TW202015304A - 用於傳輸電力至具轉換器之電力負載之裝置 - Google Patents

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伊戈爾 史賓尼拉
恩里科 丹特
喬凡尼 馬夏
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義大利商埃格特羅尼克工程（股份）責任有限公司
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Abstract

本發明描述一種裝置(100)，用於傳輸電力至一電力負載(110)，其包括：一初級電路(115)，一適配於以一直流輸入電壓供應所述初級電路之電力源(105)，一適配於饋電該電力負載(110)之次級電路(120)，以及一適配於自該初級電路(115)傳送電力至該次級電路(120)之耦合裝置(125)，其中該初級電路(115)包括：一適配於接收該輸入電壓、修正所述輸入電壓以及輸出所述修正後電壓之轉換器(300)，以及一波產生器(190)，其包括至少一交換電路，其具備至少一主動式開關(250)，其適配於在輸入時接收來自該轉換器(300)之所述修正後輸出電壓、將所述修正後電壓轉換成電壓波以及將所述電壓波施加至所述耦合裝置(125)，以及其中所述轉換器包括至少一主動式開關(315)，其適配於選擇性地容許或阻擋電流從該電力源(105)流至該波產生器(190)。

Description

用於傳輸電力至具轉換器之電力負載之裝置
本發明係有關於一種用於將電力傳輸至電力負載之裝置。電力負載可以是例如任何電氣或電子裝置，其必須被饋入電力以容許其操作及/或對該裝置自身之內部電池充電。此種類型之電氣/電子設備之典型示例包括但不限於智慧型手機、電腦、攜帶型電腦、平板電腦、電視機、家用電器、自動化系統、伺服器及許多其他類似裝置。
目前非常廣泛用於將電力傳輸到電力負載之解決方案是使用交流/直流轉換器(AC/DC converter)，其能夠將例如由公共配電網(common electrical distribution network)產生之交流電(AC)(例如50-60Hz，90-250V AC)轉換成為適合饋入電力負載之直流電(DC)。
交流/直流轉換器通常包括一典型地連接至交流電壓源之初級電路，以及一典型地連接至電力負載之次級電路。
初級電路通常包括一高壓整流器，其一般為二極體 橋式整流器(diode bridge rectifier)，其可一般經由電力插頭連接至配電網(electrical distribution network)，以便將由電網供應之交流電壓轉換成大體上直流電壓。
整流器輸出之高直流電壓用於饋電波產生器，波產生器通常以交換電路之形式製成，例如基於H橋、半橋或諧振架構，能夠產生高頻(HF)電壓波。
因此，這種電壓波被發送到合適之耦合裝置，該耦合裝置容許在高壓初級電路(整流器語波產生器)及次級電路之間傳輸電力。
在一些實施例中，該耦合裝置可配置成亦於初級電路與次級電路之間形成電流絕緣(galvanic insulation)，以確保使用之安全性及強度。
特別是，電流絕緣為必要者，以防止初級電路中之損壞或過電壓使得次級電路處於危險狀態，這種電路處於低電壓且通常靠近使用者(考慮到用於為智慧型手機或可攜式電腦供電之連接器之暴露接觸)。
次級電路可以包括第二整流器，其電性配置於耦合裝置與電力負載之間，其適於將來自初級電路之電壓波轉換成實質上直流之電壓，以施加至電力負載。
最常見之交流/直流轉換器為所謂之返馳式轉換器(flyback converter)，其中確保初級電路與次級電路之間之電流絕緣之耦合裝置包括變壓器，通常是操作於頻率為數十kHz轉換器、數 百kHz或數MHz之變壓器。
另一方面，不同類型之交流/直流轉換器提供於耦合裝置，以包括一或多個絕緣電容，通常具有小電容值(例如數十pF、數百pF或nF)，其確保經由電容耦合之電能在初級電路和次級電路之間通過。
以電容方式耦合之交流/直流轉換器之優點很多，但是由於變壓器之移除以及增加工作頻率(例如，達到數百kHz，MHz，數十MHz或數百MHz)之可能性，其主要包括大幅減少佔用空間之可能性。
這些以電容方式耦合之交流/直流轉換器之進一步之優點為，相對於基於變壓器之解決方案，可達到更高之工作效率，變壓器通常對於輕電力負載和重電力負載均保持穩定，而不是僅在某些負載範圍內具有峰值之低效率，通常發生在經由變壓器絕緣之轉換器(converter)中。
然而，所有交流/直流轉換器均具有以下缺點：存在於波產生器中之主動式開關(active switch)(例如MOSFET)，尤其是當後者以諧振電路之形式製作時，可以承受極高之電壓。
特別是，施加到這些主動式開關之最大電壓通常可等於整流器提供之輸入電壓，根據倍增因數(multiplication factor)增加，該倍增因數可以是輸入電壓之2至10倍，通常約為輸入電壓之5倍。
在整流器適於主電源電壓(mains voltage)進行整流 之情況下，這意味著波發生器之主動式開關必須能夠承受數千伏之電壓。
例如，考慮到具有效值為240V之主電源電壓-通常為世界上某些國家-其必須由主動式開關承受之電壓可達到1830V之值，其經由將主電源電壓之有效值乘以√2而得，以便獲得峰值電壓，再乘以3.6，以便考慮典型諧振波產生器之諧振，最後施加1.5之預防性係數(precautionary coefficient)，其確保安全裕度並考量元件之公差。
能夠承受這些電壓位準之主動式開關一般在市場上並非常見，就最大切換頻率而言，其相對地非常昂貴、體積大且性能低，結果是獲得較理論上可行之更大型、昂貴且低效率之轉換器。
一些已知之解決方案通過堆疊一系列主動式開關來解決該缺點，結果可能增加成本、控制主動式開關之更高難度以及佔用更多空間。
以上概述之交流/直流轉換器之另一個缺點在於其係以高度非線性電路實現，其控制通常非常困難，因為只有少數不對系統之能源效率妥協之可控制變量。
因此，這些交流/直流轉換器非常僵化且難以調節，例如以處理輸入電壓之可能變化(不同國家可以具有在不同電壓值之配電網絡)，以處理由電力負載導致之功率吸收之可能變化，或處理與諧振電路之示例中，與元件不為理想相關之可能之調諧 變化。
另一個缺點在於，在整流器與波產生器之間，初級電路通常包括濾波電容，其具有調整位準及穩定整流器在輸出時之電壓形狀之功能，以便施加一電壓至高頻波產生器，該電壓近似於輸入一直流電壓。
受到高電壓值之影響，此種濾波電容通常實體上為巨大，而且在成本方面及轉換器佔用空間方面構成實質性限制。此外，這種濾波電容決定了使轉換器之功率因數(Power Factor)惡化之進一步缺點，因其決定了通常需要經由進一步之功率因數校正(Power Factor Correction，PFC)階段進行校正之衝擊吸收(impulsive absorption)。
以上概述之考慮因素與問題當然不限於交流/直流轉換器之實例，但也可在直流/直流轉換器之實例中發生，直流/直流轉換器被配置為將例如由電池或由直流電產生器供電之輸入直流電壓轉換成另一個直流電壓但相對於輸入電壓進行修改(例如，更大、更小、相同或相反之符號)。
這種類型之直流/直流轉換器之示例為SEPIC或LLC轉換器，其中初級電路與次級電路之間之耦合係經由變壓器或實質上根據與前述之交流/直流轉換器相同之電容方式耦合之交流/直流轉換器獲得。
鑑於以上概述之內容，本發明之目的為提供一種解 決方案，該解決方案使得可解決或至少實質上減少先前技術之一或多個或所有上述之缺點。
另一個目的為以簡單，合理及盡可能低成本之解決方案實現上述目標。
通過獨立請求項中給出之本發明之特徵來實現這些目的。附屬請求項概述了本發明之較佳及/或特別有利之方面。
特別地，本發明之一實施例提供一種裝置，用於傳輸電力至一電力負載，其包括：
- 一初級電路，
- 一電力源，適配於以一直流輸入電壓(或相當於一直流電壓)供應所述初級電路，
- 一次級電路，適配於饋電該電力負載，以及
- 一耦合裝置，適配於自該初級電路傳輸電力至該次級電路，其中該初級電路包括：
- 一轉換器，適配於接收該輸入電壓、修正所述輸入電壓以及輸出所述修正後電壓，以及
- 一波產生器，包括至少一交換電路，其具備至少一主動式開關(例如MOSFET,BJT,IGBT,GaN或其他)，其適配於在輸入時接收來自該轉換器之所述修正後輸出電壓、將所述修正後電壓轉換成電壓波以及將所述電壓波施加至所述耦合裝置，以及 其中前述轉換器因此包括至少一主動式開關(例如MOSFET,BJT,IGBT,GaN或其他)，其適配於選擇性地容許或阻擋電流從該電力源流至該波產生器。
特別地，為了減少元件之數量並因此減少系統之成本，較佳地，轉換器包括單個主動式開關，其適配於選擇性地容許或阻止電流從整流器通向波產生器。
由於該解決方案，通過交替地導通及斷開轉換器之主動式開關，例如可以根據需要降低或增加波產生器之輸入電壓。
特別是，經由簡單地改變上述之主動式開關之通斷負載循環(on-off duty-cycle)，可以調節施加到波產生器之電壓。
