本發(fā)明涉及一種電力電子裝置，特別是一種轉(zhuǎn)換器及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的逆變器中，在不同電力來(lái)源之間切換的過(guò)程中，由于切換開(kāi)關(guān)本身的延遲特性，會(huì)導(dǎo)致輸出電壓不連續(xù)及波形變形等現(xiàn)象，無(wú)法維持穩(wěn)定的供電品質(zhì)。

因此，如何改良逆變器，使得逆變器在正常電力與備援電力切換的過(guò)程中維持輸出電壓的波形一致，避免供電不穩(wěn)造成負(fù)載端的不良影響，實(shí)為本技術(shù)領(lǐng)域的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種轉(zhuǎn)換器及其控制方法，可使得逆變器在正常電力與備援電力切換的過(guò)程中維持輸出電壓的波形一致，避免供電不穩(wěn)造成負(fù)載端的不良影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器包含第一開(kāi)關(guān)單元，用以選擇性地在導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的第一輸入端與輸出端與導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的第二輸入端與輸出端之間切換，其中第一輸入端用以接收交流電源，第二輸入端用以接收直流電源；第二開(kāi)關(guān)單元，用以在第一開(kāi)關(guān)單元的切換過(guò)程中導(dǎo)通第一輸入端與輸出端；以及直流交流轉(zhuǎn)換單元，電性連接于第二輸入端與第一開(kāi)關(guān)單元之間，用以在第一開(kāi)關(guān)單元切換至導(dǎo)通第二輸入端與輸出端時(shí)，操作在電流控制模式下將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，直流交流轉(zhuǎn)換單元還用以在第一開(kāi)關(guān)單元切換至導(dǎo)通第一輸入端與輸出端時(shí)，操作在電壓控制模式下將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器還包含：一處理單元，用以輸出一 控制信號(hào)至直流交流轉(zhuǎn)換單元，以控制直流交流轉(zhuǎn)換單元在電流控制模式下輸出至輸出端的一輸出電流自零遞增至目標(biāo)值。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器還包含：一處理單元，用以輸出一切換信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元接收到切換信號(hào)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第一輸入端與輸出端。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，處理單元還用以輸出切換信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)單元接收到切換信號(hào)時(shí)，第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第二輸入端與輸出端。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器還包含：一處理單元，用以輸出一關(guān)斷信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)單元接收到關(guān)斷信號(hào)時(shí)，第二開(kāi)關(guān)單元關(guān)斷第一輸入端與輸出端。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，處理單元于交流電源的零交越點(diǎn)輸出關(guān)斷信號(hào)。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，第一電源與第二電源彼此獨(dú)立。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，第一開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通損失小于第二開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通損失，第二開(kāi)關(guān)單元的切換延遲時(shí)間小于第一開(kāi)關(guān)單元的切換延遲時(shí)間。

為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器包含：第一開(kāi)關(guān)單元，用以在轉(zhuǎn)換器的第一模式下導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的第一支路，以自轉(zhuǎn)換器的第一輸入端接收交流電源并將第一電源輸出至轉(zhuǎn)換器的輸出端，在轉(zhuǎn)換器的第二模式下導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的第二支路；第二開(kāi)關(guān)單元，用以在轉(zhuǎn)換器于第一模式與第二模式之間切換時(shí)導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的第一支路；以及直流交流轉(zhuǎn)換器，設(shè)置于第二支路，用以在轉(zhuǎn)換器自第一模式切換至第二模式時(shí)，操作在電流控制模式下，以自轉(zhuǎn)換器的第二輸入端接收直流電源，并輸出輸出電流至輸出端。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器還包含一處理單元，處理單元用以輸出一切換信號(hào)至第一開(kāi)關(guān)單元以及第二開(kāi)關(guān)單元，轉(zhuǎn)換器根據(jù)切換信號(hào)在第一模式和第二模式之間切換。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)換器自第二模式切換至第一模式時(shí)，處理單元控制第二開(kāi)關(guān)單元在第一電源的零交越點(diǎn)導(dǎo)通第一支路。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)換器自第二模式切換至第一模式時(shí)， 處理單元控制直流交流轉(zhuǎn)換器操作在電壓控制模式下與第一電源同步。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，處理單元還用以輸出一關(guān)斷信號(hào)至第二開(kāi)關(guān)單元，第二開(kāi)關(guān)單元根據(jù)關(guān)斷信號(hào)關(guān)斷。

