隔离式交直流转换装置及其转换方法
【技术领域】
[0001] 本发明与电源转换有关，特别是指一种隔离式交直流转换装置及其转换方法。
【背景技术】
[0002] 按，隔离式电能传输系统与一般接触型电能传输系统最大的不同，在于隔离式电 能传输系统不须经由电力线直接传输能量，而是利用一隔离式变压器电磁禪合而将能量由 一次侧传递至二次侧电路，然而隔离式变压器因其先天禪合不良因素，使得电力转换效率 较低。因此，传统隔离式电能传输系统常利用共振式阻抗匹配方式来提升电源转换效率，但 是利用阻抗匹配电路方式实现的电路，甚易受隔离式变压器禪合系数参数影响，而达不到 预期效果，造成电源转换效率低落。
[0003] 此外，使用隔离式电能传输系统的习用交直流转换装置在作动时，交流电源的输 入电压与输入电流常会处于相位不同的情况，导致功率因子低且电流总谐波失真严重。此 夕F，只有在内部整流电路输出的直流电源的电压高于该输出电容的电压时才会对输出端的 电容进行充能，因此造成该电容充能时间短缩，导致导通电流的峰值随的增大，除造成输入 电流波形失真及功率因子降低外，还会使得最后输出予负载的直流电能严重失真。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种隔离式交直流转换装置及其转换方法，除了具有高功 率因子的优点外，可W同时兼顾快速响应与低捷波输出电压的目的。
[0005] 为实现上述目的，本发明所提供的隔离式交直流转换装置，用W将一交流电源的 电能转换后供予一负载，且包含一整流电路、一主动式功因校正电路、一隔离式变压器W及 一自动电荷抽放（auto charge pump)电路。其中，该整流电路输入侧与该交流电源连接， 用W接收该交流电源的电能后，转换成直流的电能并自其输出侧输出；另外，该输出侧具有 一正电端W及一负电端。该主动式功因校正电路与该整流电路的输出端连接，用W接收该 整流电路输出的电能并提升功率因子后输出，且包含有一第一二极管，其负极与该正电端 连接；一第一电容，其一端与该第一二极管的正极连接；一电子开关，其一端与该第一电容 另一端连接，而该电子开关另一端则与该负电端连接；一第一电感，其一端与该第一二极管 的负极W及该正电端的连接处连接，而该第一电感另一端与该第一电容W及该电子开关的 连接处连接；一第二二极管，其正极与该电子开关W及该负电端的连接处连接。该隔离式变 压器具有一一次侧W及一二次侧，且该一次侧W及该二次测分别具有一第一端W及一第二 端；该一次侧的第一端连接至该第一二极管与该第一电容的连接处，而该一次侧的第二端 连接至该第二二极管的负极。该自动电荷抽放电路一侧电性连接该隔离式变压器，另一侧 电性连接该负载；该自动电荷抽放电路包含有一第H二极管，其正极连接至该隔离式变压 器二次侧的第二端，而负极则与该隔离式变压器二次侧的第一端电性连接；一第二电容，其 一端连接该第H二极管的负极；一第二电感，其一端连接该第一电容的另一端，而另外一端 则电性连接至该第H二极管的负极与该第二电容的连接处；一第H电容，与该负载并联，且 其一端与该第二电容与该第二电感的连接处连接，而另一端则与该第H二极管的正极及该 隔离式变压器二次侧的第二端的连接处连接。
[0006] 依据上述构思，本发明的隔离式交直流转换装置的电源转换方法，包含有下列步 骤：
[0007] A、导通该电子开关，使该整流电路输出的直流电对该第一电感器充能，且该第一 电容的储能对该隔离变压器的一次侧充能，而该第二电容与该第二电感的储能对该第H电 容充能，使该第H电容对该负载释能；
[0008] B、断开该电子开关W阻断该整流电路输出的直流电，使该第一电感的储能对该第 一电容充能，并使该隔离式变压器的储能由二次侧对该第二电感、该第二电容与该第H电 容充能，使该第H电容持续通过该负载释能；
[0009] C、导通该第H二极管，使该第二电容与该第二电感对该第H电容充能，使该第H 电容持续该负载释能。
