相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
[0048]图3是依照本发明一实施例说明一种升压装置300的电路示意图。升压装置300包括换流器(inVerter)310以及串联型变压器装置320。依据设计需求，换流器310可以是任何类型换流器电路，例如全桥换流器(full-bridge inverter)、半桥换流器(half-bridge inverter)或是其他换流器电路。换流器310可以将直流电源30所提供的直流电转换为交流电。直流电源30可以是降压转换器(buck converter)、升压转换器(boostconverter)、桥式整流电路和/或其他直流电源供应电路。举例来说，直流电源30可以将市电(例如三相交流电)整流为单相直流电。
[0049]串联型变压器装置320的第一输入端与第二输入端分别耦接至换流器310的第一输出端与第二输出端以接收所述交流电。串联型变压器装置320的第一输出端与第二输出端分别耦接至负载20的第一电源端与第二电源端。串联型变压器装置320可以将换流器310所提供的交流电(即输入电压Vin)进行升压而对应提供输出电压Vout给负载20。在本实施例中不限制所述负载20的特性。在一些应用范例中，负载20可能是电容性负载、电感性负载和/或其他负载。所述电容性负载可能是介电质放电系统(Dielectric BarrierDischarge System)等。所述电感性负载可能是电动马达等。
[0050]串联型变压器装置320包括多个变压器，例如图3所示变压器Τ1、Τ2、...、Τα_1)、T(i)、…、T (N-1)、T (N)，其中N为整数，而i为在I至N范围内的整数。这些变压器中第一个变压器Tl的初级侧绕组(primary-side winding)的第一端与第二端分别稱接至串联型变压器装置320的第一输入端与第二输入端，即分别耦接至换流器310的第一输出端与第二输出端。第一个变压器Tl的第一次级侧绕组(first secondary-side winding)的第一端耦接至串联型变压器装置320的第一输出端，即耦接至负载20的第一电源端。
[0051]这些变压器中的第i个变压器T(i)的第一次级侧绕组的第一端耦接至这些变压器中的第1-Ι个变压器T(1-l)的第一次级侧绕组的第二端。举例来说，第二个变压器T2的第一次级侧绕组的第一端耦接至第一个变压器Tl的第一次级侧绕组的第二端。第i个变压器T(i)的初级侧绕组的第一端与第二端分别耦接至第i_l个变压器T (1-Ι)的第二次级侧绕组(second secondary-side winding)的第一端与第二端。举例来说，第二个变压器T2的初级侧绕组的第一端与第二端分别耦接至第一个变压器Tl的第二次级侧绕组的第
i 山 I■ A-A- ~i 山一栖与弟一栖。
[0052]在此假设这些变压器的数量为N。这些变压器中的第N个变压器T (N)的初级侧绕组的第一端与第二端分别耦接至这些变压器中的第N-1个变压器T(N-1)的第二次级侧绕组的第一端与第二端。第N个变压器T (N)的第一次级侧绕组的第一端耦接至第N-1个变压器T (N-1)的第一次级侧绕组的第二端。第N个变压器T (N)的第一次级侧绕组的第二端耦接至串联型变压器装置320的第二输出端，即耦接至负载20的第二电源端。
[0053]本实施例利用多组变压器Tl?T (N)的输出绕组(第一次级侧绕组)串接后形成串联型变压器装置320拓扑。利用串联型变压器装置320可降低线圈间的漏感以及寄生电容效应，进而提升变压器效率且降低热能消耗。
[0054]图4是依照本发明一实施例说明图3所示升压装置300的电路示意图。在图4所示实施例中，串联型变压器装置320包含两组变压器，即变压器Tl与T2。变压器Tl的初级侧绕组的第一端与第二端分别耦接至串联型变压器装置320的第一输入端与第二输入端，即分别耦接至换流器310的第一输出端与第二输出端。变压器Tl的第一次级侧绕组的第一端耦接至串联型变压器装置320的第一输出端，即耦接至负载20的第一电源端。变压器T2的初级侧绕组的第一端与第二端分别耦接至变压器Tl的第二次级侧绕组的第一端与第二端。变压器T2的第一次级侧绕组的第一端耦接至变压器Tl的第一次级侧绕组的第二端。变压器T2的第一次级侧绕组的第二端耦接至串联型变压器装置320的第二输出端，即耦接至负载20的第二电源端。
