CN104104247B - 叠接桥式直流/交流电力转换方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠接桥式直流／交流电力转换装置，包含一低频电力转换器及一高频电力转换器。低频电力转换器包含一交流端及一直流端，而高频电力转换器包含一交流端。一种叠接桥式直流／交流电力转换方法包含：将高频电力转换器的交流端与低频电力转换器的交流端连接形成串联连接；将低频电力转换器的切换频率与一配电系统的交流电压的频率同步操作，将高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该叠接桥式直流／交流电力转换装置产生一多阶交流电压。该叠接桥式直流／交流电力转换装置只使用一组直流电源电路连接至低频电力转换器的直流端，不须设置任何额外电路来提供高频电力转换器的直流电源，因此可大幅简化电路及降低制造成本。
Description
技术领域
本发明关于一种叠接桥式直流／交流电力转换方法及其装置；特别是关于一种提升电能转换效率的叠接桥式直流／交流电力转换方法及其装置。
背景技术
由于新能源〔例如：太阳能、风力及燃料电池等〕已大量使用在发电应用上，以降低对石化能源的依赖，并减低环境污染及温室效应。大部分的新能源发电系统均并联至配电系统，但这些新能源产生的电力多为直流电力。若将这些新能源产生的直流电力转换成高品质交流电力馈入配电系统，则必须利用一直流／交流电力转换装置进行电力转换。再者，该直流／交流电力转换装置采用良好电路架构设计，有助于提高其转换效率、减小体积及降低制造成本。
举例而言，有关各种电力转换装置揭示于部分国内外专利，例如：中国台湾专利公告第I337444号的″叠接式电力转换器″、美国专利公开第20080031014号″AC／DC convertercomprising plural converters″及第20050156579号″multiphase converter with zerovoltage switching″的专利申请案等。前述专利及专利申请案仅为本发明技术背景的参考及说明目前技术发展状态而已，其并非用以限制本发明的范围。
常用直流／交流电力转换装置大多采用桥式架构，其可分成单相及三相桥式架构，其分别应用在单相与三相配电系统。常用桥式直流／交流电力转换装置均采用脉宽调变技术，以控制其电力电子开关产生一可变宽度脉波电压。然而，由于电力电子的非理想特性，在电力电子开关状态切换过程会产生切换损失，切换损失将造成直流／交流电力转换装置的转换效率降低，切换损失则取决于流过电力电子开关的电流、每一次切换电压的变化及切换频率。为了降低切换损失，可选择降低电力电子开关每一次切换电压的大小。因此，近年发展出多阶直流／交流电力转换装置，其可有效降低电力电子开关每一次切换电压大小，且产生多阶交流电压输出，其可降低切换损失。另外，由于多阶交流电压的高频谐波量较小，可减小输出端滤波器的容量，并降低滤波器损失及电磁干扰量。
一般而言，常用多阶直流／交流电力转换装置的主要电路架构包含二极管箝位式、飞轮电容式及叠接桥式等。前述三种常用多阶直流／交流电力转换器各有其优缺点，若以产生相同阶数的输出电压下，则以叠接桥式直流／交流电力 转换装置的电路最精简，叠接桥式架构是由数个桥式直流／交流电力转换器叠接而成。然而，传统叠接桥式架构具有一个严重的限制，即必须使用多组无共用接点的直流电源，连接至各个桥式直流／交流电力转换器的直流汇流排。若在应用于单一组新能源时，则必须再增加任何额外电路来产生各个桥式直流／交流电力转换器所需的直流电源，其造成电路复杂及增加制造成本，且各个桥式直流／交流电力转换器的电力电子开关均采用高频脉宽调变控制，使得其驱动电路较复杂且产生较高的切换损失。
发明内容
本发明较佳实施例的主要目的是提供一种叠接桥式直流／交流电力转换方法及其装置，该叠接桥式直流／交流电力转换装置连接在一直流电源电路及一配电系统之间，将该直流电源电路产生的电力转换成一交流电力注入该配电系统，且产生一多阶交流电压，其降低该电力转换装置的切换损失、减小一输出滤波器的容量及其损失，以达成提升电能转换效率、减少体积及降低制造成本的目的。
为了达成上述目的，本发明采用以下技术方案：
叠接桥式直流／交流电力转换方法包含：
在一直流电源电路及一配电系统之间连接一低频电力转换器及一高频电力转换器；
该低频电力转换器具有一交流端及该高频电力转换器具有一交流端，且将该高频电力转换器的交流端与该低频电力转换器的交流端连接形成串联连接；
将该低频电力转换器的切换频率与该配电系统的交流电压的频率同步操作；
将该高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该叠接桥式直流／交流电力转换装置产生一多阶交流电压。
为了达成上述目的，本发明提供一种叠接桥式直流／交流电力转换装置包含：
一直流输入埠，其连接一直流电源电路；
一低频电力转换器，其包含一交流端及一直流端，该低频电力转换器的直流端连接至该直流输入埠；
一高频电力转换器，其包含一交流端，该高频电力转换器的交流端与该低频电力转换器的交流端连接形成串联连接；及
一交流输出埠，其连接一配电系统；
其中将该低频电力转换器的切换频率与该配电系统的交流电压的频率同步操作，将该高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该叠接桥式直流／交流电力转换装置产生一多阶交流电压。
本发明较佳实施例利用该高频电力转换器的直流电压调节进行控制该低频电力转换器的直流电压。
本发明较佳实施例的该叠接桥式直流／交流电力转换装置使用于单一直流电源电路。
