[发明专利]降压型直流转换器

说明书

本发明公开了一种降压型直流转换器，可达成零涟波电压特性；零涟波电压于工程上代表接近零的涟波电压。降压型直流转换器包含涟波消除电感器、电能隔离及转换单元、功率开关、第一电容器、第二电容器、第一整流元件、第二整流元件及第一电感器。电能隔离及转换单元包含多个线圈，以将降压型直流转换器分为输入级及输出级。功率开关及第一电容器位于输入级，第一电容器连接于功率开关；第二电容器、第一整流元件、第二整流元件及第一电感器位于输出级，第二电容器连接于第一电感器的一端，第一电感器的另一端连接于第一及第二整流元件。

技术领域

本发明是关于直流转换器，且特别是有关于降压型直流转换器。

背景技术

随着科技的发展，电子产品种类日益增多，如笔记型电脑、移动通讯装置、多媒体播放器等，这些电子产品皆需使用电源转换器来将高电压的交流电源或直流电源转换成一符合需求的低电压且稳定的直流电源，以作为正常运作的电力来源。

传统的降压型电源转换器主要是由控制器、开关元件、二极管、储能电感以及电容器所组成，由于具有结构简单、成本低的特点，因此，已被广泛采用作为电子产品的电源转换器。然而，传统的降压型电源转换器的输出电力具有高输出涟波，这使得输出电压不稳定，并可能影响连接在其后端的负载的操作。

发明内容

本发明为发明者为了纪念其父亲潘恭先生(Mr.Kung Pan)百年冥诞，因此提出一种降压型直流转换器，连接于电源及负载之间。降压型直流转换器包含涟波消除电感器、电能隔离及转换单元、功率开关、第一电感器、第一整流元件、第二整流元件、第一电容器及第二电容器。电能隔离及转换单元电连接于涟波消除电感器，电能隔离及转换单元包含多个线圈，线圈使降压型直流转换器区分为输入级及输出级，其中输入级连接于电源，输出级连接于负载；功率开关位于输入级并电连接于电能隔离及转换单元；第一电容器位于输入级并电连接于电能隔离及转换单元及功率开关；第二电容器位于输出级并电连接于电能隔离及转换单元；第一整流元件位于输出级并电连接于电能隔离及转换单元；第二整流元件位于输出级并电连接于电能隔离及转换单元及第一整流元件；第一电感器位于输出级并电连接于第一整流元件、第二整流元件、第二电容器及负载。当功率开关导通时，第一整流元件导通，第二整流元件截止，涟波消除电感器及第一电感器配合分配电源提供的电力，藉以降低传递至负载的电力的涟波值；当功率开关截止时，第一整流元件截止，第二整流元件导通，涟波消除电感器及第一电容器配合分配电源提供的电力，藉以降低传递至负载的电力的涟波值。

在本发明的一个实施方式中，降压型直流转换器更可以包含输出电容器，输出电容器位于输出级并电连接于第一电感器及第二电容器，并与该负载并联连接。

在本发明的另一实施方式中，涟波消除电感器位于输入级并连接电源、功率开关及第一电容器，涟波消除电感器与第一电容器或第一电感器配合分配电源提供的电力，藉此可以降低输出涟波，甚至达到输出零涟波的效果。

在本发明的再一个实施方式中，涟波消除电感器位于输出级，并连接于第二电容器、第一电感器、输出电容器及负载。涟波消除电感器与第二电容器或第一电感器配合分配电源提供的电力，藉此可以降低输出涟波，甚至达到输出零涟波的效果。

此外，在本发明的降压型直流转换器中，线圈可供配合形成单一个中心抽头变压器，或二个变压器，如此一来，可以为降压型直流转换器的输入级及输出级提供电力隔离效果，且透过调整位于输入级及输出级线圈比，可以更精准地控制降压型直流转换器的输出电压。

附图说明

图1绘示依照本发明第一实施方式的降压型直流转换器的电路图；

图2绘示依照本发明第一实施方式的降压型直流转换器于第一工作模式的电流路径示意图；

图3绘示依照本发明第一实施方式的降压型直流转换器于第二工作模式的电流路径示意图；

图4绘示依照本发明第二实施方式的降压型直流转换器的电路图；