全桥式谐振转换电路的制作方法

本实用新型涉及一种全桥式谐振转换电路，尤指一种以双变压器实施的全桥式谐振转换电路。

背景技术：

经查，中国实用新型专利案cn106329940a、cn103595259b以及中国实用新型专利案cn206341145u分别揭露以双变压器实施的谐振转换电路。但，前述专利采用的llc谐振电路于不同电力输入路径时，将导致连接于后端的双变压器次级出现相位差，使得双变压器的后级电路不易进行控制。除此之外，当前专利所揭电路更令双变压器次级发生高频振荡，而使接续于双变压器后级的电子组件需具备较高的耐压条件，导致研制成本增加。

技术实现要素：

本实用新型主要目的在于解决现有电路容易造成变压器次级出现限位差及高频震荡所衍生的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种全桥式谐振转换电路，包含一全桥整流单元，包含第一连接端以及第二连接端；一谐振单元，连接该第一连接端与该第二连接端，该谐振单元包含一第一谐振电感、一谐振电容及第二谐振电感，该谐振电容串联于该第一谐振电感或该第二谐振电感；一第一变压器，包含一串联于该第一谐振电感的第一初级绕组以及一与该第一初级绕组产生磁耦合的第一次级绕组；一第二变压器，包含一与该第一初级绕组串联并连接该第二谐振电感的第二初级绕组，以及一与该第二初级绕组产生磁耦合并与该第一次级绕组并联的第二次级绕组；以及一同步整流单元，连接该第一次级绕组与该第二次级绕组。

一实施例中，该第一次级绕组包含一第一子绕组，一与该第一子绕组连接的第二子绕组，一连接该第一子绕组的第一输出端，一连接该第二子绕组的第二输出端，一连接于该第一子绕组与该第二子绕组之间的第一抽头输出端，该第二次级绕组包含一第三子绕组，一与该第三子绕组连接的第四子绕组，一连接该第三子绕组的第三输出端，一连接该第四子绕组的第四输出端，一连接于该第三子绕组与该第四子绕组之间且与该第一抽头输出端连接的第二抽头输出端。

一实施例中，该第一子绕组与该第二子绕组的极性与该第一初级绕组的极性相同，该第三子绕组与该第四子绕组的极性与该第二初级绕组的极性相同。

一实施例中，该全桥整流单元包含一第一桥臂与一第二桥臂，该第一桥臂包含一第一开关以及一与该第一开关串联的第二开关，该第一开关与该第二开关之间形成该第一连接端，该第二桥臂包含一第三开关以及一与该第三开关串联的第四开关，该第三开关与该第四开关之间形成该第二连接端。

一实施例中，该同步整流单元包含一电力基准，一连接该第一抽头输出端与该第二抽头输出端的电力输出端，一连接该第一输出端与该电力基准的第五开关，一连接该第二输出端与该电力基准的第六开关，一连接该第三输出端与该电力基准的第七开关以及一连接该第四输出端与该电力基准的第八开关。

一实施例中，该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第六开关、该第七开关以及该第八开关分别为一金氧半场效晶体管。

一实施例中，该同步整流单元包含一电力基准，一连接该第一抽头输出端与该第二抽头输出端的电力输出端，一连接该第一输出端与该电力基准的第五开关，一连接该第二输出端与该电力基准的第六开关，一连接该第三输出端与该电力基准的第七开关以及一连接该第四输出端与该电力基准的第八开关。

一实施例中，该第五开关、该第六开关、该第七开关以及该第八开关分别为一金氧半场效晶体管。

一实施例中，该同步整流单元包含至少一连接该电力输出端与该电力基准的电容。

一实施例中，该全桥整流单元包含一第一桥臂与一第二桥臂，该第一桥臂包含一第一开关以及一与该第一开关串联的第二开关，该第一开关与该第二开关之间形成该第一连接端，该第二桥臂包含一第三开关以及一与该第三开关串联的第四开关，该第三开关与该第四开关之间形成该第二连接端。