為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)換器的控制方法。轉(zhuǎn)換器包含一第一開(kāi)關(guān)單元、一第二開(kāi)關(guān)單元以及一處理單元，控制方法包含：通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的一第一輸入端與一輸出端；當(dāng)處理單元輸出一第一切換信號(hào)時(shí)，通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第一輸入端與輸出端，通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器的一第二輸入端與輸出端；通過(guò)處理單元輸出第一控制信號(hào)至直流交流轉(zhuǎn)換單元，以控制直流交流轉(zhuǎn)換單元操作在電流控制模式下輸出輸出電流至輸出端，以及當(dāng)處理單元輸出一關(guān)斷信號(hào)時(shí)，關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，控制方法還包含：自第一輸入端接收一第一電源；以及自第二輸入端接收一第二電源，其中第一電源與第二電源彼此獨(dú)立，第一電源為交流電源，第二電源為直流電源。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，處理單元于第一電源的零交越點(diǎn)輸出關(guān)斷信號(hào)。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，控制方法還包含：當(dāng)處理單元輸出第二切換信號(hào)時(shí)，通過(guò)第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第一輸入端與輸出端，通過(guò)第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第一輸入端與輸出端；以及當(dāng)處理單元輸出關(guān)斷信號(hào)時(shí)，關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元。

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，處理單元于第一電源的零交越點(diǎn)輸出第二切換信號(hào)

在本發(fā)明內(nèi)容的部分實(shí)施例中，控制方法還包含：通過(guò)處理單元輸出第二控制信號(hào)至直流交流轉(zhuǎn)換單元，以控制直流交流轉(zhuǎn)換單元操作在電壓控制模式下與第一電源同步。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

本發(fā)明在切換延遲時(shí)間較長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)單元在導(dǎo)通第一支路與導(dǎo)通第二支路之間進(jìn)行切換時(shí)，轉(zhuǎn)換器可通過(guò)即時(shí)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)單元維持穩(wěn)定輸出。由于開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第一支路，開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)第一支路的時(shí)間點(diǎn)不需受到電源零交越點(diǎn)的限制。當(dāng)開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通第二支路后，直流交流轉(zhuǎn)換單元的輸出電流也可通過(guò)控制單元的控制逐漸提高，使電源300取代電源200，作為供應(yīng)負(fù)載的電力來(lái)源，使得輸出電壓vout的波形和相位連續(xù)，提升供電品質(zhì)，而避免暫態(tài)時(shí)輸出電 壓的不穩(wěn)定，如波形變形、電壓中斷等現(xiàn)象的發(fā)生。如此一來(lái)，轉(zhuǎn)換器便可適用于對(duì)于供電品質(zhì)有較高要求的負(fù)載。

此外，開(kāi)關(guān)單元完成切換后，開(kāi)關(guān)單元可在適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)關(guān)斷。換言之，開(kāi)關(guān)單元僅需要在暫態(tài)時(shí)導(dǎo)通，因此可避免穩(wěn)態(tài)時(shí)電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)單元所導(dǎo)致較大的導(dǎo)通損失。此外，開(kāi)關(guān)單元的選用僅需考慮短時(shí)間暫態(tài)的耐流，不須于轉(zhuǎn)換器的操作中全程維持導(dǎo)通，因此可降低元件額定值，達(dá)到節(jié)省元件成本、減少元件體積等效果。在部分應(yīng)用當(dāng)中，由于穩(wěn)態(tài)時(shí)開(kāi)關(guān)單元所產(chǎn)生的導(dǎo)通損失較低，也使得轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率提高，并避免過(guò)高導(dǎo)通損失導(dǎo)致的散熱問(wèn)題。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的電源分配器的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的轉(zhuǎn)換器控制方法的流程圖；

