直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法
【專(zhuān)利摘要】一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換直流輸入電源為三相交流輸出電源。直流交流轉(zhuǎn)換裝置包括輸入電容組、第一轉(zhuǎn)換電路、第二轉(zhuǎn)換電路以及控制電路。輸入電容組連接直流輸入電源，具有中性點(diǎn)；其中中性點(diǎn)連接三相交流輸出電源的第一相序。第一轉(zhuǎn)換電路連接三相交流輸出電源的第二相序與第三相序。第二轉(zhuǎn)換電路連接三相交流輸出電源的第一相序、第二相序以及第三相序?？刂齐娐樊a(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制第一轉(zhuǎn)換電路與第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換直流輸入電源為三相交流輸出電源。本發(fā)明所改良的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，可通過(guò)簡(jiǎn)化一相序的電路元件，達(dá)到節(jié)省開(kāi)關(guān)、輸出電感組以及輸出電容組的數(shù)量的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明有關(guān)一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法，尤指一種應(yīng)用于太陽(yáng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱圖1與圖2分別為先前技術(shù)直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路圖與直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制電路的方塊示意圖。該直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)系接收一直流輸入電壓Sdc,并且轉(zhuǎn)換該直流輸入電壓Sdc為一三相交流輸出電壓Sac。具體而言，該直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主體為該三相三橋臂逆變器。如圖1所示，元件標(biāo)號(hào)為a者，為三相中的a相；元件標(biāo)號(hào)為b者，為三相中的b相；同理，元件標(biāo)號(hào)為c者，為三相中的c相。
[0003]傳統(tǒng)的三相三橋臂逆變器不僅本身開(kāi)關(guān)元件數(shù)量較多，其中一相至少使用四個(gè)開(kāi)關(guān)元件，以a相為例，使用Sal、Sa2、Sa3以及Sa4四個(gè)開(kāi)關(guān)元件。此外，該三相三橋臂逆變器在所對(duì)應(yīng)的信號(hào)控制(如圖2所示)控制與操作過(guò)程中，存在漏電流較大的缺點(diǎn)。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)出一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置及其操作方法，可通過(guò)簡(jiǎn)化一相序的電路元件，達(dá)到電路簡(jiǎn)化的優(yōu)勢(shì)，并且搭配平衡電路的操作，精確地控制直流輸入側(cè)兩電容上的跨壓等于直流輸入電壓的一半，將可大大地降低寄生電容電壓所造成漏電流的影響，為本案發(fā)明人所欲克服并加以解決的一大課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置，以克服熟知技術(shù)的問(wèn)題。因此本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置，是以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源為一三相交流輸出電源。該直流交流轉(zhuǎn)換裝置包括一輸入電容組、一第一轉(zhuǎn)換電路以及一第二轉(zhuǎn)換電路。該輸入電容組連接該直流輸入電源，具有一中性點(diǎn)；其中該中性點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第一相序，以提供一第一路徑。該第一轉(zhuǎn)換電路包括一第一橋臂與一第二橋臂；其中該第一橋臂具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第一連接點(diǎn)；該第二橋臂具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第二連接點(diǎn)；其中該第一連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第二相序，以提供一第二路徑，該第二連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第三相序，以提供一第三路徑。該第二轉(zhuǎn)換電路包括一第三橋臂與一第四橋臂；其中該第三橋臂具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元的一第三下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第一串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第二路徑；該第四橋臂具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第二串聯(lián)路徑，且該第一端系連接該第三路徑。其中該第一串聯(lián)路徑的該第二端連接該第二串聯(lián)路徑的該第二端，且再連接該第一路徑。該控制電路產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換該直流輸入電源為該三相交流輸出電源。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，以克服熟知技術(shù)的問(wèn)題。因此本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法提供該直流交流轉(zhuǎn)換裝置以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源為一三相交流輸出電源。該操作方法包括下列步驟:(a)提供一輸入電容組，連接該直流輸入電源，且具有一中性點(diǎn)；其中該中性點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第一相序，以提供一第一路徑；(b)提供一第一轉(zhuǎn)換電路，包括一第一橋臂與一第二橋臂；其中該第一橋臂具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第一連接點(diǎn)；該第二橋臂具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第二連接點(diǎn)；其中該第一連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第二相序，以提供一第二路徑，該第二連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第三相序，以提供一第三路徑；(C)提供一第二轉(zhuǎn)換電路，包括一第三橋臂與一第四橋臂；其中該第三橋臂具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元的一第三下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第一串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第二路徑；該第四橋臂具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第二串聯(lián)路徑，且該第一端系連接該第三路徑；其中該第一串聯(lián)路徑的該第二端連接該第二串聯(lián)路徑的該第二端，且再連接該第一路徑；及(d)提供一控制電路，產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換該直流輸入電源為該三相交流輸出電源。
[0007]本發(fā)明所改良的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，可通過(guò)簡(jiǎn)化一相序的電路元件，達(dá)到節(jié)省開(kāi)關(guān)、輸出電感組以及輸出電容組的數(shù)量的目的。
