電壓變化示意圖；
[0045]圖4A是依照本發(fā)明第五實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0046]圖4B?4C是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖4A所示變換器的操作示意圖；
[0047]圖5A是依照本發(fā)明第六實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0048]圖5B?5C是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖5A所示變換器的操作示意圖；
[0049]圖6A是依照本發(fā)明第七實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0050]圖6B?6C是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖6A所示變換器的操作示意圖；
[0051]圖7是依照本發(fā)明第八實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0052]圖8是依照本發(fā)明第九實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0053]圖9A是依照本發(fā)明第十實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0054]圖9B?9C是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖9A所示變換器的操作示意圖；
[0055]圖9D是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示一種如圖9A所示變換器中的電壓變化示意圖；
[0056]圖1OA?1B是依照本發(fā)明第十一實(shí)施例繪示一種變換器及其操作的示意圖；
[0057]圖1lA?IlB是依照本發(fā)明第十二實(shí)施例繪示一種變換器及其操作的示意圖；
[0058]圖12A?12B是依照本發(fā)明第十三實(shí)施例繪示一種變換器及其操作的示意圖；
[0059]圖13是依照本發(fā)明第十四實(shí)施例繪示一種變換器及其操作的示意圖；
[0060]圖14A?14D是分別依照本發(fā)明第十五至第十八實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0061]圖15A?I?是依照本發(fā)明第十九至第二十二實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0062]圖16A是依照本發(fā)明第二十三實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0063]圖16B是依照本發(fā)明第二十四實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0064]圖16C是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖16B所示變換器的操作示意圖；
[0065]圖16D是依照本發(fā)明第二十五實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0066]圖16E是依照本發(fā)明第二十六實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0067]圖17是依照本發(fā)明第二十七實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0068]圖18是依照本發(fā)明第二十八實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0069]圖19是依照本發(fā)明第二十九實(shí)施例繪示變換器的示意圖；
[0070]圖20A是依照本發(fā)明第三十實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0071]圖20B是依照本發(fā)明第三十一實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖；
[0072]圖21A是依照本發(fā)明實(shí)施例繪TJK一種變換器的基本拓樸不意圖；
[0073]圖21B是依照本發(fā)明實(shí)施例繪TJK另一種變換器的基本拓樸TJK意圖；
[0074]圖22A是依照本發(fā)明實(shí)施例繪TJK又一種變換器的基本拓樸TJK意圖；
[0075]圖22B是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示再一種變換器的基本拓樸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076]下文是舉實(shí)施例配合所附附圖作詳細(xì)說明，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)運(yùn)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，附圖僅以說明為目的，并未依照原尺寸作圖。為使便于理解，下述說明中相同元件將以相同的符號(hào)標(biāo)示來說明。
