專利名稱：直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及直流-交流轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換電路，特別是指一種直流-交流轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
由于氣候與地理位置的關(guān)是，中國臺(tái)灣地區(qū)所發(fā)展分散式能源發(fā)電技術(shù)中，以太陽能與風(fēng)能發(fā)電技術(shù)最為成熟、利用性最高。然而，太陽能與風(fēng)能發(fā)電在個(gè)別運(yùn)用上易受限季節(jié)變化而產(chǎn)生影響，導(dǎo)致發(fā)電功率不甚穩(wěn)定。為達(dá)到發(fā)電效益充份發(fā)揮，現(xiàn)今已提出許多整合太陽能與風(fēng)能復(fù)合輸入的轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，期望以較少的元件改善單一分散式能源裝置發(fā)電功率不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，并藉由市電并網(wǎng)功能將分散式能源所輸出功率饋入市電端?，F(xiàn)今光伏/風(fēng)力復(fù)合能源輸入的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可分為交流端并聯(lián)型、直流端并聯(lián)型以及輸入端整合三種不同架構(gòu)。然而，就效率而言,現(xiàn)今的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)皆屬兩級(jí)式電能轉(zhuǎn)換，因此整體系統(tǒng)的發(fā)電效率必然較差，將不利于綠色/再生能源的擷取與利用。再者，就控制器設(shè)計(jì)考慮而言，為求系統(tǒng)能穩(wěn)定工作，現(xiàn)今的架構(gòu)皆采分級(jí)式控制器，不僅控制成本較高，且當(dāng)系統(tǒng)需進(jìn)一步擴(kuò)增功率容量時(shí)，則需將多組轉(zhuǎn)換器再次進(jìn)行串接、并接的處理，然后再配接一額外的控制器以處理系統(tǒng)的電力潮流分配與平衡，如此將提高電路設(shè)計(jì)上的復(fù)雜度。由此可見，上述現(xiàn)有的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及直流-交流轉(zhuǎn)換電路，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在提供一種可以節(jié)省元件成本、提高可靠度及電能轉(zhuǎn)換效率的直流-交流轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種直流-交流轉(zhuǎn)換電路，該直流-交流轉(zhuǎn)換電路包含一升壓轉(zhuǎn)換模塊，包括 一第一電感，其一端接收一第一可變電源，一第一功率開關(guān)，稱接于該第一電感的另一端，一第一電容，具有一稱接于該第一電感另一端的第一端及一第二端，一第二電感，與該第一電感形成一變壓器，且其中一端接收一第二可變電源，一第二功率開關(guān)，稱接于該第二電感的另一端，及一第二電容，具有一稱接于該第二電感另一端的第一端及一第二端；以及一換流轉(zhuǎn)換模塊，耦接于該第一電容的第二端及該第二電容的第二端，其中，在該第一功率開關(guān)與該第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源及該第二可變電源分別對(duì)該第一電感及該第二電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源與該第一電感釋放CN 102931862 A
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能量至該第一電容，在該第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第二可變電源與該第二電感釋放能量至該第二電容。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其中該升壓轉(zhuǎn)換模塊還包含一第三電感，其一端接收一第三可變電源；一第三功率開關(guān)，耦接于該第三電感的另一端及該第一電容的第一端；一第四電感，其一端接收一第四可變電源，且該第一電感、該第二電感、該第三電感及該第四電感形成一變壓器；及一第四功率開關(guān)，耦接于該第四電感的另一端及該第二電容的第一端，其中，在該第三功率開關(guān)與該第四功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源及該第四可變電源分別對(duì)該第三電感及該第四電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第三功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源與該第三電感釋放能量至該第一電容，于該第四功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第四可變電源與該第四電感釋放能量至該第二電容。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其中該第一功率開關(guān)具有一耦接于該第一電感的另一端的漏極、一用以控制該第一功率開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二電容的第二端的源極，該第二功率開關(guān)具有一耦接于該第二電感的另一端的漏極、一用以控制該第二功率開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該換流轉(zhuǎn)換模塊的源極。