TW513850B - Electric power converting apparatus - Google Patents

Description

513850 A7 __ B7 五、發明説明（1 ) (發明所屬之技術領域） 本發明係關於一種以複數形態電壓變換交流輸入電壓 及可進行功率因數之單相或多相的電力變換裝置。 (習知技術） 眾知藉由半橋接型A C - D C換流器及半橋接型D C -A C反相器之組合來構成A C — D C — A C可變換的電 力變換裝置。又本案申請人在日本特開平 8 - 1 2 6 3 5 2號公報提案一種爲了提高AC — DC -A C變換裝置之效率，不是將所有半橋接型A C — DC換 流器之開關與半橋接型D C - A C反相器之開關以高重複 頻率進行導通，斷開控制，而是僅將包含於A C - D C -AC變換裝置之開關之一部分以高重複頻率進行導通，斷 開，而爲了將剩下之開關動作作爲整流器以交流電源電壓 之周期進行導通，斷開的方式。 (發明欲解決之課題） 在上述公報所提案之AC - DC— AC變換裝置，係 可採用輸出電壓成爲大約相同地控制換流器及反相器之開 關的第一模態，及比輸入電壓降低輸出電壓地控制開關的 第二模態，及比輸入電壓提高輸出電壓地控制開關的第三 模態。AC - DC - AC變換裝置構成在複數模擬下可動 作，則依據相同之交流輸入電壓可得到複數不相同位準之 交流輸出電壓，或是依據不相同之複數之交流輸入電壓可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事 ，項再填· :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 513850 A7 B7 五、發明説明（2 ) 得到相同位準之交流輸出電壓。 然而，在上述公報揭示減少包含於AC — DC - AC 變換裝置的開關之交換次數的技術，惟並未揭示進行交流 輸入端子之功率因數改善及電流之波形改善。又揭示於上 述公報之A C - D C - A C變換裝置係爲了選擇性地得到 第一、第二及第三模態而具有多數切換開關，因而具有較 複雜之電路構成。 本發明之第一項目的係在於提供一種可採用複數之電 壓變換形態，而且可進行功率因數改善的電力變換裝置。 本發明之第二項目係在於提供一種可將控制電路之構 成成爲簡單的電力變換裝置。 (解決課題所用之手段） 解決上述課題，爲了達成上述目的之本發明係參照表 示實施形態之圖式之記號加以說明；一種電力變換裝置， 屬於具有從交流電源3所供給之正弦波交流輸入電壓 V i η變換成不同位準之交流輸出電壓v〇的功能及功率 因數改善功能，並將上述交流輸出電壓V 〇供給於負載 1 1的電力變換裝置，其特徵爲： 用以連接上述交流電源3之一端的交流輸入端子4， 及 用以連接上述負載11之一端的交流輸出端子6,及 用以連接上述交流電源3之另一端與上述負載1 1之 另一端的共通端子5，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事 >項再填· :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 513850 A7 _B7 五、發明説明（3 ) 可控制之第一及第二開關Q 1，Q 2串聯地連接的第 一串聯電路，及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 可控制之第三及第四開關Q 3，Q 4串聯地連接之電 路，且對於上述第一串聯電路並聯地連接的第二串聯電路 ，及 可控制之第五及第六開關Q 5 , Q 6串聯地連接之電 路，且對於上述第一及第二串聯電路並聯地連接的第三串 聯電路，及 對於上述第一、第二及第三串聯電路並聯地連接的電 容器C ,及 電感機構，及 用以控制上述第一、第二、第三、第四、第五及第六 開關Q1， Q2， Q3, Q4， Q5， Q6的控制機構2 所構成； 上述第一及第二開關Ql, Q2之互相連接點8連接 於上述交流輸入端子4 ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述第三及第四開關Q3, Q4之互相連接點9連接 於上述共通端子5 ; 上述第五及第六開關Q5， Q6之互相連接點10連 接於上述交流輸出端子6 ; 上述電感機構係從連接於上述交流輸入端子4與上述 第一及第二開關Ql， Q2之互相連接點8之間的第一感 應器L1及連接於上述第五及第六開關Q 5, Q6之互相 連接點1 0與上述交流輸出端子6之間的第二感應器1 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 513850 A7 _ B7__ 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 及連接於上述第三及第四開關Q 3，Q 4之互相連接點9 與上述共通端子5之間的第三感應器L 3所構成的三具感 應器任意地選擇的至少兩具所構成； 上述控制機構2係具有： 將上述交流輸入端子4或上述第一及第二開關Q1， Q 2之互相連接點8與上述共通端子5之間的第一電壓 V i η或V c ο n v及上述交流輸出端子6或上述第五及 第六開關Q5， Q6之互相連接點10與上述共通端子5 之間的第二電壓V 0或V i η ν成爲大約相等的第一模態 時，以上述交流輸入電壓V i η之週期導通，斷開控制上 述第一及第二開關Ql， Q2與上述第五及第六開關Q5 ,Q 6,且以比上述交流輸入電壓Vi η之周期短之周期 導通，斷開控制上述第三及第四開關Q 3，Q 4的第一功 能，及 將上述第二電壓V 0或V i η ν成爲比上述第一電壓 V i η或V c ο η ν低的第二模態時，以上述交流輸入電 壓V i η之周期導通，斷開控制上述第一及第二開關Q 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,Q2，且以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期 導通，斷開控制上述第三及第四開關Q3， Q4與上述第 五及第六開關Q 5 , Q 6的第二功能，及 將上述第二電壓V 0或V i η ν成爲比上述第一電壓 V i η或V c ο η ν高的第三模態時，以比上述交流輸入 電壓V i η之周期短之周期導通，斷開控制上述第一及第 二開關Ql, Q2與上述第三及第四開關Q3, Q4,且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -7- 513850 A7 B7 五、發明説明（5 ) 以上述交流輸入電壓v i n之周期導通，斷開控制上述第 五及第六開關Q 5，Q 6的第三功能。 所構成之三種功能內之至少兩種功能。 又，如申請專利範圍第2項表示，可將上述電感機構 作爲上述第一及第二感應器L 1，L 2。 又，如申請專利範圍第3項表示，可將上述電感機構 作爲上述第一及第三感應器L I，L 3。 又，如申請專利範圍第4項表示，可將上述電感機構 作爲上述第二及第三感應器L2, L3。 又，如申請專利範圍第5項表示，可將上述電感機構 作爲上述第一、第二及第三感應器Ll， L2， L3。 又，如申請專利範圍第6項表示，上述控制機構2係 將上述第一及第二開關Q 1，Q 2之互相連接點8與 上述共通端子5之間的第一電壓V c ο n v成爲所期望値 所用的第一指令値V I* c同步於上述交流輸入電壓V i η 所發生的第一指令値發生機構4 4，及 將上述第五及第六開關Q5, Q6之互相連接點10 與上述共通端子5之間的第二電壓V i η ν成爲所期望値 所用的第二指令値V r i同步於上述交流輸入電壓V i η 所發生的第二指令値發生機構4 5，及 發生具有與上述交流輸入電壓V i η相同周期之方形 波電壓Vs的方形波發生器46,及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5與上述方形波發生器46 ; 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 - 513850 A7 --___ B7 五、發明説明（6 ) 輸 出 表 示 V r C -V r i + V s之第一 Μ直V r 1 y 及 表 示 V r i 一 V r c + V s第」 二値V r 3， 及 表 示 V r 3 — V r i 或V s - V r C 或V s 一 V S i 的 第 二 値 V r 2 的 演 算 機 構 4 7 ， 4 8， 4 9，及 連 接 於 上 述 演 算 機構 4 7,4 8 , 4 9與 上述 第 一 、 第 二 第 三 第 四 、 第五 及第六開 關Q 1 ,Q 2， Q 3 y Q 4 Q 5 5 Q 6 y 依據 從上述演算機構4 7 , 4 8 > 4 9 所 得 到 之 上 述 第 、 第二及第 三値 V r 1 ，V r 3 y V r 2 > 形 成 將 上 述 第一 、第二、 第三 % 第四 、第 五 及 第 r · 開 關 Q 1 ， Q 2 y Q 3 ，Q 4， Q 5 及 Q 6 施以 導 通 1 斷 開 控 制 所 用 的 第 — .第 二、第三 、第 四 、第 五及 第 Γ . 控 制 信 號 V Q 1 J V Q \ 2， V Q 3 , V Q 4 ，V Q 丨5 ,V C "的 控 制 信 形 成 機 構 ( 5 2 J 5 3 ,54, 5 5, 5 6， 5 7 y 5 8 或 5 2 5 3 5 4 ，5 5， 5 6， y 5 7 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 8。， 所構成者較理想。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，如申請專利範圍第7項表示，上述控制信號形成 機構係由： 以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期發生鋸 波電壓或三角波電壓所構成之比較波V t的比較波發生器 5 2，及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第一開關Q 1，比較上述第一値V r 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9 - 513850 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 與上述比較波V t，上述第一値V I· 1比上述比較波v t 高時成爲第一電壓位準，而上述第一値Vr 1比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第一控制信號V Q 1 ，將該第一控制信號V q i供給於上述第一開關Q 1所用的 第一比較器5 3，及 連接於上述第一比較器5 3與上述第二開關Q 2，形 成與上述第一控制信號V Q i逆相位之第二控制信號v Q 2， 將該第二控制信號V Q 2供給於上述第二開關Q 2的第一反 電路5 6 ,及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第三開關Q 3，比較上述第三値V r 2 與上述比較波V t ,上述第三値V r 2比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第三値V r 2比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第三控制信號v Q 3 ，將該第三控制信號V Q 3供給於上述第三開關Q 3所用的 第二比較器5 4，及 連接於上述第二比較器5 4與上述第四開關Q 4，形 成與上述第三控制信號V Q 3逆相位之第四控制信號V Q 4， 將該第四控制信號V Q 4供給於上述第四開關Q 4的第二反 電路5 7，及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第五開關Q 5，比較上述第二値V r 3 與上述比較波V t，上述第二値V r 3比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 513850 A7 __ B7 _ 五、發明説明（8 ) ---------^批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第五控制信號V Q 5 ，將該第五控制信號V Q 5供給於上述第五開關Q 5所用的 第三比較器55，及 連接於上述第三比較器5 5與上述第六開關Q 6，形 成與上述第五控制信號V Q 5逆相位之第六控制信號Q 6 ,將 該第六控制信號V Q 6供給於上述第六開關Q 6的第三反電 路5 8， 所構成。 又，如申請專利範圍第8項表示，上述控制信號形成 機構係由： 以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期發生鋸 波電壓或三角波電壓所構成之比較波V t的比較波發生器 5 2，及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發生器5 2及上述第一開關Q 1，比較上述第一値V r 1 與上述比較波V t ,上述第一値V r 1比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第一値V r 1比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第一控制信號V Q / ，將該第一控制信號V Q i供給於上述第一開關Q 1所用的 第一比較器5 3，及 連接於上述演算機構47, 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第二開關Q 2，比較上述第一値V r 1 與上述比較波V t，上述第一値V r 1比上述比較波v t 低時成爲第一電壓位準，而上述第一値Vr1比上述比較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 513850 A7 _ B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 波V t高時，形成成爲第二電壓位準之第二控制信號v Q 2 ，將該第二控制信號V Q 2供給於上述第二開關Q 2所用的 第二比較器56 / ,及 連接於上述演算機構47， 48, 49與上述比較波 發生器5 2及上述第三開關Q 3 ,比較上述第三値V r 2 與上述比較波V t，上述第三値V r 2比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第三値V r 2比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第三控制信號v Q 3 ，將該第三控制信號V q 3供給於上述第三開關q 3所用的 第三比較器5 4，及 連接於上述演算機構47, 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第四開關Q 4，比較上述第三値V r 2 與上述比較波V t，上述第三値V r 2比上述比較波V t 低時成爲第一電壓位準，而上述第三値V r 2比上述比較 波V t高時，形成成爲第二電壓位準之第四控制信號V Q 4 ，將該第四控制信號V Q 4供給於上述第四開關Q 4所用的 第三比較器57>，及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第五開關Q 5 ,比較上述第三値V I* 3 與上述比較波V t ,上述第二値V r 3比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第五控制信號V Q 5 ，將該第五控制信號V Q 5供給於上述第五開關Q 5所用的 第五比較器5 5，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -12- 513850 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第六開關Q 6，比較上述第二値V r 3 與上述比較波V t，上述第二値V r 3比上述比較波V t 低時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 波Vt高時，形成成爲第二電壓位準之第六控制信號VQ6 ，將該第六控制信號V Q 6供給於上述第六開關Q 6所用的 第六比較器5 8 /， 所構成。 又，如申請專利範圍第9項表示，上述演算機構係由 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5及上述方形波發生器4 6，演算V r c - V I· i + V s並輸出上述第一値V r 1的第一演算電路 4 7 ,及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45及上述方形波發生器46，演算Vri- V r c + V s並輸出上述第二値V I· 3的第二演算電路 4 8，及 連接於上述第二指令値發生機構4 5與上述第二演算 電路48,演算Vr3 — Vr i並輸出上述第三値Vr2 的第三演算電路4 9所構成較理想。 又，如申請專利範圍第1 〇項表示，申請專利範圍第 9項之演算機構係又具有：連接於上述第一演算電路4 7 ，將上述第一演算電路47之輸出，以設定在上述方形波 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事 ，項再填. :寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 513850 A7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電壓V s之最大値以上之上限値加以限制且以設定在上述 方形波電壓V s之最小値以下之下限値加以限制的第一限 制器5 0，及 連接於上述第二演算電路48，將上述第二演算電路 4 8之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之最大値以上 之上限値加以限制且以設定在上述方形波電壓V s之最小 値以下之下限値加以限制的第二限制器5 1較理想。 又，如申請專利範圍第1 1項表示，上述演算機構係 由： 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5 ,從上述第二指令値V r i減算上述第一 指令値V r c而演算Z\V = V r i - V r c的第一演算電 路4 7 a，及 連接於上述第一演算電路4 7 a與上述方形波發生器 4 6， 若Δν>〇時輸出

