具有柔性切換的三相功率因素補償轉換器的製作方法
2023-05-07 15:52:21 1
專利名稱：具有柔性切換的三相功率因素補償轉換器的製作方法
技術領域：
本發明為一種三相功率因素補償轉換器，尤指一種具有柔性切換的三相功率因素補償轉換器。
背景技術：
有關本發明的現有技術一，請參見圖1，該電路由三個濾波電容Crt、Crs、Cst，三個升壓式電感Lr、Ls、Lt，六個二極體Dr、Ds、Dt、Du、Dv與Dw及一個輸出電容Cb彼此並聯電連接所構成，為一傳統改善三相整流器功率因素的裝置。雖然該裝置具有架構簡單的優點，但其功率因素的改善也只能做到接近0.93的地步，且其使用的電感材質為矽鋼片，以致該電感不但尺寸較大且重量極重。因為有上述的缺點，此種被動式功率因素補償的方法，目前已被主動式功率因素補償的方法所取代。
有關現有技術二，請參見圖2，該裝置即是為了解決現有技術一的缺點所被提出的。其與現有技術一的差異在於多加了一個主動開關S及一個二極體Db，如此則通過由控制此開關S的開與關，可以獲得高功率因素，且總諧波失真率(total harmonic distortionTHD)也較被動式功率因素改善的方法來得好。但本現有技術仍有幾個顯著的缺點，現分述如下(1).此主動開關因所採用的二極體的逆恢復時間(time of reverse recoverytrr)造成很大的切換損失，尤其是當輸出為高壓時更為嚴重，例如當輸出電壓為800VDC(voltage direct current，即直流高壓)時。
(2).磁性組件的小型化不易，其原因是為了小型化必需提高切換頻率，但如提高切換頻率後，卻因此會造成高切換損失，而導致不可行。
(3).此架構無法滿足總諧波失真率(THD)小於5％的需求。
因此，發明人提出了一種具有柔性切換的三相功率因素補償轉換器，其可同時具有如下優點即改善輸入功率因素，使功率因素(power factor)接近1、降低總諧波失真率，使THD＜5％、磁性組件尺寸小型化、提高功率因素補償轉換器的效率、以及降低主開關電壓變化率(dv/dt)、降低輔助開關電流變化率(di/dt)及降低電磁幹擾等。
發明內容
本案的主要目的在於提供一種具有柔性切換(soft-switching)的三相功率因素補償轉換器(three-phase power factor correction converter)，並根據六階(six steps)波的方法來做調整，自一控制電路將六個正弦脈波調製信號(SPWM)加上零電壓檢測以柔性切換方式作合成以獲得該轉換器各開關的驅動信號，據以推動該轉換器並改善其功率因素。
本案的另一主要目的在於提供一種三相功率因素補償轉換器，該轉換器包含一第一電感；一第二電感；一第三電感；一第一電容，其一端與該第一電感一端電連接，其另一端與該第二電感一端電連接；一第二電容，其一端與該第二電感該一端電連接，其另一端與該第三電感一端電連接；一第三電容，其一端與該第一電感該一端電連接，其另一端與該第三電感該一端電連接；一第一主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第一電感另一端電連接；一第二主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第二電感另一端電連接，且該第二端與該第一主開關模塊該第二端電連接；一第三主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第三電感另一端電連接，且該第二端與該第二主開關模塊該第二端電連接；一第四主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第二端與該第一電感該另一端電連接；一第五主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第四主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第二電感該另一端電連接；一第六主開關模塊，具一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第五主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第三電感該另一端電連接；一第一輔助開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