TWI513169B - 變流器電路及其開路檢測方法 - Google Patents

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Description

變流器電路及其開路檢測方法
本發明是有關於一種變流器技術，且特別是有關於一種變流器電路及其開路檢測方法。
變流器由於廣泛應用於電力系統中，因此人們對其可維護性的要求也越來越高。以多電平變流器為例，其在高壓、大功率場合的應用提供了很多便利，但隨著電平數增加，主電路所需的開關管數量成倍增加，電路結構和控制更加複雜，這使得電力電子設備的故障增多，系統的可靠性大大降低。
目前容易出現的故障，包括功率半導體開關的開路或開路故障，以及線路錯接或線路斷開，驅動失效等故障，都會造成對器件及系統的損害。如果沒有有效的機制檢測變流器電路是否有開路的故障情形出現，變流器電路在運作時勢必容易損壞，輕則造成工礦企業停產，重則造成嚴重的、災難性的事故。
因此，如何設計一個新的變流器電路及其開路檢測方法，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種變流器電路。變流器電路包含電容模組、複數橋臂、電壓量測模組與開路檢測模組。橋臂各與電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯於中點。電壓量測模組用以電性連接於橋臂之中點，以量測每二橋臂間之電壓差。開路檢測模組傳送複數組測試脈衝訊號至橋臂之上半及下半功率半導體開關，以使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導通之上通橋臂，以及使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂。其中開路檢測模組自電壓量測模組擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差，俾與參考值比較產生比較結果，進一步判斷每一對上通及下通橋臂中，在正常運作時導通之上半橋臂及下半橋臂之運作狀態。開路檢測模組更對不同之複數組測試脈衝訊號間所判斷之運作狀態進行比較，以進一步判斷各橋臂之上半橋臂及下半橋臂是否實際開路。
本發明之另一態樣是在提供一種變流器電路開路檢測方法，用以測試變流器電路是否具有開路狀況，其中變流器電路包含電容模組、複數橋臂、電壓量測模組與開路檢測模組。橋臂各與電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯於中點。變流器電路開路檢測方法包含：傳送複數組 測試脈衝訊號至橋臂之上半及下半功率半導體開關，以使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導通之上通橋臂，以及使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂；由電性連接於橋臂之中點的電壓量測模組量測每二橋臂間之電壓差；由開路檢測模組自電壓量測模組擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差，俾與參考值比較產生比較結果，進一步判斷每一對上通及下通橋臂中，在正常運作時導通之上半橋臂及下半橋臂之運作狀態；以及由開路檢測模組對不同之複數組測試脈衝訊號間所判斷之運作狀態進行比較，以進一步判斷各橋臂之上半橋臂及下半橋臂是否實際開路。
本發明之再一態樣是在提供一種變流器電路，包含：電容模組、複數橋臂、電壓量測模組以及開路檢測模組。電容模組包含具有至少一第一電容之一電容上半橋臂以及具有至少一第二電容之電容下半橋臂，其中電容上半橋臂與電容下半橋臂電性串聯於電容中點。橋臂各與電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之下半橋臂，其中上半橋臂與下半橋臂電性串聯於中點。電壓量測模組電性連接於橋臂之中點與電容中點，以量測電容模組與橋臂其中之一間之電壓差。開路檢測模組傳送複數組測試脈衝訊號至橋臂之上半及下半功率半導體開關，以使橋臂其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導通之上通橋臂，或者以使橋臂其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導 通之下通橋臂。其中開路檢測模組自電壓量測模組擷取電容模組與上通橋臂間之電壓差，或者電容模組與下通橋臂間之電壓差，俾與參考值比較產生比較結果，進一步判斷上通橋臂或下通橋臂中，在正常運作時應導通之上半橋臂或下半橋臂之運作狀態。
