电源转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是与电源转换有关，特别是指一种电源转换装置。
【背景技术】
[0002] 按，传统电源转换装置的作动，通常是利用变压器配合上其他电子组件达到电能 转换的效果。而变压器作动时，通常会产生有对应的激磁电感以及漏感，其中漏感是因磁通 无法完全由一次侧线圈耦合至二次侧线圈，所造成的非理想效应而产生的自然现象。如此 一来，变压器的漏感便会因一次侧线圈与二次侧线圈间的空气隙增加，使得变压器的耦合 系数变小而增加。
[0003] 实际上，变压器的漏感可被视为与变压器的一次侧线圈的等效电感相串联的寄生 电感。如此一来，变压器作动时，储存在一次侧线圈的等效电感中的能量，通过变压器传送 到二次侧和负载，而储存在变压器漏感中的能量由于没有电路路径可流通，而会造成电路 上其他组件上产生巨大的电压尖峰，所以通常都会额外设计一缓冲电路来吸收并消耗掉漏 感的能量，而有降低变压器效率的疑虑。
[0004] 然而，当电源转换装置应用于无线电能传输系统时，将使得变压器耦合系数将会 随着气隙增加而大幅降低，此时，变压器漏感将更为加大，若使用上述缓冲电路的设计时， 不仅进一步会造成变压器的效率大幅降低，且缓冲电路所吸收并消耗掉漏感的能量，更会 转换成大量废热致使变压器及电路上其它组件的寿命容易因高热而耗减。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种电源转换装置，可吸收漏感的能量并反馈回变压器， 进而提升该电源转换装置的效率。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供的电源转换装置用以将一直流电源的电能转换供予 一负载，且包括一变压器、一电子开关、一第一电感器、一第一电容器以及一输出电路。其 中，该变压器具有一一次侧线圈以及一二次侧线圈，该一次侧线圈用以接收该直流电源的 电能，该变压器转换后自该二次侧线圈输出。该电子开关一端电性连接该一次侧线圈，另一 端电性连接该直流电源，用以导通或阻断该直流电源供予该一次侧线圈的电能。该第一电 感器电性连接该一次侧线圈。该第一电容器电性连接该一次侧线圈，并与该第一电感器并 联连接，用以接收并储存该变压器的漏感产生的电能，并与该第一电感器构成一共振电路， 而将电能反馈输出至该电压器，使该第一电容器上跨压的极性重复且交互地反转。该输出 电路电性连接该二次侧线圈，用以接收该变压器转换后输出的电能，并具有一第二电容器， 且该第二电容器一端电性连接该负载的一端，而另一端电性连接该负载的另一端，以输出 电能予该负载。
[0007] 依据上述构思，本发明还提供有另一电源转换装置，用以将一直流电源的电能转 换供予一负载，且包括一变压器、一电子开关、一漏感回收电路以及一输出电路。其中，该变 压器具有一一次侧线圈以及一二次侧线圈，该一次侧线圈用以接收该直流电源的电能，该 变压器转换后自该二次侧线圈输出。该电子开关一端电性连接该一次侧线圈，另一端电性 连接该直流电源，用以导通或阻断该直流电源供予该一次侧线圈的电能；该漏感回收电路 电性连接该一次侧线圈，且输出的电能于正电压与负电压之间重复且交互地转换，用以接 收并储存该变压器的漏感产生的电能，并反馈输出该变压器；该输出电路电性连接该第二 次侧线圈，用以接收该变压器转换输出的电能，并输出供予该负载。
[0008] 通过上述设计，便可有效地吸收漏感的能量，并于吸收后反馈回变压器，进而达到 提升该电源转换装置效率的目的。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明第一较佳实施例的电路方块图。
[0010] 图2是本发明第一较佳实施例的详细电路图。
[0011] 图3至5是图2于电源转换时的等效电路图。
[0012] 图6是第一电容器上跨压的波形图。
[0013] 图7是本发明第二较佳实施例的详细电路图。
[0014] 附图中主要组件符号说明