因此，例如，有利地可以降低存在於波產生器之交換電路中之主動式開關必須承受之峰值電壓，其可以有利地選擇為尺寸小、成本有效並且適合於在不對其效率妥協之情況下達到非常高之切換頻率。
降低電壓值也有助於減少由波產生器引起之電磁輻射，並且通常更適合通過線性調節器用於邏輯元件之分路電壓(通常為5V、3.3V或更低)，一旦啟動步驟已經結束。
可能者為來自轉換器之輸出電壓之不良調節特性，例如通過波產生器之輸入電壓之高漣波，可以最小化電容所佔據之空間並且改善功率因數，可以由波產生器本身進行之第二次更精細之調整來進行補償。
以上概述之轉換器之存在還具有增加系統自由度之 優點，增加可控變量，使得可在必要時簡化設備之調整，例如解決輸入電壓之變化、電力負載所吸收量之變化、電路元件之非理想性質或其他事項。
根據本發明之一方面，適配於將輸入電壓提供給初級電路之電力源可以是簡單之電池或直流電流產生器。
如此，本發明之裝置實質上變成一直流/直流轉換器(DC/DC converter)。
然而，在其他實施例中，電力源可以包括整流器，其適配於接收輸入中之交流電壓，例如由公共配電網(例如50-60Hz，90-250V AC)供電，用於轉換(整流)所述交流電壓為輸入電壓(直流或相當於直流電壓)，並為初級電路提供所述輸入電壓。如此，本發明之裝置實質上變成交流/直流轉換器(AC/DC converter)。
於此情況下，提供給波產生器之電壓相對於自整流器輸出之電壓降低之事實，使得可減少濾波電容所承受之電壓，該電壓可以用於調節輸入電壓之位準，其因而可選擇更小之尺寸且有時甚至可移除，從而減小設備佔用之空間並顯著地改善其功率因數。
根據本發明之不同方面，相對於控制波產生器之主動式開關之電控制訊號之頻率，轉換器之主動式開關可用具較低頻率之電控制訊號來控制。
如此，有利地可在轉換器中使用一或多個主動式開 關，儘管其必須承受高電壓(例如數百伏)，但僅必須確保低操作頻率(例如，kHz、數十kHz或數百kHz)，減少動態損耗，且能使用在動態特性方面性能非特別高之主動式開關，從而降低成本，同時確保在寄生電阻(parasitic resistance)方面具有出色之性能，從而降低損失。
另一方面，在波產生器中，可以使用主動式開關，同時必須以高頻率操作以達成有效率地將電力傳輸至次級電路(例如，數百kHz、Mhz、數十Mhz或數百Mhz)，必須僅承受低電壓(例如數十或數百伏特)，因此更具成本效益並且通常也具有更高之性能。
根據本發明之一實施例，該轉換器之該主動式開關可排列在一第一電力分路，其係適配於連接該電力源之一第一輸出端子至該波產生器之一第一輸入端子，或排列在一第二電力分路，其係適配於連接該電力源之一第二輸出端子至該波產生器之一第二輸入端子。
在主動式開關位於第一電力分路之情況下，第二電力分路可簡單地由適配於作為參考電位之導體製成，電力源之第二輸出端子及波產生器之第二輸入端子均連接至該導體。
由於該解決方案，獲得極簡單且小巧(compact)之轉換器，因其未必需導入可能使設備複雜化且使其更昂貴及笨重之其他電路元件。
根據本實施例之一方面，該轉換器亦可包括一返馳 二極體(flyback diode)，其具有連接至該第一電力分路之一第一中間節點之陰極，排列在該電力源之該第一輸出端子與該波產生器之該第一輸入端子之間，以及具有連接至該第二電力分路之一第一中間節點之陽極，排列在該電力源之該第二輸出端子與該波產生器之該第二輸入端子之間，該主動式開關係配置於該第一電力分路，在該電力源之該第一輸出端子與該第一電力分路之該第一中間節點之間，或配置於該第二電力分路，在該第二電力分路之該中間節點與該電力源之該第二輸出端子之間。
如此，當轉換器之主動式開關關閉時，返馳二極體可介入，從而容許在波產生器之交換電路(switching circuit)中正確地循環電流。
同樣在此情況下，若中間轉換器之主動式開關位於第一電力分路上，則第二電力分路可以簡單地由適配於作為參考電位之導體製成，電力源之第二輸出端子、波產生器之第二輸入端子以及返馳二極體之陽極連接於該導體。
根據以上概述之該實施例之另一方面，該轉換器可更包括：
- 一電感，其沿該第一電力分路配置在該第一電力分路之該第一中間節點與該波產生器之該第一輸入端子之間，以及
- 一電容，其具有一連接至該第一電力分路之一第二中間節點之第一端子，配置於電感與該波產生器之該第一輸入端子之間，以及一連接至該第二電力分路之一第二中間節點 之第二端子，配置於該第二電力分路之該第一中間節點與該波產生器之該第二輸入端子之間。
如此，電感和電容可以形成濾波級LC(filtering stage LC)，例如低通濾波器，其能適當地調平(levelling)輸入至波產生器之電壓。
該解決方案之另一重要優點在於，轉換器之操作頻率完全不為波產生器之操作頻率所限制。
尚應強調者為，轉換器之主動式開關、可能之返馳二極體、電感及電容之存在，不會導致成本及體積之惡化，因其可減少主動式開關及波發生器之所有其他組件之成本及體積，遠超過按比例減少者。
根據本發明之另一實施例，該轉換器可包括：
- 一第一電力分路，其係適配於連接該電力源之該第一輸出端子至該波產生器之該第二輸入端子，例如將它們皆連接至相同之參考電位，
- 一第二電力分路，其係適配於連接該電力源之該第二輸出端子至該波產生器之該第一輸入端子，
- 一電感，其具有連接至該第一電力分路之一第一中間節點之一第一端子以及連接至該第二電力分路之一第一中間節點之一第二端子，
- 一電容，其具有一連接至該第一電力分路之一第二中間節點之第一端子，配置於該第一電力分路之該第一中間節點 與該波產生器之該第二輸入端子之間，以及一連接至該第二電力分路之一第二中間節點之第二端子，配置於該第一中間節點與該波產生器之該第一輸入端子之間，以及
- 一返馳二極體，適配於避免該電流能滑過該電感而從該第二電力分路之該第一中間節點流向該第一電力分路之該第一中間節點，其中該主動式開關係配置於該第一電力分路，在該電力源之該第一輸出端子與該第一電力分路之該第一中間節點之間，或配置於該第二電力分路，在該電力源之該第二輸出端子與該第二電力分路之該第一中間節點之間。
如此，轉換器實質上採用反向降壓-升壓轉換器(inverting buck-boost converter)之電路結構。
對於前面概述之方案，該轉換器具有降壓-升壓特性，具有即使在整流輸入正弦波(the rectified input sinusoid)降至低於波發生器所需之最小工作電壓之時段內，也能繼續正常工作之巨大優勢。
這使得可確保，於比網路週期(network period)更長之時間，將電力傳輸至負載，從而能夠進一步減少甚至移除濾波電容，顯著減小占用之空間，從而顯著提高功率因數，但就電力傳輸至負載而言不做妥協。
應該注意這個解決方案如何提供電壓之雙重符號反轉(double sign inversion)，因為降壓-升壓轉換器係由電力源之 反向端子(例如整流器)饋電，並且因此具有負電壓，所述負電壓係由反向降壓-升壓轉換器反相，因此返回正值(positive)，且適合於饋電波給發生器。
為了獲得此操作，如果主動式開關由MOSFET或由無法阻止反向電壓之其他元件組成(例如，如果在汲極(drain)與源極(source)之間施加負電壓，則N型MOS無法阻止電流之通過)，相對於典型之降壓-升壓方案，主動式開關本身必須以電源端子為反向***。
例如，若使用N型MOS***第一電力分路，則此種MOS之汲極端子會連接至電感器，且源極端子會連接至電力源(例如連接至整流器)。
根據本發明之不同方面，在初級電路與次級電路間之耦合裝置可以包括至少一絕緣電容。
通過這種方式，可以在初級電路和次級電路之間獲得部分電流絕緣(galvanic insulation)，但這對於某些應用而言為足夠。
然而，在其他實施例中，耦合裝置可以包括至少兩個絕緣電容，以便在初級電路和次級電路之間形成完全絕緣(total insulation)。
由於該解決方案，獲得了以電容方式絕緣之轉換器，其主要優點是能夠佔據很小之空間並且能夠達到更高和更穩定之效率值。
特別是，波發生器電路不需要適合於同時在高電壓及高頻下工作之元件，其非常昂貴。
由於該所設計之電路，轉換器可以將電壓降低到可用於饋電給發電機電路之值，在低頻和高電壓下工作，且因此在組件中具有低動態及靜態損耗，而波產生器在高頻與低電壓下工作，因此可以實現高度微型化、低成本、低損耗之電流絕緣，以及輸出電壓之穩定，而無需大電容(這使得其可管理來自轉換器於輸出時之電壓之寬幅漣波(wide ripple)-必須提高品質因數並減少輸入電容佔用之空間)。
然而，這並不排除在其他實施例中，耦合裝置可包括適配於進行電感耦合之變壓器之可能性。
傳送至波產生器，其可包括適配於產生電壓波之任何交換電路，例如根據基於H橋或半橋之方案。
然而，根據本發明之較佳方面，波產生器之交換電路為諧振交換電路，例如類似於E、F、E-1、F-1、E/F類或類似電路中之電路，而且較佳地在零電壓切換(ZVS)及/或零電流切換(ZCS)模式下操作。
