发明创造名称：LLC串联共振DC/DC变换器
外观设计名称：
决定号：10279
决定日：2007-06-29
委内编号：4W01438
优先权日：2001-02-09
申请（专利）号：01139445.5
申请日：2001-11-22
复审请求人：
无效请求人：吴歌
授权公告日：2006-02-15
审定公告日：
专利权人：台达电子工业股份有限公司
主审员：覃冬梅
合议组组长：钱芸
参审员：詹靖康
国际分类号：H02M 3/335
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第2款、第3款
决定要点：如果一项权利要求中的主要技术特征均已被现有技术中的一份对比文件所公开，未被公开的技术特征属于本领域的公知常识，则该权利要求不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
全文：
一、案由
本无效宣告请求涉及中华人民共和国国家知识产权局于2006年2月15日授权公告的第01139445.5号发明专利，其名称为“LLC串联共振DC/DC变换器”。本专利申请日为2001年11月22日，优先权日为2001年2月9日，专利权人是台达电子工业股份有限公司，其授权公告的权利要求如下：
“1.一种DC/DC变换器，其包括：
一方波产生器，其用来产生方波波形的输出电压；
一共振回路，其连接于该方波产生器，该共振回路包括依次串联的一串联电容器、一串联电感器和一并联电感器；
一变压器，其一次侧串接于该串联电感器且并接于该并联电感器；
该变压器还包含二次侧用来连接于一整流电路以对一输出负载电路提供一已整流直流电压；
该整流电路还包括一滤波电容器用来过滤对该输出负载电流输出的该已整流直流电压；
该串联电容器与该串联电感器作用而提供第一特征共振频率以fs 表示，且该串联电容器与该串联电感器及该并联电感器作用而提供第二特征共振频率以fm表示，其中fs＞f m；
该变换器在一高于该第二特征共振频率f m的频率范围内运作。
2.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
当该DC/DC变换器的工作频率介于该第一特征共振频率和第二特征共振频率之间时，该方波产生器内的开关于零电压切换条件下工作且该整流电路内的整流器于零电流切换条件下工作。
3.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该整流电路包括一中心抽头整流电路。
4.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该整流电路包括一全桥整流电路。
5.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该并联电感器为一外在电感器。
6.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该并联电感器为该变压器的一磁化电感。
7.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该串联电感器为一外在电感器。
8.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该串联电感器为该变压器的一漏电感。
9.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该方波产生器包括第一开关和互补于该第一开关的第二开关，用来交替地接通和断开以产生该方波电压。
10.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该方波产生器包括四个开关连接成一全桥结构以产生方波电压。
11.如权利要求1所述的DC/DC变换器，其特征在于：
该方波产生器包括两个半桥串接在一起以产生方波电压。
12.一种共振回路，其连接于DC/DC变换器内变压器的一次侧绕组，该共振回路包括：
依次串联的一串联电容器、一串联电感器和一并联电感器；
该并联电感器并接于该变压器一次侧绕组；
该串联电容器与该串联电感器作用而提供第一特征共振频率以fs 表示，且
该串联电容器与该串联电感器及该并联电感器作用而提供第二特征共振频率以fm表示，其中fs＞fm；且
该DC/DC变换器于一高于该第二特征共振频率fm和低于该第一特征共振频率fs的频率范围内运作。
13.如权利要求12所述的共振回路，其特征在于：
该并联电感器整合于该变压器的磁化电感内。
14.如权利要求12所述的共振回路，其特征在于：
该串联电感器整合于该变压器的漏电感内。”