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其中該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第一切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第二切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第三切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二切換開關(guān)的漏極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第四切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第五切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第六切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第七切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第六切換開關(guān)的漏極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第八切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極，且該第一功率開關(guān)的源極、該第二電容的第二端、該第一切換開關(guān)的漏極、該第三切換開關(guān)的漏極、該第五切換開關(guān)的漏極及該第七切換開關(guān)的漏極相互耦接于地；一輸出電感，其中一端耦接于該第六切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端I禹接于該輸出電感的另一端，其中另一端I禹接于該第二切換開關(guān)的漏極。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其中該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第一切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一用以控制該第二切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第三切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、
7一用以控制該第四切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第五切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一用以控制該第六切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的漏極、一用以控制該第七切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第八切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極；一輸出電感，其中一端耦接于該第三切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第五切換開關(guān)的漏極。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含一控制器；以及一直流-交流轉(zhuǎn)換電路，包括一升壓轉(zhuǎn)換模塊，包括一第一電感，其一端接收一第一可變電源，一第一功率開關(guān)，耦接于該第一電感的另一端，并受該控制器的控制而啟閉，一第一電容，具有一耦接于該第一電感另一端的第一端及一第二端，一第二電感，與該第一電感形成一變壓器，且其中一端接收一第二可變電源，一第二功率開關(guān)，耦接于該第二電感的另一端，并受該控制器的控制而啟閉，及一第二電容，具有一耦接于該第二電感另一端的第一端及一第二端，及一換流轉(zhuǎn)換模塊，耦接于該第一電容的第二端及該第二電容的第二端，其中，在該第一功率開關(guān)與該第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源及該第二可變電源分別對(duì)該第一電感及該第二電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源與該第一電感釋放能量至該第一電容，在該第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第二可變電源與該第二電感釋放能量至該第二電容。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該升壓轉(zhuǎn)換模塊還包含一第三電感，其一端接收一第三可變電源；一第三功率開關(guān)，耦接于該第三電感的另一端及該第一電容的第一端，并受該控制器的控制而啟閉；一第四電感，其一端接收一第四可變電源，且該第一電感、該第二電感、該第三電感及該第四電感形成一變壓器；及一第四功率開關(guān)，耦接于該第四電感的另一端及該第二電容的第一端，并受該控制器的控制而啟閉，其中，在該第三功率開關(guān)與該第四功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源及該第四可變電源分別對(duì)該第三電感及該第四電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第三功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源與該第三電感釋放能量至該第一電容，在該第四功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第四可變電源與該第四電感釋放能量至該第二電容。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該第一功率開關(guān)具有一耦接于該第一電感的另一端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二電容的第二端的源極，該第二功率開關(guān)具有一耦接于該第二電感的另一端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該換流轉(zhuǎn)換模塊的源極。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二切換開關(guān)的漏極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第六切換開關(guān)的漏極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一稱接于該第一電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極，且該第一功率開關(guān)的源極、該第二電容的第二端、該第一切換開關(guān)的漏極、該第三切換開關(guān)的漏極、該第五切換開關(guān)的漏極及該第七切換開關(guān)的漏極相互耦接于地；一輸出電感，其中一端耦接于該第六切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第二切換開關(guān)的漏極。