Vrl=Vs-AV 經濟部智慧財凌局員工消費合作社印製 V r 3 = V s 若Δν=〇時輸出 V r 1 = V s V r 3 = V s 若Δν<〇時輸出

V r 1 = V s Vr3-Vs+AV 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 513850 A7 B7 五、發明説明（12 ) 的第二演算電路48 a,及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二演算 電路48a，演算Vr2=Vrl - Vrc的第三演算電 路4 9 a所構成。 又，如申請專利範圍第1 2項表示，上述演算機構係 由： 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5 ,演算△ V 1 = V r c 一 v r i的第一演 算電路4 7 b，及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5，演算V r i — V r c的第二演算電路 4 8 b ,及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5，在從第一演算電路4 7 b所得到之上述 △ V 1爲0時及上述AV 1比〇大時輸出v r c，上述 △ VI比〇小時輸出Vr i的選擇電路49 b，及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接於上述第一演算電路4 7 b與上述方形波發生器 46，輸出從V s + (V r c— V r i )所構成之第一値 Vrl的第一加算器71，及 連接於上述第二演算電路4 8 b與上述方形波發生器 46,輸出從Vs + (Vr i— Vrc)所構成之第二値 Vr3的第二加算器73，及 連接於上述第一演算電路4 9 b與上述方形波發生器 46，輸出從Vs— Vrc或Vs - Vr i所構成之第三 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐了 -15- 513850 A7 B7 五、發明説明（13) 値V Γ 2的減算器7 2所構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，如申請專利範圍第1 3項表示，申請專利範圍第 1 2項之演算機構係又設置：連接於上述第一加算器7 1 ，將上述第一加算器71之輸出，以設定在上述方形波電 壓V s之最大値以上之上限値加以限制且以設定在上述方 形波電壓V s之最小値以下之下限値加以限制的第一限制 器5 0，及 連接於上述第二加算器7 3，將上述第二加算器7 3 之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之最大値以上之上 限値加以限制且以設定在上述方形波電壓V s之最小値以 下之下限値加以限制的第二限制器5 1，及 連接於上述減算器7將上述減算器72之輸出， 以設定在上述方形波電壓V s之最大値以上之上限値加以 限制且設定在上述方形波電壓V s之最小値以下之下限値 加以限制的第三限制器7 4較理想。 又，如申請專利範圍第1 4項表示，上述演算機構係 由： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45,演算Δνΐ=νΓ c — Vi* i的演算電 路4 7 b，及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5及上述演算電路4 7 b，在從上述演算電 路4 7 b所得到之上述AV 1爲〇時及上述Z\V 1比〇大 時輸出Vr c，上述AVI比〇小時輸出Vr i的選擇電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 513850 A7 __ B7 _ 五、發明説明（14 ) 路4 7 b，及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 連接於上述演算電路4 7 b與上述方形波發生器4 6 ,輸出從Vs + (Vr c - Vr* i )所構成之第一値 V r 1的加算器7 1 ,及 連接於上述演算電路4 7 b與上述方形波發生器4 6 ,輸出從V s + ( V r c — V r i )所構成之第二値