[0015] 10变压器；11 一次侧线圈；111第一端；112第二端；12二次侧线圈；121第三端； 122第四端；20电子开关；Sw金属氧化物半导体场效晶体管；Dsw本质二极管；30漏感回收 电路；40、50输出电路；Cl~C3电容器；L1、L2电感器；Dl~D4二极管；Lm等效电感；Lk漏 电感；Dc直流电源；Z负载。
【具体实施方式】
[0016] 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。
[0017] 请参阅图1所示，为本发明一较佳实施例的电源转换装置，用以将一直流电源Dc 的电能转换供予一负载Z，且包括一变压器10、一电子开关20、一漏感回收电路30以及一输 出电路40。其中：
[0018] 该变压器10具有一一次侧线圈11以及一二次侧线圈12,且该一次侧线圈10用以 接收该直流电源Dc的电能，而该变压器10转换后，变自该二次侧线圈12输出转换后的电 能，更详细地，续参阅图2,该一次侧线圈11具有一第一端111以及一第二端112,而该二次 侧线圈12具有一第三端121以及一第四端122,且该一次侧线圈11的第一端111电性连 接该直流电源Dc的正电端。另外，于本实施例中，该变压器10为一返驰式变压器，其一次 侧线圈11与二次侧线圈12分别绕设于不同铁心（图未示）上而呈各别独立的可分离设计。 当然，在实际实施上，该变压器10的一次侧线圈11与二次侧线圈12亦可绕设于同一铁心 上而呈不可分离的结构设计。
[0019] 该电子开关20 -端电性连接该一次侧线圈11，另一端电性连接该直流电源Dc，用 以导通或阻断该直流电源Dc供予该一次侧线圈11的电能。于本实施例中，该电子开关20 一端电性连接该第二端112,另一端电性连接该直流电源Dc的负电端，而达到导通或阻断 该直流电源Dc供予的电能的目的。更详细地，该电子开关20的实际结构包含有一金属氧 化物半导体场效晶体管Sw以及一本质二极管Dsw，该金属氧化物半导体场效晶体管Sw的源 极电性连接该直流电源Dc的负电端，且漏极电性连接该变压器10的第二端112,而该本质 二极管Dsw的正极与负极则分别连接至该该金属氧化物半导体场效晶体管Sw的源极与漏 极。
[0020] 该漏感回收电路30包含有一第一电感器Ll、一第一电容器Cl以及一第一二极管 D1。该第一电感器Ll与该第一电容器Cl并联连接，且一端共同连接至该第一端111以及 该直流电源Dc的正电端，另一端则共同连接至该第一二极管Dl的负极，而该第一二极管Dl 的正极则连接至该第二端112与该金属氧化物半导体场效晶体管SW的漏极。
[0021] 该输出电路40电性连接该二次侧线圈12,用以接收该变压器10转换后输出的电 能，并具有一第二电容器C2与该负载Z并联，且该第二电容器C2 -端连接该第四端122,而 另一端则通过一第二二极管D2电性连接该第三端121，更详细地，该第二二极管D2的正极 连接至该第三端121，而其负极则连接至该第二电容器C2,而使得该第二电容器C2通过该 第二二极管D2与该变压器10的二次侧线圈12电性连接。
[0022] 于本实施例中，该些电容器Cl~C2、该第一电感器L1、直流电源Dc的输入电压、 该电子开关20的切换频率、以及该负载Z的规格如下表所示：
[0023]
[0024] 由此，通过上述结构设计与规格，请参阅图3至图5,该电源转换装置作动时，该变 压器10的一次侧线圈11可视为相串连的一等效电感Lm以及一漏电感Lk，且于本实施例 中，该些效电感Lm以及该漏电感Lk的感值为30yH，而各组件的作动情形如下所述：
[0025] 请参阅图3,当该电子开关20导通时，直流电源Dc的电能经过该电子开关20对该 变压器10的一次侧线圈11的等效电感Lm以及漏电感Lk进行储能，且该第二电容器C2对 该负载Z释能。而该第一二极管Dl的设计，是确保该直流电源Dc不会直接对第一电容器 Cl以及该第一电感器Ll充电，而该第二二极管D2的设计，则是确保该第二电容器C2的电 能不会反向输回该变压器10,而可确