變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本
【發(fā)明內(nèi)容】
是有關(guān)于一種變換器，且特別是有關(guān)于一種變換器中的電壓箝位電路。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，具有多電平輸出的變換器廣泛地應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域中，例如:太陽能逆變器(solar inverter)、不斷電電源供應(yīng)系統(tǒng)(UPS)、電源調(diào)節(jié)系統(tǒng)(PCS)、…等等。
[0003]上述變換器中通常包括開關(guān)等元件,其中位于電流換向(commutat1n)路徑上的開關(guān)會作切換，以進行電流換向操作。
[0004]然而，電流路徑上通常會存在寄生電感，因此在前述開關(guān)作切換的暫態(tài)期間，寄生電感的存在會導(dǎo)致前述開關(guān)承受較高電壓，甚至于前述開關(guān)關(guān)斷時，電壓突波(voltagespike)會產(chǎn)生而對前述開關(guān)造成影響。舉例來說，當變換器的輸入電壓為380V時，于前述開關(guān)關(guān)斷的暫態(tài)期間，電壓突波可能高達600V而遠高于開關(guān)所能承受的額定電壓，如此一來會造成開關(guān)的損壞，進而使變換器無法正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本
【發(fā)明內(nèi)容】
是關(guān)于一種變換器及其中的電壓箝位電路，借此解決電壓突波造成開關(guān)損壞，進而使變換器無法正常工作的問題。
[0006]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的一方面是關(guān)于一種變換器，其包含一第一橋臂、一第二橋臂、一開關(guān)電路以及一電壓箝位電路。第一橋臂包含一第一開關(guān)單元以及一第二開關(guān)單元，第一開關(guān)單元與第二開關(guān)單元電性串聯(lián)耦接于一輸出端。第二橋臂包含一第一電壓源以及一第二電壓源，第一電壓源與第二電壓源電性串聯(lián)耦接于一中性點端。開關(guān)電路電性耦接于中性點端和輸出端之間。電壓箝位電路電性耦接輸出端、中性點端以及一正或負輸入端，并用以對開關(guān)電路上的電壓進行箝位。
[0007]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一充電電路以及一放電電路。充電電路與開關(guān)電路并聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間。放電電路電性耦接充電電路以及正或負輸入端。
[0008]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一電容器、一電阻器以及一二極管。電容器與二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，電阻器電性耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0009]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路還包含一第二二極管，其中第二二極管電性耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0010]在本發(fā)明實施例中，第一開關(guān)單元包括逆并聯(lián)的開關(guān)元件和第三二極管。在第二二極管和電阻器均電性耦接于節(jié)點和正輸入端之間的情形下，當開關(guān)元件關(guān)斷時，第二二極管、電容器與開關(guān)電路構(gòu)成充電回路，電容器吸收開關(guān)元件上的電壓突波，而后電容器通過電阻器將所吸收的電能釋放至第一電壓源。
[0011]在本發(fā)明實施例中，第二開關(guān)單元包括逆并聯(lián)的開關(guān)元件和第三二極管。在第二二極管和電阻器均電性耦接于節(jié)點和負輸入端之間的情形下，當開關(guān)元件關(guān)斷時，第二二極管、電容器與開關(guān)電路構(gòu)成充電回路，電容器吸收開關(guān)元件上的電壓突波，而后電容器通過電阻器將所吸收的電能釋放至第二電壓源。
[0012]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一二極管、一第二二極管、一電容器以及一電阻器。第一二極管與電容器電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二二極管與電阻器電性串聯(lián)耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0013]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一電容器、一電感器以及一二極管。電容器與二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，電感器電性耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0014]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一二極管、一第二二極管、一電容器以及一電感器。第一二極管與電容器電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二二極管與電感器電性串聯(lián)耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0015]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一電容器以及一二極管。電容器與二極管電性串聯(lián)耦接于正或負輸入端，電容器與二極管電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間。
[0016]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一二極管、一第二二極管以及一電容器。第一二極管與電容器電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點，第二二極管電性耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0017]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一第一和一第二電阻器以及一第一和一第二二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一第一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第一電阻器電性耦接于第一節(jié)點和正輸入端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于一第二節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電阻器電性耦接于第二節(jié)點和負輸入端之間。
[0018]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路還包含一第三以及一第四二極管。其中第三二極管電性耦接于第一節(jié)點和正輸入端之間，第四二極管電性耦接于第二節(jié)點和負輸入端之間。
[0019]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一第一和一第二電感器以及一第一和一第二二極管。第一電容器與該第一二極管電性串聯(lián)耦接于一第一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第一電感器電性耦接于第一節(jié)點和正輸入端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于一第二節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，該第二電感器電性耦接于第二節(jié)點和負輸入端之間。