针对上述发明专利权(下称本专利)，吴歌(下称请求人)于2006年5月19日向专利复审委员会提出无效宣告请求，请求宣告专利权无效的理由是本专利权利要求1、4、9、12相对于证据1不具有新颖性，权利要求2、3、5-8、10、11、13、14相对于证据1和公知常识的结合，或证据1和证据2的结合，不具有创造性。其提交的附件如下：
附件1：美国电子电机工程师学会IEEE公开于1998年的文献资料封面、封二、第ii、iii、viii、ix、x、xi、xii、xiii、xiv、xv、xvi、xvii、xviii页及第321至328页的文章题为“first harmonic approximation including design constraints”（下称证据1）的复印件共23页，
附件2：证据1的部分译文（下称译文1），
附件3：飞利浦公司公开于1999年的产品应用资料Application Note 90W Resonant SMPS with TEA1610 SwingChipTM AN99011（下称证据2）复印件4页，
附件4：证据2的部分译文，
附件5：声称为意法半导体公司公开于2000年的产品应用资料AN1300 Application Note（下称证据3）复印件9页，
附件6：本发明专利说明书。
经形式审查合格后，专利复审委员会依法受理了上述无效宣告请求，于2006年8月10日向双方当事人发出了无效宣告请求受理通知书，并将无效宣告请求书及其附件清单中所列附件的副本转送给专利权人，要求其在指定的期限内答复。
专利权人逾期未作出任何答复。
2007年2月5日，专利复审委员会本案合议组向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2007年3月19日对本案进行口头审理。在口头审理通知书中，合议组告知专利权人应最晚于口审时对无效宣告请求人提供的证据的真实性和译文的准确性发表意见，逾期不发表意见则视为对无效宣告请求人提供的证据的真实性和译文的准确性无异议；合议组告知请求人应提交证据的原件并且提供符合《审查指南》及我国民事诉讼制度规定的证据来源的相应证明，否则承担相应不利后果。
口头审理如期举行，专利权人未出席口头审理，请求人对合议组成员没有回避请求。请求人当庭提交证明证据1来源的证明材料，该材料首页盖有“国家图书馆文献检索专用章”红章，附件共16页，盖有“国家图书馆文献检索专用章”红章的骑缝章。请求人当庭提交了从飞利浦半导体公司的网站进行网络检索、下载证据2过程的证明材料。请求人当庭提交由西安交通大学1995年出版的《电力电子变流技术》的原件及复印件6页（下称证据4），证明有关方波产生器是公知常识及权利要求10、11进一步限定的特征是公知常识；合议组当庭核实复印件与原件一致。请求人当庭提交证据1部分补充译文3页、证据2部分补充译文1页。请求人当庭表示放弃使用证据3。请求人明确其无效的理由、范围以及证据的使用情况为：权利要求1、12相对于证据1不具有新颖性、创造性；证据1结合公知常识评述权利要求2的创造性；权利要求3、5、6、8、13、14的附加技术特征是公知常识，同时在证据2也有公开；权利要求4的附加技术特征是公知常识，同时在证据1或2中也有公开；权利要求7的附加技术特征是公知常识；权利要求9的附加技术特征在证据1或2中公开，因此权利要求9不具有新颖性、创造性；权利要求10、11的附加技术特征是公知常识。
2007年3月19日，专利复审委员会发出转送文件通知书，将口头审理记录表的复印件及2007年3月19日口审审理时无效宣告请求人提交的证明证据1来源的证据材料的复印件、下载证据2过程的证明材料、证据4的复印件6页、证据1和2的部分补充译文转送给专利权人。合议组在转送文件通知书中告知专利权人在收到所述文件之日起壹个月内答复，对转送的无效宣告请求人提交的外文证据译文的具体内容有异议的，应当在收到本通知之日起壹个月内对有异议的部分提交中文译文。期满未答复的，视为已得知转送文件中所涉及的事实、理由和证据，并且未提出反对意见。
在指定的答复期限内，合议组未收到专利权人的任何答复。
至此，合议组认为本案事实已经调查清楚，现依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于证据的认定