第二端與該第三主開關模塊該第二端電連接；一第二輔助開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第六主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第一輔助開關該第一端電連接；一第四電感，其一端與該第一輔助開關該第一端電連接；一第四電容，一端與該第四電感另一端電連接；一第五電容，一端與該第四電感該另一端電連接；一第一二極體，一陽極端與該第一輔助開關該第二端電連接及一陰極端與該第四電容另一端電連接；以及一第二二極體，一陽極端與該第五電容另一端電連接及一陰極端與該第二輔助開關該第一端電連接，其中，該轉換器的一負荷的兩端分別與該第四電容該另一端及該第五電容該另一端電連接，且該轉換器透過該第一電感至該第三電感的該一端與一市電電連接，另外該轉換器通過該第一主開關模塊至該第六主開關模塊、該第一輔助開關及該第二輔助開關的該控制端與一控制電路電連接以輸入一驅動信號，利用該等驅動信號驅動該六個主開關模塊及該兩個輔助開關，達成功率因素的改善。
根據上述構想，該第一主開關模塊至該第六主開關模塊的每一均進一步包含一開關組件、一二極體組件與一電容組件，該開關組件具一控制端、一第一端及一第二端即分別為該第一主開關模塊至該第六主開關模塊該控制端、該第一端及該第二端，且該二極體組件一陽極端與該開關組件該第一端電連接，該二極體組件一陰極端與該開關組件該第二端電連接，另外，該電容組件的兩端分別與該二極體組件該陽極端與該陰極端電連接。
根據上述構想，該開關組件、該第一輔助開關與第二輔助開關為一金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)及一具一絕緣柵雙極電晶體(IGBT)與一二極體並聯電連接的組合二者之一，另該電容組件為一共振電容。
根據上述構想，該電容組件為一內建電容及一外加電容二者之一。
根據上述構想，該第一電感、該第二電感與該第三電感均為一升壓式電感。
根據上述構想，該第一電容、該第二電容與該第三電容均為一濾波電容。
根據上述構想，該第四電感為一共振電感。
根據上述構想，該第四電容與該第五電容均為一電解電容。
根據上述的構想，該第一輔助開關及該第二輔助開關還可為一單向性的絕緣柵雙極電晶體(IGBT)。
根據上述構想，該第一二極體及該第二二極體亦可為一同步整流二極體。
根據上述構想，該同步整流二極體進一步包含一二極體組件以及一同步整流開關，其中該二極體組件具有一陽極端與一陰極端，且該同步整流開關具有一控制端、一第一端與一第二端，該陽極端與該第一端電連接，該第二端與該陰極端電連接。
根據上述構想，該控制電路進一步包含一第一差動放大電路，電連接於該市電；一精密全波整流電路，電連接於該第一差動放大電路；一零交越檢測電路(zero-crossing detector)，電連接於該第一差動放大電路；一輸入電流；一霍爾電流傳感器(Hall CT sensor)，電連接於該輸入電流；一精密全波整流電路，電連接於該霍爾電流傳感器(Hall CT sensor)；一輸出電壓；一第二差動放大電路，電連接於該輸出電壓；一數位訊號處理器(DSP)，具有一內建的交/直流(A/D)轉換器，電連接於該精密全波整流電路、該零交越檢測電路、該精密全波整流電路與該第二差動放大電路，以該交/直流(A/D)轉換器讀取該市電一輸入電壓、該輸入電流與該輸出電壓並依據該六階波方法輸出六個正弦脈波寬度調製信號；一直流連結電壓(dc-link voltage)；一零電壓檢測電路，電連接於該直流連結電壓(dc-link voltage)；一複式可編程邏輯裝置(CPLD)，與該數位訊號處理器與該零電壓檢測電路電連接，並依據該六個正弦脈波寬度調製信號與該零電壓檢測電路以柔性切換(soft-switching)方式作合成，以獲得並輸出該等驅動訊號；以及一隔離驅動器，具有一驅動晶片與複數個輸出端，與該複式可編程邏輯裝置(CPLD)及該數位訊號處理器(DSP)電連接，其中，該驅動器輸出該等驅動訊號，並通過該驅動晶片以推動該第一至該第六主開關模塊及該第一與該第二輔助開關模塊。
通過下面的實施例配合下列圖式詳細說明，將對上述敘述與本案的優點與特徵有一更深入的了解。