較佳地，前述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其中該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極;一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極；一輸出電感，其中一端耦接于該第三切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第五切換開關(guān)的漏極。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及直流-交流轉(zhuǎn)換電路至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果I、可提供多組低壓/大電流能源輸入(Multiple Low-VoItage/High CurrentInputs Available),并依能源需求進(jìn)行最大功率追蹤以擷取最大能量。2、低諧波輸出(Low Harmonic Output)用以提供用電端/客戶優(yōu)良的電力品質(zhì)。3、交流端(AC-s ide)電力轉(zhuǎn)換器的功率開關(guān)具低電壓應(yīng)力特性(Low SwitchVoltage Stress)，使系統(tǒng)兼具有更高可靠度與高電能轉(zhuǎn)換效率。4、單級(jí)整合型電能轉(zhuǎn)換(Integrated Single-Stage Power Conversion)與單一系統(tǒng)控制器架構(gòu)，成本降低。5、具有雙向電力潮流能力(Bidirectional Power Flow Capability),亦即作整流器(Rectifier)使用時(shí),提供多組不同電壓的輸出能力(Multiple Output)。
6、第一電感與第二電感形成一變壓器設(shè)計(jì)，第三電感與第四電感形成一變壓器設(shè)計(jì)，且多組電感及其對(duì)應(yīng)的功率開關(guān)元共用第一電容與第二電容，可節(jié)省元件的數(shù)量，降低成本。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖I是說明本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第一實(shí)施例；圖2是說明第一實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路的電路圖；圖3是說明第一實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路中第一功率開關(guān)及第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，第一回路、第二回路及二電容釋能的電流流向；圖4是說明第一實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路中第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通且第二功率開關(guān)為導(dǎo)通時(shí)，第二回路、第三回路及輸出端環(huán)流的電流流向；圖5是說明第一實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路中第一功率開關(guān)為導(dǎo)通且第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，第一回路、第四回路及輸出端環(huán)流的電流流向；圖6是說明第一實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路中第一功率開關(guān)及第二功率開關(guān)皆為非導(dǎo)通時(shí)，第三回路、第四回路及輸出端環(huán)流的電流流向；圖7是說明第一實(shí)施例的換流轉(zhuǎn)換模塊的中性點(diǎn)電壓、輸出電壓、輸出電流的實(shí)測(cè)波形圖；圖8是說明本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第二實(shí)施例；圖9是說明本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的第三實(shí)施例；及圖10是說明第三實(shí)施例的換流轉(zhuǎn)換模塊的另一種實(shí)施態(tài)樣。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及直流-交流轉(zhuǎn)換電路其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。請(qǐng)參閱圖I所示，本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100的第一實(shí)施例，該直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100包含一整合型直流-交流轉(zhuǎn)換電路10及一控制器20，直流-交流轉(zhuǎn)換電路10可接收太陽能數(shù)組(PV Array)、風(fēng)力潤輪(Wind Turbine)、電池(Battery)、燃料電池(FuelCell)、超大電容(ultra-capacitor)等各種再生/綠色能源，并通過控制器20而將該些能源進(jìn)行升壓及轉(zhuǎn)換，以得到低諧波高電力品質(zhì)的供應(yīng)電壓輸出。配合參閱圖2，直流-交流轉(zhuǎn)換電路10包括一升壓轉(zhuǎn)換模塊I及一換流轉(zhuǎn)換模塊2。升壓轉(zhuǎn)換模塊I包括一第一電感L1、一第二電感L2、一第一功率開關(guān)Sh、一第二功率開關(guān)Slj、一第一電容Ctkl及一第二電容Ctk2,其中第一電感L1及第一功率開關(guān)Sh可為一組升壓轉(zhuǎn)換單元，第二電感L2及第二功率開關(guān)為另一組升壓轉(zhuǎn)換單元。第一電感L1的一端接收一第一可變電源Vsi,第一可變電源Vsi是以太陽能數(shù)組為例說明；第一功率開關(guān)Sh為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，其具有一耦接于第一電感L1的另一CN 102931862 A