通过本实用新型前述实施，相较于现有具有以下特点：本实用新型该谐振单元采对称方式设置该第一谐振电感与该第二谐振电感，令电力无论是由该第一连接端或该第二连接端进入，该第一变压器与该第二变压器的磁滞均为相同，令该第一变压器与该第二变压器的输出不会出现相位差，让该同步整流单元的控制得以优化，进而提升该全桥式谐振转换电路的整体效率。除此之外，本实用新型电路减少了该第一次级绕组及该第二次级绕组的串联回路高频震荡，而降低该同步整流单元所属开关于导通瞬间产生的突波，使该同步整流单元所属开关的耐压条件得以降低。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例的电路示意图。

图2示出本实用新型另一实施例的电路示意图。

图3示出本实用新型设于变压器次级的开关的工作波形示意图。

图4示出现有设于变压器次级的开关的工作波形示意图。

具体实施方式

本实用新型详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

请参阅图1，本实用新型提供一种全桥式谐振转换电路10，该全桥式谐振转换电路10可用于一电源供应器或一车用电力系统上，其中，该电源供应器可为一般大众所用atx规格电源供应器、服务器所用电源供应器或工业用电源供应器。进一步地，该全桥式谐振转换电路10包含一全桥整流单元11、一谐振单元12、一第一变压器13、一第二变压器14以及一同步整流单元15。其中，该全桥整流单元11作为该全桥式谐振转换电路10与一外部电力连接的部分，该外部电力进入该全桥整流单元11后将被整流后提供后端电路(如谐振单元12)。此外，该全桥整流单元11包含一第一连接端111及一第二连接端112，需了解到，本文所指该第一连接端111与该第二连接端112非指该全桥整流单元11用以连接该外部电力的部分。该全桥整流单元11将根据控制而以该第一连接端111输出或该第二连接端112输出电力，具体来说，一实施例中，该全桥整流单元11包含一第一桥臂113与一第二桥臂114，该第一桥臂113包含一第一开关115以及一与该第一开关115串联的第二开关116，该第一开关115与该第二开关116之间形成该第一连接端111，该第二桥臂114包含一第三开关117以及一与该第三开关117串联的第四开关118，该第三开关117与该第四开关118之间形成该第二连接端112。为避免死区(deadtime)发生，该第一开关115导通时，该第二开关116截止，而该第三开关117导通时，该第四开关118截止。此外，该第一桥臂113与该第二桥臂114的控制亦为交错，具体来说，该第一开关115导通时，该第三开关117截止，该第四开关118导通。因此，该第二开关116导通时，该第三开关117导通，该第四开关118则截止。如此一来，该全桥整流单元11实施时，将依这些开关(115、116、117、118)的控制状况而以该第一连接端111或该第二连接端112输出电力。一实施例中，该第一开关115、该第二开关116、该第三开关117以及该第四开关118可分别为一金氧半场效晶体管(mosfet)。再者，该第一开关115、该第二开关116、该第三开关117以及该第四开关118于实施时分别受一控制模块(图中未示)控制。

此外，该谐振单元12为一llc架构，该谐振单元12连接该第一连接端111与该第二连接端112。该谐振单元12包含一第一谐振电感121、一谐振电容122以及一第二谐振电感123，该谐振电容122可串联于该第一谐振电感121或该第二谐振电感123。举例说明，于图1所示实施例中，该谐振电容122一端是与该第二谐振电感123串联，另端则是与该第二连接端112连接。此外，于图2所示实施例中，该谐振电容122则是一端与该第一谐振电感121串联，另端则是与该第一连接端111连接。另一方面，该第一变压器13包含一串联于该第一谐振电感121的第一初级绕组131以及一与该第一初级绕组131产生磁耦合的第一次级绕组132。此外，该第二变压器14包含一与该第一初级绕组131串联并连接该第二谐振电感123的第二初级绕组141，以及一与该第二初级绕组141产生磁耦合并与该第一次级绕组132并联的第二次级绕组142，该第一次级绕组132与该第二次级绕组142分别连接该同步整流单元15。

承上，本实用新型该谐振单元12是采对称方式设置该第一谐振电感121与该第二谐振电感123，令该第一谐振电感121至该第二初级绕组141的磁路距离与该第二谐振电感123至该第一初级绕组131的磁路距离相同，使电力无论是由该第一连接端111或该第二连接端112进入，该第一变压器13与该第二变压器14的磁滞均为相同，令该第一变压器13与该第二变压器14的输出不会出现相位差，让该同步整流单元15的控制得以优化，进而提升该全桥式谐振转换电路10的整体效率。

