CN109474192A - 用于同步功率变换的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率变换器。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。本发明还提供了一种功率变换系统和操作功率变换器的方法。

Description

用于同步功率变换的系统和方法
技术领域
本发明的领域大体上涉及功率变换，并且更具体地涉及用于控制功率变换系统以降低损耗的方法和系统。
背景技术
至少一些已知的功率变换系统将三相交流(AC)电转换成直流(DC)电。这可以通过例如使用包括三对二极管(即三相的每一相一对)的同步整流器来完成。几对二极管对三相电流整流以生成DC电流输出。在至少一些已知的同步整流器中，执行相对复杂的控制以控制通过二极管和附加的电子部件的电流。此外，至少一些已知的同步整流器控制方案易于产生交叉传导，这可能损害功率变换设备的操作和/或损坏功率变换设备。
发明内容
在一方面，提供了一种功率变换器。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
在又一方面，提供了一种功率变换系统。所述功率变换系统包括：机器；直流(DC)电网；以及耦连在所述机器和所述DC电网之间的功率变换器，所述功率变换器被配置成将从所述机器接收的交流(AC)电力转换成DC电以供应到所述DC电网。所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相、多个MOSFET以及控制系统，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
在另一方面，提供了一种操作功率变换器的方法，所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相以及多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接。所述方法包括：在控制系统处接收指示流过所述第一相的电流的第一电流测量值；使用所述控制系统将所述第一电流测量值与正阈值电流和负阈值电流比较；当所述第一电流测量值大于所述正阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；当所述第一电流测量值小于所述正阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；当所述第一电流测量值小于所述负阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流测量值大于所述负阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET。
技术方案1.一种功率变换器，包括：第一相，所述第一相包括第一上部二极管和第一下部二极管；第二相，所述第二相包括第二上部二极管和第二下部二极管；第三相，所述第三相包括第三上部二极管和第三下部二极管；多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接；以及控制系统，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
技术方案2.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述功率变换器被配置成从机器接收交流电，以及将直流电输出到直流电网。
技术方案3.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成：将流过所述第一相的第一电流与正阈值电流进行比较；当所述第一电流大于所述正阈值电流时，激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流小于所述正阈值电流时，去激活与所述第一上部二极管并联电连接的所述MOSFET。
技术方案4.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成：将流过所述第一相的第一电流与负阈值电流进行比较；
当所述第一电流小于所述负阈值电流时，激活与所述第一下部二管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流大于所述负阈值电流时，去激活与所述第一下部二极管并联电连接的所述MOSFET。
技术方案5.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述控制系统包括控制器，所述控制器包括处理器和存储器装置。
技术方案6.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述控制系统包括多个比较器。
技术方案7.根据技术方案1所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成延迟每个MOSFET的选择性激活，以促进阻止交叉传导。
技术方案8.根据技术方案1所述的功率变换器，还包括：第一电流传感器，所述第一电流传感器被配置成测量流过所述第一相的电流；以及第二电流传感器，所述第二电流传感器被配置成测量流过所述第二相的电流。
