专利名称：具附加线圈的顺送式转换电路的制作方法
技术领域：
一种具附加线圈的顺送式转换电路，尤指一种于变压器指次级绕组连接一附加线圈、一返驰二极管，以提供一能量回收路径的顺送式转换电路。
背景技术：
请参考图1，为现有顺送式转换电路电路示意图。其中转换电路主要由功率开关Q1、变压器T1、二极管D1、D2，以及输出电感L0输出电容C0所组成，其工作原理简述如下如图1所示，当功率开关Q1导通时，输入电压V1会供应到变压器T1的初级绕组N1上。此时在变压器T1的次级绕组N2，会感应出与N1绕组相应的电压，所以能量就会顺送至次级电路，并经由二极管D1与输出电感L0，然后顺送到负载端(Load)；同时，在初级绕组上会渐渐有磁化电流(MagnetizingCurrent)流过，并有磁能量存储于其中。在此阶段二极管D2处于逆向偏压状态。
复参考图1，当功率开关断开时，变压器T1上的绕组极性会因储存于其中的磁能量返驰而逆转，如此会使得二极管D1逆向不导通而二极管D2则进入导通状态。
此时负载端的能量由输出电容C0，及输出电感L0所存储的磁能量、经由二极管D2来提供。
复参考图1，由于顺送式转换电路其在功率开关Q1导通期间，变压器T1初级绕组N1会有磁化电流流通，而其能量将存储在变压器T1的磁场中。而当功率开关Q1断开时，若是转换电路中没有提供电压箝制(Voltage Clamping)或能量回收(Energy Recovery)的路径时，则所存储的能量会释放于功率开关Q1上，产生很大的返驰电压，特别在功率开关Q1的切换次数频率下，会导致功率开关Q1的毁坏。
参考图2，为现有具吸收网路的顺送式转换电路电路示意图。在现有技术中由利用一吸收网路SN通过一返驰二极管D3连接于变压器T1的初级绕组N1上，用来作为电压箝制或能量回收的路径，该吸收网路SN由一二极管D3、一电阻器R、与一电容器C组成。
请参考图3，为现有具重设绕组的顺送式转换电路电路示意图。在现有技术中更有利用一撷取绕组N3缠绕临近于变压器T1的初级绕组N1，该撷取绕组N3通过返驰二极管D3连接到输入电压VI，用来作为能量回收的路径，将能量回收至输入电压VI。
请参考图4，为现有具活轮式二级(Freewheeling Diodes)的顺送式转换电路电路示意图。其中转换电路利用二组切换开关Q1、Q2搭配二活轮二极管D4、D5，来让变压器T1的初级绕组N1可以借助该活轮二极管交替动作，用以达到输入电压VI的取得以及能量的回收等目的。
请参考图5，为现有具EMI电场屏蔽的顺送式转换电路电路示意图。为了防止由变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2间的电场偶合所引致的电磁干扰现象，所以在现有技术中，更有在转换电路的初级绕组N1与次级绕组N2介面上，分别设置有一电场屏蔽EM。该电场屏蔽EM其一端分别连接与初级绕组N1与次级绕组N2的一定电位端，用以阻断初次级间交变电场的偶合。
请参考图6，为现有具屏蔽绕组的顺送式转换电路电路示意图。其中，转换电路设置一屏蔽绕组N4在变压器T1的二次测，其一端连接到次级绕组N2的一次级参考端g，另一端则空接，且其绕线相位及匝数与其相对应的初级绕组介面层相当，致使其上的交变电场与所相对应的初级绕组界面层的交变电场相若，因而把初次级间的电位差相抵消，用以避免由变压器T1的初级绕组N1与次级绕组N2间的电场偶合所引致的电磁干扰现象。但是，屏蔽绕组N4由于其一端为空接、没有负载，其品质因数可以很高，因此在转换电路高频的工作中，屏蔽绕组N4很容易因自我谐振(Self-Resonance)现象，二产生有害的电磁干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明具附加线圈的顺送式转换电路，利用一附加线圈连接整流二极管，提供一能量回收路径，并经由电路拓扑的设计，可以作为初级绕组N1与次级绕组N2间的电场屏蔽。
本发明一种具附加线圈的顺送式转换电路，利用一变压器的初级绕阻连接到一电源及一切换开关，以形成以初级电路。并，变压器的初级绕组通过以转换电路连接到一输出电容，以形成以次级电路，用以提供电力到并接于该输出电容的以负载使用。
再者，转换电路中更有一附加线圈，其一端连接于该次级绕组的一端，另一端通过一返驰二极管连接到该输出电容。借此，该附加线圈连接该返驰二极管，在该切换开关断开时，提供一能量回收路径，将该切换开关导通时该电源所存储于该变压器的能量，回收至该输出电容，并借助该输出电容，以箝制初级绕组所感应的返驰电压。
本发明一种具附加线圈的顺送式转换电路，其更可以利用该附加线圈，固定临近设置于变压器初级绕组，并连接于变压器的次级绕组，用来作为初级绕组与次级绕组间的电场屏蔽，从而提供改善电磁干扰的作用。