Vr3的第一減算器73>，及 連接於上述選擇電路4 9 b與上述方形波發生器4 6 ，輸出從Vs— Vr c或Vs - Vr i所構成之第三値 V r 2的第二減算器7 2所構成。 又，如申請專利範圍第1 5項表示，申請專利範圍第 1 4項之演算機構係又設置：連接於上述加算器7 1 ,將 上述加算器7 1之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之 最大値以上之上限値加以限制且以設定在設定在上述方形 波電壓V s之最小値以下之下限値加以限制的第一限制器 5 0 ,及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 連接於上述第一減算器7 3 >，將上述第一減算器 7 3 /之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之最大値以 上之上限値加以限制且設定在上述方形波電壓V s之最小 値以下之下限値加以限制的第二限制器5 1，及 連接於上述第二減算器72，將上述第二減算器7 2 之輸出，以設定在上述方形波電壓Vs之最大値以上之上 限値加以限制且設定在上述方形波電壓V s之最小値以下 之下限値加以限制的第三限制器7 4較理想。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 17- 513850 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 又，如申請專利範圍第1 6項表示，上述第一指令値 發生機構係由： 檢測上述交流輸入端子4與上述共通端子5之間的交 流輸入電壓V i η，並輸出交流輸入電壓檢測信號的輸入 電壓檢測電路4 1，及 檢測上述電容器C之直流電壓並輸出直流電壓檢測信 號的直流電壓檢測電路4 2，及 檢測流在上述交流輸入端子4之電流，輸出具有比例 於上述電流之電壓値之電流檢測信號的電流檢測器2 3， 及 發生基準直流電壓的電流檢測器5 9，及 連接於上述基準直流電壓源5 9與上述直流電壓檢測 電路4 2，輸出表示上述基準直流電壓與上述直流電壓檢 測信號相差之信號的第一減算器6 0，及 連接於上述輸入電壓檢測電路41與上述第一減算器 6 0 ,而在上述交流輸入電壓檢測信號乘上上述第一減算 器6 0之輸出的乘法器6 2，及 連接於上述乘法器6 2與上述電流檢測器2 3，並從 上述乘法器6 2之輸出減掉上述電流檢測信號而輸出上述 第一指令値V r c的第二減算器6 3所構成較理想。 又，如申請專利範圍第1 7項表示，上述第二指令値 發生機構係由： 發生基準輸出電壓指令値的基準輸出電壓指令値發生 器6 6， 及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 513850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（16) 檢測上述交流輸出端子6與上述共通端子5之間的輸 出電壓V 〇 ,並將輸出電壓檢測信號加以輸出的輸出電壓 檢測電路4 3 ,及 連接於上述基準輸出電壓指令値發生器6 6與上述輸 出電壓檢測電路4 3，並輸出相當於上述基準輸出電壓指 令値與上述輸出電壓檢測信號之相差的上述第二指令値 V r i的減算器6 7所構成較理想。 又，如申請專利範圍第1 8項表示，上述基準輸出電 壓指令値發生器6 6係可選擇性地發生位準不相同之複數 基準輸出電壓指令値所構成。 (發明之效果） 依照各申請專利範圍之發現，由於並不是以高頻率進 行導通，斷開動作複數開關內之一部分。而是以與交流輸 入電壓相同之低頻進行導通，斷開。因此可減低交換次數 ，而可減少交換損失。又，在第一、第二及第三模態之任 何模態，由於第三及第四開關也以高頻進行導通，斷開， 因此在所有模態均可進行功率因數改善。 又，依照申請專利範圍第6項至第1 8項之發明，使 用與交流輸入電壓V i η相同之周期的方形波即可選擇性 地禁止開關之高頻之導通，斷開動作。因此以簡單電路可 容易地達成開關之高頻之導通，斷開動作之禁止。又，依 照本發明，不管交流輸入電壓之變化可容易地得到一定之 交流輸出電壓。又，依據相同之交流輸入電壓可得到複數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) '-19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 513850 A7 ______B7 __ 五、發明説明（17 ) 不同位準的交流輸出電壓。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施形態） 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 (第一實施形態） 第1圖係表示可採用依照本發明之第一實施形態之複 數電壓變換形態之交換方式的A C - D C - A C裝置亦即 電力變換裝置。該電力變換裝置係也可稱爲具有功率因數 改善功能的電力調整裝置者，大致由變換電路1與該控制 電路2所構成。 變換電路1係由：連接於例如5 Ο Η z之商用交流電 源3之一端的交流輸入端子4,及連接於交流電源3之另 一端的輸入側共通端子5,及第一、第二、第三、第四、 第五及第六開關Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5、 Q6, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 及有極電解電容器所構成的直流鏈電容器或也可稱爲直流 電容器的平流電容器C，及輸入段電抗器亦即感應器L1 。及輸出段之濾波用電抗器亦即感應器L 2 ,及輸入段濾 波用電容器C 1，及輸出段濾波用電容器C 2，及交流輸 出端子6，及輸出側共通端子7所構成。又，輸入側共通 端子5與輸出側共通端子7係互相共通地被連接。 第1至第六開關Q 1至Q 6係將源極連接於基體之構 造的絕緣閘型（M〇S型）電場效果電晶體；具有第一、 第二、第三、第四、第五及第六FET開關SI、 S2、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -20- 513850 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) S3、 S4、 S5、 S6及與該開關逆並聯地連接的第一 、第二、第三、第四、第五及第六二極體Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6。又，未將二極體D1至D6內 設之開關Q 1至Q 6而可成爲個別零件。又可將F E 丁開 關S 1至S 6成爲雙極性電晶體，絕緣，閘極，雙極性電 晶體（I G B 丁）等半導體開關。 第一及第二開關Ql, Q2之串聯連接所構成的第一 串聯電路，及第三及第四開關Q 3，Q 4之串聯連接所構 成的第二串聯電路，及第五及第六開關Q5， Q6之串聯 連接所構成的第三串聯電路，及直流電容器C係互相並聯 地被連接。 構成第一串聯電路的第一及第二開關Q1， Q2之互 相連接點8係經由第一感應器L 1連接於交流輸入端子4 。構成第二串聯電路的第三及第四開關q3， Q4之互相 連接點9係連接於共通端子。構成第三串聯電路第五及第 六開關Q 5 , Q 6之互相連接點1 0係經由輸出端之第二 感應器L 2連接於交流輸出端子6。負載1 1之一端係連 接於交流輸出端子6，而負載1 1之另一端係連接於共通 端子7。 第一濾波用電容器C1係用以除去輸入電流之高頻成 分而連接於交流輸入端子4與共通端子5之間。第二濾波 用電容器C 2係用以除去輸出電壓之高頻成分而連接於交 流輸出端子6與共通端子7之間。 又，輸入側之第一感應器L1係爲了在輸出端子6得 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 513850 A7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 到比交流電源端子3之電壓V i η高的輸出電壓V 〇 ,及 爲了進行交流輸入端子4之功率因數改善及電流之波形改 善所必需者。在第1圖係在交流輸入端子4與第一及第二 開關Q 1，Q 2之互相連接點8之間連接有第一感應器 L 1。但是，若在交流電源3與第三及第四開關Q 3， Q 4之互相連接點9之間的電流通路中之任一部位連接一 具或複數感應器時，則可得到與第一感應器L 1相同之效 果。例如代替感應器L 1，可將以虛線所示之電感器L 3 連接在第三及第四開關Q3， Q4之互相連接點9與共通 端子5之間。又，代替感應器L 1，可設置在第一及第二 開關Q 1，Q 2之互相連接點8與第三及第四開關Q 3， Q 4之互相連接點9之間，連接成爲串聯於第一及第三開 .關Q 1，Q 3之在第1圖以虛線所示的第一感應器L 1 a ，及連接成爲串聯於第二及第四開關Q2， Q4的第二感 應器L 1 b。 又，附加於感應器L1也可設置感應器L3或感應器 L 1 a , L 1 b 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由控制電路2爲了控制第一至第六開關Q 1至Q 6 ，控制電路2與第一至第六開關Q 1至Q .6之閘極（控制 端子）之間以線1 2 , 1 3 , 1 4， 1 5， 1 6， 1 7被 連接。又如眾知地，開關Q 1至Q 6之控制，係在閘極與 源極間供給控制信號來進行。但是在第1圖係爲了簡化圖 示，各開關Q 1至Q 6之驅動電路之詳細係被省略。 藉由控制電路2爲了形成開關Q 1至Q 6之控制信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（20 ) ，則交流輸入端子4及共通端子5藉由線1 8， 1 9，又 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 交流輸出端子6藉由線20，又平流電容器C之兩端藉由 線2 1，2 2 ,又檢測流在交流輸入端子4之電流的電流 檢測器2 3藉由線2 4分別連接於控制電路2。 在藉由第2圖詳述第1圖之控制電路2之前，說明第 1圖之變換電路1之動作。變換電路1係與上述之特開平 8 — 1 2 6 3 5 2號公報同樣地以從第一、第二及第三模 態所選擇之一模態進行動作。 第一模態係在與電源3之電壓亦即與交流輸入電壓 V i η (例如1 〇 〇 V )大約相同之輸出電壓v 〇爲在交 流輸出端子6與共通端子7之間所得到時發生，可稱爲電 壓非變換模態者。 第二模態係比交流輸入電壓V i η ( 1 〇 〇 V )低之 輸出電壓V 0爲在交流輸出端子6與共通端子7之間所得 到時發生，可稱爲電壓非變換模態者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第三模態係比交流輸入電壓V i η高之輸出電壓V 〇 爲在交流輸出端子6與共通端子7之間所得到時發生，可 稱爲昇壓模態者。 又，在本實施形態係從如下述可知，藉由第2圖所示 之第一指令値V r c與第二指令値V r i之大小關係，來 決定第一、第二及第三模態。第一指令値V r c係與第1 圖之交流輸入端子4與共通端子5之間的電壓V i η或第 一及第二開關Ql, Q2之互相連接點8與共通端子5之 間的第一電壓V c ο η ν具有比例關係。第二指令値 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -23- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Vr i係與第1圖之交流輸入端子6與共通端子5或7之 間的電壓V0或是第五及第六開關Q5, Q6之互相連接 點1 0與共通端子5或7之間的第二電壓V i n v具有比 例關係。因此也可將第一電壓V c ο η ν與第二電壓 V i η ν大約相同時稱爲第一模態；將第二電壓V i η ν 比第一電壓V c ο η ν小時稱爲第二模態，而將第二電壓 V i η ν比第一電壓V c ο η ν高時稱爲第三模態。 在任何模態中，禁止第一及第二開關Q 1，Q 2所構 成之輸入段開關電路與第五及第六開關Q 5，Q 6所構成 之輸入段開關電路之任何一方或是雙方之高頻（例如2 0 k Η ζ )之導通，斷開。爲此產生輸入段開關電路及/或 輸出段開關電路之損失減低效果。 (非變換模態） 產生在得到與交流輸入電力V i η相同之輸出電壓 V 〇時的非變換模態亦即在第一模態時，則第3 ( Β )圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至第3 ( G )圖之第一至第六控制信號V Q i至V Q 6供給於 第一至第六開關Q 1至Q 6。亦即，第一及第五開關Q 1 ，Q5係藉由與電源3之5 0Hz之正弦波電壓相同之頻 率之5 0 Η z方形波脈衝成爲以1 8 0度間隔斷續地導通 ;第二及第六開關Q2， Q6係與第一及第5開關Q1， Q 5相反地動作。又，第三及第四開關Q 3 , Q 4係以比 第3 (Α)圖之交流輸入電壓V i η之頻率兩倍高之頻率 (例如2 0 k Η ζ )進行導通，斷開控制。又上述之特開 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -24- 513850 A7 _ B7 ____ 五、發明説明（22) 平8 — 1 126352號公報之習知的AC — DC - AC 變換裝置，係在非變換模態時，第三及第四開關Q 3， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Q 4被保持在斷開之狀態。對此，在依照本發明之實施形 態中，爲了功率因數改善及輸入電流之波形改善，第三及 第四開關Q 3，Q 4以高頻進行導通，斷開。 如第3圖所示地控制各開關Q 1至Q 6時，則在交流 輸入電壓V i η爲正之半波期間（t 0至t 1 )，以交流 電源3，第一感應器L 1，第一開關Q 1，第五開關Q 5 ，第二感應器L 2，及負載1 1之路徑流動正方向電流。 又，在交流輸入電壓V i η爲負之半波期間（t 1至t 2 ),以交流電源3，負載1 1，第二感應器L 2，第六開 關Q6,第二開關Q2，及第一感應器L1之路徑流動負 .方向電流。該非變換模態時，由於第一、第二、第五及第 六開關Q 1、Q 2、Q 5、Q 6係未以高頻（例如2 0 k Η z )進行導通，斷開，因此每一單位時間之交換次數 變少，因而依交換損失所產生之效率降低變少。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依第三及第四開關Q3， Q4之導通，斷開所產生之 功率因數改善及波形改善係如下地進行。在交流輸入電壓 V i η之正半波期間，且在第三開關Q 3導通之期間，電 流流在電源3,第一感應器L1,第一開關Q1,及第三 開關Q 3之路徑。藉由調整（亦即控制）第三開關q 3之 導通，斷開時間，成爲可操作（亦即調整）交流輸入電流 ，成爲可進行功率因數改善及波形改善，亦即成爲可除去 高頻成分。在交流輸入電壓V i η之負半波期間，且在第 本紙張尺度適用中國81家標準（〇奶）八视^(210/297公董)~ -25- 513850 A7 _ B7 五、發明説明（23) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 四開關Q 4導通之期間，電流流在電源3，第四開關Q 4 ，第二開關Q2，及第一感應器L1之路徑。藉由調整（ 亦即控制）第四開關Q 4之導通，斷開時間，成爲可操作 (亦即調整）交流輸入電流，成爲可進行功率因數改善及 波形改善，亦即成爲可除去高頻成分。結果，交流輸入電 流成爲近似正弦波。 (降壓模態） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 產生在得到比電源電壓亦即交流輸入電壓V i η低之 輸出電壓V 0時的降壓模態亦即在第二模態時，則第4 ( Β)圖至第4 (G)圖之第一至第六控制信號VQ1至VQ6 供給於第一至第六開關Q 1至Q 6。亦即，第一及第二開 關Q1，Q2係以與第4 (A)圖之交流輸入電壓Vin 相同之低頻（50Hz)進行導通，斷開，而第三至第六 開關Q 3至Q 6係以高頻（例如2 0 k Η z )之脈寬調變 (PWM)脈衝進行導通，斷開。在第4圖之交流輸入電 壓V i η之正半波期間t 0至t 1且在第一及第五開關 Q 1，Q 5導通期間，正方向電流流在交流電源3，第一 感應器L1，第一開關Q1，第五開關Q.5,第二感應器 L 2及負載1 1之路徑。此時之第五及第六開關Q 5， Q 6之互相連接點1 0與共通端子5或7之間的電壓 V i n v，係成爲大約相等於輸入交流電壓V i η。又， 在交流輸入電壓V i η之正半波期間t 〇至t 1且在第一 及第六開關Q 1，Q 6導通期間，正方向電流流在交流電 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -26- 513850 A7 B7 _ 五、發明説明（24) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 源，第一感應器L 1，第一開關Q 1，電容器C，第六開 關Q6，第二感應器L2及負載1 1之路徑。此時第五及 第六開關Q5, Q6之互相連接點1〇與共通端子5或7 之間的電壓V i n v係大約相等於從交流輸入電壓V i η 減去電容器C之電壓Vc之數値。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在降壓模態之交流輸入電壓V i η之負半波期間t 1 至t2且在第二及第六開關Q2， Q6導通期間，負方向 電流流在交流電源3，負載1 1第二感應器L 2 ,第六開 關Q6,第二開關Q2及第一感應器L1之路徑。此時之 第五及第六開關Q 5, Q 6之互相連接點10與共通端子 5或7之間的電壓V i n v之數値係成爲大約相等於交流 輸入電壓V i η。又，在交流輸入電壓V i η之負半波期 .間t 1至t 2且在第二及第五開關Q 2，Q 5導通期間， 負方向電流流在交流電源3，負載1 1，第二感應器L 2 ，第五開關Q5，電容器C，第二開關Q2及第一感應器 L1之路徑。此時之第五及第六開關Q5，Q6之互相連 接點1 0與共通端子5或7之間的電壓V i n v之數値係 成爲大約相等於Vi η - Vc。 由上述可知，降壓模態時，藉由第五及第六之開關 Q5, Q6之高頻的導通，斷開動作，交互地產生第五及 第六開關Q5， Q6之互相連接點10與共通端子5或7 之間的電壓V i n v成爲與交流輸入電壓V i η大約相同 之期間，與第五及第六開關Q5，Q6之互相連接點1〇 與共通端子5或7之間的電壓V i η ν成爲從交流輸入電 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐1 ~ -27- 513850 A7 B7 五、發明説明（25 ) 壓V i η減去電容器C之電壓V c之數値的期間。