CN103051222A - 高效率控制的整合式逆变器装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种高效率控制的整合式逆变器装置及其操作方法，该高效率控制的整合式逆变器装置包含至少两个逆变器单元与一控制器单元。所述逆变器单元彼此电性并联连接，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少另一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关。该控制器单元电性连接所述逆变器单元，并且根据所述逆变器单元于不同操作状态下，取得该整合式逆变器装置的最高输出效率数据，以对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

Description

高效率控制的整合式逆变器装置及其操作方法

技术领域

本发明有关一种逆变器装置及其操作方法，尤指一种高效率控制的整合式逆变器装置及其操作方法。

背景技术

一般作为大功率应用的逆变器(inverter)设计会利用绝缘栅极晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)来取代金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)作为开关。其原因是因为于大电流的应用，IGBT较MOSFET具有较低导通损耗特性的优点，并且，也不容易找到兼具高电压及低导通阻抗的MOSFET组件。此外，相较于IGBT的低导通损耗，往往需要数颗MOSFET并联才能得到相同的导通损耗。如此，由成本考虑的角度来看，使用数颗MOSFET来实现具有IGBT的低导通损耗，实为不划算之举。然而，由于MOSFET具有较低的开关切换损失，并且小电流导通时，漏源极跨压Vds相对小，可以提高当负载电流较小时的效率。

请参见图1，为相关技术的单逆变器的电路图。如图所示，此传统的三阶逆变器(three-level inverter)是使用多个IGBT作为切换开关102Aa～102Ad，以减少大电流输出应用所产生的导通损耗，其中，每一切换开关102Aa～102Ad通常分别具有与该切换开关102Aa～102Ad反向并联的一二极管(未标示)，或称为本体二极管(body diode)与一寄生电容(未图标)，以作为零电压切换操作时的电感释能路径。然而，由于IGBT的切换损失表现较差，所以一般逆变器的切换频率都不会太快(典型值一般约为18kHz)，以减少切换损失。但也因为切换频率无法提升，因此，导致电感与电容的体积无法缩小皆数量无法减少。再者，大功率应用的设计上，通常需要配合并联多颗IGBT组件，因此，切换开关组件的损耗与温升，都是造成设计困难的原因。

请参见图2，为相关技术的多逆变器的电路图。如图所示，该电路架构中分为一第一逆变器10A与一第二逆变器20A，并且，该第一逆变器10A与该第二逆变器20A于输出并联连接，因此，此架构的该第一逆变器10A与该第二逆变器20A各自分担一半的输出功率。这样的多逆变器架构操作于大功率应用，可以改善发热组件的布局，以减少组件的并联数目及损耗分布不均的问题。而且，因为分担电流减半，在组件选择上也比较为容易。此时，流经输出电容器的电流Ic1，Ic2约各为总涟波电流的一半，频率为切换频率18kHz。

此外，该第一逆变器10A与该第二逆变器20A可采用交错式控制(interleaving control)，错开两个逆变器的开关时间，其电流流经电容的涟波电流频率会变为两倍约为36kHz，涟波电流变小，流经电感器的电流为非交错式控制时的一半，所以可以减少所需要的输出电感及电容数量。但由于使用的切换开关为IGBT，其开关速度表现较MOSFET来的差，且轻载时IBGT的导通跨压会比MOSFET来得大，因此在负载较轻时，效率无法提升。

因此，如何设计出一种高效率控制的整合式逆变器装置及其操作方法，整合IGBT与MOSFET的组件特性与优点，作为逆变器的切换开关组件，使整合式逆变器装置操作在实质最高效率，乃为本申请发明人所要克服并加以解决的一大课题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种高效率控制的整合式逆变器装置，以克服现有技术的问题。

因此本发明的高效率控制的整合式逆变器装置包含至少两个逆变器单元与一控制器单元。所述逆变器单元彼此电性并联连接，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少另一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关。该控制器单元电性连接所述逆变器单元，并且根据所述逆变器单元于不同操作状态下，取得该整合式逆变器装置的最高输出效率数据，以对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

本发明的另一目的在于提供一种高效率控制的整合式逆变器装置的操作方法，以克服现有技术的问题。

因此本发明的高效率控制的整合式逆变器装置的操作方法包含下列步骤：提供至少两个逆变器单元，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关。提供一控制器单元，以取得当所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的最高输出效率数据。该控制器单元在该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为相关技术的单逆变器的电路图；