本發明之再一態樣是在提供一種變流器電路開路檢測方法，用以測試變流器電路是否具有開路狀態，其中該變流器電路包含電容模組、複數個橋臂、電壓量測模組與開路檢測模組，電容模組包含具有至少一第一電容之電容上半橋臂以及具有至少一第二電容之電容下半橋臂，其中電容上半橋臂與電容下半橋臂電性串聯於電容中點；複數橋臂，各與電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之下半橋臂，中該上半橋臂與下半橋臂電性串聯於中點；變流器電路開路檢測方法包含：傳送複數組測試脈衝訊號至該等橋臂之該上半及該下半功率半導體開關，以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導通之上通橋臂，或者以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂；由電性連接於電容中點與該等橋臂之中點的電壓量測模組量測電容模組與該等橋臂其中之一間之電壓差；以及由開路檢測模組自電壓量測模組擷取電容模組與上通橋臂間之電壓差，或者電容模組與下通橋臂間之電壓差，俾與一參考值比較產生一比較結果，進一步判斷上通橋臂或下通橋臂中，在正常運作時應 導通之上半橋臂或下半橋臂之運作狀態。
應用本發明之優點在於藉由測試脈衝訊號的傳送，依據不同橋臂間的上通及下通橋臂間的電壓差判斷上通及下通橋臂的運作狀態，並比對依不同測試脈衝訊號所判斷的運作狀態進一步判斷此些橋臂是否實際開路，以避免橋臂在運作時因開路的發生而損壞，而輕易地達到上述之目的。
1、1’‧‧‧變流器電路
10‧‧‧電容模組
12A、12B、12C‧‧‧橋臂
120、122、124‧‧‧上半橋臂
121、123、125‧‧‧下半橋臂
126A‧‧‧絕緣柵雙極電晶體
126B‧‧‧二極體
14‧‧‧電壓量測模組
16‧‧‧開路檢測模組
160‧‧‧故障開關表
18‧‧‧短路檢測模組
400‧‧‧變流器電路開路檢測方法
401-407‧‧‧步驟
600‧‧‧變流器電路開路檢測方法
601-606‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例中，一種變流器電路之電路圖；第2A圖至第2F圖分別為本發明一實施例中，變流器電路的電路圖；第3圖為本發明一實施例中，各橋臂的故障原因與所造成的開路狀況之對照表；第4圖為本發明一實施例中，一種變流器電路開路檢測方法之流程圖；第5圖為本發明一實施例中，變流器電路之電路圖；以及第6圖為本發明一實施例中，一種變流器電路開路檢測方法600之流程圖。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種變流器電路1之電路圖。變流器電路1包含電容模組10、 橋臂12A、12B及12C、電壓量測模組14與開路檢測模組16。
電容模組10於一實施例中，可包含藉由中點P1電性串聯之第一電容C1以及第二電容C2。於一實施例中，電容模組10透過母線(未繪示)連接至其他外部的電路，例如但不限於整流電路(未繪示)。
於本實施例中，變流器電路1包含各與電容模組10並聯的三個橋臂12A、12B及12C，且各橋臂為三電平。於其他實施例中，變流器電路1可由兩電平的變流器電路實現，其包含各與電容模組並聯連接的三個橋臂，或是可由多電平的變流器電路實現，其包含各與電容模組並聯連接的三個橋臂。於不同的實施例中，變流器的電平的數目可依需求調整，不為本發明之實施例所限。
於一實施例中，橋臂12A、12B及12C可具有相同的結構。以橋臂12A為例，橋臂12A包含電性串聯於中點P2的上半橋臂120及下半橋臂121。而類似地，橋臂12B包含電性串聯於中點P3的上半橋臂122及下半橋臂123。橋臂12C包含電性串聯於中點P4的上半橋臂124及下半橋臂125。
於一實施例中，橋臂12A、12B及12C所包含的上半橋臂120、122、124及下半橋臂121、123、125可具有相同的結構。於一實施例中，變流器電路1可為一三電平變流器，因此以橋臂12A中的上半橋臂120及下半橋臂121為例，上半橋臂120包含相電性串聯之上半功率半導體開 關SW1及SW2，下半橋臂121則包含相電性串聯之下半功率半導體開關SW3及SW4。
類似地，橋臂12B中的上半橋臂122包含相電性串聯之上半功率半導體開關SW5及SW6，下半橋臂123則包含相電性串聯之下半功率半導體開關SW7及SW8。而橋臂12C中的上半橋臂124包含相電性串聯之上半功率半導體開關SW9及SW10，下半橋臂125則包含相電性串聯之下半功率半導體開關SW11及SW12。
於一實施例中，上半及下半功率半導體開關SW1-SW12包含相同之結構。以上半功率半導體開關SW1為例，包含絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor；IGBT)126A。於部份實施例中，上半功率半導體開關SW1包含相電性並聯之絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor；IGBT)126A及二極體126B。於其他實施例中，上半及下半功率半導體開關SW1-SW12亦可能由其他結構實現，不為本實施例所限。
