【11】證書號數：I531148
【45】公告日： 中華民國 105 (2016) 年 04 月 21 日
【51】Int. Cl.： H02M7/12 (2006.01) H01F13/00 (2006.01)
發明 全 6 頁
【54】名 稱：高頻式充磁裝置
HIGH FREQUENCY MAGNETIZING DEVICE
【21】申請案號：104105213 【22】申請日： 中華民國 104 (2015) 年 02 月 16 日
【72】發 明 人： 白富升 (TW) PAI, FU-SHENG；謝旻甫 (TW) HSIEH, MIN-FU；蘇晏德 (TW) SU, YEN-TE；蔡明祺 (TW) TSAI, MI-CHING
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號
【74】代 理 人： 桂齊恆；林景郁
【56】參考文獻：
TW 201434241A CN 102176643B CN 203278635U
CN 101164384B CN 202394635U 審查人員：彭椏富
[57]申請專利範圍
1. 一種高頻式充磁裝置，包含：一整流電路，將一交流市電整流成為一直流電壓；一充磁 電路，連接該整流電路，利用該直流電壓建立一 N 倍直流電壓的充磁輸出電壓，其中 N>=2；一輸出開關，串聯在該充磁電路及一充磁軛之間，其中該輸出開關依據一高頻驅 動信號交替地導通/截止，令該充磁輸出電壓轉移至充磁軛並在該充磁軛上產生一充磁電 流；一控制電路，控制該充磁電路建立該充磁輸出電壓，並連接該輸出開關以輸出該高 頻驅動信號，其中該高頻驅動信號的頻率至少大於 1kHz。
2. 如請求項 1 所述之高頻式充磁裝置，包含一充電階段及一充磁階段，在該充電階段中，
該充磁電路建立該充磁輸出電壓，且該輸出開關維持截止；在該充磁階段中，該輸出開 關依據該高頻驅動信號交替地導通/截止。
3. 如請求項 1 或 2 所述之高頻式充磁裝置，該充磁電路包含：一儲能電容，連接該整流電 路的兩輸出端；一第一開關與一第二開關，該第一開關與第二開關串聯後與該儲能電容 並聯，其中，該第一開關與第二開關之串聯節點為一第一輸出端；一第一電容與一第二 電容，該第一電容與第二電容串聯後與該儲能電容並聯，其中，該第一電容與第二電容 之串聯節點為一第二輸出端；一第三電容與一第四電容，該第三電容與第四電容之串聯 節點連接該第一輸出端；一第一二極體與一第三二極體，該第一二極體與第三二極體相 串聯，且該第一極體的正極與該第三二極體的負極共同連接到該第二輸出端，該第一二 極體的負極連接第三電容，該第三二極體的正極連接第四電容； 一第五電容與一第六電 容，該第五電容與第六電容的串聯節點連接該第二輸出端，其中該第五電容與該第六電 容串聯後的兩端分別作為充磁電路的一正輸出端與一負輸出端；一第二二極體，其正極 連接該第一二極體的負極，該第二二極體的負極連接充磁電路的正輸出端；一第四二極 體，其負極連接該第三二極體的正極，該第四二極體的正極連接該充磁電路的負輸出端。
4. 如請求項 3 所述之高頻式充磁裝置，該充電階段包含有第一工作時段~第四工作時段，
其中：在第一工作時段中，該第一開關導通，第二開關截止，該第一電容上的電壓對第 - 7145 -
四電容進行充電且充入電壓等於該第一電容上的電壓；在第二工作時段中，該第二開關 導通，第一開關截止，該第二電容上的電壓對第三電容進行充電且充入電壓等於該第二 電容上的電壓；在第三工作時段中，該第一開關導通，第二開關截止，該第一電容與第 三電容形成串聯，並共同對第五電容充電，第五電容上的電壓為第一電容與第三電容之 電壓和；在第四工作時段中，該第二開關導通，第一開關截止，該第二電容與第四電容 形成串聯，並共同對第六電容充電，第六電容上的電壓為第一電容與第三電容之電壓和。
5. 如請求項 4 所述之高頻式充磁裝置，在該充磁階段中，該輸出開關以相同的時間交替地 導通/截止。
6. 如請求項 5 所述之高頻式充磁裝置，該充磁電路的正、負輸出端連接一飛輪二極體，該 飛輪二極體與該充磁軛並聯。
7. 如請求項 6 所述之高頻式充磁裝置，該第一電容與第二電容具有相同電容值；該第三電 容與第四電容具有相同電容值；該第五電容與第六電容具有相同電容值。
8. 如請求項 7 所述之高頻式充磁裝置，該第一開關、第二關關、第三開關皆為功率電晶 體。
9. 如請求項 8 所述之高頻式充磁裝置，該整流電路為一全橋整流電路。
圖式簡單說明
圖 1：本發明高頻式充磁裝置電路方塊圖。
圖 2：本發明高頻式充磁裝置詳細電路圖。
圖 3A~圖 3D：本發明高頻式充磁裝置產生充磁輸出電壓 Vo 之電路動作圖。
圖 4：本發明輸出開關其驅動信號 Vpulse 及輸出電流 Iout 的波形圖。
圖 5：本發明以 150 伏特直流電壓 Vm 進行模擬之測試波形圖。
圖 6：本發明以 200 伏特直流電壓 Vm 進行模擬之測試波形圖。
圖 7：本發明以 300 伏特直流電壓 Vm 進行模擬之測試波形圖。
圖 8：傳統電容式充磁裝置之電路圖。
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