諧振電路之優點主要涉及可達到之極高頻率、低損耗，特別是當這些諧振電路工作在ZVS(零電壓切換)或ZCS(零電流切換)之條件下、開關之低數量、以及避免存在需要使用自舉電路(bootstrap circuit)之浮動開關(floating switch)之可能性，因此使得可以製造特別小巧、高性能及成本有效之波產生器。
特別地，本發明之一實施例提供了交換電路，其可簡單地包括連接至主動式開關(例如MOSFET、BJT、IGBT、GaN或其他開關)之扼流電感(choke inductance)，其中在所述扼流電感和所述主動式開關之間之中心節點係連接至耦合裝置，例如連接到絕緣電容之一者或連接至變壓器之初級繞組(primary winding)之末端。
該解決方案提供了一種非常簡單且高效率之波產生器，由於存在單一主動式開關，因此也具有極高之成本效益。
為了使該交換電路在低動態損耗之條件下工作，例如確保在ZVS及/或ZCS條件下接通及斷開主動式開關，以上概述之交換電路還可以包括電抗電抗，例如振盪回路電容(tank capacity)，其具有連接到中央節點之一第一端子及連接至主動式開關之自由端子之一第二端子。
交換電路還可包括另外之電抗，例如諧振電感，其具有連接到中央節點之一第一端子以及連接至耦合裝置之一第二端子，例如連接至絕緣電容之一者或者連接至變壓器之初級繞組之末端之其中之一。
根據本發明之實施例，波產生器可包括根據單一末端線路方案(Single-Ended scheme)連接至耦合裝置之單一交換電路。
在實踐中，交換電路連接至兩個絕緣電容之其中之一(或者可選擇地連接至變壓器之初級繞組之一端)，而另一絕緣 電容(如果存在)，或者可選地，變壓器之初級繞組之另一端簡單地被連接至參考電位。
該解決方案具有使用減少數量之元件之優點，降低了成本。
另一方面，該解決方案具有確保傳輸到負載之電力較少以及來自能量源之能量較不連續地被吸收之缺點。
根據本發明之替代實施例，波產生器因此可包括至少兩個以推拉模式(Push-Pull mode)連接至耦合裝置之交換電路。
實務上，第一交換電路可以連接到兩絕緣電容中之一者(或者可選地連接至變壓器之初級繞組之一端)，而第二交換電路(通常與第一交換電路相同)可以連接到在其他絕緣電容(或者可選地，連接至變壓器之初級繞組之另一端)中，控制所述第一與第二交換電路，以便產生相互相移之電壓波(mutually dephased voltage wave)，例如實質上為相位相反(counterphase)。
特別是，這兩個交換電路之主動式開關可經由具相同或幾乎相同但彼此反相之頻率之電控制訊號來控制。
該解決方案有利地使得可以向負載傳輸更多電力並以實際電阻方式從能量源吸收能量，從而確保高性能和低體積。
亦可增加相數，例如通過引入3、4、5或更多個絕緣分路，每個絕緣分路由交換電路激發，交換電路由相互相移之電控制訊號控制，以便增加能傳輸至負載之電力。
例如，考慮到使用「n」相之一般情況，「n」個交換 電路之電控制訊號可由一相等於360/n度之值進行相互相移。
根據本發明之另一方面，次級電路可包括整流器，其適配於接收由耦合裝置傳輸之電壓波，用於將所述電壓波轉換為直流電壓(或相當於一電壓)並用於將所述直流電壓提供給電力負載。
如此，本發明之裝置有效地能夠饋電給需要直流電壓之電力負載。
根據本發明之可能實施例，初級電路與次級電路可安裝於單一裝置中，實務上製造出能將電力傳輸至電力負載之交流/直流或直流/直流轉換器。
在此情況下，電耦合兩電路之耦合裝置可由不可分離之元件等製成，在電容耦合之示例中，該等元件可包括一個、兩個或更多個離散之電容。
然而，替代實施例提供了初級電路可安裝於饋電裝置中，且次級電路可以安裝於使用者裝置中，其中相對於饋電裝置，所述使用者裝置為個別、獨立及可移動。
如此，有利地可在饋電裝置和使用者裝置之間製造出電力之無線傳輸設備。
在這種情況下，在初級電路與次級電路間之耦合裝置須確保完全絕緣，且必須由可分離之元件製成。
例如，在電感耦合之情況下，耦合裝置可包括安裝於饋電裝置上之至少一傳輸線圈及安裝於使用者裝置上之至少一 接收線圈，其能夠彼此感應耦合一或多個使用者裝置相對於饋電裝置之特定相對位置。
在電容耦合之情況下，耦合裝置可包括安裝於在使用者裝置中之至少兩個接收板以及安裝於饋電裝置中之至少兩個傳輸板，其中，用於使用者裝置相對於饋電裝置之至少一相對位置，每一接收板朝向一對應之傳輸板，從而整體形成兩個絕緣電容。
饋電裝置亦可包括多個傳輸板，適當地配置，使得使用者裝置之接收板可朝向至少兩個傳輸板，用於使用者裝置相對於饋電裝置之多個位置，及/或因此饋電裝置可同時與多個使用者裝置耦合。
100‧‧‧裝置
105‧‧‧電力源
106‧‧‧交流電壓源
110‧‧‧電力負載
115‧‧‧初級電路
120‧‧‧次級電路
125‧‧‧耦合裝置
130‧‧‧第一輸入端子
135‧‧‧第二輸入端子
140‧‧‧第一輸出端子
145‧‧‧第二輸出端子
150‧‧‧第一絕緣電容
155‧‧‧第二絕緣電容
160‧‧‧整流器
165‧‧‧第一輸入端子
170‧‧‧第二輸入端子
175‧‧‧第一輸出端子
180‧‧‧第二輸出端子
190‧‧‧波產生器
195‧‧‧第一輸入端子
200‧‧‧第二輸入端子
205‧‧‧第一輸出端子
210‧‧‧第二輸出端子
215‧‧‧整流器
220‧‧‧第一輸入端子
225‧‧‧第二輸入端子
230‧‧‧第一輸出端子
235‧‧‧第二輸出端子
240‧‧‧電抗性網路
245‧‧‧交換電路
250‧‧‧主動式開關
255‧‧‧第一連接端子
260‧‧‧第二連接端子
265‧‧‧控制端子
270‧‧‧諧振電抗性電路
275‧‧‧扼流電感
280‧‧‧中央節點
285‧‧‧振盪回路電容
290‧‧‧電感
300‧‧‧轉換器
305‧‧‧第一電力分路
310‧‧‧第二電力分路
315‧‧‧主動式開關
320‧‧‧返馳二極體
325‧‧‧第一中間節點
330‧‧‧第一中間節點
335‧‧‧電感
340‧‧‧電容
345‧‧‧第二中間節點
346‧‧‧第二中間節點
350‧‧‧儲存電容
355‧‧‧第一電力分路
360‧‧‧第二電力分路
365‧‧‧電感
370‧‧‧第一中間節點
371‧‧‧第二中間節點
375‧‧‧第一中間節點
380‧‧‧電容
385‧‧‧第二中間節點
390‧‧‧返馳二極體
經由閱讀以下作為非限制性示例提供之描述並借助於附件中所示之附圖，本發明之進一步特徵及優點會變得清楚。
第1圖為根據本發明之一實施例之轉換器之一般方案。
第2圖為屬於圖1之轉換器之整流器之方案。
第3圖係示意性地表示主動式開關。
第4圖為屬於圖1之轉換器之波產生器之第一實施例之方案。
第5圖為屬於圖1之轉換器之波產生器之第二實施例之方案。
第6圖為屬於圖1之轉換器之一轉換器之第一實施例之方案。
第7圖為屬於圖1之轉換器之一轉換器之第二實施例之方案。
第8圖表示根據可能之控制策略而使用於轉換器及轉換器之電 壓產生器中之控制訊號。
第9圖為屬於圖1之轉換器之一轉換器之第三實施例之方案。
第10圖為屬於圖1之轉換器之一轉換器之第四實施例之方案。
本發明之一實施例提供了一種用於將電力從電力源105傳輸至電力負載110之裝置100。
電力源105通常是直流電壓或與直流電壓相當之電源。
根據所繪示之示例，電力源105可包括一整流器，整體以160表示，其適配於在輸入時接收來自交流電壓源106之交流電壓，例如一公共配電網，用於將所述交流電壓轉換(整流)為直流電壓(或相當於直流電壓)，並輸出所述直流電壓。
交流電壓源106可適配於根據國家或用途(例如工業或家用)提供可變值之交流電壓。
僅作為示例，交流電壓源106可以是50-60Hz，90-250V AC網路。
一般而言，整流器160可包括第一輸入端子165及第二輸入端子170，其可以連接到交流電壓源106，使得後者適配於施加電壓差，其以交變之方式(交流電壓)在這些端子間進行變化。
例如，整流器160之第二輸入端子170可連接至恆定之參考電壓，例如接地，且交流電壓源106可適配於施加一電壓， 其在整流器160之第一輸入端子165之參考電壓所定義之平均值附近隨著時間以正弦波方式變化。
整流器160還可包括第一輸出端子175及第二輸出端子180，在兩者之間施加於輸入時接收之交流電壓之轉換所獲得之直流電壓差，其中施加至第一輸出端子175之電壓值通常不小於施加至第二輸出端子180之電壓值。
例如，可將等於參考電壓之恆定電壓施加至第二輸出端子180，而不低於參考電壓值之脈衝電壓可施加於第一輸出端子175，該參考電壓值係藉由對輸入交流電壓進行整流而獲得。
如圖2所示，整流器160可以是基於二極體電橋(例如格雷茲電橋(Graetz bridge))之整流器，但是這並不排除在其他實施例中其可為具有單一二極體、雙二極體之整流器、同步整流器或其他整流器之可能性。
可能地，整流器160之一或多個二極體可用主動式開關取代，以減少損耗。