本发明较佳实施例的该直流电源电路连接至该直流输入埠，再经该低频电力转换器的直流端以供给直流电力至该叠接桥式直流／交流电力转换装置。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的直流端电压低于该低频电力转换器的直流端电压。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器及高频电力转换器选自一单相全桥式电力转换器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的直流端电压大于或等于该低频电力转换器的直流端电压的1／2。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器的电力电子开关之切换频率与一单相配电系统的电压同步，以产生一三阶交流电压，其与该单相配电系统的电压相同频率。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器为一三相桥式电力转换器，而该高频电力转换器包含两个或三个单相全桥式电力转换器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的两个或三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的直流端电压大于或等于该低频电力转换器的直流端电压的1／3。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相三线配电系统的电压同步。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器为一三相二极管箝位型多阶电力转换器，而该高频电力转换器包含三个单相全桥式电力转换器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的三个单相全桥式电力转换器的 直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器的直流端电压大于或等于该低频电力转换器的直流端电压的1／4。
本发明较佳实施例的该低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相四线配电系统的电压同步。
本发明较佳实施例的该高频电力转换器采用单极性脉宽调变控制，其电力电子开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。
本发明的优点在于：
本发明提供的叠接桥式直流／交流电力转换方法及其装置，利用一高频桥式电力转换器及一低频桥式电力转换器产生一多阶交流电压，可减小一输出滤波器的容量，且由于采用不对称直流电压，即采用不同直流汇排电压的桥式电力转换器串接，且只有较低直流汇排电压的桥式直流／交流电力转换器进行高频脉宽调变控制，而较高直流汇排电压的桥式直流／交流电力转换器采用与该配电系统的交流电压相同频率的同步切换，其可减少切换损失、简化驱动电路及提升转换效率；此外，该叠接桥式直流／交流电力转换装置只使用一组直流电源电路连接至该低频电力转换器的直流端，不须设置任何额外电路来提供该高频电力转换器的直流电源，因此可大幅简化电路及降低制造成本。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的架构方块示意图。
图2是本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置采用控制器的方块示意图。
图3是本发明第一较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图。
图4A是本发明第二较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图。
图4B是本发明第三较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图。
图5A是本发明第四较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图。
图5B是本发明第五较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图。
附图标号：
1 直流电源电路
2 叠接桥式直流／交流电力转换装置
201 第一减法器
202 第一控制器
203 第二减法器
204 第二控制器
205 乘法器
206 第三减法器
207 第三控制器
208 脉宽调变电路
211 参考弦波产生器
212 比较电路
21 直流输入埠
22 低频电力转换器
23 高频电力转换器
24 滤波器
25 交流输出埠
3 配电系统
3’ 单相配电系统
3” 三相三线配电系统
3”’ 三相四线配电系统
具体实施方式
为了充分了解本发明，于下文将举例较佳实施例并配合附图作详细说明，但其并非用以限定本发明。
本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换方法及其装置适用于各种直流／交流电力转换装置，但其并非用以限制本发明的范围。另外，本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置适合使用于单一组直流电源电路及各种配电系统，例如：单相配电系统、三相三线配电系统或三相四线配电系统。
图1揭示本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的架构方块示意图。请参照图1所示，该叠接桥式直流／交流电力转换装置2连接于一 直流电源电路1及一配电系统3之间，该直流电源电路1可包含一直流电源及一转换电路，其用以提供一直流电能，利用该叠接桥式直流／交流电力转换装置2将该直流电能转换成交流电能，并输入至配电系统3。
请再参照图1所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2包含一直流输入埠21、一低频电力转换器22、一高频电力转换器23、一滤波器〔或滤波电路〕24及一交流输出埠25。直流输入埠21连接至直流电源电路1，低频电力转换器22包含一直流端及一交流端，且高频电力转换器23也包含一交流端。
请再参照图1所示，本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换方法包含步骤：在直流电源电路1及配电系统3之间需设置或连接低频电力转换器22及高频电力转换器23；另包含步骤：将高频电力转换器23的交流端与低频电力转换器22的交流端连接形成串联连接。
请再参照图1所示，将直流输入埠21电性连接至低频电力转换器22的直流端，再将低频电力转换器22及高频电力转换器23的交流端串联连接，并经由滤波器24电性连接至交流输出埠25，最后交流输出埠25电性连接至配电系统3。