圖1為現有的三相功率因素改善轉換器的電路示意2為現有的另一種三相功率因素改善轉換器的電路示意3為本發明的一較佳實施例的三相功率因素補償轉換器的電路示意4為本發明的三相功率因素補償轉換器的第一至第三主開關模塊、第一與第二輔助開關的驅動訊號、共振電感電流與第二至第五共振電容電壓的波形示意5至圖12為本發明三相功率因素補償轉換器各電路運作模式的等效電路13為本發明三相功率因素補償轉換器的控制電路的電路示意14為本發明另一較佳實施例的三相功率因素補償轉換器的電路示意圖其中，附圖標記說明如下1控制電路101第一差動放大電路102精密全波整流電路103零交越檢測電路104霍爾電流傳感器105精密全波整流電路106第二差動放大電路107數位訊號處理器108零電壓檢測電路109複式可編程邏輯裝置110隔離驅動器具體實施方式
請參見圖3，其為本發明的一較佳實施例的電路示意圖，現將其架構與運作原理分述如下。此一具有柔性切換(soft-switching)的三相功率因素補償轉換器，是由三個升壓電感Lr、Ls與Lt，三個濾波電容Crs、Cst與Crt(用以濾去輸入市電電壓的高頻諧波)，六個主開關模塊Sr、Ss、St、Su、Sv與Sw，二個輔助開關Sx1與Sx2，1個共振電感Lri，二個主二極體Db1與Db2(採用順向電壓較低的整流組件組成)及二個輸出(電解)電容Cb1與Cb2等電子組件所構成。其中，第一至第六主開關模塊的每一主開關模塊均含一二極體及一共振電容與其並聯電連接，依第一至第六主開關模塊的順序分別為二極體Dr、Ds、Dt、Du、Dv與Dw及電容Cr、Cs、Ct、Cu、Cv與Cw。其彼此間採用圖3所示方式並聯電連接而成。該轉換器按照六階波的方法(在每一階波時只有三個主開關模塊激活另三個主開關模塊則為關閉例如，第一階波時Sr、Ss與St激活，第二階波時Su、Sv與Sw激活，第三階波時Ss、Sr與St激活，第四階波時Sv、Su與Sw激活，第五階波時St、Ss與Sr激活，第六階波時Sw、Su與Sv激活)與柔性切換(即零電壓時切換第一至第六個主開關模塊，與零電流時切換第一至第二輔助開關)。通過這些組件的運作，可以獲得如前述的諸多優點；即改善輸入功率因素，使功率因素(power factor)接近1、降低總諧波失真率，使總諧波失真率(THD)＜5％、磁性組件尺寸的小型化、提高功率因素補償轉換器的效率、以及降低主開關模塊電壓變化率(dv/dt)，降低輔助開關電流變化率(di/dt)及降低電磁幹擾等。
以下則針對本發明上述較佳實施例的架構，依各開關切換的動作原理與順序將其區分為模式0至模式8(其中模式8與模式0相同)，並按圖4至圖12的順序說明本發明的工作原理。
其中圖4為本發明中三組主開關模塊Sr、Ss與St、第一輔助開關、第二輔助開關等的驅動訊號波形、流經共振電感Lri的電流iLri的波形與跨接共振電容Crt、Cru、Crv與Crs的電壓值VCrt、VCru、VCrv與VCrs波形。其中按橫軸所標示的時間區隔，則在T0以前者為模式0(Mode 0)，在T0-T1之間為模式1(Mode 1)，在T1-T2之間為模式2(Mode 2)，在T2-T3之間為模式3(Mode3)，在T3-T4之間為模式4(Mode 4)，在T4-T5之間為模式5(Mode 5)，在T5-T6之間為模式6(Mode 6)，在T6-T7之間為模式7(Mode 7)，在T7-T8之間為模式8(Mode 8)。因模式8等同於模式0，故自模式8，亦即是模式0起又開始一個新的循環。
請參見圖5，其為模式0(Mode 0)的動作原理的等效電路圖。在此Mode的動作模式下，升壓式電感Lr處於放電模式，其引導電感Lr、Ls與Lt及市電Vr、Vs與Vt的能量經由二極體Dr，Db1，Db2，Dv，Dw釋放至輸出電容Cb1，Cb2及負載。
請參見圖6，其為模式1(Mode 1)的動作原理的等效電路圖。此模式始於輔助開關Sx1(or Sx2)的激活(turn on)，當Sx1激活時，由於共振電感Lri的關係，所以輔助開關Sx1得以在零電流的情況下激活，故無切換損失。而在此模式運作期間，共振電感Lri上的電流(iLri)則呈線性上升，其方程式可以如下表示
(V0-12V0)=LridiLridt,]]>亦即iLri=12V0Lrit.]]>請參見圖7，其為模式2(Mode 2)的動作原理的等效電路圖。此模式始於iLr＝iLri時，此時因二極體Db1很平穩(smooth)的關閉(turn off)，是以在二極體Db1上沒有產生任何的切換損失。而在二極體Db1關閉的同時，共振電感Cu、Cs與Ct與升壓電感Lr之間產生共振，此模式終止於三個主開關模塊Sr、Ss與St激活(turn on)的那一時點。
