专利名称：具中性点的双向直流/直流转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流/直流转换装置，特别是一种具中性点的双向直流/直流转换装置。
背景技术：
习用直流/直流转换电路，如图1所示，其是属一直流/直流升压转换器[DC/DC booster converter]1。该直流/直流升压转换器1包含一输入端11、一电力电子开关12、一输出端13、一电感器14、一二极管15及一电容器16。当由该输入端11输入直流电源电压时，藉控制该电力电子开关12的导通/截止，使电感器14进行储能/释能，该电感器14的释能经二极管15对电容器16充电，且在该电容器16建立一高于该输入端11的电压以供应输出端13的输出电压。然而，该直流/直流升压转换器的输出端仅有两个端点无法提供一中性点输出端，使该直流/直流升压转换器无法供应两个串接的等电位输出直流电压，且只能允许能量单方向传递。然而在许多应用上，直流/直流升压转换器需要中性点输出端，且具能量双向传递的功能。
例如不断电系统的单相半桥式逆变器(inverter)，其必需藉由直流/直流升压转换器的中性点输出端，供应两个相等直流电压至两个直流电容，方能使该单相半桥式逆变器正常操作，且需要能量可双向传递，以便具有反向充电的功能。
另外，例如不断电系统的三相四线式逆变器，其亦需藉由一直流/直流升压转换器的中性点输出端，供应两个相等直流电压至两个直流电容，方能使该三相四线式逆变器正常操作，且需要能量可双向传递，以便具有反向充电的功能。
简言之，习用的直流/直流升压转换器无法提供中性点输出端，因而无法供应两个相等直流电压，且其能量无法作双向传递，因而限制该习用的直流/直流升压转换器的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的上述缺点，提供一种具中性点的双向直流/直流转换装置，其特别有关于能量可双向传递的直流/直流转换装置，当能量由低压往高压传递作倍压运转时可供应具中性点串接的两个相等的直流输出电压，当能量由高压往低压传递作降压运转时可供应降半压的直流电压。
本发明的上述目的是由如下技术方案来实现的。
一种具中性点的双向直流/直流转换装置，其特征是包含一第一直流电压端点组，其包含一正端及一负端；一第二直流电压端点组，其包含一正端、一负端及一中性点端；一电感器，用以当作能量缓冲器；一第一电力电子开关，其与该电感器串连后跨接于该第一直流电压端点组的正端及负端，藉其导通/截止控制该电感器的储能及释能；一第二电力电子开关，其一端连接于该电感器及第一电力电子开关的连接点，另一端则连接于第二直流电压端点组的正端，其藉导通/截止控制该电感器的储能及释能；一第一二极管，其并接于第一电力电子开关；一第二二极管，其并接于第二电力电子开关；一电容器，其跨接于该第一直流电压端点组的正端及第二直流电压端点组的正端之间，其用以储存该电感器的释能；及一控制器，其连接至该电力电子开关的控制端，以控制该电力电子开关的导通及截止；该装置可进行双向能量传递，由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，该具中性点的双向直流/直流转换装置作为倍压电路，或由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时该具中性点的双向直流/直流转换装置作为半压电路。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，该第一电力电子开关持续进行导通及截止的控制，而该第二电力电子开关则一直维持截止状态，使该电感器将自该输入直流电压源进行储能，或将该储能经该第二二极管释放至该电容器，以便在该电容器建立一与该输入直流电压源电压相等的电压，该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器的电压串接，因此该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源电压的两倍，由于该电容器的电压与该输入直流电压源的电压相等，所以该等压端视为中性点输出，因此其在该能量传递方向时达成一具中性点输出的倍压功能。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是；当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，该第二电力电子开关持续进行导通及截止的动作，而该第一电力电子开关则一直维持截止状态，此时，该第一直流电压端点组可供应相当于该第二直流电压端点组的一半电压，因此其在该能量传递方向完成半压功能。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该控制器包含一第一电压检出器、一第二电压检出器、一第一减法器、一第二减法器、一第一控制器、一第二控制器、一第一开关、一第二开关、一脉宽调变电路、一第一驱动电路及一第二驱动电路。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该第一电压检出器及第二电压检出器分别检出该第一直流电压端点组的电压及该电容器的电压。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该控制电路另包含一高频三角波产生器，其用以产生一高频三角波信号并输出至该脉宽调变电路，高频三角波信号作为载波信号。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该装置可应用于单相半桥式逆变器，其中该装置的第二直流电压端点组的正端、负端及中性端连接到该单相半桥式逆变器的直流端，当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时可供应两个大小一致的直流电压给该单相半桥式逆变器以转换成单相的交流电能；当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，可由该单相半桥式逆变器吸取交流电能对连接于第一直流电压端点组的装置充电。