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端的漏極(D)、一耦接于控制器20的柵極(G)及一源極(S)，第一功率開關(guān)Sh受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換；第一電容Ctkl具有一稱接于第一電感L1另一端及第一功率開關(guān)Sh的漏極(D)的第一端及一第二端。第二電感L2與第一電感L1形成一變壓器，且其中一端接收一第二可變電源VS2，該第二可變電源Vs2是以風(fēng)力渦輪為例說明；第二功率開關(guān)&是為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，其具有一耦接于第二電感L2的另一端的漏極(D)、一耦接于控制器20的柵極(G)及一源極(S)，第二功率開關(guān)&受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換；第二電容Ctk2具有一稱接于第二電感L2另一端及第二功率開關(guān)Slj的漏極(D)的第一端,及一耦接于第一功率開關(guān)Sh的源極(S)的第二端，第一功率開關(guān)Sh的源極(S)耦接于第二電容Cdc2的第二端。換流轉(zhuǎn)換模塊2為一中性點(diǎn)箝位換流器，其中包括一第一切換開關(guān)Sal、一第二切換開關(guān)Sa2、一第三切換開關(guān)Sa3、一第四切換開關(guān)Sa4、一第五切換開關(guān)Sbl、一第六切換開關(guān)Sb2、一第七切換開關(guān)Sb3、第八切換開關(guān)Sb4、一輸出電感L。及一輸出電容C。。第一至第四切換開關(guān)Sal Sa4皆為N型金氧半場(chǎng)效晶體管，第一切換開關(guān)Sal的漏極(D)耦接于第二切換開關(guān)Sa2的源極(S)，第二切換開關(guān)Sa2的漏極(D)耦接于第三切換開關(guān)Sa3的源極(S)，第三切換開關(guān)Sa3的漏極(D)耦接于第四切換開關(guān)Sa4的源極(S)，第一切換開關(guān)Sal的源極(S)耦接于第二功率開關(guān)&的源極(S)，第四切換開關(guān)Sa4的漏極(D)耦接于第一電容Cdca的第二端，第一至第四切換開關(guān)Sal Sa4的柵極(G)皆耦接于控制器20，并皆受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換。第五至第八切換開關(guān)Sbl Sb4皆為N型金氧半場(chǎng)效晶體管，且皆受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換，第五切換開關(guān)Sbl的漏極(D)耦接于第六切換開關(guān)Sb2的源極⑶，第六切換開關(guān)Sb2的漏極⑶耦接于第七切換開關(guān)Sb3的源極⑶，第七切換開關(guān)Sb3的漏極(D)耦接于第八切換開關(guān)Sb4的源極(S)，第五切換開關(guān)Sbl的源極(S)耦接于第二功率開關(guān)&的源極(S)，第八切換開關(guān)Sb4的漏極(D)耦接于第一電容Cdca的第二端。在本實(shí)施例中，第一功率開關(guān)Sh的源極(S)、第二電容Ctk2的第二端、第一切換開關(guān)Sal的漏極(D)、第三切換開關(guān)Sa3的漏極(D)、第五切換開關(guān)Sbl的漏極(D)及第七切換開關(guān)Sb3的漏極(D)相互耦接于地。輸出電感L。的一端耦接于第六切換開關(guān)Sb2的漏極(D)(即B點(diǎn))，另一端則耦接于輸出電容C。的一端及一負(fù)載Rlj，輸出電容C。的另一端則I禹接于第二切換開關(guān)Sa2的漏極⑶(即A點(diǎn))。配合參閱圖3，當(dāng)?shù)谝还β书_關(guān)Sh與第二功率開關(guān)受控制器20的控制而皆為導(dǎo)通時(shí)，第一可變電源Vsi與第一電感L1會(huì)形成一第一回路I,第二可變電源Vs2與第二電感L2會(huì)形成一第二回路I I，如圖3的中心線所示，第一可變電源Vsi及第二可變電源Vs2分別對(duì)第一電感L1及第二電感L2儲(chǔ)能,且同時(shí),第一電容Cdel與第二電容Cde2會(huì)相互串聯(lián)而將其能量相加一并提供至換流轉(zhuǎn)換模塊2，使換流轉(zhuǎn)換模塊2將該能量轉(zhuǎn)換后傳送至負(fù)載 參閱圖2及圖4，當(dāng)控制器20控制第一功率開關(guān)Sh為非導(dǎo)通且第二功率開關(guān)&為導(dǎo)通時(shí)，第二可變電源Vs2與第二電感L2仍形成第二回路II，使得第二可變電源Vs2會(huì)持續(xù)對(duì)第二電感L2儲(chǔ)能,且同時(shí),第一可變電源Vsi、第一電感L1、第一電容Cdel、第三切換開關(guān)Sa3、第四切換開關(guān)Sa4、第七切換開關(guān)Sb3及第八切換開關(guān)Sb4會(huì)形成一第三回路III，第一可
11變電源Vsi與第一電感L1的能量可通過換流轉(zhuǎn)換模塊2中第三切換開關(guān)Sa3、第四切換開關(guān)Sa4、第七切換開關(guān)Sb3及第八切換開關(guān)Sb4的導(dǎo)通，對(duì)第一電容Cdcl儲(chǔ)能。特別說明的是，為了避免換流轉(zhuǎn)換模塊2輸出交流弦波電壓產(chǎn)生正負(fù)半周不平衡的情形，因此令換流轉(zhuǎn)換模塊2的第一切換開關(guān)Sal、第二切換開關(guān)Sa2、第五切換開關(guān)Sbl及第六切換開關(guān)Sb2為非導(dǎo)通，以防止第二電容Ctk2的能量釋放至換流轉(zhuǎn)換模塊2，且此時(shí)輸出電感L。、輸出電容C。、第二切換開關(guān)Sa2及第七切換開關(guān)Sb3構(gòu)成環(huán)流狀態(tài)，如圖4的虛線所
/Jn ο參閱圖2及圖5，當(dāng)控制器20控制第一功率開關(guān)Sh為導(dǎo)通且第二功率開關(guān)&為非導(dǎo)通時(shí)，第一可變電源Vsi與第一電感L1形成第一回路I，使得第一可變電源Vsi會(huì)持續(xù)對(duì)第一電感L1儲(chǔ)能，且第二可變電源Vs2、第二電感L2、第二電容Ctk2、第一切換開關(guān)Sal、第二切換開關(guān)Sa2、第五切換開關(guān)Sbl及第六切換開關(guān)Sb2會(huì)形成一第四回路IV，第二可變電源Vs2與第二電感L2的能量可通過換流轉(zhuǎn)換模塊2中第一切換開關(guān)Sal、第二切換開關(guān)Sa2、第五切換開關(guān)Sbl及第六切換開關(guān)Sb2的導(dǎo)通，對(duì)第二電容Ctk2儲(chǔ)能。