圖3～圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的圖2中控制方法的操作示意圖。

其中，附圖標(biāo)記

100轉(zhuǎn)換器

112、114輸入端

116輸出端

120、160、180電磁濾波單元

130、150開(kāi)關(guān)單元

140過(guò)電流保護(hù)單元

170直流交流轉(zhuǎn)換單元

190處理單元

200、300電源

400負(fù)載

500控制方法

s510～s550步驟

vac、vdc、v1、vload電壓

i1、iload電流

s1～s3、sa～sd信號(hào)

n1、n2、nc觸點(diǎn)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述：

下文舉實(shí)施例配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明，以更好地理解本發(fā)明內(nèi)容，但所提供的實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明所涵蓋的范圍，而結(jié)構(gòu)操作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序，任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生具有均等功效的裝置，皆為本發(fā)明所涵蓋的范圍。此外，根據(jù)本領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)及慣常做法，附圖僅以輔助說(shuō)明為目的，并未依照原尺寸作圖，實(shí)際上各種特征的尺寸可任意地增加或減少以便于說(shuō)明。下述說(shuō)明中相同元件將以相同的符號(hào)標(biāo)示來(lái)進(jìn)行說(shuō)明以便于理解。

在全篇說(shuō)明書(shū)與權(quán)利要求書(shū)所使用的用詞(terms)，除有特別注明外，通常具有每個(gè)用詞使用在此領(lǐng)域中、在此發(fā)明的內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本發(fā)明的用詞將于下或在此說(shuō)明書(shū)的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本發(fā)明的描述上額外的引導(dǎo)。

此外，在本文中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開(kāi)放性的用語(yǔ)，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“及/或”，包含相關(guān)列舉項(xiàng)目中一或多個(gè)項(xiàng)目的任意一個(gè)以及其所有組合。

于本文中，當(dāng)一元件被稱為“連接”或“耦接”時(shí)，可指“電性連接”或“電性耦接”?！斑B接”或“耦接”亦可用以表示二或多個(gè)元件間相互搭配操作或互動(dòng)。此外，雖然本文中使用“第一”、“第二”、……等用語(yǔ)描述不同元件，該用語(yǔ)僅是用以區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語(yǔ)并非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本發(fā)明。

請(qǐng)參考圖1。圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的轉(zhuǎn)換器100的示意圖。如圖1所示，轉(zhuǎn)換器100包含開(kāi)關(guān)單元130、150，直流交流轉(zhuǎn)換單元170以及處理單元190。在部分實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)單元130、150為不同種類的開(kāi)關(guān)。在部分實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)單元130的導(dǎo)通損失小于開(kāi)關(guān)單元150的導(dǎo)通損失，開(kāi)關(guān)單元150的切換延遲時(shí)間小于開(kāi)關(guān)單元130的切換延遲時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)，開(kāi) 關(guān)單元130可以包含繼電器(relay)或其他導(dǎo)通損失較低的開(kāi)關(guān)元件。開(kāi)關(guān)單元150可以包含半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件，如硅控整流器(siliconcontrolledrectifier，scr)、絕緣柵雙極晶體管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)、金氧半場(chǎng)效晶體管(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，mosfet)等等，或其他可瞬時(shí)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)元件。值得注意的是，以上開(kāi)關(guān)元件的種類僅為示例，并非用以限制本發(fā)明。

轉(zhuǎn)換器100包含第一輸入端112、第二輸入端114以及輸出端116。第一輸入端112用以接收電源200的交流電壓vac，第二輸入端114用以接收電源300的直流電壓vdc，輸出端116用以提供輸出電壓vload與輸出電流iload至負(fù)載400。在部分實(shí)施例中，電源200和電源300彼此獨(dú)立。舉例來(lái)說(shuō)，電源200可為連接至市電的交流電。電源300可為由電池提供的直流電源。