[0010] 由此，通过上述的设计，便可W在电源转换时提高功率因子，更同时兼顾有快速响 应与低捷波输出电压外的优点。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明较佳实施例的隔离式交直流转换装置的电路图；
[0012] 图2至图4为图1各步骤的等效电路图。
[0013] 附图中符号说明：
[0014] 10整流电路；12正电端；14负电端；20主动式功因校正电路；30隔离式变压器； 31 -次侧；311第一端；312第二端；32二次侧；321第一端；322第二端；40自动电荷抽放 电路；100交流电源；200负载；SW电子开关；C1~C3电容；L1~L2电感；D1~D5二极管。
【具体实施方式】
[0015] 为能更清楚地说明本发明，举较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0016] 请参阅图1所示，本发明一较佳实施例的隔离式交直流转换装置用W将一交流电 源100的电能转换后供予一负载200,且包含一整流电路10、一主动式功因校正电路20、一 隔离式变压器30 W及一自动电荷抽放（auto charge pump)电路40。其中：
[0017] 该整流电路10于本实施例中为一桥式整流器，且输入侧与该交流电源100连接， 用W接收该交流电源100的电能后，转换成直流的电能并自其输出侧输出。另外，该输出侧 依据供电的极性而区分有一正电端12 W及一负电端14。
[001引该主动式功因校正电路20与该整流电路10的输出端连接，用W接收该整流电路 10输出的电能并提升功率因子后输出，且包含有二个二极管(第一二极管D1 W及第二二极 管D2)、一个电容(第一电容C1)、一个电感(第一电感L1) W及一电子开关SW。该些组件的 连接关系如下所述：
[0019] 第一二极管D1的负极与该正电端12连接。
[0020] 该第一电容C1 一端与该第一二极管D1的正极连接。
[0021] 该电子开关SW -端与该第一电容C1另一端连接，而另一端则与该负电端14连 接。
[0022] 该第一电感LI 一端与该第一二极管D1的负极W及该正电端12的连接处连接，而 该第一电感L1另一端与该第一电容C1 W及该电子开关SW的连接处连接。
[0023] 该第二二极管D2正极与该电子开关SW W及该负电端14的连接处连接。
[0024] 该隔离式变压器30具有--次侧31 W及一二次侧32。该一次侧31与二次侧32 分别具有一第一端31U321 W及一第二端312、322。该第一端311连接至该第一二极管D1 与该第一电容C1的连接处，而该第二端312则连接至该第二二极管D2的负极。
[00巧]该自动电荷抽放电路40与隔离式变压器的二次侧32连接，且包含有H个二极管 (第H二极管D3、第四二极管D4 W及第五二极管D5)、二个电容(第二电容C2 W及第H电容 C3) W及一个电感(第二电感L2)。该些组件的连接关系如下所述：
[0026] 该第五二极管D5的正极连接至该第一端321。
[0027] 该第H二极管D3的正极连接至该第二端322,而负极则与该第五二极管D2的负极 连接W通过该第五二极管D5与该第一端321电性连接。
[0028] 该第二电容C2 -端则与该第H二极管D3的负极及该第五二极管D5的负极的连 接处连接。
[0029] 该第四二极管D4的正极与该第H二极管D3的负极、该第五二极管D5的负极及该 第二电容C2的连接处连接。
[0030] 该第二电感L2 -端连接该第一电容C1的另一端，另外一端则与该第四二极管D4 的负极连接，而通过该第四二极管D4电性连接至该第H二极管D3的负极、该第五二极管D5 的负极及该第二电容C2的连接处。
[0031] 该第H电容C3与该负载200并联，且一端与该第二电容C2与该第二电感