所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该装置可应用于三相四线式逆变器，其中该装置的第二直流电压端点组的正端、负端及中性端连接到该三相四线式逆变器的直流端，当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，供应两个大小一致的直流电压给该三相四线式逆变器以转换成三相四线的交流电能；当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，由该三相四线式逆变器吸取交流电能对连接于第一直流电压端点组的装置充电。
本发明的优点在于1、该装置可进行双向能量传递，由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时该具中性点的双向直流/直流转换装置作为倍压电路，或由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时该具中性点的双向直流/直流转换装置作为半压电路。当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，一输入直流电压源连接至该第一直流电压端点组，该第二直流电压端点组作为输出。此时，该第一电力电子开关持续进行导通及截止的动作，而该第二电力电子开关则不动作一直维持截止状态。该装置利用控制该第一电力电子开关的导通/截止动作，使该电感器将自该第一直流电压端点组输入的直流电压源进行储能，或将该储能经该第二二极管释放至该电容器，以便在该电容器建立一与该输入直流电压源电压相等的电压。由于该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器的电压串接相加，因此该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源电压的两倍，由于该电容器的电压与该输入直流电压源的电压相等，因此该第二直流电压端点组的等压端的电压恰等于该第二直流电压端点组的正端及负端间电压的一半，所以该等压端视为中性点输出，因此其在该能量传递方向可完成一具中性点输出的倍压功能，且该电容器的耐压仅需该第二直流电压端点组的正端及负端间电压的一半，因此可降低该电容器的电压额定值。
2、当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，该第二电力电子开关持续进行导通及截止的动作，而该第一电力电子开关则不动作一直维持截止状态。此时，该第一直流电压端点组可供应相当于该第二直流电压端点组的一半电压，因此其在该能量传递方向可完成半压功能。
为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明确被了解，下文将特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1习用直流/直流转换电路的电路示意图。
图2本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置的电路示意图。
图3本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置的控制电路的方块图。
图4本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置用在单相半桥式逆变器应用时的电路示意图。
图5本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置用在三相四线式逆变器应用时的电路示意图。
具体实施例方式
图2揭示本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置的电路示意图。请参照图2所示，本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置2具有一第一直流电压端点组21及一第二直流电压端点组22。该第一直流电压端点组21包含一正端21a及一负端21b。该第二直流电压端点组22包含一正端22c、一负端22b及一中性端22a。该直流/直流转换装置2包含一电感器30、一第一电力电子开关31、一第二电力电子开关32、一第一二极管31a、一第二二极管32a、一电容器33及一控制器34。该电感器30与该第一电力电子开关31串接后跨接于该第一直流电压端点组21的正端21a及负端21b间。该第二电力电子开关32则跨接于该电感器30与该第一电力电子开关31的连接点与该第二直流电压端点组22的正端22c。该第一二极管31a及第二二极管32a分别并联于该第一电力电子开关31及第二电力电子开关32上。该电容器33则跨接于该第一直流电压端点组21的正端21a及第二直流电压端点组22的正端22c之间。该第二直流电压端点组22的中性端22a则直接连接至该第一直流电压端点组21的正端21a，而该第二直流电压端点组22的负端22b则直接连接至该第一直流电压端点组21的负端21b。该控制器34则连接至该第一电力电子开关31及第二电力电子开关32的控制端，以控制其导通或截止。
