专利名称：逆变电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变电路，尤其涉及一种可提升转换效率，减少生产成本，并防止漏电流产生的逆变电路。
背景技术：
目前人类使用的主要能源为石油，通过燃烧石油产生所需的动力或电能，例如汽车或燃油式发电机(厂)，然而，石油燃烧过程中产生的高温与废气除了会造成空气品质恶化外，更会使全球温室效应恶化。此外，根据全世界石油生产统计，石油产量将于十年内达到高峰，尔后产量将逐年降低，这不仅意味着油价(包括电价)将不再便宜，也可能导致真正石油危机的到来，间接引发全球经济风暴。有鉴于此，将再生能源(renewable energy)有效且经济地转换为一般民生供电或机械动力，已成为先进科技国家兼顾环保与发电的重要产业发展政策。于太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物废料能等再生能源中，利用太阳能发电的再生能源发电系统，由于具有环保、易于安装、商品化技术的成熟以及国家计划性的辅助推动，已成为先进国家发展分散式电源系统的主要选择。请参阅图1，其为公知逆变电路的电路示意图。如图1所示，公知逆变电路1应用于太阳光并网系统，因此也可称为光伏逆变器(Photovoltaic Inverter,PV inverter)，逆变电路1为非隔离且全桥式的电路架构，主要由一输入滤波电路10、一全桥式切换电路11 以及一输出滤波电路12所构成，其中输入滤波电路10由一第一电容C1所构成，用以接收由太阳能板所产生的直流输入电压VD。，并对直流输入电压VD。进行滤波。全桥式切换电路11 则与输出滤波电路12电性连接，且由第一至第四开关元件S1I4所构成，第一开关元件第二开关元件&串联电性连接，第三开关元件&以及第四开关元件、也串联电性连接，借此组成二桥臂式的全桥架构，第一至第四开关元件3144通过一控制单元(未图示)的控制而进行导通或截止的切换运行，借此使全桥式切换电路11将滤波后的直流输入电压Vdc转换为交流调制电压VT。输出滤波电路12则与全桥式切换电路11电性连接，且由一第一电感L1、一第二电感L2以及一第二滤波电容C2所构成，输出滤波电路12用以滤除交流调制电压Vt的高频成份，进而输出一交流输出电压Vo至电力网路(Grid) G。一般而言，全桥式切换电路11的第一至第四开关元件S1-S以脉冲宽度调制方式运行，且依第一至第四开关元件S1I4工作模式的不同还可分为双极性切换(Bipolar)或是单极性切换(Unipolar)，其中，全桥式切换电路11采用单极性的切换工作模式运行时，由于每次开关切换时仅具有单一桥臂所包含的两个开关元件在进行高频切换的动作，使得交流调制电压Vt仅在0至正值的直流输入电压Vdc之间或是在0至负值的直流输入电压Vdc 之间做变动，因此相较于采用双极性切换工作模式运行时，第一至第四开关元件S1-S4高频进行切换的动作，使得交流调制电压Vt于正半周或负半周时，在正值的直流输入电压Vdc至负值的直流输入电压VD。之间做变动，全桥式切换电路11采用单极性的切换工作模式所具有的切换损失比采用双极性切换工作模式少，换言之，即效率较高，因此较为符合目前对电器设备节能的严格规范，然而当全桥式切换电路11采用单极性的切换工作模式运行时，由于全桥式切换电路11的正输出端及负输出端对于逆变电路1内的任意一点的相对电压在任一切换时间点的相加平均值并无法维持一固定值，导致产生直流输入电压VD。的太阳能板对地之间所存在的寄生电容Cp产生明显的电压变化量，进而产生漏电流而危害人体及设备。请参阅图2，其为另一种公知逆变电路的电路示意图。如图2所示，该逆变电路2 采用中性点箝位(Neutral Point Clamped)电路架构，也称为NPC逆变器，该逆变电路2具有一输入滤波电路20、一切换电路21以及输出滤波电路22，其中输入滤波电路20及输出滤波电路22的连接关系与功用与图1所示的输入滤波电路10以及输出滤波电路12相似， 因此于此不再赘述。