緊接在整流器160之下游，可能有濾波電容185，其具有連接至第一輸出端子175之第一端子及連接至第二輸出端子180之第二端子，其功能是形成一電容性濾波器，其能夠穩定整流器160之第一與第二輸出端子175與180間之電壓差，以大體上恆定之值或者在任何情況下以RMS電壓與整流波之平均電壓間之差異較小之方式將其調平，因此相當於隨時間變化為恆定之電壓(除了可能之殘餘漣紋，其大小取決於電容器185之電容值與電源需吸 收之電力之間之平衡)，實務上獲得在第一種情況與直流電壓相當之電壓。
應當注意，如果存在能夠作為功率因數(PFC)之校正電路之級，如何可以移除濾波電容185。
在其他實施例中，電源105可以僅為電池，直流電壓產生器或適配於直接在第一輸出端子175與第二輸出端子180間施加直流電壓之任何其他直流電壓源，移除整流器160。
電力負載110，其通常以圖1中之電阻之符號表示，可以是任何電氣或電子設備，其必須以電性饋電以允許其操作及/或對裝置本身之內部電池充電。
此種類型之電氣/電子設備之典型示例尤其是計算機、平板電腦、智慧型手機、電視機、家用電器、自動化系統、伺服器等。
裝置100示意性地包括直接連接到電源105之初級電路115，以及能夠與電力負載110直接連接之次級電路120，其藉由耦合裝置125彼此電性耦合，其適配於容許初級電路115與次級電路120間之電能通過。
一般而言，耦合裝置125可包括至少一個第一輸入端子130及第二輸入端子135，經其連接至初級電路115，以及第一輸出端子140及第二輸出端子145，經其與次級電路120連接。
在所示之較佳實施例中，耦合裝置125包括至少兩個絕緣電容，其包括第一絕緣電容150，其端部係分別界定第一輸入 端子130及第一輸出端子140，以及第二絕緣電容155，其端部係分別界定第二輸入端子135及第二輸出端子145。
然而，這並不排除在其他實施例中耦合裝置125可以包括變壓器(未示出)之可能性，該變壓器配備有初級繞組並且具有彼此磁性耦合之次級繞組，其中初級繞組之相對端部係分別界定第一輸入端子130及第二輸入端子135，而次級繞組之相對端部係分別界定第一輸出端子140及第二輸出端子145。
以這些方式，耦合裝置125有利地能夠使初級電路115電流性地絕緣於次級電路120，以確保使用之安全性及強度。
然而，如果不需要完整之電流絕緣，則耦合裝置125可以例如包括單一絕緣電容，例如僅包括第一絕緣電容150，而第二輸入端子135和第二輸出端子145可以連接到相同之參考電壓電位，例如經由共通之導體連接在一起。
初級電路115還包括一波產生器，整體上以190表示，其適配於由整流器160饋電以產生電壓波，即以既定之頻率彼此跟隨之一系列電壓脈衝，其中每個電壓脈衝從最小值變化到最大值。
較佳地，波產生器190適配於產生高頻電壓波，通常為數百KHz、MHz、數十MHz或數百MHz。
一般而言，波產生器190可包括第一輸入端子195及第二輸入端子200，於其之間施加電壓差，該電壓差係從由整流器160供應之整流電壓獲得，其中施加於第一輸入端子195之電壓值 通常高於施加於第二輸入端子200之電壓值。
波產生器190還可以包括第一輸出端子205及第二輸出端子210，於其之間施加電壓差，該電壓差隨時間週期性地變化，其表現為電壓波且其經由輸入時所接收之電壓之適當轉換而得。
第一輸出端子205及第二輸出端子210係分別連接至耦合裝置125之第一輸入端子130及第二輸入端子135，例如分別連接至第一絕緣電容150和第二絕緣電容155。
如此，來自波產生器190之輸出時之電壓波係由耦合裝置125傳輸至轉換器100之次級電路120。
實際上，波產生器190於耦合裝置125之第一及第二輸入端子130及135間所施加之隨時間週期性變化之電壓差(電壓波)產生對應之電壓差，其係於連接至次級電路120之第一與第二輸出端子140與145之間隨時間週期性地變化(電壓波)。
次級電路120可以包括整流器215，其適配於對來自耦合裝置125於輸出時之電壓波進行整流，以便轉換所述電壓波並獲得於輸出時之整流電壓，其係益於對電力負載110饋電。
整流器215因此通常可以包括與耦合裝置125之第一輸出端子140連接之第一輸入端子220，以及與第二輸出端子145連接之第二輸入端子225，來自於初級電路115之電壓波係施加於其之間。
整流器215還可包括第一輸出端子230及第二輸出端 子235，於其間施加經由於輸入時之電壓波之轉換而獲得之整流電壓差，其中施加至第一輸出端子230之電壓值通常不小於施加至第二輸出端子235之電壓值。
整流器215可以是基於二極體電橋(例如格雷茲電橋(Graetz bridge))之整流器、具有單個二極體之整流器、具有組合之雙二極體之整流器、同步整流器或其他整流方法。
同樣在這種情況下，緊接在整流器215之下游，可存在能夠穩定第一與第二輸出端子230與235間之電壓差之濾波級，使其調平於基本恆定之值或者在任何情況下隨時間更為恆定(除了可能之殘留波紋)，實際上獲得相當於直流電壓之電壓。
整流器215之第一和第二輸出端子230和235最終能夠連接到電力負載110之端部，以便對其進行電力饋電。
應該觀察到，在一些實施例中，可不存在整流器215，從而得到能向電力負載110饋送交流電壓之轉換器100。
或者，在負載110需要以交流電壓饋電但需要具有與波產生器190所產生之特性相異之波之情況下，整流器215可以由交流/交流或直流/交流轉換器代替。
可能地，在耦合裝置125之下游，例如在耦合裝置125與如果存在之整流器215之間，次級電路120也可包括電抗性網路(reactive network)240，其包括一個或多個電抗(例如，電容及/或電感)，其係適用於以與益於傳輸所需功率不同之負載來確保系統之正確調諧。
更詳細地說，為了產生欲施加於耦合裝置125之電壓波，波發生器190通常包括至少一交換電路245，即配備有至少一主動式開關250之電路，例如電晶體(例如，雙極接面電晶體BJT、場效應電晶體FET、MOSFET、MESFET、JFET、IGBT、GaN等)，其適於在電控制訊號之指令下導通及斷開(即進入飽和及處於阻止)。
如圖3所示，主動式開關250通常可包括第一連接端子255(例如，在N型MOSFET之情況下為汲極)、第二連接端子260(例如，在N型MOSFET之情況下為源極)以及控制端子265(例如，在N型MOSFET之情況下為閘極)，並且被配置成容許或選擇性地阻止第一及第二電連接端子255與260間之電流通過作為電控制訊號施加至控制端子265。
電控制訊號可以是方波電訊號，其可以具有恆定之頻率，並且通常但非必要，負載循環(duty cycle)等於50%。
為了獲得以上概述之電壓波，電控制訊號之頻率(實際上對應於主動式開關250之開關頻率)通常被選擇為非常高之值，例如數百KHz、MHz、數十MHz或數百MHz之數量級。
電控制訊號可由合適之驅動器(未示出)產生，該驅動器可以安裝在轉換器100中，例如安裝在初級電路115或次級電路120中，或者可以安裝在外部裝置上，例如在承載電力負載110之裝置上。
在該第二種情況下，電控制訊號可藉由任何能夠傳 輸電訊號之系統由外部裝置傳送到轉換器100。
通常，波產生器190可實現能夠產生高頻電壓波之任何交換電路245，例如根據基於H橋或半橋之方案。
然而，較佳地，交換電路245是諧振交換電路，即，除了上述主動式開關250之外，還包括諧振電抗性電路270，例如完全諧振或準諧振電抗性電路。
諧振電抗性電路270通常是包括一或多個電抗之電路，例如一或多個電容器及/或電感器，其適當地彼此連接且被調諧以便於一給定之頻率進行諧振。
諧振電抗性電路270之調諧基本上分別包括調節上述電抗之電容與電感之大小。
在這種情況下，諧振電抗性電路270較佳地被調諧，以便在從關閉到開啟之每個過渡階段期間將施加到主動式開關250之電力(例如，電壓及/或電流)降低到基本為零之值。換言之，以這種方式獲得在零電壓切換(ZVS)及/或零電流切換(ZCS)模式下操作之諧振開關電路245。
例如，可以調諧諧振電抗性電路270，以便以等於或接近主動式開關250之控制頻率之頻率進行諧振。
以這種方式，在主動式開關250之切換週期期間，電損耗顯著減小，使得可以增加這種週期之頻率並因而增加由其產生之電壓波之頻率，從而能夠增加對於被施加之相同電壓所傳輸之電力，或者能夠降低為傳輸相同之電力所施加之電壓。
對於被傳輸之相同電力，增加電壓波之頻率還使得可減小所有電抗元件之尺寸，例如絕緣電容150與155之尺寸。
此處應指出者，儘管諧振電抗性電路270顯示於初級電路115上，在耦合裝置125之上游，諧振電抗性電路270可替代地配置於耦合裝置125下游之次級電路120上，例如，在後者與如果存在之整流器215之間，或者其可包括配置於耦合裝置125上游之元件(電抗)及配置於其下游之部件(電抗)。
在一些實施例中，諧振電抗性電路270亦可包括耦合裝置125之部件，例如絕緣電容150與155。
基於這些考慮，交換電路245之可能實施例係繪示於圖4中。
在該實施例中，交換電路245包括扼流電感275，其具有連接至波發生器190之第一輸入端子195之端子以及連接至主動式開關250之第一連接端子255之相對端子(例如連接至N型MOSFET之汲極)。
主動式開關250之第二連接端子260(例如，N型MOSFET之源極)可連接至波產生器190之第二輸入端子200。
