TWI697181B - 具功率因數修正功能之直流對直流轉換器 - Google Patents

Abstract

一種具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，應用於對負載提供不斷電供電，該具功率因數修正功能之直流對直流轉換器包括：耦接交流電源之火線端的第一電路，耦接交流電源火線端以及中性線端的一第二電路，以及耦接第一電路、第二電路以及中性線端的第三電路。其中，第一電路包括串聯耦接的第一功率開關電路以及備援電池，第一功率開關電路耦接火線端；第二電路包括串聯耦接的儲能單元以及第二功率開關電路，儲能單元耦接火線端以及第一功率開關電路，第二功率開關電路耦接中性線端以及備援電池。

Description

具功率因數修正功能之直流對直流轉換器

本發明係有關一種直流對直流轉換器，尤指一種應用於不斷電系統中具功率因數修正功能的直流對直流轉換器。

一般而言，具有功率因數修正(Power Factor Correction,PFC)功能的轉換器應用於目前不斷電系統(Uninterruptible Power System,UPS)的3kVA架構下之電池模式時，在電網異常或停電的情況下不間斷地為電器等負載設備提供備***流電源的供電，以維持電器正常運作的設備。通常情況下不斷電系統被用於維持電腦、伺服器等關鍵性商用設備或精密儀器的不間斷的供電，防止數據損失、通訊中斷或裝置失去控制。

然而，目前不斷電系統(UPS)當運作於3kVA架構下之電池模式時，最普遍的應用是配合鉛酸電池使用，而鉛酸電池的體積大、壽命短、維護上耗時耗成本，且傳統的直流對直流(DC-to-DC)轉換器為推挽式(Push-Pull)架構，不同於交流電網一端的Boost升壓電路。如此一來會佔據電路板上過多的佈線面積，增加電路板基材與製程時間，且因鉛酸電池體積大小與增加Push-Pull線路架構，對於不斷電系統之體積與成本都將因此增加。

為此，如何設計出一種改進式的直流對直流轉換器，特別是在線路架構簡化的改進，來解決前述不斷電系統之體積與成本增加的技術問題，乃為本案發明人所研究的重要課題。

本發明之目的在於提供一種具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，透過在線路架構簡化的改進，能夠解決前述不斷電系統之體積與成本增加的技術問題，而達到降低生產成本、提高生產效率以及使用上便攜之目的。

為了達到前述目的，本發明所提出的具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，應用於對負載提供市電模式或電池模式的不斷電供電，具功率因數修正功能之直流對直流轉換器包括：第一電路，耦接交流電源的火線端；第一電路包括串聯耦接的第一功率開關電路以及備援電池；其中，第一功率開關電路耦接火線端；第二電路，耦接交流電源的火線端以及中性線端，且第二電路耦接第一電路；第二電路包括串聯耦接的儲能單元以及第二功率開關電路；其中，儲能單元耦接火線端以及第功率開關電路，第二功率開關電路耦接中性線端以及備援電池；以及第三電路，耦接第一電路、第二電路以及中性線端；其中，第三電路耦接第一電路的備援電池、第二電路的儲能單元以及第二功率開關電路；其中，當交流電源正常時，交流電源通過第二電路以及第三電路對負載提供市電模式的供電；當交流電源異常時，備援電池通過第一功率開關電路、第二電路以及第三電路對負載提供電池模式的供電。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，第一功率開關電路包括串聯耦接的第一二極體以及第一電晶體開關；其中，第一二極體耦接火線端以及第二電路的儲能單元，第一電晶體開關耦接備援電池。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，第二功率開關電路包括第四電晶體開關以及串聯耦接的第二電晶體開關以及第三電晶體開關；其中，第四電晶體開關的一端耦接第二電晶體開關以及第三電晶體開關，第四電晶體開關的另一端耦接備援電池以及第三電路；其中，第二電晶體開關耦接儲能單元以及第三電路，第三電晶體開關耦接中性線端。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，第三電路包括串聯耦接的第二二極體、第三二極體、第一電容器以及第二電容器；其中，第二二極體耦接第二電路的第四電晶體以及第一電路的備援電池，第三二極體耦接第二電路的儲能單元以及第二電晶體，第一電容器以及第二電容器耦接中性線端以及第二電路的第三電晶體開關。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，當運作於市電模式，且當直流對直流轉換器為正半週操作時：第一電晶體開關關斷、第二電晶體開關導通、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關關斷，儲能單元為儲能操作；以及第一電晶體開關關斷、第二電晶體開關關斷、第三電晶體開關關斷且第四電晶體開關關斷，儲能單元為釋能操作。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，當運作於市電模式，且當直流對直流轉換器為負半週操作時：第一電晶體開關關斷、第二電晶體開關導通、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關關斷，儲能單元為儲能操作；以及第一電晶體開關關斷、第二電晶體開關關斷、第三電晶體開關關斷且第四電晶體開關關斷，儲能單元為釋能操作。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，當運作於電池模式，且當直流對直流轉換器為正半週操作時：第一電晶體開關導通、第二電晶體開關導通、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關導通，儲能單元為儲能操作；以及第一電晶體開關導通、第二電晶體開關關斷、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關導通，儲能單元為釋能操作。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，當運作於電池模式，且當直流對直流轉換器為負半週操作時：第一電晶體開關導通、第二電晶體開關導通、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關導通，儲能單元為儲能操作；以及第一電晶體開關導通、第二電晶體開關導通、第三電晶體開關導通且第四電晶體開關關斷，儲能單元為釋能操作。