切换电路21由第一开关元件至第十二开关元件S1 S12所构成，其中第一开关元件至第六开关元件S1 &构成为中性点箝位电路架构的一第一开关支路，第七开关元件至第十二开关元件S7 S12也构成为中和点电平固定电路架构的一第二开关支路。当逆变电路2应用于太阳光并网系统时，通过构成中性点箝位电路架构的第一开关元件至第十二开关元件S1 S12彼此间的导通或截止动作，太阳能板对地之间所存在的寄生电容Cp并不会产生明显的电压变化量，故可防止漏电流的产生，然而由于逆变电路2 内包含12个开关元件，导致逆变电路2的生产成本较为昂贵，更甚者，由于逆变电路2由12 个开关元件在进行导通或截止的运行，因此将导致损耗增加，降低了逆变电路2的转换效率。因此如何发展一种可改善上述公知技术缺陷，且可同时提升效率、减少生产成本并降低漏电流产生的逆变电路，实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种逆变电路，以解决公知逆变电路应用于太阳光并网系统时，会有漏电流产生、转换效率不佳及成本过高等缺陷。为达上述目的，本发明的较佳实施方式为提供一种逆变电路，架构于将直流电能转换为交流电能，包含切换电路，架构于接收直流电能，并进行转换，而于第一及一第二输出端间输出交流调制电压，且包含第一开关支路，包含依序串联电性连接的第一至第三开关元件，第二及第三开关元件间电性连接第一输出端；以及第二开关支路，与第一开关支路并联电性连接，且包含依序串联电性连接的第四至第六开关元件，第五及第六开关元件间电性连接第二输出端；第一续流单元，其一端电性连接于第一及第二开关元件间，另一端电性连接第二输出端；以及第二续流单元，其一端电性连接于第四及第五开关元件间，另一端电性连接第一输出端；其中，于正半周时，第一及第六开关元件同时且持续地导通或截止切换，第二开关元件为导通状态，于负半周时，改由第三及第四开关元件同时且持续地导通或截止切换，第五开关元件为导通状态。本发明的逆变电路通过第一开关元件至第六开关元件、第一续流单元以及第二续流单元相互搭配，可提升转换效率，减少生产成本，并防止漏电流的产生，进而降低危害人体及设备的风险。
图1 其为公知逆变电路的电路示意图。图2 其为另一种公知逆变电路的电路示意图。图3 其为本发明较佳实施例的逆变电路的电路示意图。图4A 其为图3的电压与控制信号的时序示意图。图4B 其为图3的交流调制电压的波形图。图5A 其为图3所示的控制单元的电路结构示意图。图5B 其为图5A所示的电压与控制信号的时序示意图。图6A 其为图3所示的控制单元的另一变化例的电路结构示意图。图6B 其为图6A示所示的电压与控制信号的时序示意图。图7 其为图3所示的逆变电路的一变化例。图8A 其为图7所示的控制单元的电路结构示意图。图8B 为图8A所示的部分电压与控制信号的时序示意图。上述附图中的附图标记说明如下1、2、3:逆变电路10、20、30 输入滤波电路11 全桥式切换电路12、22、32 输出滤波电路21、31 切换电路310 第一续流单元311 第二续流单元312 第一开关支路313 第二开关支路33 控制单元330 332 第一 第三比较器333:非门630 632 第一 第三比较器633:第一非门634 6；35 第一 第二与门636 整流装置830 831 第一 第二非门832 833 第三 第四与门636 整流装置8 直流装置9 交流负载C1 第一电容C2:第二电容Cp:寄生电容L1 第一电感
L2:第二电感Vo:交流输出电压VDC:直流输入电压VT:交流调制电压Vcl Vc8 第一至第八控制信号V1 V2 第一 第二弦波信号Van Vbn :第一 第二相对电压V3:弦波信号V4 整流弦波信号Vtei 三角波信号Vr:特定电压值G 电力网路S1 S12 第一至第十二开关元件A 第一输出端B 第二输出端N 共接点D1 & 第一续流二极管 第二续流二极管T1 T2 第一 第二时间