证据1是美国电子电机工程师学会IEEE于1998年出版的公开出版物，在请求人当庭提交的证明证据1来源的证明材料中，材料首页为国家图书馆文献检索室出具的检索证明，并加盖有“国家图书馆文献检索专用章”红章，其16页的附件均盖有“国家图书馆文献检索专用章”红章的骑缝章。专利权人对证据1的真实性及中文译文的准确性均未提出异议。合议组认为证据1属于域外形成的、在国家图书馆能够检索到的公开出版物，其真实性能够确认，并且，其公开的时间1998年早于本专利的优先权日2001年2月9日和申请日2001年11月12日，可以用来作为评价本专利新颖性和创造性的现有技术，其所公开的内容以请求人提交的中文译文为准。请求人当庭提交的证据1部分补充译文3页已于2007年3月19日转送给专利权人，鉴于专利权人在指定答复期限内并没有任何答复，视为其已得知转送文件中所涉及的事实、理由和证据，并且未提出反对意见，因此，合议组认为证据1部分补充译文3页（下称译文2）可以采用。证据4是请求人当庭提交的证据：由西安交通大学1995年出版的《电力电子变流技术》，经合议组当庭核实该复印件与原件一致，该证据属于专利法意义上的公开出版物，出版日期早于本专利的优先权日和申请日，可以作为证明公知常识的证据。
2、关于权利要求的创造性
（1）关于权利要求1
本专利权利要求1的技术方案所解决的技术问题是保留软开关特性，同时容许以正常作业条件为基础的电路设计最佳化，而不受限于输入电压下降期间的保持时间要求，以加宽输入电压范围，并提高变换器电路的变换效率。
权利要求1保护的一种DC/DC变换器包括技术特征：
A、一方波产生器，其用来产生方波波形的输出电压；
B、一共振回路，其连接于该方波产生器，该共振回路包括依次串联的一串联电容器、一串联电感器和一并联电感器；
C、一变压器，其一次侧串接于该串联电感器且并接于该并联电感器；
D、该变压器还包含二次侧用来连接于一整流电路以对一输出负载电路提供一已整流直流电压；
E、该整流电路还包括一滤波电容器用来过滤对该输出负载电流输出的该已整流直流电压；
F、该串联电容器与该串联电感器作用而提供第一特征共振频率以fs 表示，且该串联电容器与该串联电感器及该并联电感器作用而提供第二特征共振频率以fm表示，其中fs＞f m；
G、该变换器在一高于该第二特征共振频率f m的频率范围内运作。
证据1公开了一种串并联（series-parallel）多谐振（multiresonant）LLC转换器，所解决的技术问题是可以处理开关损失的增长（参见译文2第1页第11－12行、第21－25行）。
证据1公开了（参见译文1第1－2页、译文2第1页倒数第2段及证据1的图1和图2）：从图1所示的转换器电路中，可以得知，开关M1、M2产生的切换动作可以产生方波信号，为一方波产生器（相当于权利要求1的特征A）；在证据1的图1和图2的等价电路中及译文1第1页第9－10行中，Cr、Lr、Lp连接组成共振槽（resonant tank），其连接关系即电感器Lr与电容器Cr串联然后与电感器Lp并联、该共振槽与开关M1、M2的输出端相连在图1和图2中可以直接得出（相当于权利要求1的特征B）； 由图1与图2可得知，变压器与该共振槽（resonant tank）中电感器Lr串接、电感器Lp与变压器并接的连接关系（相当于权利要求1的特征C）；由图1可得知变压器与一整流电路的连接关系，即变压器二次侧连接一整流电路可对输出负载电流进行整流（相当于权利要求1的特征D）；由图1可得知该整流电路与一电容器Co的连接关系，该电容器Co可以起到过滤已整流后的DC电压的作用（相当于权利要求1的特征E）；在译文1第1页第11行至第2页第9行中，已揭示电感器Lr、电容器Cr所产生的共振频率fo，共振频率fo即对应于权利要求1中的第一特征共振频率fs。
权利要求1的技术方案与证据1公开的内容相比，其区别在于证据1并未具体公开权利要求1的特征F与特征G。
然而，在译文1第2页第6至9行中，已揭示Lr/Lp = 0.75的电感值比，所设计的元件值如下：Lr = 814 μH、Lp = 1088 μH 、Cr = 12.7 nF；根据上述电感值及电容值，由本领域公知的LLC谐振频率公式的推导可以得到由电感器Lr、Lp和电容器Cr产生的第2个共振频率，即对应于权利要求1中的第二特征共振频率fm，且根据译文1第1页倒数第3行揭示的共振频率公式，由上述电感值与电容值，即可以运算得到共振频率fo与第2个共振频率f2的关系，为f2 = 0.66 fo，即表示fo > f2，对应于区别技术特征F；根据上述电感值及电容值，且根据译文1第2页第10至17行揭示的工作频率f与共振频率fo的关系为：f/fo ＝0.9时最低水平线截住无载曲线，由此可以推导得出转换器的较佳的工作频率f与第2个共振频率f2的关系为：f/fo ＝0.9，而f2 = 0.66 fo，故f/f2 ＝ 1.36，即为f2<>< fo，f=""> f2，对应于区别技术特征G。由此可知，本领域技术人员在证据1的基础上结合所属领域的公知常识得到权利要求1的技术方案，是显而易见的，并且未带来任何意料不到的技术效果，因此，权利要求1的技术方案相对于证据1和公知常识不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）关于权利要求2
