[发明专利]直流转直流转换器及其能量分配方法

说明书

一种直流转直流转换器及其能量分配方法。直流转直流转换器包括切换电路以及能量分配电路。切换电路耦接直流电源以接收直流输入电压，且受控于第一控制信号以产生脉动电压。能量分配电路耦接切换电路以接收脉动电压并储存电能，且耦接直流电源。能量分配电路受控于第二控制信号以将电能转换为直流输出电压以对负载供电，或受控于第二控制信号以将电能回收至直流电源。

技术领域

本发明涉及一种电源转换器，尤其涉及一种具备能量分配机制的直流转直流转换器及其能量分配方法。

背景技术

于现行的直流转直流转换器中，当直流转直流转换器的输出端的负载发生剧烈变动或是直流转直流转换器的负载被卸除时，直流转直流转换器中所储存的能量通常无法被宣泄，导致直流转直流转换器的输出端的电压产生上冲现象。而上冲的输出电压极可能会对直流转直流转换器内部的元件或其输出端的其他负载造成损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种直流转直流转换器及其能量分配方法，可在直流转直流转换器的负载发生变动或是被卸除时，抑制直流转直流转换器的直流输出电压的上冲现象。

本发明的直流转直流转换器耦接于直流电源和负载之间。直流转直流转换器包括第一切换电路以及能量分配电路。第一切换电路耦接直流电源以接收直流输入电压，且受控于第一控制信号以产生脉动电压。能量分配电路耦接直流电源以及第一切换电路，以接收脉动电压并储存电能。能量分配电路受控于第二控制信号以将电能转换为直流输出电压以对负载供电，或受控于第二控制信号以将电能回收至直流电源。

在本发明的一实施例中，上述的直流转直流转换器还包括控制电路。控制电路耦接第一切换电路及能量分配电路，且用以检测直流输出电压。当直流输出电压大于第一临界电压时，控制电路产生第一控制信号以关断第一切换电路，且产生第二控制信号以关断能量分配电路与负载之间的电力传输路径，以停止将电能转换为直流输出电压并将电能回收至直流电源，以抑制直流输出电压至小于或等于第一临界电压。

在本发明的一实施例中，当直流输出电压小于或等于第一临界电压但大于第二临界电压时，控制电路产生第一控制信号以关断第一切换电路，且控制电路产生第二控制信号以控制能量分配电路与负载之间的电力传输路径的启闭，以将电能转换为直流输出电压或将电能回收至直流电源。当直流输出电压小于或等于第二临界电压时，控制电路产生该第一控制信号以控制第一切换电路的启闭，且控制电路产生第二控制信号以导通能量分配电路与负载之间的电力传输路径，以停止将电能回收至直流电源，并将电能转换为直流输出电压。

在本发明的一实施例中，上述的第一切换电路为硬性切换电路或谐振柔性切换电路或准谐振柔性切换电路。

在本发明的一实施例中，上述的直流转直流转换器还包括第二切换电路以及控制电路。第二切换电路耦接能量分配电路，且受控于第三控制信号以对直流输出电压进行升压，以使直流输出电压大于直流输入电压。控制电路耦接第一切换电路、能量分配电路及第二切换电路，且用以检测直流输出电压。当直流输出电压大于第一临界电压时，控制电路产生第一控制信号以关断第一切换电路，控制电路产生第三控制信号以关断第二切换电路，且控制电路产生第二控制信号以导通能量分配电路与直流电源之间的电力回收路径，以停止将电能转换为直流输出电压并将电能回收至直流电源，以抑制直流输出电压至小于或等于第一临界电压。

在本发明的一实施例中，当直流输出电压小于或等于第一临界电压但大于第二临界电压时，控制电路产生第一控制信号以关断第一切换电路，控制电路产生第三控制信号以关断第二切换电路，且控制电路产生第二控制信号以控制该能量分配电路的启闭，以将电能转换为直流输出电压或将电能回收至直流电源。当直流输出电压小于或等于第二临界电压时，控制电路产生第一控制信号以导通第一切换电路，控制电路产生第二控制信号以关断能量分配电路与直流电源之间的电力回收路径，且控制电路产生第三控制信号以控制第二切换电路的启闭，以停止将电能回收至直流电源并将电能转换为直流输出电压，并且使直流输出电压维持在第二临界电压。