具体实施例方式体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，然而其都不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。请参阅图3，其为本发明较佳实施例的逆变电路的电路示意图。如图3所示，逆变电路3可为但不限于应用于太阳光并网系统，且为非隔离式的电路架构，其接收一直流装置8，例如太阳能板，所产生的直流输入电压VDC，并转换为交流输出电压Vo，以提供至一交流负载9，例如交流电器设备或市电网路系统等。逆变电路3主要包含一输入滤波电路30、一切换电路31、一输出滤波电路32以及一控制单元33。其中输入滤波电路30分别与直流装置8的正端及负端电性连接而接收直流输入电压VD。，其用以对直流输入电压VD。进行滤波，于本实施例中，输入滤波电路30可为但不限于由一第一电容C1所构成。切换电路31与输入滤波电路30电性连接，且包含第一至第六开关元件S1-S、第一续流单元310以及第二续流单元311，切换电路31通过第一至第六开关元件S1-S6、第一续流单元310以及第二续流单元311导通或截止的运行而将滤波后的直流输入电压Vdc转换，并于一第一输出端A以及一第二输出端B之间输出一交流调制电压VT。于本实施例中，第一开关元件S1、第二开关元件&以及第三开关元件&依序串联电性连接而构成第一开关支路312，且第一开关元件S1的一端与直流装置8的正端及输入滤波电路30的正端电性连接，第三开关元件&的一端与直流装置8的负端及输入滤波电路 30的负端电性连接，此外，第二开关元件&及第三开关元件&之间连接第一输出端A。第四开关元件、、第五开关元件&以及第六开关元件&依序串联电性连接而构成与第一开关支路312并联电性连接的第二开关支路313，且第四开关元件、的一端与直流装置8的正端及输入滤波电路30的正端电性连接，第六开关元件&的一端则与直流装置8的负端及输入滤波电路30的负端电性连接，此外，第五开关元件&及第六开关元件&之间电性连接第二输出端B。第一续流单元310的一端电性连接于第一开关元件S1以及第二开关元件&之间， 第一续流单元310的另一端则电性连接于第二输出端B，第一续流单元310用以提供由第二输出端B至第一开关元件S1与第二开关元件&间的一续流路径。第二续流单元311的一端电性连接于第四开关元件\以及第五开关元件&之间，第二续流单元311的另一端则电性连接于第一输出端A，第二续流单元311用以提供由第一输出端A至第四开关元件、与第五开关元件&间的另一续流路径。于上述实施例中，第一续流单元310由第一续流二极管D1K构成，第二续流单元 311由第二续流二极管D2所构成，其中，第一续流二极管D1的阴极端电性连接于第一开关元件S1以及第二开关元件&之间，第一续流二极管D1的阳极端则电性连接于第二输出端B， 第二续流二极管A的阴极端电性连接于第四开关元件、以及第五开关元件&之间，第二续流二极管A的阳极端则电性连接于第一输出端A。控制单元33与第一至第六开关元件S1I6的控制端电性连接，其产生脉冲宽度调制形式的第一至第六控制信号Vcl Vre来分别控制第一至第六开关元件S1-S6导通或截止的切换。输出滤波电路32与切换电路31的第一输出端A以及第二输出端B电性连接，且与交流负载9电性连接，用以接收交流调制电压VT，并滤除交流调制电压Vt的高频成份，以输出交流输出电压Vo至交流负载9。于本实施例中，输出滤波电路32由一第一电感L1、一第二电感L2以及一第二电容C2所构成，其中第一电感L1的一端与第一输出端A电性连接， 第二电感L2的一端与第二输出端B电性连接，第二电容C2与第一电感L1、第二电感L2及交流负载9电性连接。