功率調節器和太陽光發電系統的製作方法

2023-05-05 13:45:46 4

專利名稱：功率調節器和太陽光發電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及將以薄膜太陽電池或燃料電池等的直流電源發電的直流功率變換為 與系統相聯的交流功率的功率調節器和使用它的太陽光發電系統。
背景技術：
近年來，正在活躍地推進從地球環境保護的觀點來看、作為無窮無盡的清潔能源 的太陽電池構成的發電系統的開發。在這樣的太陽光發電系統中，將來自太陽電池的直流 功率通過功率調節器(power conditioner)變換成與系統相聯的商用頻率的交流功率，並 且將變換後的交流功率提供給連接到商用功率系統的家庭內負載，另一方面，在這樣的交 流功率超過家庭內負載的消耗功率的情況下，有的將剩餘功率倒流向系統側。用於這樣的太陽光發電系統的功率調節器，通常具有將利用太陽電池發電的直 流功率轉換成交流功率的逆變器；以及用於與系統相聯的保護裝置。並且，在這樣的功率調 節器中存在通過絕緣變壓器將直流部和交流部電絕緣的絕緣型；以及不使用絕緣變壓器 的非絕緣型。比較這兩者，由於後者的非絕緣型與前者相比在功率轉換效率上更優越，所以 被更多地採用。在日本公開專利文獻(特開2002-10496號)公開了後者的例子。在圖20中，表示具有非絕緣型的功率調節器的太陽光發電系統的結構例。該功率 調節器36與商用電源2相聯運轉。功率調節器36具有將來自太陽電池板1的發電輸出 進行平滑的平滑電容器33 ；PWM控制的逆變器34 ；由電抗線圈(reactor)和電容器構成的 濾波器35 ；以及未圖示的控制電路。在該功率調節器36中，由平滑電容器33將來自太陽電池板1的發電輸出進行平 滑。逆變器34通過由反並聯連接了二極體的4個M0SFET等組成的開關元件37 40構成。 並且，在功率調節器36中，以18kHz左右這樣的高頻對逆變器34內的開關元件37 40進 行開關控制(使其導通/截止(0N/0FF))，從而將由平滑電容器33平滑後的太陽電池板1 的發電輸出變換成與商用功率系統同步的交流功率並輸出。功率調節器36將這樣變換後 的交流功率經由濾波器35提供給未圖示的負載，或者倒流至系統側。作為構成太陽電池板 1的太陽電池，在轉換效率上優越的結晶型太陽電池為主流。但是，還越來越使用能夠大幅降低作為原料的矽的用量並且生產工藝也簡單且能 夠大面積化的廉價的薄膜太陽電池。在由非晶矽構成的薄膜太陽電池中，已知若太陽電池 的負極側變得比地電位還低，則會發生老化。為了防止在該薄膜太陽電池中的惡化，需要將薄膜太陽電池的負極側設為地電 位。在通過絕緣變壓器電絕緣直流部和交流部的絕緣型的功率調節器中，能夠將作為直流 側的太陽電池的負極側設為地電位。但是，在功率轉換效率上優越的如圖20所示那樣的非絕緣型的功率調節器36中， 由於直流側和交流側之間的基準電位的電平不同，所以存在不能將作為功率調節器36的 輸入側的太陽電池的負極側設為地電位的課題。另一方面，在太陽電池以外的燃料電池和發電機等的直流電源中，也為了提高漏
4電等時的安全性，存在將直流電源的負極側接地的要求，但在以往的非絕緣型的功率調節 器中，難以將直流電源的負極側與交流輸出的接地電位保持同一電位。

發明內容
因此，本發明的主要目的在於，提供一種能夠將直流電源的負極側與交流電源的 接地電位保持同一電位的非絕緣型的功率調節器和使用它的太陽光發電系統。(1)本發明的功率調節器，是配置在直流電源和商用電源之間，將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所 述商用電源系統相聯的交流輸出而輸出的非絕緣型的功率調節器，其包括將所述直流輸入的負極側維持為與所述交流輸出的接地電位等效或高的電位的 電路，所述電路包括第1電路，以作為系統頻率的第1頻率對來自所述直流電源的直流電壓進行斬波， 從而生成第1方波電壓串，所述第1方波電壓串由電壓電平相對於所述直流電源的負極側 電位即第1基準電位在正側變化的多個方波電壓構成；第2電路，將所述第1方波電壓串的電位設為第2基準電位，以比所述第1頻率高 規定倍的第2頻率對所述第1電路的輸出進行斬波，從而生成第2方波電壓串，所述第2方 波電壓串由電壓電平以比所述正側的第1方波電壓串低的電壓、且相對於所述第2基準電 位在負側變化的多個方波電壓構成，並且，通過將所述第1、第2方波電壓串相加而生成第3 方波電壓串，所述第3方波電壓串的電壓相對於所述第1基準電位在其正負兩側交替地以 正弦波狀地變化；以及第3電路，以由與所述正弦波電壓之差分的正負對應的定時所決定的第3頻率，對 所述第3方波電壓串進行斬波並進行充放電，並以比所述第3頻率還高的PWM頻率對該充 放電輸出進行PWM控制，以校正所述第3方波電壓串與所述正弦波電壓之差分，從而通過所 述第3方波電壓串和所述PWM輸出而生成相對於所述第1基準電位在正負兩側連續變化的 正弦波電壓，並輸出到負載側。直流電源是指，太陽能電池、燃料電池、風力發電、發電機等的產生直流功率的電 源。與接地電位等效不僅包括將直流輸入的負極側直接接地的情況，還包括在電路上設為 與接地電位大致相等的電位而不直接接地的情況。這裡，方波沒必要是上升、下降波形完整的方波，還可以通過充放電而在上升、下 降波形中包含少量的鈍化等。在正負兩側交替地以正弦波狀地變化是指，正(一側)側的 方波電壓與負(另一側)側的方波電壓相對於基準電位，交替地以一定的周期出現的情況， 優選方波的周期與正弦波的周期一致。為得到與第3方波電壓串之差分的正弦波電壓，優 選成為功率變換的目標的正弦波電壓、即正弦波電壓的目標值(指令值)。根據本發明的功率調節器，由於具有將直流輸入的負極側維持與交流輸出的接地 電位等效或高的電位的電路，所以在非絕緣型的功率調節器中，能夠將直流電源的負極側 維持與接地電位等效的電位，由此，能夠將直流電源的負極側大致相等於交流側的接地電 位，所以能夠提高漏電等時的安全性。進而，在直流電源為薄膜太陽電池的情況下，能夠將 薄膜太陽電池的負極側維持與接地電位等效或高的電位，所以能夠防止老化。
