TW202143625A - 高低頻補償轉換裝置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一種高低頻補償轉換裝置用以將直流電傳輸至交流負載模組。低頻轉換器模組受低頻開關責任比控制，第一輸入端電性連接直流電，第一輸出端輸出第一電流，且第一電流包含低頻漣波電流。高頻轉換器模組並聯於低頻轉換器模組並受高頻開關責任比控制，第二輸入端電性連接直流電，第二輸出端輸出第二電流。低頻轉換器模組依據低頻開關責任比控制而產生第一電流。高頻開關責任比依據低頻漣波電流調整，高頻轉換器模組依據高頻開關責任比控制而產生第二電流，且第二電流對第一電流進行漣波補償。藉此，可消除低頻漣波電流且提高動態響應。

Description

高低頻補償轉換裝置及其方法
本發明係關於一種高低頻補償轉換裝置及其方法，且特別是關於一種應用於不斷電系統之高低頻補償轉換裝置及其方法。
在天然資源越來越少而用電需求卻越來越多的現代，非永續發電方式如核能發電及化石燃料發電等造成諸多環境問題。發展永續綠色能源已成一種國際趨勢，驅使分散式發電與電力電子應用技術快速發展。綠色能源轉換裝置大多以併網運作，用以提升分散式電源系統穩定度。當電網端發生問題時，如何維持分散式發電系統的能量並及時給予負載能源直到電網恢復穩定，則需要不斷電系統（Uninterruptible Power System，UPS）的協助。
隨著轉換器功率的提升，現有降低漣波和增加動態響應的方法主要有增加高頻電感電容濾波器、混合型主動濾波器和交錯式並聯轉換器。於併網轉換器系統中，高頻電感電容可透過諧振在特定頻率形成短路迴路，避免漣波電流注入電網，然而高頻電感電容濾波器卻有諧振頻率與穩定區間設計不易的缺點。主動電力濾波器和混合式濾波器可偵測虛功和諧波並計算開關責任比，以達到動態和虛功補償，但其並沒有解決漣波的問題。另外，交替式並聯轉換器可以等效提升動態響應並降低輸出漣波，但是漣波消除受限於並聯總數。而上述系統的共同缺點就是隨著功率的提升，往往濾波電感鐵心體積和電感值必須增加才足以濾除漣波，加上電感的感值會隨電流上升而下降，為了預留電感的感值衰降範圍，鐵心體積和電感的感值必須比理論值更高，且系統動態響應也會隨感值升高而降低。
除此之外，因為大功率高速開關成本過高，現有商用大功率轉換器多使用慢速開關以降低元件成本，此限制導致轉換器動態響應受限於開關最高切換頻率。同時，開關切換頻率越低，相同濾波電感將形成更大的輸出漣波，因此在相同的漣波規格下，電感的感值需求與對應的成本、體積和重量都較高。有鑑於此，如何有效的降低漣波並降低成本，遂成相關業者努力的目標。
因此，本發明之目的在於提供一種高低頻補償轉換裝置及其方法，運用低頻高功率轉換器與高頻低功率轉換器相互並聯以及漣波補償技術，以使高頻轉換器可抵銷低頻漣波電流，降低濾波電感的需求，且可提升動態響應。
依據本發明一態樣之一實施方式提供一種高低頻補償轉換裝置，用以將一直流電傳輸至一交流負載模組。高低頻補償轉換裝置包含一低頻轉換器模組及一高頻轉換器模組。低頻轉換器模組受一低頻開關責任比控制並包含一第一輸入端及一第一輸出端。第一輸入端電性連接直流電，第一輸出端輸出一第一電流，且第一電流包含一低頻漣波電流。高頻轉換器模組並聯於低頻轉換器模組並受一高頻開關責任比控制。高頻轉換器模組包含一第二輸入端及一第二輸出端。第二輸入端電性連接直流電，第二輸出端輸出一第二電流。其中，低頻轉換器模組係依據低頻開關責任比控制而產生第一電流。其中，高頻開關責任比係依據低頻漣波電流調整，高頻轉換器模組係依據高頻開關責任比控制而產生第二電流。其中，第二電流對第一電流進行漣波補償，且第一電流及第二電流透過一濾波器模組輸出一負載電流至交流負載模組。
藉此，低頻轉換器模組和高頻轉換器模組並聯，高頻轉換器模組可輸出與低頻漣波電流大小相同、方向相反的電流，進而達到可補償低頻轉換器模組中第一電流的漣波，因此可抑制因電感的感值隨電流上升和下降所造成的漣波增加。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置更包含一控制模組。控制模組電性連接低頻轉換器模組及高頻轉換器模組。控制模組係依據第一電流調整低頻開關責任比，控制模組係依據低頻漣波電流調整高頻開關責任比，藉以令第二電流補償第一電流之低頻漣波電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中控制模組控制低頻轉換器模組操作於一低切換頻率並依據低切換頻率而產生一低頻切換電流誤差。控制模組係依據低頻切換電流誤差調整低頻開關責任比，以使第一輸出端輸出第一電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中控制模組控制高頻轉換器模組操作於一高切換頻率並依據高切換頻率而產生一高頻切換電流誤差。控制模組係依據低頻漣波電流調整高頻切換電流誤差，並依據高頻切換電流誤差調整高頻開關責任比，以使第二輸出端輸出第二電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中濾波器模組具有一節點並包含一低頻電感單元、一高頻電感單元、一輸出電容單元及一輸出電感單元。低頻電感單元具有一第一端及一第二端。低頻電感單元之第一端電性連接於第一輸出端，且第一電流通過低頻電感單元。高頻電感單元具有一第一端及一第二端。高頻電感單元之第一端電性連接於第二輸出端，高頻電感單元之第二端與低頻電感單元之第二端耦接於節點，且第二電流通過高頻電感單元。輸出電容單元電性連接於節點並產生一輸出電容電流通過輸出電容單元。輸出電感單元具有一第一端及一第二端。輸出電感單元之第一端電性連接於節點，輸出電感單元之第二端電性連接於交流負載模組。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中低頻開關責任比表示為：
Figure 02_image001
； 其中，
Figure 02_image003
為低頻開關責任比，
Figure 02_image005
為低頻電感單元之一低頻電感值，
Figure 02_image007
為低頻轉換器模組之一低頻切換電流誤差，
Figure 02_image009
為一低切換頻率之直流電，
Figure 02_image011
為一低頻取樣週期，
Figure 02_image013
為輸出電容單元之一輸出電容電壓。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中低頻切換電流誤差表示為：
Figure 02_image015
； 其中，
Figure 02_image007
為低頻切換電流誤差，
Figure 02_image017
為輸出電容電流，
Figure 02_image019
為負載電流，
Figure 02_image021
為一低頻電感回授電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中高頻開關責任比表示為：
Figure 02_image023
； 其中，
Figure 02_image025
為高頻開關責任比，
Figure 02_image027
為高頻電感單元之一高頻電感值，
Figure 02_image029
為高頻轉換器模組之高頻切換電流誤差，
Figure 02_image031
為一高切換頻率之直流電，
Figure 02_image033
為一高頻取樣週期，
Figure 02_image035
為輸出電容單元之一輸出電容電壓。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換裝置，其中高頻切換電流誤差表示為：