[0008]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說(shuō)明用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為先前技術(shù)直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電路圖；
[0010]圖2為先前技術(shù)直流交流電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制電路的方塊示意圖；
[0011 ]圖3為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置較佳實(shí)施例的電路圖；
[0012]圖4A為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制電路第一實(shí)施例的方塊示意圖；
[0013]圖4B為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制電路第二實(shí)施例的方塊示意圖；
[0014]圖5為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路圖；
[0015]圖6為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制信號(hào)的波形示意圖；
[0016]圖7A為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的正半周儲(chǔ)能的電流路徑示意圖；
[0017]圖7B為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的正半周釋能的電流路徑示意圖；
[0018]圖7C為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的負(fù)半周儲(chǔ)能的電流路徑示意圖；
[0019]圖7D為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的負(fù)半周釋能的電流路徑示意圖；
[0020]圖8為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置另一較佳實(shí)施例的電路圖；及
[0021]圖9為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作方法的流程圖。
[0022]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0023]Sdc直流輸入電源
[0024]Sac三相交流輸出電源
[0025]Vp第一直流電壓
[0026]Vn第二直流電壓
[0027]10輸入電容組
[0028]11第一轉(zhuǎn)換電路
[0029]12第二轉(zhuǎn)換電路
[0030]101 第一電容
[0031]102 第二電容
[0032]111 第一橋臂
[0033]112 第二橋臂
[0034]123第三橋臂
[0035]124第四橋臂
[0036]2控制電路
[0037]20控制信號(hào)產(chǎn)生電路
[0038]201信號(hào)反向單元
[0039]202第一反門(mén)單元
[0040]203第二反門(mén)單元
[0041]204第一比較單元
[0042]205第二比較單元
[0043]21第一運(yùn)算單元
[0044]22第二運(yùn)算單元
[0045]23平衡電路
[0046]231第三運(yùn)算單元
[0047]232比例積分控制單元
[0048]24第四運(yùn)算單元
[0049]25第五運(yùn)算單元
[0050]30輸出濾波電路
[0051]IllU第一上橋開(kāi)關(guān)單元
[0052]IllL第一下橋開(kāi)關(guān)單元
[0053]112U第二上橋開(kāi)關(guān)單元
[0054]112L第二下橋開(kāi)關(guān)單元
[0055]123U第三上橋開(kāi)關(guān)單元
[0056]123L第三下橋開(kāi)關(guān)單元
[0057]124U第四上橋開(kāi)關(guān)單元
[0058]124L第四下橋開(kāi)關(guān)單元
[0059]Lal 第一電感
[0060]Lcl 第二電感
[0061]La2第三電感
[0062]Lc2第四電感
[0063]Cal 第一電容
[0064]Ccl 第二電容
[0065]Ca2第三電容
[0066]Cc2第四電容
[0067]Po中性點(diǎn)
[0068]Pl第一連接點(diǎn)
[0069]P2第二連接點(diǎn)
[0070]Pthl 第一路徑
[0071]Pth2 第二路徑
[0072]Pth3第三路徑
[0073]Psl第一串聯(lián)路徑
[0074]Ps2第二串聯(lián)路徑
[0075]Phl 第一相序
[0076]Ph2 第二相序
[0077]Ph3第三相序
[0078]Tll第一串聯(lián)路徑第一端
[0079]T12第一串聯(lián)路徑第二端
[0080]T21第二串聯(lián)路徑第一端
[0081]T22第二串聯(lián)路徑第二端
[0082]Va a相電壓
[0083]Vb b相電壓
[0084]Vc c相電壓
[0085]ia a相電流
[0086]ib b相電流
[0087]ic c相電流
[0088]Sa a相信號(hào)
[0089]Sb b相信號(hào)
[0090]Sc c相信號(hào)
[0091]Sab ab相間信號(hào)
[0092]Scb cb相間信號(hào)
[0093]Sab’ ab相間修正信號(hào)
[0094]Scb ’ cb相間修正信號(hào)
[0095]Stri三角載波信號(hào)
[0096]Sai第一控制信號(hào)
[0097]Sa2第二控制信號(hào)
[0098]Sa3第三控制信號(hào)
[0099]Sa4第四控制信號(hào)
[0100]Δ Spn電壓差信號(hào)
[0101]Lps正半周儲(chǔ)能回路
[0102]Lpr正半周釋能回路
[0103]Lns負(fù)半周儲(chǔ)能回路
[0104]Lnr負(fù)半周釋能回路
[0105]t0 ?t2 時(shí)間
[0106]SlO ?S40 步驟
[0107]Cpl, Cp2 寄生電容
[0108]Icpl，Icp2 漏電流
【具體實(shí)施方式】
[0109]有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說(shuō)明，配合圖式說(shuō)明如下:
[0110]請(qǐng)參閱圖3為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置較佳實(shí)施例的電路圖。本發(fā)明該直流交流轉(zhuǎn)換裝置是以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源Sdc為一三相交流輸出電源Sac。該直流交流轉(zhuǎn)換裝置包括一輸入電容組10、一第一轉(zhuǎn)換電路11、一第二轉(zhuǎn)換電路12以及一控制電路2。該輸入電容組10包括一第一電容101與一第二電容102，該第一電容101與該第二電容102串聯(lián)連接并接收該直流輸入電源Sdc。其中該第一電容101與該第二電容102連接于一中性點(diǎn)Po，以維持該第一電容101與第二電容102的跨壓分別等于該直流輸入電源Sdc所提供的一直流輸入電壓的一半。其中，該第一電容101兩端所跨的電壓大小為一第一直流電壓Vp ；該第二電容102兩端所跨的電壓大小為一第二直流電壓Vn。
[0111]該三相交流輸出電源Sac具有三個(gè)相序，分別為一第一相序Phl、一第二相序Ph2以及一第三相序Ph3。為了方便說(shuō)明，以該第一相序Phl對(duì)應(yīng)一 b相電壓Vb，該第二相序Ph2對(duì)應(yīng)一 a相電壓Va，以及該第三相序Ph3對(duì)應(yīng)一 c相電壓Vc。然而，由于本案全文以該三相交流輸出電源Sac為一三相平衡電源為例說(shuō)明，因此，該三相交流輸出電源Sac的三個(gè)相序所對(duì)應(yīng)的相電壓并不以上述實(shí)施例為限制。值得一提，該中性點(diǎn)Po連接該三相交流輸出電源Sac的該第一相序Phl，亦即該中性點(diǎn)Po連接該b相電壓Vb,以提供一第一路徑Pthl0
[0112]該第一轉(zhuǎn)換電路11包括一第一橋臂111與一第二橋臂112。其中該第一橋臂111具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元IllU與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元IllU的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元111L，且該第一上橋開(kāi)關(guān)單元IllU與該第一下橋開(kāi)關(guān)單元IllL共同連接于一第一連接點(diǎn)P1。該第二橋臂112具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元112U與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元112U的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元112L，且該第二上橋開(kāi)關(guān)單元112U與該第二下橋開(kāi)關(guān)單元112L共同連接于一第二連接點(diǎn)P2。再者，該第一連接點(diǎn)Pl連接該三相交流輸出電源Sac的該第二相序Ph2，亦即該第一連接點(diǎn)Pl連接該a相電壓Va，以提供一第二路徑Pth2。該第二連接點(diǎn)P2連接該三相交流輸出電源Sac的該第三相序Ph3，亦即該第二連接點(diǎn)P2連接該c相電壓Vc，以提供一第三路徑Pth3。