从属权利要求2的附加技术特征为：“当该DC/DC变换器的工作频率介于该第一特征共振频率和第二特征共振频率之间时，该方波产生器内的开关于零电压切换条件下工作且该整流电路内的整流器于零电流切换条件下工作”。参见上述评述权利要求1时的推导，可以得出转换器的较佳的工作频率f与2个共振频率fo、f2的关系为：f/fo ＝0.9，而f2 = 0.66 fo，故f/f2 ＝ 1.36，即为f2<><>
（3）关于权利要求3
从属权利要求3的附加技术特征为：“该整流电路包括一中心抽头整流电路”。证据1的图1已揭示一个整流电路，而该整流电路可为中心抽头整流电路，这对于本领域技术人员来说是公知常识。因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求3相对于证据1和公知常识也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（4）关于权利要求4
从属权利要求4的附加技术特征为：“该整流电路包括一全桥整流电路”。证据1的图1已揭示一个整流电路，并且该整流电路为全桥整流电路，由此可见，权利要求4的附加技术特征已被证据1所公开，因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求4相对于证据1和公知常识也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（5）关于权利要求5
从属权利要求5的附加技术特征为：“该并联电感器为一外在电感器”。证据1的图1已揭示有一并联的电感器Lp，而该并联的电感器Lp可实施成外在电感器，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求5相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性
（6）关于权利要求6
从属权利要求6的附加技术特征为：“该并联电感器为该变压器的一磁化电感”。证据1的图1已揭示有一并联的电感器Lp，而该并联的电感器Lp可采用变压器的一磁化电感，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求6相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性
（7）关于权利要求7
从属权利要求7的附加技术特征为：“该串联电感器为一外在电感器”。证据1的图1已揭示有一串联的电感器Lr，该串联的电感器Lr可实施成外在电感器，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求7相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（8）关于权利要求8
从属权利要求8的附加技术特征为：“该串联电感器为该变压器的一漏电感”。证据1的图1已揭示有一串联的电感器Lr，而该串联的电感器Lr可采用变压器的漏电感，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求8相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性
（9）关于权利要求9
从属权利要求9的附加技术特征为：“该方波产生器包括第一开关和互补于该第一开关的第二开关，用来交替地接通和断开以产生该方波电压”。证据1的图1已揭示有开关M1、M2，开关M1、M2的切换动作可以产生方波信号，构成一方波产生器，由此可见，权利要求9的附加技术特征已被证据1所公开，因此，在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求9相对于证据1和公知常识也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（10）关于权利要求10
从属权利要求10的附加技术特征为：“该方波产生器包括四个开关连接成一全桥结构以产生方波电压”。证据1的图1已揭示由开关M1、M2所组成的半桥结构方波产生器，对于本领域技术人员来说，由证据1中的半桥结构和公知常识，可以很容易的得出以四个开关组成的全桥结构的方波产生器，因此，本领域技术人员结合证据1和公知常识，得到权利要求10的技术方案是显而易见的。在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求10相对于证据1和公知常识也不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（11）关于权利要求11