请再参照图1所示，本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换方法另包含步骤：需将低频电力转换器22的切换频率与配电系统3的交流电压的频率同步操作；另包含步骤：需将高频电力转换器23以高频脉宽调变〔high frequency PWM〕进行操作控制，以使叠接桥式直流／交流电力转换装置2〔即低频电力转换器与高频电力转换器的组合或其串联组合〕产生一多阶交流电压〔multilevel AC vo1tage〕。
请再参照图1所示，另外，高频电力转换器23的直流端电压低于低频电力转换器的直流端电压，且低频电力转换器22的操作频率与配电系统3的交流电压的频率同步，高频电力转换器23以高频脉宽调变进行控制。因此，叠接桥式直流／交流转换装置2可更有效地降低作高频切换的电力电子开关的切换电压，因而更降低切换损失，提升转换效率，且通过控制该高频电力转换器23与低频电力转换器22的直流端电压，可使高频电力转换器23没有发生实功输入或输出，将全部实功输出皆经由低频电力转换器22。因此，高频电力转换器23不须连接至任何额外直流电源供应电路，且叠接桥式直流／交流电力转换装置2只须要单一直流电源电路供给至低频电力转换器22，不须设置任何额外电路来提供高频电力转换器23的直流电源，在使用上可增加该叠接桥式直流／交流电力转换装置2的使用弹性、降低电路复杂度及降低制造成本。
图2揭示本发明较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置采用控制器的方块示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及图2所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置用以作直流电源电路1的输出电压的稳压，检出高频电力转换器23的直流端电压，将高频电力转换器23的直流端电压与一设定值送到一第一减法器201相减，再将该第一减法器201的相减结果送至一第一控制器202。该第一控制器202的输出为低频电力转换器22的参考电压。检出低频电力转换器22的直流端电压，将第一控制器202的输出及检出的低频电力转换器22的直流端电压送至一第二减法器203，再将该第二减法器203的相减结果送至一第二控制器204，以决定该叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流振幅。
请再参照图1及图2所示，检出配电系统3的电压，并将配电系统3的电压送至一参考弦波产生器211，以便产生一单位弦波信号，其与配电系统3电压同步。第二控制器204与该参考弦波产生器211的输出送至一乘法器205进行相乘，且该乘法器205的相乘结果为叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流的参考信号。检出叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流，将该叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流与乘法器205的输出送至一第三减法器206，再将该第三减法器206的相减结果送至一第三控制器207，再将该第三控制器207的输出送至一脉宽调变电路208，以便产生高频电转换器23的电力电子开关的控制信号。将配电系统3的检出电压与高频电力转换器23的直流端电压送至一比较电路212，以产生低频电力转换器22的电力电子开关的控制信号，所以低频电力转换器22的电力电子开关的切换频率与配电系统3的电压频率同步。
图3示揭示本发明第一较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及图3所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输入端连接至直流电源电路1，而叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出端连接至一单相配电系统3’。低频电力转换器22及高频电力转换器23均为选自一单相全桥式电力转换器，且高频电力转换器23的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器〔energy buffer〕。另外，高频电力转换器23的直流端电压大于或等于低频电力转换器22的直流端电压的1／2，且低频电力转换器22的电力电子开关的切换频率与该单相配电系统3’的电压同步，以产生一三阶交流电压，其与单相配电系统3’的电压相同频率。高频电力转换器23采用单极性脉宽调变控制，其电力电子 开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。将低频电力转换器22与高频电力转换器23的输出电压串联，并在相加后可合成一多阶交流电压，经由滤波器24可产生一弦波输出电流，再注入单相配电系统3’，以便将直流电源电路1输出的直流电力转换成交流电力注入该单相配电系统3’。
请参照图1、2及图3所示，利用图2的控制器控制高频电力转换器23的直流端电压，以调节低频电力转换器22的直流端电压，再控制叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流的振幅，可使高频电力转换器23没有发生实功输入或输出，将全部实功输出皆经由该低频电力转换器22。因此，高频电力转换器23不须连接至任何额外直流电源或直流电源供应电路，且叠接桥式直流／交流电力转换装置2只须使用单一直流电源电路，与传统叠接桥式直流／交流电力转换装置需要多组直流电源或直流电源供应电路相较，可有效简化电路、降低成本，且只有较低直流端电压的该高频电力转换器23作高频切换，可有效降低切换损失、提升效率、简化该低频电力转换器22的驱动电路。另外，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出为一多阶交流电压，可降低滤波器24的大小及电磁干扰。
