轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本案是關(guān)于一種轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法，特別關(guān)于一種補償轉(zhuǎn)換器在死區(qū)時間時 造成的電壓損失的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 市電并網(wǎng)型轉(zhuǎn)換器主要是用W將太陽能發(fā)電產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換成與市電同步 的交流電能，并且將轉(zhuǎn)換所得的交流電能并入市電中，與市電一并供電給負載使用?，F(xiàn)有 的市電并網(wǎng)型轉(zhuǎn)換器，大多是W半導(dǎo)體開關(guān)元件進行雙極性正弦脈波寬度調(diào)變度ipolar Sinusoidal Pulse Wi化h Mo化Iation)，使輸入的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能輸出。然而，半 導(dǎo)體開關(guān)元件從收到切換信號后，通常需要經(jīng)過一定的延遲時間后，半導(dǎo)體開關(guān)元件才能 完全切換為導(dǎo)通或關(guān)閉。
[0003] W半導(dǎo)體開關(guān)元件組成的第一切換模塊及第二切換模塊為例來說，第一切換模塊 與第二切換模塊之間是W互補的方式切換導(dǎo)通。換言之，當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊關(guān)閉時，第二切換 模塊導(dǎo)通，而第二切換模塊關(guān)閉時，第一切換模塊導(dǎo)通。
[0004] 當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊從導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為關(guān)閉，而第二切換模塊從關(guān)閉轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通的期間， 半導(dǎo)體開關(guān)元件收到驅(qū)動信號到實際半導(dǎo)體開關(guān)元件確實動作之間具有一定的延遲時間， 且此延遲時間是因不同的材料或制程方式而不同。更詳細的來說，半導(dǎo)體開關(guān)元件截止延 遲的時間會比導(dǎo)通延遲的時間來得長，因此可能會造成第一切換模塊和第二切換模塊兩者 切換導(dǎo)通和關(guān)閉時，會有第一切換模塊和第二切換模塊同為導(dǎo)通的現(xiàn)象，從而造成轉(zhuǎn)換器 短路。 陽〇化]為了避免當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊和第二切換模塊同為導(dǎo)通時，轉(zhuǎn)換器會有短路的現(xiàn)象發(fā) 生，因此轉(zhuǎn)換器常會于兩個切換模塊，即同一臂的上下半導(dǎo)體開關(guān)元件要切換導(dǎo)通和關(guān)閉 之間，設(shè)置一段死區(qū)時間，W緩沖半導(dǎo)體開關(guān)元件的截止與導(dǎo)通的延遲時間，進而避免同時 導(dǎo)通的情形，其中死區(qū)時間的長度則可依照半導(dǎo)體開關(guān)元件導(dǎo)通與截止延遲的時間來決 定。
[0006] 據(jù)此，在第一切換模塊和第二切換模塊切換導(dǎo)通或關(guān)閉的死區(qū)時間里，轉(zhuǎn)換器將 會造成輸出電壓損失，使得轉(zhuǎn)換器的輸出電壓波形失真，轉(zhuǎn)換器的效能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于轉(zhuǎn)換器在死區(qū)時間及第一切換模塊和第二切換模塊切換導(dǎo)通或關(guān)閉的延 遲時間里，轉(zhuǎn)換器會有電壓損失，因此本案提供一種轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法，利用在第一切 換模塊導(dǎo)通的前半周期，第一切換模塊切換導(dǎo)通前的死區(qū)時間里，計算需要補償?shù)碾妷貉a 償量，并于第一切換模塊導(dǎo)通的后半周期，第二切換模塊切換導(dǎo)通前，延長第一切換模塊導(dǎo) 通的時間，使得轉(zhuǎn)換器輸出的電壓值能依據(jù)增加前半周期電壓損失的電壓補償量，進行補 償，從而達到補償輸出電壓的效果，減少轉(zhuǎn)換器輸出波形失真，并提升轉(zhuǎn)換器的效能。
[0008] 為達上述目的，本案提供一種轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法，此轉(zhuǎn)換器將輸入端的直流 電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，并輸出至外部的交流電源中，其中轉(zhuǎn)換器具有第一切換模塊、第二切 換模塊及電感。所述轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法包含W下步驟：于轉(zhuǎn)換器進入第一死區(qū)時間時， 測量電感的第一電流值。依據(jù)第一電流值，計算第二電流值及第=電流值。依據(jù)第一電流 值、第二電流值及第=電流值的極性，判斷轉(zhuǎn)換器在第一死區(qū)時間后的輸出模式。不同輸出 模式有相對的電壓補償式。依據(jù)電壓補償式、第一電流值及第二電流值或第=電流值，計算 電壓補償量。于第二死區(qū)時間中，依據(jù)電壓補償量，調(diào)整第一切換模塊與第二切換模塊的切 換時間。
[0009] 于一個實施例中，當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊于第一死區(qū)時間中切換導(dǎo)通的時間點晚于預(yù)定 導(dǎo)通的時間點時，于依據(jù)電壓補償量調(diào)整第一切換模塊與第二切換模塊的切換時間的步驟 中，包含W下步驟：依據(jù)電壓補償量，計算于第二死區(qū)時間中，第一切換模塊切換關(guān)閉的時 間點。并于第二死區(qū)時間中，調(diào)整第一切換模塊切換關(guān)閉的時間點晚于預(yù)定關(guān)閉的時間點， 使第一切換模塊延遲關(guān)閉。在第一切換模塊延遲關(guān)閉的時間區(qū)間中，電感的電壓增加電壓 補償量。