結果， 得到比交流輸入電壓V i η低的輸出電壓V 〇。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由降壓模態時之第三及第四開關Q3, Q4之導通 ，斷開，與非變換模態時同樣地，產生功率因數改善及電 流之波形改善亦即產生除去高頻成分之動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由第三及第四開關Q 3，Q 4之導通，斷開如下述 地也可達成電容器C之電壓V c之控制。在降壓模態中， 電容器C係在經第一、第二、第五及第六開關Ql、 Q2 、Q5、 Q6之電路被充電。所以，若未控制電容器C之 電壓V c ,則該電壓V c係徐徐地變高。如此，以高頻（ 例如2 0 k Η z )導通，斷開第三及第四開關Q 3 , Q 4 並放出電容器C之電荷，俾控制該電壓Vc。電容器C之 .放電電路係如下地形成。首先，在交流輸入電壓V i η爲 正半波期間t 0至t 1且在第四開關Q 4之導通期間，電 容器C之放電電流流在電容器C,第一開關Q1,第一感 應器L 1，電源3及第四開關Q 4所構成之閉合電路。此 時能量被儲存在第一感應器L 1。在交流輸入電壓V i η 爲正半波期間t 0至t 1且在第三開關Q3之導通期間， 第一感應器L 1之能量放出在第一感應器L 1 ,電源3 , 第三開關Q 3，第一開關Q 1所構成之閉合電路進行，第 一感應器L 1之能量係反饋於電源3。第三及第四開關 Q 3，Q 4係如第4 ( D )， （ F )圖所示，以比交流輸 入電壓V i η充分高之頻率而PWM脈衝地斷續，藉由該 PWM脈衝寬之控制來控制電容器C之放電期間，電容器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公^ -28 - 513850 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __五、發明説明（26) C之電壓V c係被保持在大約一定値。又，在交流輸入電 壓V i η爲負期間t 1至t 2且在第三開關Q3爲導通期 間，電容器C之電荷在電容器C，第三開關Q3,電源3 ，第一感應器L1及第二開關Q2所構成之閉合電路被放 出。又，在交流輸入電壓V i η爲負期間t 1至t 2且在 第四Q 4之導通期間，第一感應器之能量在第一感應器 L 1，第二開關Q 2，第四開關Q 4及電源3所構成之閉 合電路被放出。 (昇壓模態） 產生在得到比交流輸入電壓V i η高之輸出電壓V 〇 時的昇壓模態亦即在第三模態時，則以表示於第5 ( Β ) 圖至第5 ( G )圖之控制信號V Q i至V Q 6來導通，斷開控 制第一至第六開關Q 1至Q 6。亦即，第一至第四開關 Q1至Q 4係以高頻被導通，斷開，而第五及第六開關 Q 5，Q 6係以電源頻率（5 Ο Η z )被導通，斷開。第 6圖之交流輸入電壓V i η係在正半波期間t 0至t 1且 在第一及第五開關Ql，Q5之導通期間，第一方向之電 流流在電源3，第一感應器L 1 ,第一開關Q 1 ,第五開 關Q5,第二感應器L2，負載1 1所構成之路徑。此時 之第五及第六開關Q5， Q6之互相連接點10與共通端 子5或7之間的電壓V i n v,係成爲與交流輸入電壓 V i η大約相同。在昇壓期間中，在交流輸入電壓ν i η 係正半波期間t 〇至t 1且在第二及第五開關Q 2，Q 5 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -29- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（27) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之導通期間，第一方向之電流流在電源3，第一感應器 L1,第二開關Q2，電容器c，第五開關Q5，第二感 應器L 2及負載1 1所構成的路徑。此時，在交流輸入電 壓V i η得到相加電容器C之電壓V c之數値的輸出電壓 V 0。 在昇壓模態中，在交流輸入電壓V i η係負半波期間 t 1至t 2且在第二及第六開關Q2，Q6爲導通期間， 第二方向之電流流在電源3，負載1 1 ,第二感應器L 2 ，第六開關Q6，第二開關Q2及第一感應器L1所構成 之路徑。此時，在交流輸入電壓V i η相加第一感應器 L 1之電壓而成爲輸出電壓V0。又，在交流輸入電壓 V i η係負半波期間t 1至t 2且在第一及第六開關Q1 ,Q 6爲導通期間，第二方向之電流流在電源3 ,負載 1 1，第二感應器L2,第六開關Q6,電容器C，第一 開關Q1及第一感應器L所構成之路徑。此時，第五及第 六開關Q 5 , Q 6之互相連接點1 0與共通端子5或7之 間的電壓V i n v係成爲與交流輸入電壓V i η大約相同 〇 在該昇壓模態中，藉由第三及第四開關Q 3 , Q 4之 導通，斷開也與非變換模態時同樣地進行功率因數之改善 及波形改善。 藉由第三及第四開關Q3, Q4之導通，斷開也達成 如下之電容器C之電壓V c控制。在昇壓模態中產生電容 器C之放電，使該電壓降低。藉由以比第五及第六開關 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -30- 513850 A7 __ B7 五、發明説明（28) Q 5 , Q 6高頻（例如2 0 k Η Z )斷續第三及第四開關 Q3, Q4，俾將電容器C之電壓Vc控制成大約一定。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下詳述該動作。在交流輸入電壓V i η係正半波期間 t 0至t 1且在第四開關Q4之導通期間，電容器C在電 源.3,第一感應器L1，第一開關Q1，電容器C,第四 開關Q 4所構成的閉合電路進行充電。此時，由於具有第 一感應器L1之儲存能之放出，因此電容器C係以電源3 之電壓V i η與第一感應器L 1之電壓之相加値進行充電 。亦即，電容器C以比輸出電壓V0高之高壓進行充電。 在交流輸入電壓V i η係正半波期間t 0至t 1且在第三 開關Q 3之導通期間，電流流在電源3，第一感應器L 1 ，第一開關Q 1，第三開關Q 3之路徑，並在第一感應器 L 1儲存能量。 在交流輸入電壓V i η係負半波期間t 1至t 2且在 第三開關Q 3爲導通期間，電流流在電源3 ,第三開關 Q3,電容器C,第二開關Q2及第一感應器L1所構成 之路徑，電容器C以電源3之電壓V i η與第一感應器 L 1之電壓的相加値進行充電。 在交流輸入電壓V i η係負半波期間t 1至t 2且在 第四開關Q 3之導通期間，電流流在電源3 ,第四開關 Q4,第二開關Q2及第一感應器L1之路徑，而在第一 感應器L 1儲存能量。 由上述可知，第一及第二開關Q 1，Q 2係主要使用 在昇壓。第三及第四開關Q3， Q4係主要使用作爲功率 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~ -31 - 513850 A7 _ B7 五、發明説明（29) 改善及波形改善。第五及第六開關Q 5 , Q 6係主要使用 作爲降壓。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下，藉由第2圖詳述控制電路2。控制電路2係具 有：輸入電壓檢測電路4 1 ,直流電壓檢測電路4 2，輸 出電壓檢測電路4 3。第一指令値發生機構4 9，第二指 令値發生機構45，方形發生器46，第一，第二及第三 演算電路47, 48， 49，第一及第二限制器50， 5 1，作爲比較波發生機構或載波發生機構之三角波發生 器5 2，第一，第二及第三比較器53， 5 4，5 5，第 一，第二及第三反電路56， 57, 58。 輸入電壓檢測電路41係藉由線18,19連接於交 流輸入端子4與共通端子5，檢測電源3之電壓Vi η, 並發生基準正弦波。直流電壓檢測電路4 2係藉由線2 1 ，2 2連接於直流鏈電容器C之兩端，輸出表示直流鏈電 容器C之電壓V c的檢測信號。輸出電壓檢測電路4 3係 藉由線20， 19連接於交流輸出端子6與共通端子7, 輸出表示輸出電壓V 〇之檢測信號。各檢測電路4 1， 經濟部智慧时產苟員工消費合作Ti印製 42， 43係輸出比電源電壓Vin,電容器電壓Vc， 輸出電壓V0之實際値低之電壓，惟爲了容易瞭解，在此 作爲輸出與實際電壓相同値者。 第一指令値發生機構4 4係也可稱爲輸入段電壓指令 値發生機構或比較器電壓指令値發生機構者；由直流基準 電壓源59，及兩具減算器60, 63，及兩具比例積分 (PI)電路61， 64，及乘算器62所構成。減算器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（30) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 6 0係輸出表示基準電壓源5 9之基準電壓與直流電壓檢 測電路4 2之檢測輸出之相差的誤差信號。該誤差信號係 經由比例積分電路6 1輸入在乘算器6 2，乘算在從輸入 電壓檢測電路4 1所得到的基準正弦波（例如實效値 1.0 0V之正弦波）。乘算器6 2之輸出係用以將直流鏈 電容器C之電壓V c保持在一定的輸入電流指令値。減算 器6 3係輸出表示連接於乘算器6 2之輸出（輸入電流指 令値）與電流檢測器2 3的線2 4之檢測値（檢測電流値 )之相差的信號。減算器6 3之輸出係經由比例積分電路 6 2被輸出。比例積分電路6 4之輸出係成爲第一指令値 Vr c。第一指令値Vr c係用以將第一及第二開關Q1 ,Q2之互相連接點8與第三及第四開關Q3, Q4之互 相連接點9之間的基本波之電壓V c ο n v成爲所期望値 的指令値。在此，基本波係與電源電壓V i η相同頻率之 信號。該第一指令値V r c係同步於電源電壓V i η之正 弦波或近似於正弦波的波形，包含用以將直流鏈電容器C 之電壓控制成所定値之資訊及用以改善輸入之功率因數之 資訊。 第二指令値發生機構4 5係也可稱爲輸出段電壓指令 値發生機構或反相器電壓指令値發生機構者；由基準輸出 電壓指令値發生器6 6 ,及減算器6 7 ,及比例積分微分 (P ID)電路68所構成。 在該具體例，構成有第二指令値發生機構4 5使交流 輸入電壓V i η在一定狀態下可改變交流輸出電壓V 〇。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -33- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（31) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲此，基準輸出電壓指令値發生器6 6係可變構成；隨著 第一，第二及第三模態可發生不同値之基準輸出電壓指令 値。基準輸出電壓指令値發生器6 6係在非變換模態時發 生輸入輸出電壓相等，亦即發生表示Vo =v i η之第一 基準輸出電壓指令値V ο 1，在降壓模態時，發生輸出電 壓V 〇比交流輸入電壓V i η低a伏特，亦即發生表示 Vo=V i η — a之第二基準輸出電壓指令値V〇 2 ;在 昇壓模態時，發生輸出電壓V 〇比交流輸入電壓V i η高 b伏特，亦即發生表示Vo=Vi n + b之第三基準輸出 電壓指令値V 〇 3。基準輸出電壓指令値發生器6 6之輸 出係具有同步於交流輸入電壓V i η之正弦波或近似於正 弦波之波形。 構成基準輸出電壓指令値發生器6 6成爲並不要求所 有非變換模態與降壓模態及昇壓模態，在僅要求三種模態 內之任意兩種模態時，輸出從三種模態所選擇之兩種模態 所用之兩種基準輸出電壓指令値。 經濟部智慧財產員工消費合作社印製 減算器6 7係輸出表示基準輸出電壓指令値發生器 6 6之輸出與輸出電壓檢測電路4 3之輸出之相差的信號 ，該減算器6 7之輸出係經由比例積分微分（Ρ I D )電 路6 8被輸出而成爲第二指令値Vr i。第二指令値 Vr i係將第三及第四開關Q3, Q4之互相連接點9與 第五及第六開關Q 5，Q 6之互相連接點1 0之間的基本 波之電壓V i n v成爲所期望値所用的指令値，由同步於 交流輸入電壓V i η之正弦波或近似於正弦波之波形所構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -34- 513850 A7 ____B7 五、發明説明（32) 成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 從第二指令値發生機構4 5發生之第二指令値v r i ，係交流輸入電壓V i n —定時，在非變換模態時成爲相 等於第一指令値V r c之數値；在降壓模態時成爲比第一 指令値V r c低之數値；在昇壓模態時成爲比第一指令値 V r c高之數値。 在將交流輸出電壓V 〇經常保持在一定時，基準輸出 電壓指令値發生器6 6之輸出被保持在一定。亦即，即使 交流輸入電壓V i η爲得到1 〇 〇 v之情形與例如 2 Ο Ο V之情形之任何情形，在得到一定交流輸出電壓 Vo (例如1〇 OV)時，基準輸出電壓指令値發生器 6 6之輸出被保持在一定。如此地即使基準輸出電壓指令 値發生器6 6之輸出爲一定；若交流輸入電壓V i η有變 化，則輸入電壓檢測電路4 1之輸出會變化，從第一指令 値發生機構4 4所得到之第一指令値V r c會變化，發生 將交流輸出電壓V 〇保持在一定之控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據交流輸出電壓V 〇或交流輸入電壓V i η之變化 的第一至第六開關Q 1至Q 6的控制模態之切換係藉由下 述之演算機構自動地進行。 本實施形態之控制電路2係具有選擇性地設定降壓模 態，昇壓模態，及非變換模態所用的方形波發生器4 6與 第一，第二及第三演算電路47, 48，49。 方形波發生器4 6係由放大器6 9與限制器7 0所構 成。放大器6 9係將從輸入電壓檢測電路4 1所得到之第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -35· 513850 A7 _______ B7 五、發明説明（33) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 (A)圖的5 OH z基準正弦波Vf放大成峰値比 2 0 0 V充分高之電壓者。限制器係在三角波發生器5 2 之輸出三角波之最大値以上的第一電壓+Vs (+200 V)與三角波之最小値以下的第二電壓一Vs (—200 V )之間限制放大器輸出6 9，如表示於第7 ( B )圖， 發生交互地具有+V s之高位準與- V s之低位準的方形 波電壓V s。 第一演算電路4 7係連接於換流器電壓指令値發生機 構亦即第一指令値發生機構4 4，反相器電壓指令値發生 機構亦即第二指令値發生機構4 5 ,及方形波發生器4 6 ，實行Vr c+Vs - Vr i之演算。亦即，第一演算電 路4 7係包含加算器與減算器，從將方形波電壓V s相加 於換流器電壓指令値亦即第一指令値V r c之數値減去反 相器電壓指令値亦即第二指令値V r i 。又，將加算與減 算之順序成爲相反，也可作成V r c — V r i + V s。 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印¾ 第二演算電路4 8係連接於換流器電壓指令値發生機 構亦即第一指令値發生機構4 4，反相器電壓指令値發生 機構亦即第二指令値發生機構4 5，及方形波發生器4 6 ，實行Vr i+Vs - Vr c之演算。亦即，第二演算電 路4 8係包含加算器與減算器，從將方形波電壓V s相加 於反相器電壓指令値亦即第二指令値V r i之數値減去換 流器電壓指令値亦即第一指令値V r c。又，將加算與減 算之順序成爲相反，也可作成V r i — V r c + V s。 第一限制器5 0係將第一演算電路4 7之輸出限制在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） -36- 513850 A7 __B7_ 五、發明説明（34) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 設定於與方形波電壓V s之最大値+ V s相同或比+ V s 稍高値之上限値及設定於與方形波電壓V s之最小値 一 V s相同或比一 V s稍低値之下限値之間並輸出第一開 關控制指令値V I* 1。在該具體例中上限値爲+ v s，下 限値爲一 V s。又，第一開關控制指令値V r 1係也可稱 爲指令依據輸入段開關Ql, Q2所發生之電壓的第一値 〇 第一値V r 1係在第一及第二模態時如第7 ( A )圖 及第8 (A)圖所示地成爲與方形波電壓VS相同値。在 第三模態時如第9 ( A )圖所示地成爲+ V s與一 V s之 間的第二値。 第二限制器5 1係將第二演算電路4 8之輸出限制在 設定於與方形波電壓V s之最大値+V s相同或比+V s 稍高値之上限値及設定於與方形波電壓V s之最小値 - V s相同或比一 V s稍低値之下限値之間並輸出第二開 關控制指令値V r 3。在該具體例中上限値爲+ V s，下 限値爲一 V s。又，第二開關控制指令値v r 3係也可稱 經濟部智慧时4¾員工消費合作钍印製 爲指令依據輸出段開關Q5, Q6所發生之電壓的第二値 〇 在申請專利範圍稱爲第二値之V r 3，係在第一及第 三模態時如第7 ( C )圖及第9 ( C )圖所示地成爲與方 形波電壓V s相同，而在第.二模態時如第8 ( C )圖所示 地成爲+V s與一 V s之間的數値。 第三演算電路4 9係連接於反相器電壓指令値發生機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格（210X297公釐） -37- 513850 A7 B7 五、發明説明（35) 構4 5與第二限制器5 1，實行V r 3 - V r i 。亦即， 第三演算電路4 9係減算器，從第二開關控制指令値 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) V r 3減去反相器電壓指令値V r i並發生指令値v I* 2 。該指令値V r 2係在申請專利範圍稱爲第三値者，也可 稱爲電容器C之電壓指令値，或是功率因數改善指令値。 將電容器C之電壓Vc之1/2的電位作爲基準，將第一 及第二開關Ql, Q2之互相連接點8之基本波電壓作爲 VI,將第三及第四開關Q3, Q4之互相連接點9之基 本波電壓作爲V 2 ,將第五及第六開關Q 5 , Q 6之互相 連接點10之基本波電壓作爲V3時，該Vi, V2, V 3與開關控制指令値V r 1，V r 2，V r 3之關係作 成爲

