整流器的控制方法及其系统与流程

本发明涉及一种整流器的控制方法及其系统，尤其涉及一种车用发电机的三相整流器的控制方法及其系统。

背景技术

汽车的发电系统可由电瓶、发电机以及电压调整装置所组成。电瓶可提供发动引擎电力，而引擎发动后运转所需电力，则可由发电机供给，且发电机可对电瓶进行充电。由于发电机所产生的电力为交流电，电瓶所存储的电力为直流电，为将交流电转换成直流电，发电机上可能装设整流二极管。而电压调整装置的功能之一则在于阻绝规格外的电流并感测发电机的运转指令。

为增加燃油效率，可能采用同步整流的方式，即以金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)取代二极管，并配合两端电压比较检测法，来对mosfet元件作开关。然而在车用环境中通常具有高噪声，使得mosfet元件易受到噪声影响而有误开或误关的情形，进而产生逆电流或大电流，且有功率损失。为解决此一情况，可能会再加入滤波器或迟滞比较器，以避免噪声干扰。然而，强大的滤波器或迟滞比较器可能会带来更大的功率损失。

因此，如何提供一种整流器的控制方法及其系统，为目前亟待解决的课题之一。

技术实现要素：

本发明的一实施例提供一种整流器的控制方法及其系统，可减缩功率损失。

本发明的整流器的控制方法，包括：取得发电机的频率信息及切换信息；依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，反馈信号根据整流器的至少一开关元件的两端所取得；以及在该预测切换区间中根据反馈信号切换该整流器的开关信号。

本发明的另一实施例提供一种整流器的控制系统，包括：发电机；整流单元，包括多个开关元件；以及控制单元，包括：频率存取模块，用以取得该发电机的频率信息及切换信息；切换区间产生模块，用以依据该频率信息及该切换信息取得预测切换区间；及切换控制模块，用以取得反馈信号，并用以在该预测切换区间中，根据该反馈信号切换控制该多个开关元件的至少一个的开关信号，其中，该反馈信号根据该多个开关元件的该至少一个的两端所取得。

附图说明

图1为本发明的整流器的控制方法的一实施例的流程图；

图2为本发明的整流器的控制方法的另一实施例的流程图；

图3为本发明的整流器的控制方法的再一实施例的流程图；

图4为本发明的整流器的控制系统的功能方块图；

图5为本发明的整流器的控制系统的一实施例的电路示意图；

图6为本发明的整流器的控制系统的另一实施例的电路示意图；以及

图7a至图7d为本发明的各种波形示意图。

符号说明

s11-s13、s21-s25、s31-s37：步骤

10：整流器的控制系统

11、21：发电机

12、22：整流单元

121：内接二极管

13、23：控制单元

131：频率存取模块

132：切换区间产生模块

133：切换控制模块

134：偏移计算模块

135：校正模块

14、24：电池

151-156、161-163、251-256、261-263：比较器

17：电压波形

18、18’：反馈电压波形

181：波形变动

19：频率信息波形

191：切换区间

192：非切换区间

193：切换时间点

193’：下一切换时间点

194：预测切换区间

194’：下一预测切换区间

195、195’：中间点

196：切换开关信号的时间点

196’：下一切换开关信号的时间点

20：开关信号波形

271-273：电流传感器

m1-m6：开关元件

t：周期

d：偏移量。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例加以说明本发明的实施方式，而本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点和功效，也可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

请参阅图1，为本发明一实施例的整流器的控制方法。首先，在步骤s11中，取得发电机的一频率信息与一切换信息，频率信息例如可从发电机的转速经计算后取得(例如依据发电机转速计算出三相电压的频率)，也可从发电机产生的三相交流电中取得，抑或在整流器的开关元件处于关(off)状态时，从该开关元件的vds跨压(开关元件的漏极(drain)和源极(source)两端电压)取得或利用电流传感器取得，但本发明并不以此为限。在一实施例中，可以根据频率信息获得切换信息(例如，根据频率获得切换时间)。在另一实施例中，频率信息与切换信息可以分别取得(例如单独由电压或电流信息取得切换信息，而频率信息可以从转速、电压或电流的任一信息中取得)，也可以一同取得，本发明并不以此为限。在本实施例中，切换信息可以包括一切换区间和/或一切换时间点，而切换区间可以是一时间范围，也可以是一时间点，接着进至步骤s12。