請參見圖8，其為模式3(Mode 3)的動作原理的等效電路圖。模式3在當Vct or其Vdc-link(第三主開關模塊St第二端的電壓值)接近零時，因主開關模塊Sr、Ss與St的激活(turn on)，而開啟了這個模式的運作。當主開關模塊Sr、Ss與St激活時升壓式電感Lr、Ls與Lt處於儲能的狀態，而共振電感Lri則以下列的式子進行放電iLri=-12V0Lrit]]>當流經共振電感Lri的電流釋放至0時，其自然地被二極體Db2給鎖住(blocking)，因二極體Db2正處於逆偏，而此模式便於此時結束。
請參見圖9，其為模式4(Mode 4)的動作原理的等效電路圖。此模式始于于iLri放至0時，在本模式期間去執行第一輔助開關Sx1(或第二輔助開關Sx2)的關閉，可以獲致第一輔助開關Sx1(或第二輔助開關Sx2)於零電流時切換，故無切換損失的優點。此期間升壓式電感Lr、Ls與Lt仍處儲能模式。
請參見圖10，其為模式5(Mode 5)的動作原理的等效電路圖。在主開關模塊St關閉(turn off)於零電壓之時，開啟了此一模式5的運作。由於共振電容Cu，Cv與Ct關係主開關模塊St關閉於零電壓的狀況，而Vct則以線性充電上升，其間的關係式可以如下表示
Vct=iLTCu+Cv+Ctt.]]>請參見圖11，其為模式6(Mode 6)的動作原理的等效電路圖。模式6開始於共振電容Ct的電壓Vct等於輸出電壓V0時，此時因Vct電壓被輸出電壓V0所箝制(clamp)，是以流經升壓式電感Lt的電流iLt將因而流入輸出電容Cb1、Cb2及負載。
請參見圖12，其為模式7(Mode 7)的動作原理的等效電路圖。此模式開始於主開關模塊Ss關閉(turn off)的時，流經升壓式電感Ls的電流iLs對主開關模塊Ss及Sv中所包含的共振電容Cs與Cv進行線性充放電。當主開關模塊Sv的共振電容Cv的電壓降至零，且主開關模塊Sv的二極體組件Dv導通時，此模式即告結束。
至於模式8(Mode 8)，因模式8等同於模式0，故自模式8起又開始一個新的循環。即升壓式電感Lri處於放電模式，其引導電感Lr、Ls與Lt及市電Vr、Vs與Vt的能量經由二極體Dr，Db1，Db2，Dv，Dw釋放至輸出電容Cb1，Cb2及負載。
圖13則為本發明所提出三相功率因素補償轉換器的控制電路1的方塊圖，該控制電路1包含一第一差動放大電路101，其與一市電的輸入電壓Vr、Vs與Vt電連接、一精密全波整流電路102，其與該第一差動放大電路電連接、一零交越檢測電路(zero-crossing detector)103，其與該第一差動放大電路101電連接、一霍爾電流傳感器(Hall CT sensor)104，其與一經測量所得的流經升壓式電感Lr、Ls與Lt的電流iLr、iLs與iLt電連接，一精密全波整流電路105，其與該霍爾電流傳感器(Hall CT sensor)104電連接、一第二差動放大器106、一數位訊號處理器(DSP)107，其與該精密全波整流電路102、該零交越檢測電路103、該精密全波整流電路105與該第二差動放大器106(其輸入的Vo系該轉換器的輸出端電壓值)電連接、一複式可編程邏輯裝置(Programmable logic deviceCPLD)109，其與該數位訊號處理器(DSP)107及一零電壓檢測電路108(其輸入的Vdc-link系各主開關模塊的第二端電壓值)電連接、一隔離驅動器110，其與該數位訊號處理器(DSP)107及該複式可編程邏輯裝置(CPLD)109電連接，其並與該第一至第六主開關模塊(未顯示)、第一輔助開關與第二輔助開關(未顯示)的控制端電連接以輸出驅動信號驅動該三相功率因素補償轉換器。該控制電路1是以數位訊號處理器(DSP)為中心的處理單元，而DSP的主要功能是通過由內建的交/直流轉換器(A/Dconverter)讀取輸入電壓Vr、Vs與Vt，輸入電流iLr、iLs、iLt及該三相功率因素改善轉換器的一輸出電壓Vo的信號，來執行數字鎖相環(digitalphase-locked loop，簡稱DPLL)，電流參放信號，電流反饋補償，正弦脈波寬度調製(SPWM)信號及電壓反饋補償功能。而DSP其輸出的6個正弦脈波寬度調製(SPWM)信號則輸出至CPLD，CPLD再採用六階(six steps)波的方法及柔性切換(soft-switching)，即在該第一至第六主開關模塊該第二端電壓值Vdc-link為零時啟動關閉該第一至第六個主開關模塊，且在流經該第一與第二輔助開關的電流為零(即iLri＝0)時，啟閉該第一與第二輔助開關；將該六個正弦脈波寬度調製(SPWM)的信號加上零電壓檢測以柔性切換作合成而獲得六個主開關模塊及二個輔助開關的驅動信號，該信號通過由隔離驅動器的驅動IC(可以是光藕合驅動IC)去推動六個主開關模塊及二個輔助開關。