Vl=(Vc/2)Vrl, V2 = (Vc/2) Vr2, V3=(Vc/2)Vr3,

Vinv-V3-V2,

Vconv=Vl-V2o 經濟部智慧財4^78工消費合itfl印製 V r 2係在第一，第二及第三模態中之任何模態均如 第7 (B)圖，第8 (B)圖及第9 (B)圖所示地成爲 + V s - V s之間的數値。 依據第一，第二及第二演算電路4 7, 4 8，4 9與 第一及第二限制器5 0，5 1所構成的演算機構所得到之 輸出V r 1，V r 2，v r 3，作爲形成第一至第六開關 Q 1至Q6之第一至第六控制信號至VQ6的控制信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '~" '-- -38- 513850 A7 B7 五、發明説明（36) 形成機構，設有三角波發生器52與第一，第二及第三換 流器53， 54， 55與第一，第二及第三反電路56, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 7，5 8 ° 作爲比較波發生器或載波發生器之三角波發生器5 2 係如第7圖至第9圖所示地發生比電源3之電壓V i η之 頻率（5 ΟΗζ )高兩倍之頻率（例如2 00kHz )之 三角波電壓V t 。三角波電壓V t之最大値係設定在方形 波電壓Vs之最大値及與第一及第二限制器50， 51之 上限値+ V s相同或比該値稍低之數値。三角波電壓V t 之最低値係設定在方形波電壓V s之最低値及第一及第二 限制器5 0， 5 1之下限値一 V s相同或比該値稍高之數 値。在第2圖中，一具三角波發生器52連接於第一，第 二及第三比較器53， 54, 55，惟也可設置爲了第一 ，第二及第三比較器53， 54， 55之專用的三具三角 波發生器。又，也將三角波發生器5 2作成周知之鋸波發 生電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第一比較器5 7係連接於第一限制器5 0與三角波發 生器52,如第7 (A)圖，第8 (A)圖及第9 (A) 圖所示地比較第一値V r 1與三角波V t並如第3 (B) 圖，第4 (B)圖及第5 (B)圖所示將第一開關Q1之 導通，斷開控制信號V Q i輸出至線1 2。

