[實用新型]混合型直流/交流變流器

有效

• 申請號: 201320082352.7
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN203135743U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 李勝達;許照陽
• 申請（專利權）人: 碩天科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本實用新型是指一種直流／交流變流器，尤指一種可以降低切換損失的混合型直流／交流變流器。?

背景技術

已知的直流／交流變流器經常被使用在太陽能電源轉換系統之中，一般而言，太陽能電源轉換系統首先會由一直流／直流轉換器將直流電源升／降壓后，再將直流電源轉換為交流形式并傳送至市電系統。?

該直流／交流變流器的電路可分為半橋式、全橋式兩種架構，請參考圖6所示，為已知半橋式變流器的電路架構，主要是在一直流電源輸入端DC+、DC-上分別跨接有串聯的電容C1，C2與第一開關S1、第二開關S2，兩電容C1，C2與第一開關S1、第二開關S2的串接節點上設有一整流電路61。該整流電路61包括兩呈反向串接的整流二極管D1，D2，該兩整流二極管D1，D2設于第一、第二開關S1，S2的串聯節點和該輸入電路的兩電容C1，C2串聯節點之間，且兩整流二極管D1，D2兩端分別跨接有一切換開關S3，S4。當市電弦波電壓在正半周時，第一開關S1導通且第二開關S2截止，變流器的輸出信號為+DC/2，輸出電路續流時，令該第一、第二開關S1，S2及切換開關S4截止，該整流二極管D2與切換開關S3導通；當市電弦波電壓在負半周時，第二開關S2導通且第一開關S1截止，變流器的輸出信號為-DC/2，輸出電路續流時，令該第一、第二開關S1，S2及切換開關S3截止，該整流二極管D1與切換開關S4導通。通過控制第一開關S1與第二開關S2的導通與截止，令該變流器輸出信號為+DC/2或-DC/2，而前述DC/2必須大于市電的峰值電壓；由前述可知，半橋式電路將較大的直流電源DC降壓為較小的直流信號DC/2，令開關切換時不至于造成功率的浪費，因此適用于較小的市電信號。?

若市電信號大于前述DC/2時，半橋式電路將不符使用，因此，請參閱圖7所示，則為已知的全橋式變流器的電路架構，包括一直流電容C1、一由第一至第四開關S1~S4組成的開關組，且兩切換開關S1，S2兩端分別跨接有一整流二極管D1，D2。當市電弦波電壓在正半周時該第一開關S1、第四開關S4導通，且該第二開關S2、第三開關S3截止，該變流器的輸出信號為+DC，輸出電路續流時，令該第一、第二及第三開關S1，S2，S3截止，續流二極管D2與切換開關S4導通；當市電弦波電壓在負半周時該第二開關S2、第三開關S3導通，且該第一開關S1、第四開關S4截止，該變流器的輸出信號為-DC，輸出電路續流時，令該第一、第二及第四開關S1，S2，S4截止，整流二極管D1與切換開關S3導通；由前述可知，直流電源DC以全橋式電路進行開關切換動作，適用于較大的市電信號。?

由上述可知，當市電信號大于直流電源輸入信號的1/2倍時，使用全橋式電路效益較高，若市電信號小于直流電源輸入信號的1/2倍時，使用全橋式電路會造成較多的功率耗損，使用半橋式電路的效益相對較高。?

前述的變流器的工作原理，請參考圖8所示，為該變流器信號(VInverter)與市電弦波信號(VGrid)關系的特性圖，由于變流器輸出信號DC必須大于市電弦波信號，因此無論使用半橋式變流器或全橋式變流器，當市電弦波信號在正半周或負半周時，往往會使電路在切換時造成大量的功率損失。?

實用新型內容

有鑒于上述現有技術的缺點，本實用新型主要目的在提供一種混合型直流／交流變流器，連接于直流電源與交流市電系統之間，且可配合輸入信號的大小，使用較小的切換信號，以降低切換開關切換時所造成的功率損失。?

為達上述目的所采取的主要技術手段是令前述混合型直流／交流變流器連接于直流電源與交流市電系統之間，其包含一輸入電路、一全半橋切換電路；其中：?

該輸入電路具有一正輸入端、一負輸入端及兩個串聯的電容；該串聯的?電容之間具有一串聯節點，兩電容相對串聯節點的另端分別與該正輸入端及負輸入端連接；?

該全半橋切換電路包括：?

一全橋切換單元，與前述輸入電路的正、負端輸入端連接，主要由第一至第四開關組成，該第一、第四開關和第二、第三開關成對串接而分別構成一第一輸出節點及一第二輸出節點；?

一半橋整流單元，包括和全橋切換單元共用的第三、第四開關和兩整流二極管，兩整流二極管呈反向連接地設于第一輸出節點和輸入電路的兩電容間串聯節點之間，各整流二極管的兩端分別跨接一切換開關；?

一控制器，分別與前述全半橋切換電路的第一至第四開關、兩切換開關連接。?