[0113]該第二轉(zhuǎn)換電路12包括一第三橋臂123與一第四橋臂124。其中該第三橋臂123具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U的一第三下橋開(kāi)關(guān)單兀123L，以形成具有一第一端Tll與一第二端T12的一第一串聯(lián)路徑Psl，且該第一端Tll連接該第二路徑Pth2。該第四橋臂124具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元124U與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元124U的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元124L，以形成具有一第一端T21與一第二端T22的一第二串聯(lián)路徑Ps2，且該第一端T21連接該第三路徑Pth3。此外，該第一串聯(lián)路徑Psl的該第二端T12連接該第二串聯(lián)路徑Ps2的該第二端T22，且再連接該第一路徑Pthl。
[0114]該控制電路2產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路11與該第二轉(zhuǎn)換電路12，以降低該直流輸入電壓的寄生電容效應(yīng)所造成的漏電流。
[0115]值得一提，本案該直流交流轉(zhuǎn)換裝置架構(gòu)中，該第一轉(zhuǎn)換電路11的該第一橋臂111實(shí)質(zhì)上是對(duì)應(yīng)該第二轉(zhuǎn)換電路12的該第三橋臂123配置，對(duì)應(yīng)該三相交流輸出電源Sac的相同相序，對(duì)上述實(shí)施例而言，即對(duì)應(yīng)該a相電壓Va的a相橋臂架構(gòu)。同理，該第一轉(zhuǎn)換電路11的該第二橋臂112實(shí)質(zhì)上是對(duì)應(yīng)該第二轉(zhuǎn)換電路12的該第四橋臂124配置，對(duì)應(yīng)該三相交流輸出電源Sac的相同相序，對(duì)上述實(shí)施例而言，即對(duì)應(yīng)該c相電壓Vc的c相橋臂架構(gòu)。
[0116]此外，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置還包括一輸出濾波電路30。該輸出濾波電路30包括一第一輸出電感組、一第二輸出電感組、一第一輸出電容組以及一第二輸出電容組。該第一輸出電感組包括連接于該第二路徑Pth2上的一第一電感Lal與連接于該第三路徑Pth3上的一第二電感Lcl。該第二輸出電感組包括連接于該第二路徑Pth2上的一第三電感La2與連接于該第三路徑Pth3上的一第四電感Lc2。其中該第一電感Lal串聯(lián)連接該第三電感La2，該第二電感Lcl串聯(lián)連接該第四電感Lc2。
[0117]該第一輸出電容組包括連接于該第二路徑Pth2上的一第一電容Cal與連接于該第三路徑Pth3上的一第二電容Ce I。該第二輸出電容組包括連接于該第二路徑Pth2上的一第三電容Ca2與連接于該第三路徑Pth3上的一第四電容Cc2。
[0118]除了前述對(duì)本發(fā)明的電路架構(gòu)提出說(shuō)明之外，本發(fā)明亦對(duì)該電路架構(gòu)提出對(duì)應(yīng)的控制策略。請(qǐng)參閱圖4A為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制電路第一實(shí)施例的方塊示意圖。
[0119]對(duì)本案控制策略以?xún)上嚅g的參考信號(hào)為基礎(chǔ)進(jìn)行控制。具體說(shuō)明如下:以圖3所示的電路架構(gòu)為例，亦即，該第一相序Phl所對(duì)應(yīng)該b相電壓Vb直接通過(guò)該第一路徑Pthl與直流輸入側(cè)的該中性點(diǎn)Po連接。因此，上述所謂以?xún)上嚅g的參考信號(hào)為基礎(chǔ)是指有別于熟知技術(shù)使用的電路架構(gòu)以每一相信號(hào)Sa, Sb, Sc為基礎(chǔ)，在本案電路架構(gòu)下，一 ab相間信號(hào)Sab與一 cb相間信號(hào)Scb以作為參考信號(hào)提供轉(zhuǎn)換為多個(gè)控制信號(hào)之用(容后詳述)。其中該ab相間信號(hào)Sab為a相信號(hào)與b相信號(hào)相減所得，亦即，Sab = Sa-Sb ;該(^相間信號(hào)Scb為c相信號(hào)與b相信號(hào)相減所得，亦即，Scb = Sc-Sb0由此可知，若本案所米用的電路架構(gòu)為:該第二相序Ph2所對(duì)應(yīng)該a相電壓Va直接通過(guò)該第二路徑Pth2與直流輸入側(cè)的該中性點(diǎn)Po連接時(shí)，所使用的參考信號(hào)則為一 ba相間信號(hào)Sba與一 ca相間信號(hào)Sea。同理可知，若本案所采用的電路架構(gòu)為:該第三相序Ph3所對(duì)應(yīng)該c相電壓Vc直接通過(guò)該第三路徑Pth3與直流輸入側(cè)的該中性點(diǎn)Po連接時(shí)，所使用的參考信號(hào)則為一 ac相間信號(hào)Sac與一 be相間信號(hào)Sbc。故此，所采用的電路架構(gòu)不同時(shí)，相對(duì)地，就需要配合所對(duì)應(yīng)的相間信號(hào)作為參考信號(hào)提供該轉(zhuǎn)換為多個(gè)控制信號(hào)之用。
[0120]再請(qǐng)參閱圖4A，該控制架構(gòu)主要分別將流經(jīng)該第二路徑Pth2、該第一路徑Pthl以及該第三路徑Pth3的一 a相電流ia、一 b相電流ib以及一 c相電流ic經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生每相信號(hào)，亦即，該a相信號(hào)Sa、該b相信號(hào)Sb以及該c相信號(hào)Sc。更具體而言，本案該控制架構(gòu)通過(guò)將該三相電流ia，ib, ic以?xún)上嘧鶚?biāo)(d-q軸)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及運(yùn)算，以簡(jiǎn)化控制流程的復(fù)雜度，并且再通過(guò)將兩相座標(biāo)轉(zhuǎn)換回三相座標(biāo)，如此將可得到每一相信號(hào)，亦即該a相信號(hào)Sa、該b相信號(hào)Sb以及該c相信號(hào)Sc。由于d_q軸轉(zhuǎn)換技術(shù)為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)換中常見(jiàn)的座標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)，因此在此不再贅述。
[0121]值得一提，在本案該電路架構(gòu)下，并非直接以每相信號(hào)作為參考信號(hào)提供轉(zhuǎn)換為多個(gè)控制信號(hào)之用，而是將該a相信號(hào)Sa與該b相信號(hào)Sb以輸入一第一運(yùn)算單元21，通過(guò)該第一運(yùn)算單元21執(zhí)行該a相信號(hào)Sa減去該b相信號(hào)Sb的運(yùn)算，以產(chǎn)生該ab相間信號(hào)Sab。同理，該c信號(hào)Sc與該b相信號(hào)Sb以輸入一第二運(yùn)算單元22，通過(guò)該第二運(yùn)算單元22執(zhí)行該c相彳目號(hào)Sc減去該b相彳目號(hào)Sb的運(yùn)算，以廣生該cb相間彳目號(hào)Scb。故此，所得到該ab相間信號(hào)Sab與該cb相間信號(hào)Scb再輸入至一控制信號(hào)產(chǎn)生電路20，并且通過(guò)與一三角載波信號(hào)Stri進(jìn)行運(yùn)算，以產(chǎn)生用以控制該第一轉(zhuǎn)換電路11與該第二轉(zhuǎn)換電路12的該些開(kāi)關(guān)單元的多個(gè)控制信號(hào)(容后詳述)。