请再参照图2所示，该直流/直流转换装置2可进行双向能量传递，由该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22，或由该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21。
当能量由该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22时，一输入直流电压源输入至该第一直流电压端点组21并自该第二直流电压端点组22输出。此时，该第一电力电子开关31将进行导通及截止的控制，而该第二电力电子开关32则不动作一直维持截止状态。该装置2利用控制该第一电力电子开关31的导通/截止动作，使该电感器30自该第一直流电压端点组21输入的输入直流电压源进行储能，并将该储能经该第二二极管32a释放至该电容器33，以便在该电容器33建立一与输入直流电压源等电压的电压。由于该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器33的电压串接而相加，因此该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压的两倍，且由于该电容器33的电压与输入直流电压源的电压相等，因此该第二直流电压端点组22的中性端22a的电压恰等于该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b的一半电压，所以该中性端22a视为第二直流电压端点组的中性点，因此该具中性点的双向直流/直流转换器2在此能量传递方向可完成具中性点输出的倍压功能。请再参照图1及图2所示，相对于习用直流/直流升压转换器1的电容器16，本发明的具中性点的双向直流/直流转换装置2的电容器33的耐压仅需该第二直流电压端点组22输出电压的一半，因此可降低该电容器33的电压额定值。
请再参照图2所示，当能量由该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21时，直流输入电压源连接到该第二直流电压端点组22的正端22c与负端22b间，此时该第二电力电子开关32将持续作导通及截止的控制，而该第一电力电子开关31则一直维持截止。此时，该第一直流电压端点组21可提供相当于第二电压端点组22的一半电压，因此该具中性点的双向直流/直流转换装置2在该能量传递方向将可完成半压功能。
图3揭示本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置的控制电路的方块图。
请参照图3所示，该具中性点的双向直流/直流转换装置2的控制器34包含一第一电压检出器340a、一第二电压检出器340b、一第一减法器341a、一第二减法器341b、一第一控制器343a、一第二控制器343b、一高频三角波产生器344、一第一开关345a、一第二开关345b、一脉宽调变电路346、一第一驱动电路347a及一第二驱动电路347b。
请再参照图2及图3所示，该控制器34检出该第一直流电压端点组21的电压及电容器33的电压，其用以控制该第一电力电子开关31及第二电力电子开关32的导通及截止，因此控制该装置2的能量传递方向，即自该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22或自该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21。
请再参照图2及图3所示，当能量由该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22时，该具中性点的双向直流/直流转换装置2具有倍压功能。此时，该第一电力电子开关31持续进行导通及截止的控制，而该第二电力电子开关32则不动作一直维持截止状态，因此该第一开关345a及第二开关345b均切换至位置“A”。该第一电压检出器340a用以检出该第一直流电压端点组21的电压，即输入直流电压源电压，其作为输出电压的参考信号。该第二电压检出器340b用以检出该电容器33的电压。该参考信号及该第二电压检出器340b的输出送至该第一减法器341a，两者进行相减并将相减结果输出至该第一控制器343a进行补偿调整，以获得一第一控制信号S1。
该高频三角波产生器344用以产生高频三角波信号，并输出至该脉宽调变电路346作为载波信号。由于该第一开关345a置于位置“A”，因此该第一控制信号S1输出至该脉宽调变电路346作为调变信号进行调变而输出一脉宽调变信号，由于该第二开关345b置于位置“A”，该脉宽调变电路346输出的脉宽调变信号再输出至该第一驱动电路347a产生驱动信号，藉由该驱动信号输出至该第一电力电子开关31，以控制导通及截止状态。
