阅读说明：本技术 低损耗缓冲电路和具有低损耗缓冲电路的整流器、转换器 (Low-loss buffer circuit and rectifier and converter with same ) 是由 黄伟彬 张锡男 黄建岚 于 2018-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种低损耗缓冲电路,包括一缓冲器电阻、一缓冲器电容及一缓冲器二极体,缓冲器电阻的其中一端连接该缓冲器二极体的阳极,定义相互连接的节点为第一总节点,缓冲器电容的其中一端连接于第一总节点,缓冲器电容的另一端连接于一整流二极体的阴极,缓冲器二极体的阴极连接于正输出端,缓冲器电阻的另一端则连接于该整流二极体的阳极。当整流二极体的尖波电压出现时,电流将流经缓冲器电容、该缓冲器二极体至正输出端、负输出端以形成一回路,当该整流二极体由截止转为导通时,缓冲器电容放电的电流便能够流经正输出端、负输出端、缓冲器电阻回路,放电回路将能够经过输出端,进而将尖波能量传输至输出端,以达到节能、高利用率目的。(The invention provides low-loss buffer circuits, which includes buffer resistor, 0 buffer capacitor and 1 buffer diode, wherein end of the buffer resistor is connected to the anode of the buffer diode, defining the node of the mutual connection as total node, end of the buffer capacitor is connected to total node, the other end of the buffer capacitor is connected to the cathode of rectifying diode, the cathode of the buffer diode is connected to the positive output end, the other end of the buffer resistor is connected to the anode of the rectifying diode, when the spike wave voltage of the rectifying diode is generated, the current will flow through the buffer capacitor, the buffer diode to the positive output end and the negative output end to form loop, when the rectifying diode is turned from off to on, the current discharged by the buffer capacitor can flow through the positive output end, the negative output end and the buffer resistor loop, the discharging loop can pass through the output end, and then the spike energy can be transmitted to the output end, so as to achieve the purpose of energy saving and high utilization rate.)

低损耗缓冲电路和具有低损耗缓冲电路的整流器、转换器

技术领域

本发明涉及一种缓冲电路，特别是涉及一种低耗能的低耗损缓冲电路。本发明另提供一种具有低损耗缓冲电路的整流器。本发明另提供一种具有低损耗缓冲电路的转换器。

背景技术

一般整流电路如顺向式转换器(Forward converter)、返驰式转换器(Flybackconverters)、中间抽头式整流器、倍流整流器、全波整流器架构中，皆会因变压器的漏电感、印刷电路板所产生的寄生电感、寄生电容、二极体的寄生电容在整流二极体两端产生尖波电压；

前述尖波电压往往造成电路上整流二极体的损坏、或造成电磁干扰，影响电路的特性，为此于前述电路中往往会增加RCD缓冲器(RCD snubber)以降低二极体的尖波电压，然而传统的RCD缓冲器非常耗能，容易发热，如图1所示，以一般顺向式转换器的二次侧为例；

次级线圈后顺向串接一第一二极体51，该第一二极体51另串接一电感53及一第二二极体52，该电感53及该第二二极体52则连接该输出电容54，而传统的RCD缓冲器(RCDsnubber)如图1虚线所示，具有一第三二极体61、一电容62及一电阻63构成，该第三二极体61的阳极(A)连接于该第一二极体51的阴极(K)，该三二极体61的阴极(K)连接该电容62及该电阻63的其中一端，该电容62及该电组63的另一端是连接于该第二二极体52的阳极(A)。

如此一来，当该第一二极体51导通，第二二极体52的尖波电压出现时，电流将流经该第三二极体61、该电容62以形成一回路，然而，当第二二极体52由截止转为导通时，电容62放电的电流仅能够流经电阻63作为消耗，如此一来将造成电力的耗损，无法妥善利用电容放电的能量。