在步骤s12中，依据频率信息及切换信息取得预测切换区间，并取得反馈信号，反馈信号根据整流器的至少一开关元件的两端所取得，在一实施例中，反馈信号可以为反馈电压，反馈电压为比较整流器的开关元件的两端电压所得者，反馈信号也可以为反馈电流，反馈电流为判断整流器的开关元件的两端电流方向所得者。在一实施例中，预测切换区间可以是一预测的时间范围，也可以是一预测的时间点。在此须说明的是，本发明并不限制取得预测切换区间及取得反馈电压的先后顺序，可先取得预测切换区间，再取得反馈电压；也可先取得反馈电压，再取得预测切换区间。在达到取得预测切换区间及取得反馈电压此二条件后，会进行下一步骤，此部分技术内容将在下文详述。接着进至步骤s13。

在步骤s13中，在预测切换区间中根据反馈电压，切换整流器的开关信号。请同时参阅图1、图5、图7a及图7b，以在下文更详细说明本发明的一实施例。

如图5所示，本发明一实施例的发电机11例如为三相交流发电机，可输出如图7a所示的电压波形17，但本发明的发电机11并不以此为限。以下以其中一相电压波形17(如van)以及整流单元12(例如整流器)中的开关元件m1来进行说明，其他电压波形和/或开关元件为相同或相似技术内容，在此不再赘述。

在本发明的一实施例中，开关元件m1例如是金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)。在图7a至图7d中，开关元件m1以n型金属氧化物半导体场效应晶体管(n-mosfet)为例，但并不以此为限。发电机11在刚启动时可提供电压va至整流单元12的开关元件m1，电压van(在本实施例中，van为va至n的电压差)的波形可例如为电压波形17，并经由被动式整流对电池14充电，在本实施例中，被动式整流例如为在开关元件m1关闭时，利用开关元件m1中的内接二极管121(bodydiode)对电池14充电，电池14例如是电瓶；并藉由比较器151(例如为1位(bit)比较器)比较开关元件m1的vds(即开关元件m1的漏极和源极两端电压)跨压得到电压vah，电压vah的波形例如为电压波形18。控制单元13在取得电压vah之后，可经由过零检测(zerocrossdetection)的方式，以取得电压vah的频率信息(例如图7a至图7d的fin)，且频率信息可呈现如图7a至图7d的频率信息波形19。在一实施例中，频率信息可包含一频率，该频率可以：(1)从发电机11的转速计算出发电机11的三相电压(如图5、图6中的vu、vv、vw)的频率；(2)依据发电机11产生的三相交流电中取得；(3)在整流单元12中开关元件m1处于关(off)状态时，从上述开关元件m1的vds跨压取得；(4)利用电流传感器271、272、273取得(如图6所示)。上述内容可对应参照图1中的步骤s11。在一实施例中，上述所谓的过零检测，是指交流系统中波形从正半周向负半周或从负半周向正半周转换时，检测何时经过零位的方式。

如图7a所示，在一实施例中，可根据电压vah的频率信息获得切换信息，切换信息包含一切换时间点193，此一切换时间点193例如是以上述过零检测的方式取得对应电压波形17的零位的时间点。在一实施例中，汽车引擎通过皮带带动发电机，频率信息会随着引擎转速变化而变动，引擎运转为一机械式的动作，因此引擎转速较不会有跳跃式变化，故频率信息较不会有跳跃式变化，而是随着每个周期缓慢地上升或下降，当引擎转速不变时，对应的频率信息也维持不动。因此，可从频率信息所具有的周期t及前述的切换时间点193，预测下一切换时间点193’。在一实施例中，所预测的下一切换时间点193’与切换时间点193为相隔频率信息的半个周期t。

