高效率高昇壓比直流/直流換流器
專利名稱
高效率高昇壓比直流/直流換流器
專利證書號
I238590
專利權人
元智大學
專利國家
台灣,
需求項目
專利授權
人氣指數
3101
專利商品特色: 專利商品技術說明:
昇壓式換流器,其功率半導體開關承受高電壓、大電流及逆向二極體之逆向恢復突波電流,因而昇壓侷限,最高約為七倍比例,電源轉換效率不彰。若利用變壓器,昇壓範圍會受限於匝數比,同時需處理漏感能量的問題。本裝置能於開關導通時,偶合電感一次側繞組之高激磁電流儲能,同時箝制電容電壓及輔助電容電壓,並再進行二次昇壓,將三者串聯後,對濾波電路充電,而達到電壓箝制及導通時零電流切換特性,以高轉換效率。
本發明係發展一高效率高昇壓比直流/直流換流器,主要解決開關截止時,箝制開關兩端所產生之突波電壓,同時具有高效率與高昇壓比之效能。習用之昇壓電路通常採單電感所組成之昇壓式換流器,該電路中功率半導體開關同時承受高電壓、大電流及輸出二極體之逆向恢復突波電流,是故其電源轉換效率不彰,昇壓侷限最高約七倍比例。其次,利用變壓器昇壓,昇壓範圍受限於匝數比,倘若無法有效處理漏感能量情形下,轉換效率難以提高。本裝置於開關導通時,耦合電感一次側繞組之高激磁電流儲能,同時箝制電容放電至輔助昇壓電容;開關截止期間,激磁電流續流,於耦合電感二次側繞組端昇壓,並將箝制電容電壓及輔助電容電壓,三者串聯對濾波電路充電,因此昇壓比高於習用電路。另,本創作具有電壓箝制特性,開關承受電壓遠低於輸出額定電壓,且導通時具有零電流切換特性,可以選用較低電壓低導通損失之功率半導體開關;電路中二極體沒有逆向恢復電流問題,甚至可以採用蕭基二極體。綜上所述,本發明之電路架構,低壓側之大電流採用低導通損失之元件,高壓側抑制在低電流,從理論與實驗波形,均能證明可達成高轉換效率之目的。本發明所揭示之換流器可以將傳統蓄電池、燃料電池、太陽能發電以及風力發電之低輸出電壓,轉換為高電壓直流電源供電系統,增加能源使用效率。


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