为此，需要一种低损耗的缓冲电路。

发明内容

本发明提供一种缓冲电路，其主要目的是能够提供一种节能、高利用率的缓冲电路。

为达前述目的，本发明低耗损缓冲电路的第一实施例，供以与顺向式转换器、返驰式转换器、中间抽头式整流器、倍流整流器或全波整流器电性连接，而该低损耗缓冲电路，包括：

一缓冲器电阻、一缓冲器电容及一缓冲器二极体，该缓冲器电阻的其中一端连接该缓冲器二极体的阳极，定义相互连接的节点为一第一总节点，该缓冲器电容的其中一端连接于该第一总节点，该缓冲器电容的另一端供以连接于一整流二极体的阴极，该缓冲器二极体的阴极供以连接于正输出端，该缓冲器电阻的另一端则供以连接于该整流二极体的阳极。

本发明低耗损缓冲电路的第二实施例，供以与顺向式转换器、返驰式转换器、中间抽头式整流器、倍流整流器或全波整流器电性连接，而该低损耗缓冲电路，包括：

一缓冲器电阻、一缓冲器电容及一缓冲器二极体，该缓冲器电阻的其中一端连接该缓冲器二极体的阴极，定义相互连接的节点为一第二总节点，该缓冲器电容的其中一端亦连接于该第二总节点，该缓冲器电容的另一端供以连接于一整流二极体的阳极，该缓冲器二极体的阳极供以连接于负输出端，该缓冲器电阻的另一端则供以连接于该整流二极体的阴极。

藉由前述可知，于第一实施例中，当该整流二极体的尖波电压出现时，电流将流经该缓冲器电容、该缓冲器二极体至正输出端、负输出端以形成一回路，然而，当该整流二极体由截止转为导通时，缓冲器电容放电的电流便能够流经电感、正输出端、负输出端、缓冲器电阻回路，如此一来，放电回路将能够经过输出端，进而得以将尖波能量传输至输出端，以达到节能、高利用率目的。

藉由前述可知，于第二实施例中，当该整流二极体的尖波电压出现时，电流将流经该缓冲器二极体、该缓冲器电容以形成一回路，然而，当该整流二极体由截止转为导通时，缓冲器电容放电的电流便能够流经缓冲器电阻、正输出端、负输出端、电感以形成一回路，如此一来，放电回路将能够经过输出端，进而得以将尖波能量传输至输出端，以达到节能、高利用率目的。

附图说明

图1为现有的缓冲电路应用于顺向式转换器二次侧的示意图。

图2为本发明第一实施例应用于顺向式转换器二次侧的示意图。

图3为本发明第二实施例应用于顺向式转换器二次侧的示意图。

图4为本发明第一实施例应用于返驰式转换器二次侧的示意图。

图5为本发明第二实施例应用于返驰式转换器二次侧的示意图。

图6为本发明第一实施例应用于中间抽头式整流器二次侧的示意图。

图7为本发明第二实施例应用于倍流整流器二次侧的示意图。

图8为本发明第一实施例应用于倍流整流器二次侧的示意图。

图9为本发明第一实施例应用于全波整流器二次侧的示意图。

图10为本发明第一实施例的较佳实施态样的示意图。

图11为本发明第一实施例应用于中间抽头整流器二次侧的示意图。

附图中符号标记说明：

第一二极体51

第二二极体52

电感53

输出电容54

第三二极体61

电容62

电阻63

缓冲器电阻10

缓冲器电容20

缓冲器二极体30

整流二极体D

第一总节点NT1

第二总节点NT2

第一节点N1

第二节点N2

第三节点N3

第四节点N4

第五节点N5

第一二极体D1

第二二极体D2

第三二极体D3

第四二极体D4

第五二极体D5

第六二极体D6

第七二极体D7

第八二极体D8

第九二极体D9

第十二极体D10

第十一二极体D11

第十二二极体D12

第十三二极体D13

第一电感L1

第二电感L2

第三电感L3

第四电感L4

第五电感L5

第六电感L6

第一端S1

第二端S2

第三端S3

正输出端Vo+

负输出端Vo-

第一输入端Vi1

第二输入端Vi2

辅助电容Ca

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明低损耗缓冲电路的第一实施例，如图2、4、6、8、9、11所示，供以与顺向式转换器、返驰式转换器、中间抽头式整流器、倍流整流器或全波整流器电性连接，而该低损耗缓冲电路，包括：