在预测出下一切换时间点193’后，可以下一切换时间点193’为中心，在频率信息的半个周期t的第二特定百分比的范围内，界定出预测切换区间194。同理，也可以切换时间点193为中心，在频率信息的半个周期t的第一特定百分比的范围内，界定出切换区间191。上述界定切换区间191、预测切换区间194所使用的频率信息的半个周期t的第一特定百分比与第二特定百分比的范围，可为相同或不同，例如可皆为±10％范围，或一者为±10％，另一者为±20％，本发明并不以此为限。而第一特定百分比或第二特定百分比可例如为半个周期t的百分比，本发明并不以此为限。在一实施例中，界定每个预测切换区间194的范围(例如半个周期t的百分比)可以相同、不同或部分相同(例如可以动态调整)，例如图7d的预测切换区间194与下一预测切换区间194’的范围可以相同、不同或部分相同。在一实施例中，使用的频率信息的半个周期t的±00％范围(即第一特定百分比为0％)界定切换区间191时，则切换区间191为切换时间点193；在一实施例中，使用的频率信息的半个周期t的±00％范围(即第二特定百分比为0％)界定预测切换区间194时，则预测切换区间194为下一切换时间点193’。在一实施例中，以切换时间点193做为切换区间191；在一实施例中，以下一切换时间点193’做为预测切换区间194。而切换区间191及预测切换区间194之间的区间为非切换区间192。

举例而言，使用系统频率为100hz的发电机11以及使用10k的振荡器，可计算出一周期t具有100clocks，在一实施例中，可用锁相回路(phase-lockedloop，pll)得出周期t。在得知切换时间点193之后，往后计数50clocks(周期t的一半)，或者藉由pll方式，即可预测得知下一切换时间点193’。本发明一实施例可使用此方法进行预测并界定出至少一预测切换区间194。

请再同时参阅图5及图7a，通过比较器151(例如1bit比较器)比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压，可得到整流单元12的开关元件m1的反馈电压vah，反馈电压vah的波形例如是反馈电压波形18。控制单元13接收来自整流单元12的开关元件m1的反馈电压vah，使控制单元13产生开关信号vg1至开关元件m1的栅极端，开关信号vg1的波形例如是开关信号波形20。须说明的是，界定预测切换区间194，以及比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压之间并无先后顺序，可先取得预测切换区间194，再比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压；也可先比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压，再取得预测切换区间194；或是同时比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压及取得预测切换区间194，本发明并不以此为限。在满足取得预测切换区间194及比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压此二条件后，可进行在预测切换区间194中切换开关信号vg1，有关切换开关信号vg1将在下详述。上述内容可对应参照图1中的步骤s12。

控制单元13可在预测切换区间194中切换开关信号vg1(例如，切换开关信号vg1的电压使开关元件m1由开/导通(on)切换为关/不导通(off)，或是使开关元件m1由关/不导通(off)切换为开/导通(on))，若在非切换区间192则不会进行信号切换。亦即，此处所谓的切换，是指使开关元件m1处于断路状态或导通状态。又，比较器151用以比较整流单元12的开关元件m1的源极及漏极两端电压以产生反馈电压vah，控制单元13可在预测切换区间194根据反馈电压vah判断源极电压是否大于漏极电压，以决定是否切换开关信号vg1的电压，若是源极电压大于漏极电压，则控制单元13切换开关信号vg1的电压使开关元件m1处于开/导通状态，反之则使开关元件m1处于关/不导通状态。如图7b所示，预测切换区间194的切换时间点193’所对应的反馈电压波形18中，源极电压由小于漏极电压切换为大于漏极电压，故控制单元13可对应相同切换开关信号vg1，以对应地对整流单元12中开关元件m1进行信号切换(即使开关元件m1由处于关/不导通状态切换为开/导通状态)，例如将开关信号vg1由低(low)切换为高(high)。如此一来，发电机11即可对电池14进行充电。上述内容可对应参照图1中的步骤s13。