[0020]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一電容器、一第二電容器、一第一二極管以及一第二二極管。第一電容器與該第一二極管電性串聯(lián)I禹接于正輸入端，第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于負輸入端，第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間。
[0021]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一第一和一第二電阻器以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一第一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第一電阻器電性耦接于第一節(jié)點和正或負輸入端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于一第二節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電阻器與第三二極管電性串聯(lián)耦接于第二節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0022]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一第一和一第二電感器以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一第一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第一電感器電性耦接于第一節(jié)點和正或負輸入端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于一第二節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電感器與第三二極管電性串聯(lián)耦接于第二節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0023]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與該第一二極管電性串聯(lián)稱接于正或負輸入端，第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間。第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第三二極管電性耦接于正或負輸入端。
[0024]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一電阻器以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，電阻器與第三二極管電性串聯(lián)耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0025]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器、一電感器以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，電感器與第三二極管電性串聯(lián)耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0026]在本發(fā)明實施例中，電壓箝位電路包含一第一和一第二電容器以及一第一、一第二和一第三二極管。第一電容器與第一二極管電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第二電容器與第二二極管電性串聯(lián)耦接于節(jié)點且電性串聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，第三二極管電性耦接于節(jié)點和正或負輸入端之間。
[0027]在本發(fā)明實施例中，開關(guān)電路包含兩開關(guān)單元，兩開關(guān)單元逆串聯(lián)地或逆并聯(lián)地電性耦接于輸出端和中性點端之間。
[0028]在本發(fā)明實施例中，兩開關(guān)單元逆串聯(lián)地電性耦接，兩開關(guān)單元中每一者包含一開關(guān)元件以及一二極管，開關(guān)元件與二極管彼此逆并聯(lián)地耦接。
[0029]在本發(fā)明實施例中，開關(guān)元件為一絕緣柵雙極晶體管或一金氧半導(dǎo)體場效晶體管。
[0030]在本發(fā)明實施例中，兩開關(guān)單元逆串聯(lián)地電性耦接，兩開關(guān)單元各自包含多個開關(guān)元件，所述開關(guān)元件彼此電性串聯(lián)或并聯(lián)。
[0031]在本發(fā)明實施例中，兩開關(guān)單元逆并聯(lián)地電性耦接，兩開關(guān)單元中每一者包含一開關(guān)元件以及一二極管，開關(guān)元件與二極管彼此電性串聯(lián)耦接。
[0032]在本發(fā)明實施例中，開關(guān)元件為一絕緣柵雙極晶體管或一金氧半導(dǎo)體場效晶體管。
[0033]本
【發(fā)明內(nèi)容】
的另一方面是關(guān)于一種變換器，其包含一第一橋臂、一第二橋臂、一開關(guān)電路以及一電壓箝位電路。第一橋臂包含一第一開關(guān)單元以及一第二開關(guān)單元，第一開關(guān)單元與第二開關(guān)單元電性串聯(lián)耦接于一輸出端。第二橋臂包含一第一電壓源以及一第二電壓源，第一電壓源與第二電壓源電性串聯(lián)耦接于一中性點端。開關(guān)電路電性耦接于中性點端和輸出端之間。電壓箝位電路用以對開關(guān)電路上的電壓進行箝位，其中電壓箝位電路包含一充電電路以及一主動電路。充電電路與開關(guān)電路并聯(lián)耦接于輸出端和中性點端之間，并用以依據(jù)開關(guān)電路上的電壓進行充電操作。主動電路電性耦接充電電路，并用以依據(jù)充電電路的操作輸出一操作電壓至正或負輸入端、輸出端或者一驅(qū)動電路，其中驅(qū)動電路是用以驅(qū)動第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元或開關(guān)電路。
[0034]在本發(fā)明實施例中，充電電路包含一二極管以及一電容器，二極管與電容器電性串聯(lián)耦接于中性點端和輸出端之間，主動電路包含一直流轉(zhuǎn)直流變換器，直流轉(zhuǎn)直流變換器的輸入端電性耦接電容器的兩端，直流轉(zhuǎn)直流變換器的輸出端電性耦接正或負輸入端。
[0035]在本發(fā)明實施例中，充電電路包含一電容器以及一二極管，二極管與電容器電性串聯(lián)耦接于中性點端和輸出端之間，主動電路包含一直流轉(zhuǎn)直流變換器，直流轉(zhuǎn)直流變換器的輸入端電性耦接電容器的兩端，直流轉(zhuǎn)直流變換器的輸出端電性耦接驅(qū)動電路。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，應(yīng)用前述實施例可有效抑制電壓突波，且受電壓突波影響的任何類型的開關(guān)電路結(jié)構(gòu)均可通過上述電壓箝位電路進行保護，使得上述電壓箝位電路可以彈性地應(yīng)用于不同開關(guān)電路結(jié)構(gòu)，進而使電路的可靠度增加。
[0037]本
【發(fā)明內(nèi)容】
旨在提供本發(fā)明的簡化摘要，以使閱讀者對本發(fā)明具備基本的理解。此
【發(fā)明內(nèi)容】
并非本發(fā)明的完整概述，且其用意并非在指出本發(fā)明實施例的重要(或關(guān)鍵)元件或界定本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0038]圖1A是依照本發(fā)明第一實施例繪示一種變換器的示意圖；
[0039]圖1B是依照本發(fā)明第二實施例繪示一種變換器的示意圖；
[0040]圖2A是依照本發(fā)明第三實施例繪示一種變換器的示意圖；
[0041]圖2B是依照本發(fā)明第四實施例繪示一種變換器的示意圖；
[0042]圖3A?3B是依照本發(fā)明實施例繪示圖2B所示變換器的操作示意圖；
[0043]圖3C是繪示一種現(xiàn)有技術(shù)中無電壓箝位操作的情形下相應(yīng)于開關(guān)的電壓變化示意圖；
[0044]圖3D是依照本發(fā)明實施例繪示一種如圖2B所示變換器中的