以下将示范性地说明图3所示的逆变电路3的动作方式。请参阅图4A及图4B，并配合图3，其中图4A及图4B分别为图3的电压与控制信号的时序示意图及交流调制电压的波形图。如图3、图4A及图4B所示，当于正半周时，例如于0 第一时间T1之间，第一控制信号Vcl以及第六控制信号Vc6以脉冲宽度调制的方式变化，即禁能电平(disabled)及使能电平(eanbled)的交互变化，故第一开关元件S1以及第六开关元件&同时且持续地进行导通或截止切换，此外，第三控制信号Vc3、第四控制信号Vc4以及第五控制信号Vc5则持续维持为禁能电平，故第三开关元件&、第四开关元件、与第五开关元件&为截止状态，再者，第二控制信号Vc2则持续维持为使能电平，故第二开关元件&为导通状态。因此，当于正半周而第一开关元件S1以及第六开关元件&为导通状态时，直流装置8所输出的电流依序流经第一开关元件S1、第二开关元件&、第一电感L1、第二电容C2、 第二电感L2及第六开关元件&，故直流装置8所输出的直流形式的电能便可通过逆变电路 3的转换及滤波而以交流形式传送至交流负载9，同时第一电感L1以及第二电感L2进行储能，当于正半周而第一开关元件S1以及第六开关元件&切换为截止状态时，由于电感的电流连续特性，故第一电感L1以及第二电感L2所储存的能量便会以电流的方式依序流经提供续流路径的第一续流单元310及为导通状态的第二开关元件&，故交流负载9也可持续地接收到直流装置8所输出的电能。当于负半周时，例如于第一时间T1 第二时间T2之间，第三控制信号Vc3以及第四控制信号Vc4以脉冲宽度调制的方式变化，即禁能电平及使能电平的交互变化，故第三开关元件&以及第四开关元件、同时且持续地进行导通或截止切换，此外，第一控制信号 Vcl、第二控制信号Vc2以及第六控制信号V。6则改由持续维持在禁能电平，故第一开关元件 S1、第二开关元件&及第六开关元件&为截止状态，再者，第五控制信号Vc5则改由持续维持在使能电平，故第五开关元件&为导通状态。因此，当于负半周而第三开关元件&以及第四开关元件、为导通状态时，直流装置8所输出的电流依序流经第四关元件S4、第五开关元件S5、第二电感L2、第二电容C2、第一电感L1及第三开关元件&，故直流装置8所输出的直流形式的电能便可通过逆变电路3的转换及滤波而以交流形式传送至交流负载9，同时第一电感L1以及第二电感L2进行储能， 当于负半周而第三开关元件&以及第四开关元件、切换为截止状态时，由于电感的电流连续特性，故第一电感L1以及第二电感“所储存的能量便会以电流的方式依序流经提供续流路径的第二续流单元311及为导通状态的第五开关元件&，故交流负载9也可持续地接收到直流装置8所输出的电能。请再参阅图4B，通过第一开关元件至第六开关元件S1 &、第一续流单元310以及第二续流单元311相互搭配，切换电路31所输出的交流调制电压Vt于正半周时在0至正值的一特定电压值Vr之间做变动，而在负半周则是在0至负值的特定电压值Vr之间做变动，故切换电路31实际上的动作方式与图1所示的公知逆变电路1的全桥式切换电路11 采用单极性的切换工作模式运行类似，因此本发明逆变电路3的第一至第六开关元件S1-S6 动作时的切换损失可减少，进而提升转换效率，此外，由图可知，切换电路31的第一输出端 A及第二输出端B分别对于逆变电路3内部电路的一特定点的相对电压，例如对于与直流装置8所产生的寄生电容Cp (如图3所示)电性连接的共接点N的第一相对电压Van及第二相对电压Vbn，两者在任一切换时间点的相加平均值维持一固定值，故寄生电容Cp上并不会产生明显的电压变化量，如此一来，便可减少漏电流的产生，进而降低危害人体及设备的风险，更甚者，相较于图2所示的公知逆变电路2使用了 12个开关元件，本发明的逆变电路3 仅使用了六个开开元件及两个续流单元在进行导通或截止的运行，因此不但减少逆变电路 3的生产成本，也减少因开关元件动作时所造成的损耗，进而更加提升了逆变电路3的转换效率。