一種升壓裝置及串聯(lián)型變壓器裝置。串聯(lián)型變壓器裝置包含有多個變壓器。這些變壓器中的第一個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸入端與第二輸入端。第一個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸出端。這些變壓器中的第i個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至這些變壓器中的第i-1個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端，其中i為大于1的整數(shù)。第i個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至第i-1個變壓器的第二次級側(cè)繞組的第一端與第二端。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電力供應(yīng)裝置，且特別涉及一種升壓裝置及串聯(lián)型變壓器裝置。
技術(shù)介紹
在一些機(jī)電裝置中，需要配置升壓裝置以便提供高壓電。舉例來說，介電質(zhì)放電系統(tǒng)(Dielectric Discharge System)中可能會配置有升壓裝置。此介電質(zhì)放電系統(tǒng)為大氣等離子(plasma)應(yīng)用之一，而大氣等離子產(chǎn)生器的開發(fā)趨勢朝向大面積且高功率發(fā)展。目前介電質(zhì)放電技術(shù)已被廣泛使用于各產(chǎn)業(yè)上，包含:光電與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、汽車零組件、粘著之前處理產(chǎn)業(yè)等，其優(yōu)勢為大型化與可快速量產(chǎn)。此介電質(zhì)放電系統(tǒng)可以應(yīng)用于臭氧產(chǎn)生器、表面改質(zhì)或等離子干蝕刻等。因介電質(zhì)放電系統(tǒng)點(diǎn)燃需要較高電壓(約20k?30kVp-p)，因此需要利用升壓裝置將換流器的輸出電壓提升。升壓裝置的常見實(shí)施方式是利用單一個高壓變壓器將換流器的輸出電壓提升。圖1是說明利用單一個高壓變壓器110實(shí)現(xiàn)升壓裝置100的電路示意圖。高壓變壓器110的初級側(cè)繞組(primary-side winding)的第一端與第二端分別稱接至交流電源10的第一輸出端與第二輸出端。高壓變壓器110的次級側(cè)繞組(secondary-side winding)的第一端與第二端分別耦接至負(fù)載20的第一電源端與第二電源端。在此假設(shè)高壓變壓器110的初級側(cè)繞組匝數(shù)NI為50，而高壓變壓器110的次級側(cè)繞組匝數(shù)N2為1250。因此，升壓裝置100形成了單一級25倍高壓變壓器電路，而將輸入電壓Vl (即交流電源10的輸出電壓)直接升壓到所需要的輸出電壓V2 = 24k Vp-p，其中Vp-p表示峰對峰電壓值。圖2是說明圖1所示升壓裝置100的輸入電壓Vl與輸出電壓V2的波形示意圖。在圖2所示波形圖中，橫軸表示時間，而縱軸表示電壓。請參照圖1與圖2，由于高壓變壓器110的漏感、高壓變壓器110的初級側(cè)繞組的寄生電容CA與高壓變壓器110的次級側(cè)繞組的寄生電容CB的關(guān)系，圖1所示升壓裝置100的輸入電壓Vl與輸出電壓V2的波形如圖2所示，其中輸入電壓Vl與輸出電壓V2均為交流電。單級高壓變壓器110所構(gòu)成的升壓裝置100主要因?yàn)樽儔浩鞔渭墏?cè)線匝圈數(shù)過高的關(guān)系，使得變壓器寄生元件效應(yīng)變得顯著而無法容忍，進(jìn)而造成輸出失真情況。變壓器110的能量消耗原因?yàn)樽儔浩骷纳?例如寄生電容和/或感應(yīng)電感)所造成。如果利用單一個高壓變壓器110執(zhí)行升壓功能，容易因單一個高壓變壓器110里面線圈間的跨壓過大關(guān)系，使得寄生電容與感應(yīng)電感的影響/效應(yīng)變得顯著而無法容忍。所述寄生電容與感應(yīng)電感會影響高壓變壓器次級側(cè)(secondary-side)的輸出波形失真。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種升壓裝置及串聯(lián)型變壓器裝置，可有效降低變壓器里面線圈間的跨壓。本專利技術(shù)的實(shí)施例提出一種串聯(lián)型變壓器裝置。串聯(lián)型變壓器裝置包含有多個變壓器。這些變壓器中的第一個變壓器的初級側(cè)繞組(primary-side winding)的第一端與第二端分別耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸入端與第二輸入端。第一個變壓器的第一次級側(cè)繞組(first secondary-side winding)的第一端f禹接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸出端。這些變壓器中的第i個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至這些變壓器中的第i_l個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端，其中i為大于I的整數(shù)。第i個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至第i_l個變壓器的第二次級側(cè)繞組(secondsecondary-side winding)的第一端與第二端。本專利技術(shù)的實(shí)施例提出一種升壓裝置，其包含有換流器以及串聯(lián)型變壓器裝置。串聯(lián)型變壓器裝置包括多個變壓器。這些變壓器中的第一個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至所述換流器的第一輸出端與第二輸出端。