此外，通過第1、第2電路，生成相對於作為第1基準電位的直流電源的負極側電 位，在正負兩側交替地以正弦波狀地變化的第3方波電壓串，並根據該第3方波電壓串，生 成相對於直流電源的負極側電位，在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，所以能夠使直流 側的負極側電位和交流側的正弦波電壓的零電位相同，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的 該功率調節器中，能夠將直流電源的負極側設為與接地電位等效的電位。進而，在第1 第3電路中的斬波頻率、即開關元件的開關頻率能夠與在正弦波的 正或負的半個周期中生成多個方波電壓串的以往的PWM控制的逆變器的開關頻率相比非 常低，能夠降低開關損耗並且可作為開關元件而選擇導通損耗少的元件。進而，在第3電路中，對在正負兩側交替地變化的第3方波電壓串和正弦波電壓之 差分電壓進行PWM控制，所以成為與以往的PWM控制的通過逆變器進行開關的電壓相比低 電壓的開關，能夠降低開關損耗。因此，與以往的逆變器相比，能夠提高功率轉換效率。(2)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，直流側即所述直流輸入的負極側接地。在本發明中，通過第1、第2電路，生成相對於作為第1基準電位的直流電源的負 極側電位，在正負兩側交替地以正弦波狀地變化的第3方波電壓串，並根據該第3方波電壓 串，生成相對於直流電源的負極側電位，在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，所以能夠將 直流側的負極側電位和交流側的正弦波電壓的零電位相同。其結果，如本實施方式那樣，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的該功率調節器中， 能夠將直流電源的負極側接地。由此，能夠提高漏電等時的安全性，並且在直流電源為薄膜 太陽電池的情況下，能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比地電位還低而老化。(3)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，所述商用電源具有被接地的布線，所述第1電路和所述第2電路以及所述第3電路配置在所述直流輸入與所述商用 電源之間。作為具有被接地的布線的商用電源，有中性點接地的Y型三相商用電源，或者A 連接的三相商用電源、單相三線的商用電源、單相的商用電源中一個布線接地的商用電源寸。在該實施方式中，能夠進行涉及具有被接地的布線的各種商用電源的運用。(4)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，所述商用電源是中性點接地的Y型三相商用電源，該功率調節器將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所述三相商用電源的各 相系統相聯的三相交流功率，並將該三相交流功率作為所述交流輸出而輸出，通過將直流側即所述直流電源的負極側連接到交流側即所述Y型三相商用電源 的中性點而接地。根據該實施方式，生成相對於直流電源的負極側電位，在正負兩側交替地以正弦 波狀地變化的第3方波電壓串，並根據該第3方波電壓串，生成相對於直流電源的負極側電 位，在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，所以能夠使直流側即直流電源的負極側電位和 交流側即正弦波電壓的零電位相同，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的該功率調節器中， 能夠將直流側即直流電源的負極側接地。
由此，能夠提高漏電等時的安全性。進而，在直流電源為薄膜太陽電池的情況下， 能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比地電位還低而老化。此外，若將直流電源的負極側和Y型三相商用電源的中性點的雙方都接地，則異 常接地(地絡)電流分為布線和地的雙方流過，所以不能充分發揮異常接地檢測功能。在 本實施方式中，由於不是將直流電源的負極側直接接地，而是連接到Y型三相商用電源的 中性點，經由該中性點而間接地接地，所以充分地發揮異常接地檢測功能，在操作者等接觸 到直流輸入的正極側時，可進行檢測異常接地電流而切斷電路的保護動作，能夠防止操作 者等的觸電。另外，在本實施方式中，也可以包括檢測漏電的漏電檢測電路；以及在通過該漏 電檢測電路檢測出漏電時，切斷漏電的切斷電路。這樣，由於不是將薄膜太陽電池的負極側 直接接地，而是連接到三相商用電源的中性點，經由該中性點而間接地接地，所以充分地發 揮異常接地檢測功能，在操作者等接觸到薄膜太陽電池的正極側時，檢測漏電電流而通過 切斷電路切斷電路，能夠防止操作者等的觸電。(5)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，直流側即所述直流輸入的負極側直接接地。在本發明中，生成相對於直流電源的負極側電位，在正負兩側交替地以正弦波狀 地變化的第3方波電壓串，並根據該第3方波電壓串，生成相對於直流電源的負極側電位， 在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，所以能夠使直流側即直流電源的負極側電位和交流 側即正弦波電壓的零電位相同。因此，如本實施方式那樣，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的該功率調節器中，能 夠將直流側即直流電源的負極側接地。由此，能夠提高漏電等時的安全性。進而，在直流電 源為薄膜太陽電池的情況下，能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比地電位還低而老 化。