Figure 02_image037
； 其中，
Figure 02_image029
為高頻切換電流誤差，
Figure 02_image039
為一輸出電容電流，
Figure 02_image041
為負載電流，
Figure 02_image043
為一高頻電感回授電流，
Figure 02_image045
為一漣波補償電流命令。
依據本發明另一態樣之一實施方式提供一種高低頻補償轉換方法，用以將一直流電傳輸至一交流負載模組。高低頻補償轉換方法包含一控制步驟、一調整步驟及一補償步驟。控制步驟提供一低頻開關責任比控制一低頻轉換器模組，以使直流電經低頻轉換器模組而產生一第一電流，第一電流包含一低頻漣波電流。控制步驟提供一高頻開關責任比控制一高頻轉換器模組，以使直流電經高頻轉換器模組而產生一第二電流。調整步驟提供低頻漣波電流調整高頻開關責任比，高頻轉換器模組係依據高頻開關責任比控制而輸出第二電流。補償步驟提供第二電流補償第一電流之低頻漣波電流，且第一電流及第二電流透過一濾波器模組傳輸至交流負載模組。
藉此，本發明之高低頻補償轉換方法可消除低頻漣波電流與提升動態響應，因此濾波器的元件值、體積和重量可隨高低頻補償轉換裝置的頻率倍率增加而降低。此外，高低頻補償轉換裝置亦可支援不斷電系統並降低不斷電系統的成本。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中於調整步驟中，提供一控制模組依據第一電流調整低頻開關責任比。控制模組依據低頻漣波電流調整高頻開關責任比，藉以令第二電流對第一電流進行漣波補償。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中於調整步驟中，驅動控制模組控制低頻轉換器模組操作於一低切換頻率並依據低切換頻率，以產生一低頻切換電流誤差；驅動控制模組控制高頻轉換器模組操作於一高切換頻率並依據高切換頻率，以產生一高頻切換電流誤差。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中調整步驟更包含一調整第一子步驟及一調整第二子步驟 。調整第一子步驟驅動控制模組依據低頻切換電流誤差調整低頻開關責任比，以使低頻轉換器模組輸出第一電流。調整第二子步驟驅動控制模組依據低頻漣波電流調整高頻切換電流誤差，且控制模組依據高頻切換電流誤差調整高頻開關責任比，以使高頻轉換器模組輸出第二電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中低頻開關責任比表示為：
Figure 02_image001
； 其中，
Figure 02_image003
為低頻開關責任比，
Figure 02_image005
為一低頻電感值，
Figure 02_image007
為低頻轉換器模組之低頻切換電流誤差，
Figure 02_image009
為一低切換頻率之直流電，
Figure 02_image011
為一低頻取樣週期，
Figure 02_image013
為一輸出電容電壓。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中低頻切換電流誤差表示為：
Figure 02_image015
； 其中，
Figure 02_image007
為低頻切換電流誤差，
Figure 02_image017
為一輸出電容電流，
Figure 02_image019
為一負載電流，
Figure 02_image021
為一低頻電感回授電流。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中高頻開關責任比表示為：
Figure 02_image023
； 其中，
Figure 02_image025
為高頻開關責任比，
Figure 02_image027
為一高頻電感值，
Figure 02_image029
為高頻轉換器模組之高頻切換電流誤差，
Figure 02_image031
為一高切換頻率之直流電，
Figure 02_image033
為一高頻取樣週期，
Figure 02_image035
為一輸出電容電壓。
根據前段所述實施方式的高低頻補償轉換方法，其中高頻切換電流誤差表示為：
Figure 02_image037
； 其中，
Figure 02_image029
為高頻切換電流誤差，
Figure 02_image039
為一輸出電容電流，
Figure 02_image041
為一負載電流，
Figure 02_image043
為一高頻電感回授電流，
Figure 02_image045
為一漣波補償電流命令。
以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。
此外，本文中當某一元件(或機構或模組等)「連接」 、「設置」或「耦合」於另一元件，可指所述元件是直接連接、直接設置或直接耦合於另一元件，亦可指某一元件是間接連接、間接設置或間接耦合於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」、「直接設置」或「直接耦合」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合 ，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。
第1圖係繪示依照本發明一結構態樣之一實施方式的高低頻補償轉換裝置100之方塊示意圖。由第1圖可知，高低頻補償轉換裝置100用以將一直流電DC傳輸至一交流負載模組200。高低頻補償轉換裝置100包含一低頻轉換器模組300及一高頻轉換器模組400。低頻轉換器模組300受一低頻開關責任比(未另繪示)控制並包含一第一輸入端In1及一第一輸出端O1。第一輸入端In1電性連接直流電DC，第一輸出端O1輸出一第一電流I1，且第一電流I1包含一低頻漣波電流(未另繪示)。高頻轉換器模組400並聯於低頻轉換器模組300並受一高頻開關責任比控制(未另繪示)。高頻轉換器模組400包含一第二輸入端In2及一第二輸出端O2。第二輸入端In2電性連接直流電DC，第二輸出端O2輸出一第二電流I2。其中，低頻轉換器模組300係依據低頻開關責任比控制而產生第一電流I1。其中，高頻開關責任比係依據低頻漣波電流調整，高頻轉換器模組400係依據高頻開關責任比控制而產生第二電流I2。其中，第二電流I2對第一電流I1進行漣波補償，且第一電流I1及第二電流I2透過一濾波器模組500輸出一負載電流ILD 至交流負載模組200。
藉此，運用低頻轉換器模組300與高頻轉換器模組400相互並聯以及漣波補償技術，以使第二電流I2可抵銷第一電流I1之低頻漣波電流。
請一併參照第1圖及第2圖，其中第2圖係繪示依照第1圖態樣之另一實施方式的高低頻補償轉換裝置100a之方塊示意圖。由第2圖可知，高低頻補償轉換裝置100a可更包含一控制模組600。控制模組600電性連接低頻轉換器模組300及高頻轉換器模組400。控制模組600依據第一電流I1可調整低頻開關責任比，控制模組600依據第一電流I1之低頻漣波電流亦可調整高頻開關責任比，藉以令第二電流I2補償第一電流I1之低頻漣波電流。