波產生器190之第一輸出端子205可連接至中心節點280，其被包括在扼流圈電感275及主動式開關250之間。
波產生器190之第二輸出端子210可直接連接至主動式開關250之第二連接端子260，並與其一起連接至波產生器190之第二輸入端子200。
交換電路245還可以包括振盪回路電容(tank capacity)285，其具有連接到中心節點280之端子以及連接至主動式開關250之第二連接端子260之相對端子。
交換電路245最後可包括配置於波產生器190之中心節點280與第一輸出端子205之間之電感290，即具有連接至中心節點280之端子以及與第一輸出端子205連接之相對端子。
在一些實施例中，可以擋入另外之電抗元件，例如與諧振電容器285並聯之LC串聯諧振器，通常可用於使電路相對於負載110之變化較強，而不會顯著地改變所示之本發明。
在所示電路中，當主動式開關250導通時，扼流電感275充電。
另一方面，當主動式開關250斷開時，電流流向耦合裝置125，使扼流圈電感275放電。
由於主動式開關250在控制信號之後交替地導通及斷開，所以連續之電壓脈衝被施加於耦合裝置125，所述脈衝整體地形成上述電壓波，因而被傳輸至次級電路120並因而被施加至電力負載110。
在主動式開關250之導通及關斷循環期間，扼流電感275經歷連續之充電及放電循環。
關於此，在一些實施例中，可以調整扼流電感275之大小，使得其值足夠大以便以連續電流模式(Continuous Current Mode(CCM))操作，即，以便能夠將通過其之電流視為恆定。
然而，在其他實施例中，可較佳地將扼流電感275之尺寸設定為相對於先前解決方案之較低值，以使其在主動式開關250之每個開啟週期處完全放電，甚或使得可在隨後開關250之啟動前以反向電流充電。
換言之，可以調整扼流電感275之大小以使通過其之電流在最大值與零之間振盪，或者在正最大值與負最小值之間振盪。
以此方式，扼流電感275之值大幅地減小，結果是能夠降低所佔用之空間、重量並且能夠使用更具成本效益、小巧及有效率之電感，明顯地以電路及元件中之RMS電流為代價，其相對於CCM情況為更高。
在上面說明之情況下，諧振電抗性電路270包括電感290及可能之振盪回路電容285。
諧振電抗性電路270還可包括耦合裝置125之元件，例如絕緣電容150與155，以及可能包括在交換電路245之中心節點280和電力負載110之間之其他電抗，包括例如電抗性適應網路(reactive adaptation network)240之電抗。
如前所述，諧振電抗性電路270被調諧，使得施加到主動式開關250之電力(例如電壓及/或電流)在所述主動式開關250之每個過渡階段(transition phase)期間從關閉至開啟以及從開啟至關閉具有大體上為零之值。
除此之外，諧振電抗性電路270通常還作為在初級電 路115與次級電路120之間傳輸之電壓波之帶通濾波器(bandpass filter)。
容許從所述濾波器通過之頻帶也取決於諧振電抗性電路270之調諧。
關於此，對諧振電抗電路270係較佳地被調諧以便通過電壓波之一或多個基頻。
考慮其中主動示開關250由負載循環等於50%之方波電訊號控制之示例情況，電壓波之基頻為奇數：第一、第三、第五等等。
因此可以對諧振電抗性電路270進行調諧以便允許電壓波之第一基頻通過，在這種情況下，交換電路245實際上與「E」類放大器相當。
或者，可以對諧振電抗性電路270進行調諧，以便容許電壓波或其他奇次諧波(odd harmonics)之第三基頻通過，在這種情況下，開關電路245實際上可相當於「F」類放大器。
然而，這並不排除可對諧振電抗性電路270進行調諧以容許更高階之基頻通過，或容許許多基頻同時通過之可能性，例如類似「E-1」、「F-1」、「E/F」類放大器或類似物之方案，或以ZVS及/或ZCS類型之暫變為特徵之其他諧振方案。
在圖4所示之特定實施例中，波產生器190包括單個交換電路245，其根據單端方案(Single Ended scheme)連接至耦合裝置125。
該方案具有減少元件數量之優點，但是具有保證一有限之電力被傳輸至電力負載110及電源105非常不連續地吸收能量之缺點，特別是於降低值之扼流電感(choke inductances)275存在之情況下，例如數十nH或數百nH。
為此，其他實施例可提供波產生器190包括兩個交換電路245，例如兩個交換電路245，其彼此相同並且分別類似於以上概述之交換電路，其可根據圖5所示之推拉方案(Push-Pull scheme)連接至耦合裝置125。
實際上，波產生器190之第一輸入端子195可連接至兩個交換電路245之扼流電感275之自由端。
為了閉合該電路，第二輸入端子200可連接至兩個交換電路245之主動式開關250之第二連接端子260。
波產生器190之第一輸出端子205可以藉由電感290及/或其他電抗之介入(interposition)與第一交換電路245之中心節點280連接。
第二輸出端子210可藉由電感290及/或其他電抗之介入而與第二開關電路245之中心節點280連接。
兩個交換關電路245之主動式開關250可藉由各自之控制信號來控制，以便產生相互偏移之電壓波，例如實質上為反相者。
換言之，施加至主動式開關250之控制信號可以具有相同之頻率但是可以彼此相位偏移(dephased)，例如以反相 (counter-phase)。
即使兩個交換電路245之扼流電感275具有非常小之值，該推拉式波產生器190也可以實際上電阻性之方式向負載傳輸更多之電力並從電源105吸收能量，從而確保高性能及減少體積。
根據上述所有實施例之轉換器100可能出現之問題在於，波產生器190之主動式開關250，特別是當***諧振型交換電路245時，可受到特別高峰值之電壓，以便能夠承受在最大使用頻率及通道電阻方面選擇變化昂貴且通常低性能之主動式開關。
為了克服這個缺點，轉換器100可包括中間轉換器，在圖1中整體以300表示，其適配於在輸入時接收來自整流器160之於輸出時之整流電壓，用於降低所述整流電壓之平均值，並因而用於輸出，即在輸入時向波產生器190提供所述平均值降低之整流電壓。
根據圖6中所示之可能實施例，轉換器300可以降壓轉換器(buck converter)之形式製成。
實際上，該轉換器300可包括一第一電力分路305，其適於將整流器160之第一輸出端子175連接至波產生器190之第一輸入端子19，一第二電力分路310，其適配於連接整流器160之第二輸出端子180至波產生器之第二輸入端200，以及一主動式開關315，例如電晶體(例如BJT、FET、MOSFET、MESFET、JFET、IGBT、GaN或其他)，其可配置於第一電分支305，以選擇性地阻止或容許整流器160與波產生器190間之電流通過。
在其他實施例中，主動式開關315可配置於第二電力分路310上，而不需要修改轉換器300之操作，並且不需要自舉電路(bootstrap circuit)來控制主動式開關315本身。
主動式開關315具有與前述相同之一般特性，因此可由合適之控制信號控制，以便以對應於控制信號頻率之一頻率循環地導通和斷開。
較佳地，該控制信號之頻率以及因此主動式開關315之工作頻率小於波產生器190之主動式開關250之工作頻率，例如，數量級為kHz，數十kHz或數百kHz。
以這種方式，雖然其必須承受高電壓(例如幾百伏)，但是轉換器300之主動式開關315必須僅確保低工作頻率及相對低之電流，從而減少動態與靜態損耗並且亦相對地具成本效益。
轉換器300還可以包括一返馳二極體(flyback diode)320，其具有一陰極，其連接到第一電力分路305之第一中間節點325之，即配置在整流器160之第一輸出端子175與波產生器190之第一輸入端子195之間，以及一陽極，其連接至第二電力分路310之第一中間節點330，即配置於整流器160之第二輸出端子180與波產生器190之第二輸入端子200之間。
在這種情況下，主動式開關315可配置於第一電力分路305上，在整流器160之第一輸出端子175與第一中間節點325之間(如圖所示)，或者可選地配置於第二電力分路310上，在整流器160之第二輸出端子180與第一中間節點330之間。
轉換器300亦可包括一電感335，其配置於第一電力分路305上，在第一中間節點325與波產生器190之第一輸入端子195之間，以及一電容340，其具有連接至第一電力分路305之第二中間節點345之第一端子，其配置於電感335與波產生器190之第一輸入端195之間，以及連接至第二電力分路310之第二中間節點346之第二端，其配置於第一中間節點330與波發生器190之第二輸入端200之間。
被認為合適者為觀察到，在所示示例中，第二電力分路310之第一與第二中間節點330與346係經由簡單之導電區段直接連接，為此其實質上界定單一電性節點。
實際上，電感335及電容340構成LC濾波器，例如低通濾波器，其能夠平衡來自轉換器300在輸出時之電壓。
由於上述方案，轉換器300之工作頻率完全不受波產生器190之工作頻率之限制。