此外，直流側即直流電源的負極側和商用電源的一個布線分別接地，所述負極側 和被接地的所述布線可以不連接，所以即使起因於系統電壓的失真等而在所述布線中產生 三次諧波等的高次諧波，在該功率調節器的內部電路中也不會流過高次諧波電流，所以能 夠防止因高次諧波電流引起的內部電路的燒損等。(6)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，所述商用電源是中性點接地的Y型三相商用電源，該功率調節器將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所述Y型三相商用電源 的各相系統相聯的三相交流功率，並將該三相交流功率作為所述交流輸出而輸出，所述第1電路和所述第2電路以及所述第3電路配置在所述直流輸入與所述Y型 三相商用電源之間，直流側即所述直流輸入的負極側是接地電位。根據該實施方式，生成相對於直流電源的負極側電位，在正負兩側交替地以正弦波狀地變化的第3方波電壓串，並根據該第3方波電壓串，生成相對於直流電源的負極側電 位，在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，所以能夠使直流側即直流電源的負極側電位和 交流側即正弦波電壓的零電位相同，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的該功率調節器中， 能夠將直流側即直流電源的負極側接地。
由此，能夠提高漏電等時的安全性。進而，在直流電源為薄膜太陽電池的情況下， 能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比地電位還低而老化。即使直流電源的負極側不直接接地，負極側的電位也與Y型三相商用電源的各相 平衡的中性點的電位大致相同，所以實質上與接地的情況相同。此外，可以將直流電源的負 極側不直接接地，所以充分發揮異常接地檢測功能。因此，在操作者等接觸到直流輸入的正 極側時，可進行檢測異常接地電流而切斷電路的保護動作，能夠防止操作者等的觸電。此外，直流電源的負極側和Y型三相商用電源的中性點也可以不連接，所以即使 在所述中性點中產生了三次諧波等的高次諧波，高次諧波電流也不會流過該功率調節器的 內部電路，所以能夠防止因高次諧波電流引起的內部電路的燒損等。(7)在本發明的功率調節器的一個實施方式中，所述第1電路包括將兩個第1、第2開關元件串聯連接而成的第1開關電路，所述第1開關電路並聯連接到在直流電源的正負兩極之間連接的第1電容器，所述第1、第2開關元件以所述第1頻率交替地導通/截止，所述第2電路包括第2電容器和第2開關電路的並聯連接電路，所述並聯連接電路的並聯連接一側連接到所述第1、第2開關元件的串聯連接部 分，所述第2開關電路通過將兩個第3、第4開關元件串聯連接而成，所述第3、第4開關元件以所述第2頻率交替地導通/截止，所述第3電路包括第3開關電路和第3電容器的並聯連接電路，並且包括並聯連 接到所述並聯連接電路的第4開關電路，所述第3開關電路通過將兩個第5、第6開關元件串聯連接而成，所述第5、第6開關元件的串聯連接部分連接到所述第3、第4開關元件的串聯連 接部分，所述第5、第6開關元件以所述第3頻率交替地導通/截止，所述第4開關電路通過將兩個第7、第8開關元件串聯連接而成，將所述第7、第8開關元件以比所述第3頻率還高的PWM頻率進行PWM控制。根據該實施方式，在第1電路中，生成相對於直流電源的負極側電位即第1基準電 位在正側變化的第1方波電壓串，在第2電路中，生成相對於所述第1方波電壓串的電位即 第2基準電位在負側變化的第2方波電壓串，並且，將第1、第2方波電壓串相加，從而生成 相對於所述第1基準電位，以正弦波狀地交替地在正負兩側變化的第3方波電壓串，在第3 電路中，根據所述第3方波電壓串，生成相對於所述第1基準電位在正負連續地變化的正弦 波電壓，所以能夠使作為直流側的直流電源的負極側電位和作為交流側的正弦波電壓的零 電壓相同，在不使用絕緣變壓器的非絕緣型的該功率調節器中，能夠將直流電源的負極側 接地。(8)在本發明太陽光發電系統，包括本發明的功率調節器中的上述實施方式(2)；以及作為所述直流電源的薄膜太陽電池。根據本發明的一個實施方式的發電系統，在非絕緣型的功率調節器中，由於能夠 將直流側即薄膜太陽電池的負極側接地，所以能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比接地電位低而老化。此外，由於能夠與以往例子的功率調節器相比，提高功率調節器的功率轉換效率， 所以能夠提高發電系統的效率。根據本實施方式，在非絕緣型的功率調節器中，能夠將直流電源的負極側維持與 接地電位等效的電位，由此，能夠將直流電源的負極側與交流側的接地電位大致相等，所以 能夠提高漏電等時的安全性。進而，在直流電源為薄膜太陽電池的情況下，能夠將薄膜太陽 電池的負極側維持與接地電位等效或高的電位，從而防止老化。此外，根據本實施方式，能夠提高在漏電時等的安全性，並且在直流電源為薄膜太 陽電池的情況下，能夠防止薄膜太陽電池的負極側電位變得比接地電位低而老化。


如果理解之後說明的實施方式則會清楚本發明除此以外的目的，在所附的權利要 求中也明示。並且，未在本說明書中觸及的很多的利益，如果實施該發明，則會使本領域技 術人員想到。圖1是本發明的實施方式的太陽光發電系統的結構圖。圖2(A) 圖2(D)是用於圖1的功率調節器的動作說明的圖。圖3(A) 圖3(B)是用於說明圖1的第1斬波(chopper)電路的動作原理的圖。圖4(A) 圖4(D)是用於說明圖1的第2斬波電路的動作原理的圖。圖5是用於說明圖1的第3斬波電路的動作原理的圖。圖6(A) 圖6(B)是表示圖5的各個部分的電壓波形的圖。圖7(A) 圖7(C)是表示輸入電壓為800V時的各個部分的電壓的圖。圖8(A) 圖8(C)是表示輸入電壓為520V時的各個部分的電壓的圖。圖9(A) 圖9(F)是表示圖1的各個部分的波形的圖。圖10是單相3線時的結構圖。圖11是三相3線時的結構圖。圖12是三相4線時的結構圖。圖13是表示本實施方式和以往方式的特性的圖。圖14是圖13的以往方式的結構圖。圖15用於說明操作員的觸電的圖。圖16是用於說明將太陽電池的負極側和商用電源的中性點共同接地時的電流的 流向的圖。圖17是本發明的其它實施方式的結構圖。圖18是本發明的進一步其它實施方式的結構圖。圖19是本發明的其他實施方式的結構圖。圖20是以往例子的結構圖。