请再参照图2及图3所示，当该第一电力电子开关31导通时，该电感器30进行储能；当该第一电力电子开关31截止时，该电感器30的储能经该第二二极管32a对该电容器33充电以建立一电压，并控制电容器33上的电压与第一直流电压端点组21上的电压相等。由于该电容器33跨接于该第一直流电压端点组21的正端21a与第二直流电压端点组22的正端22c之间，因此该第二直流电压端点组22的正端22c与负端22b之间的总电压为该输入直流电压源电压加上该电容器33的电压，该总电压为输入直流电压源电压的两倍而形成一倍压电路。同时，由于该第一直流电压端点组21的正端21a直接连接至该第二直流电压端点组22的中性端22a，因此该第二直流电压端点组22的中性端22a将该第二直流电压端点组22的正端22c与负端22b的电压分成两个大小相等的直流电压。因此，本发明的具中性点的双向直流/直流转换装置2在能量自该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22时可得到倍压输出，且具有一中性点输出。该具中性点的双向直流/直流转换装置2适用于各种需要中性点输出的电子装置。
请再参照图2及图3所示，当能量由该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21时，该直流/直流转换装置2具有半压功能。此时，该第二电力电子开关32将持续进行导通及截止的控制，而该第一电力电子开关31则不动作一直维持截止状态，因此该第一开关345a及第二开关345b均切换至位置“B”。该第一电压检出器340a用以检出该第一直流电压端点组21的电压，该第二电压检出器340b用以检出该电容器33的电压，该第一电压检出器340a与该第二电压检出器340b的输出送至该第二减法器341b相减，再将相减结果输出至该第二控制器343b进行补偿调整，以获得一第二控制信号S2。该高频三角波产生器344用以产生高频三角波信号，并输出至该脉宽调变电路346作为载波信号。由于该第一开关345a置于位置“B”，因此该第二控制信号S2输出至该脉宽调变电路346作为调变信号进行调变而输出脉宽调变信号；由于该第二开关345b置于位置“B”，该脉宽调变电路346的输出的调变信号输出至该第二驱动电路347b产生驱动信号，藉由该驱动信号输出至该第二电力电子开关32，以控制该第二电力电子开关32导通及截止状态。
请再参照图2及图3所示，藉由该第二电力电子开关32导通及截止，且该第一电力电子开关31一直维持截止状态，因此在该第一电力电子开关31两端将产生一高频方波电压，其振幅为该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间所接的输入直流电压源的电压，依不同应用在该第一直流电压端组21均会加一电容器或蓄电池，因此该高频方波电压再经该电感器30滤波后，可在该第一直流电压端点组21产生一稳定直流电压，该电压大小相当于该输入直流电压源电压的一半。因此，本发明的具中性点的双向直流/直流转换装置2在能量自该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21时具有半压功能。
图4揭示本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置用在单相半桥式逆变器应用时的电路示意图。
请参照图4所示，该单相半桥式逆变器4包含一第一臂及一第二臂。该第一臂是由一对电力电子开关40a及40b组成，第二臂则是由一对电容器41a及41b组成。该单相半桥式逆变器4的输出端另包含一低通滤波器，其是由一电感器42及一电容器43组成。该单相半桥式逆变器4藉由控制该电力电子开关40a及40b的导通及截止，将一直流电压转换成一高频电压，再经该电感器42及一电容器43滤波以供给一交流正弦波电压至一交流负载。此时，该单相半桥式逆变器4的电容器41a及41b的电压必须相等，若该电容器41a及41b的电压不相等将影响该单相半桥式逆变器4的正常操作。在实际应用上，由于该交流负载的不对称或该单相半桥式逆变器4操作的暂态，将可能造成该电容器41a及41b的电压不平衡。为了维持该电容器41a及41b的电压大小一致，该单相半桥式逆变器4必须另设有一平衡电路用以维持该电容器41a及41b的均压，由于该具中性点的双向直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22的正端22c、负端22b及中性端22a可供应两个大小一致的直流电压，因此可由该具中性点的双向直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22输出来供应至该单相半桥式逆变器4，使该电容器41a及41b的电压平衡，将可省去另设的电压平衡电路。
请再参照图3及图4所示，该具中性点的双向直流/直流转换装置2应用来供应直流给单相半桥式逆变器4时，该第一直流电压端点组21连接至一输入直流电压源，如蓄电池。该具中性点的双向直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22的正端22c、负端22b及中性端22a连接至该单相半桥式逆变器4的电容器41a及41b。图4的该直流/直流转换装置2的操作技术内容已揭示于前述说明内容，于此并入参考，不予详细赘述。该具中性点的双向直流/直流转换装置2的电容器33与该单相半桥式逆变器4的电容器41a在实际应用时可合并成一单一电容器。
