发明名称 具备有降低之切换频率的电源换流器
摘要 根据本发明之一种换流器系统(10),包含一电气负载(R,L),具有一直流电源(e)用以提供直流到至少一配对之具备有至少一配对之被切换于导通与非导通状态间之开关的换流器开关Q1及Q2,来控制在直流电源与电气负载间之电流脉波之流动方向以造成经由电气负载之交流流动;一电压参考(Vref)源,该电压参考表示一流经该电气负载之交流之所要形式;一误差控制信号产生器(24),具有一第一输入耦合于该电气负载,及一第二输入耦合于该电压参考,用以在一输出(26)上产生一表示在该第一与第二输入间之差异之误差控制电压;以及一换流器控制器(16),耦合于误差控制信号产生器之输出及耦合于该换流器,用以控制该至少一配对开关之切换频率以响应该误差控制电压来产生发生于一可变化频率处流经该电气负载之电流脉波,该可变化频率系产生滚经该电气负载之该交流。
申请公布号 TW355876 申请公布日期 1999.04.11
申请号 TW086109903 申请日期 1997.07.14
申请人 桑德史特伦股份有限公司 发明人 凡森M.恩古亚;蔡山青
分类号 H02M7/00 主分类号 H02M7/00
代理机构 代理人 郑自添 台北巿敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种换流器系统,包含:一电气负载;一换流器,具有一直流电源用以提供直流到至少一配对之具备有至少一配对之被切换于导通与非导通状态间之开关的换流器开关,来控制在直流电源与电气负载间之电流脉波之流动方向以造成经由电气负载之交流流动;一电压参考电源,该电压参考表示一流经该电气负载之交流之所要形式;一误差控制信号产生器,具有一第一输入耦合于该电气负载,及一第二输入耦合于该电压参考,用以在一输出上产生一表示在该第一与第二输入间之差异之误差控制电压;以及一换流器控制器,耦合于该误差控制信号产生器之输出及耦合于该换流器,用以控制该至少一配对开关之切换频率以响应误差控制电压来产生发生于一可变化频率处流经该电气负载之电流脉波,该可变化频率系产生流经该电气负载之该交流。2.如申请专利范围第1项之换流器系统,其中该至少一配对之开关含有一第一开关及一第二开关具备有该第一开关导通及该第二开关非导通,造成电流以一第一方向流经该电气负载,且具备有该第一开关非导通及该第二开关导通,造成电流以一相反于该第一方向之第二方向流经该电气负载;以及该换流器控制器含有一比较器,具有第一及第二输出分别地耦合于该第一及第二开关之控制端子,用以控制某切换状态,该切换状态系响应于该误差控制信号及一正偏压信号,用以若该误差控制大于由一延迟所跟随之该正偏压信号时,于该第二开关导通之后,切换该第一开关关闭(off),及用以若该误差控制信号小于由一延迟所跟随之该正偏压信号之一负値时,于该第一开关导通之后,切换该第二开关关闭(off)。3.如申请专利范围第2项之换流器系统,其中该正偏压信号系一信号其具有一最小値于该电压参考之一峰値处及一最大値于该电压参考之零交叉点之处。4.如申请专利范围第3项之换流器系统,其中该电压参考系一变化于一基频处之一正弦或一余弦函数;以及该正偏压信号等于一变化于该基频处之正交于该电压参考之一正弦或一余弦函数之绝对値。5.如申请专利范围第3项之换流器系统,其中该正偏压系一三角函数之绝对値,其系零于该电压参考之诸最大値点之处以及系一最大値于该电压参考之诸零交叉点之处。6.如申请专利范围第2项之换流器系统,其中尚含有:一总谐波失真分析器,耦合于流经该电气负载之交流,用以产生一输出信号于一输出上,该输出信号系于流经该电气负载之交流中之一总谐波失真之函数;以及一电压准位控制,耦合于该总谐波失真分析器之输出及及耦合于该正偏压信号之一电源以控制该第一与第二开关之切换频率反比例于该总谐波失真分析器之输出大小。7.如申请专利范围第3项之换流器系统,其中尚含有:一总谐波失真分析器,耦合于流经该电气负载之交流,用以产生一输出信号于一输出上,该输出信号系以流经该电气负载之交流中之一总谐波失真之函数;以及一电压准位控制,耦合于该总谐波失真分析器之输出及耦合于该正偏压信号之一电源以控制该第一与第二开关之切换频率反比例于该总谐波失真分析器之输出大小。8.