请参阅图2、图5、图7a、图7b、图7c，本发明的一实施例在图2中步骤s21-s23与图1的步骤s11-s13相同或相似，在此不再赘述。

如图2的步骤s24所示，在一实施例中，检测在预测切换区间内是否有逆电流产生，例如检测图5及图6的反馈电压vah，或图6的反馈电流ia，判断是否有逆电流产生。请参照图7c，以检测反馈电压vah为例，在此实施例中，反馈电压vah的波形为反馈电压波形18’，在预测切换区间194内，检测反馈电压vah，判断是否有逆电流产生，例如，若反馈电压波形18’具有波形变动181，即可判断有逆电流产生。详言之，当电流由电池14流至整流单元12中的开关元件m1，导致逆电流产生时，反馈电压vah的反馈电压波形18’会有波形变动181，造成反馈电压波形18’由低电压(逻辑0)至高电压(逻辑1)后紧接着有由高电压(逻辑1)至低电压(逻辑0)的波形变化。若是在步骤s24中，判断在预测切换区间194内有逆电流产生，则进入步骤s25。在步骤s25中，再次切换整流单元12的开关元件m1的开关信号vg1。例如，若在预测切换区间194有逆电流产生(即具有波形变动181)，则控制单元13将会再次对整流单元12进行反向的信号切换，在一实施例中，此举可消除可能受到噪声影响所导致错误判断而产生的切换开关动作。例如，在图7b所产生的开关信号vg1已切换为开(on)信号而使整流单元12的开关元件m1处于开/导通状态，若在图7c中检测到有逆电流产生(即波形变动181)，此时控制单元13所产生的开关信号vg1将切换为关(off)信号以关闭整流单元12的开关元件m1(即使开关元件m1由处于开/导通状态切换为关/不导通状态)。接着，流程将回到步骤s22，以取得下一预测切换区间并重复步骤s22至s24的动作，在一实施例中，关闭整流单元12的开关元件m1后，不需取得下一预测切换区间，控制单元13可再次在预测切换区间194根据反馈电压vah判断源极电压是否大于漏极电压，以决定是否再次切换开关信号vg1的电压。若在步骤s24中，在预测切换区间内没有逆电流产生，则回到步骤s22。例如并未检测到反馈电压波形18’的波形变动181，即判断没有逆电流产生，则表示在此预测切换区间194中开关动作为正确，无须再次对整流器进行信号切换，而回到步骤s22，以取得下一预测切换区间并重复步骤s22至s24的动作。

请参阅图3、图5、图7a至图7d，本发明的一实施例在图3中步骤s31-s35与图2中的步骤s21-s25相同或相似，步骤s31-s33亦与图1中的步骤s11-s13为相同或相似，在此不再赘述。

在步骤s34中检测在预测切换区间194内是否有逆电流产生之后，若未有逆电流产生，则进至步骤s36。

在步骤s36中，判断切换开关信号的时间点是否实质上位于预测切换区间的中间点。所谓中间点即是预测切换区间的范围的中点而言。请参阅图7d，判断切换开关信号的时间点196是否实质上位于预测切换区间194的中间点195。若是在步骤s36中，切换开关信号的时间点196未实质上位于预测切换区间194的中间点195时，则进入步骤s37，计算切换开关信号的时间点196距离中间点195的实质偏移量，之后回到步骤s32；若是在步骤s36中，切换开关信号的时间点196实质上位于预测切换区间194的中间点195，则直接回到步骤s32。详言之，请参阅图7d，若切换开关信号的时间点196未实质上位于预测切换区间194的中间点195时，控制单元13将计算切换开关信号的时间点196距离中间点195的偏移量d，此偏移量d将在下一预测切换区间194’中对下一切换开关信号的时间点196’进行校正，以使下一切换开关信号的时间点196’实质上位于下一预测切换区间194’的中间点195’。在一实施例中，此一校正可避免预测切换区间194的误判，导致实际的切换时间点在预测切换区间194之外。