[0122]請(qǐng)參閱圖4B為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制電路第二實(shí)施例的方塊示意圖。該第二實(shí)施例與圖4A所示的第一實(shí)施例最大差異在于該控制電路2還包括一平衡電路23、一第四運(yùn)算單元24以及一第五運(yùn)算單元25。該平衡電路23包括一第三運(yùn)算單元231與一比例積分控制單元(PI controller) 232。該第三運(yùn)算單元231接收直流輸入側(cè)的該第一直流電壓Vp與該第二直流電壓Vn，通過(guò)該第三運(yùn)算單元231執(zhí)行該第一直流電壓Vp減去該第二直流電壓Vn的運(yùn)算，以產(chǎn)生該兩直流電壓間的電壓差。并且，再通過(guò)該比例積分控制單元232對(duì)該電壓差進(jìn)行比例積分運(yùn)算，以產(chǎn)生一穩(wěn)定的電壓差信號(hào)Λ Spn0
[0123]該第四運(yùn)算單元24接收該ab相間信號(hào)Sab與該電壓差信號(hào)Λ Spn，執(zhí)行該ab相間信號(hào)Sab減去該電壓差信號(hào)Λ Spn的運(yùn)算，以產(chǎn)生一 ab相間修正信號(hào)Sab’。同理，該第五運(yùn)算單元25接收該cb相間信號(hào)Scb與該電壓差信號(hào)Λ Spn，執(zhí)行該cb相間信號(hào)Scb減去該電壓差信號(hào)Λ Spn的運(yùn)算，以產(chǎn)生一 cb相間修正信號(hào)Scb’。換言之，通過(guò)該平衡電路23將該直流輸入側(cè)的該第一直流電壓Vp與該第二直流電壓Vn的電壓差進(jìn)行運(yùn)算與轉(zhuǎn)換后，所產(chǎn)生該電壓差信號(hào)Λ Spn即為兩電壓間的平衡的補(bǔ)償量。并且再通過(guò)該第四運(yùn)算單元24以及該第五運(yùn)算單元25的計(jì)算，將該補(bǔ)償量結(jié)合至該ab相間信號(hào)Sab與該cb相間信號(hào)Scb，所得到該ab相間修正信號(hào)Sab’與該cb相間修正信號(hào)Scb’作為參考信號(hào)，提供轉(zhuǎn)換所得的多個(gè)控制信號(hào)對(duì)該第一轉(zhuǎn)換電路11與該第二轉(zhuǎn)換電路12進(jìn)行控制，以維持該第一電容101與該第二電容102的跨壓，亦即該第一直流電壓Vp與該第二直流電壓Vn更精確地等于該直流輸入電壓的一半。
[0124]請(qǐng)參閱圖5為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路圖。該控制信號(hào)產(chǎn)生電路20包括一信號(hào)反向單元201、一第一反門(mén)單元202、一第二反門(mén)單元203、一第一比較單元204以及一第二比較單元205。該第一比較單元204具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端。該非反相輸入端接收一 ab相間信號(hào)Sab，該反相輸入端接收一三角載波信號(hào)Stri，該輸出端輸出一第一控制信號(hào)SA1。并且該輸出端連接該第一反門(mén)單元202以輸出一第三控制信號(hào)SA3。亦即，該第一控制信號(hào)Sai與該第三控制信號(hào)Sa3為電平互補(bǔ)的高頻切換信號(hào)。其中該三角載波信號(hào)Stri為一高頻載波信號(hào)。
[0125]該第二比較單元205具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端。該非反相輸入端連接該信號(hào)反向單元201再接收該ab相間信號(hào)Sab，該反相輸入端接收該三角載波信號(hào)Stri，該輸出端輸出一第二控制信號(hào)SA2。并且該輸出端連接該第二反門(mén)單元203以輸出一第四控制信號(hào)SA4。亦即，該第二控制信號(hào)Sa2與該第四控制信號(hào)Sa4為電平互補(bǔ)的高頻切換信號(hào)。
[0126]值得一提，上述該第一比較單元204的該非反相輸入端接收一 ab相間信號(hào)Sab呼應(yīng)于先前所提到:本案所采用的電路架構(gòu)為該第一相序Phl所對(duì)應(yīng)該b相電壓Vb直接通過(guò)該第一路徑Pthl與直流輸入側(cè)的該中性點(diǎn)Po連接時(shí)，所使用的參考信號(hào)則為該ab相間信號(hào)Sab與該cb相間信號(hào)Scb。換言之，在此電路架構(gòu)下，若要執(zhí)行a相電路切換控制時(shí)，該第一比較單元204的該非反相輸入端則接收該ab相間信號(hào)Sab，使得該控制信號(hào)產(chǎn)生電路20產(chǎn)生所對(duì)應(yīng)的該些控制信號(hào)Sai?SA4。同理，在此電路架構(gòu)下，若要執(zhí)行c相電路切換控制時(shí)，該第一比較單元204的該非反相輸入端則接收該cb相間信號(hào)Scb，使得該控制信號(hào)產(chǎn)生電路20產(chǎn)生所對(duì)應(yīng)的該些控制信號(hào)SCl?SC4。至于該直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作說(shuō)明，將于后文有詳細(xì)的闡述。
[0127]請(qǐng)參閱圖6為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置的控制信號(hào)的波形示意圖。承上所述，為了方便說(shuō)明與解釋?zhuān)瑘D6將以電路架構(gòu)為該第一相序Phl所對(duì)應(yīng)該b相電壓Vb直接通過(guò)該第一路徑Pthl與直流輸入側(cè)的該中性點(diǎn)Po連接，并且執(zhí)行a相電路切換控制所使用的參考信號(hào)為該ab相間信號(hào)Sab為例加以說(shuō)明。具體而言，該控制信號(hào)產(chǎn)生電路20根據(jù)參考信號(hào)為該ab相間信號(hào)Sab所產(chǎn)生的該第一控制信號(hào)Sai控制該第一轉(zhuǎn)換電路11的該第一上橋開(kāi)關(guān)單元111U、該第三控制信號(hào)Sa3控制該第二轉(zhuǎn)換電路12的該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U、該第二控制信號(hào)Sa2控制該第一轉(zhuǎn)換電路11的該第一下橋開(kāi)關(guān)單元IllL以及該第四控制信號(hào)Sa4控制該第二轉(zhuǎn)換電路12的該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L。
[0128]至于該控制信號(hào)產(chǎn)生電路20根據(jù)參考信號(hào)為該cb相間信號(hào)Scb所產(chǎn)生的該些控制信號(hào)SCl?SC4以對(duì)應(yīng)控制該第一轉(zhuǎn)換電路11的該第二上橋開(kāi)關(guān)單元112U與該第二下橋開(kāi)關(guān)單元112L以及該第二轉(zhuǎn)換電路12的該第四上橋開(kāi)關(guān)單元124U與該第四下橋開(kāi)關(guān)單元124L。該部分操作說(shuō)明，由于動(dòng)作原理與執(zhí)行a相電路切換控制差異不大，因此可參考其說(shuō)明，在此不再贅述。
[0129]再請(qǐng)參閱圖6，當(dāng)該相間信號(hào)Sab為正半周時(shí)(時(shí)間t0?tl區(qū)間)，該第一控制信號(hào)Sai與電平互補(bǔ)的該第三控制信號(hào)Sa3為高頻切換信號(hào)、該第二控制信號(hào)Sa2為一低電平信號(hào)以及該第四控制信號(hào)Sa4為一高電平信號(hào)。其中該第一控制信號(hào)Sai與該第三控制信號(hào)Sa3為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PffM signal)。值得一提，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的切換頻率(switching frequency)等于該三角載波信號(hào)Stri的頻率。
[0130]當(dāng)該相間信號(hào)Sab為負(fù)半周時(shí)(時(shí)間tl?t2區(qū)間)，該第二控制信號(hào)Sa2與電平互補(bǔ)的該第四控制信號(hào)Sa4為高頻切換信號(hào)、該第一控制信號(hào)Sai為一低電平信號(hào)以及該第三控制信號(hào)Sa3為一高電平信號(hào)。其中該第二控制信號(hào)Sa2與該第四控制信號(hào)Sa4為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(PWM signal)。值得一提，該脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的切換頻率(switching frequency)等于該三角載波信號(hào)Stri的頻率。