图4A揭示本发明第二较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及4A所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输入端连接至直流电源电路1，而叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出端连接至一三相三线配电系统3”。低频电力转换器22为一三相桥式电力转换器，而高频电力转换器23包含两个单相全桥式电力转换器，且高频电力转换器23的两个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。另外，高频电力转换器23的直流端电压大于或等于低频电力转换器22的直流端电压的1／3，且低频电力转换器22的电力电子开关的切换频率与三相三线配电系统3”的电压同步。高频电力转换器23采用单极性脉宽调变控制，其电力电子开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。将该低频电力转换器22与高频电力转换器23的输出电压串联，并在相加后可合成一多阶交流电压，经由该滤波器24可产生一三相弦波输出电流，再注入该三相三线配电系统3”，以便将直流电源电路1输出的直流电力转换成三相交流电力注入该三相三线配电系统3”。
请参照图1、2及图4A所示，利用图2的控制器控制高频电力转换器23的直流端电压，以调节低频电力转换器22的直流端电压，再控制叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流的振幅，可使高频电力转换器23没有发生 实功输入或输出，将全部实功输出皆经由低频电力转换器22。因此，高频电力转换器23不须连接至任何额外两组直流电源或直流电源供应电路，且叠接桥式直流／交流电力转换装置2只须使用单一直流电源电路，与传统叠接桥式直流／交流电力转换装置需要多组直流电源或直流电源供应电路相较，可有效简化电路、降低成本，且只有较低直流端电压的高频电力转换器23作高频切换，可有效降低切换损失、提升效率、简化该低频电力转换器22的驱动电路。另外，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出为一多阶交流电压，可降低滤波器24的容量大小及电磁干扰。
图4B示揭示本发明第三较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及4B图所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输入端连接至该直流电源电路1，而叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出端连接至一三相三线配电系统3”。低频电力转换器22为一三相桥式电力转换器，而高频电力转换器23包含三个单相全桥式电力转换器，且高频电力转换器23的三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
图5A示揭示本发明第四较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及5A所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输入端连接至直流电源电路1，而叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出端连接至一三相四线配电系统3”’。低频电力转换器22为一三相桥式电力转换器，而高频电力转换器23包含三个单相全桥式电力转换器，且高频电力转换器23的三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
图5B示揭示本发明第五较佳实施例的叠接桥式直流／交流电力转换装置的示意图，其对应于图1的叠接桥式直流／交流电力转换装置2。请参照图1及5B所示，叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输入端连接至直流电源电路1，而叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出端连接至一三相四线配电系统3”’。低频电力转换器22为一三相二极管箝位型多阶电力转换器，但在其它型态的三相多阶电力转换器下仍可进行操作，而高频电力转换器23包含三个单相全桥式电力转换器，且高频电力转换器23的三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。另外，高频电力转换器23的直流端电压大于或等于低频电力转换器22的直流端电压的1／4，但在其余电压值下仍可进行操作，且低频电力转换器22的电力电子开关的切换频率与三相四 线配电系统3”’的电压同步。高频电力转换器23采用单极性脉宽调变控制，其电力电子开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。将低频电力转换器22与高频电力转换器23的输出电压串联，并在相加后相电压可合成一多阶交流电压，经由该滤波器24可产生一三相弦波输出电流，再注入三相四线配电系统3”’，以便将直流电源电路1输出的直流电力转换成三相交流电力注入三相四线配电系统3”’。
请参照图1、2及5B所示，利用图2的控制器控制高频电力转换器23的直流端电压，以调节低频电力转换器22的直流端电压，再控制叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出电流的振幅，可使高频电力转换器23没有发生实功输入或输出，将全部实功输出皆经由低频电力转换器22。因此，高频电力转换器23不须连接至任何额外三组直流电源或直流电源供应电路，叠接桥式直流／交流电力转换装置2只须使用单一直流电源电路，与传统叠接桥式直流／交流电力转换装置需要多组直流电源或直流电源供应电路相较，可有效简化电路、降低成本，且只有较低直流端电压的该高频电力转换器23作高频切换，可有效降低切换损失、提升效率、简化该低频电力转换器22的驱动电路。另外，该叠接桥式直流／交流电力转换装置2的输出为多阶交流电压，可降低滤波器24的容量大小及电磁干扰。
前述较佳实施例仅举例说明本发明及其技术特征，该实施例的技术仍可适当进行各种实质等效修饰及／或替换方式予以实施；因此，本发明的权利范围须视后附权利要求所界定的范围为准。
Claims (15)
1.一种叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，包含：
在一直流电源电路及一配电系统之间连接一低频电力转换器及一高频电力转换器；