需注意的是，於其他實施例中，以上半功率半導體開關SW1為例，其數目可為複數個，並且該些上半功率半導體開關SW1之間可以串聯連接、並聯連接或串並聯連接。類似地，上半功率半導體開關SW2、SW5、SW6、SW9及SW10、下半功率半導體開關SW3、SW4、SW7、SW8、SW11及SW12的數目也可具有複數個，其構成方式與上半功率半導體開關SW1的構成方式類似。
電壓量測模組14電性連接於橋臂12A、12B及12C 之中點P2、P3及P4，以量測每二橋臂間之電壓差。於一實施例中，電壓量測模組14可僅分別實際量測橋臂12A、12B間的電壓差VAB與橋臂12B、12C間的電壓差VBC。而橋臂12A與12C間的電壓差VAC則可由電壓差VAB及電壓差VBC的計算測得。於一實施例中，電壓量測模組14可分別實際量測橋臂12A、12B間的電壓差VAB，橋臂12B、12C間的電壓差VBC以及橋臂12A與12C間的電壓差VAC。
開路檢測模組16傳送複數組測試脈衝訊號至橋臂12A-12C之上半及下半功率半導體開關SW1-SW12。於第1圖中，係繪示一組測試脈衝訊號S1-S12傳送至橋臂12A-12C。其中測試脈衝訊號S1-S12分別對應傳送至上半及下半功率半導體開關SW1-SW12。於一實施例中，測試脈衝訊號S1-S12是傳送至上半及下半功率半導體開關SW1-SW12各包含的絕緣柵雙極電晶體(例如絕緣柵雙極電晶體126A)的閘極，以藉由控制其導通與斷開，達到控制上下半橋臂120-125之導通與斷開。
開路檢測模組16所傳送的各組測試脈衝訊號，是使橋臂12A-12C至少其中之一成為在正常運作時僅有上半橋臂導通之上通橋臂，以及使橋臂12A-12C至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂。
請參照第2A圖。第2A圖為本發明一實施例中，變流器電路1的電路圖。
當測試脈衝訊號S1-S4為(1,1,0,0)時，橋臂12A是做為上通橋臂。測試脈衝訊號S1-S2將使包含上半功率 半導體開關SW1-SW2的上半橋臂120在正常運作時為導通。而測試脈衝訊號S3-S4則使包含下半功率半導體開關SW3-SW4的下半橋臂121在正常運作時為斷開。此時，測試脈衝訊號S1-S4的組合(1,1,0,0)可以簡化以1表示。
當測試脈衝訊號為S5-S8為(0,0,1,1)時，橋臂12B是做為下通橋臂。測試脈衝訊號S5-S6將使包含上半功率半導體開關SW5-SW6的上半橋臂122在正常運作時為斷開。測試脈衝訊號S7-S8則使包含下半功率半導體開關SW7-SW8的下半橋臂123在正常運作時為導通。測試脈衝訊號S5-S8的組合(0,0,1,1)可以簡化以-1表示。
當測試脈衝訊號為S9-S12為(0,0,1,1)時，橋臂12C是做為下通橋臂。測試脈衝訊號S9-S10將使包含上半功率半導體開關SW9-SW10的上半橋臂124在正常運作時為斷開，測試脈衝訊號S11-S12則使包含下半功率半導體開關SW11-SW12的下半橋臂125在正常運作時為導通。測試脈衝訊號S9-S12的組合(0,0,1,1)可以簡化以-1表示。
因此，當測試脈衝訊號S1-S12的組合為(1,1,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1)，即簡化後的(1,-1,-1)時，將使橋臂12A為上通橋臂，並使橋臂12B、12C分別為下通橋臂。橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器電路1形成通路R11、R12及R13。其中，通路R11為由電容C1經上半橋臂120至電壓量測模組14的通路。通路R12為由電容C2經下半橋臂123至電壓量測模組14的通路。通路R13 為由電容C2經下半橋臂125至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12B間的電壓差VAB及橋臂12A與12C間的電壓差VAC。
開路檢測模組16進一步將電壓差VAB及VAC與參考值比較，以產生比較結果。於一實施例中，參考值為開路檢測模組16根據電容模組10的跨壓Vdc計算而產生(未標示於第2A圖中)，例如但不限於，將電容模組10的跨壓Vdc乘以一個係數來得到參考值。根據比較結果，開路檢測模組16可判斷導通之上半橋臂120及下半橋臂123、125的運作狀態。