在部分實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)單元130用以選擇性地在導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器100的第一輸入端112與輸出端116與導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器100的第二輸入端114與輸出端116之間切換。如圖1所示，開(kāi)關(guān)單元130的第一觸點(diǎn)n1電性連接于第一輸入端112，開(kāi)關(guān)單元130的第二觸點(diǎn)n2電性連接于第二輸入端114，開(kāi)關(guān)單元130的共觸點(diǎn)nc電性連接于輸出端116。當(dāng)處理單元190輸出的控制信號(hào)s1控制開(kāi)關(guān)單元130的共觸點(diǎn)nc與開(kāi)關(guān)單元130的第一觸點(diǎn)n1閉合、第二觸點(diǎn)n2斷開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器100的第一輸入端112與輸出端116。另一方面，當(dāng)處理單元190輸出的控制信號(hào)s1控制開(kāi)關(guān)單元130的共觸點(diǎn)nc與開(kāi)關(guān)單元130的第一觸點(diǎn)n1斷開(kāi)、第二觸點(diǎn)n2閉合時(shí)，開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器100的第二輸入端114與輸出端116。

開(kāi)關(guān)單元150電性連接于第一輸入端112與輸出端116之間，用以在開(kāi)關(guān)單元130的切換過(guò)程中導(dǎo)通第一輸入端112與輸出端116。開(kāi)關(guān)單元150的導(dǎo)通與關(guān)斷可通過(guò)處理單元190輸出的控制信號(hào)s2進(jìn)行控制。

直流交流轉(zhuǎn)換單元170電性連接于第二輸入端114與開(kāi)關(guān)單元130的第二觸點(diǎn)n2之間，用以自第二輸入端114接收電源300提供的直流電，并轉(zhuǎn)換為交流電形式。具體來(lái)說(shuō)，直流交流轉(zhuǎn)換單元170可由處理單元輸出的控制信號(hào)s3進(jìn)行控制，并相應(yīng)操作于電壓控制模式或電流控制模式下，以控制直流交流轉(zhuǎn)換單元170輸出的輸出電壓或輸出電流。在部分實(shí)施例中，控制信號(hào)s3可為脈沖寬度調(diào)變(pulsewidthmodulation，pwm)信號(hào)，通過(guò)調(diào)整責(zé)任周 期(dutycycle)控制直流交流轉(zhuǎn)換單元170的輸出。值得注意的是，直流交流轉(zhuǎn)換單元170可由各種交換式電源電路實(shí)現(xiàn)，例如全橋逆變器(full-bridgeinverter)、半橋逆變器(half-bridgeinverter)等等，但本發(fā)明并不以此為限。

處理單元190電性連接于開(kāi)關(guān)單元130、150以及直流交流轉(zhuǎn)換單元170，并分別輸出控制信號(hào)s1、s2、s3控制開(kāi)關(guān)單元130、150的切換以及直流交流轉(zhuǎn)換單元170的輸出電壓與輸出電流。如此一來(lái)，通過(guò)處理單元190控制開(kāi)關(guān)單元150的啟閉，便可確保在開(kāi)關(guān)單元130的切換過(guò)程中，轉(zhuǎn)換器100仍然可以穩(wěn)定地提供輸出電壓vload至負(fù)載400。在部分實(shí)施例中，處理單元190還可通過(guò)控制直流交流轉(zhuǎn)換單元170的輸出，維持輸出電壓vload大小與相位，其具體的控制方法與策略將在后續(xù)段落中搭配相關(guān)附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

此外，在部分實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器100可包含電磁濾波單元120、160、180以及過(guò)電流保護(hù)單元140等元件，維持輸出電壓vload的穩(wěn)定以及轉(zhuǎn)換器100內(nèi)部器件的安全。如圖1所示，電磁濾波單元120電性連接于第一輸入端112，可用以濾除電源200中的噪點(diǎn)。電磁濾波單元160電性連接于第二輸入端114，可用以濾除電源300中的噪點(diǎn)。電磁濾波單元180電性連接于輸出端116，可用以濾除經(jīng)由開(kāi)關(guān)單元130或開(kāi)關(guān)單元150輸出至輸出端116的輸出電壓vload中的噪點(diǎn)。過(guò)電流保護(hù)單元140可為保險(xiǎn)絲(fuse)或其他無(wú)熔絲斷路器，電性連接于電磁濾波單元120與開(kāi)關(guān)單元130及開(kāi)關(guān)單元150之間。當(dāng)市電異?；蚬收习l(fā)生，導(dǎo)致自電源200流入轉(zhuǎn)換器100的電流過(guò)高時(shí)，過(guò)電流保護(hù)單元140可斷開(kāi)電源，避免內(nèi)部器件損毀。