此外，濾波器模組500可具有一節點C並包含一低頻電感單元L1、一高頻電感單元L2、一輸出電容單元C1及一輸出電感單元L3。低頻電感單元L1具有一第一端L11及一第二端L12。低頻電感單元L1之第一端L11電性連接於第一輸出端O1，且第一電流I1通過低頻電感單元L1。高頻電感單元L2具有一第一端L21及一第二端L22。高頻電感單元L2之第一端L21電性連接於第二輸出端O2，高頻電感單元L2之第二端L22與低頻電感單元L1之第二端L12耦接於節點C，且第二電流I2通過高頻電感單元L2。輸出電容單元C1電性連接於節點C並產生一輸出電容電流IC 通過輸出電容單元C1。輸出電感單元L3具有一第一端L31及一第二端L32。輸出電感單元L3之第一端L31電性連接於節點C，輸出電感單元L3之第二端L32電性連接於交流負載模組200。
請一併參照第1圖至第3圖，其中第3圖係繪示依照第2圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置100a之電路示意圖。由第3圖可知，高低頻補償轉換裝置100a可為一種三相轉換器電路，用以將一直流電
Figure 02_image047
轉換為一三相交流電(未另繪示)並產生複數負載電流
Figure 02_image049
、
Figure 02_image051
、
Figure 02_image053
予交流負載模組200中的複數負載
Figure 02_image055
、
Figure 02_image057
、
Figure 02_image059
。具體來說，低頻轉換器模組300可為一半橋三相四線式架構並可包含複數低頻開關元件
Figure 02_image061
、
Figure 02_image063
、
Figure 02_image065
、
Figure 02_image067
、
Figure 02_image069
、
Figure 02_image071
，其可受控制模組600之一脈波寬度調變(Pulse width modulation，PWM)訊號控制而啟閉，以使第一輸出端O1輸出第一電流I1。高頻轉換器模組400亦可為半橋三相四線式架構並可包含複數高頻開關元件
Figure 02_image073
、
Figure 02_image075
、
Figure 02_image077
、
Figure 02_image079
、
Figure 02_image081
、
Figure 02_image083
，其亦可受控制模組600之另一PWM訊號控制而啟閉，而PWM為習知技術，故不針對細節處多加描述。
此外，低頻轉換器模組300的第一輸出端O1可包含一第一相輸出端點
Figure 02_image085
、一第二相輸出端點
Figure 02_image087
以及一第三相輸出端點
Figure 02_image089
，第一相輸出端點
Figure 02_image085
輸出一第一相電流
Figure 02_image091
，第二相輸出端點
Figure 02_image087
輸出一第二相電流
Figure 02_image093
，第三相輸出端點
Figure 02_image089
輸出一第三相電流
Figure 02_image095
，而第一輸出端O1之第一相電流
Figure 02_image091
、第二相電流
Figure 02_image093
及第三相電流
Figure 02_image095
合稱第一電流I1。高頻轉換器模組400的第二輸出端O2可包含一第一相輸出端點
Figure 02_image085
、一第二相輸出端點
Figure 02_image087
以及一第三相輸出端點
Figure 02_image089
，第一相輸出端點
Figure 02_image085
輸出一第一相電流
Figure 02_image097
，第二相輸出端點
Figure 02_image087
輸出一第二相電流
Figure 02_image099
，第三相輸出端點
Figure 02_image089
輸出一第三相電流
Figure 02_image101
，而第二輸出端O2之第一相電流
Figure 02_image097
、第二相電流
Figure 02_image099
及第三相電流
Figure 02_image101
合稱第二電流I2。
再者，由第2圖與第3圖可知，低頻電感單元L1可包含複數低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
，第一輸出端O1之第一相電流
Figure 02_image091
、第二相電流
Figure 02_image093
及第三相電流
Figure 02_image095
分別流入低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
。同理，高頻電感單元L2可包含複數高頻電感
Figure 02_image109
、
Figure 02_image111
、
Figure 02_image113
，第二輸出端O2之第一相電流
Figure 02_image097
、第二相電流
Figure 02_image099
及第三相電流
Figure 02_image101
分別流入高頻電感
Figure 02_image109
、
Figure 02_image111
、
Figure 02_image113
。低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
與高頻電感
Figure 02_image109
、
Figure 02_image111
、
Figure 02_image113
分別互相耦接於複數節點
Figure 02_image115
、
Figure 02_image117
、
Figure 02_image119
。輸出電容單元C1可包含複數輸出電容
Figure 02_image121
、
Figure 02_image123
、
Figure 02_image125
，其分別電性連接於節點
Figure 02_image115
、
Figure 02_image117
、
Figure 02_image119
並產生複數輸出電容電流
Figure 02_image127
、
Figure 02_image129
、
Figure 02_image131
通過輸出電容
Figure 02_image121
、
Figure 02_image123
、
Figure 02_image125
。輸出電感單元L3可包含複數輸出電感
Figure 02_image133
、
Figure 02_image135
、
Figure 02_image137
，其分別電性連接於節點
Figure 02_image115
、
Figure 02_image117
、
Figure 02_image119
並分別產生負載電流
Figure 02_image049
、
Figure 02_image051
、
Figure 02_image053
予交流負載模組200中的負載
Figure 02_image055
、
Figure 02_image057
、
Figure 02_image059
。
請一併參照第3圖至第6圖，其中第4圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置100a的單向半橋式轉換器(未另標號)之電路示意圖；第5圖係繪示依照第4圖態樣之實施方式的單向半橋式轉換器的電感激磁之電路示意圖；第6圖係繪示依照第4圖態樣之實施方式的單向半橋式轉換器的電感去磁之電路示意圖。由第3圖至第6圖可知，本發明之低頻轉換器模組300及高頻轉換器模組400皆為半橋三相四線式架構，其可應用於一分切合整數位控制法(Division-Summation Digital Control Method，D-Σ Digital Control Method)。詳細地說，第3圖之半橋三相四線式架構可等效為三組的第4圖之單相半橋式架構。於第4圖中，