舉例來說，當電壓差VAB及VAC均與參考值相同時，開路檢測模組16判斷上半橋臂120及下半橋臂123、125均為正常狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R11、通路R12擷取到與參考值相同的電壓差VAB，以及藉由通路R11、R13擷取到與參考值相同的電壓差VAC。
當電壓差VAB與參考值相同，而電壓差VAC與參考值不相同時，則開路檢測模組16判斷上半橋臂120及下半橋臂123為正常狀態，而下半橋臂125為開路故障狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R11、通路R12擷取到與參考值相同的電壓差VAB。而電壓量測模組14所擷取的電壓差VAC則由於下半橋臂125為開路，無法建立通路R13而與參考值不同。
當電壓差VAB與參考值不同，而電壓差VAC與參考值相同時，則開路檢測模組16判斷上半橋臂120及下半橋臂125為正常狀態，而下半橋臂123為開路故障狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R11、通路R13擷取到與參考值相同的電壓差VAC。而電壓量測模組14所擷取的電壓差VAB則由於下半橋臂123為開路，無法建立通路R12而與參考值不同。
而當電壓差VAB及電壓差VAC與參考值均不同時，可能是上半橋臂120為正常但下半橋臂123、125為開路的狀況造成，亦可能是下半橋臂123、125不論正常與否，但上半橋臂120為開路的狀況造成。因此，開路檢測模組16無法確實得知上半橋臂120及下半橋臂123、125的狀況，而判斷上半橋臂120及下半橋臂125為潛在開路故障狀態。需要說明的是，潛在開路故障狀態指的是上半橋臂120、下半橋臂123以及下半橋臂125其中至少一者為開路故障狀態。
需注意的是，上述電壓差VAB或VAC與參考值間的「相同」，並非侷限於完全相同，而可有一合理範圍之誤差。
因此，開路檢測模組16在傳送(1,-1,-1)的測試脈衝訊號S1-S12後，可進一步根據電壓量測模組14擷取電壓差VAB及電壓差VAC與參考值比較，以判斷上半橋臂120及下半橋臂123、125的運作狀態。
請參照第2B圖。第2B圖為本發明一實施例中， 變流器電路1的電路圖。
類似地，開路檢測模組16可傳送(-1,1,1)的一組測試脈衝訊號S1-S12，以使橋臂12A做為下通橋臂，以及使橋臂12B、12C做為上通橋臂。亦即，橋臂12A中的上半橋臂120在正常運作時為斷開，下半橋臂121在正常運作時為導通。橋臂12B中的上半橋臂122在正常運作時為導通，下半橋臂123在正常運作時為斷開。橋臂12C中的上半橋臂124在正常運作時為導通，下半橋臂125在正常運作時為斷開。
橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器電路1形成通路R21、R22及R23。其中，通路R21為由電容C2經下半橋臂121至電壓量測模組14的通路。通路R22為由電容C1經上半橋臂122至電壓量測模組14的通路。通路R23為由電容C1經上半橋臂124至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12B間的電壓差VAB及橋臂12A與12C間的電壓差VAC，並以如同第2A圖之實施例所述的方式，與參考值比較，並根據比較結果，判斷導通之下半橋臂121及上半橋臂122、124的運作狀態。舉例來說，當電壓差VAB及VAC均與參考值相同時，開路檢測模組16判斷下半橋臂121及上半橋臂122、124均為正常狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R21、通路R22擷取到與參考值 相同的電壓差VAB，以及藉由通路R21、R23擷取到與參考值相同的電壓差VAC。
當電壓差VAB與參考值相同，而電壓差VAC與參考值不相同時，則開路檢測模組16判斷下半橋臂121及上半橋臂122為正常狀態，而上半橋臂124為開路故障狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R21、通路R22擷取到與參考值相同的電壓差VAB。而電壓量測模組14所擷取的電壓差VAC則由於上半橋臂124為開路，無法建立通路R23而與參考值不同。
當電壓差VAB與參考值不同，而電壓差VAC與參考值相同時，則開路檢測模組16判斷下半橋臂121及上半橋臂124為正常狀態，而上半橋臂122為開路故障狀態，才會使電壓量測模組14藉由通路R21、通路R23擷取到與參考值相同的電壓差VAC。而電壓量測模組14所擷取的電壓差VAB則由於上半橋臂122為開路，無法建立通路R22而與參考值不同。
