[發明專利]電流源換流器及其控制方法

有效

• 申請號: 201310176113.2
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103337975A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 陳耀銘;廖建堯;周政彥
• 申請（專利權）人: 蘇州達方電子有限公司;達方電子股份有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是有關于一種電流源換流器及其控制方法，尤指一種控制方法簡單、能量轉換次數少以及轉換效率高等優點的電流源換流器及其控制方法。

背景技術

一般而言，換流器可將直流電源的輸入功率轉換成交流功率，并輸出交流功率至負載或市電。如果耦接于換流器的負載或市電的電壓及電流同相位，則交流功率的頻率是負載或市電的電壓及電流的頻率的兩倍，且交流功率可能會逆向影響直流電源，并在直流電源上產生低頻漣波。如果直流電源是再生能源(如太陽能或風力能等)，則含有低頻漣波的直流電源就會降低再生能源的最大功率輸出的效能。因此，如何設計一個可減少負載或市電的交流功率對直流電源影響的換流器，成為換流器設計者的重要課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電流源換流器及其控制方法，可減少負載或市電的交流功率對直流電源的影響。

為達到上述目的，本發明第一種技術方案提供了一種電流源換流器，包含：控制器，用以產生開關控制訊號、反相開關控制訊號、第一脈沖寬度調變控制訊號及第二脈沖寬度調變控制訊號；輸入單元，用以耦接于直流電源，并根據該第一脈沖寬度調變控制訊號儲存并傳送該直流電源的輸入功率；緩沖單元，耦接于該輸入單元，用以接收并傳送該輸入功率；調變單元，耦接于該緩沖單元，用以根據該第二脈沖寬度調變控制訊號接收該輸入功率以及根據該輸入功率產生并輸出全波整流的弦波電流；及換相器，耦接于該調變單元，用以根據該開關控制訊號和該反相開關控制訊號轉換該全波整流的弦波電流成為交流電流，并輸出該交流電流至負載，其中該開關控制訊號和該反相開關控制訊號的頻率與該負載的頻率相同；其中該控制器是根據該弦波電流控制該第二脈沖寬度調變控制訊號的致能時間，以及該第一脈沖寬度調變控制訊號的致能時間較該第二脈沖寬度調變控制訊號的致能時間長。

較佳的，該直流電源是為太陽能板或直流電壓源。

較佳的，該輸入單元具有最大功率追蹤的功能。該輸入單元包含：第一電感，具有第一端和第二端，該第一電感的第一端耦接于該直流電源的第一端；及第一開關，具有第一端、第二端和第三端，該第一開關的第一端耦接于該第一電感的第二端，該第一開關的第二端用以接收該第一脈沖寬度調變控制訊號，該第一開關的第三端耦接于第一地端，其中該第一開關是根據該第一脈沖寬度調變控制訊號進行開啟與關閉。該緩沖單元包含：變壓器；第一電容，具有第一端和第二端，該第一電容的第一端耦接于該第一電感的第二端，該第一電容的第二端耦接于該變壓器；激磁電感，具有第一端和第二端，該激磁電感的第一端耦接于該第一電容的第二端和該變壓器，該激磁電感的第二端耦接于該第一地端和該變壓器；及第二電容，具有第一端和第二端，該第二電容的第一端耦接于該變壓器，該第二電容的第二端耦接于該調變單元。該調變單元包含：第二開關，具有第一端、第二端和第三端，該第二開關的第一端耦接于該第二電容的第二端，該第二開關的第二端用以接收該第二脈沖寬度調變控制訊號，其中該第二開關是根據該第二脈沖寬度調變控制訊號進行開啟與關閉；第一二極管，具有第一端和第二端，該第一二極管的第一端耦接于第二地端，該第一二極管的第二端耦接于該第二開關的第三端；第二電感，具有第一端和第二端，該第二電感的第一端耦接于該第一二極管的第二端；及第三電容，具有第一端和第二端，該第三電容的第一端耦接于該第二電感的第二端，該第三電容的第二端耦接于該第二地端。

較佳的，該緩沖單元包含：變壓器；第一電容，具有第一端和第二端，該第一電容的第一端耦接于該第一電感的第二端，該第一電容的第二端耦接于該變壓器；激磁電感，具有第一端和第二端，該激磁電感的第一端耦接于該第一電容的第二端和該變壓器，該激磁電感的第二端耦接于該第一地端和該變壓器；及第二電容，具有第一端和第二端，該第二電容的第一端耦接于該變壓器，該第二電容的第二端耦接于該調變單元；及第一二極管，具有第一端和第二端，該第一二極管的第一端耦接于該第二電容的第二端，該第一二極管的第二端耦接于該第二地端。該調變單元包含：第二開關，具有第一端、第二端和第三端，該第二開關的第一端耦接于該第二電容的第二端，該第二開關的第二端用以接收該第二脈沖寬度調變控制訊號，其中該第二開關是根據該第二脈沖寬度調變控制訊號進行開啟與關閉；第二電感，具有第一端和第二端，該第二電感的第一端耦接于該第二開關的第三端，該第二電感的第二端耦接于該第二地端；第二二極管，具有第一端和第二端，該第二二極管的第一端耦接于該第二開關的第三端；及第三電容，具有第一端和第二端，該第三電容的第一端耦接于該第二二極管的第二端，該第三電容的第二端耦接于該第二地端。