上述步骤s36及s37主要用于频率信息有变化时，例如转速信息有变化时(例如汽车加速或减速影响到发电机的转速)，可进行步骤s36及s37取得切换开关信号的时间点196距离中间点195的偏移量d，进而将下一切换开关信号的时间点196’校正在下一预测切换区间194’的中间点195’。若是切换开关信号的时间点196总是位于预测切换区间194的中间点195，则无需进行校正。在一实施例中，频率信息并无变化，例如车辆是定速行驶，切换开关信号的时间点196皆位于预测切换区间194的中间点195，因而无须校正。

在本实施例中，步骤s36及s37并非必须在步骤s34后执行，也可省略步骤s34及s35，使步骤s36及s37在步骤s33后执行，本发明并不以此为限。

上述各实施例中，除了可采用比较开关元件的两端电压的方法外，也可以判断开关元件的两端电流方向信息，来决定切换开关信号而使开关元件m1处于断路状态或导通状态。如图6中所示，比较器261、262、263(如1bit比较器)可通过装设在电池24上方或整流单元22下方的电流传感器271、272、273，来判断整流单元22的开关元件的两端电流方向信息(如图6的反馈电流ia)，据此切换开关信号而使开关元件m1处于断路状态或导通状态。本发明除了可单独通过比较开关元件的两端电压的方法以及判断整流单元12的开关元件的两端电流方向信息外，也可同时使用此二者，本发明并不以此为限。此外，本发明亦不限制电流传感器的装设位置。

请参阅图4，其为公开本发明的一实施例的整流器的控制系统10，此整流器的控制系统10可执行上述各实施例中图1、图2及图3所示的流程。整流器的控制系统10包括发电机11、整流单元12、控制单元13以及电池14。

在一实施例中，发电机11可为三相交流发电机，但本发明并不以此为限。整流单元12包括多个开关元件m1-m6，在本实施例中，整流单元12可为主动式整流器，开关元件可为金属氧化物半导体场效应晶体管，在本实施例中，开关元件的数量为6个，但本发明并不以此为限。又，开关元件m1以n型金属氧化物半导体场效应晶体管(n-mosfet)为例，但并不以此为限。如前所述，如图5、图7a至图7d所示，发电机11在刚启动时可提供电压va至整流单元12的多个开关元件(例如开关元件m1)，电压van(在本实施例中，van为电压va至n电压差)的波形可例如为电压波形17，并经由被动式整流，通过开关元件m1中的内接二极管121对电池14充电。

控制单元13进一步包括有频率存取模块131、切换区间产生模块132、切换控制模块133、偏移计算模块134以及校正模块135。在本实施例中，控制单元13可为控制器，而此处所述的模块(module)则为可供控制器运行且存储于其内的固件(firmware)或软件。在一实施例中，控制单元13可为处理器，也可以是硬件电路或元件。在一实施例中，各模块皆可以是分开或组合的硬件电路或元件内的固件或软件。

频率存取模块131用以取得发电机11的频率信息及切换信息，其频率信息的取得方式可通过比较器151(例如为1bit比较器)比较开关元件m1的漏极和源极两端电压跨压得到电压vah，使得控制单元13的频率存取模块131可取得电压vah的频率信息，但本发明并不以此为限，频率信息的取得方式如上所述还有：(1)从发电机11的转速计算出发电机11的三相电压(如图5、图6中的vu、vv、vw)的频率；(2)依据发电机11产生的三相交流电中取得；(3)在整流单元12中开关元件m1处于关(off)状态时，从上述开关元件m1的vds跨压取得；(4)利用电流传感器271、272、273取得(如图6所示)。频率存取模块131在取得发电机11的电压波形17之后，通过过零检测(zerocrossdetection)的方式来取得频率信息(又称fin)。上述所谓的过零检测，是指交流系统中波形从正半周向负半周或从负半周向正半周转换时，检测何时经过零位的方式。