Figure 02_image139
、
Figure 02_image141
皆為一開關元件，
Figure 02_image143
為一電感電流，
Figure 02_image145
為一電感，
Figure 02_image147
為一節點並且具有一電容電壓
Figure 02_image149
，
Figure 02_image151
為一電容並其具有一電容電流
Figure 02_image153
，
Figure 02_image155
為一輸出電感並其輸出一負載電流
Figure 02_image157
予一負載Z，且根據克希荷夫電壓定律（Kirchhoff's Voltage Law，KVL）推導電感
Figure 02_image145
激磁方程式與電感
Figure 02_image145
去磁方程式，其符合下列式子(1)與(2)：
Figure 02_image159
(1)；
Figure 02_image161
(2)。
其中，D 為一開關責任比，
Figure 02_image163
為一取樣週期，
Figure 02_image165
為電感
Figure 02_image145
激磁之一電流變化量，
Figure 02_image167
為電感
Figure 02_image145
去磁之一電流變化量。將式子(1)與式子(2)相加可得總電感
Figure 02_image145
電流變化量方程式，其符合下列式子(3)：
Figure 02_image169
(3)。
將式子(3)之開關責任比移項並整理後可得開關責任比方程式，其符合下列式子(4)：
Figure 02_image171
(4)。
將式子(4)轉換為離散式後可得下列式子(5)：
Figure 02_image173
(5)。
其中
Figure 02_image175
項為第n+1週期之一切換電流誤差，但基於系統取樣頻率高於測量目標頻率數倍，因此
Figure 02_image175
項可線性近似為第n週期之一切換電流誤差，並將
Figure 02_image175
項定義為第n+1週期之一參考電流減去第n週期之一電感回授電流，其符合下列式子(6)：
Figure 02_image177
(6)。
其中
Figure 02_image179
為第n+1週期之參考電流並可表示為一輸出電容電流
Figure 02_image181
與一負載電流
Figure 02_image183
之合，則式子(6)轉換為下列式子(7)：
Figure 02_image185
(7)。
由第2圖及第3圖可知，本發明之控制模組600控制低頻轉換器模組300操作於一低切換頻率(例如：6 KHz)並依據低切換頻率而產生一低頻切換電流誤差(未另繪示)。控制模組600係依據低頻切換電流誤差調整低頻開關責任比，以使低頻轉換器模組300之第一輸出端O1輸出第一電流I1，即為低頻轉換器模組300之第一相輸出端點
Figure 02_image085
輸出第一相電流
Figure 02_image091
，第二相輸出端點
Figure 02_image087
輸出第二相電流
Figure 02_image093
，第三相輸出端點
Figure 02_image089
輸出第三相電流
Figure 02_image095
。
更詳細地說，運用前述三相獨立特性所推導之D-Σ Digital Control Method，低頻開關責任比與低頻切換電流誤差可由式子(5)及式子(7)而得出下列式子(8)及式子(9)：
Figure 02_image001
(8)；
Figure 02_image015
(9)。
其中，
Figure 02_image003
為低頻開關責任比，
Figure 02_image005
為低頻電感單元L1之一低頻電感值，
Figure 02_image007
為低頻轉換器模組300之低頻切換電流誤差，
Figure 02_image009
為低切換頻率之直流電，
Figure 02_image011
為一低頻取樣週期(即低切換頻率之倒數)，
Figure 02_image013
為輸出電容單元C1之一輸出電容電壓，
Figure 02_image017
為輸出電容電流，
Figure 02_image019
為負載電流，
Figure 02_image021
為一低頻電感回授電流(即控制模組600從低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
所取得之一回授電流)。
接續地，控制模組600控制高頻轉換器模組400操作於一高切換頻率(例如：48 KHz)並依據高切換頻率而產生一高頻切換電流誤差(未另繪示)。控制模組600係依據第一電流I1之低頻漣波電流調整高頻切換電流誤差，並依據高頻切換電流誤差調整高頻開關責任比，以使高頻轉換器模組400之第二輸出端O2輸出第二電流I2，即為高頻轉換器模組400之第一相輸出端點
Figure 02_image085
輸出一第一相電流
Figure 02_image097
，第二相輸出端點
Figure 02_image087
輸出一第二相電流
Figure 02_image099
，第三相輸出端點
Figure 02_image089
輸出一第三相電流
Figure 02_image101
。藉此，第二電流I2對第一電流I1進行漣波補償，可消除低頻漣波電流且提高動態響應。
更詳細地說，運用前述三相獨立特性所推導之D-Σ Digital Control Method，高頻開關責任比與高頻切換電流誤差可由式子(5)及式子(7)而得出下列式子(10)及式子(11)：
Figure 02_image023
(10)；
Figure 02_image037
(11)。
其中，
Figure 02_image025
為高頻開關責任比，
Figure 02_image027
為高頻電感單元L2之一高頻電感值，
Figure 02_image029
為高頻轉換器模組400之高頻切換電流誤差，
Figure 02_image031
為高切換頻率之直流電，
Figure 02_image033
為一高頻取樣週期(即高切換頻率之倒數)，
Figure 02_image035
為輸出電容單元C1之一輸出電容電壓，
Figure 02_image039
為輸出電容電流，
Figure 02_image041
為負載電流，
Figure 02_image043
為一高頻電感回授電流(即控制模組600從高頻電感
Figure 02_image109
、
Figure 02_image111
、
Figure 02_image113
所取得之一回授電流)，
Figure 02_image045
為控制模組600之一漣波補償電流命令。藉此，高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
係依據漣波補償電流命令
Figure 02_image045
調整。換言之，高頻開關責任比
Figure 02_image025
係依據低頻漣波電流調整，進而使高頻轉換器模組400之第二電流I2可包含一補償電流(未另繪示)，其與第一電流I1之低頻漣波電流的大小相同、方向相反，用以抵消低頻漣波電流。
值得注意的是，由於低切換頻率約為高切換頻率的八分之一，因此不讓低頻轉換器模組300追輸出電容電流
Figure 02_image017
的變化量，故在式子(9)中，輸出電容電流可為0，且於低切換頻率中，式子(7)的參考電流
Figure 02_image179
可為大部分的負載電流