同樣地，為了避免換流轉(zhuǎn)換模塊2輸出交流弦波電壓產(chǎn)生正負(fù)半周不平衡的情形，換流轉(zhuǎn)換模塊2的第三切換開關(guān)Sa3、第四切換開關(guān)Sa4、第七切換開關(guān)Sb3及第八切換開關(guān)Sb4會(huì)為非導(dǎo)通狀態(tài)，以防止第一電容Cdca的能量釋放至換流轉(zhuǎn)換模塊2，且輸出電感L。、輸出電容C。、第二切換開關(guān)Sa2及第七切換開關(guān)Sb3仍為環(huán)流狀態(tài)，如圖5的虛線所示。參閱圖2及圖6，當(dāng)?shù)谝还β书_關(guān)Sh與第二功率開關(guān)&受控制器20的控制而皆為非導(dǎo)通時(shí)，換流轉(zhuǎn)換模塊2中所有開關(guān)會(huì)全部導(dǎo)通，使得第一可變電源Vsi與第一電感L1釋放能量至第一電容Cdcl以對(duì)第一電容Cdcl儲(chǔ)能，第二可變電源Vs2與第二電感L2釋放能量至第二電容Ctk2以對(duì)第二電容Ctk2儲(chǔ)能，且輸出電感L。、輸出電容C。、第二切換開關(guān)Sa2及第七切換開關(guān)Sb3仍為環(huán)流狀態(tài)。整體而言，當(dāng)?shù)谝浑姼蠰1與第二電感L2同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，換流轉(zhuǎn)換模塊2才能將第一電容Cdcl及第二電容Ctk2的能量轉(zhuǎn)換以進(jìn)行最大功率追蹤，擷取最大能量，并提供一低諧波(Low Harmonic)的電力輸出，以提升用電端/客戶優(yōu)良的電力品質(zhì),而當(dāng)?shù)谝豢勺冸娫碫si或第二可變電源Vs2對(duì)單一電容儲(chǔ)能時(shí)，換流轉(zhuǎn)換模塊2則會(huì)進(jìn)入環(huán)流模式。此外，本實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100是采用單級(jí)整合型電能轉(zhuǎn)換(Integrated Single-Stage Power Conversion)與單一控制器20架構(gòu)，可大幅降低設(shè)計(jì)及制作上的成本，且具雙向電力潮流能力(Bidirectional Power Flow Capability),亦即作整流器(Rectifier)使用時(shí),提供多組不同電壓的輸出能力(Multiple Output)。又由于本實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路10藉由升壓轉(zhuǎn)換模塊I及換流轉(zhuǎn)換模塊2的配合，并施以一特定設(shè)計(jì)的脈波寬度調(diào)變整合成一單級(jí)功率轉(zhuǎn)換電路，可兼具有多組輸入、直流-交流系統(tǒng)整合、共用功率開關(guān)、升降壓與低開關(guān)跨壓的特性，且升壓轉(zhuǎn)換模塊I中第一電感L1與第二電感L2形成變壓器設(shè)計(jì)，更可以節(jié)省元件的數(shù)量，降低成本。就輸入端直流側(cè)而言，升壓轉(zhuǎn)換模塊I提供多組低電壓/大電流的能源輸入(Multiple Low-Vo I tage/High Current Inputs Available),并通過第一功率開關(guān) Sh 與第二功率開關(guān)&的切換而針對(duì)各輸入再生/綠色能源進(jìn)行升壓，以解決輸入電壓過低問題，且同時(shí)降低第一功率開關(guān)Sh與第二功率開關(guān)&導(dǎo)通與切換損失。就輸出端交流側(cè)而言，換流轉(zhuǎn)換模塊2采用中性點(diǎn)箝位，且每個(gè)切換開關(guān)具低電壓應(yīng)力特性(Low Switch VoltageStress)，使整個(gè)系統(tǒng)兼具有更高可靠度與高電能轉(zhuǎn)換效率，而且以多階合成電壓方式可達(dá)到低諧波等高電力品質(zhì)輸出。當(dāng)然，本實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路10可為一單相或三相直流-交流整合型直流-交流轉(zhuǎn)換電路，且換流轉(zhuǎn)換模塊2也可為一全橋串級(jí)式架構(gòu)，均不以本實(shí)施例為限。參閱圖7，為換流轉(zhuǎn)換模塊2的中性點(diǎn)電壓Vab、輸出電壓V。、輸出電流i。實(shí)測(cè)波形，其中額定輸出功率設(shè)定為lkVA、第一可變電源Vsi設(shè)定為36V、第二可變電源Vs2設(shè)定為24V、切換頻率設(shè)定為60Hz、第一電感L1及第二電感L2設(shè)定為ImH、第一電容Cdel及第二電容Cddc2設(shè)定為2000 μ F、輸出電感L。設(shè)定為ImH，以及輸出電容C。設(shè)定為10 μ F。由圖7可知，在輸入兩組不同的可變電壓的情況下、第一電容Cdcl及第二電容Ctk2的電壓分別約為130V與170V，且交流側(cè)輸出中性點(diǎn)電壓Vab為五階波形，經(jīng)濾波后電壓有效值為110V、峰值約為156V、總諧波失真(THD)低于5%。因此，本發(fā)明的直流-交流轉(zhuǎn)換電路10可配置多組綠色/再生能源的輸入，并提供高品質(zhì)電壓輸出，有效改善現(xiàn)有習(xí)知技藝的缺失，進(jìn)而達(dá)成本發(fā)明的目的。參閱圖8，本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100的第二實(shí)施例，其中大致與第一實(shí)施例相同，其差異之處在于，本實(shí)施例的換流轉(zhuǎn)換模塊2的架構(gòu)與第一實(shí)施例不同。在本實(shí)施例中，直流-交流轉(zhuǎn)換電路10的換流轉(zhuǎn)換模塊2包括有一第一切換開關(guān)Sal、一第二切換開關(guān)Sa2、一第三切換開關(guān)Sa3、一第四切換開關(guān)Sa4、一第五切換開關(guān)Sbl、一第六切換開關(guān)Sb2、一第七切換開關(guān)Sb3、第八切換開關(guān)Sb4、一輸出電感L。及一輸出電容C。。而升壓轉(zhuǎn)換模塊I中的元件與第一實(shí)施例相同，故不多加贅述。第一切換開關(guān)Sal的漏極(D)耦接于第二切換開關(guān)Sa2的源極(S)，其柵極(G)耦接于控制器20，其源極(S)耦接于第二功率開關(guān)&的源極(S);第二切換開關(guān)Sa2的漏極(D)耦接于第二電容Cde2的第二端，其柵極(G)耦接于控制器20。第三切換開關(guān)Sa3的漏極(D)耦接于第四切換開關(guān)Sa4的源極(S)，其柵極(G)耦接于控制器20，其源極(S)耦接于第一功率開關(guān)Sh的源極(S);第四切換開關(guān)Sa4的漏極(D)耦接于第一電容Cdca的第二端，其柵極(G)耦接于控制器20。第五切換開關(guān)Sbl的漏極(D)耦接于第六切換開關(guān)Sb2的源極(S)，其柵極(G)耦接于控制器20，其源極(S)耦接于第二功率開關(guān)&的源極(S);第六切換開關(guān)Sb2的漏極(D)耦接于第二電容Ctk2的第二端，其柵極(G)耦接于控制器20。第七切換開關(guān)Sb3的漏極⑶耦接于第八切換開關(guān)Sb4的源極(S)，其柵極(G)耦接于控制器20，其源極