[0010] 于另一個實施例中，當(dāng)?shù)谝磺袚Q模塊于第一死區(qū)時間中切換導(dǎo)通的時間點早于預(yù) 定導(dǎo)通的時間點時，于依據(jù)電壓補償量調(diào)整第一切換模塊與第二切換模塊的切換時間的步 驟中，包含W下步驟：依據(jù)電壓補償量，計算于第二死區(qū)時間中，第一切換模塊切換導(dǎo)通的 時間點。并于第二死區(qū)時間中，調(diào)整第一切換模塊切換導(dǎo)通的時間點晚于預(yù)定導(dǎo)通的時間 點，使第一切換模塊延遲導(dǎo)通。在第一切換模塊延遲導(dǎo)通的死區(qū)時間中，電感的電壓減少電 壓補償量。
[0011] W上的關(guān)于本掲露內(nèi)容的說明及W下的實施方式的說明是用W示范與解釋本案 是精神與原理，并且提供本發(fā)明是專利申請范圍更進一步是解釋。
【附圖說明】
[0012] 為進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，W下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如后，其中：
[0013] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的轉(zhuǎn)換器的示意圖。
[0014] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的第一切換模塊與第二切換模塊的切換信號 不意圖。
[0015] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法的流程圖。
[0016] 圖4A為根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪制的第一輸出模式中電感電流的示意圖。
[0017] 圖4B為根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪制的第二輸出模式中電感電流的示意圖。
[001引圖4C為根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪制的第S輸出模式中電感電流的示意圖。
[0019] 圖4D為根據(jù)本發(fā)明第一實施例所繪制的第四輸出模式中電感電流的示意圖。
[0020] 圖5A為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪制的第五輸出模式中電感電流的示意圖。
[0021] 圖5B為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪制的第六輸出模式中電感電流的示意圖。
[0022] 圖5C為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪制的第屯輸出模式中電感電流的示意圖。
[0023] 圖5D為根據(jù)本發(fā)明第二實施例所繪制的第八輸出模式中電感電流的示意圖。
[0024] 圖6為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的電感輸出電流補償?shù)氖疽鈭D。
[0025] 圖7為根據(jù)本發(fā)明另一實施例所繪制的電感輸出電流補償?shù)氖疽鈭D。
【具體實施方式】
[0026] W下在實施方式中詳細敘述本發(fā)明的詳細特征W及優(yōu)點，其內(nèi)容足W使任何熟習(xí) 相關(guān)技術(shù)者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)W實施，且根據(jù)本說明書所掲露的內(nèi)容、申請專利 范圍及附圖，任何熟習(xí)相關(guān)技術(shù)者可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點。W下的實施例 是進一步詳細說明本發(fā)明的觀點，但非W任何觀點限制本發(fā)明的范疇。
[0027] 請一并參照圖1及圖2所示，圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的轉(zhuǎn)換器的示意 圖，圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的第一切換模塊與第二切換模塊的切換信號示意 圖。如圖所示，本發(fā)明所述轉(zhuǎn)換器的電壓補償方法可運用于轉(zhuǎn)換器10中。W圖1所示的轉(zhuǎn) 換器10為例，轉(zhuǎn)換器10具有輸入端Vin、第一切換模塊12、第二切換模塊14、電感16、電容 18及輸出端Vout。輸入端Vin用W接收太陽能發(fā)電產(chǎn)生的直流電能，輸出端Vout用W與 市電并聯(lián)，并將轉(zhuǎn)換所得到的交流電能并入市電中。所述轉(zhuǎn)換器10的輸出端Vout并聯(lián)于 電容18,且輸出端Vout的第一端禪接于電感16。
[0028] 第一切換模塊12包含第一開關(guān)121、第一二極管123、第二開關(guān)125及第二二極管 127,其中第一開關(guān)121與第一二極管123并聯(lián)，且第一二極管123的陰極端禪接于轉(zhuǎn)換器 10的輸入端Vin的第一端，第一二極管123的陽極端禪接于電感16。第二開關(guān)125與第 二二極管127并聯(lián)，且第二二極管127的陰極端禪接于轉(zhuǎn)換器10輸出端Vout的第二端，第 二二極管127的陽極端禪接于輸入端Vin的第二端。
[0029] 第二切換模塊14包含第=開關(guān)141、第=二極管143、第四開關(guān)145及第四二極管 147,其中第=開關(guān)141與第=二極管143并聯(lián)，且第=二極管143的陰極端禪接于轉(zhuǎn)換器 10輸入端Vin的第一端，第=二極管143的陽極端禪接于輸出端Vout的第二端。第四開關(guān) 145與第四二極管147并聯(lián)，且第四二極管147的陰極端禪接于電感16,第四二極管147的 陽極端禪接于輸入端Vin的第二端。
[0030] 為了避免第一切換模塊12與第二切換模塊14同時導(dǎo)通，所述轉(zhuǎn)換器10的第一切 換模塊12與第二切換模塊14于理想中