[发明专利]直流电压转换装置

说明书

一种直流电压转换装置，包含一降压转换器、一串联谐振转换器、一变压器、一整流器、一输出电容、一回授电路、及一脉宽调变电路，该降压转换器接收一直流输入电压及一来自该脉宽调变电路的第一控制信号，以产生一第一直流电压，该串联谐振转换器接收该第一直流电压，并受一第二控制信号及一第三控制信号以固定频率及固定空占比的方式控制，而产生一第二交流电压，再经由该变压器及整流器而输出一直流输出电压于该输出电容，以满足一突波负载的电流需求。

技术领域

本发明涉及一种直流电压转换装置，特别是涉及一种应用于突波负载的直流电压转换装置。

背景技术

一般直流电压转换装置，是将非调整的直流电压转换成所需的直流输出电压，且该直流输出电压的电平经调整后，会比该直流输入电压的电平来得低；换句话说，此直流输出电压不管直流输入电压有无变化，或是输出负载是否变动，都必须使直流输出电压的电平保持在稳定的状态，并降压到所需的额定值。

市面上某些电子产品，如音响喇叭，在作为一直流电压转换器的负载时，该类型负载具有在短暂时间内，抽取大电流的特性。该类型负载称为突波负载(surge load)，在该短暂时间所抽取的电流称为突波电流。由于该突波电流的大小往往是平常负载电流的数十倍；若要使用一般的电源供应器，对于现有的直流电压转换器在设计时，为能提供比平常负载电流大数十倍的该突波电流，其改善方式是必须加大变压器的元件尺寸，才能避免磁性元件饱和，以及在负载侧并联设置有许多个电容器以提供极大的容值，才能避免输出电压降超出输出范围。但现有改善方式因为加大变压器尺寸、以及需要设置许多个电容器等情况下，如此反而造成直流电压转换器的整体体积变大，进而影响到电源供应器整体的电源转换效率，形成电源管理上的问题并增加成本。

发明内容

本发明的目的是在突波负载的应用下，使用比一般设计更小尺寸的变压器，而使整体体积较小，并有效防制输出电压因输入电压及输出突波电流变动而受到影响，进而提高使用寿命及提升电源转换效率，以实现成本较低的直流电压转换装置。

本发明直流电压转换装置，用于接收一直流输入电压，并输出一直流输出电压，且包含一降压转换器、一串联谐振转换器、一变压器、一整流器、及一输出电容。

该降压转换器接收该直流输入电压及一相关该直流输出电压的第一控制信号，并根据该第一控制信号，输出一第一直流电压。

该串联谐振转换器电连接该降压转换器，并接收来自该降压转换器的第一直流电压、一第二控制信号、及一第三控制信号，并根据该第二及第三控制信号，输出一第二交流电压。

该变压器电连接该串联谐振转换器，且接收该第二交流电压，并包括一位于一次侧的第一绕组，及位于二次侧的一第二绕组与一第三绕组，每一绕组具有一极性的第一端及一第二端，该第一绕组电连接该串联谐振转换器，该第三绕组的第一端电连接该第二绕组的第二端。

该整流器电连接该变压器的第二绕组的第一端及第三绕组的第二端，并接收一第四控制信号及一第五控制信号。

该输出电容包括一电连接该变压器的第二绕组的第二端的第一端，及一电连接该整流器的第二端，该整流器根据该第四控制信号及第五控制信号，将该变压器的第二绕组的第一端及第三绕组的第二端间的跨压，输出为该直流输出电压于该输出电容的二端间。

本发明的直流电压转换装置，该直流电压转换装置还包含一回授电路与一脉宽调变电路，其中，回授电路电连接该输出电容的第一端及第二端，并根据该直流输出电压的大小，产生一中间信号；脉宽调变电路电连接该回授电路及该降压转换器，并接收来自该回授电路的中间信号及一参考电压，以产生该第一控制信号。