技术方案9.根据技术方案8所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成从所述第一电流传感器和所述第二电流传感器接收电流测量值。
技术方案10.一种功率变换系统，包括：机器；直流电网；以及连接在所述机器和所述直流电网之间的功率变换器，所述功率变换器被配置成将从所述机器接收的交流电转换成直流电以供应到所述直流电网，所述功率变换器包括：第一相，所述第一相包括第一上部二极管和第一下部二极管；第二相，所述第二相包括第二上部二极管和第二下部二极管；第三相，所述第三相包括第三上部二极管和第三下部二极管；多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接；以及控制系统，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
技术方案11.根据技术方案10所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成：将流过所述第一相的第一电流与正阈值电流进行比较；当所述第一电流大于所述正阈值电流时，激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流小于所述正阈值电流时，去激活与所述第一上部二极管并联电连接的所述MOSFET。
技术方案12.根据技术方案10所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成：将流过所述第一相的第一电流与负阈值电流进行比较；当所述第一电流小于所述负阈值电流时，激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及当所述第一电流大于所述负阈值电流时，去激活与所述第一下部二极管并联电连接的所述MOSFET。
技术方案13.根据技术方案10所述的功率变换系统，其中，所述控制系统包括控制器，所述控制器包括处理器和存储器装置。
技术方案14.根据技术方案10所述的功率变换系统，其中，所述控制系统包括多个比较器。
技术方案15.根据技术方案10所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成延迟每个MOSFET的选择性激活，以促进阻止交叉传导。
技术方案16.根据技术方案10所述的功率变换系统，还包括：
第一电流传感器，所述第一电流传感器被配置成测量流过所述第一相的电流；以及
第二电流传感器，所述第二电流传感器被配置成测量流过所述第二相的电流。
技术方案17.根据技术方案16所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成从所述第一电流传感器和所述第二电流传感器接收电流测量值。
技术方案18.一种操作功率变换器的方法，所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相以及多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述方法包括：
在控制系统处接收指示流过所述第一相的电流的第一电流测量值；
使用所述控制系统将所述第一电流测量值与正阈值电流和负阈值电流进行比较；
当所述第一电流测量值大于所述正阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；
当所述第一电流测量值小于所述正阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；
当所述第一电流测量值小于所述负阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流测量值大于所述负阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET。
技术方案19.根据技术方案18所述的方法，还包括延迟与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET的激活，以促进阻止交叉传导。
技术方案20.根据技术方案18所述的方法，还包括：在所述功率变换器处从机器接收交流电；使用所述功率变换器将所述交流电转换成直流电；以及将所述直流电供应到直流电网。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本申请的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中相同的标号表示相同的零件，在附图中：
图1是示例性功率变换系统的框图；
图2是可以用于图1所示的系统的功率变换器的一个实施例的示意图；
图3是可以用于图1所示的系统的功率变换器的另一个实施例的示意图；
图4是用于操作功率变换器的示例性方法的流程图。
除非另外指明，否则本说明书中所提供的附图用来说明本申请的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本申请的一个或多个实施例的广泛多种系统。由此，附图并非意在包括所属领域的技术人员已知的实践本说明书中所公开的实施例所需的所有常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，将引用若干术语，所述术语应定义为具有以下含义。
除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一”以及“所述”包括复数参考物。