請參見圖14，其為本發明的另一較佳實施例的架構。此一架構與前述較佳實施例的不同處在於兩個輔助開關Sx1與Sx2，可以採用單向性的IGBT，而在兩個主二極體上可以使用同步整流二極體(Db1+Sb1)與(Db2+Sb2)的模式。如此可以大幅降低傳導損失，而這兩個同步整流開關可以在金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)內部二極體導通後才激活(turn on)，以確保無切換損失。
由上述的說明可知，本發明的三相功率因素補償轉換器的特點為以六階波的方法調整六個正弦脈波寬度調製訊號產生各開關的驅動訊號並利用主開關模塊處於零電壓與輔助開關處於零電流的狀態時予以啟閉，同時採用順向電壓較低的整流組件組成整流電路，且因降低切換損失而可採用較小的磁性組件。因此，本案的功率因素補償轉換器可獲得一較低的傳導損失與切換損失、較小的磁性組件尺寸、改善輸入功率因素、降低總諧波失真率、提高功率因素補償轉換器的效率以及降低主開關電壓變化率(dv/dt)、降低輔助開關電流變化率(di/dt)及降低電磁幹擾等優點。
因此，本領域技術人員通過上述的實施例的詳細敘述而做的修飾與變化，皆應屬於本發明的權利要求書的保護範圍。
權利要求
1.一種三相功率因素補償轉換器，其特徵在於包含一第一電感；一第二電感；一第三電感；一第一電容，其一端與該第一電感一端電連接，其另一端與該第二電感一端電連接；一第二電容，其一端與該第二電感該一端電連接，其另一端與該第三電感一端電連接；一第三電容，其一端與該第一電感該一端電連接，其另一端與該第三電感該一端電連接；一第一主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第一電感另一端電連接；一第二主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第二電感另一端電連接，且該第二端與該第一主開關模塊該第二端電連接；一第三主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第三電感另一端電連接，且該第二端與該第二主開關模塊該第二端電連接；一第四主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第二端與該第一電感該另一端電連接；一第五主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第四主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第二電感該另一端電連接；一第六主開關模塊，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第五主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第三電感該另一端電連接；一第一輔助開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第二端與該第三主開關模塊該第二端電連接；一第二輔助開關，具有一控制端、一第一端及一第二端，其中該第一端與該第六主開關模塊該第一端電連接，且該第二端與該第一輔助開關該第一端電連接；一第四電感，其一端與該第一輔助開關該第一端電連接；一第四電容，一端與該第四電感另一端電連接；一第五電容，一端與該第四電感該另一端電連接；一第一二極體，一陽極端與該第一輔助開關該第二端電連接及一陰極端與該第四電容另一端電連接；以及一第二二極體，一陽極端與該第五電容另一端電連接及一陰極端與該第二輔助開關該第一端電連接；其中，該轉換器的一負荷的兩端分別與該第四電容該另一端及該第五電容該另一端電連接，且該轉換器通過該第一電感至該第三電感的該一端與一市電電連接，另外該轉換器通過該第一主開關模塊至該第六主開關模塊、該第一輔助開關及該第二輔助開關的該控制端與一控制電路電連接以輸入一驅動信號，利用該等驅動信號驅動該六個主開關模塊及該兩個輔助開關，達成功率因素的改善。