請(qǐng)參考圖2。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的轉(zhuǎn)換器100的控制方法500的流程圖。為方便說(shuō)明起見(jiàn)，圖2中所繪示的控制方法500將搭配圖3～圖6進(jìn)行說(shuō)明。圖3～圖6為圖2所繪示的控制方法500的操作示意圖。

如圖2所示，控制方法500包含步驟s510、s520、s530、s540以及s550。首先，在步驟s510中，轉(zhuǎn)換器100自第一輸入端112接收電源200，自第二輸入端114接收電源300。在部分實(shí)施例中，電源200為交流電源，電源300為直流電源。舉例來(lái)說(shuō)，電源200可為110伏特或220伏特的交流市電，電源300可為獨(dú)立于市電電網(wǎng)的電池。

接著，在步驟s520中，如圖3所示，轉(zhuǎn)換器100通過(guò)開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通轉(zhuǎn)換器100的第一輸入端112與輸出端116。處理單元190輸出相應(yīng)的控制信 號(hào)s1與控制信號(hào)s2，分別控制開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通其第一觸點(diǎn)n1與共觸點(diǎn)nc，開(kāi)關(guān)單元150斷開(kāi)。

換句話說(shuō)，此時(shí)轉(zhuǎn)換器100操作于市電供電模式下，開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通連接第一輸入端112與輸出端116的第一支路，使得轉(zhuǎn)換器100自第一輸入端112接收電源200的交流電壓vac，并將電源200提供的電力輸出至輸出端116，提供輸出電壓vload至負(fù)載400。

接著，在步驟s530中，處理單元190輸出第一切換信號(hào)sa、sb。當(dāng)處理單元190輸出第一切換信號(hào)sa、sb時(shí)，轉(zhuǎn)換器100自市電供電模式切換至逆變器供電模式。此時(shí)開(kāi)關(guān)單元150根據(jù)第一切換信號(hào)sb導(dǎo)通第一輸入端112與輸出端116(即：開(kāi)關(guān)單元150導(dǎo)通第一支路)，開(kāi)關(guān)單元130根據(jù)第一切換信號(hào)sa導(dǎo)通連接第二輸入端114與輸出端116的第二支路。值得注意的是，在部分實(shí)施例中，處理單元190可以相同的輸出信號(hào)作為第一切換信號(hào)sa輸出至開(kāi)關(guān)單元130并同時(shí)作為第一切換信號(hào)sb輸出至開(kāi)關(guān)單元150。在部分實(shí)施例中，處理單元190亦可分別輸出不同的輸出信號(hào)至開(kāi)關(guān)單元130與開(kāi)關(guān)單元150作為第一切換信號(hào)sa、sb。附圖中僅為本發(fā)明可能的實(shí)施方式的示例，并非用以限制本發(fā)明。

如圖4所示，在部分實(shí)施例中，由于開(kāi)關(guān)單元130為繼電器或其他導(dǎo)通損失較低的開(kāi)關(guān)元件，在開(kāi)關(guān)單元130從開(kāi)始進(jìn)行切換(即：斷開(kāi)第一觸點(diǎn)n1與共觸點(diǎn)nc)，直到切換完成(即：閉合第二觸點(diǎn)n2與共觸點(diǎn)nc)之間有一段延遲時(shí)間。在這段延遲時(shí)間當(dāng)中，切換延遲時(shí)間較短的開(kāi)關(guān)單元150已經(jīng)完成瞬時(shí)導(dǎo)通，因此，轉(zhuǎn)換器100可經(jīng)由開(kāi)關(guān)單元150自電源200接收交流電壓vac，并提供輸出電壓vload至負(fù)載400。