第一個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸出端。這些變壓器中的第i個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至這些變壓器中的第i_l個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端，其中i為大于I的整數(shù)。第i個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至第i_l個變壓器的第二次級側(cè)繞組的第一端與第二端。在本專利技術(shù)公開的一實(shí)施例中，上述變壓器的數(shù)量為N。這些變壓器中的第N個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至這些變壓器中的第N-1個變壓器的第二次級側(cè)繞組的第一端與第二端。第N個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至第N-1個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端。第N個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第二輸出端。在本專利技術(shù)公開的一實(shí)施例中，上述的串聯(lián)型變壓器裝置還包括諧振電感。諧振電感耦接于所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸入端與第一個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端之間。在本專利技術(shù)公開的一實(shí)施例中，上述的串聯(lián)型變壓器裝置還包括諧振電感。諧振電感耦接于第1-Ι個變壓器的第二次級側(cè)繞組的第一端與第i個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端之間。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的第i個變壓器中，初級側(cè)繞組與第二次級側(cè)繞組的線圈圈數(shù)比例為1:1。基于上述，本專利技術(shù)實(shí)施例所述串聯(lián)型變壓器裝置將多個變壓器的次級側(cè)繞組相互串聯(lián)來提供高電壓。因此，每一個變壓器各自內(nèi)部線圈間的跨壓/電壓差可以被有效降低。為讓本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。【附圖說明】圖1是說明利用單一個高壓變壓器實(shí)現(xiàn)升壓裝置的電路示意圖。圖2是說明圖1所示升壓裝置的輸入電壓Vl與輸出電壓V2的波形示意圖。圖3是依照本專利技術(shù)一實(shí)施例說明一種升壓裝置的電路示意圖。圖4是依照本專利技術(shù)一實(shí)施例說明圖3所示升壓裝置的電路示意圖。圖5是說明圖4所示升壓裝置的輸入電壓Vin與輸出電壓Vout的波形示意圖。圖6是依照本專利技術(shù)另一實(shí)施例說明圖3所示升壓裝置的電路示意圖。圖7至圖10是說明圖6所示電路的電壓波形模擬結(jié)果的示意圖。【符號說明】10:交流電源20:負(fù)載30:直流電源100:升壓裝置110:高壓變壓器300:升壓裝置310:換流器320:串聯(lián)型變壓器裝置321、322、323:諧振電感341、351、361:初級側(cè)繞組342,352:第二次級側(cè)繞組343、353、362:第一次級側(cè)繞組C1、C2、C3、C4、CA、CB:寄生電容Cair、Cd:電容D1、D2、D3、D4:本體二極管NP1、NP2、N1:初級側(cè)繞組匝數(shù)N2:次級側(cè)繞組匝數(shù)NSAl、NSA2:第一次級側(cè)繞組匝數(shù)NSBl:第二次級側(cè)繞組匝數(shù)S1、S2、S3、S4:功率開關(guān)Tl、T2、T3、T(1-l)、T(i)、T(N_l)、T(N):變壓器Vl、Vin:輸入電壓V2、Vol、Vo2、Vo3、Vout:輸出電壓Vinl:電壓【具體實(shí)施方式】在本專利技術(shù)說明書全文(包括權(quán)利要求書)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則應(yīng)該被解釋成該第一裝置可以直接連接于該第二裝置，或者該第一裝置可以通過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用當(dāng)前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種串聯(lián)型變壓器裝置，其特征在于該串聯(lián)型變壓器裝置包含有：多個變壓器，這些變壓器中的第一個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸入端與第二輸入端，該第一個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至所述串聯(lián)型變壓器裝置的第一輸出端，這些變壓器中的第i個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第一端耦接至這些變壓器中的第i?1個變壓器的第一次級側(cè)繞組的第二端，該第i個變壓器的初級側(cè)繞組的第一端與第二端分別耦接至該第i?1個變壓器的第二次級側(cè)繞組的第一端與第二端，其中i為大于1的整數(shù)。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林東穎，鄭明憲，葉宇展，
申請(專利權(quán))人：財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣;71
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