具體實施例方式圖1是本發明的一個實施方式中的太陽光發電系統的結構圖，表示單相2線時的 結構。該實施方式的太陽光發電系統具有太陽電池板1 ；以及將來自太陽電池板1的直流功率轉換為交流功率，與商用電源相聯運轉的功率調節器3。太陽電池板1其構成為，將多個太陽電池模塊串聯或並聯連接，獲得所需要的發 電功率。該實施方式的太陽電池板1由非晶矽製成的薄膜太陽電池構成。該實施方式的功 率調節器3是不具有絕緣變壓器的非絕緣型無變壓器的功率調節器。該功率調節器3具有 作為平滑電容器的第1電容器4 ；第1 第3斬波電路5 7 ；噪聲濾波器8 ；以及測量各個 部分的電壓等來控制各個斬波電路5 7的控制電路9。第1 第3斬波電路5 7以及 控制電路9構成與太陽電池板1級聯(cascade)連接的斬波變換器。太陽電池板1的負極 側接地。在圖1中所示的(a)點是地(ground)，該地的電壓為0。(b)點是太陽電池板1的 正極側。在太陽電池板1的正負兩極間，並聯連接第1電容器4。第1斬波電路5並聯連接到第1電容器4。第1斬波電路5包含串聯連接的第1 開關元件、第2開關元件10、11兩個開關元件。在第1開關元件、第2開關元件10、11上， 分別反並聯連接二極體。第1斬波電路5由第1開關元件、第2開關元件10、11這兩個開 關元件構成第1開關電路。在第1斬波電路5中，第1開關元件、第2開關元件10、11，根據來自控制電路9 的柵極信號，以與系統頻率、例如50Hz相同的第1頻率f1;交替地被進行導通/截止控制。 這些第1開關元件、第2開關元件10、11，與第2斬波電路、第3斬波電路6、7的開關元件 12 17同樣，例如以N溝道MOSFET構成。另外，開關元件不限於M0SFET，也可以是IGBT、 電晶體等其它開關元件。
第2斬波電路6包含第2電容器18 ；以及將反並聯連接了二極體的第3開關元 件、第4開關元件12、13兩個開關元件串聯連接而成的第2開關電路。第2電容器18和第 2開關電路相互並聯連接。第3開關元件、第4開關元件12、13，根據來自控制電路9的柵 極信號，以第1頻率的2倍的頻率即第2頻率f2，例如100Hz，被交替地進行導通/截止 控制。在該第2斬波電路6中，第2電容器18和第2開關電路的並聯連接一端側，連接 到在第1斬波電路5中、第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部。在圖1中，由 (c)表示該連接點。在圖1中，(c)、(d)相當於第2電容器18的兩電容器電極側。第3斬波電路7包括將反並聯連接了二極體的第5開關元件、第6開關元件14、 15兩個開關元件串聯連接而成的第3開關電路；第3電容器19 ；以及將反並聯連接了二極 管的第7開關元件、第8開關元件16、17兩個開關元件串聯連接而成的第4開關電路。在 第3斬波電路7中，這些第3開關電路、第3電容器19以及第4開關電路相互並聯連接。在 圖1中，分別用(f)、(g)表示這些電路的並聯連接一端側和另一端側。第3電容器19的兩 電容器電極側相當於該(f)、(g)。第5開關元件、第6開關元件14、15根據來自控制電路9的柵極信號，以第1頻率 f的3倍的頻率即第3頻率f3，例如150Hz，被交替地進行導通/截止控制。第7開關元件、 第8開關元件16、17，根據來自控制電路9的柵極信號，以高頻率f4例如18kHz被進行PWM 控制。第3斬波電路7的第5開關元件、第6開關元件14、15的串聯連接部連接到第2斬 波電路6的第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部。在圖1中，用(e)表示該連 接點。另外，在第3斬波電路7的第7開關元件、第8開關元件16、17的串聯連接部上，連接由電抗線圈20和第4電容器21構成的噪聲濾波器8。在圖1中，用(h)表示該連接點。 在該噪聲濾波器8上連接有未圖示的負載以及商用電源2。控制電路9經由未圖示的差動放大電路等測量系統電壓Vs以及系統電流Is，與以 往同樣地，計算與商用電源2的系統頻率同步的正弦波狀的目標電壓的指令值V*，並且經由 未圖示的差動放大電路等，測量第1 第3電容器4、18、19的兩端的電壓Vdl、Vd2、Vd3，生 成用於控制各個斬波電路5 7的柵極信號。所述電壓Vdl是以作為地的(a)點電壓為基準，在(b)點出現的太陽電池板1的 直流輸出電壓。電壓Vd2是在以第2斬波電路6的第2電容器18的一個電容器電極點(d) 為基準的、另一個電容器電極點(c)的充電電壓。電壓Vd3是在以第3斬波電路7的第3 電容器19的一個電容器電極點(f)為基準的、另一個電容器電極點(g)的充電電壓。圖2是用於說明該實施方式的各個斬波電路5 7的動作的概略的圖，圖2㈧是 圖1的主要部分的結構圖，圖2(B) (D)分別表示圖2(A)中的電壓V1、V2、V3，在圖2(B)、 圖2 (C)中，以細實線表示與上述的系統同步的正弦波狀的目標電壓的指令值V*的波形。