(S)耦接于第一功率開關(guān)Sh的源極(S);第八切換開關(guān)Sb4的漏極(D)耦接于第一電容Cdca的第二端，其柵極(G)耦接于控制器20，且第一切換開關(guān)Sal的漏極(D)還耦接于第七切換開關(guān)Sb3的漏極(D)。輸出電感L。的一端耦接于第三切換開關(guān)Sa3的漏極(D)，另一端則耦接于輸出電容C。的一端及負(fù)載Rlj，輸出電容C。的另一端則稱接于第五切換開關(guān)Sbl的漏極⑶。如此,本實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路10同樣能達(dá)到降低成本、提高可靠度及電能轉(zhuǎn)換效率的功效。參閱圖9，本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100的第三實(shí)施例，其中大致與第一實(shí)施例相同，其差異的處在于，升壓轉(zhuǎn)換模塊I還包含一第三電感L3、一第四電感L4、一第三功率開關(guān)SH’及一第四功率開關(guān)SJ，意即本實(shí)施例的升壓轉(zhuǎn)換模塊I是包含四組升壓轉(zhuǎn)換單元(其中第三電感L3及第三功率開關(guān)SH’可為一組升壓轉(zhuǎn)換單元，第四電感L4及第四功率開
1關(guān)&’為另一組升壓轉(zhuǎn)換單元)，但其數(shù)量并不以此為限。第三電感L3的一端接收一第三可變電源Vs3 ;第三功率開關(guān)SH’是為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，其具有一耦接于第三電感L3的另一端及第一電容Cdca的第一端的漏極(D)、一耦接于控制器20的柵極(G)，及一耦接于第一功率開關(guān)Sh的源極(S)的源極(S)，第一功率開關(guān)Sh受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換；第四電感L4的一端接收一第四可變電源Vs4 ;第四功率開關(guān)SJ是為一 N型金氧半場(chǎng)效晶體管，其具有一耦接于第四電感L4的另一端及第二電容Ctk2的第一端的漏極(D)、一耦接于控制器20的柵極(G)，及一耦接于第二功率開關(guān)&的源極(S)的源極(S)，第四功率開關(guān)SJ受控制器20的控制而在一導(dǎo)通(ON)與一非導(dǎo)通(OFF)狀態(tài)切換，且第一至第四電感L1 L4是形成一變壓器。而在本實(shí)施例中，第三可變電源Vs3是以太陽能數(shù)組為例說明，第四可變電源Vs4是以風(fēng)力渦輪為例說明，且第一功率開關(guān)Sh與第三功率開關(guān)SH’的切換頻率相同，第二功率開關(guān)
與第四功率開關(guān)SJ的切換頻率相同。因此，當(dāng)所有功率開關(guān)SH、SL, Sh’、SJ皆為導(dǎo)通時(shí)，第一至第四可變電源Vsi Vs4會(huì)分別對(duì)第一至第四電感L1 L4進(jìn)行儲(chǔ)能，且第一電容Cdca與第二電容Cde2會(huì)相互串聯(lián)而將所有電感所儲(chǔ)存的能量相加一并提供至換流轉(zhuǎn)換模塊2，以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換及最大功率追蹤，擷取最大能量；當(dāng)?shù)谝还β书_關(guān)Sh與第三功率開關(guān)SH’為非導(dǎo)通時(shí)，第一可變電源VS1、第三可變電源Vs3、第一電感L1及第三電感L3同時(shí)釋放能量至第一電容Cdel，且換流轉(zhuǎn)換模塊2會(huì)進(jìn)入環(huán)流模式；而當(dāng)?shù)诙β书_關(guān)與第四功率開關(guān)SJ為非導(dǎo)通時(shí)，第二可變電源Vs2、第四可變電源Vs4、第二電感L2及第四電感L4則會(huì)同時(shí)釋放能量至第二電容Ctk2，且換流轉(zhuǎn)換模塊2會(huì)進(jìn)入環(huán)流模式，也就是說，當(dāng)任一可變電源對(duì)其對(duì)應(yīng)的電容儲(chǔ)能時(shí)，換流轉(zhuǎn)換模塊2則會(huì)進(jìn)入環(huán)流模式。如此本實(shí)施例的直流-交流轉(zhuǎn)換電路10同樣兼具有多組輸入、直流-交流系統(tǒng)整合、共用功率開關(guān)、升降壓與低開關(guān)跨壓的特性，且四組升壓轉(zhuǎn)換單元共用第一電容Cdca與第二電容Ctk2，更能達(dá)到降低成本、提高可靠度及電能轉(zhuǎn)換效率的功效。當(dāng)然，本實(shí)施例的換流轉(zhuǎn)換模塊2的架構(gòu)也可以同如第二實(shí)施例所述的架構(gòu)，如圖10所示，如此同樣能達(dá)到本案的功效。綜上所述，本發(fā)明直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100，藉由升壓轉(zhuǎn)換模塊I及換流轉(zhuǎn)換模塊2的配合，并利用控制器20控制各個(gè)功率開關(guān)及切換開關(guān)的啟閉，而形成兼具有多組輸入、直流-交流系統(tǒng)整合、共用功率開關(guān)、升降壓與低開關(guān)跨壓的特性，此外，升壓轉(zhuǎn)換模塊I中第一電感L1與第二電感L2形成一變壓器設(shè)計(jì)，第三電感L3與第四電感L4形成一變壓器設(shè)計(jì)，且多組升壓轉(zhuǎn)換單元共用第一電容Cdcl與第二電容Ctk2，如此更可以節(jié)省元件的數(shù)量，降低成本，故確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于該直流-交流轉(zhuǎn)換電路包含一升壓轉(zhuǎn)換模塊，包括一第一電感，其一端接收一第一可變電源，一第一功率開關(guān)，耦接于該第一電感的另一端，一第一電容，具有一稱接于該第一電感另一端的第一端及一第二端，一第二電感，與該第一電感形成一變壓器，且其中一端接收一第二可變電源，一第二功率開關(guān)，耦接于該第二電感的另一端，及一第二電容，具有一稱接于該第二電感另一端的第一端及一第二端；以及一換流轉(zhuǎn)換模塊，耦接于該第一電容的第二端及該第二電容的第二端，其中，在該第一功率開關(guān)與該第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源及該第二可變電源分別對(duì)該第一電感及該第二電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源與該第一電感釋放能量至該第一電容，在該第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第二可變電源與該第二電感釋放能量至該第二電容。