为了进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而该附图仅提供参考于说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1为现有顺送式转换电路电路示意图；图2为现有具吸收网路的顺送式转换电路电路示意图；图3为现有具重设绕组的顺送式转换电路电路示意图；图4为现有具活轮式切换开关的顺送式转换电路电路示意图；图5为现有具EMI电场屏蔽的顺送式转换电路电路示意图；图6为现有具评比绕组的顺送式转换电路电路示意图；及图7为本发明具附加线圈的顺送式转换电路电路示意图。
其中，
现有Q1 功率开关T1 变压器D1、D2 二极管L0输出电感
C0输出电容N1 初级绕组N2 次级绕组Load 负载端SN 吸收网路D3 返驰二极管R电阻器C电容器N3 撷取绕组VI 输入电压Q1、Q2 切换开关D4、D5 二极管EM 固定的电场屏蔽N4 屏蔽绕组G初级参考端g次级参考端本发明1顺送式转换电路T1 变压器N1 初级绕组N2 次级绕组VI 电源Q1 切换开关G初级参考端P1 初级电路P2 次级电路12 电力转换电路C0输出电容L0输出电感Load 负载
D1 顺送二极管D2 活轮二极管D3 返驰二极管g次级参考端具体实施方式
请参考图7，为本发明具附加线圈的顺送式转换电路电路示意图。本发明一种具附加线圈的顺送式转换电路1，利用一变压器T1的一初级绕组N1连接到一电源VI、一切换开关Q1及一初级参考端G，以形成一初级电路P1。并，变压器T1的次级绕组N2通过一电力转换电路12连接到一输出电容C0，以形成一次级电路P2，且用以提供电力到并接于该输出电容C0的一负载使用。
再者，顺送式转换电路1中更有一附加线圈N3，其一端连接于次级绕组N2的一端，另一端通过一返驰二极管D3连接到该输出电容C0。借此，该附加线圈N3连接该返驰二极管D3，在该切换开关Q1断开时，提供一能量回收路径，将该切换开关Q1导通时该电源VI所存储于该变压器T1的磁能量，回收至该输出电容C0，并借助该输出电容C0，以箝制初级绕组N2所感应的以返驰电压。
再参考图7，其中该附加线圈N3，设置于该初级绕组N1与该次级绕组N2之间，并，其绕组上交变电场的相位与该初级绕组N1上的相同。同时，该附加线圈N3的线圈绕组匝数n，与其所相对应的初级绕组介面层的线圈匝数相若。并，该电力转换电路12，借助以顺送二极管D1的一端连接于该次级绕组N2的一端，另一端通过以输出电感L0连接到该输出电容C0。并，该次级绕组N2的另一端，连接于一次级参考端g、该输出电容C0，并通过一活轮二极管D2连接到该输出电感L0。
如上述说明中，当切换开关Q1导通时，该输入电源VI会供应到变压器T1的初级绕组N1上，此时，变压器T1绕组上会渐渐有磁化电流流过，并将能量存储于其中。同时，在变压器T1的次级绕组N2上，会感应与N1绕组相当的电压，所以此能量就会顺送转移至次级绕组N2，并经由顺送二极管D1与储能元件L0，然后传送到负载，而此时活轮二极管D2则会处于逆向偏压状态。
再参考图7，当切换开关Q1断开时，变压器T1上的绕组极性会反转，如此会使得顺送二极管D1变成逆向不导通，而活轮二极管D2则进入导通状态。此时负载的能量由输出电容C0，及输出电感L0所存储的能量，经由活轮二极管D2来提供。
在图7中，由于顺送式转换电路1其在切换开关Q1导通期间，能量会转移输出到负载，而变压器T1初级绕组N1中会有磁化电流流过，而其能量将存储在变压器T1的磁场中。而当切换开关Q1断开时，此能量会通过该附加线圈N3、该返驰二极管D3传送到该输出电容C0，以提供一能量回收路径。能量回收路径将该存储于该变压T1的磁能量，回收至该输出电容C0，并借助该输出电容C0，用以箝制初级绕组N1在该切换开关Q1断开时，所感应的一返驰电压。因而可以保护该切换开关Q1不因返驰电压或功率过大而损坏。
再参考图7，该附加线圈N3可用以防止顺送式转换电路中变压器T1，其初级绕组N1与次级绕组N2间因电场偶合而诱发电磁干扰现象。并且，可以改善现有技术中，因为评比绕组的一端空接，衍生出高频电磁干扰的缺点。
综上所述，本发明具附加线圈顺送式转换电路，设置有一附加线圈N3，其一端连接于变压器T1的次级绕组N2一端，另一端通过一返驰二极管D3连接到该输出电容C0。借此，该附加线圈N3连接该返驰二极管D3，在该切换开关断开时，提供一能量回收路径，将该切换开关导通时电源VI所存储于该变压器T1的磁能量，回收至该输出电容C0，以箝制变压器T1的初级绕组N1所感应的返驰电压。如上述说明中，本发明更可以利用该附加线圈N3，固定临近设置于变压器T1的初级绕组N1，并连接变压器T1的次级绕组N2，用来作为初级绕组N1与次级绕组N2间的电场屏蔽作用。