[0055]在同一个变压器中，初级侧绕组与第二次级侧绕组的线圈圈数比例为1:1。在其他应用需求下，初级侧绕组与第二次级侧绕组的线圈圈数比例不限于1:1。在此假设(但不限于此)，图4所示变压器Tl的初级侧绕组匝数NPl为10，变压器Tl的第一次级侧绕组匝数NSAl为150，而变压器Tl的第二次级侧绕组匝数NSBl为10。图4所示变压器T2的初级侧绕组匝数NP2为10，而变压器T2的第一次级侧绕组匝数NSA2为100。因输出电压Vout被分压的关系，使变压器Tl的第一次级侧绕组两端跨压(电压差)与变压器T2的第一次级侧绕组两端跨压皆可以降低。第一次级侧绕组两端跨压降低的情况下，变压器内部寄生元件(例如寄生电容和/或感应电感)所造成的损耗也可以降低。
[0056]图5是说明图4所示升压装置300的输入电压Vin与输出电压Vout的波形示意图。在图5所示波形图中，横轴表示时间，而纵轴表示电压。请参照图4与图5,在此假设输入电压Vin的均方根值为100V，而换流器310的输出电流的均方根值为0.8A，则升压装置300的输入功率为80W。若负载20的阻值为36.75K ohm,则输出电压Vout的均方根值为1.64K V，升压装置300的输出功率为73W。
[0057]在此以图1所示电路相较于图4所示电路。假设图1所示输入电压Vl的均方根值为100V，而交流电源10的输出电流的均方根值为0.8A，则升压装置100的输入功率为80W。若负载20的阻值为36.75K ohm,则图1所示输出电压V2的均方根值为1.33K V，升压装置100的输出功率为48W。比较图4所示串联型变压器装置320的输出功率与图1所示单一个高压变压器110的输出功率，二者相差25W。也就是说，图4所示串联型变压器装置320的输出功率提升31%。
[0058]图6是依照本发明另一实施例说明图3所示升压装置300的电路示意图。图6所示负载20是以电容性负载(例如介电质放电系统)为应用范例，其等效电路包括电容Cair,电容Cd与齐纳二极管(Zener d1de)。换流器310将直流电源30所提供电能转换为交流电。串联型变压器装置320的变压器Tl?T3将换流器310所提供的交流电升压为输出电压Vout，以驱动负载20。在图6所示实施例中，换流器310可以是全桥换流器，其包括功率开关S1、S2、S3与S4。功率开关SI?S4可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor field-effect transistor,M0SFET)或是其他开关兀件。图6所示二极管D1、D2、D3与D4分别表示功率开关SI?S4的本体二极管，而电容Cl、C2、C3与C4分别表示功率开关SI?S4的寄生电容。功率开关SI的两端分别耦接至换流器310的第一输入端与第一输出端。功率开关S2的两端分别耦接至换流器310的第二输入端与第一输出端。功率开关S3的两端分别耦接至换流器310的第一输入端与第二输出端。功率开关S4的两端分别耦接至换流器310的第二输入端与第二输出端。
[0059]在图6所示实施例中，串联型变压器装置320包含三组变压器，即变压器T1、T2与Τ3。在同一个变压器中，初级侧绕组与第二次级侧绕组的线圈圈数比例为1:1。串联型变压器装置320还选择性地包含谐振电感321、322与323。谐振电感321的第一端与第二端分别耦接至换流器310的第一输出端与变压器Tl的初级侧绕组341的第一端。变压器Tl的初级侧绕组341的第二端耦接至换流器310的第二输出端。变压器Tl的第一次级侧绕组343的第一端耦接至串联型变压器装置320的第一输出端，即耦接至负载20的第一电源端。谐振电感322的第一端与第二端分别耦接于变压器Tl的第二