[0131]請(qǐng)參閱圖7A為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的正半周儲(chǔ)能的電流路徑示意圖。當(dāng)該相間信號(hào)Sab為正半周操作下，該第一控制信號(hào)Sai為高頻切換導(dǎo)通該第一上橋開(kāi)關(guān)單元11 ?υ、該第三控制信號(hào)Sa3高頻切換截止該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U、該第二控制信號(hào)Sa2截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元IllL以及該第四控制信號(hào)Sa4導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L，并且該第一電感Lal與該第三電感La2為儲(chǔ)能操作，因此，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周儲(chǔ)能回路Lps依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫碨dc、該第一上橋開(kāi)關(guān)單元111U、該第一電感Lal、該第三電感La2、該a相電壓Va、該b相電壓Vb、該中性點(diǎn)Po、該第二電容102，再回到該直流輸入電源Sdc。
[0132]于ab相切換的正半周釋能的電流路徑示意圖。當(dāng)該相間信號(hào)Sab為正半周操作下，該第一控制信號(hào)Sai為高頻切換截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元111U、該第三控制信號(hào)Sa3高頻切換導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U、該第二控制信號(hào)Sa2截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元IllL以及該第四控制信號(hào)Sa4導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L，并且該第一電感Lal與該第三電感La2為釋能操作，因此，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周釋能回路Lpr依序?yàn)樵摰谝浑姼蠰al、該第三電感La2、該a相電壓Va、該b相電壓Vb、該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L、該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U，再回到該第一電感Lai。
[0133]請(qǐng)參閱圖7C為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的負(fù)半周儲(chǔ)能的電流路徑示意圖。當(dāng)相間信號(hào)Sab為負(fù)半周操作下，該第二控制信號(hào)Sa2為高頻切換導(dǎo)通該第一下橋開(kāi)關(guān)單元111L、該第四控制信號(hào)Sa4高頻切換截止該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L、該第一控制信號(hào)Sai截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元IllU以及該第三控制信號(hào)Sa3導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U，并且該第一電感Lal與該第三電感La2為儲(chǔ)能操作，因此，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周儲(chǔ)能回路Lns依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫碨dc、該第一電容101、該中性點(diǎn)Po、該b相電壓Vb、該a相電壓Va、該第三電感La2、該第一電感LaU該第一下橋開(kāi)關(guān)單元111L，再回到該直流輸入電源Sdc。
[0134]請(qǐng)參閱圖7D為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作于ab相切換的負(fù)半周釋能的電流路徑示意圖。當(dāng)相間信號(hào)Sab為負(fù)半周操作下，該第二控制信號(hào)Sa2為高頻切換截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元111L、該第四控制信號(hào)Sa4高頻切換導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元123L、該第一控制信號(hào)Sai截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元IllU以及該第三控制信號(hào)Sa3導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U，并且該第一電感Lal與該第三電感La2為釋能操作，因此，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周釋能回路Lnr依序?yàn)樵摰谌姼蠰a2、該第一電感Lal、該第三上橋開(kāi)關(guān)單元123U、該第三下橋開(kāi)關(guān)單兀123L、該b相電壓Vb、該a相電壓Va，再回到該第三電感La2。
[0135]請(qǐng)參閱圖8為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置另一較佳實(shí)施例的電路圖。圖8所示該直流交流轉(zhuǎn)換裝置的電路拓樸實(shí)質(zhì)上與圖3所示該較佳實(shí)施例相同，換言之，圖8與圖3相同標(biāo)號(hào)的元件或單元實(shí)質(zhì)上相同，因此通過(guò)該另一較佳實(shí)施例的電路，同樣可達(dá)到如圖3所揭示的電路作用與功效。至于圖8該電路的操作說(shuō)明在此不再贅述，可對(duì)應(yīng)參閱圖3其及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容的闡述。
[0136]請(qǐng)參閱圖9為本發(fā)明直流交流轉(zhuǎn)換裝置操作方法的流程圖。該直流交流轉(zhuǎn)換裝置以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源為一三相交流輸出電源。該操作方法包括下列步驟:首先，提供一輸入電容組，連接該直流輸入電源，且具有一中性點(diǎn)；其中該中性點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第一相序，以提供一第一路徑(SlO)。其中該輸入電容組包括一第一電容與一第二電容，該第一電容與該第二電容串聯(lián)連接并接收該直流輸入電源。其中該第一電容與該第二電容連接于該中性點(diǎn)，以維持該第一電容與第二電容的跨壓分別等于該直流輸入電源所提供的一直流輸入電壓的一半。其中，該第一電容兩端所跨的電壓大小為一第一直流電壓；該第二電容兩端所跨的電壓大小為一第二直流電壓。
[0137]然后，提供一第一轉(zhuǎn)換電路，包括一第一橋臂與一第二橋臂；其中該第一橋臂具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第一連接點(diǎn)；該第二橋臂具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第二連接點(diǎn)；其中該第一連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第二相序，以提供一第二路徑，該第二連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第三相序，以提供一第三路徑(S20)。
[0138]然后，提供一第二轉(zhuǎn)換電路，包括一第三橋臂與一第四橋臂；其中該第三橋臂具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元的一第三下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第一串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第二路徑；該第四橋臂具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第二串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第三路徑；其中該第一串聯(lián)路徑的該第二端連接該第二串聯(lián)路徑的該第二端，且再連接該第一路徑(S30)。
[0139]最后，提供一控制電路，產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換該直流輸入電源為該三相交流輸出電源流(S40)。
[0140]此外，該操作方法還包括提供一輸出濾波電路。該輸出濾波電路包括一第一輸出電感組、一第二輸出電感組、一第一輸出電容組以及一第二輸出電容組。該第一輸出電感組包括連接于該第二路徑上的一第一電感與連接于該第三路徑上的一第二電感。該第二輸出電感組包括連接于該第二路徑上的一第三電感與連接于該第三路徑上的一第四電感。其中該第一電感串聯(lián)連接該第三電感，該第二電感串聯(lián)連接該第四電感。