在一实施例中，频率信息可从发电机11的转速经计算后取得(例如依据发电机11转速计算出三相电压的频率)，也可从发电机11产生的三相交流电中取得，抑或在整流单元12中开关元件m1处于关(off)状态时，从该开关元件m1的vds跨压取得或利用电流传感器取得，但本发明并不以此为限。在一实施例中，可根据频率信息获得切换信息，例如根据频率获得切换时间。在另一实施例中，频率信息与切换信息可以分别取得(例如单独由电压或电流信息取得切换信息，且频率信息可以从转速、电压或电流的任一信息中取得)，也可一同取得，本发明并不以此为限。

切换区间产生模块132用以依据频率信息取得切换信息，或单独从电压或电流信息取得切换信息。切换信息可包括一切换区间191及一切换时间点193，而切换区间可以是一时间范围，也可为一时间点。切换区间产生模块132除了可取得切换信息外，也可依据该频率信息及该切换区间191取得预测切换区间194。在一实施例中，预测切换区间194可为一预测的时间范围，也可为一预测的时间点。详言之，切换区间产生模块132是根据频率信息所具有的周期t及前述的切换时间点193，来预测下一切换时间点193’。之后，可分别以切换时间点193以及下一切换时间点193’为中心，在频率信息的半个周期t的特定百分比的范围内，界定出切换区间191及预测切换区间194，同时定义出切换区间191及预测切换区间194之间的区间为非切换区间192。其中，下一切换时间点193’与切换时间点193为相隔频率信息的半个周期t。在一实施例中，可以切换时间点193为中心，在半个周期t的第一特定百分比的范围内，界定出切换区间191，且可以下一切换时间点193’为中心，在半个周期t的第二特定百分比的范围内，界定出预测切换区间194。在本实施例中，第一特定百分比与第二特定百分比的范围，可为相同或不同，例如可皆为±10％范围，或一者为±10％，另一者为±20％，本发明并不以此为限。而第一特定百分比或第二特定百分比可例如为半个周期t的百分比，本发明并不以此为限。在一实施例中，各预测切换区间194的范围可相同、不同或部分相同(例如可动态调整)，举例而言，图7d的预测切换区间194与下一预测切换区间194’的范围可相同、不同或部分相同。在一实施例中，当第一特定百分比为0％时，以此界定的切换区间191将成为切换时间点193。在一实施例中，当第二特定百分比为0％时，以此界定的预测切换区间194将成为下一切换时间点193’。本领域技术人员当可依据需求来决定切换区间191与预测切换区间194的数值范围，本发明并不以此为限。

切换控制模块133用以取得反馈信号，并用以在预测切换区间中根据反馈信号切换控制多个开关元件m1-m6的至少一个的开关信号，其中，反馈信号为根据多个开关元件m1-m6的该至少一个的两端所取得。在一实施例中，也可同时/先后切换多个开关元件m1-m6中的多个，本发明并不以此为限。以下以开关元件m1为例。详言之，切换控制模块133在预测切换区间194接收来自整流单元12中开关元件m1的反馈电压波形18(如vah)，并通过比较器151(例如1bit比较器)比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压，以使切换控制模块133切换控制单元13产生至开关元件m1的栅极端的开关信号vg1，例如当开关元件m1的源极电压大于漏极电压时，栅极电压由低切换为高，切换控制模块133将切换开关信号vg1而使开关元件m1处于开/导通状态，以对电池14充电。据此，切换控制模块133可在预测切换区间194中切换开关信号vg1(例如，切换开关信号vg1的电压使开关元件m1由开/导通(on)切换为关/不导通(off)，或是使开关元件m1由关/不导通(off)切换为开/导通(on))，若在非切换区间192则不会进行信号切换。亦即，此处所谓的切换，是指使开关元件m1处于断路状态或导通状态。例如，比较器151在比对整流单元12的开关元件m1的源极及漏极两端电压时，若源极电压大于漏极电压且在预测区间范围内，意味着切换控制模块133将切换开关信号vg1的电压使开关元件m1处于开/导通状态，反之则使开关元件m1处于关/不导通状态。