進一步而言，所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器中，儲能單元為電感器、備援電池為鋰電池。

在使用本發明所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器時，如交流電源正常，交流電源通過第二電路以及第三電路對負載提供 市電模式的供電，其中，第二電路以及第三電路可以對交流電源進行電壓轉換處理(例如：Boost升壓)之後提供給負載；如交流電源異常(例如：突波、欠電壓或停電)，第一電路的第一功率開關電路以及第二電路的第二功率開關電路可以透過電路上導通與關斷的控制，使得備援電池輸出的電能可以通過第一功率開關電路進入第二電路以及第三電路進行電壓轉換處理，使得備援電池通過第一功率開關電路、第二電路以及第三電路對負載提供電池模式的供電。

為此，在交流電源異常時，僅透過第一功率開關電路，即可使得備援電池通過第二電路以及第三電路進行電壓轉換處理，而不需要額外獨立於交流電源流經路徑之外的其他電壓轉換電路(例如：Push-Pull轉換器)，本發明透過線路架構簡化的改進，不需要佔據額外的電路板體積與其佈線面積，可以減少電路板基材與製程時間，進而解決不斷電系統之體積與成本增加的技術問題，而達到降低生產成本、提高生產效率以及使用上便攜使用之目的。

為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

10:第一電路

11:第一功率開關電路

12:備援電池

20:第二電路

21:儲能單元

22:第二功率開關電路

30:第三電路

D1:第一二極體

D2:第二二極體

D3:第三二極體

D4:第四二極體

L1:儲能單元

200:負載

300:輸入濾波電路

400:逆變器

500:輸出濾波電路

Q1:第一電晶體開關

Q2:第二電晶體開關

Q3:第三電晶體開關

Q4:第四電晶體開關

C1:第一電容器

C2:第二電容器

L:火線端

N:中性線端

Lns1:第一儲能路徑

Lns2:第二儲能路徑

Lns3:第三儲能路徑

Lns4:第四儲能路徑

Lnr1:第一釋能路徑

Lnr2:第二釋能路徑

Lnr3:第三釋能路徑

Lnr4:第四釋能路徑

B1:備援電池

圖1 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之一實施例配置於不斷電系統中的架構示意圖； 圖2 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例的電路示意圖；圖3 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且正半週操作時的第一儲能路徑示意圖；圖4 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且正半週操作時的第一釋能路徑示意圖；圖5 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且負半週操作時的第二儲能路徑示意圖；圖6 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且負半週操作時的第二釋能路徑示意圖；圖7 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且正半週操作時的第三儲能路徑示意圖；圖8 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且正半週操作時的第三釋能路徑示意圖；圖9 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且負半週操作時的第四儲能路徑示意圖；圖10 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且負半週操作時的第四釋能路徑示意圖；以及圖11 為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之另一實施例運作於市電模式且負半週操作時的第五釋能路徑示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下。

