電源之該第二端、該開關之該第二端與一接地，該箝位電容用於箝制該開關之一跨壓，使該開關之一電壓應力維持於一相對較低之準位，以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失，且該耦合電感與該倍壓電路用於增加該昇壓轉換器之一昇壓比，使該昇壓比不受該昇壓轉換器之一責任週期之限制。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之昇壓轉換器，更包括一負載，其中該倍壓電路更包括一第三與一第四二極體與一第一與一第二電容，該負載、該第一與該第二電容各具一第一與一第二端，該第三與該第四二極體各具一陽極與一陰極，該二次側繞組之該第一端連接該第一電容之該第二端與該第二電容之該第一端，該二次側繞組之該第二端連接該第三二極體之該陰極與該第四二極體之該陽極，該第四二極體之該陰極連接該第一電容之該第一端與該負載之該第一端，該第三二極體之該陽極連接該第二電容之該第二端與該輸出電容之該第一端，且該負載之該第二端連接該輸出電容之該第二端。
  4. 一種昇壓轉換器，包含：一耦合電感，具有一一次側繞組、一二次側繞組與一三次側繞組，其中該一次側繞組為該轉換器之一主電感；一倍壓電路，連接於該二次側繞組；以及一箝位電容，連接於該三次側繞組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之昇壓轉換器，更包括一磁化電感、一直流輸入電源、一輸出電容、一漏感、一第一二極體與一主電路，其中該主電路包括該主電感、一開關與一第二二極體，該直流輸入電源、該箝位電容、該輸出電容、該主電感、該磁化電感、該漏感與該開關各具一第一端與一第二端，該第一與該第二二極體各具一陽極與一陰極，該磁化電感之該第一端連接該一次側繞組之該第一端與該直流輸入電源之該第一端，該磁化電感之該第二端連接該一次側繞組之該第二端與該漏感之該第一端，該漏感之該第二端連接該開關之該第一端、該三次側繞組之該第一端與該箝位電容之該第一端，該三次側繞組之該第二端連接該第一二極體之該陽極，該第一二極體之該陰極連接該箝位電容之該第二端與該第二二極體之該陽極，該第二二極體之該陰極連接該輸出電容之該第一端，該輸出電容之該第二端連接該直流輸入電源之該第二端、該開關之該第二端與一接地，該箝位電容用於箝制該開關之一跨壓，使該開關之一電壓應力維持於一相對較低之準位，以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失，且該耦合電感與該倍壓電路用於增加該昇壓轉換器之一昇壓比，使該昇壓比不受該昇壓轉換器之一責任週期之限制。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之昇壓轉換器，更包括一負載，其中該倍壓電路更包括一第三與一第四二極體與一第一與一第二電容，該負載、該第一與該第二電容各具一第一與一第二端，該第三與該第四二極體各具一陽極與一陰極，該二次側繞組之該第一端連接該第一電容之該第二端與該第二電容之該第一端，該二次側繞組之該第二端連接該第三二極體之該陰極與該第四二極體之該陽極，該第四二極體之該陰極連接該第一電容之該第一端與該負載之該第一端，該第三二極體之該陽極連接該第二電容之該第二端與該輸出電容之該第一端，且該負載之該第二端連接該輸出電容之該第二端。
  7. 一種用於一直流-直流昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、一開關、一連接於該磁化電感與該開關之耦合電感、一連接於該開關與該耦合電感之箝位電容和一連接於該耦合電感之倍壓電路，包含下列之步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制；以及利用該箝位電容以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該利用該箝位電容步驟更包括一步驟：藉由該箝位電容以箝制該開關之一跨壓，使該開關之該電壓應力維持於一相對較低之準位，俾降低該開關之該電壓應力與該開關之該電壓突波，以減少該開關之該切換損失與該導通損失。
  9. 一種用於一昇壓轉換器之控制方法，其中該轉換器包括一磁化電感、一連接於該磁化電感之耦合電感與一連接於該耦合電感之倍壓電路，包含一步驟：利用該耦合電感與該倍壓電路以提升該轉換器之一電壓昇壓比，使其不受該轉換器之一責任週期之限制。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，更包括一步驟：利用該箝位電容以降低該開關之一電壓應力與該開關之一電壓突波，俾減少該開關之一切換損失與一導通損失。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103780086A (zh) * 2014-01-23 2014-05-07 江苏杰瑞科技集团有限责任公司 基于耦合电感倍压结构的双输出母线型高增益变换器
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