所述電壓Vl是以作為地的(a)點的電位為第1基準電位的第1斬波電路5的第1 開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點的電壓。電壓V2是以所述(c)點的 電位為第2基準電位的第2斬波電路6的第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接 部即(e)點的電壓。電壓V3是以作為第3斬波電路7的第5開關元件、第6開關元件14、 15的串聯連接部的(e)點為基準的第7開關元件、第8開關元件16、17的串聯連接部即(h) 點的電壓。在第1斬波電路5中，在與商用電源2的系統頻率相同的50Hz的情況下，以與系 統頻率相同的50Hz的第1頻率，對第1開關元件、第2開關元件10、11交替地進行導通 /截止控制。由此，第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點的電壓VI， 如圖2(B)所示，為由在正側上升的多個方波電壓構成的第1方波電壓串。該電壓Vl的方 波的電壓電平為太陽電池板1的正極側直流輸出電壓Vdl。在第2斬波電路6中，以作為第1頻率的2倍的頻率的IOOHz的第2頻率f2， 對第3開關元件、第4開關元件12、13交替地進行導通/截止控制。由此，如圖2(C)所示， 作為第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部的(e)點的電壓V2成為以第1開關 元件、第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點為第2基準，由在負側下降的多個方波電 壓構成的第2方波電壓串。該電壓V2的方波的電壓電平被控制成為直流輸出電壓Vdl的 1/2。該第2斬波電路6的第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部即(e)點 的電壓V2，在以作為地的(a)點為基準的情況下，即以第1基準電位為基準的情況下，如後 述的圖4(D)所示，為將(a)-(c)點間的電壓Vl和(c)-(e)點間的電壓V2合計得到的、與 正負交替變化的正弦波狀對應的階梯狀波形的電壓V1+V2。該階梯狀的電壓V1+V2與在圖 4(D)以細實線所示的上述正弦波狀的目標電壓的指令值V*同步，正負交替變化。在第3斬波電路7中，以第1頻率的3倍的頻率即150Hz的第3頻率f3對第5 開關元件、第6開關元件14、15交替進行導通/截止控制，並且以18kHz的頻率f4對第7開 關元件、第8開關元件16、17進行PWM控制，以補償該階梯狀波形的電壓V1+V2和正弦波狀 的目標電壓的指令值壙的差電壓。
由此，圖2(A)的第3斬波電路7的第7開關元件、第8開關元件16、17的串聯連 接部即(h)點的電壓V3，在以第5開關元件、第6開關元件14、15的串聯連接部即(e)點為 基準，以PWM的平均值表示時，如圖2 (D)所示，成為與階梯狀波形的電壓V1+V2和正弦波狀 的目標電壓的指令值壙的差電壓對應的電壓。因此，第3斬波電路6的第7開關元件、第8開關元件16、17的串聯連接部即(h) 點的電壓V3，在以作為地的(a)點的第1基準電位為基準的情況下，成為對應於與商用電源 2同步的目標電壓的指令值V*的正弦波狀的電壓。以下，進一步詳細說明第1 第3斬波電路5 7的動作原理。圖3是用於說明 第1斬波電路5的動作原理的圖，圖3㈧表示太陽電池板1、第1電容器4以及第1斬波電 路5，圖3(B)表示(a)-(c)間電壓VI。特別地，在圖3(B)中，以細實線表示正弦波狀的目 標電壓的指令值壙。太陽電池板1的正極側即(b)點，出現以作為地的(a)點的電位為第1基準電位， 由第1電容器4平滑後的太陽電池板1的直流輸出電壓Vdl。在第1斬波電路5中，直流輸出電壓Vdl，通過以50Hz的第1頻率f i被交替進行 導通/截止控制的第1開關元件、第2開關元件10、11，被進行斬波。在第1開關元件10導 通、第2開關元件11截止時，在第1斬波電路5的第1開關元件、第2開關元件10、11的串 聯連接部即(c)點出現(b)點電壓即第1電容器4的充電電壓Vdl。在第1開關元件10截止、第2開關元件11導通時，在第1斬波電路5的第1開關 元件、第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點出現(a)點的地電壓。因此，如上述那樣，第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點的 電壓VI，如圖3(B)所示，為由以地電位為第1基準電位在正側上升的多個方波電壓構成的 第1方波電壓串。該電壓Vl是以太陽電池板1的負極側即(a)點為基準的第1開關元件、 第2開關元件10、11的串聯連接部即(c)點的電壓，方波的電壓電平為太陽電池板1的直 流輸出電壓Vdl例如800V。在該第1斬波電路5中，生成相位與系統的電壓一致的方波電壓串，所以能夠輸出 有效功率。圖4是用於說明第2斬波電路6的動作原理的圖，圖4㈧表示第1斬波電路5以 及第2斬波電路6，圖4(B)表示電壓VI，圖4(C)表示電壓V2，圖4(D)表示電壓V1+V2，圖 4(B) 圖4(D)用細實線一起表示正弦波狀的目標電壓的指令值V*。在第2斬波電路6中，圖4(B)所示的(c)點的電壓VI，通過以IOOHz的第2頻率f2被交替進行導通/截止控制的第3開關元件、第4開關元件12、13，被進行斬波。在第3 開關元件12導通、第4開關元件13截止時，作為第3開關元件、第4開關元件12、13的串 聯連接部的(e)點，與作為第1斬波電路5的第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連 接部的(c)點為相同電位，在第3開關元件12截止、第4開關元件13導通時，作為第3開 關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部的(e)點的電位與(c)點的電位相比更加為負。 因此，作為第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部的(e)點的電壓V2，如上述那 樣，以作為第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部的(c)點的電位為第2基準電 位，如圖4(C)所示，成為由在負側下降的多個方波電壓構成的第2方波電壓串。另外，在第1斬波電路5的第1開關元件10導通、第2開關元件11截止時，通過第2斬波電路6的第3開關元件12截止、第4開關元件3導通，第2電容器18被充電。另 夕卜，在第1斬波電路5的第1開關元件10截止、第2開關元件11導通時，通過第2斬波電 路6的第3開關元件12截止、第4開關元件13導通，第2電容器18的充電電荷經由那些 導通的開關元件11、13放電。