請參閱圖1及圖2所示，其中，圖1為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之一實施例配置於不斷電系統中的架構示意圖；圖2為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例的電路示意圖。本發明的具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之一實施例，應用於對負載200提供市電模式或電池模式的不斷電供電，具功率因數修正功能之直流對直流轉換器包括：第一電路10、第二電路20以及第三電路30。

其中，第一電路10耦接交流電源的火線端L；第一電路10包括串聯耦接的第一功率開關電路11以及備援電池12(如圖中元件標記 B1，在本實施例中為鋰電池)；其中，第一功率開關電路11耦接火線端。詳細而言，第一功率開關電路11包括串聯耦接的第一二極體D1以及第一電晶體開關Q1；其中，第一二極體D1耦接火線端L以及第二電路20的儲能單元21(如圖中元件標記L1，在本實施例中為電感器)，第一電晶體開關Q1耦接備援電池B1。

第二電路20耦接交流電源的火線端L以及中性線端N，且第二電路20耦接第一電路10；第二電路20包括串聯耦接的儲能單元21以及第二功率開關電路22；其中，儲能單元L1耦接火線端L以及第一功率開關電路11，第二功率開關電路22耦接中性線端N以及備援電池B1。詳細而言，第二功率開關電路22包括第四電晶體開關Q4以及串聯耦接的第二電晶體開關Q2以及第三電晶體開關Q3；其中，第四電晶體開關Q4的一端耦接第二電晶體開關Q2以及第三電晶體開關Q3，第四電晶體開關Q4的另一端耦接備援電池B1以及第三電路30；其中，第二電晶體開關Q2耦接儲能單元L1以及第三電路30，第三電晶體開關Q3耦接中性線端N。

第三電路30耦接第一電路10、第二電路20以及中性線端N；其中，第三電路30耦接第一電路10的備援電池B1、第二電路20的儲能單元L1以及第二功率開關電路22。詳細而言，第三電路30包括串聯耦接的第二二極體D2、第三二極體D3、第一電容器C1以及第二電容器C2；其中，第二二極體D2耦接第二電路20的第四電晶體開關Q4以及第一電路10的備援電池B1，第三二極體D3耦接第二電路20的儲能單元L1以及第二電晶體開關Q2，第一電容器C1以及第二電容器C2耦接中性線端N以及第二電路20的第三電晶體開關Q3。

附帶一提，前述的各電晶體開關可為，例如但不限制是金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、雙載子接面電晶體(BJT)或絕緣柵雙極電晶體(IGBT)。

在本發明之所述實施例中，所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器是耦接輸入濾波電路300，其係可為EMI濾波電路，用以濾除輸入之交流電源的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)等雜訊(如圖1所示)，且所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器透過耦接逆變器400對所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器輸出的直流供電進行為交流供電的轉換，以及透過耦接輸出濾波電路500，其係可為EMI濾波電路，用以濾除輸出至負載200的電磁干擾等雜訊。其中，當交流電源正常時，交流電源通過第二電路20以及第三電路30對負載200提供市電模式的供電；當交流電源異常時，備援電池B1通過第一功率開關電路11、第二電路20以及第三電路30對負載200提供電池模式的供電。

請參閱圖3、圖4所示，圖3為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且正半週操作時的第一儲能路徑示意圖；圖4為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且正半週操作時的第一釋能路徑示意圖。所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器當運作於市電模式(交流電源正常時)，且當直流對直流轉換器為正半週操作時：如圖3所示，通過控制第一電晶體開關Q1關斷、第二電晶體開關Q2導通、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為儲能操作(energy-storing operation)；當儲能單元L1為 儲能操作時，火線端L、儲能單元L1、第二電晶體開關Q2、第三電晶體開關Q3以及中性線端N形成對儲能單元L1儲能的第一儲能路徑Lns1；以及如圖4所示，通過控制第一電晶體開關Q1關斷、第二電晶體開關Q2關斷、第三電晶體開關Q3關斷且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為釋能操作(energy-releasing operation)；當儲能單元L1為釋能操作時，火線端L、儲能單元L1、第三二極體D3、第一電容器C1以及中性線端N形成儲能單元L1釋能的第一釋能路徑Lnr1。

