太阳能电池之直交流电源转换装置

摘要

一种太阳能电池之直交流电源转换装置，适用于与一太阳能电池的一直流输入端电连接，并用于产生一交流输出电压，该装置包含：一箝制单元、一双绕组升压变压器及一反流单元。该箝制单元包括一第一低压功率开关、一第二低压功率开关及一低压电容。该变压器包括一输入绕组、一输出绕组，及一与该输入绕组并联的激磁电感。在该交流输出电压位于正半周期间时触发该第一低压功率开关，使电流自该直流输入端流出，经过该输入绕组与该第一低压功率开关对该激磁电感储能，使流过该激磁电感之电流上升，并利用该变压器感应电压至该输出绕组。

主权项

一种太阳能电池之直交流电源转换装置，适用于与一太阳能电池的一直流输入端电连接，并用于产生一交流输出电压，该电源转换装置包含：一箝制单元，包括一第一低压功率开关、一第二低压功率开关及一低压电容，该等低压功率开关与该低压电容相互串联后再与该直流输入端并联；一双绕组升压变压器，包括一与相互串联之低压电容及该第二低压功率开关并联的输入绕组、一输出绕组，及一与该输入绕组并联的激磁电感，在该交流输出电压位于正半周期间时触发该第一低压功率开关，使电流自该直流输入端流出，经过该输入绕组与该第一低压功率开关对该激磁电感储能，使流过该激磁电感之电流上升，并利用该变压器感应电压至该输出绕组；及一反流单元，用于将自该输出绕组输出之电压转换为该交流输出电压。依据申请专利范围第1项所述之太阳能电池之直交流电源转换装置，更包含一升降压单元，该升降压单元包括一第一高压电容、一第二高压电容、一第一高压二极体及一第二高压二极体，该第一高压电容与该输出绕组串联，该第二高压电容先与该第一高压二极体串联后，再与相互串联之该输出绕组及该第一高压电容并联，该第二高压二极体之正极电连接于该第二高压电容与该第一高压二极体之间，该第二高压二极体之负极电连接于该输出绕组与该第一高压电容之间，该输出绕组之跨压会透过该第二高压二极体之路径对该第一高压电容充电，藉此箝制该第一高压二极体之电压。依据申请专利范围第2项所述之太阳能电池之直交流电源转换装置，其中，当该第一低压功率开关截止时，流过该输入绕组之电流会通过该第二低压功率开关的一基体二极体并对该低压电容充电，并利用该变压器将能量释放至该输出绕组，并与相互串联的第二高压电容透过该第二高压二极体之路径对该第一高压电容储能，藉此累积下一周期所需之能量，在该第二低压功率开关的基体二极体导通时触发该第二低压功率开关，形成同步整流技术，并可箝制该第一低压功率开关之跨压，当该低压电容开始转向放电时会形成零电压切换特性，此时该低压电容与该激磁电感同时透过该输入绕组将能量传至该输出绕组，当第二低压功率开关截止时，流过该低压电容之电流降为零，但因受到该变压器的一输入漏电感影响，该输入绕组透过该第一低压功率开关的一基体二极体之路径续流，此时立即触发该第一低压功率开关，再次形成零电压切换特性。依据申请专利范围第2项或第3项所述之太阳能电池之直交流电源转换装置，其中，该反流单元包括相互串联的一第一全桥功率开关与一第三全桥功率开关、相互串联的一第二全桥功率开关与一第四全桥功率开关、分别与该等全桥功率开关串联的第一、第二、第三、第四全桥二极体，及一用于产生该交流输出电压的输出电容，该输出电容之正极电连接于该第一全桥功率开关与该第三全桥功率开关之间，该输出电容之负极电连接于该第二全桥功率开关与该第四全桥功率开关之间，在该交流输出电压位于正半周期间里该第一全桥功率开关与该第四全桥功率开关持续导通，该输出绕组之跨压与该第一高压电容之跨压串联，经该第一全桥功率开关与该第四全桥功率开关之导通路径对该输出电容充电，以累积该交流输出电压，该等全桥二极体是用于防止该交流输出电压于该等全桥功率开关之间形成的短路电流。依据申请专利范围第4项所述之太阳能电池之直交流电源转换装置，其中，在该交流输出电压位于负半周期间时，则改由该第二全桥功率开关与该第三全桥功率开关持续导通。