Figure 02_image183
，而得出下列式子(12)：
Figure 02_image187
(12)。
由於高頻轉換器模組400需要執行漣波補償功能 ，因此式子(11)中多了一個漣波補償電流命令
Figure 02_image189
。此外，由於為了使高頻轉換器模組400追輸出電容電流
Figure 02_image191
的變化量，因此於高切換頻率中，式子(7)的參考電流
Figure 02_image193
可為小部分的負載電流
Figure 02_image195
與「若要在第n+1週期達到參考電壓弦波(例如：311V)在第n+1週期的理論電壓值，則第n+1週期需要輸出的輸出電容電流
Figure 02_image191
」，故式子(11)可轉換為下列式子(13)：
Figure 02_image197
(13)。
其中，
Figure 02_image199
為一輸出電容值，
Figure 02_image201
為高頻取樣週期
Figure 02_image033
之一參考電壓，
Figure 02_image203
為一輸出電容電壓回授，
Figure 02_image205
為一負載電流回授。
由於漣波補償技術需追蹤遠高於60Hz的低頻轉換器之漣波電流，在高頻轉換器切換頻率情況下，直接將方向相反的低頻漣波作為電流命令易使輸出電流產生失真 ，使漣波補償效率降低。為了解決漣波補償失真問題，本發明藉由推導出的電流命令與轉換器輸出的電感電流之關係，來得到正確的漣波補償電流命令
Figure 02_image045
以符合下列式子(14)：
Figure 02_image207
(14)。
其中，
Figure 02_image209
為一系統延遲時間，
Figure 02_image211
為一低頻漣波項，以下將會詳細說明低頻漣波項
Figure 02_image211
。
第7圖係繪示依照第2圖態樣之實施方式的控制模組600對第一電流I1取樣之示意圖。由第7圖可知，控制模組600藉由回授第一電流I1之低頻漣波電流I11、已知的低頻轉換器模組300之低頻開關責任比及參數，可即時計算出低頻轉換器模組300下一週期的低頻開關責任比，再由低頻開關責任比與低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
之電感激磁與去磁的一電流斜率，用以計算出低頻漣波項
Figure 02_image211
，其符合下列式子(15)：
Figure 02_image213
(15)。
在高頻取樣週期
Figure 02_image033
中，低頻漣波電流I11的變化量以符合下列式子(16)及式子(17)：
Figure 02_image215
(16)；
Figure 02_image217
(17)。
詳細地說，利用低頻轉換器模組300之參數以計算出低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
之電感激磁與去磁的電流斜率，再乘上高頻取樣週期
Figure 02_image033
來表示第一電流I1之上升的變化量(即式子(16))與下降的變化量(即式子(17))。但漣波補償僅需消除純低頻漣波成分，為了避免抵消低頻基本波成分，則需考慮低頻基本波變化量
Figure 02_image007
，因此在高頻取樣週期
Figure 02_image033
中需扣掉的變化量為低頻基本波變化量
Figure 02_image007
除以高低頻取樣頻率比
Figure 02_image219
。
更詳細地說，高頻轉換器模組400模擬第一電流I1需得知低頻漣波電流I11對應到高頻取樣週期
Figure 02_image033
的對應值
Figure 02_image221
。例如：第7圖中，低頻漣波電流I11之轉折點
Figure 02_image223
、
Figure 02_image225
與其對應到高頻取樣週期
Figure 02_image033
的對應值
Figure 02_image227
、
Figure 02_image229
。換言之，欲判斷低頻漣波電流I11的上升與下降位於高頻取樣週期
Figure 02_image033
的哪一個區間，可利用轉折點
Figure 02_image223
、
Figure 02_image225
與低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
之電感激磁與去磁的電流斜率推算出低頻漣波項
Figure 02_image211
（即式子(15)）。藉此，由控制模組600在高頻切換電流誤差加入低頻漣波項
Figure 02_image211
，可有效消除低頻漣波電流I11，進而抑制隨電感值衰減而增加的電流漣波。
第8圖係繪示依照本發明一方法態樣之一實施方式的高低頻補償轉換方法S100之步驟方塊圖。在第8圖中，高低頻補償轉換方法S100包含一控制步驟S110、一調整步驟S120及一補償步驟S130。
請配合參照第1圖至第7圖，詳細地說，高低頻補償轉換方法S100用以將直流電DC傳輸至交流負載模組200。控制步驟S110提供低頻開關責任比控制低頻轉換器模組300，以使直流電DC經低頻轉換器模組300而產生第一電流I1，其中第一電流I1包含低頻漣波電流I11 。控制步驟S110亦提供高頻開關責任比控制高頻轉換器模組400，以使直流電DC經高頻轉換器模組400而產生第二電流I2。調整步驟S120提供低頻漣波電流I11調整高頻開關責任比，高頻轉換器模組400係依據高頻開關責任比控制而輸出第二電流I2。補償步驟S130提供第二電流I2補償第一電流I1之低頻漣波電流I11，且第一電流I1及第二電流I2透過濾波器模組500傳輸至交流負載模組200。
具體來說，在第8圖中，調整步驟S120可提供控制模組600依據第一電流I1調整低頻開關責任比，且控制模組600依據低頻漣波電流I11調整高頻開關責任比 ，藉以令第二電流I2對第一電流I1進行漣波補償。藉此，高低頻補償轉換方法S100可藉由控制步驟S110、調整步驟S120及補償步驟S130，進而使高頻轉換器模組400輸出之第二電流I2可抵銷第一電流I1之低頻漣波電流I11。至於低頻開關責任比可包含低頻開關責任比
Figure 02_image003
、低頻電感單元L1之低頻電感值
Figure 02_image005
、低頻轉換器模組300之低頻切換電流誤差
Figure 02_image007
、低切換頻率之直流電
Figure 02_image009
、低頻取樣週期
Figure 02_image011
(即低切換頻率之倒數)及輸出電容單元C1之輸出電容電壓
Figure 02_image013
，低頻開關責任比符合前述式子(8)。此外，高頻開關責任比可包含高頻開關責任比
Figure 02_image025
、高頻電感單元L2之高頻電感值
Figure 02_image027
、高頻轉換器模組400之高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
、高切換頻率之直流電
Figure 02_image031
、高頻取樣週期
Figure 02_image033
(即高切換頻率之倒數)及輸出電容單元C1之輸出電容電壓
Figure 02_image035
，高頻開關責任符合前述式子(10)。
請配合參照第1圖至第9圖，其中第9圖係繪示依照第8圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換方法S100的調整步驟S120之步驟方塊圖。在第9圖中，於調整步驟S120中，控制模組600可控制低頻轉換器模組300操作於低切換頻率(例如：6 KHz)並依據低切換頻率，以產生低頻切換電流誤差