一缓冲器电阻10、一缓冲器电容20及一缓冲器二极体30，该缓冲器电阻10的其中一端连接该缓冲器二极体30的阳极(A)，并定义相互连接的节点为一第一总节点NT1，该缓冲器电容20的其中一端亦连接于该第一总节点NT1，该缓冲器电容20的另一端供以连接于一整流二极体D的阴极(K)，该缓冲器二极体30的阴极(K)供以连接于正输出端Vo+，该缓冲器电阻10的另一端则供以连接于该整流二极体D的阳极(A)。

该整流二极体D的数量可为一个或是复数个并联。

第一实施例的第一个态样，为具有低损耗缓冲电路的顺向式转换器，该整流二极体D的数量为一，如图2所述，包括：

一第一二极体D1，阳极(A)连接于一线圈的其中一端，该第一二极体D1的阴极(K)连接于一第一节点N1；

一第二二极体D2，该第二二极体D2的阴极(K)连接于该第一节点N1，该第二二极体D2的阳极(A)连接于一第二节点N2，该线圈的另一端及一负输出端Vo-连接于该第二节点N2，于本实施态样中，第二二极体D2为该整流二极体D；

一第一电感L1，其中一端连接于该第一节点N1，另一端连接于该正输出端Vo+；

该缓冲器电容20的其中一端连接于该第一节点N1，该缓冲器二极体30的阴极(K)连接于正输出端Vo+，该缓冲器电阻10连接于该第二节点N2。

较佳的，如图10所示，于该缓冲器二极体30的阴极(K)与该缓冲器电阻10之间，另可连接一辅助电容Ca，该辅助电容Ca可做为一辅助电源。

第一实施例的第二个态样，为具有低损耗缓冲电路的反驰式转换器，该整流二极体D的数量为一，如图4所述，包括：

一第三二极体D3，阴极(K)连接于线圈的其中一端，阳极(A)连接于该负输出端Vo-，于本实施态样中，该第三二极体D3为该整流二极体D；

该缓冲器电容20连接于该第一总节点NT1的另一端连接于该第三二极体D3的阴极(K)，该缓冲器二极体30的阴极(K)连接于正输出端Vo+，该缓冲器电阻10连接于该第一总节点NT1的另一端连接于该第三二极体D3的阳极(A)。

第一实施例的第三个态样，为具有低损耗缓冲电路的中间抽头式整流器，其中，该线圈具有一第一端S1、一第二端S2及一第三端S3，于本实施态样中，该整流二极体D的数量为二，如图6所示，而具有低损耗缓冲电路的中间抽头式整流器，包括：

一第四二极体D4，阴极(K)连接于该第三端S3，阳极(A)连接于该负输出端Vo-，于本实施态样中，该第四二极体D4为其中一个该整流二极体D；

一第五二极体D5，阴极(K)连接于该第一端S1，阳极(A)连接于该负输出端Vo-，于本实施态样中，该第五二极体D5为另一个该整流二极体D；

一第二电感L2，其中一端连接于该第二端S2，另一端连接于该正输出端Vo+；

该低损耗缓冲电路的数量为二，其中一个缓冲器电容20连接于该第三端S3，另一个该缓冲器电容20连接于该第一端S1，二个该缓冲器电阻10接连接于该负输出端Vo-，二个该缓冲器二极体30的阴极(K)皆连接于该正输出端Vo+。