請參閱圖5、圖6所示，圖5為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且負半週操作時的第二儲能路徑示意圖；圖6為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於市電模式且負半週操作時的第二釋能路徑示意圖。所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器當運作於市電模式(交流電源正常時)，且當直流對直流轉換器為負半週操作時：如圖5所示，通過控制第一電晶體開關Q1關斷、第二電晶體開關Q2導通、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為儲能操作；當儲能單元L1為儲能操作時，中性線端N、第三電晶體開關Q3、第二電晶體開關Q2、儲能單元L1以及火線端L形成對儲能單元L1儲能的第二儲能路徑Lns2。

如圖6所示，通過控制第一電晶體開關Q1關斷、第二電晶體開關Q2關斷、第三電晶體開關Q3關斷且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為釋能操作；當儲能單元L1為釋能操作時，中性線端N、 第二電容器C2、第二二極體D2、第四電晶體開關Q4、第二電晶體開關Q2、儲能單元L1以及火線端L形成儲能單元L1釋能的第二釋能路徑Lnr2。附帶一提，對於儲能單元L1的釋能操作而言，由於第二電晶體開關Q2與第四電晶體開關Q4為關斷的狀態，因此儲能單元L1釋能的第二釋能路徑Lnr2係經由第二電晶體開關Q2的反向(寄生)二極體以及第四電晶體開關Q4的反向(寄生)二極體所提供的續流路徑所達成。

請參閱圖7、圖8所示，圖7為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且正半週操作時的第三儲能路徑示意圖；圖8為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且正半週操作時的第三釋能路徑示意圖。所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器當運作於電池模式(交流電源異常時)，且當直流對直流轉換器為正半週操作時：如圖7所示，通過控制第一電晶體開關Q1導通、第二電晶體開關Q2導通、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4導通，此時，儲能單元L1為儲能操作；當儲能單元L1為儲能操作時，備援電池B1的正極、第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、儲能單元L1、第二電晶體開關Q2、第四電晶體開關Q4以及備援電池B1的負極形成對儲能單元L1儲能的第三儲能路徑Lns3。

如圖8所示，通過控制第一電晶體開關Q1導通、第二電晶體開關Q2關斷、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4導通，此時，儲能單元L1為釋能操作；當儲能單元L1為釋能操作，備援電池B1的正極、第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、儲能單元L1、第三二極體 D3、第一電容器C1、第三電晶體開關Q3、第四電晶體開關Q4以及備援電池B1的負極形成儲能單元L1釋能的第三釋能路徑Lnr3。

請參閱圖9、圖10所示，圖9為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且負半週操作時的第四儲能路徑示意圖；圖10為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之該實施例運作於電池模式且負半週操作時的第四釋能路徑示意圖。所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器當運作於電池模式(交流電源異常時)，且當直流對直流轉換器為負半週操作時：如圖9所示，通過控制第一電晶體開關Q1導通、第二電晶體開關Q2導通、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4導通，此時，儲能單元L1為儲能操作；當儲能單元L1為儲能操作時，備援電池B1的正極、第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、儲能單元L1、第二電晶體開關Q2、第四電晶體開關Q4以及備援電池B1的負極形成對儲能單元L1儲能的第四儲能路徑Lns4。

如圖10所示，通過控制第一電晶體開關Q1導通、第二電晶體開關Q2導通、第三電晶體開關Q3導通且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為釋能操作；當儲能單元L1為釋能操作，備援電池B1的正極、第一電晶體開關Q1、第一二極體D1、儲能單元L1、第二電晶體開關Q2、第三電晶體開關Q3、第二電容器C2、第二二極體D2以及備援電池B1的負極形成儲能單元L1釋能的第四釋能路徑Lnr4。

請參閱圖11所示，為本發明所述具功率因數修正功能之直流對直流轉換器之另一實施例運作於市電模式且負半週操作時的第五釋能路 徑示意圖。其與前述圖6所示運作於市電模式且負半週操作時的該實施例大致相同，惟此實施例比前述該實施例更新增第四二極體D4，第四二極體D4一端耦接儲能單元L1、第二電晶體開關Q2以及第三二極體D3，第四二極體D4的另一端耦接第二二極體D2以及第二電容器C2。