当能量由该具中性点的双向直流/直流装置的该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22时，该第一电力电子开关31持续进行导通及截止的动作而该第二电力电子开关32则不动作一直维持截止状态。此时，该具中性点的双向直流/直流转换装置2利用控制该第一电力电子开关31的导通/截止动作，使该电感器30自该第一直流电压端点组21输入的输入直流电压源进行储能，并将该储能经该第二二极管32a释放至该电容器33，以便在该电容器33建立一与输入直流电压源等电压的电压。由于该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器33的电压串接而相加，因此该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压的两倍，且由于该电容器33的电压与输入直流电压源的电压相等，因此该第二直流电压端点组22的中性端22a的电压恰好将该输出电压分成两大小一样的直流电压，因此该具中性点的双向直流/直流转换装置2可供应两个大小一致的直流电压至该单相半桥式逆变器4，以便能正常操作该单相半桥式逆变器4。
该具中性点的双向直流/直流转换装置2具有能量双向传递功能。当该单相半桥式逆变器4的输出端连接一交流电源时，将交流电压转换成直流电压，并输入至该直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22，形成能量由该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21。此时，该第二电力电子开关32持续进行导通及截止的动作，而该第一电力电子开关31则不动作一直维持截止状态。该第一直流电压端点组21供应相当于该第二直流电压端点组22的一半电压至蓄电池进行充电，如此可节省额外置一蓄电池充电器。
图5揭示本发明较佳实施例具中性点的双向直流/直流转换装置用在三相四线式逆变器应用时的电路示意图。
请参照图5所示，该三相四线逆变器5包含一三相全桥式电力转换器50用以供应三相四线输出。该三相四线逆变器5另包含一对串联电容器51a及51b，其组成一第四脚供应中性输出。该三相四线逆变器5另包含一低通滤波器52作为滤除高频谐波用，该三相四线逆变器5可输出三相四线的交流电压。
请再参照图3及图5所示，该具中性点的双向直流/直流转换装置2应用来供应直流量能给该三相四线逆变器5时，该第一直流电压端点组21连接至一输入直流电压源，如蓄电池。该具中性点的双向直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22的正端22c、负端22b及中性端22a连接至该该三相四线逆变器5的电容器51a及51b。图3的该具中性点的直流/直流转换装置2的操作技术内容已揭示于前述说明内容，于此并入参考，不予详细赘述。为了该三相四线逆变器5操作正常，该直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22供应至该电容器51a及51b的电压大小一致。该直流/直流转换装置2的电容器33与该三相四线逆变器5的电容器51a在实际应用时可合并成一单一电容器。
当能量由该具中性点的双向直流/直流装置的该第一直流电压端点组21传递至该第二直流电压端点组22时，该第一电力电子开关31持续进行导通及截止的动作，而该第二电力电子开关32则不动作一直维持截止状态。此时，该具中性点的双向直流/直流转换装置2利用控制该第一电力电子开关31的导通/截止动作，使该电感器30自该第一直流电压端点组21输入的输入直流电压源进行储能，并将该储能经该第二二极管32a释放至该电容器33，以便在该电容器33建立一与输入直流电压源等电压的电压。由于该第二直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器33的电压串接而相加，因此该第的直流电压端点组22的正端22c及负端22b之间的电压等于该输入直流电压源的电压的两倍，及由于该电容器33的电压与输入直流电压源的电压相等，因此该第二直流电压端点组22的中性端22a的电压恰好将该输出电压分成两大小一样的直流电压，因此该具中性点的双向直流/直流转换装置2可供应两个大小一致的直流电压至该三相四线逆变器5，以便能正常操作该三相四线逆变器5。
该具中性点的直流/直流转换装置2具有能量双向传递功能。当该三相四线逆变器5的输出端连接一交流电源时，将交流电压转换成直流电压，并输入至该直流/直流转换装置2的第二直流电压端点组22，形成能量由该第二直流电压端点组22传递至该第一直流电压端点组21。此时，该第二电力电子开关32持续进行导通及截止的动作，而该第一电力电子开关31则不动作一直维持截止状态。该第一直流电压端点组21供应相当于该第二直流电压端点组22的一半电压至蓄电池进行充电，如此节省额外置一蓄电池充电器。
本发明可在不偏离主要的精神及特征下以其它不同的形式实施。因此，上述的较佳实施例只是以举例的方式被举出，不应将其视为本发明的限制。本发明的范围是由权利要求范围所界定，而非由说明书的内容所定义。甚者，属于权利要求范围的等效的变化或修改都是落于本发明的范围内。
权利要求