请再次参阅图1，于一实施例中，该第一次级绕组132包含一第一子绕组133，一与该第一子绕组133连接的第二子绕组134，一连接该第一子绕组133的第一输出端135，一连接该第二子绕组134的第二输出端136，一连接于该第一子绕组133与该第二子绕组134之间的第一抽头输出端137。此外，该第二次级绕组142包含一第三子绕组143，一与该第三子绕组143连接的第四子绕组144，一连接该第三子绕组143的第三输出端145，一连接该第四子绕组144的第四输出端146，一连接于该第三子绕组143与该第四子绕组144之间且与该第一抽头输出端137连接的第二抽头输出端147。进一步地，该第一子绕组133与该第二子绕组134的极性与该第一初级绕组131的极性相同，该第三子绕组143与该第四子绕组144的极性与该第二初级绕组141的极性相同。

承上，并请参阅图1，一实施例中，该同步整流单元15包含一电力基准151(gnd)，一连接该第一抽头输出端137与该第二抽头输出端147的电力输出端152，一连接该第一输出端135与该电力基准151的第五开关153，一连接该第二输出端136与该电力基准151的第六开关154，一连接该第三输出端145与该电力基准151的第七开关155以及一连接该第四输出端146与该电力基准151的第八开关156。进一步地，该第五开关153、该第六开关154、该第七开关155以及该第八开关156可分别为一金氧半场效晶体管(mosfet)，其中，该第五开关153是以漏极(d极)连接该第一输出端135，并以源极(s极)连接该电力基准151。此外，该第六开关154是以漏极(d极)连接该第二输出端136，并以源极(s极)连接该电力基准151。此外，该第七开关155是以漏极(d极)连接该第三输出端145，并以源极(s极)连接该电力基准151。此外，该第八开关156是以漏极(d极)连接该第四输出端146，并以源极(s极)连接该电力基准151。再者，该第五开关153、该第六开关154、该第七开关155以及该第八开关156于实施时分别受该控制模块控制。

承上，请参阅图3及图4，其中图3为本实用新型设于变压器次级其中一开关的工作波形示意图，图4则为现有电路设于变压器次级的其中一开关的工作波形示意图。由图3及图4可清楚了解，本实用新型电路减少了该第一次级绕组132及该第二次级绕组142的串联回路高频震荡，而降低该第五开关153、该第六开关154、该第七开关155以及该第八开关156于导通瞬间产生突波，使该第五开关153、该第六开关154、该第七开关155以及该第八开关156的耐压条件得以降低。此外，本实用新型电路还令该第五开关153、该第六开关154、该第七开关155以及该第八开关156的源极-漏极之间的电压(vds)得以平衡。再者，一实施例中，该同步整流单元15包含至少一连接该电力输出端152与该电力基准151的电容157，该电容157的正极连接该电力输出端152，负极则连接于该电力基准151。

上述仅为本实用新型的一优选实施例而已，当不能以此限定本创作实施范围，即凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖范围。

【图式符号说明】

10.............全桥式谐振转换电路

11.............全桥整流单元

111.............第一连接端

112.............第二连接端

113.............第一桥臂

114.............第二桥臂

115.............第一开关

116.............第二开关

117.............第三开关

118.............第四开关

12.............谐振单元

121.............第一谐振电感

122.............谐振电容

123.............第二谐振电感

13.............第一变压器

131.............第一初级绕组

132.............第一次级绕组

133.............第一子绕组

134.............第二子绕组

135.............第一输出端

136.............第二输出端

137.............第一抽头输出端

14.............第二变压器

141.............第二初级绕组

142.............第二次级绕组

143.............第三子绕组

144.............第四子绕组

145.............第三输出端

146.............第四输出端

147.............第二抽头输出端

15.............同步整流单元

151.............电力基准

152.............电力输出端

153.............第五开关

154.............第六开关

155.............第七开关

156.............第八开关

157.............电容。