于上述实施例中，第一至第六开关元件S1I6可由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-kmiconductor Field-Effect Transistor,M0SFET)所构成，但并不以此为限。于上述实施例中，第一控制信号Vcl、第三控制信号Vc3、第四控制信号Vc4及第六控制信号V。6为高频的脉冲宽度调制信号，第二控制信号Vc2及第五控制信号Vc5则为低频的脉冲宽度调制信号。以下将约略说明图3所示的控制单元33的电路结构。请参阅图5A及图5B，并配合图3，其中图5A为图3所示的控制单元的电路结构示意图，图5B为图5A所示的电压与控制信号的时序示意图。如图所示，控制单元33包含一第一比较器330、一第二比较器331、一第三比较器332以及一非门333，其中第一比较器330的正输入端接收一第一弦波信号 V1，第一比较器330的负输入端则接地，第一比较器330的输出端电性连接第二开关元件& 的控制端且输出第二控制信号Vc2，第二比较器331的正输入端接收第一弦波信号V1，第二比较器331的负输入端则接收一三角波信号Vtki，第二比较器331的输出端电性连接第一开关元件S1的控制端及第六开关元件&的控制端且输出第一控制信号Vcl以及第六控制信号Vc6，第三比较器332的正输入端接收一第二弦波信号V2,该第一弦波信号V1及第二弦波信号V2的相位差180度，第三比较器332的负输入端接收三角波信号Vtki，第三比较器332 的输出端则电性连接第三开关元件&的控制端以及第四开关元件、的控制端且输出第三控制信号Vc3以及第四控制信号Vc4，非门333的输入端电性连接于第一比较器330的输出端，非门333的输出端电性连接于第五开关元件&的控制端，非门333将第二控制信号Vc2 反向，以输出第五控制信号Vc5。当然，控制单元33并不局限于如上所述的电路结构，于一些实施例中，如图6A及图6B所示，控制单元33也可改包含一第一比较器630、一第二比较器631、一第三比较器 632、一第一非门633、一第一与门634、第二与门635以及整流装置636，其中整流装置636 接收一弦波信号V3,并将其整流成一整流弦波信号V4。第一比较器630的正输入端与整流装置636电性连接而接收整流弦波信号V4，第一比较器630的负输入端则接收三角波信号Vtki，第一比较器630的输出端电性连接于第一与门634的第一输入端。第二比较器631的正输入端接收弦波信号V3，第二比较器631的负输入端接地，第二比较器631的输出端与第二开关元件&的控制端电性连接且输出第二控制信号Vc2。第三比较器632的正输入端与整流装置636电性连接而接收整流弦波信号 V4，第三比较器632的负输入端接收三角波信号Vtki，第三比较器632的输出端电性连接于第二与门635的一第一输入端。第一非门633的输入端电性连接于第二比较器631的输出端而接收第二控制信号 Vc2，第一非门633的输出端电性连接第五开关元件&的控制端，第一非门633将第二控制信号Vc2反向，以于第一非门633的输出端输出第五控制信号Vc5。第一与门634的第二输入端电性连接于第二比较器631的输出端而接收第二控制信号Vc2，第一与门634的输出端电性连接第一开关元件S1的控制端及第六开关元件&的控制端且输出第一控制信号 Vcl及第六控制信号Vc6，第二与门635的第二输入端与第一非门633的输出端电性连接而接收第五控制信号Vc5，第二与门635的输出端电性连接第三开关元件&的控制端及第四开关元件、的控制端且输出第三控制信号Vc3以及第四控制信号Vc4。请参阅图7、图8A及图8B，其中图7为图3所示的逆变电路的一变化例，图8A为图7所示的控制单元的电路结构示意图，图8B为图8A所示的部分电压与控制信号的时序示意图。