2.如權(quán)利要求I所述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于該升壓轉(zhuǎn)換模塊還包含一第三電感，其一端接收一第三可變電源；一第三功率開關(guān)，耦接于該第三電感的另一端及該第一電容的第一端；一第四電感，其一端接收一第四可變電源，且該第一電感、該第二電感、該第三電感及該第四電感形成一變壓器；及一第四功率開關(guān)，耦接于該第四電感的另一端及該第二電容的第一端，其中，在該第三功率開關(guān)與該第四功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源及該第四可變電源分別對(duì)該第三電感及該第四電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第三功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源與該第三電感釋放能量至該第一電容，于該第四功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第四可變電源與該第四電感釋放能量至該第二電容。
3.如權(quán)利要求I或2所述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于該第一功率開關(guān)具有一耦接于該第一電感的另一端的漏極、一用以控制該第一功率開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二電容的第二端的源極，該第二功率開關(guān)具有一耦接于該第二電感的另一端的漏極、一用以控制該第二功率開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該換流轉(zhuǎn)換模塊的源極。
4.如權(quán)利要求3所述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第一切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第二切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第三切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二切換開關(guān)的漏極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第四切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第五切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第六切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第七切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第六切換開關(guān)的漏極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第八切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極，且該第一功率開關(guān)的源極、該第二電容的第二端、該第一切換開關(guān)的漏極、該第三切換開關(guān)的漏極、該第五切換開關(guān)的漏極及該第七切換開關(guān)的漏極相互耦接于地；一輸出電感，其中一端稱接于該第六切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第二切換開關(guān)的漏極。
5.如權(quán)利要求3所述的直流-交流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第一切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一用以控制該第二切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第三切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第四切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一用以控制該第五切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一用以控制該第六切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的漏極、一用以控制該第七切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一耦接于該第一電容的第二端的漏極、一用以控制該第八切換開關(guān)導(dǎo)通及非導(dǎo)通的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極；一輸出電感，其中一端稱接于該第三切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第五切換開關(guān)的漏極。
6.一種直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于該直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包含一控制器；以及一直流-交流轉(zhuǎn)換電路，包括一升壓轉(zhuǎn)換模塊，包括一第一電感，其一端接收一第一可變電源，一第一功率開關(guān)，耦接于該第一電感的另一端，并受該控制器的控制而啟閉，一第一電容，具有一稱接于該第一電感另一端的第一端及一第二端，一第二電感，與該第一電感形成一變壓器，且其中一端接收一第二可變電源，一第二功率開關(guān)，耦接于該第二電感的另一端，并受該控制器的控制而啟閉，及一第二電容，具有一稱接于該第二電感另一端的第一端及一第二端，及一換流轉(zhuǎn)換模塊，耦接于該第一電容的第二端及該第二電容的第二端，其中，在該第一功率開關(guān)與該第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源及該第二可變電源分別對(duì)該第一電感及該第二電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第一可變電源與該第一電感釋放能量至該第一電容，在該第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第二可變電源與該第二電感釋放能量至該第二電容。