“任选”或“视需要”意味着随后描述的事件或情形可能发生或可能不发生，且所述描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。
本说明书在说明书和权利要求书中通篇使用的近似语言可用于修饰任何定量表示，这些定量表示可以容许变化而不会导致其相关的基本功能变化。因此，由例如“约”、“大约”和“大体上”等词语修饰的值并不限于所指定的确切值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量所述值的仪器的精度。在这里以及整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和互换，这种范围是确定的且包括其中所含的全部子范围，除非上下文或语言作出其它表示。
如本说明书所用，术语“处理器”和“计算机”及相关术语(例如，“处理设备”、“计算设备”和“控制器”)不仅限于在本领域中被称为计算机的那些集成电路，而是广义地表示微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、可编程逻辑单元(PLU)、专用集成电路以及其它可编程电路，并且这些术语在本说明书中可互换使用。在本说明书中所描述的实施例中，存储器可包括但不限于例如随机存取存储器(RAM)等计算机可读媒体和例如闪存等计算机可读非易失性媒体。或者，也可使用软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)和/或数字多功能光盘(DVD)。而且，在本说明书中所描述的实施例中，额外输入通道可以是但不限于与例如鼠标和键盘等操作者接口相关联的计算机外围设备。或者，也可使用其它计算机外围设备，其可包括例如但不限于扫描仪。此外，在示例性实施例中，额外输出通道可包括但不限于操作者接口监视器。
另外，如本说明书中所使用，术语“软件”和“固件”是可互换的，且包括存储在存储器中用于由个人计算机、工作站、客户端和服务器执行的任何计算机程序。
如本说明书中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”旨在表示在任何方法或技术中实施的任何有形的基于计算机的装置，以用于例如计算机可读指令、数据结构、程序模块和子模块、或在任何装置中的其它数据的信息的短期和长期存储。因此，本说明书所述方法可被编码为嵌入非限制性地包括存储设备和存储器设备的有形的非暂时性计算机可读介质内的可执行指令。此类指令在由处理器执行时致使处理器执行本说明书中所描述的方法的至少一部分。此外，如本说明书中所使用，术语“非暂时性计算机可读媒体”包括所有有形的计算机可读媒体，包括但不限于非暂时性计算机存储装置，包括但不限于易失性和非易失性媒体以及可移除和不可移除媒体，例如固件、物理和虚拟存储装置、CD-ROM、DVD和例如网络或因特网等任何其它数字源，以及尚待开发的数字化手段，唯一的例外是暂时性的传播信号。
此外，如本说明书中所使用，术语“实时”指代相关联的事件的发生时间、预定数据的测量和收集时间、处理数据的时间、以及对事件和环境的系统响应的时间中的至少一个。在本说明书中所描述的实施例中，这些活动和事件基本上瞬时地发生。
本说明书中描述的系统和方法提供一种功率变换器，其包括与关联的MOSFET并联电连接的多个二极管。控制系统将流过二极管的电流与正阈值电流和负阈值电流比较。当通过特定二极管的电流超过正或负阈值电流时，控制系统激活与该二极管关联的MOSFET。这促进降低功率变换器中的功耗。
图1是示例性功率变换系统100的框图。系统100包括机器102、功率变换器104和直流(DC)电网106。机器102电连接到功率变换器104，功率变换器104又电连接到DC电网106。功率变换系统100可以用于例如碳化硅晶体管和/或其它高温晶体管。机器102可以是例如同步机发电机或异步机发电机(例如三相感应电机发电机)。
系统100能够在电动机模式和发电模式两者中操作。在电动机模式中，在机器102是双馈感应电机的实施例中，通过改变机器102内的励磁场，控制机器102的三相交流(AC)电输出。可选择地，机器102可以是其它类型的机器。例如，在一些实施例中，机器102是永磁同步电动机(PMSM)机器。在电动机模式中，DC电网106将DC电提供到功率变换器104，功率变换器104将DC电转换成AC电，功率变换器104将AC电供应至机器102。在发电模式中，机器102将机械能转换成三相AC电。功率变换器104随后将三相AC电转换成DC母线电压VDC的DC电。DC母线电压可以是例如270伏。DC电接着被供应至DC电网106。
图2是可以用于系统100(图1中示出)的功率变换器200的一个实施例的示意图。图3是可以用于系统的功率变换器300的另一个实施例的示意图。即，可使用功率变换器200或功率变换器300实现功率变换器104(图1中示出)。
在示例性实施例中，功率变换器200和功率变换器300是三相双向功率变换器。此外，如图2和图3中所示，每个功率变换器200和功率变换器300包括六个二极管202。具体讲，对于三相的每一相203，功率变换器200和功率变换器300包括上部二极管204和下部二极管206。二极管202可以是例如碳化硅肖特基二极管、硅二极管、硅肖特基二极管等。可选择地，二极管202可以是使得功率变换器200和功率变换器300能够如本说明书中描述的作用的任何特定的二极管。