如图7、图8A及图8B所示，于一些实施例中，图3所示的第一续流单元330及第二续流单元331也可分别改由第七开关元件S7及第八开关元件S8构成，且第七开关元件S7及第八开关元件&可为但不限于由金属氧化物半导体场效应晶体管构成，此外，控制单元33 也对应地与第七开关元件S7及第八开关元件&的控制端电性连接，并输出一第七控制信号 Vc7以及一第八控制信号VcS来分别控制第七开关元件S7及第八开关元件S8的动作。更甚者，控制单元33内部的电路结构也相对应的改变，例如相较于图6A所示的控制单元33，图8A所示的控制单元33更包含了一第二非门830、一第三非门831、一第三与门832，一第四与门833，其中第二非门830的输入端电性连接于第一比较器630的输出端， 第二非门830的输出端电性连接于第三与门832的第一输入端。第三非门831的输入端电性连接第三比较器632的输出端，第三非门831的输出端电性连接第四与门833的第一输入端。第三与门832的第二输入端电性连接第二比较器631的输出端而接收第二控制信号 Vc2，第三与门832的输出端电性连接第七关关元件S7的控制端且输出第七控制信号Vc7。 第四与门833的第二输入端电性连接第一非门633的输出端而接收第五控制信号Vc5，第四与门833输出端电性连接第八关关元件S8的控制端且输出第八控制信号Vc8。故当于正半周时，例如于0 第一时间T1之间，第七控制信号Vc7以脉冲宽度调制且高频的方式变化，此外，第七控制信号Vc7的状态与第一控制信号Vcl以及第六控制信号Vc6相反，因此当第一开关元件S1以及第六开关元件&导通时，第七开关元件S7截止， 反的，当第一开关元件S1以及第六开关元件&截止时，第七开关元件S7导通，以于此时提供续流路径给第一电感L1以及第二电感L2所储存的能量流入，至于第八控制信号VcS则持续维持在禁能电平。当于负半周时，例如于第一时间T1 第二时间T2之间，第八控制信号VcS以脉冲宽度调制且高频的方式变化，此外，第八控制信号VcS的状态与第三控制信号Vc3以及第四控制信号Vc4相反，因此当第三开关元件&以及第四开关元件、导通时，第八开关元件S8 截止，反的，当第三开关元件&以及第四开关元件、截止时，第八开关元件S8导通，以于此时提供续流路径给第一电感L1以及第二电感L2所储存的能量，至于第七控制信号Vc7则改持续维持在禁能电平。综上所述，本发明的逆变电路通过第一开关元件至第六开关元件、第一续流单元以及第二续流单元相互搭配，故可提升转换效率，减少生产成本，并防止漏电流的产生，进而降低危害人体及设备的风险。本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而都不脱如附权利要求所欲保护的范围。
权利要求
1.一种逆变电路，架构于将直流电能转换为交流电能，包含一切换电路，架构于接收直流电能，并进行转换，而于一第一及一第二输出端间输出一交流调制电压，且包含一第一开关支路，包含依序串联电性连接的一第一至第三开关元件，该第二及第三开关元件间电性连接该第一输出端；一第二开关支路，与该第一开关支路并联电性连接，且包含依序串联电性连接的一第四至第六开关元件，该第五及第六开关元件间电性连接该第二输出端；一第一续流单元，其一端电性连接于该第一及第二开关元件间，另一端电性连接该第二输出端；以及一第二续流单元，其一端电性连接于该第四及该第五开关元件间，另一端电性连接该第一输出端；其中，于正半周时，该第一及第六开关元件同时且持续地导通或截止切换，该第二开关元件为导通状态，于负半周时，改由该第三及第四开关元件同时且持续地导通或截止切换， 该第五开关元件为导通状态。
2.如权利要求1所述的逆变电路，其中，于正半周时，该第三开关元件、该第四开关元件与该第五开关元件为截止状态，于负半周时，该第一开关元件、该第二开关元件与该第六开关元件为截止状态。