這樣，如圖4(C)所示，第2電容器18交替地重複在充電期間 Tl的充電和在放電期間T2的放電，生成以(c)點的第2基準電位為基準，在負側下降的方 波電壓。該方波電壓電平Vd2為太陽電池板1的直流輸出電壓Vdl的1/2 (Vd2 = -Vdl/2)， 例如400V。所述電壓V2是以作為第1開關元件、第2開關元件10、11的串聯連接部的(c)點 為基準的、作為第3開關元件、第4開關元件12、13的串聯連接部的(e)點的電壓。因此， 在第2斬波電路6中，以作為地即太陽電池板1的負極側的(a)點的電位為第1基準電壓， 在(e)點出現將圖4(B)的(a)-(c)點間電壓Vl和圖4(C)的(c)-(e)點間電壓V2合計得 到的、圖4(D)所示的與正弦波狀的目標電壓的指令值V*的變化對應地正負交替變化的階 梯狀波形的電壓V1+V2。在該第2斬波電路6中，由於生成在負側下降的方波電壓串，所以 能夠除去偶數次的高次諧波，並能夠以相等的功率反覆充電和放電，所以原理性的有效功 率為零。另外，充放電通過後述的圖9(C)的系統電流Is流過第2電容器18而進行。在圖 9(C)的系統電流Is為正時，在圖4(C)的Tl的期間，第2電容器18以正弦波電流充電。因 此，在實際的動作中，在Tl期間，V2逐漸減少。同樣地，在圖9(C)的系統電流Is為負時， 在圖4(C)的T2期間，第2電容器18以正弦波電流放電。因此，在實際的動作中，在T2期 間，V2逐漸增加。圖5是用於說明第3斬波電路7的動作原理的圖，圖6 (A)表示所述階梯狀波形 的電壓V1+V2的圖，圖6(B)表示以作為第5開關元件、第6開關元件14、15的串聯連接部 (e)點為基準，以PWM的平均值表示作為第7開關元件、第8開關元件16、17的串聯連接部 的(h)點的電壓V3的圖，圖6(A)用細實線一起表示正弦波狀的目標電壓的指令值V*。第5開關元件、第6開關元件14、15在與圖6(A)所示的(e)點的階梯狀波形的電 壓V1+V2和正弦波狀的目標電壓的指令值V*的差電壓的正負對應的定時，被進行導通/截 止控制。其結果，上述電壓V1+V2在該導通/截止控制的定時，對第3電容器19充放電。換而言之，在電壓V1+V2>E弦波狀的目標電壓的指令值V*的關係式成立時，差 電壓為正，第5開關元件14被控制為導通、第6開關元件15被控制為截止的結果，電壓 V1+V2被充電到第3電容器19。另一方面，在電壓V1+V2<E弦波狀的目標電壓的指令值V*的關係式成立時，差 電壓為負，第5開關元件14被控制為截止、第6開關元件15被控制為導通的結果，對第3 電容器19充電了的電壓被放電。上述差電壓的大小關係的周期，為作為第3頻率f3的150Hz，結果，第5開關元件、 第6開關元件14、15以該第3頻率f3被交替進行導通/截止控制。進而，在第3斬波電路7中，以校正電壓V1+V2和正弦波狀的目標電壓的指令值N*之間的差電壓的佔空比，以比第1頻率高數百倍的頻率即18kHz的第4頻率f4對第7開 關元件、第8開關元件16、17進行PWM控制。由此，在第7開關元件、第8開關元件16、17 的串聯連接部即(h)點，如圖6(B)所示，出現與階梯狀波形的電壓V+V2和正弦波狀的目標電壓的指令值f之間的差電壓對應的電壓V3。該電壓V3表示PWM的平均值，該電壓V3是 以作為第5開關元件、第6開關元件14、15的串聯連接部的(e)點為基準的、作為第7開關 元件、第8開關元件16、17的串聯連接部的(h)點的電壓。因此，在第3斬波電路7中，以作為地即太陽電池板1的負極側的(a)點的第1基 準電位為基準，在作為第7開關元件、第8開關元件的16、17的串聯連接部的(h)點，出現 將圖6(A)所示的(a)-(e)點間電壓V1+V2和圖6 (B)所示的(e)-(h)點間電壓V3合計得 到的、與圖6(A)的細實線所示的功率系統頻率的變化同相的正弦波狀的目標電壓的指令
值V*。在該第3斬波電路7中，以系統頻率的3倍的頻率進行斬波，並且去除與正弦波電 壓之間的差分，所以能夠抑制第3次以上的高次諧波。接著，進一步詳細說明圖1的控制電路9進行的各個斬波電路5 7的斬波控制。 控制電路9通過對第1斬波電路5的第1開關元件、第2開關元件10、11的柵極信號，控制 上述圖3(B)的在正側上升的多個方波電壓的脈衝寬度。 即，進行控制以使第1斬波電路5 的輸出電壓的基本波分量與系統電源的基本波電壓一致，方波電壓的脈衝寬度δ，例如控 制為以下式算出的值。6=sin"' { ( Λ/_2πΥ) / ( 2Vdl ) }這裡，V是系統電源的電壓Vs的有效值。將該脈衝寬度δ調整Δ δ i時，能夠增減基本波電壓，所以對測量出的上述電壓 Vd3和該目標值Vd3*的誤差乘以係數，計算該Δ δ10控制電路9通過對第2斬波電路6的第3開關元件、第4開關元件12、13的柵極信 號進行控制，使得上述圖4(C)所示的電壓Vd2成為第1斬波電路5的電壓Vdl的1/2。即， 第2斬波電路6的第3開關元件、第4開關元件通過柵極信號被進行導通/截止控制時，如 上述那樣，第2電容器18反覆進行充電和放電，生成圖4(C)所示的在負側下降的多個方波 電壓串，但是充電期間Tl、即與充電對應的方波的脈衝寬度，與從第1斬波電路5輸出的方 波的脈衝寬度相同，放電期間T2、即與放電對應的方波的脈衝寬度，是將與充電對應的方波 的脈衝寬度微調了 Δ δ 2的脈衝寬度。對測量出的電壓Vd2和作為目標的電壓Vd2*之間的誤差乘以係數值來計算該 Δδ2。使作為該目標的電壓Vd2*為測量出的電壓Vdl的1/2的電壓。控制電路9根據太 陽電池板1的發電輸出的變動如上述那樣控制方波電壓的脈衝寬度。圖7以及圖8表示來自太陽電池板1的輸入電壓Vdl變動時的正側以及負側的方 波電壓V1、V2的仿真波形。圖7表示輸入電壓Vdl為800V的情況，圖8表示輸入電壓Vdl 為520V的情況。圖7(A)、圖8㈧表示正弦波狀的目標電壓的指令值壙。圖7(B)、圖8(B)表示第 1斬波電路5的正側的電壓VI。圖7(C)、圖8(C)表示第2斬波電路6的負側的電壓V2。可知輸入電壓Vdl變低時，圖8⑶所示的正側的方波以及圖8(C)所示的負側的 方波的任意一個脈衝寬度都控制得比圖7寬。