2.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第一主開關模塊至該第六主開關模塊的每一開關模塊均進一步包含一開關組件、一二極體組件與一電容組件，該開關組件具有一控制端、一第一端及一第二端即分別為該第一主開關模塊至該第六主開關模塊該控制端、該第一端及該第二端，且該二極體組件一陽極端與該開關組件該第一端電連接，該二極體組件一陰極端與該開關組件該第二端電連接，另外該電容組件的兩端分別與該二極體組件該陽極端與該陰極端電連接。
3.如權利要求2所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該開關組件、該第一輔助開關與該第二輔助開關係為一金屬氧化物半導體場效應電晶體及一具有一絕緣柵雙極電晶體與一二極體並聯電連接的組合二者之一，另外該電容組件為一共振電容。
4.如權利要求2所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該電容組件為一內建電容及一外加電容二者之一。
5.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第一電感、該第二電感與該第三電感均為一升壓式電感。
6.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第一電容、該第二電容與該第三電容均為一濾波電容。
7.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第四電感為一共振電感。
8.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第四電容與該第五電容均為一電解電容。
9.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該第一輔助開關及該第二輔助開關亦可為一單向性的絕緣柵雙極電晶體；該第一二極體及該第二二極體還可為一同步整流二極體；及/或該同步整流二極體進一步包含一二極體組件以及一同步整流開關，其中該二極體組件具有一陽極端與一陰極端，且該同步整流開關具一控制端、一第一端與一第二端，該陽極端與該第一端電連接，該第二端與該陰極端電連接。
10.如權利要求1所述的三相功率因素補償轉換器，其特徵在於，其中該控制電路進一步包含一第一差動放大電路，電連接於該市電；一精密全波整流電路，電連接於該第一差動放大電路；一零交越檢測電路，電連接於該第一差動放大電路；一輸入電流；一霍爾電流傳感器，電連接於該輸入電流；一精密全波整流電路，電連接於該霍爾電流傳感器；一輸出電壓；一第二差動放大電路，電連接於該輸出電壓；一數位訊號處理器，具有一內建的交/直流轉換器，電連接於該精密全波整流電路、該零交越檢測電路、該精密全波檢測電路與該第二差動放大電路，以通過該交/直流轉換器讀取該市電一輸入電壓、該輸入電流與該輸出電壓並依據一六階波方法輸出六個正弦脈波寬度調製信號；一直流連結電壓；一零電壓檢測電路，電連接於該直流連結電壓；一複式可編程邏輯裝置，與該數位訊號處理器與該零電壓檢測電路電連接，並依據該六個正弦脈波寬度調製信號與該零電壓檢測電路以柔性切換方式作合成以獲得並輸出該等驅動訊號；以及一隔離驅動器，具一驅動晶片與複數個輸出端，與該複式可編程邏輯裝置及該數位訊號處理器電連接，其中，該驅動器輸出該等驅動訊號，並通過該驅動晶片以推動該第一至該第六主開關模塊及該第一與該第二輔助開關模塊。
全文摘要
本發明揭露了一種三相功率因素補償轉換器，該轉換器包含三個升壓式電感、六個主開關、二個輔助開關、一個共振電感、二個輸出電容、與兩個二極體，其中每一主開關進一步包含一開關組件、一二極體與一共振電容，該轉換器與一控制電路電連接，該控制電路是根據六階(six steps)波的方法，將六個正弦脈波調製信號(SPWM)加上零電壓檢測以柔性切換方式作合成，產生該第一至該第六主開關、該第一與該第二輔助開關的驅動信號，並通過驅動該六個主開關及該兩個輔助開關以達成功率因素的補償。
文檔編號H02M1/14GK1585245SQ03154820
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月20日 優先權日2003年8月20日
發明者張育銘 申請人:臺達電子工業股份有限公司