Figure 02_image007
。控制模組600可控制高頻轉換器模組400操作於高切換頻率(例如：48 KHz)並依據高切換頻率，以產生高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
。
更詳細地說，在第9圖中，調整步驟S120可更包含一調整第一子步驟S1211及一調整第二子步驟S1212。調整第一子步驟S1211驅動控制模組600依據低頻切換電流誤差
Figure 02_image007
調整低頻開關責任比
Figure 02_image003
，以使低頻轉換器模組300輸出第一電流I1。調整第二子步驟S1212驅動控制模組600依據低頻漣波電流I11調整高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
，且控制模組600依據高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
調整高頻開關責任比
Figure 02_image025
，以使高頻轉換器模組400輸出第二電流I2。至於低頻切換電流誤差
Figure 02_image007
可包含輸出電容電流
Figure 02_image017
、負載電流
Figure 02_image019
及低頻電感回授電流
Figure 02_image021
(即控制模組600從低頻電感
Figure 02_image103
、
Figure 02_image105
、
Figure 02_image107
所取得之一回授電流)，低頻切換電流誤差
Figure 02_image007
符合前述式子(9)。此外，高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
可包含輸出電容電流
Figure 02_image039
、負載電流
Figure 02_image041
、高頻電感回授電流
Figure 02_image043
(即控制模組600從高頻電感
Figure 02_image109
、
Figure 02_image111
、
Figure 02_image113
所取得之一回授電流)及控制模組600之漣波補償電流命令
Figure 02_image045
，高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
符合前述式子(11)。
值得注意的是，由於低切換頻率約為高切換頻率的八分之一，因此不讓低頻轉換器模組300追輸出電容電流
Figure 02_image017
的變化量，故在式子(9)中，輸出電容電流可為0而得出前述式子(12)。另外，由於高頻轉換器模組400需要執行漣波補償功能，因此式子(11)中多了一個漣波補償電流命令
Figure 02_image045
，並且為了使高頻轉換器模組400追輸出電容電流
Figure 02_image039
的變化量，故高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
可包含一輸出電容值
Figure 02_image199
、高頻取樣週期
Figure 02_image033
之參考電壓
Figure 02_image201
、輸出電容電壓回授
Figure 02_image203
及負載電流回授
Figure 02_image205
，而式子(11)可轉換為前述式子(13)。
再者，為了解決前述漣波補償失真的問題，本發明藉由推導出的電流命令與轉換器輸出的電感電流之關係，來得到正確的漣波補償電流命令
Figure 02_image045
，其中漣波補償電流命令
Figure 02_image045
可包含系統延遲時間
Figure 02_image209
、低頻漣波項
Figure 02_image211
，並符合前述列式子(14)。另外，本實施例之低頻漣波項
Figure 02_image211
的細節與上述第7圖所述之低頻漣波項
Figure 02_image211
類似，於此不再贅述。
第10圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置100a在無漣波補償下的輸出電容電壓
Figure 02_image231
、
Figure 02_image233
、
Figure 02_image235
、高頻電感電流
Figure 02_image237
、低頻電感電流
Figure 02_image239
及負載電流
Figure 02_image183
之示意圖。在第10圖中，在UPS模式中，10 kW的高低頻補償轉換裝置100a在交流負載模組200為一整流性負載的模擬結果下，輸出電容電壓
Figure 02_image231
、
Figure 02_image233
、
Figure 02_image235
(即為第3圖中節點
Figure 02_image115
、
Figure 02_image117
、
Figure 02_image119
上之電壓值)之電壓峰值Vp 為310.8 V，且其總諧波失真(Total Harmonic Distortion，THD)為2.65%。從上述可看出高頻轉換器模組400並無對低頻轉換器模組300作精確適當的漣波補償。
請一併參照第10圖及第11圖，其中第11圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置100a在含漣波補償下的輸出電容電壓
Figure 02_image231
、
Figure 02_image233
、
Figure 02_image235
、高頻電感電流
Figure 02_image237
、低頻電感電流
Figure 02_image239
及負載電流
Figure 02_image183
之示意圖。由於在高頻切換電流誤差
Figure 02_image029
加入漣波補償電流命令
Figure 02_image045
後，高頻轉換器模組400藉由輸出與低頻漣波電流大小相同、方向相反之電流，進而達到漣波補償功能。因此，由第11圖可知，每個低頻週期中皆含有8個高頻週期的補償，輸出電容電壓
Figure 02_image231
、
Figure 02_image233
、
Figure 02_image235
之電壓峰值Vp 為310 V，且其THD為1.34%。另外，針對各種負載未加入漣波補償之電壓峰值與其THD整理於表一；針對各種負載加入漣波補償後之電壓峰值與其THD整理於表二，但本發明不以此為限。
表一
  純組 容性 感性 整流性
Vp 309.9 V 310.9 V 309.2 V 310.8 V
THD 2.26% 2.34% 2.47% 2.65%
表二
  純組 容性 感性 整流性
Vp 309.7 V 310.7 V 309 V 310 V
THD 0.39% 0.39% 0.39% 1.34%
綜合上述，本發明具有下列優點：其一，可消除低頻漣波電流且提高動態響應。其二，可抑制因電感的感值隨電流上升而下降所造成的漣波增加。其三，濾波器的元件值、體積和重量可隨高低頻補償轉換裝置的頻率倍率增加而降低。其四，高低頻補償轉換裝置亦可支援不斷電系統並降低不斷電系統的成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100,100a:高低頻補償轉換裝置 200:交流負載模組 300:低頻轉換器模組 400:高頻轉換器模組 500:濾波器模組 600:控制模組 DC,