7.如權(quán)利要求6所述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于該升壓轉(zhuǎn)換模塊還包含一第三電感，其一端接收一第三可變電源；一第三功率開關(guān)，耦接于該第三電感的另一端及該第一電容的第一端，并受該控制器的控制而啟閉；一第四電感，其一端接收一第四可變電源，且該第一電感、該第二電感、該第三電感及該第四電感形成一變壓器；及一第四功率開關(guān)，耦接于該第四電感的另一端及該第二電容的第一端，并受該控制器的控制而啟閉，其中，在該第三功率開關(guān)與該第四功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源及該第四可變電源分別對(duì)該第三電感及該第四電感儲(chǔ)能，且該第一電容及該第二電容一并提供能量至該換流轉(zhuǎn)換模塊，使該換流轉(zhuǎn)換模塊將該能量轉(zhuǎn)換后輸出，在該第三功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第三可變電源與該第三電感釋放能量至該第一電容，在該第四功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，該第四可變電源與該第四電感釋放能量至該第二電容。
8.如權(quán)利要求6或7所述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于該第一功率開關(guān)具有一率禹接于該第一電感的另一端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第二電容的第二端的源極，該第二功率開關(guān)具有一耦接于該第二電感的另一端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該換流轉(zhuǎn)換模塊的源極。
9.如權(quán)利要求8所述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第二切換開關(guān)的漏極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一稱接于該第一電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第六切換開關(guān)的漏極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一稱接于該第一電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極，且該第一功率開關(guān)的源極、該第二電容的第二端、該第一切換開關(guān)的漏極、該第三切換開關(guān)的漏極、該第五切換開關(guān)的漏極及該第七切換開關(guān)的漏極相互耦接于地；一輸出電感，其中一端稱接于該第六切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第二切換開關(guān)的漏極。
10.如權(quán)利要求8所述的直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于該換流轉(zhuǎn)換模塊包括一第一切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第二切換開關(guān)，具有一耦接于該第二電容的第二端的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的源極；一第三切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第四切換開關(guān)，具有一稱接于該第一電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第三切換開關(guān)的漏極的源極；一第五切換開關(guān)，具有一漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一稱接于該第二功率開關(guān)的源極的源極；一第六切換開關(guān)，具有一稱接于該第二電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第五切換開關(guān)的漏極的源極；一第七切換開關(guān)，具有一耦接于該第一切換開關(guān)的漏極的漏極、一耦接于該控制器的柵極，及一耦接于該第一功率開關(guān)的源極的源極；一第八切換開關(guān)，具有一稱接于該第一電容的第二端的漏極、一稱接于該控制器的柵極，及一耦接于該第七切換開關(guān)的漏極的源極；一輸出電感，其中一端稱接于該第三切換開關(guān)的漏極；及一輸出電容，其中一端耦接于該輸出電感的另一端，其中另一端耦接于該第五切換開關(guān)的漏極。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種直流-交流轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及直流-交流轉(zhuǎn)換電路，該直流-交流轉(zhuǎn)換電路，包含一升壓轉(zhuǎn)換模塊及一換流轉(zhuǎn)換模塊。升壓轉(zhuǎn)換模塊包括第一電感、與第一電感形成一變壓器的第二電感、第一功率開關(guān)、第二功率開關(guān)、第一電容及第二電容。當(dāng)?shù)谝还β书_關(guān)與第二功率開關(guān)皆為導(dǎo)通時(shí)，第一可變電源及第二可變電源分別對(duì)第一電感及第二電感儲(chǔ)能，且第一電容及第二電容一并提供能量至換流轉(zhuǎn)換模塊，使換流轉(zhuǎn)換模塊將能量轉(zhuǎn)換后輸出。在第一功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，第一可變電源與第一電感釋放能量至第一電容，在第二功率開關(guān)為非導(dǎo)通時(shí)，第二可變電源與第二電感釋放能量至第二電容。
文檔編號(hào)H02M5/10GK102931862SQ20111023433
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者賴慶明 申請(qǐng)人:旭麗電子(廣州)有限公司, 光寶科技股份有限公司