[0141]該第一輸出電容組包括連接于該第二路徑上的一第一電容與連接于該第三路徑上的一第二電容。該第二輸出電容組包括連接于該第二路徑上的一第三電容與連接于該第三路徑上的一第四電容。
[0142]再者，控制電路還包括一平衡電路、一第四運(yùn)算單元以及一第五運(yùn)算單元。該平衡電路包括一第三運(yùn)算單元與一比例積分控制單元。該第三運(yùn)算單元接收該第一直流電壓與該第二直流電壓，執(zhí)行該第一直流電壓減去該第二直流電壓的運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差。該比例積分控制單元接收該電壓差，執(zhí)行該電壓差的比例積分運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差信號(hào)。該第四運(yùn)算單元接收該ab相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該ab相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 ab相間修正信號(hào)。該第五運(yùn)算單元接收該cb相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該cb相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 cb相間修正信號(hào)。其中該ab相間修正信號(hào)與該cb相間修正信號(hào)以輸入該控制信號(hào)產(chǎn)生電路，以產(chǎn)生該些控制信號(hào)，提供轉(zhuǎn)換所得的多個(gè)控制信號(hào)對(duì)該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行控制，以維持該第一電容與該第二電容的跨壓，亦即該第一直流電壓與該第二直流電壓更精確地等于該直流輸入電壓的一半。
[0143]綜上所述，本發(fā)明具有以下的特征與優(yōu)點(diǎn):
[0144]1、利用本發(fā)明所改良的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，可通過(guò)簡(jiǎn)化一相序的電路元件，達(dá)到節(jié)省開(kāi)關(guān)、輸出電感組以及輸出電容組的數(shù)量；及
[0145]2、通過(guò)該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)該輸出電感組的儲(chǔ)能與釋能操作，并且搭配該平衡電路23的操作，將該直流輸入側(cè)的該第一直流電壓Vp與該第二直流電壓Vn的電壓差進(jìn)行運(yùn)算與轉(zhuǎn)換后，所產(chǎn)生該電壓差信號(hào)Λ Spn即為兩電壓間的平衡的補(bǔ)償量，以維持該第一電容101與該第二電容102的跨壓，亦即該第一直流電壓Vp與該第二直流電壓Vn更精確地等于該直流輸入電壓的一半，如此將可大大地降低寄生電容電壓所造成漏電流的影響。
[0146]以上所述，僅為本發(fā)明較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明與圖式，本發(fā)明的特征并不局限于此，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明的所有范圍應(yīng)以下述的權(quán)利要求范圍為準(zhǔn)，凡符合本發(fā)明權(quán)利要求的精神與其類(lèi)似變化的實(shí)施例，皆應(yīng)包括于本發(fā)明的范疇中，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾皆可涵蓋在以下本案的專(zhuān)利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置，以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源為一三相交流輸出電源；其特征在于，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置包括: 一輸入電容組，連接該直流輸入電源，且具有一中性點(diǎn)；其中該中性點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第一相序，以提供一第一路徑； 一第一轉(zhuǎn)換電路，包括一第一橋臂與一第二橋臂；其中該第一橋臂具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第一連接點(diǎn)；該第二橋臂具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第二連接點(diǎn)；其中該第一連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第二相序，以提供一第二路徑，該第二連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第三相序，以提供一第三路徑； 一第二轉(zhuǎn)換電路，包括一第三橋臂與一第四橋臂；其中該第三橋臂具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元的一第三下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第一串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第二路徑；該第四橋臂具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第二串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第三路徑；其中該第一串聯(lián)路徑的該第二端連接該第二串聯(lián)路徑的該第二端，且再連接該第一路徑；及 一控制電路，產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換該直流輸入電源為該三相交流輸出電源。2.如權(quán)利要求1所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括: 一輸出濾波電路，包括: 一第一輸出電感組，包括連接于該第二路徑上的一第一電感與連接于該第三路徑上的一第二電感； 一第二輸出電感組，包括連接于該第二路徑上的一第三電感與連接于該第三路徑上的一第四電感；其中該第一電感串聯(lián)連接該第三電感，該第二電感串聯(lián)連接該第四電感； 一第一輸出電容組，包括連接于該第二路徑上的一第一電容與連接于該第三路徑上的一第二電容；及 一第二輸出電容組，包括連接于該第二路徑上的一第三電容與連接于該第三路徑上的一第四電容。3.如權(quán)利要求2所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該控制電路至少包括一控制信號(hào)產(chǎn)生電路，該控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括: 一信號(hào)反向單元； 一第一反門(mén)單元； 一第二反門(mén)單元； 一第一比較單元，具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端；該非反相輸入端接收一相間信號(hào)，該反相輸入端接收一三角載波信號(hào)；該輸出端輸出一第一控制信號(hào)，并且該輸出端連接該第一反門(mén)單元以輸出一第三控制信號(hào)；其中該三角載波信號(hào)為一高頻載波信號(hào)；及 一第二比較單元，具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端；該非反相輸入端連接該信號(hào)反向單元再接收該相間信號(hào)，該反相輸入端接收該三角載波信號(hào)；該輸出端輸出一第二控制信號(hào)，并且該輸出端連接該第二反門(mén)單元以輸出一第四控制信號(hào)。4.如權(quán)利要求3所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，當(dāng)該交流輸出相間電源為正半周時(shí)，該第一控制信號(hào)與電平互補(bǔ)的該第三控制信號(hào)為高頻切換信號(hào)、該第二控制信號(hào)為一低電平信號(hào)以及該第四控制信號(hào)為一高電平信號(hào)；該交流輸出相間電源為負(fù)半周時(shí)，該第二控制信號(hào)與電平互補(bǔ)的該第四控制信號(hào)為高頻切換信號(hào)、該第一控制信號(hào)為一低電平信號(hào)以及該第三控制信號(hào)為一高電平信號(hào)。5.