Figure 02_image047
:直流電 In1:第一輸入端 In2:第二輸入端 O1:第一輸出端 O2:第二輸出端 I1:第一電流 I11:低頻漣波電流 I2:第二電流 ILD ,
Figure 02_image049
,
Figure 02_image241
,
Figure 02_image243
,
Figure 02_image157
,
Figure 02_image183
:負載電流
Figure 02_image055
,
Figure 02_image057
,
Figure 02_image059
,Z:負載
Figure 02_image061
,
Figure 02_image063
,
Figure 02_image065
,
Figure 02_image067
,
Figure 02_image069
,
Figure 02_image071
:低頻開關元件
Figure 02_image073
,
Figure 02_image075
,
Figure 02_image077
,
Figure 02_image079
,
Figure 02_image081
,
Figure 02_image083
:高頻開關元件
Figure 02_image085
:第一相輸出端點
Figure 02_image087
:第二相輸出端點
Figure 02_image089
:第三相輸出端點
Figure 02_image091
,
Figure 02_image097
:第一相電流
Figure 02_image093
,
Figure 02_image099
:第二相電流
Figure 02_image095
,
Figure 02_image101
:第三相電流 C,
Figure 02_image115
,
Figure 02_image117
,
Figure 02_image119
,
Figure 02_image147
:節點 L1:低頻電感單元
Figure 02_image103
,
Figure 02_image245
,
Figure 02_image247
:低頻電感 L2:高頻電感單元
Figure 02_image109
,
Figure 02_image111
,
Figure 02_image113
:高頻電感 L3:輸出電感單元
Figure 02_image133
,
Figure 02_image135
,
Figure 02_image137
:輸出電感 C1:輸出電容單元
Figure 02_image121
,
Figure 02_image123
,
Figure 02_image125
:輸出電容 IC ,
Figure 02_image127
,
Figure 02_image129
,
Figure 02_image131
:輸出電容電流 L11,L21,L31:第一端 L12,L22,L32:第二端
Figure 02_image139
,
Figure 02_image141
:開關元件
Figure 02_image143
:電感電流
Figure 02_image145
:電感
Figure 02_image151
:電容
Figure 02_image153
:電容電流
Figure 02_image155
:輸出電感
Figure 02_image149
:電容電壓
Figure 02_image033
:高頻取樣週期
Figure 02_image223
,
Figure 02_image225
:轉折點
Figure 02_image221
,
Figure 02_image249
,
Figure 02_image251
:對應值 S100:高低頻補償轉換方法 S110:控制步驟 S120:調整步驟 S130:補償步驟 S1211:調整第一子步驟 S1212:調整第二子步驟
Figure 02_image231
,
Figure 02_image233
,
Figure 02_image235
:輸出電容電壓
Figure 02_image237
:高頻電感電流
Figure 02_image239
:低頻電感電流 Vp :電壓峰值 THD:總諧波失真
第1圖係繪示依照本發明一結構態樣之一實施方式的高低頻補償轉換裝置之方塊示意圖； 第2圖係繪示依照第1圖態樣之另一實施方式的高低頻補償轉換裝置之方塊示意圖； 第3圖係繪示依照第2圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置之電路示意圖； 第4圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置的單向半橋式轉換器之電路示意圖； 第5圖係繪示依照第4圖態樣之實施方式的單向半橋式轉換器的電感激磁之電路示意圖； 第6圖係繪示依照第4圖態樣之實施方式的單向半橋式轉換器的電感去磁之電路示意圖； 第7圖係繪示依照第2圖態樣之實施方式的控制模組對第一電流取樣之示意圖； 第8圖係繪示依照本發明一方法態樣之一實施方式的高低頻補償轉換方法之步驟方塊圖； 第9圖係繪示依照第8圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換方法的調整步驟之步驟方塊圖； 第10圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置在無漣波補償下的輸出電容電壓、高頻電感電流、低頻電感電流及負載電流之示意圖；以及 第11圖係繪示依照第3圖態樣之實施方式的高低頻補償轉換裝置在含漣波補償下的輸出電容電壓、高頻電感電流、低頻電感電流及負載電流之示意圖。
S100:高低頻補償轉換方法
S110:控制步驟
S120:調整步驟
S130:補償步驟

Claims (17)

  1. 一種高低頻補償轉換裝置，用以將一直流電傳輸至一交流負載模組，該高低頻補償轉換裝置包含: 一低頻轉換器模組，受一低頻開關責任比控制，且包含: 一第一輸入端，電性連接該直流電；及 一第一輸出端，輸出一第一電流，該第一電流包含一低頻漣波電流；以及 一高頻轉換器模組，並聯於該低頻轉換器模組，並受一高頻開關責任比控制，且該高頻轉換器模組包含: 一第二輸入端，電性連接該直流電；及 一第二輸出端，輸出一第二電流； 其中，該低頻轉換器模組係依據該低頻開關責任比控制而產生該第一電流； 其中，該高頻開關責任比係依據該低頻漣波電流調整，該高頻轉換器模組係依據該高頻開關責任比控制而產生該第二電流； 其中，該第二電流對該第一電流進行漣波補償，且該第一電流及該第二電流透過一濾波器模組輸出一負載電流至該交流負載模組。
  2. 如請求項1所述之高低頻補償轉換裝置，更包含: 一控制模組，電性連接該低頻轉換器模組及該高頻轉換器模組，且該控制模組係依據該第一電流調整該低頻開關責任比，該控制模組係依據該低頻漣波電流調整該高頻開關責任比，藉以令該第二電流補償該第一電流之該低頻漣波電流。
  3. 如請求項2所述之高低頻補償轉換裝置，其中， 該控制模組控制該低頻轉換器模組操作於一低切換頻率並依據該低切換頻率而產生一低頻切換電流誤差；及 該控制模組係依據該低頻切換電流誤差調整該低頻開關責任比，以使該第一輸出端輸出該第一電流。
  4. 如請求項2所述之高低頻補償轉換裝置，其中， 該控制模組控制該高頻轉換器模組操作於一高切換頻率並依據該高切換頻率而產生一高頻切換電流誤差；及 該控制模組係依據該低頻漣波電流調整該高頻切換電流誤差，並依據該高頻切換電流誤差調整該高頻開關責任比，以使該第二輸出端輸出該第二電流。