如圖5所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)單元130已經(jīng)完成切換后，開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通第二輸入端114與輸出端116，開(kāi)關(guān)單元150依然維持導(dǎo)通。接著，在步驟s540中，處理單元190輸出控制信號(hào)sc至直流交流轉(zhuǎn)換單元170，以控制直流交流轉(zhuǎn)換單元170輸出至輸出端116的輸出電流i1。具體來(lái)說(shuō)，控制信號(hào)sc相應(yīng)于處理單元190內(nèi)所計(jì)算的電流指令。當(dāng)開(kāi)關(guān)單元150處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，輸出電壓vload仍然被電源200所決定。因此，處理單元190的控制信號(hào)sc控制第二支路中的直流交流轉(zhuǎn)換單元170操作在電流控制模式下，并將電流指令自零逐漸提高至匹配于輸出電流iload。如此一來(lái)，直流交流轉(zhuǎn)換單元170的輸出 電流i1便可通過(guò)控制信號(hào)sc進(jìn)行控制并追隨電流指令自零遞增至目標(biāo)值。換言之，輸出電流i1會(huì)根據(jù)控制信號(hào)sc的控制逐漸增加，直到負(fù)載400所需的輸出電流iload全數(shù)由直流交流轉(zhuǎn)換單元170提供。

最后，進(jìn)入步驟s550。如圖6所示，由于此時(shí)輸出電流i1與輸出電流iload相等，電源300直接提供負(fù)載所需的電力，因此處理單元190輸出關(guān)斷信號(hào)sd至開(kāi)關(guān)單元150，關(guān)斷開(kāi)關(guān)單元150連接第一輸入端112與輸出端116之間的通路。在部分實(shí)施例中，處理單元190于電源200的零交越點(diǎn)輸出關(guān)斷信號(hào)sd關(guān)斷開(kāi)關(guān)單元150，以降低開(kāi)關(guān)切換對(duì)輸出電壓vload的干擾。在部分實(shí)施例中，處理單元190輸出關(guān)斷信號(hào)后，輸出電壓vload可通過(guò)直流交流轉(zhuǎn)換單元170進(jìn)行控制。因此，處理單元190可輸出控制信號(hào)sc至直流交流轉(zhuǎn)換單元170，控制原本操作在電流控制模式下的直流交流轉(zhuǎn)換單元170切換至電壓控制模式，并相應(yīng)控制直流交流轉(zhuǎn)換單元170所輸出的電壓v1的大小。

在部分實(shí)施例中，處理單元190可輸出第二切換信號(hào)，使得轉(zhuǎn)換器100根據(jù)第二切換信號(hào)sc自逆變器供電模式切換至市電供電模式。具體來(lái)說(shuō)，處理單元190的第二控制信號(hào)sc控制第二支路中的直流交流轉(zhuǎn)換單元170操作在電壓控制模式下，使得直流交流轉(zhuǎn)換單元170通過(guò)鎖相電路與電源200(如：市電)同步。如此一來(lái)，處理單元190便可于電源200的零交越點(diǎn)輸出控制信號(hào)sa、sb分別導(dǎo)通開(kāi)關(guān)單元130、150。據(jù)此，開(kāi)關(guān)單元150可于零交越點(diǎn)進(jìn)行軟切換(softswitching)，導(dǎo)通第一輸入端112與輸出端116(即：第一支路)。當(dāng)?shù)谝恢穼?dǎo)通后，轉(zhuǎn)換器100便由電源200提供輸出電流iload。當(dāng)切換延遲時(shí)間較長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)單元130完成切換后，電流可經(jīng)由開(kāi)關(guān)單元130自第一輸入端112輸出至輸出端116，此時(shí)處理單元190可輸出關(guān)斷信號(hào)sd，關(guān)斷開(kāi)關(guān)單元150以減少導(dǎo)通損失。相似地，在部分實(shí)施例中，處理單元190于電源200的零交越點(diǎn)輸出關(guān)斷信號(hào)sd關(guān)斷開(kāi)關(guān)單元150，以降低開(kāi)關(guān)切換對(duì)輸出電壓vload的干擾。