图2为相关技术的多逆变器的电路图；

图3A为本发明高效率控制的整合式逆变器装置的第一实施例的电路方块图；

图3B为本发明高效率控制的整合式逆变器装置的第二实施例的电路方块图；

图4为本发明该整合式逆变器装置高效率控制的曲线示意图；及

图5为本发明高效率控制的整合式逆变器装置操作方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

〔现有技术〕

10A逆变器

10A第一逆变器

20A第二逆变器

102Aa～102Ad晶体管开关

202Aa～202Ad晶体管开关

〔本发明〕

10第一逆变器单元

20第二逆变器单元

30控制器单元

40储存单元

50计算单元

60输出电流感测单元

70输出电压感测单元

80输入电流感测单元

90输入电压感测单元

102a～102d绝缘栅极晶体管开关

202a～202d金属氧化物半导体场效晶体管开关

S1～S8控制讯号

C1第一曲线

C2第二曲线

C3第三曲线

Cm最高效率曲线

S100～S300步骤

具体实施方式

有关本发明的技术内容及详细说明，将结合附图说明如下：

本发明有关一种高效率控制的整合式逆变器装置。该整合式逆变器装置包含至少两个逆变器单元与一控制器单元。所述逆变器单元彼此电性并联连接，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关。该控制器单元电性连接所述逆变器单元，并且根据所述逆变器单元于不同操作状态下(例如单独操作、组合操作或整体操作)，取得该整合式逆变器装置的最高输出效率数据。其中，该控制器单元于该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

为了方便说明，在本实施例中，以两个逆变器单元为例说明。亦即，该整合式逆变器装置包含一第一逆变器单元10、一第二逆变器单元20以及一控制器单元30。该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20彼此电性并联连接。该第一逆变器单元10包含四个绝缘栅极晶体管(IGBT)开关102a～102d。该第二逆变器单元20包含四个场效晶体管(FET)开关202a～202d，其中，所述场效晶体管开关202a～202d可为结型场效晶体管(JFET)或金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。在本实施例中，将以所述场效晶体管开关202a～202d为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)加以说明。该控制器单元30电性连接该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20，并产生多个控制讯号S1～S8，以分别控制所述绝缘栅极晶体管(IGBT)开关102a～102d以及所述金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)开关202a～202d。

配合参见图4，为本发明该整合式逆变器装置高效率控制的曲线示意图，以说明整合式逆变器装置如何操作在实质最高效率控制。如图所示，横坐标表示负载变化，而纵坐标表示效率。并且，图中标示四条曲线，分别为一第一曲线C1、一第二曲线C2、一第三曲线C3以及一最高效率曲线Cm。更详细的说明为：该第一曲线C1为该整合式逆变器装置仅为该第一逆变器单元10操作时(即仅切换控制该IGBT开关102a～102d)，在不同负载变化下该整合式逆变器装置的效率。同样地，该第二曲线C2为该整合式逆变器装置仅为该第二逆变器单元20操作时(即仅切换控制该MOSFET开关202a～202d)，在不同负载变化下该整合式逆变器装置的效率。并且，该第三曲线C3为该整合式逆变器装置为该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20同时操作时，在不同负载变化下该整合式逆变器装置的效率。

因此，由图4可看出，当操作于轻载时，该整合式逆变器装置仅为该第二逆变器单元20的MOSFET开关202a～202d操作时，能够得到较佳的效率。反之，当操作于重载时，若该整合式逆变器装置仅为该第二逆变器单元20的MOSFET开关202a～202d操作时，将得到不理想的效率。若仅切换为该第一逆变器单元10的IGBT开关102a～102d操作时，虽然可得到较佳的效率，但不若同时导入该第一逆变器单元10的IGBT开关102a～102d与该第二逆变器单元20的MOSFET开关202a～202d操作，将能使该整合式逆变器装置得到实质最高的效率。因此，基于上述的实质最高效率控制观念，该控制器单元30可根据该负载的变化情况与所对应的该整合式逆变器装置的效率，取得该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20为单独操作、组合操作或整体操作时(若以超过二个逆变器单元为例说明，将可区别组合操作与整体操作的差异)，该整合式逆变器装置的输出效率数据。因此，该控制器单元30于该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，对所对应的所述逆变器单元10，20的所述晶体管开关102a～102d，202a～202d提供控制。也就是说，若仅使用该第一逆变器单元10而能使该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，则仅控制该第一逆变器单元10操作；而仅使用该第二逆变器单元20而能使该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，则仅控制该第二逆变器单元20操作；若同时使用该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20而能使该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，则同时控制该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20的操作。如此，使得在不同负载变化下该整合式逆变器装置效率的曲线，将如该最高效率曲线Cm所呈现。以图4为例说明，当负载为10％～40％时，该整合式逆变器装置为仅控制该第二逆变器单元20操作(该最高效率曲线Cm即为该第二曲线C2的趋势)；当负载为50％时，该整合式逆变器装置为仅控制该第一逆变器单元10操作(该最高效率曲线Cm即为该第一曲线C1的趋势)；当负载为60％～100％时，该整合式逆变器装置为同时控制该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20的操作(该最高效率曲线Cm即为该第三曲线C3的趋势)。