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)210与每个二极管202并联电连接。具体讲，每个二极管202的阳极207电连接到关联的MOSFET 210的源极211，每个二极管202的阴极209电连接到关联的MOSFET 210的漏极213。MOSFET 210可以是例如碳化硅MOSFET、氮化镓MOSFET、硅MOSFET等。替代性地，MOSFET 210可以是使得功率变换器200和功率变换器300能够如本说明书中描述的作用的任何特定的MOSFET。
在本说明书中描述的实施例中，当系统100在电动机模式中操作时，取决于通过关联的二极管202的电流的方向和水平，每个MOSFET 210被选择性接通激活(即使得MOSFET210传导电流)。具体讲，在本说明书中描述的控制方案中，每个MOSFET 210只在关联的二极管202正传导电流时被激活。与只包括二极管而没有关联的MOSFET的无源整流变换器架构相比，此控制方案产生降低的功耗。具体讲，在本说明书中描述的实施例中实现降低的功耗，原因是电流在二极管202和关联的MOSFET 210之间分担，MOSFET 210作用为与关联的二极管202并联的相对小的电阻器。
可使用任何适合的控制架构实现此控制方案。例如，对于功率变换器200(图2中示出)，使用多个比较器220实现控制系统215。在示例性实施例中，功率变换器200包括三个电流传感器222，每个电流传感器测量从机器102向功率变换器200供应的电力的相应相203的电流。可选择地，在一些实施例中，功率变换器200只包括两个电流传感器222，第三相的电流以i3＝-(i1+i2)计算。每个比较器220将测量的电流(来自电流传感器222之一)与正阈值电流230，Ith1和负阈值电流232，Ith2之一比较。如果测量的电流超过阈值电流(即如果正测量电流大于正阈值电流230，或者如果负测量电流小于负阈值电流232)，则比较器激活关联的MOSFET 210。
具体讲，在示例性实施例中，第一比较器240将测量的第一相242的电流与正阈值电流230比较。如果测量的电流超过正阈值电流230，则第一比较器240激活与第一相242的上部二极管204并联连接的MOSFET 210。类似地，第二比较器250将测量的第二相252的电流与正阈值电流230比较，并且如果测量的电流超过正阈值电流230，则第二比较器250激活与第二相252的上部二极管204并联连接的MOSFET 210。此外，第三比较器260将测量的第三相262的电流与正阈值电流230比较，并且如果测量的电流超过正阈值电流230，则第三比较器260激活与第三相262的上部二极管204并联连接的MOSFET 210。
类似地，在示例性实施例中，第四比较器270将测量的第一相242的电流与负阈值电流232比较，并且如果测量的电流超过(即小于)负阈值电流232，则第四比较器270激活与第一相242的下部二极管206并联连接的MOSFET 210。此外，第五比较器280将测量的第二相252的电流与负阈值电流232比较，并且如果测量的电流超过负阈值电流232，则第五比较器280激活与第二相252的下部二极管206并联连接的MOSFET 210。此外，第六比较器290将测量的第三相262的电流与负阈值电流232比较，并且如果测量的电流超过负阈值电流232，则第六比较器290激活与第三相262的下部二极管206并联连接的MOSFET 210。当测量的电流不再超过关联的阈值电流230、232时，比较器220去激活(deactivate)关联的MOSFET 210。
正阈值电流230和负阈值电流232可以是例如通过二极管202的预期电流的10％。例如，在一些实施例中，正阈值电流230和负阈值电流232可以具有近似二十到三十安范围内的幅值。可选择地，正阈值电流230和负阈值电流232可以是使得功率变换器200和功率变换器300能够如本说明书中描述的作用的任何值。此外，在一些实施例中，正负阈值电流230是可调节的以促进修改功率变换器200和功率变换器300的操作。
在一些实施例中，延迟电路(未示出)电连接在每个比较器220和关联的MOSFET210之间。延迟电路提高了特定的比较器220激活关联的MOSFET 210所花的时间。这促进阻止交叉传导。更具体讲，如果给定相203的两个MOSFET 210同时被激活，则将出现交叉传导，这可导致功率变换器200和功率变换器300的不当操作和损坏。因此，延迟MOSFET 210的激活促进阻止交叉传导。延迟电路可将激活延迟例如近似1微秒(μs)。可选择地，延迟电路可将激活延迟使得系统100能够如本说明书中描述的作用的任何时间长度。
除非另外指出，否则功率变换器300(图3中示出)包括与功率变换器200相同的部件，并基本上与功率变换器300类似地操作。代替使用比较器220，功率变换器300包括控制系统315，其具有控制MOSFET 210的选择性激活的控制器302。尽管图3中示出单个控制器302，但可选择地，单独的控制器可控制每个MOSFET 210的操作。在一些实施例中，控制器302连接到替代控制器(未示出)，替代控制器可以在控制器302失效的情况下使用。
在示例性实施例中，控制器302由处理器304实现，处理器304可通信地连接到存储装置306以用于执行指令。在一些实施例中，可执行指令存储在存储器装置306中。备选地，可以使用使得控制器302能够如本说明书中描述的作用的任何电路实现控制器302，。