须说明的是，切换区间产生模块132根据电压vah的频率信息获得切换信息以界定出预测切换区间194，以及控制单元13比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压之间并无先后顺序，可先令切换区间产生模块132取得预测切换区间194，再令控制单元13比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压；也可先令控制单元13比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压，再令切换区间产生模块132取得预测切换区间194；或是同时令控制单元13比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压及控制单元13取得预测切换区间194，本发明并不以此为限。在满足切换区间产生模块132取得预测切换区间194及控制单元13比较整流单元12的开关元件m1的源极和漏极两端电压此二条件后，切换控制模块133可进行在预测切换区间194中切换开关信号vg1的动作。

切换控制模块133除了采用比较开关元件的两端电压的方法外，如图6所示，也可通过装设在电池24上方或整流单元22下方的电流传感器271、272、273，令比较器261(如1bit比较器)可判断整流单元22的开关元件m1的两端电流方向信息，使切换控制模块133可依据比较器261所输出的结果切换开关信号，而使整流单元22的开关元件m1处于断路状态或导通状态。本发明除了可单独通过比较开关元件的两端电压的方法以及判断整流单元的开关元件的两端电流方向信息外，也可同时使用此二者，本发明并不以此为限。此外，本发明亦不限制电流传感器的装设位置。

此外，切换控制模块133还用以在预测切换区间194内检测是否有逆电流产生，若是，则再次切换控制整流单元12中多个开关元件m1-m6的一个的开关信号。如图7c所示，在预测切换区间194内反馈电压波形18’具有波形变动181时，造成反馈电压波形18’由低电压(逻辑0)至高电压(逻辑1)后紧接着有由高电压(逻辑1)至低电压(逻辑0)的波形变化，此即可判断为有逆电流产生。切换控制模块133将会再次切换整流单元12的开关元件m1的开关信号vg1，以消除可能受到噪声影响所导致错误判断而产生的切换开关动作。例如，在图7b所产生的开关信号vg1为开(on)信号而使整流单元12的开关元件m1处于开/导通状态，若在图7c中检测到有逆电流产生(即波形变动181)，此时控制单元13所产生的开关信号vg1将切换为关(off)信号以关闭整流单元12的开关元件m1(即使开关元件m1由处于开/导通状态切换为关/不导通状态)。若切换控制模块133未在预测切换区间194检测到逆电流(即未具有波形变动181)，则表示在此预测切换区间194中开关动作为正确，无须再次对整流器进行信号切换。

偏移计算模块134用以在切换开关信号的时间点196未实质上位于预测切换区间194的中间点195时，计算切换开关信号的时间点196距离中间点195的偏移量d。详言之，如图7d所示，切换开关信号的时间点196未位于预测切换区间194的中间点195时，偏移计算模块134将计算切换开关信号的时间点196距离中间点195的偏移量d。而校正模块135可在下一预测切换区间194’中，依据偏移量d校正下一切换开关信号的时间点196’至下一预测切换区间194’的中间点195’。校正模块135主要目的是为了避免预测切换区间194的误判，而导致实际的切换时间点在预测切换区间194之外。

综上所述，藉由本发明的一实施例的整流器的控制方法及其控制系统，在汽车的发电系统中不一定需要使用强大的滤波器或大范围的迟滞比较器，可减缩功率损失。而本发明的一实施例可取得预测切换区间，并在预测切换区间内切换整流器的开关元件的开关信号且在非预测切换区间内不切换开关信号，除了避免噪声干扰外，也可尽量逼近开关切换的时间点，而不会有多余功率消耗。此外，本发明的一实施例在准确取得预测切换区间的同时，可再进行逆电流检测以及频率信息动态变化时切换开关信号的时间点的校正，增加使用可靠度。据此，本发明的一实施例可达到简单、低成本、高准确度以及高可靠度的开关切换控制。

上述实施例仅为例示性说明本发明的技术原理、特点及其功效，并非用以限制本发明的可实施范围，本领域技术人员均可在不违背本发明的精神与范围下，对上述实施形态进行修饰与改变。然任何运用本发明所教示内容而完成的等效修饰及改变，均仍应为下述的权利要求书所涵盖。而本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。