以下，将以一实施例加以说明，当该第一逆变器单元10为利用IGBT开关组件所组成的逆变器；该第二逆变器单元20为利用MOSFET开关组件(较IGBT开关快速的开关组件)所组成的逆变器，利用负载的位准来控制逆变器的动作时间点，以最佳化不同负载位准时的效率。当负载在一定的位准下，该第一逆变器单元10不动作，仅该第二逆变器单元20动作，利用于MOSFET所组成的该第二逆变器单元20，具有较佳的开关切换特性，来提高整个逆变器装置于轻载的转换效率。当负载在一定的位准之上，由IGBT所组成的该第一逆变器单元10便开始动作，并与该第二逆变器单元20做开关交错式控制，利用IGBT于负载重时较MOSFET具有低导通压降的特性，可以减少导通损耗，以提升效率。若以组件负责的功率来说，可以不需使用多颗MOSFET并联来降低导通阻抗，因此可以减少开关组件的数量及成本。

此外，当使用MOSFET于该逆变器装置当开关时须特别注意，由于负载型式的不同，会造成输出电压与电流不同相位的状况，因此，电流会流向MOSFET内部二极管。由于一般MOSFET内部二极管反相回复特性极差，容易造成极大的开关损耗，造成效率降低。因此，通常使用内含快速回复二极管(fast recover diode)的MOSFET，以减少组件切换损失。因此，该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20动作转换的时间点的控制，除了可依据负载大小的外，也同时须考虑不同的负载型式，如此，可因应输出负载电流的不同功率因子(power factor，PF)与波峰因子(crest factor，CF)，来建立其不同动作转换的时间点，以得到最佳转换效率组合。

因此，透过整合IGBT与MOSFET的组件特性与优点，将该逆变器装置分成为该第一逆变器单元10与该第二逆变器单元20，并分别以IGBT与MOSFET为其功率切换组件，并随着负载变化来控制所述逆变器单元10，20个别操作、组合操作或整体操作的时间点，使得该整合式逆变器装置在不同的负载变化下，实现整体实质最高效率的操作。

值得一提的，上述的在不同负载变化下该整合式逆变器装置效率的曲线图，可建立为查表(lookup table)方式，配合参见图3A，为本发明高效率控制的整合式逆变器装置的第一实施例的电路方块图，在该实施例中，仅需要再透过一储存单元40，储存所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的输出效率数据的数据，如此，此非实时(non-real-time)的查表控制方法，不仅可该整合式逆变器装置在不同负载状态下达到实质最高效率的操作，更能不需透过运算，仅需透过读取查表(lookuptable)进而加速控制该整合式逆变器装置，以决定该第一逆变器单元10或该第二逆变器单元20的动作控制。

此外，该整合式逆变器装置更可透过实时(real-time)的计算来实现实质最高效率的控制，配合参见图3B，为本发明高效率控制的整合式逆变器装置的第二实施例的电路方块图。该整合式逆变器装置更包含一输出电流感测单元60、一输出电压感测单元70、一输入电流感测单元80、一输入电压感测单元90以及一计算单元50。该输出电流感测单元60电性连接该整合式逆变器装置的一输出侧，以感测该整合式逆变器装置的一输出电流Iout大小。该输出电压感测单元70电性连接该整合式逆变器装置的一输出侧，以感测该整合式逆变器装置的一输出电压Vout大小。该输入电流感测单元80电性连接该整合式逆变器装置的一输入侧，以感测该整合式逆变器装置的一输入电流Iin大小。该输入电压感测单元90电性连接该整合式逆变器装置的一输入侧，以感测该整合式逆变器装置的一输入电压Vin大小。该计算单元50电性连接该输出电流感测单元60、该输出电压感测单元70、该输入电流感测单元80以及该输入电压感测单元90，分别接收该整合式逆变器装置的该输出电流Iout、该输出电压Vout、该输入电流Iin以及该输入电压Vin，以计算所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的输出效率数据。其中该整合式逆变器装置的效率为该输出电流Iout、与该输出电压Vout乘积所得的一输出功率与该输入电流Iin与该输入电压Vin乘积所得的一输入功率的比值。如此，此实时(real-time)的计算控制方法，不仅可该整合式逆变器装置在不同负载状态下达到实质最高效率的操作，更能动态实时地随着该负载的变动，而计算所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的输出效率数据，以决定该第一逆变器单元10或该第二逆变器单元20的动作控制。