如圖11所示，通過控制第一電晶體開關Q1關斷、第二電晶體開關Q2關斷、第三電晶體開關Q3關斷且第四電晶體開關Q4關斷，此時，儲能單元L1為釋能操作；當儲能單元L1為釋能操作時，中性線端N、第二電容器C2、第四二極體D4、儲能單元L1以及火線端L形成儲能單元L1釋能的第五釋能路徑Lnr5。相較於圖6所示的第二釋能路徑Lnr2，圖11所示的第五釋能路徑Lnr5在路徑上避免通過第四電晶體開關Q4以及第二電晶體開關Q2，可以有效地減少電晶體開關的導通損失與切換損失、受元件寄生電阻、寄生電容等因素影響而造成的額外功耗以及反應時間的延遲，能夠更進一步地提升轉換效率、電路響應以及降低運轉成本。

如前所述，在使用本發明所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器時，如交流電源正常，交流電源通過第二電路20以及第三電路30對負載200提供市電模式的供電，其中，第二電路20以及第三電路30可以對交流電源進行電壓轉換處理(例如：Boost升壓)之後提供給負載；如交流電源異常(例如：突波、欠電壓或停電)，第一電路10的第一功率開關電路11以及第二電路20的第二功率開關電路22可以透過電路上導通與關斷的控制，使得備援電池B1輸出的電能可以通過第一功率開關電路11進入第二電路20以及第三電路30進行電壓轉換處理，使得備援電池B1 通過第一功率開關電路11、第二電路20以及第三電路30對負載提供電池模式的供電。

為此，在交流電源異常時，僅透過第一功率開關電路11，即可使得備援電池B1通過第二電路20以及第三電路30進行電壓轉換處理，而不需要額外獨立於交流電源流經路徑之外的其他電壓轉換電路(例如：Push-Pull轉換器)，本發明透過線路架構簡化的改進，不需要佔據額外的電路板體積與其佈線面積，可以減少電路板基材與製程時間，進而解決不斷電系統之體積與成本增加的技術問題，而達到降低生產成本、提高生產效率以及使用上便攜使用之目的。

除此之外，本發明所述備援電池B1並不是採用傳統的鉛酸電池，而是採用鋰電池搭配使用，習用已知的鉛酸電池具有體積大、重量重、使用壽命短的缺點，為此，本發明所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器更具有體積小、重量輕、使用壽命與可靠度較佳等的其他優點。

以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

10:第一電路

11:第一功率開關電路

12:備援電池

20:第二電路

21:儲能單元

22:第二功率開關電路

30:第三電路

200:負載

300:輸入濾波電路

400:逆變器

500:輸出濾波電路

Claims (13)