较佳的，如图10所示，于该缓冲器二极体30的阴极(K)与该缓冲器电阻10之间，另可连接一辅助电容Ca，该辅助电容Ca可做为一辅助电源。

第一实施例的第四个态样，为具有低损耗缓冲电路的倍流整流器，其中，该整流二极体D的数量为二，如图8所示，而具有低损耗缓冲电路的倍流整流器，包括：

一第六二极体D6，阳极(A)连接于负输出端，阴极(K)连接于其中一个输入端，于本实施态样中，该第六二极体D6为其中一个该整流二极体D；

一第七二极体D7，阳极(A)连接于负输出端，阴极(K)连接于另一个输入端，于本实施态样中，该第七二极体D7为另一个该整流二极体D；

一第三电感L3，其中一端与该第六二极体D6的阴极(K)连接，另一端连接于该正输出端Vo+；

一第四电感L4，其中一端与该第七二极体D7的阴极(K)连接，另一端连接于该正输出端Vo+；

该低损耗缓冲电路的数量为二，其中一个缓冲器电容20连接于该第六二极体D6的阴极(K)，另一个该缓冲器电容20连接于该第七二极体D7的阴极(K)，二个该缓冲器电阻10接连接于该负输出端Vo-，二个该缓冲器二极体30的阴极(K)皆连接于该正输出端Vo+。

较佳的，如图10所示，于各该缓冲器二极体30的阴极(K)与各该缓冲器电阻10之间，另可连接该辅助电容Ca，该辅助电容Ca可做为一辅助电源。

第一实施例的第五个态样，为具有低损耗缓冲电路的全波整流器，其中，该整流二极体D的数量为四，如图9所述，而具有低损耗缓冲电路的全波整流器，包括：

一第五电感L5，其中一端连接于该正输出端Vo+，另一端连接于一第三节点N3；

一第八二极体D8，阳极(A)连接于一第一输入端Vi1，阴极(K)连接于该第三节点N3，于本实施态样中，该第八二极体D8为其中一个该整流二极体D；

一第九二极体D9，阳极(A)连接于该负输出端Vo-，阴极(K)连接于该第一输入端Vi1，于本实施态样中，该第九二极体D9为其中一个该整流二极体D；

一第十二极体D10，阳极(A)连接于一第二输入端Vi2，阴极(K)连接于该第三节点N3，于本实施态样中，该第十二极体D10为其中一个该整流二极体D；

一第十一二极体D11，阳极(A)连接于负输出端Vo-，阴极(K)连接于该第二输入端Vi2，于本实施态样中，该第十一二极体D11为其中一个该整流二极体D；

该低损耗缓冲电路的数量为一，该缓冲器电容20连接于该第三节点N3，该缓冲器电阻10接连接于该第九二极体D9及第十一二极体D11的阳极(A)，该缓冲器二极体30的阴极(K)连接于正输出端Vo+。

较佳的，如图10所示，于各该缓冲器二极体30的阴极(K)与各该缓冲器电阻10之间，另可连接该辅助电容Ca，该辅助电容Ca可做为一辅助电源。

第一实施例的第六个态样，为具有低损耗缓冲电路的中间抽头式整流器，其中，该线圈具有该第一端S1、该第二端S2及该第三端S3，于本实施态样中，该整流二极体D的数量为二，如图11所示，而具有低损耗缓冲电路的中间抽头式整流器，包括：

一第十二二极体D12，阳极(A)连接于该第一端S1，于本实施态样中，该第十二二极体D12为其中一个该整流二极体D；

一第十三二极体D13，阳极(A)连接于该第三端S3，于本实施态样中，该第十三二极体D13为另一个该整流二极体D；

一第六电感L6，其中一端与该第十二二极体D12、第十三二极体D13的阴极(K)连接，另一端连接于该正输出端Vo+；

该低损耗缓冲电路的数量为一，该缓冲器电容20连接于该第十二二极体D12、第十三二极体D13的阴极(K)，该缓冲器电阻10接连接于该负输出端Vo-、第二端S2，该缓冲器二极体30的阴极(K)连接于该正输出端Vo+。