从属权利要求11的附加技术特征为：“该方波产生器包括两个半桥串接在一起以产生方波电压”。对于本领域技术人员来说，由证据1中的半桥结构和公知常识，可以很容易的得出以两个半桥结构串联在一起产生方波电压，因此，本领域技术人员结合证据1和公知常识，得到权利要求11的技术方案是显而易见的。在其引用的权利要求1相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求11相对于证据1和公知常识也不具备突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（12）关于权利要求12
独立权利要求12保护的一种共振回路，其连接于DC/DC变换器内变压器的一次侧绕组，包括技术特征：
A、依次串联的一串联电容器、一串联电感器和一并联电感器；
B、该并联电感器并接于该变压器一次侧绕组；
C、该串联电容器与该串联电感器作用而提供第一特征共振频率以fs 表示，且
D、该串联电容器与该串联电感器及该并联电感器作用而提供第二特征共振频率以fm表示，其中fs＞fm；且
E、该DC/DC变换器于一高于该第二特征共振频率fm和低于该第一特征共振频率fs的频率范围内运作。
权利要求12的共振回路是用来构成DC/DC变换器，在证据1中，也存在着共振槽回路，用以构成负载谐振变换器（参见译文2第1页第3至4行、译文1第1页第9至10行）。
证据1公开了（参见译文1第1－2页、译文2第1页倒数第2段及证据1的图1和图2）一种共振槽：在图1所示的转换器电路中，电容器Cr、电感器Lr、电感器Lp以串、并联连接组成共振槽（resonant tank）（相当于权利要求12的特征A）；从图1与图2可以得知，变压器与该共振槽（resonant tank）中电感器Lp的连接关系为电感器Lp并接于变压器的一次侧绕组（相当于权利要求12的特征B）；在译文1第1页第11行至第2页第9行中，已揭示有电感器Lr、电容器Cr所产生的共振频率fo，共振频率fo即为权利要求12的第一特征共振频率fs（相当于权利要求12的特征C）。
权利要求12的技术方案与证据1公开的内容相比，其区别在于证据1没有具体公开权利要求12的特征D和特征E。
然而，在译文1第2页第6至9行中，已揭示Lr/Lp = 0.75的电感值比，所设计的元件值如下：Lr = 814 μH、Lp = 1088 μH 、Cr = 12.7 nF；根据上述电感值及电容值，由本领域公知的LLC谐振频率公式的推导可以得到由电感器Lr、Lp和电容器Cr产生的第2个共振频率，即对应于区别技术特征D中的第二特征共振频率fm，且根据译文1第1页倒数第3行揭示的共振频率公式，由上述电感值与电容值，即可以运算得到共振频率fo与第2个共振频率f2的关系，为f2 = 0.66 fo，即表示fo > f2，对应于区别技术特征D；根据上述电感值及电容值，且根据译文1第2页第10至17行揭示的工作频率f与共振频率fo的关系为：f/fo ＝0.9时最低水平线截住无载曲线，可以推导得出转换器的较佳的工作频率f与第2个共振频率f2的关系为：f/fo ＝0.9，而f2 = 0.66 fo，故f/f2 ＝ 1.36，即为f2<><>
（13）关于权利要求13：
从属权利要求13的附加技术特征为：“该并联电感器整合于该变压器的磁化电感内”。证据1的图1已揭示有一并联的电感器Lp，而该并联的电感器Lp可采用变压器的一磁化电感，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求12相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求13相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（14）关于权利要求14：
从属权利要求14的附加技术特征为：“该串联电感器整合于该变压器的漏电感内”。证据1的图1已揭示有一串联的电感器Lr，而该串联的电感器Lr可采用变压器的漏电感，这属于本领域技术人员的惯用技术手段，并且未带来任何意料不到的技术效果。因此，在其引用的权利要求12相对于证据1和公知常识不具备创造性时，权利要求14相对于证据1也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本专利全部权利要求1－14相对于证据1不具有创造性。因此，合议组对请求人提出的其余无效宣告请求的理由和证据不予评述。
三、决定
宣告01139445.5号发明专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人应当作为第三人参加诉讼。
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