交錯式返馳轉換器INTERLEAVED FLYBACK CONVERTER

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

105115618

專利證號

I 581554

專利獲證名稱

交錯式返馳轉換器INTERLEAVED FLYBACK CONVERTER

專利所屬機關 (申請機關)

義守大學

獲證日期

2017/05/01

技術說明

本專利提出新型高功因交流/直流轉換器，電路架構包含低通濾波器、橋式整流器與兩組交錯導通的返馳式轉換器。返馳式轉換器工作在不連續電流模式，其耦合電感的一次側繞線電流的平均值正比於交流輸入電壓，達到高功率因數與低電流總諧波失真。藉由巧妙的元件安排，引導二次側繞線電流對主動開關的寄生電容放電，使本質二極體導通，將主動開關電壓箝位在近乎零電壓，達到零電壓切換導通(ZVS)的目的，提升整體轉換效率。因交錯式轉換器之特性，輸出電壓漣波較傳統返馳式轉換器低，兩組返馳式轉換器共同分擔總輸出功率，降低元件的電壓及電流應力，使元件壽命提升，增加電路之可靠度。 本專利詳細分析電路之工作模式，推導電路方程式並設計電路參數，最後實際製作一200W之雛形電路，改變主動開關的切換頻率控制電路工作於100%-10%額定功率。實驗結果顯示滿載時的功率因數高達0.99；電流總諧波失真為3.2%，轉換效率為92.1%。藉由變頻控制可以有效地改變輸出功率，並且主動開關操作於零電壓切換導通，能有效地減少開關損失，實驗結果驗證了所提新型高功因交流/直流轉換器的可行性。 This patent proposes a novel ac-to-dc converter that consists of a low-pass filter, a full-bridge rectifier and two interleaved flyback converters which are operated at discontinuous-current mode (DCM). By this way, high power factor and low total current harmonic distortion (THDi) can be achieved. By subtle arrangement of components, the active switches can operate at zero-voltage switching on (ZVS), leading to high circuit efficiency. As compared with traditional flyback converter, the interleaved converter has the advantages of lower current and voltage ripples. It helps to reduce the voltage and current stresses on the circuit components, leading to increase the circuit reliability. A 200-W prototype circuit was built and tested. The output load can be effectively controlled by varying the switching frequency. Both active switches actually operate at ZVS within the load range. The satisfactory performance has verified the feasibility of the proposed circuit.

備註

本部(發文號1090009284)同意貴校109年2月12日義大產字第1090001416號函申請終止維護專利。

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