在示例性实施例中，控制器302通过对处理器304编程来执行本说明书所述的一个或多个操作。例如，通过将操作编码为一个或多个可执行指令并且通过在存储器装置306中提供可执行指令，可以对处理器304编程。处理器304可以包括一个或多个处理单元(例如，在多核配置中)。此外，可以使用一个或多个异构处理器系统实现处理器304，在该系统中，主处理器与副处理器共存于单个芯片上。作为另一个说明性示例，处理器304可以是包含多个相同类型处理器的对称多处理器系统。此外，可以使用任何合适的可编程电路实现处理器304，包括一个或多个系统和微控制器、微处理器、精简指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、以及能够执行本说明书所述功能的任何其它电路。在示例性实施例中，处理器304引起控制器302选择性激活MOSFET 210，如本说明书所述那样。
在示例性实施例中，存储器装置306为实现例如可执行指令或其它数据的信息的存储和检索的一个或多个装置。存储器装置306可包括一个或多个计算机可读介质，例如但不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静止随机存取存储器(SRAM)、固态磁盘和/或硬盘。存储器装置306可以被配置成存储但不限于应用程序源代码、应用程序目标代码、所关注的源代码部分、所关注的目标代码部分、配置数据、执行事件和/或任何其它类型的数据。
在示例性实施例中，控制器302执行与比较器220(图2中示出)类似的功能。具体讲，对于每个MOSFET 210，控制器302将测量的电流(来自电流传感器222之一)酌情与正阈值电流230和负阈值电流232的一个比较。如果测量的电流超过阈值电流，则控制器302激活关联的MOSFET 210。此外，在一些实施例中，控制器302延迟MOSFET 210的激活以促进阻止交叉传导，如上面描述的。
图4是用于操作功率变换器例如功率变换器200(图2中示出)和功率变换器300(图3中示出)的示例性方法400的流程图。功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相以及多个MOSFET，多个MOSFET的每个MOSFET与第一上部二极管、第一下部二极管、第二上部二极管、第二下部二极管、第三上部二极管和第三下部二极管的一个并联电连接。
方法400包括在控制系统(例如控制系统215或控制系统315)处接收402指示流过第一相的电流的第一电流测量值。方法400还包括使用控制系统将第一电流测量值与正阈值电流和负阈值电流比较404。方法400还包括当第一电流测量值大于正阈值电流时，使用控制系统激活406与第一上部二极管并联电连接的MOSFET。方法400还包括当第一电流测量值小于负阈值电流时，使用控制系统激活408与第一下部二极管并联电连接的MOSFET。本领域技术人员会认识到对于第二相和第三相同样可以执行类似的接收、比较和激活步骤。
上述的系统和方法提供了一种功率变换器，其包括与关联的MOSFET并联电连接的多个二极管。控制系统将流过二极管的电流与正阈值电流和负阈值电流比较。当通过特定二极管的电流超过正或负阈值电流时，控制系统激活与该二极管关联的MOSFET。这促进降低功率变换器中的功耗。
本说明书中所描述的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下各项中的至少一项：(a)降低同步功率变换系统中的功耗；(b)简化同步功率变换系统的控制方案，以及(c)避免同步功率变换系统中的交叉传导。
在上文详细描述了用于同步功率变换的方法和系统的示例性实施例。本说明书所述方法和系统不限于本说明书所述具体实施例，相反，系统的部件或方法的步骤可以独立地且与本说明书所述其它部件或步骤分开地使用。举例来说，所述方法也可与多个不同的气举系统组合使用，且不限于仅用如本说明书中所描述的气举系统来实践。另外，所述方法还可以用于其它流体源，不局限于只以如本说明书中描述的流体源实践。相反，示例性实施例可以结合许多其它气举装置实现和使用，这些装置如本说明书所述那样操作。
虽然各种实施例的具体特征可能在一些图中示出而未在其它图中示出，但这仅仅是为了方便起见。根据本说明书所述系统和方法的原理，一附图的任何特征可以结合任何其它附图的任何特征被引用或要求保护。
一些实施例包括使用一个或多个电子装置或计算装置。这样的设备通常包括处理器、处理设备或控制器，例如，通用中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微控制器、精简指令集计算机(RISC)处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)、可编程逻辑单元(PLU)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理(DSP)设备、和/或能够执行本说明书所述功能的任何其它电路或处理设备。本说明书中所描述的方法可被编码为在非限制性地包括存储装置和/或存储器装置的计算机可读媒体中体现的可执行指令。此类指令当由处理装置执行时使处理装置进行本说明书中所描述的方法的至少一部分。以上实施例仅为示例性的，且因此不希望以任何方式限制术语处理器和处理装置的定义和/或含义。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的实施例，并且还使所属领域的技术人员能够实践所述实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本申请的可获专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求书的字面语言相同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差别的等效结构元件，那么此类其它示例希望在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种功率变换器，包括：