如申请专利范围第4项之换流器系统,其中尚含有:一总谐波失真分析器,耦合于流经该电气负载之交流,用以产生一输出信号于一输出上,该输出信号系以流经该电气负载之交流中之一总谐波失真之函数;以及一电压准位控制,耦合于该总谐波失真分析器之输出及耦合于该正偏压信号之一电源以控制该第一与第二开关之切换频率反比例于该总谐波失真分析器之输出大小。9.如申请专利范围第5项之换流器系统,其中尚含有:一总谐波失真分析器,耦合于流经该电气负载之交流,用以产生一输出信号于一输出上,该输出信号系以流经该电气负载之交流中之一总谐波失真之函数;以及一电压准位控制,耦合于该总谐波失真分析器之输出及耦合于该正偏压信号之一电源以控制该第一与第二开关之切换频率反比例于该总谐波失真分析器之输出大小。10.一种以换流器系统产生交流之方法,该换流器系统具有:一电气负载;一换流器,具有一直流电源用以提供直流到至少一配对之具备有至少一配对之被切换于导通与非导通状态间之开关的换流器开关,来控制在直流电源与电气负载间之电流脉波之流动方向以造成经由电气负载之交流流动;一电压参考电源,该电压参考表示一流经该电气负载之交流之所要形式一误差控制信号产生器,具有一第一输入耦合于该电气负载,及一第二输入耦合于该电压参考,用以在一输出上产生一表示在该第一与第二输入间之差异之误差控制电压;及一换流器控制器,耦合于该误差控制信号产生器之输出及耦合于该换流器,包含:产生该误差控制信号以响应该参考电压与流经该电气负载之交流,来表示该参考电压与一表示该交流之电压间之差异;以及控制该至少一配对开关之切换频率以响应该误差控制电压来产生发生于一可变化频率处流经该电气负载之电流脉波,该可变化频率系产生流经该电气负载之该交流。11.如申请专利范围第10项所述以换流器系统产生交流之方法,其中该切换频率系藉切换该至少一配对开关之一第一开关关闭于当该误差控制信号大于一由一延迟所跟随之正偏压信号时,于该至少一配对开关之第二开关导通之后来控制,及藉切换该第二开关关闭于假如该误差控制信号小于一由一延迟所跟随之该正偏压信号之负値时,于该第一开关导通之后来控制。12.如申请专利范围第10项所述以换流器系统产生交流之方法,其中该正偏压信号系一信号其具有一最小値于该电压参考之一峰値处及一最大値于该电压参考之零交叉点之处。13.如申请专利范围第12项所述以换流器系统产生交流之方法,其中该电压参考系一变化于一基频处之一正弦或一余弦函数;以及该正偏压信号等于一变化于该基频处之正交于该电压参考之一正弦或一余弦函数之绝对値。14.如申请专利范围第12项所述以换流器系统产生交流之方法,其中该正偏压系一三角函数之绝对値,其系零于该电压参考之诸最大値点之处以及系一最大値于该电压参考之诸零交叉点之处。15.如申请专利范围第11项所述以换流器系统产生交流之方法,其中尚包含:分析一总谐波失真于流经该电气负载之交流中以提供该总谐波失真之大小于其中;以及调整该第一及第二开关之切换频率反比例于流动于该电气负载中之该总谐波失真之大小。16.如申请专利范围第12项所述以换流器系统产生交流之方法,其中尚包含:分析一总谐波失真于流经该电气负载之交流中以提供该总谐波失真之大小于其中;以及调整该第一及第二开关之切换频率反比例于流动于该电气负载中之该总谐波失真之大小。17.如申请专利范围第13项所述以换流器系统产生交流之方法,其中尚包含:分析一总谐波失真于流经该电气负载之交流中以提供该总谐波失真之大小于其中;以及调整该第一及第二开关之切换频率反比例于流动于该电气负载中之该总谐波失真之大小。18.如申请专利范围第14项所述以换流器系统产生交流之方法,其中尚包含分析一总谐波失真于流经该电气负载之交流中以提供该总谐波失真之大小于其中;以及调整该第一及第二开关之切换频率反比例于流动于该电气负载中之该总谐波失真之大小。图式简单说明:第一图描绘本发明一实施例之方块图;第二图(a)至第二图(e)描绘多种可利用于第一图之实施例之波形;第三图系使用于第一图中之补偿器之一实施例;第四图系本发明一另外实施例之方块图,其控制正偏压信号之动态大小以响应存在于本发明换流器之输出中之总谐波失真;第五图(a)及第五图(b)系分别地描绘当正偏压信号系一正弦波形及一三角波形时之第一图实施例之响应特性。
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