3.如权利要求1所述的逆变电路，其中该逆变电路更具有一控制单元，与该第一开关元件至该第六开关元件电性连接，架构于分别控制该第一开关元件至该第六开关元件进行导通或截止的动作。
4.如权利要求3所述的逆变电路，其中该控制单元包含一第一比较器，该第一比较器的正输入端接收一第一弦波信号，该第一比较器的负输入端接地，该第一比较器的输出端电性连接该第二开关元件的控制端；一第二比较器，该第二比较器的正输入端接收该第一弦波信号，该第二比较器的负输入端接收一三角波信号，该第二比较器的输出端电性连接该第一开关元件的控制端及该第六开关元件的控制端；一第三比较器，该第三比较器的正输入端接收一第二弦波信号，该第三比较器的负输入端接收该三角波信号，该第三比较器的输出端电性连接该第三开关元件的控制端及该第四开关元件的控制端；以及一非门，该非门的输入端电性连接于该第一比较器的输出端，该非门的输出端电性连接于该第五开关元件的控制端。
5.如权利要求4所述的逆变电路，其中该第一弦波信号及该第二弦波信号的相位差 180 度。
6.如权利要求3所述的逆变电路，其中该控制单元包含一整流装置，接收一弦波信号，并整流成一整流弦波信号；一第一比较器，该第一比较器的正输入端电性连接该整流装置而接收该整流弦波信号，该第一比较器的负输入端接收一三角波信号；一第二比较器，该第二比较器的正输入端接收该弦波信号，该第二比较器的负输入端接地，该第二比较器的输出端电性连接该第二开关元件的控制端；一第三比较器，该第三比较器的正输入端电性连接该整流装置而接收该整流弦波信号，该第三比较器的负输入端接收该三角波信号；一非门，该非门的输入端电性连接该第二比较器的输出端，该非门的输出端电性连接该第五开关元件的控制端；一第一与门，该第一与门的第一输入端电性连接该第一比较器的输出端，该第一与门的第二输入端电性连接该第二比较器的输出端，该第一与门的输出端电性连接该第一开关元件的控制端以及该第六开关元件的控制端；以及一第二与门，该第二与门的第一输入端电性连接该非门的输出端，该第二与门的第二输入端电性连接该第三比较器的输出端，该第二与门的输出端电性连接该第三开关元件的控制端以及该第四开关元件的控制端。
7.如权利要求3所述的逆变电路，其中该第一续流单元由一第七开关元件构成，该第二续流单元由一第八开关元件构成，且该控制单元与该第七开关元件及该第八开关元件电性连接，以分别控制该第七开关元件及该第八开关元件进行导通或截止的动作。
8.如权利要求7所述的逆变电路，其中该控制单元控制该第七开关元件于正半周且该第一开关元件以及该第六开关元件导通时截止，且控制该第七开关元件于正半周且该第一开关元件以及该第六开关元件截止时导通，并控制该第八开关元件于正半周时截止。
9.如权利要求8所述的逆变电路，其中该控制单元控制该第八开关元件于负半周且该第三开关元件以及该第四开关元件导通时截止，且控制该第八开关元件于负半周且该第三开关元件以及该第四开关元件截止时导通，并控制该第七开关元件于负半周时截止。
10.如权利要求7所述的逆变电路，其中该第七开关元件以及该第八开关元件分别以脉冲宽度调制且高频的方式变化。
11.如权利要求7所述的逆变电路，其中该控制单元包含 一整流装置，接收一弦波信号，并整流成一整流弦波信号；一第一比较器，该第一比较器的正输入端电性连接该整流装置而接收该整流弦波信号，该第一比较器的负输入端接收一三角波信号；一第二比较器，该第二比较器的正输入端接收该弦波信号，该第二比较器的负输入端接地，该第二比较器的输出端电性连接该第二开关元件的控制端；一第三比较器，该第三比较器的正输入端电性连接该整流装置接收该整流弦波信号， 