[0077]在全篇說明書與權(quán)利要求書所使用的用詞(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、在此揭露的內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本揭露的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本揭露的描述上額外的引導(dǎo)。
[0078]關(guān)于本文中所使用的“約”、“大約”或“大致” 一般通常是指數(shù)值的誤差或范圍于百分之二十以內(nèi)，較好地是于百分之十以內(nèi)，而更佳地則是于百分之五以內(nèi)。文中若無明確說明，其所提及的數(shù)值皆視作為近似值，例如可如“約”、“大約”或“大致”所表示的誤差或范圍，或其他近似值。
[0079]關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發(fā)明，其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作而已。
[0080]其次，在本文中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。
[0081]另外，關(guān)于本文中所使用的“耦接”或“連接”，均可指二或多個(gè)元件相互直接作實(shí)體或電性接觸，或是相互間接作實(shí)體或電性接觸，亦可指二或多個(gè)元件相互操作或動(dòng)作。
[0082]圖1A是依照本發(fā)明第一實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖。如圖1A所示，變換器10a包含第一橋臂110、第二橋臂120、開關(guān)電路130以及電壓箝位(clamp)電路140a。
[0083]第一橋臂110包含開關(guān)單元112、114，其中開關(guān)單元112、114電性串聯(lián)于一輸出端AC,且電性串聯(lián)稱接于一正輸入端P和一負(fù)輸入端N之間。第二橋臂120包含電壓源122、124，其中電壓源122、124電性串聯(lián)于一中性點(diǎn)(neutral point)端0，電壓源122、124電性串聯(lián)耦接于正輸入端P和負(fù)輸入端N之間。其次，開關(guān)電路130電性耦接于中性點(diǎn)端O和輸出端AC之間。在一實(shí)施例中，中性點(diǎn)端O電性耦接于接地端。
[0084]此外，電壓箝位電路140a電性耦接輸出端AC、中性點(diǎn)端O以及正輸入端P，并用以對(duì)開關(guān)電路130上的電壓進(jìn)行箝位。在一實(shí)施例中，電壓箝位電路140a可包含端點(diǎn)A、B、C，其中端點(diǎn)A電性耦接于中性點(diǎn)端0，端點(diǎn)B電性耦接輸出端AC，端點(diǎn)C電性耦接于正輸入端P。
[0085]需說明的是，在一些實(shí)施例中，本文所稱“電壓箝位電路”可單獨(dú)作為一充放電電路而對(duì)開關(guān)電路130上的電壓進(jìn)行箝位。在另一些實(shí)施例中，本文所稱“電壓箝位電路”的內(nèi)部配置有充放電電路，其中在開關(guān)電路130關(guān)斷的情形下，充放電電路用以依據(jù)開關(guān)電路130上的電壓進(jìn)行相應(yīng)的充電和放電。換言之，下述實(shí)施例中關(guān)于電壓箝位電路的說明，亦可一并指上述所提及的充放電電路。
[0086]圖1B是依照本發(fā)明第二實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖。相較于圖1A所示的實(shí)施例，在圖1B的變換器10b中，電壓箝位電路140b電性耦接輸出端AC、中性點(diǎn)端O以及負(fù)輸入端N，并用以對(duì)開關(guān)電路130上的電壓進(jìn)行箝位。實(shí)作上，前述變換器10aUOOb可以是 T 型中性點(diǎn)箱位(T-type neutral-point-clamped, TNPC)變換器。
[0087]類似地，在一實(shí)施例中，電壓箝位電路140b可包含端點(diǎn)A、B、C，其中端點(diǎn)A電性耦接于中性點(diǎn)端0，端點(diǎn)B電性耦接輸出端AC，端點(diǎn)C電性耦接于負(fù)輸入端N。
[0088]實(shí)作上，前述端點(diǎn)A、B與開關(guān)電路130的距離愈近愈好，且耦接于正輸入端P或負(fù)輸入端N的端點(diǎn)C可視為一放電端點(diǎn)。
[0089]在一些實(shí)施例中，開關(guān)單元112包含彼此逆并聯(lián)耦接的開關(guān)元件SI及二極管Dl，開關(guān)單元114包含彼此逆并聯(lián)耦接的開關(guān)元件S2及二極管D2。實(shí)作上，前述開關(guān)元件S1、S2可為絕緣柵雙極晶體管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)、金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(metal-oxide semiconductor field effect transistor, M0SFET)、其它類型的晶體管或其組合，而前述電壓源122、124可由電容器、電池…等元件來實(shí)現(xiàn)。