另外，控制電路9在對應於上述圖6(A)所示的階梯波狀的電壓V1+V2和正弦波狀 的目標電壓的指令值壙之間的差電壓的正負的定時，對第3斬波電路7的第5開關元件、 第6開關元件14、15交替進行導通/截止控制，進而，以校正所述差電壓的佔空比，以高頻率對第7開關元件、第8開關元件16、17進行PWM控制，如上述那樣，生成目標電壓的指令 值壙的正弦波電壓。圖9是表示圖1的各個部分的仿真波形，都以地為基準。圖9(A)是系統電壓Vs， 圖9 (B)是第3斬波電路7的輸出電壓V，圖9(C)是系統電流Is，圖9(D)是電壓Vl以及 V2 (虛線)，圖9 (E)是電壓V3，圖9 (F)是電壓Vd2以及Vd3 (虛線)。在該實施方式中，通過第2斬波電路6，將太陽電池板1的負極側作為基準電位而 產生負側電壓，且來自太陽電池面板1的直流和轉換之後的交流的基準電位相同，所以能 夠將太陽電池板1的負極側設為地電位，在轉換效率上優越的非絕緣型的功率調節器中， 能夠將薄膜太陽電池的負極側設為地電位，能夠防止由非晶矽構成的薄膜太陽電池的惡 化。此外，在本實施方式中，如上所述那樣，第1斬波電路5的第1開關元件、第2開關 元件10、11，例如以50Hz的第1頻率對800V的電壓進行開關(switching)，第2斬波電 路6的第3開關元件、第4開關元件12、13例如以IOOHz的第2頻率f2對400V的電壓進 行開關，第3斬波電路7的第5開關元件、第6開關元件14、15例如以150Hz的第3頻率f3 對260V的電壓進行開關。即，這些開關元件10 15與以往的功率調節器的PWM控制的逆 變器的PWM頻率相比，以相當低的頻率進行開關。另外，第3斬波電路7的第7開關元件、第8開關元件16、17，以18kHz的高頻率對 階梯波狀的電壓V1+V2和正弦波狀的目標電壓的指令值V*的差電壓即260V左右的電壓進 行PWM控制。即與以往的功率調節器的PWM控制的逆變器相比，第7開關元件、第8開關元 件16、17對低電壓進行開關。像這樣，與以往的PWM控制相比，第1 第3斬波電路5 7的第1 第6開關元 件10 15以相當低的頻率進行開關，所以能夠降低開關損耗，並且能夠選擇導通損耗低的 開關元件和廉價的開關元件，另一方面，與以往的PWM控制相比，第3斬波電路7的第7開 關元件、第8開關元件16、17對低電壓進行開關，所以能夠降低開關損耗。由此，與以往例 的非絕緣型的功率調節器相比，能夠提高功率調節器3的功率轉換效率。在上述實施方式中，雖應用於單相2線的情況進行了說明，但是作為本發明的其 它實施方式，可應用於如圖10所示的單相3線、圖11所示的△型三相3線，或者圖12所 示的Y型三相4線。在該圖12中，在太陽電池板1和中性點2a接地的Y型三相的商用電 源2的各相之間，分別設置了上述的第1 第3斬波電路5 7以及噪聲濾波器8。圖13是將圖15所示的三相4線時的本實施方式、和圖14所示的以往方式的特性 進行比較表示的圖，橫軸表示輸出功率(W)，縱軸表示效率(％ )。在該圖中，實線表示本實 施方式的特性，粗實線表示將SJ(super junction ；超級結)MOSFET作為開關元件使用時的 特性，細實線表示將IGBT作為開關元件使用時的特性，虛線表示以往方式的特性。另外，該圖13表示系統線間電壓400V、輸入電壓570V的情況。另外，以往方式的 裝置如圖14所示那樣，是具有電抗線圈28、二極體29、升壓電路32、平滑電容器41以及PWM 控制的逆變器42的、非絕緣型的功率調節器。升壓電路32包含IGBT 30和開關31。如圖 13所示，可知在本實施方式中，與以往方式相比，效率提高了。在上述的各個實施方式中，由於將直流側、即作為太陽電池板1的負極側的a點接 地，所以例如圖15所示那樣，操作員50等接觸到作為直流的正極側的b點，則會觸電。
在非絕緣型的功率調節器中，具有檢測異常接地而切斷電路來保護的異常接地檢 測功能。但是，若將直流側即太陽電池板1的負極側a和交流側即三相商用電源2的中性 點2a共同接地，則如圖16所示那樣，異常接地電流如實線的箭頭A所示那樣流過布線，另 一方面，如虛線的箭頭B所示那樣分支而流到地。因此，不能充分發揮用於檢測流過布線的 異常接地電流的異常接地檢測功能，不能對操作員觸電進行保護。因此，此時，需要例如在太陽電池板1的負極側的接地部分設置熔絲(fuse)的、用 絕緣部件來覆蓋保護，以使操作員不能不經意地接觸到正極側。圖17表示本發明的其他實施方式，對於對應於上述的圖12的部分賦予相同的參 考標號。在該實施方式中，不將直流側即太陽電池板1的負極側(a)直接接地，而是將負極 側連接到交流側即Y型三相商用電源2的中性點2a，從而間接地接地。根據本實施方式，由於不將太陽電池板1的負極側直接接地，所以若操作員50接 觸到直流側的正極側b，則能夠通過異常接地檢測功能而保護操作者50。即，若操作員50 接觸到直流側的正極側b，則通過作為漏電檢測電路的零相變流器ZCT51檢測用虛線的箭 頭C表示的異常接地電流，上述的控制電路9基於ZCT51的檢測輸出，將作為切斷電路的繼 電器52開路而切斷電路，並且停止功率轉換動作。此外，太陽電池板1的負極側(a)經由 交流側即三相商用電源2的中性點2a而接地，所以能夠防止薄膜太陽電池的惡化。圖18表示本發明的其他實施方式，對於對應於上述的圖12的部分賦予相同的參 考標號。如上述的圖16所示那樣，將直流側即太陽電池板1的負極側和交流側即三相商用 電源2的中性點2a共同接地，則因系統側的電壓的失真等而在中性點2a中產生了高次諧 波的情況下，高次諧波電流如虛線的箭頭B所示那樣對地流過，並且如實線的箭頭A所示那 樣，流過功率調節器的內部，存在燒損內部電路的顧慮。因此，在本實施方式中，如圖18所示那樣，將直流側即太陽電池板1的負極側(a) 和交流側即三相商用電源2的中性點2a分別接地，並且不連接兩者。這樣，高次諧波電流 如虛線的箭頭D所示那樣對地流過，不會燒損功率調節器的內部電路。圖19表示本發明的其他實施方式，對於對應於上述的圖12的部分賦予相同的參 考標號。在該實施方式中，沒有將直流側即太陽電池板1的負極側(a)接地。