第二比較器5 4係連接於第三演算電路4 9與三角波 發生器52,如第7 (B)圖，第8 (B)圖及第9 (B )圖所示地比較第二値V r 2與三角波V t並如第3 (D 本I張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 一 ' -39- 513850 A7 B7 五、發明説明（37) )圖，第4 (D)圖及第5 (D)圖所示將第三開關Q3 之導通，斷開控制信號V Q 3輸出至線1 4。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三比較器5 5係連接於第二限制器5 1與三角波發 生器52，如第7 (C)圖，第8(C)圖及第9 (C) 圖所示地比較第二値V r 3與三角波V t並如第3 ( F ) 圖，第4 (F)圖及第5 (F)圖所示將第五開關Q5之 導通，斷開控制信號V Q 5輸出至線1 6。 作爲第一逆相信號形成機構之反電路5 6係連接於第 一比較器5 3，並將第一開關Q 1之導通，斷開信號V Q i 之逆相信號所構成之如第3 (C)圖，第4 (C)圖及第 5 ( C )圖所示的第二開關Q 2之導通控制信號V q 2輸出 至線1 3。 作爲第二逆相信號形成機構之反電路5 7係連接於第 二比較器54，並將第三開關Q3之導通，斷開信號VQ3 之逆相信號所構成之如第3 (E)圖，第4 (E)圖及第 5 (E)圖所示的第四開關Q4之導通控制信號Vq4輸出 至線1 5。 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 作爲第三逆相信號形成機構之反電路5 8係連接於第 三比較器5 5，並將第五開關Q 5之導通，斷開信號V Q 5 之逆相信號所構成之如第3 (G)圖，第4 (G)圖及第 5 ( G )圖所示的第六開關Q 6之導通控制信號V Q 6輸出 至線1 7。 又，在第一，第二及第三比較器53, 54， 55分 別內藏第一，第二及第三反電路56, 57, 58。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -40- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（38) (模擬切換控制） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下，參照第10圖至第12圖說明藉由基準輸出電 壓指令値發生器6 6之輸出切換可進行輸出電壓v 〇之切 換及模態切換之情形。在此，將各模態之電源電壓V i η 作爲1 0 0 V ,將非變換模態之輸出電壓V 〇作爲 1 0 0V ;將降壓模態之輸出電壓V〇作爲8 0V ;將昇 壓模態之輸出電壓V 〇作爲1 2 0 V。又，爲了容易瞭解 ,換流器電壓指令値亦即第一指令値V r c係在各模態中 作爲1 0 0 V ,又反相器電壓指令値亦即第二指令値 V r i係在非變換模態中作爲1 〇 〇 V ,在降壓模態中作 爲8 0 V ,而在昇壓模態中作爲1 2 0 V。 (非變換模態） 在上述條件中，電源電壓V i η之正半波期間的非變 換模態之第一演算電路4 7之輸出，係成爲V r c + V s —Vr i = l〇〇 + 200 — 100 = 200V。由於該 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 値係一致於第一限制器5 0之上限，因此從第一限制器 50所輸出的第一値Vi· 1也成爲200.V。該Vr 1 = 2 0 0 V係如第1 〇圖所示地一致於三角波電壓v t之最 大値2 0 0V,不會橫過三角波電壓vt 。結果，電源電 壓V i η之正半波期間的第一比較器5 3之輸出係連續成 爲高位準。又，非變換模態的電源電壓V i η之負半波期 間的第一比較器5 3之輸出連續成爲低位準。由此，在非 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •41 - 513850 A7 ___ B7 五、發明説明（39) 變換模態時如第3 ( B )( C )圖所示地，第一及第二開 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 關Ql，Q2係在50Hz之低頻被導通，斷開控制，作 爲整流元件進行動作。 非變換模態時之電源電壓V i η之正半波期間的第二 演算電路48之輸出，係成爲Vr i+Vs— Vr c = 100 + 200 — 100二200V。由於該値係一致於 第二限制器5 1之上限，因此第二値V r 3也成爲2 0 0 V。結果，第三比較器5 5之輸出係成爲與第一比較器 53之輸出相同，第五及第六開關Q5， Q6係如第3 ( F)圖及第3 (G)圖所示地，在低頻（50Hz)被導 通，斷開，作爲整流元件進行動作。 非變換模態時之電源電壓V i η之正半波期間的第三 演算電路49之輸出71*2係成爲71'3-71'丨= 200 — 100 = 100又。又，電源電壓¥：[11之負半 波期間的第三演算電路4 9之輸出V r 2係成爲一 1 0 0 V。因此，如第1 〇圖所示地，在第二比較器5 4中，第 三値橫過三角波電壓Vt,如第3 (D) (E)圖 經濟部智慧时產工消費合作社印製 所示地，在第三及第四開關Q 3，Q 4供給例如2 0 k Η z之高頻的導通，斷開控制信號（p W Μ脈衝）。 (降壓模態） 降壓模態時之電源電壓V i η之正半波期間的第一演 算電路47之輸出，係成爲Vrc+Vs - Vr i = 1 00 + 2 00 - 80 = 2 2 0V。由於該値係受第一限 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -42 - 513850 A7 B7 五、發明説明（40) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 制器5 0限制，因此第一値v r 1係成爲2 0 0 V，如第 1 1圖所示地，在第一比較器5 3中，不會橫過三角波電 波V t 。所以，第一比較器5 3之輸出係成爲商位準。在 電源電壓Vin之負半波，Vrl成爲一200V，第一 比較器5 3之輸出係成爲低位準。因此在降壓模態時，第 一及第二開關Q 1，Q 2係如第4 ( B ) ( C )圖所示地 以低頻被導通斷開控制，作爲整流元件進行動作。 降壓模態時之電源電壓V i η之正半波期間的第二演 算電路48之輸出，係成爲Vr i+Vs - Vrc^SO + 2 0 0 — 1 0 0 = 1 8 0 V。由於該値係不受第二限制 器5 1限制，因此第二値Vr3也成爲180V,而在第 三比較器5 5中如第1 1圖所示地橫過三角波電壓V t 。 電源電壓V i η之負半波期間成爲一 1 8 0V,橫過三角 波電壓V t 。因此，在降壓模態時，第五及第六開關Q 5 ,Q 6係如第4 ( F ) ( G )圖所示地以高頻導通，斷開 控制亦即P W Μ脈衝被控制。 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 降壓模態時之正半波期間的第三演算電路4 9之輸出 亦即第三値Vr2係成爲Vr3 — Vr i = i8〇一80 =1 0 0V，在第二比較器5 4中如第11圖所示地橫過 三角波電壓Vt 。又，在負半波期間，Vr2成爲一 10 0V，橫過三角波電壓V t 。結果，在第三及第四開關Q 3，Q 4係如第4 ( D ) ( E )圖所示地供給高頻之導通 ，斷開控制信號。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43- 513850 Α7 Β7 五、發明説明（41) (昇壓模態） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 昇壓模態時之電源電壓v i η之正半波期間的第一演 算電路47之輸出，係成爲Vr c+V s— V r i = 100 + 200-120二18 0V。由於該値係不受第 一限制器5 0之限制，因此第一値V r 1係也成爲1 8 0 V,將第一比較器5 3如第1 2圖所示地橫過三角波電壓 Vt 。又，在負半波期間，Vrl成爲—180V，橫過 三角波電壓Vt 。結果，第一及第二開關Ql， Q2係如 第5 ( B ) ( C )圖所示地以高頻之導通，斷開控制信號 亦即P W Μ脈衝被控制。 昇壓模態的第二演算電路4 8之輸出係成爲V r i + Vs—Vrc = 120 + 200 - l〇〇 = 22〇V,以 第二限制器5 1被限制在2 0 0 V。由此，第三比較器 5 5之輸入亦即第二値V r 3係成爲2 0 0V，如第1 2 圖所示地不橫過三角波電壓V t 。結果，第五及第六開關 Q 5 , Q 6係如第5 ( F ) ( G )所示地以低頻被導通， 斷開控制，作爲整流元件進行動作。 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 昇壓模態時之正半波期間的第三演算電路4 9之輸出 亦即第三値Vr2係成爲Vr3—Vr i=200 — 1 2 0 = 8 0V,如第12圖所示地橫過三角形電壓Vt 。又負半波期間之第三値Vr2係成爲一80V,橫過三 角波電壓Vt 。結果，第三及第四開關Q3， Q4係如第 5(D) ( F )所示地以高頻被導通，斷開控制。 又，不管電源電壓亦即交流輸入電壓V i η之變化而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -44- 513850 A7 ____ _ B7 _ 五、發明説明（42) 將交流輸出電壓v〇保持在一定時，也發生與第10圖至 第1 2圖同樣之動作。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由上述可知，本實施例係具有如下效果。 (1 )由於分別以5 0 Η z之低頻導通，斷開控制在 非變換模態時之第一，第二，第五及第六開關Q 1，Q 2 ，Q 5 , Q 6，或在降壓模態時之第一及第二開關Q 1 , Q 2，或在昇壓模態時第五及第六開關Q 5，Q 6，因此 可減少每單位時間之交換次數及交換損失，又可提高電壓 變換裝置之效率。 (2 )在第一，第二及第三模態中，由於第三及第四 開關Q 3，Q 4均以高頻被導通，斷開控制，因此可得到 功率因數改善及交流輸入電流之波形改善亦即可減低高諧 波成分。 (3 )藉由變更基準輸出電壓指令値發生器1 6之輸 出來實行第一，第二及第三模態之切換，得到所期望之交 流輸出電壓V 〇。因此模態切換電路之構成變簡單，可達 成減低電力變換裝置之成本及小型化。 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 (4 )藉由將基準輸出電壓指令値發生器6 6之輸出 保持在一定，不管交流輸入電壓V i η之變化可得到一定 之交流輸出電壓Vo。又，隨著交流輸入電壓V i η之變 化以從第一，第二及第三模態所選擇之最適當模態可控制 第一至第六開關Q 1至Q 6。 (第二實施形態） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -45- 513850 A7 ΒΊ 五、發明説明（43) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下，參照第1 3圖說明第二實施形態之電壓變換裝 置。但是，在第13圖中與第2圖實質上相同之部分，附 予相同記號而省略其說明。又，在第二實施形態也視需要 參照第1圖至第1 1圖。 第二實施形態之電壓變換裝置係將第1圖之控制電路 2變形成表示於第1 3圖的控制電路2 a ,其他係構成與 第1圖相同者。第13圖之控制電路2 a,係設將第2圖 之控制電路2之第一，第二及第三演算電路47， 48, 4 9加以變形的第一，第二及第三演算電路4 7 a， 48a, 49a,其他係形成與第2圖相同者。 第1 3圖之第一演算電路4 7 a係連接於第一及第二 指令値發生機構44, 45，進行下式之演算，輸出相差 信號△ V。 △ V = Vri— Vrc 第二演算電路4 8 a係連接於第一演算電路4 7 a與 方形波發生器4 6 ,進行如下之演算 若△ V > 〇則 經濟部智慧財l^g(工消費合作社印製 V r 1 V s - Δ V V r 3 V s 若 Δ V = 0 則 V r 1 V s V r 3 = V s 若 V < 0 則 V r 1 — V s 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46- 513850 A7 —_B7_ 五、發明説明（44)

Vr3=Vs+AV (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三演算電路4 9 a係連接於第一指令値發生機構 44與第二演算電路48 a,進行如下之演算。