上述所揭露的附图、说明，仅为本发明的实施例而已，本领域普通技术人员依据上述的说明可进行相应的改进和变更，但这些改变仍属于本发明的权利要求保护范围。
权利要求
1.一种具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，包括有一变压器，具有一初级绕组与一次级绕组，该初级绕组连接一电源及一切换开关，以形成一初级电路，并，该次级绕组通过一电力转换电路连接到一输出电容，以形成一次级电路，用以提供电力到并接于该输出电容的一负载使用；一附加线圈，其一端连接于该次级电路的一参考电位，另一端通过一返驰二极管连接到该输出电容；该附加线圈连接该返驰二极管，在该切换开关断开时，提供一能量回收路径，将该切换开关导通时该电源所存储于该变压器的磁能量，回收至该输出电容，并借助该输出电容，用以箝制初级绕组在该切换开关断开时所感应的一返驰电压。
2.如权利要求1所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该附加线圈，设置于该初级绕组与该次级绕组之间，其绕组上对地的电场相位与该初级绕组上对地的电场相位相同。
3.如权利要求1所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该附加线圈的线圈绕组匝数，相当于与其相对应的初级绕组的线圈匝数；其绕组上对地的电场强度与该所相对应的初级绕组介面层的对地电场强度相同。
4.如权利要求1所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该电力转换电路，包括有一顺送二极管，其一端连接于该次级绕组之一端，并，该次级绕组的另一端，连接于一参考端；一活轮二极管，其一端系连接于该顺送二极管的另一端，并其另一端，连接于该参考端；及一输出电感，其一端连接于顺送二极管的另一端，并其另一端，连接于该输出电容与该负载。
5.一种具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，包括有一变压器，具有一初级绕组与一次级绕组，该初级绕组连接一电源及一切换开关，以形成一初级电路，并，该次级绕组通过一电力转换电路连接到一负载，以形成一次级电路；一附加线圈，其一端连接于该初级电路的一参考电位，另一端通过一返驰二极管连接到一辅助电容以提供电力到与其并接的一初级负载使用；该附加线圈连接该返驰二极管，在该切换开关断开时，提供以能量回收路径，将该切换开关导通时该电源所存储于该变压器的磁能量，回收至该辅助电容，并借助该辅助电容，用以箝制初级绕组在该切换开关断开时所感应的一返驰电压。
6.如权利要求5所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该附加线圈，设置于该初级绕组与该次级绕组之间，并，其绕组上对地的电场相位与该次级绕组上对地的电场相位相同。
7.如权利要求5所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该附加线圈的线圈绕组匝数，相当于其所相对应的次级绕组的线圈匝数；其绕组上对地的电场强度与该所相应的次级绕组介面层的对地电场强度相同。
8.如权利要求5所述的具附加线圈的顺送式转换电路，其特征在于，该电力转换电路，包括有一顺送二极管，其一端连接于该次级绕组的一端，并，该次级绕组的另一端，连接于一参考端；一活轮二极管，其一端连接于该顺送二极管的另一端，并其另一端，连接于该参考端；及一输出电感，其一端连接于该顺动二极管的另一端，并其另一端，连接于该负载。
全文摘要
一种具附加线圈的顺送式转换电路，于一变压器的次级绕组连接一附加线圈，以提供一电场屏蔽及一能量回收路径，包括有一变压器，其初级绕组系连接一电源及一切换开关，并，其次级绕组通过一电力转换电路连接到一输出电容，以提供电力到与其并接的一负载使用；一附加线圈，连接于次级绕组，并通过一返驰二极管连接到该输出电容；借此，该附加线圈连接该返驰二极管，系在该切换开关断开时，提供该能量回收路径，将该切换开关导通时该电源所存储于该变压器的能量，回收至该输出电容，并借助该输出电容，用以箝制初级绕组在该切换开关断开时所感应的一返驰电压。
文档编号H02M3/24GK1734911SQ20041005841
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月11日 优先权日2004年8月11日
发明者陈颂业, 何国斌 申请人:栢怡国际股份有限公司