请参见图5，为本发明高效率控制的整合式逆变器装置操作方法的流程图。该整合式逆变器装置操作方法的步骤为：提供至少两个逆变器单元(S100)，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关。其中所述场效晶体管开关为结型场效晶体管(JFET)或金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，并且，每一该场效晶体管开关内含一本体二极管(body diode)为一快速回复二极管(fastrecovery diode)。提供一控制器单元，以取得当所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的最高输出效率数据(S200)。该控制器单元于该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制(S300)。该整合式逆变器装置的输出效率数据透过计算该整合式逆变器装置的一输出功率与一输入功率的比值而求得，其中，该输出功率与该输入功率由一输出电流感测单元、一输出电压感测单元、一输入电流感测单元、一输入电压感测单所分别感测该整合式逆变器装置的一输出电流大小、一输出电压大小、一输入电流大小以及一输入电压，并透过一计算单元计算求得，如此，此实时(real-time)的计算控制方法，不仅可该整合式逆变器装置在不同负载状态下达到实质最高效率的操作，更能动态实时地随着该负载的变动，而计算所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的输出效率数据，以决定所述逆变器单元的动作控制。或者，该整合式逆变器装置的输出效率数据透过查表(lookup table)方式，仅需要透过一储存单元，储存所述逆变器单元为单独操作、组合操作或整体操作时，该整合式逆变器装置的输出效率数据的数据，如此，此非实时(non-real-time)的查表控制方法，不仅可该整合式逆变器装置在不同负载状态下达到实质最高效率的操作，更能不需透过运算，仅需透过读取查表(lookup table)进而加速控制该整合式逆变器装置，以决定所述逆变器单元的动作控制。

综上所述，本发明具有以下的优点：

1、利用不同的组件组合(例如整合IGBT与MOSFET)架构及控制，可以在成本与效能上寻求到一个最佳点：相较于全数用MOSFET作为开关的设计，具有较低的成本；而相较于单一逆变器全数用IGBT作为开关的设计，则可以改善轻载或半载时的效率；

2、利用MOSFET较佳的快速切换特性，可提高MOSFET做为逆变器单元的晶体管开关时的切换频率(N*18kHz)，为IGBT做为逆变器单元的晶体管开关时的切换频率(18kHz)的整数倍，以达到交错式开关控制(interleavingcontrol)的功效；及

3、利用配合采用交错式开关控制，进而降低涟波电流并减少所需要的输出电感及电容数量，以降低成本及提高功率密度。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与图式，本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以下述的申请专利保护范围为准，凡符合合于本发明申请专利范围的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的保护范畴中，任何熟悉本领域技术者在本发明的领域内所作的变化或调整皆可涵盖在本案以下的权利要求保护范围内。

Claims (20)

1.一种高效率控制的整合式逆变器装置，包含：

至少两个逆变器单元，所述逆变器单元彼此电性并联连接，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少另一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关；及

一控制器单元，电性连接所述逆变器单元，并且根据所述逆变器单元于不同操作状态下，取得该整合式逆变器装置的最高输出效率数据，以对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

2.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中所述逆变器单元为一第一逆变器单元与一第二逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元单独操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第二逆变器单元单独操作时，该控制器单元控制该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作。

3.如权利要求1的高效率控制的整合式逆变器装置，其中所述逆变器单元为一第一逆变器单元与一第二逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第二逆变器单元整体操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作。

4.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中所述逆变器单元为一第一逆变器单元、一第二逆变器单元以及一第三逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第二逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第二逆变器单元与该第三逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第二逆变器单元的所述晶体管开关与该第三逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第三逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第三逆变器单元的所述晶体管开关动作。