1. 一種具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，應用於對一負載提供一市電模式或一電池模式的不斷電供電，該具功率因數修正功能之直流對直流轉換器包括：一第一電路，耦接一交流電源的一火線端；該第一電路包括串聯耦接的一第一功率開關電路以及一備援電池；其中，該第一功率開關電路耦接該火線端，該第一功率開關電路包括串聯耦接的一第一二極體以及一第一電晶體開關；一第二電路，耦接該火線端以及該交流電源的一中性線端，且該第二電路耦接該第一電路；該第二電路包括串聯耦接的一儲能單元以及一第二功率開關電路；其中，該儲能單元耦接該火線端以及該第一功率開關電路，該第二功率開關電路耦接該中性線端以及該備援電池，該第一二極體耦接該火線端以及該第二電路的該儲能單元，該第一電晶體開關耦接該備援電池；以及一第三電路，耦接該第一電路的該備援電池、該第二電路的該儲能單元與該第二功率開關電路以及該中性線端；其中，當該交流電源正常時，該交流電源通過該第二電路以及該第三電路對該負載提供該市電模式的供電；當該交流電源異常時，該備援電池通過該第一功率開關電路、該第二電路以及該第三電路對該負載提供該電池模式的供電；其中，該第二功率開關電路包括一第四電晶體開關以及串聯耦接的一第二電晶體開關以及一第三電晶體開關，該第四電晶體開關的一端耦接 該第二電晶體開關以及該第三電晶體開關，該第四電晶體開關的另一端耦接該備援電池以及該第三電路，該第二電晶體開關耦接該儲能單元以及該第三電路，該第三電晶體開關耦接該中性線端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，該第三電路包括串聯耦接的一第二二極體、一第三二極體、一第一電容器以及一第二電容器；其中，該第二二極體耦接該第二電路的該第四電晶體以及該第一電路的該備援電池，該第三二極體耦接該第二電路的該儲能單元以及該第二電晶體，該第一電容器以及該第二電容器耦接該中性線端以及該第二電路的該第三電晶體開關。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當運作於該市電模式，且當該直流對直流轉換器為一正半週操作時：該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為儲能操作；以及該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關關斷、該第三電晶體開關關斷且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為釋能操作。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當該儲能單元為儲能操作時，該火線端、該儲能單元、該第二電晶體開關、該第三電晶體開關以及該中性線端形成一第一儲能路徑；以及當該儲能單元為釋能操作時，該火線端、該儲能單元、該第三二極體、該第一電容器以及該中性線端形成一第一釋能路徑。
5. 如申請專利範圍第2項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當運作於該市電模式，且當該直流對直流轉換器為一負半週操作時：該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為儲能操作；以及該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關關斷、該第三電晶體開關關斷且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為釋能操作。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當該儲能單元為儲能操作時，該中性線端、該第三電晶體開關、該第二電晶體開關、該儲能單元以及該火線端形成一第二儲能路徑；以及當該儲能單元為釋能操作時，該中性線端、該第二電容器、該第二二極體、該第四電晶體開關、該第二電晶體開關、該儲能單元以及該火線端形成一第二釋能路徑。
7. 如申請專利範圍第2項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當運作於該電池模式，且當該直流對直流轉換器為一正半週操作時：該第一電晶體開關導通、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關導通，該儲能單元為儲能操作；以及該第一電晶體開關導通、該第二電晶體開關關斷、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關導通，該儲能單元為釋能操作。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當該儲能單元為儲能操作時，該備援電池的一正極、該第一電晶體開關、該第一二極體、該儲能單元、該第二電晶體開關、該第四電晶體開關以及該備援電池的一負極形成一第三儲能路徑；以及當該儲能單元為釋能操作時，該備援電池的該正極、該第一電晶體開關、該第一二極體、該儲能單元、該第三二極體、該第一電容器、該第三電晶體開關、該第四電晶體開關以及該備援電池的該負極形成一第三釋能路徑。
9. 如申請專利範圍第2項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當運作於該電池模式，且當該直流對直流轉換器為一負半週操作時：該第一電晶體開關導通、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關導通，該儲能單元為儲能操作；以及該第一電晶體開關導通、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為釋能操作。
10. 如申請專利範圍第9項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當該儲能單元為儲能操作時，該備援電池的一正極、該第一電晶體開關、該第一二極體、該儲能單元、該第二電晶體開關、該第四電晶體開關以及該備援電池的一負極形成一第四儲能路徑；以及 當該儲能單元為釋能操作時，該備援電池的該正極、該第一電晶體開關、該第一二極體、該儲能單元、該第二電晶體開關、該第三電晶體開關、該第二電容器、該第二二極體以及該備援電池的該負極形成一第四釋能路徑。
11. 如申請專利範圍第2項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，該第三電路更包括一第四二極體；其中，該第四二極體的一端耦接該儲能單元、該第二電晶體開關以及該第三二極體，該第四二極體的另一端耦接該第二二極體以及該第二電容器。
12. 如申請專利範圍第11項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當運作於該市電模式，且當該直流對直流轉換器為一負半週操作時：該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關導通、該第三電晶體開關導通且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為儲能操作；以及該第一電晶體開關關斷、該第二電晶體開關關斷、該第三電晶體開關關斷且該第四電晶體開關關斷，該儲能單元為釋能操作。
13. 如申請專利範圍第12項所述之具功率因數修正功能之直流對直流轉換器，其中，當該儲能單元為儲能操作時，該中性線端、該第三電晶體開關、該第二電晶體開關、該儲能單元以及該火線端形成一第二儲能路徑；以及當該儲能單元為釋能操作時，該中性線端、該第二電容器、該第四二極體、該儲能單元以及該火線端形成一第五釋能路徑。

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