Vr2 = Vrl — Vrc .在第13圖之第一，第二及第三模態，從第二及第Η 演算電路4 8 a，4 9 a所得到V r 1，V r 2 , V r 3 係與在第2圖以相同記號所表示者相同。因此，藉由第二 實施形態，也可得到與第一實施形態相同之效果。 (第三實施形態） 以下，參照第1 4圖說明第三實施形態之電壓變換裝 置之控制電路2 b。但是，在第14圖中與第2圖實質上 相同之部分。附予相同記號而省略其說明。第1 4圖之控 制電路2b係設置變形第2圖之控制電路2之第一，第二 及第三演算電路47， 48， 49的第一及第二演算電路 47b，48b與選擇電路49b。又，設置兩具加算器 71， 73與一具減算器72,及第三限制器74，其他 係與第2圖形成相同者。 第1 4圖之第一演算電路4 7 b係連接於第一及第二 指令値發生機構4 4 , 4 5，進行V r c - V r i之減算 ，輸出相差信號△ V 1。 第二演算電路4 8 b係連接於第一及第二指令値發生 機構44，45，進行Vi· i - Vr c之減算，輸出相差 信號△ V 2。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -47- 513850 A7 __ —_ B7 五、發明説明（45) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 選擇電路4 9 b係連接於第一及第二指令値發生機構 44， 45與第一演算電路47b,依據第一演算電路 4 7 b之輸出ΔΥ 1進行如下之演算。 若Δνΐ=0則選擇Vrc。 若Δνΐ>0則選擇Vrc。 若Δνΐ<0則選擇Vr i 。 加算器7 1係連接於第一演算電路4 7 b與方形波發 生器4 6，相加此等輸出。因此，組合第1 4圖之第一演 算電路4 7 b與加算器7 1係與第2圖之第一演算電路 4 7等値。 減算器7 2係連接於選擇電路4 9 b與方形波發生器 7 6，從方形波電壓V s減去選擇電路4 9 b之輸出，輸 出與第2圖之第三演算電路4 9之輸出實質上相同信號。 因此，組合第1 4圖之選擇電路4 9 b與減算器7 2係與 第2圖之第三演算電路4 9等値。 經濟部智慧財產苟0(工消費合作社印製 加算器7 3係連接於第二演算電路4 8 b與方形波發 生器7 6，相加此等輸出。因此，組合第1 4圖之第二演 算電路4 8 b與加算器7 2係與第2圖之第一演算電路 48 等値，輸出 Vr i— Vrc+Vs。 第三限制器7 4係連接於減算器7 2與第二比較器5 4之間，將減算器7 2之輸出限制在上限値+ v s與下限 値一 V s之間。 在第一，第二及第三模態中，從第14圖之第一，第 二及第三限制器5 0，5 1，7 4所得到之V r 1， 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -48 - 513850 A7 B7 五、發明説明（46) V r 2，v r 3係與在第2圖以相同記號者相同記號表示 者相同。因此，藉由第三實施形態，也可得到與第一實施 形態相同之效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (第四實施形態） 以下，參照第1 5圖說明第四實施形態之電壓變換裝 •置之控制電路2 c。但是，在第1 5圖中與第2圖及第 1 4圖實質上相同之部分，附予相同記號而省略其說明。 第1 5圖之控制電路2 c係省略第1 4圖之控制電路 2b的第二演算電路48b,並將第14圖之加算器73 變形成減算器7 3 >，其他係形成與第1 4圖相同者。 第1 5圖之減算器7 3 >係連接於第一演算電路 4 7 b與方形波發生器4 6 ,從方形波電壓V s減去第一 演算電路47b之輸出，並輸出V s — (V r c - V r i )=Vs-Vrc+Vri 。因此，從第15圖之減算器 7 3 >可得到與第1 4圖之加算器7 3相同之輸出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在第一，第二及第三模態中，從第15圖之第一，第 二及第三限制器5 0，5 1，7 4所得到之V r 1 , V r 2 , 3係與在第2圖及第14圖以相同記號表示 者相同。因此，藉由第四實施形態，也可到與第一及第三 實施形態相同之效果。 (第五賓施形態） 表示於第1 6圖的第五實施形態之控制電路2 d係代 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -49- 513850 A7 _ B7 _ 五、發明説明（47) 替第2圖之控制電路2之第一，第二及第三反電器56, 57，58，設置第四，第五及第六比較器56 / , (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 7 ^ , 58<，其他係形成與第2圖相同者。第四，第 五及第六之比較器56' 57^, 58/之負輸入端子 係分別連於第一限制器5 0，及第三演算電路4 9，及第 二限制器5 1 ,並接受V r 1，V r 2 , V r 3之供給。 第四，第五及第六比較器56 57 >， 58 >之正輸 入端子係連接於三角波發生器5 2。第四，第五及第六比 較器56>，5 7^, 5 8 >係對於從第一，第二及第三 比較器53， 54， 55所輸出之第一，第三及第五控制 信號VqI，Vq3，VQ5形成逆相位之第二，第四及第六 控制信號V Q 2，V Q 4，V Q 6送出至線1 3， 1 5， 1 7 。藉由該第1 6圖之控制電路2 d也可得到與第2圖之控 制電路2相同之效果。 又可將第13圖，第14圖及第15圖之第一，第二 及第三反電路56，57，58替換成與第16圖之第四 ，第五及第六比較器56' 57 /，58 —同樣者。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 (變形例） 本發明係並不被限於上述實施例者，例如可作成如下 之變形。 (1 )可控制電路2，2 a , 2 b僅以第一模態亦即 非變換模態與第二模態亦即降壓模態之兩種模態，或僅以 第一模態亦即非變換模態與第三模態亦即昇壓模態之兩種 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -50- 513850 A7 B7 五、發明説明（48) 模態，或僅以第二模態亦即降壓模態與第二模％亦即昇壓 模態之兩種模態下進行動作° (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (2) 可將控制電路2， 2a， 2b之大都J分以數 位電路構成。 (3) 在第二及第二開關Qi，之導通期間的互 相間，第三及第四開關Q 3，Q 4之導通期間的互相間， 第五及第六開關Q 5，Q 6之導通期間的互相間設置周知 之失效時間並藉由各開關之儲存可防一對開關同時地成爲 導通，防止一對直流線間的短路也可以。 (4 )可設置所有第一、第二及第三感應器L 1， L 2 , L3,或僅設置L1與L3，或僅設置L2與L3 〇 (5)可省略第一，第二及第三限制器50, 51， 7 4之構成。 (6 )可將方形波發生器4 6之限制器7 0及第一， 第二及第三限制器5 0，5 1，7 4之上側限制電壓成爲 比2 0 0 V高，或下側限制電壓成爲比一 2 0 0 V低。 經濟部智慧財產笱®工消費合作社印製 (7 )對於變換電路1並聯地連接相同電路構成者， 並可構成多相之電壓變換裝置。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示第一實施形態之電壓變換裝置的電路圖 〇 第2圖係表示第1圖之控制電路的電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（〇阳）八4規格（210父297公4) -51 - 513850 A7 B7 五、發明説明（49) 第3圖係表示以非變換模態動作第1圖之電壓變換裝 置時之電源電壓與第一至第六開關之控制信號的波形圖。 第4圖係表示以降壓模態動作第1圖之電壓變換裝置 時之電源電壓與第一至第六開關之控制信號的波形圖。 第5圖係表示以昇壓模態動作第1圖之電壓變換裝置 時之電源電壓與第一至第六開關之控制信號的波形圖。 第6圖係表示第2圖之方形波發生器之輸入及輸出的 波形圖。 第7圖係表示非變換模態時之第2圖之第一，第二及 第三比較器之輸入的波形圖。 第8圖係表示降壓模態時之第2圖之第一，第二及第 三比較器之輸入的波形圖。 第9圖係表示昇壓模態時之第2圖之第一，第二及第 三比較器之輸入的波形圖。 第1 0圖係詳示非變換模態時之三角波電壓與各比較 器之輸入之關係的波形圖。 第1 1圖係詳示降壓模態時之三角波電壓與各比較器 之輸入之關係的波形圖。 第1 2圖係詳示昇壓模態時之三角波電壓與各比較器 之輸入之關係的波形圖。 第1 3圖係表示第二實施形態之控制電路的電路圖。 第1 4圖係表示第三實施形態之控制電路的電路圖。 第1 5圖係表示第四實施形態之控制電路的電路圖。 第1 6圖係表示第五實施形態之控制電路的電路圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I--------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 -52- 513850 A7 B7 五、發明説明（50) 記 路 } 電 明換 說變 之： 號 1 2 3 路 電 制 控 d 2 C 2 b 2 a 2 4 4 5 4 6 4 7 4 ο 5 2 5 發發，：及器 値値器 9 一 生 令令生 4 第發 指指發，：波 ，一二形 8 1 角 源第第方 4 5 三 構構 機機 生生 路 電 算 演 三 第 及 ， 二器 第制 艮 ， 7J* 一二 第第 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 5 4 5 3 5 8 5 7 5 6 5

Q C

L 6 器 2 Q 容 L 至電 ， 器路 較電 比反 三三 第第 及及 二二， 第第關 ，，開 一 一 六 第第第 :: 至 1 第 器 應 感 二 第 及 1 第 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準 ( CNS ) A4規格（210X297公釐） -53-

Claims (1)