如權(quán)利要求4所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為正半周操作，該第一控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三控制信號(hào)高頻切換截止該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第二控制信號(hào)截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第四控制信號(hào)導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為儲(chǔ)能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周儲(chǔ)能回路依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫?、該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第一電感、該第三電感、該三相交流輸出電源的a相電壓、該三相交流輸出電源的b相電壓、該中性點(diǎn)以及該第二電容所構(gòu)成。6.如權(quán)利要求4所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為正半周操作，該第一控制信號(hào)為高頻切換截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第二控制信號(hào)截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第四控制信號(hào)導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為釋能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周釋能回路依序?yàn)樵摰谝浑姼小⒃摰谌姼?、該三相交流輸出電源的a相電壓、該三相交流輸出電源的b相電壓、該第三下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三上橋開(kāi)關(guān)單元所構(gòu)成。7.如權(quán)利要求4所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為負(fù)半周操作，該第二控制信號(hào)為高頻切換導(dǎo)通該第一下橋開(kāi)關(guān)單元、該第四控制信號(hào)高頻切換截止該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該第一控制信號(hào)截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三控制信號(hào)導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為儲(chǔ)能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周儲(chǔ)能回路依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫?、該第一電容、該中性點(diǎn)、該三相交流輸出電源的b相電壓、該三相交流輸出電源的a相電壓、該第三電感、該第一電感以及該第一下橋開(kāi)關(guān)單元所構(gòu)成。8.如權(quán)利要求4所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為負(fù)半周操作，該第二控制信號(hào)為高頻切換截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元、該第四控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該第一控制信號(hào)截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三控制信號(hào)導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為釋能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周釋能回路依序?yàn)樵摰谌姼?、該第一電感、該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該三相交流輸出電源的b相電壓以及該三相交流輸出電源的a相電壓所構(gòu)成。9.如權(quán)利要求3所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該相間信號(hào)由各相信號(hào)相減產(chǎn)生；一 ab相間信號(hào)為一 a相信號(hào)減去一 b相信號(hào)產(chǎn)生，一 cb相間信號(hào)為一 c相信號(hào)減去該b相信號(hào)產(chǎn)生。10.如權(quán)利要求9項(xiàng)所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，該控制電路還包括: 一平衡電路，包括: 一第三運(yùn)算單元，接收該第一直流電壓與該第二直流電壓，執(zhí)行該第一直流電壓減去該第二直流電壓的運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差；及 一比例積分控制單元，接收該電壓差，執(zhí)行該電壓差的比例積分運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差信號(hào); 一第四運(yùn)算單元，接收該ab相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該ab相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 ab相間修正信號(hào)；及 一第五運(yùn)算單元，接收該cb相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該cb相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 cb相間修正信號(hào)； 其中該ab相間修正信號(hào)與該cb相間修正信號(hào)以輸入該控制信號(hào)產(chǎn)生電路，以產(chǎn)生所述控制信號(hào)。11.一種直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置以轉(zhuǎn)換一直流輸入電源為一三相交流輸出電源，其特征在于，該操作方法包括下列步驟: (a)提供一輸入電容組，連接該直流輸入電源，且具有一中性點(diǎn)；其中該中性點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第一相序，以提供一第一路徑； (b)提供一第一轉(zhuǎn)換電路，包括一第一橋臂與一第二橋臂；其中該第一橋臂具有一第一上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第一上橋開(kāi)關(guān)單元的一第一下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第一連接點(diǎn)；該第二橋臂具有一第二上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第二上橋開(kāi)關(guān)單元的一第二下橋開(kāi)關(guān)單元，且連接于一第二連接點(diǎn)；其中該第一連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第二相序，以提供一第二路徑，該第二連接點(diǎn)連接該三相交流輸出電源的一第三相序，以提供一第三路徑； (C)提供一第二轉(zhuǎn)換電路，包括一第三橋臂與一第四橋臂；其中該第三橋臂具有一第三上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第三上橋開(kāi)關(guān)單元的一第三下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第一串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第二路徑；該第四橋臂具有一第四上橋開(kāi)關(guān)單元與串聯(lián)連接該第四上橋開(kāi)關(guān)單元的一第四下橋開(kāi)關(guān)單元，以形成具有一第一端與一第二端的一第二串聯(lián)路徑，且該第一端連接該第三路徑；其中該第一串聯(lián)路徑的該第二端連接該第二串聯(lián)路徑的該第二端，且再連接該第一路徑；及 (d)提供一控制電路，產(chǎn)生多個(gè)控制信號(hào)，分別控制該第一轉(zhuǎn)換電路與該第二轉(zhuǎn)換電路，以轉(zhuǎn)換該直流輸入電源為該三相交流輸出電源。12.