本发明低损耗缓冲电路的第二实施例，如图3、5、7所示，供以与顺向式转换器、返驰式转换器、倍流整流器电性连接，而该低损耗缓冲电路，包括：

该缓冲器电阻10、该缓冲器电容20及该缓冲器二极体30，该缓冲器电阻10的其中一端连接该缓冲器二极体30的阴极(K)，并定义相互连接的节点为一第二总节点NT2，该缓冲器电容20的其中一端亦连接于该第二总节点NT2，该缓冲器电容20的另一端供以连接于该整流二极体D的阳极(A)，该缓冲器二极体30的阳极(A)供以连接于负输出端Vo-，该缓冲器电阻10的另一端则供以连接于该整流二极体D的阴极(K)。

于第二实施例的第一态样，为具有低损耗缓冲电路的顺向式转换器，其中，该整流二极体D的数量为一，如图3所述，包括：

该第一二极体D1，阳极(A)连接于线圈的其中一端，该第一二极体D1的阴极(K)连接于一第四节点N4；

该第二二极体D2，该第二二极体D2的阴极(K)连接于该第四节点N4，该第二二极体D2的阳极(A)连接于一第五节点N5，该线圈的另一端连接于该第五节点N5，于本实施态样中，该第二二极体D2为该整流二极体D；

该第一电感L1，其中一端连接于该第五节点N5，另一端连接于一负输出端Vo-；

该缓冲器电容20的其中一端连接于该第五节点N5，该缓冲器二极体30的阳极(A)连接于负输出端Vo-，该缓冲器电阻10连接于该第四节点N4。

第二实施例的第二个态样，为具有低损耗缓冲电路的反驰式转换器，其中，该整流二极体D的数量为一，如图5所述，包括：

该第三二极体D3，阳极(A)连接于一线圈的其中一端，阴极(K)连接于该正输出端Vo+，于本实施态样中，该第三二极体D3为该整流二极体D；

该缓冲器电容20连接于该第三二极体D3的阳极(A)，该缓冲器二极体30的阳极(A)连接于负输出端Vo-，该缓冲器电阻10连接于该第三二极体D3的阴极(K)。

第二实施例的第三个态样，为具有低损耗缓冲电路的倍流整流器，其中，该整流二极体D的数量为二，如图7所述，而具有低损耗缓冲电路的倍流整流器，包括：

该第六二极体D6，阴极(K)连接于正输出端Vo+，阳极(A)连接于其中一个输入端，于本实施态样中，该第六二极体D6为其中一个该整流二极体D；

该第七二极体D7，阴极(K)连接于正输出端Vo+，阳极(A)连接于另一个输入端，于本实施态样中，该第七二极体D7为另一个该整流二极体D；

一第三电感L3，其中一端与该第六二极体D6的阳极(A)连接，另一端连接于该负输出端Vo-；

一第四电感L4，其中一端与该第七二极体D7的阳极(A)连接，另一端连接于该负输出端Vo-；

该低损耗缓冲电路的数量为二，其中一个缓冲器电容20连接于该第六二极体D6的阳极(A)，另一个该缓冲器电容20连接于该第七二极体D7的阳极(A)，二个该缓冲器电阻10接连接于该正输出端Vo+，二个该缓冲器二极体30的阳极(A)皆连接于该负输出端Vo-。

以上为本发明第一实施例及第二实施例的具体结构组态与连接关系，以下则叙述其工作原理：

首先，以有低损耗缓冲电路的顺向式转换器为例，如图2所示，当该第二二极体D2的尖波电压出现时，电流将流经该缓冲器电容20、该缓冲器二极体30至正输出端Vo+、负输出端Vo-以形成一回路，然而，当该第二二极体D2由截止转为导通时，缓冲器电容20放电的电流便能够流经第一电感L1、正输出端Vo+、负输出端Vo-、缓冲器电阻10回路，如此一来，放电回路将能够经过输出端，进而得以将尖波能量传输至输出端，以达到节能、高利用率目的。

综上所述，上述各实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。