5.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中由所述场效晶体管开关所组成该逆变器单元的切换频率，为由所述绝缘栅极晶体管开关所组成该逆变器单元的切换频率的整数倍，以达到交错式开关控制。

6.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中所述场效晶体管开关为结型场效晶体管或金属氧化物半导体场效晶体管。

7.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中该整合式逆变器装置更包含：

一输出电流感测单元，电性连接该整合式逆变器装置的一输出侧，以感测该整合式逆变器装置的一输出电流大小；

一输出电压感测单元，电性连接该整合式逆变器装置的一输出侧，以感测该整合式逆变器装置的一输出电压大小；

一输入电流感测单元，电性连接该整合式逆变器装置的一输入侧，以感测该整合式逆变器装置的一输入电流大小；

一输入电压感测单元，电性连接该整合式逆变器装置的一输入侧，以感测该整合式逆变器装置的一输入电压大小；及

一计算单元，电性连接该输出电流感测单元、该输出电压感测单元、该输入电流感测单元以及该输入电压感测单元，分别接收该整合式逆变器装置的该输出电流、该输出电压、该输入电流以及该输入电压，以计算当所述逆变器单元于不同操作状态下，该整合式逆变器装置的输出效率数据。

8.如权利要求7所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中该整合式逆变器装置的效率为该输出电流与该输出电压乘积所得的一输出功率与该输入电流与该输入电压乘积所得的一输入功率的比值。

9.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中该整合式逆变器装置更包含：

一储存单元，以查表方式储存当所述逆变器单元于不同操作状态下，该整合式逆变器装置的输出效率数据。

10.如权利要求1所述的高效率控制的整合式逆变器装置，其中每一该场效晶体管开关内含一快速回复二极管，以减少该场效晶体管开关的切换损失。

11.一种高效率控制的整合式逆变器装置的操作方法，包含下列步骤：

(a)提供至少两个逆变器单元，其中至少一个逆变器单元包含多个场效晶体管开关，并且至少一个逆变器单元包含多个绝缘栅极晶体管开关；

(b)提供一控制器单元，以取得当所述逆变器单元于不同操作状态下，该整合式逆变器装置的最高输出效率数据；及

(c)该控制器单元于该整合式逆变器装置操作在实质最高效率输出时，对所对应的所述逆变器单元的所述晶体管开关提供控制。

12.如权利要求11所述的的操作方法，其中在步骤(c)中，所述逆变器单元为一第一逆变器单元与一第二逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元单独操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第二逆变器单元单独操作时，该控制器单元控制该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作。

13.如权利要求11所述的的操作方法，其中在步骤(c)中，所述逆变器单元为一第一逆变器单元与一第二逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第二逆变器单元整体操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作。

14.如权利要求11所述的的操作方法，其中在步骤(c)中，所述逆变器单元为一第一逆变器单元、一第二逆变器单元以及一第三逆变器单元；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第二逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第二逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第二逆变器单元与该第三逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第二逆变器单元的所述晶体管开关与该第三逆变器单元的所述晶体管开关动作；当该整合式逆变器装置的最高输出效率发生于该第一逆变器单元与该第三逆变器单元组合操作时，该控制器单元控制该第一逆变器单元的所述晶体管开关与该第三逆变器单元的所述晶体管开关动作。

15.如权利要求11所述的的操作方法，其中在步骤(b)中，该整合式逆变器装置的输出效率数据透过计算该整合式逆变器装置的一输出功率与一输入功率的比值而求得。

16.如权利要求15所述的高效率控制的操作方法，其中该输出功率与该输入功率由一输出电流感测单元、一输出电压感测单元、一输入电流感测单元、一输入电压感测单所分别感测该整合式逆变器装置的一输出电流大小、一输出电压大小、一输入电流大小以及一输入电压，并透过一计算单元计算求得。

17.如权利要求11所述的的操作方法，其中在步骤(b)中，该整合式逆变器装置的输出效率数据透过查表方式求得。

18.如权利要求12所述的高效率控制的操作方法，其中该查表由一储存单元储存所述逆变器单元于不同操作状态下，该整合式逆变器装置的输出效率数据。

19.如权利要求13所述的的操作方法，其中所述场效晶体管开关为结型场效晶体管或金属氧化物半导体场效晶体管。

20.如权利要求11所述的的操作方法，其中每一该场效晶体管开关内含一快速回复二极管，以减少该场效晶体管开关的切换损失。

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