如權(quán)利要求11所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，還包括: 提供一輸出濾波電路，包括: 一第一輸出電感組，包括連接于該第二路徑上的一第一電感與連接于該第三路徑上的一第二電感； 一第二輸出電感組，包括連接于該第二路徑上的一第三電感與連接于該第三路徑上的一第四電感；其中該第一電感串聯(lián)連接該第三電感，該第二電感串聯(lián)連接該第四電感； 一第一輸出電容組，包括連接于該第二路徑上的一第一電容與連接于該第三路徑上的一第二電容；及 一第二輸出電容組，包括連接于該第二路徑上的一第三電容與連接于該第三路徑上的一第四電容。13.如權(quán)利要求12所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，該控制電路至少包括一控制信號(hào)產(chǎn)生電路，該控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括: 一信號(hào)反向單元； 一第一反門(mén)單元； 一第二反門(mén)單元； 一第一比較單元，具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端；該非反相輸入端接收一相間信號(hào)，該反相輸入端接收一三角載波信號(hào)；該輸出端輸出一第一控制信號(hào)，并且該輸出端連接該第一反門(mén)單元以輸出一第三控制信號(hào)；其中該三角載波信號(hào)為一高頻載波信號(hào)；及 一第二比較單元，具有一反相輸入端、一非反相輸入端以及一輸出端；該非反相輸入端連接該信號(hào)反向單元再接收該相間信號(hào)，該反相輸入端接收該三角載波信號(hào)；該輸出端輸出一第二控制信號(hào)，并且該輸出端連接該第二反門(mén)單元以輸出一第四控制信號(hào)。14.如權(quán)利要求13所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，當(dāng)該交流輸出相間電源為正半周時(shí)，該第一控制信號(hào)與電平互補(bǔ)的該第三控制信號(hào)為高頻切換信號(hào)、該第二控制信號(hào)為一低電平信號(hào)以及該第四控制信號(hào)為一高電平信號(hào)；該交流輸出相間電源為負(fù)半周時(shí)，該第二控制信號(hào)與電平互補(bǔ)的該第四控制信號(hào)為高頻切換信號(hào)、該第一控制信號(hào)為一低電平信號(hào)以及該第三控制信號(hào)為一高電平信號(hào)。15.如權(quán)利要求14所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為正半周操作，該第一控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三控制信號(hào)高頻切換截止該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第二控制信號(hào)截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第四控制信號(hào)導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為儲(chǔ)能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周儲(chǔ)能回路依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫?、該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第一電感、該第三電感、該三相交流輸出電源的a相電壓、該三相交流輸出電源的b相電壓、該中性點(diǎn)以及該第二電容所構(gòu)成。16.如權(quán)利要求14所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為正半周操作，該第一控制信號(hào)為高頻切換截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第二控制信號(hào)截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第四控制信號(hào)導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為釋能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一正半周釋能回路依序?yàn)樵摰谝浑姼?、該第三電感、該三相交流輸出電源的a相電壓、該三相交流輸出電源的b相電壓、該第三下橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三上橋開(kāi)關(guān)單元所構(gòu)成。17.如權(quán)利要求14所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為負(fù)半周操作，該第二控制信號(hào)為高頻切換導(dǎo)通該第一下橋開(kāi)關(guān)單元、該第四控制信號(hào)高頻切換截止該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該第一控制信號(hào)截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三控制信號(hào)導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為儲(chǔ)能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周儲(chǔ)能回路依序?yàn)樵撝绷鬏斎腚娫?、該第一電容、該中性點(diǎn)、該三相交流輸出電源的b相電壓、該三相交流輸出電源的a相電壓、該第三電感、該第一電感以及該第一下橋開(kāi)關(guān)單元所構(gòu)成。18.如權(quán)利要求14所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，當(dāng)該三相交流輸出相間電源為負(fù)半周操作，該第二控制信號(hào)為高頻切換截止該第一下橋開(kāi)關(guān)單元、該第四控制信號(hào)高頻切換導(dǎo)通該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該第一控制信號(hào)截止該第一上橋開(kāi)關(guān)單元以及該第三控制信號(hào)導(dǎo)通該第三上橋開(kāi)關(guān)單元時(shí)，該第一電感與該第三電感為釋能操作，該直流交流轉(zhuǎn)換裝置提供一負(fù)半周釋能回路依序?yàn)樵摰谌姼小⒃摰谝浑姼?、該第三上橋開(kāi)關(guān)單元、該第三下橋開(kāi)關(guān)單元、該三相交流輸出電源的b相電壓以及該三相交流輸出電源的a相電壓所構(gòu)成。19.如權(quán)利要求13所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，該相間信號(hào)由各相信號(hào)相減產(chǎn)生；一 ab相間信號(hào)為一 a相信號(hào)減去一 b相信號(hào)產(chǎn)生，一 cb相間信號(hào)為一c相信號(hào)減去該b相信號(hào)產(chǎn)生。20.如權(quán)利要求19所述的直流交流轉(zhuǎn)換裝置的操作方法，其特征在于，該控制電路還包括: 一平衡電路，包括: 一第三運(yùn)算單元，接收該第一直流電壓與該第二直流電壓，執(zhí)行該第一直流電壓減去該第二直流電壓的運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差；及 一比例積分控制單元，接收該電壓差，執(zhí)行該電壓差的比例積分運(yùn)算，以產(chǎn)生一電壓差信號(hào); 一第四運(yùn)算單元，接收該ab相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該ab相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 ab相間修正信號(hào)；及 一第五運(yùn)算單元，接收該cb相間信號(hào)與該電壓差信號(hào)，執(zhí)行該cb相間信號(hào)減去該電壓差信號(hào)，以產(chǎn)生一 cb相間修正信號(hào)； 其中該ab相間修正信號(hào)與該cb相間修正信號(hào)以輸入該控制信號(hào)產(chǎn)生電路，以產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M7/487GK105991058SQ201510044911
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日
【發(fā)明人】辛偉綸, 陳弘毅
【申請(qǐng)人】臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司