因此，通過交替地導通及斷開主動式開關315，有利地可以根據需要調節來自轉換器300之輸出電壓，並因此調節波產生器190之饋電電壓。
這導致可能藉由降低波產生器190之主動式開關250所承受之峰值電壓，而使其可使用低電壓(例如數十或數百伏)及高頻(數百kHz、Mhz、數十Mhz或數百Mhz)之主動式開關，這通常是不昂貴且非常有效。
波產生器190之饋電電壓根據需要減小之事實也使 得可減小可存在於整流器160中之濾波電容185之值，並因而減小其尺寸。
可藉由波產生器190自身之微調來補償來自轉換器300之輸出電壓之低調節特性，其可產生波產生器190之饋電電壓之高紋波。
以這種方式，除了能夠將轉換器300之工作頻率保持在低頻且限制濾波電容185之大小之外，有利地還可保持電感335與電容340為小尺寸。
另一方面，主動式開關315、返馳二極體320、電感335與電容340之存在並不代表成本與轉換器100佔用之空間之惡化，因其使得其可降低波產生器190之主動式開關250、扼流電感275、振盪回路電容285及濾波電容185所佔之成本與空間，遠多於以成比例方式所降低者。
根據需求降低所提供之電壓之事實亦使得對於任何電力源105總是能夠向波發生器190提供最合適之電壓，並且因此對於任何類型之施加於裝置100之輸入電壓，維持在轉換器300後之電路元件為不變，此在例如其必須通行全世界操作之通用轉換器之情況下為非常有利之條件。
這種類型之轉換器300既可以應用於根據單端方案配置之波產生器190之實例，例如圖4中所示者，也可應用於根據推拉方案配置之波產生器190之實例，例如圖5中所示者。
然而，為了顯著降低轉換器100之成本及占用之空 間，可以簡化轉換器300，從而移除LC濾波器，如圖7所示。
實際上，根據該混合形式之轉換器300僅包括一第一電力分路305，其適配於連接整流器160之第一輸出端子175至波產生器190之第一輸入端子195，一第二電分支310，其適配於連接整流器160之第二輸出端180至波產生器190之第二輸入端200，一返馳二極體320，其具有一陰極，其連接至第一電力分路305之第一中間節點325，以及一陽極，其連接至第二電力分路310之第一中間節點330，以及一種動式開關315，例如電晶體(例如BJT、FET、MOSFET、MESFET、JFET、IGBT、GaN或其他)，其可以配置於第一電力分路305上，在整流器之第一輸出端子175與第一中間節點325之間，或者在第二電氣分支310上，在整流器160之第二輸出端子180與第一中間節點330之間。
這種類型之混合轉換器300既可以應用於根據單端方案配置之波產生器190之情況，例如圖4中所示者，也可以應用於根據推拉方案配置之波產生器190之情況，例如圖5中所示者。
然而，當轉換器300之主動式開關315之控制能夠保持獨立於波產生器190之主動式開關250之控制時，其操作特別有效，例如選擇具有足夠大值之扼流電感275作為在連續電流模式條件下操作或根據推拉方案如波發生器190般使用。
然而，無論如何，轉換器300之控制策略使得可以使扼流電感275之尺寸最小化並且減少全體損耗。
特別地，特別有利者為在導通波產生器190之主動式 開關250之瞬間接通主動式開關315，以使其於特定時間Ton保持導通，在此期間主動式開關250繼續重複地地導通及斷開一定數量之周期，從而在關斷主動式開關250之瞬間關斷主動式開關315。
圖8表示相對於波產生器190之主動式開關250之控制，轉換器300之主動式開關315之同步控制之示例。
如果波產生器電路190為推挽式，則這種類型之控制特別有效，如圖5所示，因為其特徵在於電阻性吸收，或者如果扼流電感275之尺寸是為了放電，因此，在轉換器300之主動式開關315導通之時刻，電流為零或極低。
應當注意，此類之轉換器300係如何提供宏相(macrophase)之重複，其中波產生器190之主動式開關250導通並在此期間，在扼流電感275中累積之能量平均地增加，隨後為宏相，其中主動式開關250斷開並在此期間，扼流圈感應275中累積之能量平均地減小。
特別是當轉換器300之主動式開關315斷開且波產生器190之主動式開關250導通時，返馳二極體320介入，容許扼流電感275中之電流之正確循環。
然而，很明顯，如果波產生器190使用推拉方案，例如圖5中所示之方案，除了非理想條件之外，返馳二極體320為非必需且可為較小尺寸甚至可移除，如圖9所示之實施例中所示者。
應觀察者為如何在該最後一個變型中，轉換器300可以可選地包括一或多個儲存電容350，其具有自身之端子，其分別 連接至第一電力分路305與第二電力分路310，其可以適當地定位在主動式開關315之上游及/或在其下游。
關於此，應該強調者為，根據前面所示之方案，這些儲存電容350中之一或多個也可以存在於轉換器300中。
到目前為止所描述之轉換器300具有簡單之毫無疑問之優點，並且容許減少甚或移除來自整流器160於輸出時之濾波電容185，從而使佔用之空間與轉換器100之成本極小化。
因此，其特別適用於低功率消費應用，其中通常需要良好之功率因數和高效率，同時極大地降低了成本和占用空間。
另一方面，如果傳輸至電力負載110之功率變高且功率因數必須特別高，如發生於伺服器或數據中心饋電系統或其他高功率應用中者，則以降壓升壓轉換器(buck boost converter)之形式製造轉換器300可能為有用者，其示例在圖10中詳細示出。
實際上，根據該實施例之轉換器300可包括一第一電力分路355，其適於連接整流器160之第一輸出端子175至波產生器190之第二輸入端子200，例如將其皆連接至如圖所示之相同之參考電位，一第二電力分路360，其適配於連接整流器160之第二輸出端子180至波產生器190之第一輸入端子195，以及一電感365，其具有一第一端子，其連接至第一電力分路355之第一中間節點370，即配置於整流器160之第一輸出端子175及波產生器190之第二輸入端子200(或參考電位)之間，以及一第二端子，其連接至第二電分支360之第一中間節點375，即配置於整流器160之第二輸 出端子180與波產生器190之第一輸入端子195之間。
轉換器300還包括主動式開關315，其可配置於第一電力分路355上，在整流器160之第一輸出端子175與第一中間節點370之間(如圖所示)，或配置於第二電力分路360上，在整流器160之第二輸出端子180與第二電力分路360之第一電氣節點375之間。
轉換器300還可包括電容380，其具有一第一端子，其連接至第一電力分路355之第二中間節點371，配置於波產生器190之第一中間節點370與第二輸入端子200之間，以及一第二端子，其連接到第二電力分路360之第二中間節點385，配置於第一中間節點375與波產生器190之第一輸入端子195之間。
如果主動式開關315為N型MOS，則在其配置於第一電力分路355之情況下，MOS之汲極端子會連接至第一中間節點370且源極端子會連接整流器160之第一輸出端子175。
最後，轉換器300可以包括一返馳二極體390，其配置於第二電力分路360上，且具有連接至第一中間節點375之陽極以及連接至第二中間節點385之陰極，以便防止電流流入電感365，從第一電力分路355之第一中間節點370朝向第二電力分路360之第一中間節點375滑動。
應觀察者為，在所示實施例中，第一電力分路355之第一中間節點370與第二中間節點371經由簡單之導電區段直接連接，因此其實質上界定單一電性節點。
然而，在其他實施例中，返馳二極體390可以定位在 第一電力分路355上，其中陽極連接至第二中間節點371且陰極連接至第一中間節點370。
根據該降壓-升壓方案之轉換器300相對於來自整流器160之饋電電壓具有反向效應，其傳送到轉換器300進行反向，從而向其饋送負電壓。因此，所提出之降壓-升壓轉換器300被反相並饋送負電壓，為波產生器190提供正電壓。
關於前述之轉換器，降壓-升壓轉換器300具有之優點為，在來自整流器160之整流正弦波降至低於波產生器190所需及改善所提出之裝置100之功率因數之最小操作之電壓值之時間段期間也能夠繼續正確地操作。
這使得可以確保將電力傳輸到電力負載110之時間比網路週期更長，從而能夠進一步減少或甚至移除過濾電容185，但是不必對功率傳輸到負載之方面有太多妥協。
儘管前面概述之反向型降壓-升壓轉換器300可能為特別有利者，但是這並不排除在其他實施例中可以根據傳統方案由其他降壓-升壓轉換器代替之可能性，不一定為反向。
例如，轉換器300可以同步雙二極體降壓-升壓之形式製成。
在其他實施例中，轉換器300可由任何PFC(功率因數校正)電路或BPFC(無橋功率因數校正)電路製成，例如降壓、升壓、降壓-升壓型電路，並且可能以諧振方式操作。
在這些電路中，僅作為非限制性示例，其為美國專 利US4412277、US20070279955A1及US20100259240A1中所描述者。
根據前述之所有實施例之轉換器300不僅達成降低波產生器190之主動式開關250所承受之電壓之優點，且還實現增加系統中存在之自由度之優點，總是確保交換電路245之調諧並確保有效且更簡單地調節施加至電負載110之電壓之可能性，而不考慮電力負載110自身吸收之電力。