该第三比较器的负输入端接收该三角波信号；一第一非门，该第一非门的输入端电性连接该第二比较器的输出端，该第一非门的输出端电性连接该第五开关元件的控制端；一第一与门，该第一与门的第一输入端电性连接该第一比较器的输出端，该第一与门的第二输入端电性连接该第二比较器的输出端，该第一与门的输出端电性连接该第一开关元件的控制端以及该第六开关元件的控制端；一第二与门，该第二与门的第一输入端电性连接该第一非门的输出端，该第二与门的第二输入端电性连接该第三比较器的输出端，该第二与门的输出端电性连接该第三开关元件的控制端以及该第四开关元件的控制端；一第二非门，该第二非门的输入端电性连接该第一比较器的输出端； 一第三非门，该第三非门的输入端电性连接该第三比较器的输出端；一第三与门，该第三与门的第一输入端电性连接该第二非门的输出端，该第三与门的第二输入端电性连接该第二比较器的输出端，该第三与门的输出端电性连接该第七开关元件的控制端；以及一第四与门，该第四与门的第一输入端电性连接该第三非门的输出端，该第四与门的第二输入端电性连接该第一非门的输出端，该第三与门的输出端电性连接该第八开关元件的控制端。
12.如权利要求1所述的逆变电路，其中该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件、该第五开关元件以及该第六开关元件以脉冲宽度调制的方式运行。
13.如权利要求1所述的逆变电路，其中该第一开关元件、该第三开关元件、该第四开关元件以及该第六开关元件以高频的方式进行导通或截止切换，该第二开关元件以及该第五开关元件以低频的方式进行导通或截止切换。
14.如权利要求1所述的逆变电路，其中该逆变电路为非隔离型。
15.如权利要求1所述的逆变电路，其中该逆变电路应用于太阳光并网系统，且该第一至第六开关元件由金属氧化物半导体场效应晶体管构成。
16.如权利要求1所述的逆变电路，其中该切换电路的该第一输出端对该逆变电路内的一特定点的一第一相对电压以及该切换电路的该第二输出端对该特定点的一第二相对电压的相加平均值维持在一固定值。
17.如权利要求1所述的逆变电路，其中该第一续流单元由一第一续流二极管构成，该第一续流二极管的阴极端电性连接于该第一开关元件以及该第二开关元件之间，该第一续流二极管的阳极端电性连接于该第二输出端。
18.如权利要求1所述的逆变电路，其中该第二续流单元由一第二续流二极管构成，该第二续流二极管的阴极端电性连接于该第四开关元件以及该第五开关元件之间，该第二续流二极管的阳极端电性连接于该第一输出端。
19.如权利要求1所述的逆变电路，其中该逆变电路更具有一输入滤波电路及一输出滤波电路，该输入滤波电路与该切换电路电性连接，架构于接收一直流输入电压，并对该直流输入电压进行滤波，以输出滤波后的该直流输入电压至该切换电路进行转换，该输出滤波电路与该切换电路电性连接，架构于滤除该交流调制电压的高频成份，以输出一交流输出电压。
20.如权利要求1所述的逆变电路，其中该第一续流单元架构于提供由该第二输出端至该第一及第二开关元件间的一续流路径，该第二续流单元架构于提供由该第一输出端至该第四及第五开关元件间的另一续流路径。
全文摘要
本发明提供一种逆变电路，包含一切换电路，接收直流电能并进行转换，以于第一及第二输出端间输出交流调制电压，包含第一开关支路，由串联电性连接的第一至第三开关元件构成，且电性连接第一输出端；第二开关支路，由串联电性连接的第四至第六开关元件构成，且电性连接第二输出端；第一续流单元，与第一及第二开关元件及第二输出端电性连接，提供由第二输出端至第一及第二开关元件间的续流路径；以及第二续流单元，与第四及第五开关元件及第一输出端电性连接，提供由第一输出端至第四及第五开关元件间的续流路径。本发明可提升转换效率，减少生产成本，并防止漏电流的产生，进而降低危害人体及设备的风险。
文档编号H02M7/42GK102244476SQ20111019600
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者李雷鸣, 顾振维, 黄河 申请人:台达电子工业股份有限公司