[0090]于操作上，當(dāng)開關(guān)電路130導(dǎo)通時(shí)，輸出端AC的電壓會(huì)被拉降至中性點(diǎn)端O的電壓(如:接地電壓)，而當(dāng)開關(guān)電路130斷開時(shí)，斷開的暫態(tài)期間會(huì)有相應(yīng)于開關(guān)電路130的電壓突波(Vo I tage sp ike )產(chǎn)生，此時(shí)前述電壓箝位電路140a或140b會(huì)對(duì)開關(guān)電路130上的電壓進(jìn)行箝位，避免電壓突波對(duì)開關(guān)電路130造成影響。
[0091]圖2A是依照本發(fā)明第三實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖。相較于圖1A所示的實(shí)施例，圖2A所示的電壓箝位電路240包含電容器Cl、電阻器rl以及二極管dl。電容器Cl與二極管dl電性串聯(lián)耦接于一節(jié)點(diǎn)NA，且電性串聯(lián)耦接于輸出端AC和中性點(diǎn)端O之間。電阻器rl電性耦接于節(jié)點(diǎn)NA和正輸入端P之間。具體而言，如圖2A所示，電容器Cl的兩端分別電性耦接中性點(diǎn)端O和節(jié)點(diǎn)NA，二極管dl的陰極和陽極分別電性耦接節(jié)點(diǎn)NA和輸出端AC。
[0092]需說明的是，本案中所稱“二極管”可指實(shí)際的二極管元件，也可以指由開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的二極管，例如由金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFET )、雙極接面晶體管(BJT )或其它類型的晶體管來實(shí)現(xiàn)。換言之，本案中所稱“二極管”均可由開關(guān)(包括主動(dòng)或被動(dòng)開關(guān))來替換。因此，本案不以附圖所示的實(shí)施例為限。
[0093]以電路架構(gòu)而言，電容器Cl和二極管dl可作為與開關(guān)電路130并聯(lián)且共同操作的充電電路，而電阻器r I可作為與此充電電路共同操作的放電電路。
[0094]圖2B是依照本發(fā)明第四實(shí)施例繪示一種變換器的示意圖。相較于圖2A所示的實(shí)施例，圖2B中的開關(guān)電路130a包含開關(guān)單元232、234，其中開關(guān)單元232、234逆串聯(lián)地電性耦接于輸出端AC和中性點(diǎn)端O之間。在一實(shí)施例中，開關(guān)單元232包含彼此逆并聯(lián)耦接的開關(guān)元件S3及二極管D3，開關(guān)單元234包含彼此逆并聯(lián)耦接的開關(guān)元件S4及二極管D4，其中開關(guān)元件S3和S4逆串聯(lián)地電性耦接于中性點(diǎn)端O和輸出端AC之間。在此，開關(guān)S3和S4逆串聯(lián)電性耦接的方式，可以指在開關(guān)S3和S4例如為絕緣柵雙極晶體管(insulatedgate bipolar transistor, IGBT)的情形下,開關(guān)S3的集極電性稱接開關(guān)S4的集極,開關(guān)S3的射極電性耦接至中性點(diǎn)端0，開關(guān)S4的射極電性耦接至輸出端AC。
[0095]實(shí)作上，前述開關(guān)元件S3、S4可為絕緣柵雙極晶體管(insulated gate bipolartransistor, IGBT)、金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(metal-oxide semiconductor field effecttransistor, MOSFET)、其它類型的晶體管或其組合。
[0096]于一實(shí)施例中，如圖2B所示，在前述開關(guān)元件S3、S4為絕緣柵雙極晶體管的情形下，兩絕緣柵雙極晶體管的集極彼此電性耦接。于另一實(shí)施例中，在前述開關(guān)元件S3、S4為金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的情形下，兩金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的漏極彼此電性耦接。
[0097]圖3A?3B是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示圖2B所示變換器的操作示意圖。如圖3A所示，在開關(guān)元件S4導(dǎo)通的情形下，當(dāng)開關(guān)元件S3關(guān)斷時(shí)，相應(yīng)于開關(guān)元件S3的電壓突波(voltage spike)會(huì)產(chǎn)生,此時(shí)電容器Cl與二極管dl構(gòu)成充電回路，電壓突波會(huì)沿著虛線所示的充電回路通過二極管dl由電容器Cl所吸收，電容器Cl則儲(chǔ)存相應(yīng)于電壓突波的電能。其次，如圖3B所示，電容器Cl所儲(chǔ)存的電能會(huì)沿著虛線所示的放電回路，通過電阻器rl和正輸入端P進(jìn)行放電。如此一來，相應(yīng)于開關(guān)元件S3 (或是二極管D3)的電壓箝位操作便可有效進(jìn)行，使其免于電壓突波的影響而損壞。相應(yīng)于開關(guān)元件S4 (或是二極管D4)的電壓箝位操作類似上述，故不再贅述。
[0098]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。如圖3C所示，當(dāng)輸入電壓Vin為380V時(shí)，電壓突波VS可能高達(dá)600V而遠(yuǎn)高于開關(guān)所能承受的額定電壓，進(jìn)而造成開關(guān)的損壞。
[0099]圖3D是依照本發(fā)明實(shí)施例繪示一種如圖2B所示變換器中的電壓變化示意圖。相