  5. 如請求項1所述之高低頻補償轉換裝置，其中該濾波器模組具有一節點，且包含: 一低頻電感單元，具有一第一端及一第二端，該低頻電感單元之該第一端電性連接於該第一輸出端，且該第一電流通過該低頻電感單元； 一高頻電感單元，具有一第一端及一第二端，該高頻電感單元之該第一端電性連接於該第二輸出端，該高頻電感單元之該第二端與該低頻電感單元之該第二端耦接於該節點，且該第二電流通過該高頻電感單元； 一輸出電容單元，電性連接於該節點並產生一輸出電容電流通過該輸出電容單元；及 一輸出電感單元，具有一第一端及一第二端，該輸出電感單元之該第一端電性連接於該節點，該輸出電感單元之該第二端電性連接於該交流負載模組。
  6. 如請求項5所述之高低頻補償轉換裝置，其中該低頻開關責任比表示為：
    Figure 03_image001
    ； 其中，
    Figure 03_image003
    為該低頻開關責任比，
    Figure 03_image005
    為該低頻電感單元之一低頻電感值，
    Figure 03_image007
    為該低頻轉換器模組之一低頻切換電流誤差，
    Figure 03_image009
    為一低切換頻率之該直流電，
    Figure 03_image011
    為一低頻取樣週期，
    Figure 03_image013
    為該輸出電容單元之一輸出電容電壓。
  7. 如請求項6所述之高低頻補償轉換裝置，其中該低頻切換電流誤差表示為：
    Figure 03_image015
    ； 其中，
    Figure 03_image007
    為該低頻切換電流誤差，
    Figure 03_image017
    為輸出電容電流，
    Figure 03_image019
    為該負載電流，
    Figure 03_image021
    為一低頻電感回授電流。
  8. 如請求項5所述之高低頻補償轉換裝置，其中該高頻開關責任比表示為：
    Figure 03_image023
    ； 其中，
    Figure 03_image025
    為該高頻開關責任比，
    Figure 03_image027
    為該高頻電感單元之一高頻電感值，
    Figure 03_image029
    為該高頻轉換器模組之一高頻切換電流誤差，
    Figure 03_image031
    為一高切換頻率之該直流電，
    Figure 03_image033
    為一高頻取樣週期，
    Figure 03_image035
    為該輸出電容單元之一輸出電容電壓。
  9. 如請求項8所述之高低頻補償轉換裝置，其中該高頻切換電流誤差表示為：
    Figure 03_image037
    ； 其中，
    Figure 03_image029
    為該高頻切換電流誤差，
    Figure 03_image039
    為一輸出電容電流，
    Figure 03_image041
    為該負載電流，
    Figure 03_image043
    為一高頻電感回授電流，
    Figure 03_image045
    為一漣波補償電流命令。
  10. 一種高低頻補償轉換方法，用以將一直流電傳輸至一交流負載模組，該高低頻補償轉換方法包含: 一控制步驟，包含: 提供一低頻開關責任比控制一低頻轉換器模組，以使該直流電經該低頻轉換器模組而產生一第一電流，該第一電流包含一低頻漣波電流；及 提供一高頻開關責任比控制一高頻轉換器模組，以使該直流電經該高頻轉換器模組而產生一第二電流； 一調整步驟，提供該低頻漣波電流調整該高頻開關責任比，該高頻轉換器模組係依據該高頻開關責任比控制而輸出該第二電流；以及 一補償步驟，提供該第二電流補償該第一電流之該低頻漣波電流，且該第一電流及該第二電流透過一濾波器模組傳輸至該交流負載模組。
  11. 如請求項10所述之高低頻補償轉換方法，其中於該調整步驟中，提供一控制模組依據該第一電流調整該低頻開關責任比，該控制模組依據該低頻漣波電流調整該高頻開關責任比，藉以令該第二電流對該第一電流進行漣波補償。
  12. 如請求項11所述之高低頻補償轉換方法，其中於該調整步驟中， 驅動該控制模組控制該低頻轉換器模組操作於一低切換頻率並依據該低切換頻率，以產生一低頻切換電流誤差；及 驅動該控制模組控制該高頻轉換器模組操作於一高切換頻率並依據該高切換頻率，以產生一高頻切換電流誤差。
  13. 如請求項12所述之高低頻補償轉換方法，其中該調整步驟包含: 一調整第一子步驟，驅動該控制模組依據該低頻切換電流誤差調整該低頻開關責任比，以使該低頻轉換器模組輸出該第一電流；及 一調整第二子步驟，驅動該控制模組依據該低頻漣波電流調整該高頻切換電流誤差，且該控制模組依據該高頻切換電流誤差調整該高頻開關責任比，以使該高頻轉換器模組輸出該第二電流。
  14. 如請求項12所述之高低頻補償轉換方法，其中該低頻開關責任比表示為：
    Figure 03_image001
    ； 其中，
    Figure 03_image003
    為該低頻開關責任比，
    Figure 03_image005
    為一低頻電感值，
    Figure 03_image007
    為該低頻轉換器模組之該低頻切換電流誤差，
    Figure 03_image009
    為一低切換頻率之該直流電，
    Figure 03_image011
    為一低頻取樣週期，
    Figure 03_image013
    為一輸出電容電壓。
  15. 如請求項12所述之高低頻補償轉換方法，其中該低頻切換電流誤差表示為：
    Figure 03_image015
    ； 其中，
    Figure 03_image007
    為該低頻切換電流誤差，
    Figure 03_image017
    為一輸出電容電流，
    Figure 03_image019
    為一負載電流，
    Figure 03_image021
    為一低頻電感回授電流。
  16. 如請求項12所述之高低頻補償轉換方法，其中該高頻開關責任比表示為：
    Figure 03_image023
    ； 其中，
    Figure 03_image025
    為該高頻開關責任比，
    Figure 03_image027
    為一高頻電感值，
    Figure 03_image029
    為該高頻轉換器模組之該高頻切換電流誤差，
    Figure 03_image031
    為一高切換頻率之該直流電，
    Figure 03_image033
    為一高頻取樣週期，
    Figure 03_image035
    為一輸出電容電壓。
  17. 如請求項12所述之高低頻補償轉換方法，其中該高頻切換電流誤差表示為：
    Figure 03_image037
    ； 其中，
    Figure 03_image029
    為該高頻切換電流誤差，
    Figure 03_image039
    為一輸出電容電流，
    Figure 03_image041
    為一負載電流，
    Figure 03_image043
    為一高頻電感回授電流，
    Figure 03_image045
    為一漣波補償電流命令。
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