该低频电力转换器具有一交流端，该高频电力转换器具有一交流端，且将该高频电力转换器的交流端与该低频电力转换器的交流端连接形成串联连接；
将该低频电力转换器的切换频率与一配电系统电源的频率操作同步；及
将该高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该低频电力转换器与该高频电力转换器的组合产生一多阶交流电压；
所述低频电力转换器及高频电力转换器连接形成一叠接桥式直流/交流电力转换装置，利用所述高频电力转换器的直流电压调节进行控制所述低频电力转换器的直流电压，再控制该叠接桥式直流/交流电力转换装置的输出电流的振幅，可使所述高频电力转换器没有发生实功输入或输出。
2.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，该叠接桥式直流/交流电力转换装置使用于单一组直流电源电路。
3.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，所述低频电力转换器及高频电力转换器选自一单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/2，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一单相配电系统的电压同步，以产生一三阶交流电压，其与该单相配电系统的电压相同频率。
4.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，所述低频电力转换器为一三相桥式电力转换器，而所述高频电力转换器包含两个或三个单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/3，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相三线配电系统的电压同步。
5.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，所述低频电力转换器为一三相多阶电力转换器，而所述高频电力转换器包含三个单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/4，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相四线配电系统的电压同步。
6.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，所述高频电力转换器的一个、二个或三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
7.依权利要求1所述的叠接桥式直流/交流电力转换方法，其特征在于，所述高频电力转换器采用单极性脉宽调变控制，其电力电子开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。
8.一种叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，包含：
一低频电力转换器，其包含一交流端及一直流端；及
一高频电力转换器，其包含一交流端，该高频电力转换器的交流端与该低频电力转换器的交流端连接形成串联连接；
其中将该低频电力转换器的切换频率与一配电系统电源的频率操作同步，将该高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该低频电力转换器与该高频电力转换器的组合产生一多阶交流电压；
利用所述高频电力转换器的直流电压调节进行控制所述低频电力转换器的直流电压，再控制该叠接桥式直流/交流电力转换装置的输出电流的振幅，可使所述高频电力转换器没有发生实功输入或输出。
9.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述叠接桥式直流/交流电力转换装置使用于单一组直流电源电路。
10.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述低频电力转换器及高频电力转换器选自一单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/2，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一单相配电系统的电压同步，以产生一三阶交流电压，其与该单相配电系统的电压相同频率。
11.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述低频电力转换器为一三相桥式电力转换器，而所述高频电力转换器包含两个或三个单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/3，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相三线配电系统的电压同步。
12.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述低频电力转换器为一三相多阶电力转换器，而所述高频电力转换器包含三个单相全桥式电力转换器，所述高频电力转换器的直流端电压大于或等于所述低频电力转换器的直流端电压的1/4，所述低频电力转换器的电力电子开关的切换频率与一三相四线配电系统的电压同步。
13.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述高频电力转换器的一个、两个或三个单相全桥式电力转换器的直流汇流排仅连接一电容作为一能量缓冲器。
14.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述高频电力转换器采用单极性脉宽调变控制，其电力电子开关作高频切换，以产生一高频三阶脉波电压。
15.依权利要求8所述的叠接桥式直流/交流电力转换装置，其特征在于，所述叠接桥式直流/交流电力转换装置另包含一直流输入埠及一交流输出埠，该直流输入埠连接一直流电源电路，而该交流输出埠连接一配电系统。
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