由於即使沒 有接地，太陽電池板1的負極側(a)也與商用電源2的三相平衡的中性點2a的電壓大致相 等，所以大致成為地電位。根據該實施方式，由於沒有將直流側即太陽電池板1的負極側(a)接地，所以若操 作員50接觸到直流側的正極側b，則能夠通過零相變流器ZCT51檢測異常接地電流，控制電 路9基於ZCT51的檢測輸出，將繼電器52開路而切斷電路，並且停止功率轉換動作。S卩，能 夠通過異常接地檢測功能來保護操作員。此外，太陽電池板1的負極側的電位成為與三相 平衡的中性點2a的電位即地大致相同的電位，所以能夠防止由構成太陽電池板1的非晶矽 而成的薄膜太陽電池的惡化。此外，由於沒有連接太陽電池板1的負極側(a)和商用電源 2的中性點2a，所以高次諧波電流不會流過功率調節器的內部電路，不會燒損內部電路。在上述的各個實施方式中，作為直流電源而應用太陽電池來進行了說明，但本發 明還能夠應用於太陽電池以外的燃料電池和其他的直流電源中。用其最佳的具體例詳細地說明了該發明，但是，關於該優選的實施方式的部件的 組合和排列，不違反所請求的本發明的精神和範圍而能夠進行各種變更。
權利要求
一種功率調節器，是配置在直流電源和商用電源之間，將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所述商用電源系統相聯的交流輸出而輸出的非絕緣型的功率調節器，其包括將所述直流輸入的負極側維持為與所述交流輸出的接地電位等效或高的電位的電路，所述電路包括第1電路，以作為系統頻率的第1頻率對來自所述直流電源的直流電壓進行斬波，從而生成第1方波電壓串，所述第1方波電壓串由電壓電平相對於所述直流電源的負極側電位即第1基準電位在正側變化的多個方波電壓構成；第2電路，將所述第1方波電壓串的電位設為第2基準電位，以比所述第1頻率高規定倍的第2頻率對所述第1電路的輸出進行斬波，從而生成第2方波電壓串，所述第2方波電壓串由電壓電平比所述正側的第1方波電壓串低的電壓、且相對於所述第2基準電位在負側變化的多個方波電壓構成，並且，通過將所述第1、第2方波電壓串相加而生成第3方波電壓串，所述第3方波電壓串的電壓相對於所述第1基準電位在其正負兩側交替地以正弦波狀地變化；以及第3電路，以由與所述正弦波電壓之差分的正負對應的定時所決定的第3頻率，對所述第3方波電壓串進行斬波並進行充放電，並以比所述第3頻率還高的PWM頻率對該充放電輸出進行PWM控制，以校正所述第3方波電壓串與所述正弦波電壓之差分，從而通過所述第3方波電壓串和所述PWM輸出而生成相對於所述第1基準電位在正負兩側連續變化的正弦波電壓，並輸出到負載側。
2.如權利要求1所述的功率調節器，其中 直流側即所述直流輸入的負極側接地。
3.如權利要求1所述的功率調節器，其中 所述商用電源具有被接地的布線，所述第1電路和所述第2電路以及所述第3電路配置在所述直流輸入與所述商用電源 之間。
4.如權利要求3所述的功率調節器，其中所述商用電源是中性點接地的Y型三相商用電源，該功率調節器將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所述三相商用電源的各相系 統相聯的三相交流功率，並將該三相交流功率作為所述交流輸出而輸出，通過將直流側即所述直流電源的負極側連接到交流側即所述Y型三相商用電源的中 性點而接地。
5.如權利要求3所述的功率調節器，其中 直流側即所述直流輸入的負極側直接接地。
6.如權利要求1所述的功率調節器，其中所述商用電源是中性點接地的Y型三相商用電源，該功率調節器將來自所述直流電源的直流輸入變換為與所述Y型三相商用電源的各 相系統相聯的三相交流功率，並將該三相交流功率作為所述交流輸出而輸出，所述第1電路和所述第2電路以及所述第3電路配置在所述直流輸入與所述Y型三相 商用電源之間，直流側即所述直流輸入的負極側是接地電位。
7.如權利要求1所述的功率調節器，其中所述第1電路包括將兩個第1、第2開關元件串聯連接而成的第1開關電路，所述第1開關電路與在直流電源的正負兩極之間連接的第1電容器並聯連接，所述第1、第2開關元件以所述第1頻率交替地導通/截止，所述第2電路包括第2電容器和第2開關電路的並聯連接電路，所述並聯連接電路的並聯連接一側連接到所述第1、第2開關元件的串聯連接部分，所述第2開關電路通過將兩個第3、第4開關元件串聯連接而成，所述第3、第4開關元件以所述第2頻率交替地導通/截止，所述第3電路包括第3開關電路和第3電容器的並聯連接電路，並且包括並聯連接到 所述並聯連接電路的第4開關電路，所述第3開關電路通過將兩個第5、第6開關元件串聯連接而成，所述第5、第6開關元件的串聯連接部分連接到所述第3、第4開關元件的串聯連接部分，所述第5、第6開關元件以所述第3頻率交替地導通/截止，所述第4開關電路通過將兩個第7、第8開關元件串聯連接而成，將所述第7、第8開關元件以比所述第3頻率還高的PWM頻率進行PWM控制。
8.一種太陽光發電系統，包括權利要求2所述的功率調節器；以及 作為所述直流電源的薄膜太陽電池。
全文摘要
本發明提供一種功率調節器和太陽光發電系統。第1電路從直流電壓生成第1方波電壓串，該第1方波電壓串的電壓電平相對於直流電源的負極側電位即第1基準電位在正側變化。第2電路生成第2方波電壓串，該第2方波電壓串的電壓電平是以低於正側的第1方波電壓串的電壓，且相對於第2基準電位在負側變化，並且，通過將第1、第2方波電壓串相加而形成第3方波電壓串，該第3方波電壓串的電壓相對於第1基準電位在其正負兩側交替地以正弦波狀地變化。第3電路將第3方波電壓串充放電，並且將該充放電輸出進行PWM控制以校正第3方波電壓串與正弦波電壓之差分，從而由第3方波電壓串與PWM輸出生成相對於第1基準電位在正負兩側連續地變化的正弦波電壓，並輸出到負載側。
文檔編號H02M7/537GK101834543SQ20101012615
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月25日 優先權日2009年3月13日
發明者坪田康弘, 溝上恭生, 藤田英明, 馬渕雅夫 申請人:歐姆龍株式會社;國立大學法人東京工業大學