上述轉換器300之另一優點為將來自整流器160於輸出時之濾波電容185降低至非常低之值並且可能將其移除，從而大幅地降低轉換器100之體積與總成本。
經由減少或移除濾波電容185，上述轉換器300最終實現了顯著改善轉換器100之功率因數之優點。
總之，最後應該觀察到，根據本發明之一可能之實施例，前述之裝置100之每個版本可以被製作成為一饋電裝置(被理解為整體元件)，其可以藉由電纜連接至電負載105。
在這種情況下，裝置100之所有基本元件，尤其包括具有轉換器300之初級電路115、次級電路120、耦合裝置125以及如果存在之可能之整流器160，可以整合於單一「不可分割之物體」在一側可與交流電壓源106或與直流電壓源連接，並且在相對於負載110之一側。
在這種情況下，將初級電路115與次級電路120電耦合之耦合裝置125可由不可分離之元件製成，在電容耦合之示例情 況下，該元件可以包括一個、兩個或更多個離散之電容，即製成預組裝元件，其係安裝於所述「不可分割之物體」中作為整體。
或者，本發明之不同實施例提供了前述之裝置100之任何版本可以製作成為兩個不同裝置之間之無線電力傳輸系統，而在其之間沒有電流連接，如同一申請人之美國申請案US9209674中所述者。
在實踐中，所述無線傳輸系統可以包括饋電裝置及使用者裝置，其與饋電裝置分離且獨立，即與饋電裝置不具有任何類型之物理/機械連接並且可以相對於後者移動。
使用者裝置可以是任何電氣/電子裝置，例如移動電話、計算機、平板電腦或其他裝置，其配備有自身之外部本體或主體，其獨立於饋電裝置之外部本體或主體。
饋電裝置可以包括裝置100之元件，其對初級電路115和可能之整流器160進行微調，而使用者裝置可以包括界定次級電路120及可能之電力負載110之裝置100之部件。這可由欲充電之內部電池及/或欲饋電之電子裝置來表示，以容許使用者裝置之操作。
在這種情況下，初級電路115與次級電路120之間之耦合裝置125必須確保完全絕緣並且必須由可分離之部件製成。
例如，在電感耦合之情況下，耦合裝置可包括安裝於饋電裝置上之至少一個傳輸線圈及安裝在使用者裝置上之至少一個接收線圈，其能夠對於一或多個使用者裝置相對於饋電裝置 之特定相對位置彼此感應耦合。
在電容耦合之情況下，耦合裝置可包括安裝於使用者裝置中之至少兩個接收板及安裝於饋電裝置中之至少兩個傳輸板。
這些板必須配置於相應之裝置中，使得藉由將使用者裝置帶向饋電裝置，例如將第一者放置在第二者上，每個接收板朝向對應之傳輸板，整體地形成兩個絕緣電容150和155。
饋電裝置還可以包括適當配置之多個傳輸板，使得使用者裝置之接收板可以朝向至少兩個傳輸板，用於使用者裝置相對於饋電設備之多個位置，及/或使得饋電裝置可以同時與多個用戶設備耦合。
總之，應該觀察者為，儘管在以上之既載中總是參考「電壓波」，但就術語而言，波產生器190可被認為是「電流波」之發生器，而不會改變所描述之任何內容，因為「電流波」總是對應於「電壓波」。
當然，本領域技術人員可對如上所述之轉換器100進行許多技術應用修改，而對此原因不偏離以下請求保護之本發明。
100‧‧‧裝置
105‧‧‧電力源
106‧‧‧交流電壓源
110‧‧‧電力負載
115‧‧‧初級電路
120‧‧‧次級電路
125‧‧‧耦合裝置
130‧‧‧第一輸入端子
135‧‧‧第二輸入端子
140‧‧‧第一輸出端子
145‧‧‧第二輸出端子
150‧‧‧第一絕緣電容
155‧‧‧第二絕緣電容
160‧‧‧整流器
165‧‧‧第一輸入端子
170‧‧‧第二輸入端子
175‧‧‧第一輸出端子
180‧‧‧第二輸出端子
190‧‧‧波產生器
195‧‧‧第一輸入端子
200‧‧‧第二輸入端子
205‧‧‧第一輸出端子
210‧‧‧第二輸出端子
215‧‧‧整流器
220‧‧‧第一輸入端子
225‧‧‧第二輸入端子
230‧‧‧第一輸出端子
235‧‧‧第二輸出端子
240‧‧‧電抗性網路
245‧‧‧交換電路
250‧‧‧主動式開關
270‧‧‧諧振電抗性電路
300‧‧‧轉換器

Claims (18)

  1. 一種裝置(100)，用於傳輸電力至一電力負載(110)，其包括：
    - 一初級電路(115)，
    - 一電力源(105)，適配於以一直流輸入電壓供應所述初級電路，
    - 一次級電路(120)，適配於饋電該電力負載(110)，以及
    - 一耦合裝置(125)，適配於自該初級電路(115)傳輸電力至該次級電路(120)，
    其中該初級電路(115)包括：
    - 一轉換器(300)，適配於接收該輸入電壓、修正所述輸入電壓以及輸出所述修正後電壓，以及
    - 一波產生器(190)，包括至少一交換電路，其具備至少一主動式開關(250)，其適配於在輸入時接收來自該轉換器(300)之所述修正後輸出電壓、將所述修正後電壓轉換成電壓波以及將所述電壓波施加至所述耦合裝置(125)，以及
    其中所述轉換器包括至少一主動式開關(315)，其適配於選擇性地容許或阻擋電流從該電力源(105)流至該波產生器(190)。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之裝置(100)，其中該電力源(105)包括一整流器(160)，其適配於在輸入時接收一交流電壓、將所述交流電壓轉換成輸入電壓以及以所述輸入電壓供應該初級電路(105)。
  3. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之裝置(100)，其中該轉換 器(300)之該主動式開關(315)係以一電控制訊號所控制，其具有較低之頻率，此係相對於控制該波產生器(190)之該主動式開關(250)之該控制訊號之頻率。
  4. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該轉換器(300)之該主動式開關(315)係排列在一第一電力分路(305)，其係適配於連接該電力源(105)之一第一輸出端子(175)至該波產生器(190)之一第一輸入端子(195)，或排列在一第二電力分路(310)，其係適配於連接該電力源(105)之一第二輸出端子(180)至該波產生器(190)之一第二輸入端子(200)。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之裝置(100)，其中該轉換器(300)包括一返馳二極體(flyback diode)(320)，其具有連接至該第一電力分路(305)之一第一中間節點(325)之陰極，排列在該電力源(105)之該第一輸出端子(175)與該波產生器(190)之該第一輸入端子(195)之間，以及具有連接至該第二電力分路(310)之一第一中間節點(330)之陽極，排列在該電力源(105)之該第二輸出端子(180)與該波產生器(190)之該第二輸入端子(200)之間，該主動式開關(315)係配置於該第一電力分路(305)，在該電力源(105)之該第一輸出端子(175)與該第一電力分路(305)之該第一中間節點(325)之間，或配置於該第二電力分路(310)，在該第二電力分路(310)之該第一中間節點(330)與該電力源(105)之該第二輸出端子(180)之間。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之裝置(100)，其中該轉換器(300) 包括：
    - 一電感(335)，其沿該第一電力分路(305)配置在該第一電力分路(305)之該第一中間節點(325)與該波產生器(190)之該第一輸入端子(195)之間，以及
    - 一電容(340)，其具有連接至該第一電力分路(305)之一第二中間節點(345)之一第一端子，配置於該電感(335)與該波產生器(190)之該第一輸入端子(195)之間，以及連接至該第二電力分路(310)之一第二中間節點(346)之一第二端子，配置於該第二電力分路(310)之該第一中間節點(330)與該波產生器(190)之該第二輸入端子(200)之間。
  7. 根據申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之裝置(100)，其中該轉換器(300)包括：
    - 一第一電力分路(355)，其係適配於連接該電力源(105)之該第一輸出端子(175)至該波產生器(190)之該第二輸入端子(200)，
    - 一第二電力分路(360)，其係適配於連接該電力源(105)之該第二輸出端子(180)至該波產生器(190)之該第一輸入端子(195)，
    - 一電感(365)，其具有連接至該第一電力分路(355)之一第一中間節點(370)之一第一端子以及連接至該第二電力分路(360)之一第一中間節點(375)之一第二端子，