相較于自市電供電模式切換至逆變器供電模式時(shí)，通過(guò)直流交流轉(zhuǎn)換單元170操作在電流控制模式下確保輸出電流iload由電源200所提供轉(zhuǎn)移到由電源300所提供，當(dāng)轉(zhuǎn)換器100自逆變器供電模式切換至市電供電模式時(shí)，直流交流轉(zhuǎn)換單元170可操作在電壓控制模式。換言之，在部分實(shí)施例中，直流交流轉(zhuǎn)換單元170在兩種切換過(guò)程中分別操作在不同的控制模式下，使得轉(zhuǎn)換器 100在切換過(guò)程中，維持穩(wěn)定輸出。由于具體的切換步驟與轉(zhuǎn)換器100自市電供電模式切換至逆變器供電模式相似，本領(lǐng)域技術(shù)人員可基于上述實(shí)施例中的步驟s510～s550理解轉(zhuǎn)換器100自逆變器供電模式切換至市電供電模式的方法，故不再于此贅述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可直接了解此控制方法500如何基于上述多個(gè)不同實(shí)施例中的轉(zhuǎn)換器100以執(zhí)行該等操作及功能，故不再于此贅述。

于上述的內(nèi)容中，包含示例性的步驟。然而此些步驟并不必需依序執(zhí)行。在本實(shí)施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實(shí)際需要調(diào)整其前后順序，甚至可同時(shí)或部分同時(shí)執(zhí)行。

在上述多個(gè)實(shí)施例中，處理單元190可由微控制器(microcontrollerunit，mcu)、復(fù)雜型可編程邏輯元件(complexprogrammablelogicdevice，cpld)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(field-programmablegatearray，fpga)等多種方式實(shí)作。電磁濾波單元120、160、180，過(guò)電流保護(hù)單元140以及直流交流轉(zhuǎn)換單元170，皆可由各種適當(dāng)?shù)碾娏﹄娮釉?shí)現(xiàn)。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)應(yīng)用上述實(shí)施例，在切換延遲時(shí)間較長(zhǎng)的開(kāi)關(guān)單元130在導(dǎo)通第一支路與導(dǎo)通第二支路之間進(jìn)行切換時(shí)，轉(zhuǎn)換器100可通過(guò)即時(shí)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)單元150維持穩(wěn)定輸出。由于開(kāi)關(guān)單元150導(dǎo)通第一支路，開(kāi)關(guān)單元130斷開(kāi)第一支路的時(shí)間點(diǎn)不需受到電源200零交越點(diǎn)的限制。當(dāng)開(kāi)關(guān)單元130導(dǎo)通第二支路后，直流交流轉(zhuǎn)換單元170的輸出電流i1也可通過(guò)控制單元190的控制逐漸提高，使電源300取代電源200，作為供應(yīng)負(fù)載400的電力來(lái)源，使得輸出電壓vout的波形和相位連續(xù)，提升供電品質(zhì)，而避免暫態(tài)時(shí)輸出電壓的不穩(wěn)定，如波形變形、電壓中斷等現(xiàn)象的發(fā)生。如此一來(lái)，轉(zhuǎn)換器100便可適用于對(duì)于供電品質(zhì)有較高要求的負(fù)載400。

此外，開(kāi)關(guān)單元130完成切換后，開(kāi)關(guān)單元150可在適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)關(guān)斷。換言之，開(kāi)關(guān)單元150僅需要在暫態(tài)時(shí)導(dǎo)通，因此可避免穩(wěn)態(tài)時(shí)電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)單元150所導(dǎo)致較大的導(dǎo)通損失。此外，開(kāi)關(guān)單元150的選用僅需考慮短時(shí)間暫態(tài)的耐流，不須于轉(zhuǎn)換器100的操作中全程維持導(dǎo)通，因此可降低元件額定值，達(dá)到節(jié)省元件成本、減少元件體積等效果。在部分應(yīng)用當(dāng)中，由于穩(wěn)態(tài)時(shí)開(kāi)關(guān)單元130所產(chǎn)生的導(dǎo)通損失較低，也使得轉(zhuǎn)換器100轉(zhuǎn)換效率提高，并避免過(guò)高導(dǎo)通損失導(dǎo)致的散熱問(wèn)題。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。