1.一种具中性点的双向直流/直流转换装置，其特征是包含一第一直流电压端点组，其包含一正端及一负端；一第二直流电压端点组，其包含一正端、一负端及一中性点端；一电感器，用以当作能量缓冲器；一第一电力电子开关，其与该电感器串连后跨接于该第一直流电压端点组的正端及负端，藉其导通/截止控制该电感器的储能及释能；一第二电力电子开关，其一端连接于该电感器及第一电力电子开关的连接点，另一端则连接于第二直流电压端点组的正端，其藉导通/截止控制该电感器的储能及释能；一第一二极管，其并接于第一电力电子开关；一第二二极管，其并接于第二电力电子开关；一电容器，其跨接于该第一直流电压端点组的正端及第二直流电压端点组的正端之间，其用以储存该电感器的释能；及一控制器，其连接至该电力电子开关的控制端，以控制该电力电子开关的导通及截止；该装置可进行双向能量传递，由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，该具中性点的双向直流/直流转换装置作为倍压电路，或由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时该具中性点的双向直流/直流转换装置作为半压电路。
2.根据权利要求1所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，该第一电力电子开关持续进行导通及截止的控制，而该第二电力电子开关则一直维持截止状态，使该电感器将自该输入直流电压源进行储能，或将该储能经该第二二极管释放至该电容器，以便在该电容器建立一与该输入直流电压源电压相等的电压，该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源的电压及电容器的电压串接，因此该第二直流电压端点组的正端及负端之间的电压等于该输入直流电压源电压的两倍，由于该电容器的电压与该输入直流电压源的电压相等，所以该等压端视为中性点输出，因此其在该能量传递方向时达成一具中性点输出的倍压功能。
3.根据权利要求1所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，该第二电力电子开关持续进行导通及截止的动作，而该第一电力电子开关则一直维持截止状态，此时，该第一直流电压端点组可供应相当于该第二直流电压端点组的一半电压，因此其在该能量传递方向完成半压功能。
4.根据权利要求1所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该控制器包含一第一电压检出器、一第二电压检出器、一第一减法器、一第二减法器、一第一控制器、一第二控制器、一第一开关、一第二开关、一脉宽调变电路、一第一驱动电路及一第二驱动电路。
5.根据权利要求3所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该第一电压检出器及第二电压检出器分别检出该第一直流电压端点组的电压及该电容器的电压。
6.根据权利要求3所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该控制电路另包含一高频三角波产生器，其用以产生一高频三角波信号并输出至该脉宽调变电路，高频三角波信号作为载波信号。
7.根据权利要求1所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该装置可应用于单相半桥式逆变器，其中该装置的第二直流电压端点组的正端、负端及中性端连接到该单相半桥式逆变器的直流端，当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时可供应两个大小一致的直流电压给该单相半桥式逆变器以转换成单相的交流电能；当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，可由该单相半桥式逆变器吸取交流电能对连接于第一直流电压端点组的装置充电。
8.根据权利要求1所述的具中性点的双向直流/直流转换装置；其特征是该装置可应用于三相四线式逆变器，其中该装置的第二直流电压端点组的正端、负端及中性端连接到该三相四线式逆变器的直流端，当能量由该第一直流电压端点组传递至该第二直流电压端点组时，供应两个大小一致的直流电压给该三相四线式逆变器以转换成三相四线的交流电能；当能量由该第二直流电压端点组传递至该第一直流电压端点组时，由该三相四线式逆变器吸取交流电能对连接于第一直流电压端点组的装置充电。
全文摘要
一种具中性点的双向直流/直流转换装置，包含第一直流电压端和具有中性点的第二直流电压端；电感器，作能量缓冲；第一电力电子开关，与电感器串连后跨接于第一直流电压端的正端及负端，控制电感的储能及释能；第二电力电子开关，一端连接电感及第一电力电子开关的连接点，另一端连接第二直流电压端的正端，控制电感的储能及释能；第一、第二二极管并接于第一、第二电力电子开关；电容器跨接于该第一直流电压端的正端及第二直流电压端的正端之间，用以储存该电感器的释能；及控制器连接至该电力电子开关的控制端，控制该电力电子开关的导通及截止；该装置可进行双向能量传递，具中性点的倍压电路，或具中性点的半压电路。
文档编号H02M3/04GK1625033SQ20031011940
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年12月4日
发明者吴晋昌, 周宏亮, 冯雅聪, 谢启南, 张耀仁 申请人:盈正豫顺电子股份有限公司