1. 513850 A8 B8 C8 _ D8 ^、申請專利範圍 1 · 一種電力變換裝置，屬於具有從交流侧：源3所供 給之正弦波交流輸入電壓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) v i η變換成不同位準之交流輸出電壓V0的功能及功率 因數改善功能，並將上述交流輸出電壓V 〇供給於負載 1 1的電力變換裝置，其特徵爲： 用以連接上述交流電源3之一端的交流輸入端子4， 及 用以連接上述負載1 1之一端的交流輸出端子6，及 用以連接上述交流電源3之另一端與上述負載1 1之 另一端的共通端子5,及 可控制之第一及第二開關Q 1，Q 2串聯地連接的第 一串聯電路，及 可控制之第三及第四開關Q 3，Q 4串聯地連接之電 路，且對於上述第一串聯電路並聯地連接的第二串聯電路 ，及 經濟部智慧財4局員工消費合作钍印製 可控制之第五及第六開關Q 5，Q 6串聯地連接之電 路，且對於上述第一及第二串聯電路並聯地連接的第三串 聯電路，及 對於上述第一、第二及第三串聯電路並聯地連接的電 容器C，及 電感機構，及 用以控制上述第一、第二、第三、第四、第五及第六 開關Ql， Q2， Q3， Q4， Q5， Q6的控制機構2 所構成； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -54- 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 上述第一及第二開關Q 1 , Q 2之互相連接點8連接 於上述交流輸入端子4 ; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述第三及第四開關Q3, Q4之互相連接點9連接 於上述共通端子5 ; 上述第五及第六開關Q 5，Q 6之互相連接點1〇連 接於上述交流輸出端子6 ; 上述電感機構係從連接於上述交流輸入端子4與上述 第一及第二開關Q 1，Q 2之互相連接點8之間的第一感 應器L 1及連接於上述第五及第六開關Q 5，Q 6之互相 連接點1 0與上述交流輸出端子6之間的第二感應器1 2 及連接於上述第三及第四開關Q3， Q4之互相連接點9 與上述共通端子5之間的第三感應器L 3所構成的三具感 應器任意地選擇的至少兩具所構成； 上述控制機構2係具有： 將上述交流輸入端子4或上述第一及第二開關Q 1， 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 Q 2之互相連接點8與上述共通端子5之間的第一電壓 V i η或V c ο n v及上述交流輸出端子6或上述第五及 第六開關Q5， Q6之互相連接點10與上述共通端子5 之間的第二電壓V 〇或V i η ν成爲大約相等的第一模態 時，以上述交流輸入電壓V i η之周期導通，斷開控制上 述第一及第二開關Ql， Q2與上述第五及第六開關Q5 ，Q6，且以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期 導通，斷開控制上述第三及第四開關Q 3，Q 4的第一功 能，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -55- 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 將上述第二電壓V 〇或V i n v成爲比上述第一電壓 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) V i η或V c ο η ν低的第二模態時，以上述交流輸入電 壓V i η之周期導通，斷開控制上述第一及第二開關Q 1 ，Q2，且以比上述交流輸入電壓Vi η之周期短之周期 導通，斷開控制上述第三及第四開關Q 3，Q 4與上述第 五及第六開關Q5， Q6的第二功能，及 將上述第二電壓V〇或V i η ν成爲比上述第一電壓 V i η或V c ο η ν高的第三模態時，以比上述交流輸入 電壓V i η之周期短之周期導通，斷開控制上述第一及第 二開關Ql， Q2與上述第三及第四開關Q3, Q4，且 以上述交流輸入電壓V i η之周期導通，斷開控制上述第 五及第六開關Q 5，Q 6的第三功能， 所構成之三種功能內之至少兩種功能。 2 .如申請專利範圍第1項所述之電力變換裝置，其 中，上述電感機構係上述第一及第二感應器LI, L2者 〇 3 .如申請專利範圍第1項所述之電力變換裝置，其 經濟部智慧財4苟員工消費合作ti印髮 中，上述電感機構係上述第一及第三感應器Ll， L3者 〇 4 .如申請專利範圍第1項所述之電力變換裝置，其 中，上述電感機構係上述第二及第三感應器L 2，L 3者 〇 5 .如申請專利範圍第1項所述之電力變換裝置，其 中，上述電感機構係上述第一，第二及第三感應器L1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ~ " ' -56 - 513850 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 L 2，L 3 者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 ·如申請專利範圍第1項所述之電力變換裝置，其 中，上述控制機構2係 將上述第一及第二開關Q 1，Q 2之互相連接點8與 上述共通端子5之間的第一電壓V c ο n v成爲所期望値 所用的第一指令値V r c同步於上述交流輸入電壓ν i η 所發生的第一指令値發生機構4 4，及 將上述第五及第六開關Q 5，Q6之互相連接點ι〇 與上述共通端子5之間的第二電壓V i η ν成爲所期望値 所用的第二指令値V r i同步於上述交流輸入電壓ν i η 所發生的第二指令値發生機構4 5，及 發生具有與上述交流輸入電壓V 1 η相同周期之方形 波電壓Vs的方形波發生器46，及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5與上述方形波發生器4 6 ; 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 輸出表示Vr c— Vr i+Vs之第一値vr 1，及 表示 Vr i— Virc+Vs 第二値 Vr3，及 表示 Vr3— Vr i 或 Vs— Vrc 或 vs 一 Vs j 的第三値V r 2 的演算機構47，48，49,及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述第-、 第二、第三、第四、第五及第六開關Ql, Q2， Q 4，Q 5，Q 6，依據從上述演算機構4 7 , 4 8， 49所得到之上述第一、第二及第三値V r 1，v ^ 3, 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ' ' 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Vi* 2,形成將上述第一、第二、第三、第四、第五及第 六開關Ql， Q2， Q3， Q4， Q5及Q6施以導通， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 斷開控制所用的第一、第二、第三、第四、第五及第六控 制信號 V Q 1，V Q 2，V Q 3，V Q 4，. V Q 5，V Q 6 的控制信 號形成機構（52， 53， 54， 55， 56， 57， 58 或 52，53，54，55，56<，57<， 5 8”， 所構成者。 7 .如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置，其 中，上述控制信號形成機構係由： 以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期發生鋸 波電壓或三角波電壓所構成之比較波V t的比較波發生器 5 2 ,及 連接於上述演算機構47, 48， 49與上述比較波 經濟邹智慧財4^7員工消費^泎注印製 發生器5 2及上述第一開關Q 1，比較上述第一値V r 1 與上述比較波V t，上述第一値V r 1比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第一値Vr 1比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第一控制信號V Q i ，將該第一控制信號V Q :供給於上述第一開關Q 1所用的 第一比較器5 3，及 連接於上述第一比較器5 3與上述第二開關Q 2，形 成與上述第一控制信號V Q i逆相位之第二控制信號V Q 2， 將該第二控制信號V Q 2供給於上述第二開關Q 2的第一反 電路5 6，及 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -58· 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發生器5 2及上述第三開關Q 3，比較上述第三値V r 2 與上述比較波V t，上述第三値V r 2比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第三値V r 2比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第三控制信號V Q 3 ，將該第三控制信號V Q 3供給於上述第三開關Q 3所用的 第二比較器5 4，及 連接於上述第二比較器5 4與上述第四開關Q 4，形 成與上述第三控制信號V Q 3逆相位之第四控制信號V Q 4， 將該第四控制信號V Q 4供給於上述第四開關Q 4的第二反 電路5 7，及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第五開關Q 5 ,比較上述第二値V I* 3 與上述比較波V t，上述第二値V r 3比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第五控制信號V Q 5 ，將該第五控制信號V Q 5供給於上述第五開關Q 5所用的 第三比較器5 5,及 經濟部智慧財是苟員工消費合作社印製 連接於上述第三比較器5 5與上述第六開關Q 6 ,形 成與上述第五控制信號V Q 5逆相位之第六控制信號q 6，將 該第六控制信號VQ6供給於上述第六開關Q 6的第三反電 路5 8， 所構成。 8·如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -59 - 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中，上述控制信號形成機構係由： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以比上述交流輸入電壓V i η之周期短之周期發生鋸 波電壓或三角波電壓所構成之比較波V t的比較波發生器 5 2，及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第一開關Q 1，比較上述第一値V r 1 與上述比較波V t，上述第一値V r 1比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第一値V r 1比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第一控制信號V Q i ，將該第一控制信號V q 1供給於上述第一開關Q 1所用的 第一比較器53，及 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 連接於上述演算機構47, 48, 49與上述比較波 發生器5 2及上述第二開關Q 2，比較上述第一値V r 1 與上述比較波V t，上述第一値V r 1比上述比較波V t 低時成爲第一電壓位準，而上述第一値V r 1比上述比較 波Vt高時，形成成爲第二電壓位準之第二控制信號VQ2 ，將該第二控制信號V Q 2供給於上述第二開關Q 2所用的 第二比較器56'及 連接於上述演算機構4 7，4 8，4 9與上述比較波 發生器5 2及上述第三開關Q 3 ,比較上述第三値V ! 2 與上述比較波V t ,上述第三値V r 2比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第三値V r 2比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第三控制信號V Q 3 ，將該第二控制信號V Q 3供給於上述第二開關Q 3所用的 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -60 - 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第三比較器54，及 連接於上述演算機構47， 48, 49與上述比較波 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 發生器5 2及上述第四開關Q 4，比較上述第三値V r 2 與上述比較波V t，上述第三値V r 2比上述比較波V t 低時成爲第一電壓位準，而上述第三値V I· 2比上述比較 波Vt高時，形成成爲第二電壓位準之第四控制信號Vq4 ，將該第四控制信號V Q 4供給於上述第四開關Q 4所用的 第三比較器57>，及 連接於上述演算機構4 7，4 8 , 4 9與上述比較波 發生器5 2及上述第五開關Q 5 ,比較上述第三値V r 3 與上述比較波V t，上述第二値V r 3比上述比較波V t 高時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 波V t低時，形成成爲第二電壓位準之第五控制信號V Q 5 ，將該第五控制信號V q 5供給於上述第五開關Q 5所用的 第五比較器55,及 連接於上述演算機構47， 48， 49與上述比較波 發生器5 2及上述第六開關Q 6，比較上述第二値V I* 3 經濟部智慧財4局員工消費合作钍印製 與上述比較波V t，上述第二値V r 3比上述比較波V t 低時成爲第一電壓位準，而上述第二値V r 3比上述比較 波Vt高時，形成成爲第二電壓位準之第六控制信號VQ6 ，將該第六控制信號V Q 6供給於上述第六開關Q 6所用的 第六比較器5 8 /， 所構成。 9 ·如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置，其 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -61 - 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中，上述演算機構係由： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5及上述方形波發生器4 6，演算V r c - V r i + V s並輸出上述第一値V r 1的第一演算電路 4 7，及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5及上述方形波發生器4 6 ,演算V r i - V r c + V s並輸出上述第二値V r 3的第二演算電路 4 8，及 連接於上述第二指令値發生機構4 5與上述第二演算 電路48,演算Vr3— Vr 1並輸出上述第三値Vr2 的第三演算電路4 9所構成。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項所述之電力變換裝置， 其中，又具有：連接於上述第一演算電路4 7 ,將上述第 一演算電路4 7之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之 最大値以上之上限値加以限制且以設定在上述方形波電壓 經濟部智慧財4苟員工消費合作fi印製 V s之最小値以下之下限値加以限制的第一限制器5 0， 及 連接於上述第二演算電路48，將上述第二演算電路 48之輸出，以設定在上述方形波電壓Vs之最大値以上 之上限値加以限制且以設定在上述方形波電壓V s之最小 値以下之下限値加以限制的第二限制器5 1。 1 1 .如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置， 其中，上述演算機構係由： 氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4胁（210X297公釐)"""" — -62 - 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5，從上述第二指令値V r i減算上述第一 指令値V r c而演算= V r 1 - V r c的第一演算電 路4 7 a，及 連接於上述第一演算電路4 7 a與上述方形波發生器 4 6， 若Δν>〇時輸出 Vr l-Vs-AV V r 3 -= V s 若Δν=0時輸出 V r 1 - V s V r 3 二 V s 若Δν<〇時輸出 V r 1 二 V s V r 3 二 V s + △ V 的第二演算電路48a，及 經濟部智慧財4苟員工消費合作社印製 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二演算 電路48a，演算Vr2 = Vrl - Vrc的第三演算電 路4 9 a所構成。 1 2 .如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置， 其中，上述演算機構係具有： 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45，演算△VlsVr c— Vr i的第一演 算電路4 7 b，及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -63 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45，演算Vr i - Vr c的第二演算電路 4 8 b ,及 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構4 5 ,在從第一演算電路4 7 b所得到之上述 △ V 1爲〇時及上述1比〇大時輸出v r c，上述 △ VI比〇小時輸出Vr i的選擇電路49b，及 連接於上述第一演算電路4 7 b與上述方形波發生器 46，輸出從V s + (V r c— V r i )所構成之第一値 Vrl的第一加算器71，及 連接於上述第二演算電路4 8 b與上述方形波發生器 46，輸出從V s + (V r i— V r c)所構成之第二値 Vr3的第二加算器73，及 連接於上述第一演算電路4 9 b與上述方形波發生器 46，輸出從Vs— Vrc或Vs - Vr i所構成之第三 値Vr2的減算器72。 經濟部智慧財4局員工消費合作钍印製 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之電力變換裝置 ，其中，又具有：連接於上述第一加算器71，將上述第 一加算器7 1之輸出，以設定在上述方形波電壓v s之最 大値以上之上限値加以限制且以設定在上述方形波電壓 V s之最小値以下之下限値加以限制的第一限制器5 〇 , 及 連接於上述第二加算器7 3，將上述第二加算器7 3 之輸出，以設定在上述方形波電壓Vs之最大値以上之上 本&張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -64- 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 限値加以限制且以設定在上述方形波電壓V S之最小値以 下之下限値加以限制的第一限制器5 1，及 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述減算器7 2，將上述減算器7 2之輸出， 以設定在上述方形波電壓V s之最大値以上之上限値加以 限制且設定在上述方形波電壓V s之最小値以下之下限値 加以限制的第三限制器7 4。 1 4 ·如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置， 其中，上述演算機構係具有： 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45,演算△Vl=Vr c— Vr* i的演算電 路4 7 b ,及 連接於上述第一指令値發生機構4 4與上述第二指令 値發生機構45及上述演算電路47b,在從上述演算電 路4 7 b所得到之上述1爲0時及上述AV 1比〇大 時輸出Vr c,上述AVI比0小時輸出Vr i的選擇電 路4 7 b，及 經濟部皙慧財4¾員工消#合泎社印製 連接於上述演算電路4 7 b與上述方形波發生器4 6 ,輸出從Vs + (Vr c— Vr i )所構成之第一値 V r 1的加算器7 1，及 連接於上述演算電路4 7 b與上述方形波發生器4 6 ，輸出從V s+ (V r c— V r i )所構成之第二値 Vr 3的第一減算器73'及 連接於上述選擇電路4 9 b與上述方形波發生器4 6 ，輸出從V s— V r c或V s - V r i所構成之第三値 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ~ -65 - 513850 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Vr2的第二減算器72。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之電力變換裝置 ，其中，又具有：連接於上述加算器71,將上述加算器 7 1之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之最大値以上 之上限値加以限制且以設定在設定在上述方形波電壓V s 之最小値以下之下限値加以限制的第一限制器5 0，及 連接於上述第一減算器7 3 >，將上述第一減算器 7 3 /之輸出，以設定在上述方形波電壓V s之最大値以 上之上限値加以限制且設定在上述方形波電壓V s之最小 値以下之下限値加以限制的第二限制器5 1，及 連接於上述第二減算器7 2 ,將上述第二減算器7 2 之輸出，以設定在上述方形波電壓Vs之最大値以上之上 限値加以限制且設定在上述方形波電壓V s之最小値以下 之下限値加以限制的第三限制器7 4。 1 6 ·如申請專利範圍第 6 項所述之電力變換裝置 ，其中，又具有：檢測上述交流輸入端子4與上述共通端 子5之間的交流輸入電壓V i η ,並輸出交流輸入電壓檢 測信號的輸入電壓檢測電路4 1 ,及 經濟部智慧財.4局員工消費合作钍印製 檢測上述電容器C之直流電壓並輸出直流電壓檢測信 號的直流電壓檢測電路4 2，及 檢測流在上述交流輸入端子4之電流，輸出具有比例 於上述電流之電壓値之電流檢測信號的電流檢測器2 3， 及 發生基準直流電壓的電流檢測器5 9，及 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐) -66 - 513850 A8 Β8 C8 ___ D8 々、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連接於上述基準直流電壓源5 9與上述直流電壓檢測 電路4 2，輸出表示上述基準直流電壓與上述直流電壓檢 測信號相差之信號的第一減算器6 0，及 連接於上述輸入電壓檢測電路41與上述第一減算器 6 0，而在上述交流輸入電壓檢測信號乘上上述第一減算 器60之輸出的乘法器62,及 連接於上述乘法器6 2與上述電流檢測器2 3，並從 上述乘法器6 2之輸出減掉上述電流檢測信號而輸出上述 第一指令値V r c的第二減算器6 3所構成。 1 7 ·如申請專利範圍第6項所述之電力變換裝置， 其中，上述第二指令値發生機構係由： 發生基準輸出電壓指令値的基準輸出電壓指令値發生 器6 6，及 檢測上述交流輸出端子6與上述共通端子5之間的輸 出電壓V0，並將輸出電壓檢測信號加以輸出的輸出電壓 檢測電路4 3 ,及 經濟部智慧財4¾員工消費含泎ri卬製 連接於上述基準輸出電壓指令値發生器6 6與上述輸 出電壓檢測電路4 3，並輸出相當於上述基準輸出電壓指 令値與上述輸出電壓檢測信號之相差的上述第二指令値 V r i的減算器6 7所構成較理想。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述之電力變換裝置 ，其中，上述基準輸出電壓指令値發生器66係可選擇性 地發生位準不相同之複數基準輸出電壓指令値者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -67-