第一相，所述第一相包括第一上部二极管和第一下部二极管；
第二相，所述第二相包括第二上部二极管和第二下部二极管；
第三相，所述第三相包括第三上部二极管和第三下部二极管；
多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接；以及
控制系统，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其中，所述功率变换器被配置成从机器接收交流电，以及将直流电输出到直流电网。
3.根据权利要求1所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成：
将流过所述第一相的第一电流与正阈值电流进行比较；
当所述第一电流大于所述正阈值电流时，激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流小于所述正阈值电流时，去激活与所述第一上部二极管并联电连接的所述MOSFET。
4.根据权利要求1所述的功率变换器，其中，所述控制系统被配置成：
将流过所述第一相的第一电流与负阈值电流进行比较；
当所述第一电流小于所述负阈值电流时，激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流大于所述负阈值电流时，去激活与所述第一下部二极管并联电连接的所述MOSFET。
5.一种功率变换系统，其包括：
机器；
直流电网；以及
连接在所述机器和所述直流电网之间的功率变换器，所述功率变换器被配置成将从所述机器接收的交流电转换成直流电以供应到所述直流电网，所述功率变换器包括：
第一相，所述第一相包括第一上部二极管和第一下部二极管；
第二相，所述第二相包括第二上部二极管和第二下部二极管；
第三相，所述第三相包括第三上部二极管和第三下部二极管；
多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接；以及
控制系统，所述控制系统被配置成当电流流过与每个MOSFET并联电连接的二极管时选择性激活所述MOSFET。
6.根据权利要求5所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成：
将流过所述第一相的第一电流与正阈值电流进行比较；
当所述第一电流大于所述正阈值电流时，激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流小于所述正阈值电流时，去激活与所述第一上部二极管并联电连接的所述MOSFET。
7.根据权利要求5所述的功率变换系统，其中，所述控制系统被配置成：
将流过所述第一相的第一电流与负阈值电流进行比较；
当所述第一电流小于所述负阈值电流时，激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流大于所述负阈值电流时，去激活与所述第一下部二极管并联电连接的所述MOSFET。
8.一种操作功率变换器的方法，所述功率变换器包括具有第一上部二极管和第一下部二极管的第一相、具有第二上部二极管和第二下部二极管的第二相、具有第三上部二极管和第三下部二极管的第三相以及多个MOSFET，所述第一上部二极管、所述第一下部二极管、所述第二上部二极管、所述第二下部二极管、所述第三上部二极管和所述第三下部二极管的每一个与所述多个MOSFET的相应一个并联电连接，所述方法包括：
在控制系统处接收指示流过所述第一相的电流的第一电流测量值；
使用所述控制系统将所述第一电流测量值与正阈值电流和负阈值电流进行比较；
当所述第一电流测量值大于所述正阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；
当所述第一电流测量值小于所述正阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET；
当所述第一电流测量值小于所述负阈值电流时，使用所述控制系统激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET；以及
当所述第一电流测量值大于所述负阈值电流时，使用所述控制系统去激活与所述第一下部二极管并联电连接的MOSFET。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括延迟与所述第一上部二极管并联电连接的MOSFET的激活，以促进阻止交叉传导。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括：
在所述功率变换器处从机器接收交流电；
使用所述功率变换器将所述交流电转换成直流电；以及
将所述直流电供应到直流电网。
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