    - 一電容(380)，其具有連接至該第一電力分路(355)之一第二 中間節點(371)之一第一端子，配置於該第一電力分路(355)之該第一中間節點(370)與該波產生器(190)之該第二輸入端子(200)之間，以及連接至該第二電力分路(360)之一第二中間節點(385)之一第二端子，配置於該第一中間節點(375)與該波產生器(190)之該第一輸入端子(195)之間，以及
    - 一返馳二極體(flyback diode)(390)，適配於避免該電流能滑過該電感(365)而從該第二電力分路(360)之該第一中間節點(375)流向該第一電力分路(355)之該第一中間節點(370)，
    其中該主動式開關(315)係配置於該第一電力分路(355)，在該電力源(105)之該第一輸出端子(175)與該第一電力分路(355)之該第一中間節點(370)之間，或配置於該第二電力分路(360)，在該電力源(105)之該第二輸出端子(180)與該第二電力分路(360)之該第一中間節點(375)之間。
  8. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該耦合裝置(125)包括至少一絕緣電容(insulation capacity)(150)。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之裝置(100)，其中該耦合裝置包括至少二絕緣電容(150，155)。
  10. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該波產生器(190)之該交換電路(switching circuit)(245)為一諧振交換電路(resonant switching circuit)。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述之裝置(100)，其中該交換電路(245)為一諧振交換電路，其係於零電壓切換 (zero-voltage-switching)或零電流切換(zero-current-switching)模式下操作。
  12. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該交換電路(245)包括連接至一主動式開關(250)之一扼流電感(choke inductance)(275)，在所述扼流電感(275)與連接於該耦合裝置(125)之所述主動式開關(250)之間之一中央節點(280)。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述之裝置(100)，其中該交換電路(245)包括一振盪回路電容(tank capacity)(285)，其具有連接至該中央節點(280)之一第一端子以及連接至該主動式開關(250)之一自由端子(260)之一第二端子。
  14. 根據申請專利範圍第12項或第13項所述之裝置(100)，其中該交換電路(245)包括一諧振電感(290)，其具有連接至該中央節點(280)之一第一端子以及連接至該耦合裝置(125)之一第二端子。
  15. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該波產生器(190)包括一單一交換電路(245)，其根據一單一末端線路方案(Single-Ended scheme)連接至該耦合裝置(125)。
  16. 根據申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述之裝置(100)，其中該波產生器(190)包括至少二交換電路(245)，其於推拉模式(Push-Pull mode)下連接至該耦合裝置(125)。
  17. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該次級電路(120)可包括一整流器(215)，其適配於接收由該耦合裝置(125)傳送之該電壓波、將所述電壓波轉換成為一直流電壓以及 供應所述直流電壓至該電力負載(110)。
  18. 根據前述申請專利範圍中任一項所述之裝置(100)，其中該初級電路(115)係安裝於一饋電裝置，且該次級電路(120)係安裝於一使用者裝置，所述使用者裝置相對於該饋電裝置為分離、獨立且可移動。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI824551B (zh) * 2021-08-06 2023-12-01 立錡科技股份有限公司 具有省略週期的諧振半橋返馳式轉換器及其控制方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268228B (zh) * 2021-12-15 2023-04-28 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种工频同步灯丝电源

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412277A (en) 1982-09-03 1983-10-25 Rockwell International Corporation AC-DC Converter having an improved power factor
FR2865324B1 (fr) * 2004-01-16 2006-02-24 Agence Spatiale Europeenne Convertisseur du type a decoupage a elevation de tension a phase minimum et commutateur a la masse
DE102005005872A1 (de) * 2005-02-09 2006-08-10 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Getaktete Stromversorgung
TWI316166B (en) 2006-05-30 2009-10-21 Delta Electronics Inc Bridgeless pfc converter with low common-mode noise and high power density
US20100259240A1 (en) 2009-04-11 2010-10-14 Cuks, Llc Bridgeless PFC converter
CN201821265U (zh) * 2010-10-26 2011-05-04 芯通科技（成都）有限公司 一种非隔离极性反向变换器
DE102011002682A1 (de) * 2011-01-14 2012-07-19 Siemens Aktiengesellschaft Schaltwandler mit verbesserter Elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV)
ITRE20120021A1 (it) * 2012-04-02 2013-10-03 Igor Spinella Metodo ed apparato per il trasferimento di potenza elettrica
US9093215B2 (en) * 2012-05-07 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Push-pull driver for generating a signal for wireless power transfer
CN205566087U (zh) * 2016-03-28 2016-09-07 山东超越数控电子有限公司 一种开关降压变换器
CN105915172B (zh) * 2016-05-11 2017-12-22 阳光电源股份有限公司 一种抑制电势诱导衰减的装置及***
IT201600130208A1 (it) * 2016-12-22 2018-06-22 Eggtronic Eng S R L Sistema per il trasferimento wireless di potenza elettrica
CN107154730B (zh) * 2017-03-30 2019-10-01 苏州市职业大学 一种新能源发电用双向变换电路及控制方法
CN106953507B (zh) * 2017-05-04 2019-06-25 广州金升阳科技有限公司 一种降压变换器同步整流驱动电路与控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI824551B (zh) * 2021-08-06 2023-12-01 立錡科技股份有限公司 具有省略週期的諧振半橋返馳式轉換器及其控制方法

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