而當電壓差VAB及電壓差VAC與參考值均不同時，可能是下半橋臂121為正常但上半橋臂122、124為開路的狀況造成，亦可能是上半橋臂122、124不論正常與否，但下半橋臂121為開路的狀況造成。因此，開路檢測模組16無法確實得知下半橋臂121及上半橋臂122、124的狀況，而判斷下半橋臂121及上半橋臂124為潛在開路故障狀態。需要說明的是，潛在開路故障狀態指的是下半橋臂121、上半橋臂122以及上半橋臂124其中至少一者為開路 故障狀態。
第2C圖為本發明一實施例中，變流器電路1的電路圖。
類似地，開路檢測模組16可傳送(1,-1,1)的一組測試脈衝訊號S1-S12，以使橋臂12A、12C做為上通橋臂，以及使橋臂12B做為下通橋臂。亦即，橋臂12A、12C中的上半橋臂120、124在正常運作時為導通，下半橋臂121、125在正常運作時為斷開。橋臂12B中的上半橋臂122在正常運作時為斷開，下半橋臂123在正常運作時為導通。
橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器電路1形成通路R31、R32及R33。其中，通路R31為由電容C1經上半橋臂120至電壓量測模組14的通路。通路R32為由電容C2經下半橋臂123至電壓量測模組14的通路。通路R33為由電容C1經上半橋臂124至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12B間的電壓差VAB及橋臂12B與12C間的電壓差VBC，並以如同第2A圖之實施例所述的方式，與參考值比較，並根據比較結果，判斷導通之上半橋臂120、124及下半橋臂123的運作狀態。
第2D圖為本發明一實施例中，變流器電路1的電路圖。
類似地，開路檢測模組16可傳送(-1,1,-1)的一 組測試脈衝訊號S1-S12，以使橋臂12B做為上通橋臂，以及使橋臂12A、12C做為下通橋臂。亦即，橋臂12B中的上半橋臂122在正常運作時為導通，下半橋臂123在正常運作時為斷開。橋臂12A、12C中的上半橋臂120、124在正常運作時為斷開，下半橋臂121、125在正常運作時為導通。
橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器電路1形成通路R41、R42及R43。其中，通路R41為由電容C2經下半橋臂121至電壓量測模組14的通路。通路R42為由電容C1經上半橋臂122至電壓量測模組14的通路。通路R43為由電容C2經下半橋臂125至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12B間的電壓差VAB及橋臂12B與12C間的電壓差VBC，並以如同第2A圖之實施例所述的方式，與參考值比較，並根據比較結果，判斷導通之上半橋臂122及下半橋臂121、125的運作狀態。
第2E圖為本發明一實施例中，變流器電路1的電路圖。
類似地，開路檢測模組16可傳送(-1,-1,1)的一組測試脈衝訊號S1-S12，以使橋臂12C做為上通橋臂，以及使橋臂12A、12B做為下通橋臂。亦即，橋臂12C中的上半橋臂124在正常運作時為導通，下半橋臂125在正常 運作時為斷開。橋臂12A、12B中的上半橋臂120、122在正常運作時為斷開，下半橋臂121、123在正常運作時為導通。
橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器電路1形成通路R51、R52及R53。其中，通路R51為由電容C2經下半橋臂121至電壓量測模組14的通路。通路R52為由電容C2經下半橋臂123至電壓量測模組14的通路。通路R53為由電容C1經上半橋臂124至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12C間的電壓差VAC及橋臂12B與12C間的電壓差VBC，並以如同第2A圖之實施例所述的方式，與參考值比較，並根據比較結果，判斷導通之上半橋臂124及下半橋臂121、123的運作狀態。
第2F圖為本發明一實施例中，變流器電路1的電路圖。
類似地，開路檢測模組16可傳送(1,1,-1)的一組測試脈衝訊號S1-S12，以使橋臂12A、12B做為上通橋臂，以及使橋臂12C做為下通橋臂。亦即，橋臂12A、12B中的上半橋臂120、122在正常運作時為導通，下半橋臂121、123在正常運作時為斷開。橋臂12C中的上半橋臂124在正常運作時為斷開，下半橋臂125在正常運作時為導通。
橋臂12A、12B、12C在正常運作時，將使變流器 電路1形成通路R61、R62及R63。其中，通路R61為由電容C1經上半橋臂120至電壓量測模組14的通路。通路R62為由電容C1經上半橋臂122至電壓量測模組14的通路。通路R63為由電容C2經下半橋臂125至電壓量測模組14的通路。
開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取每一對上通及下通橋臂間之電壓差。於本實施例中，開路檢測模組16是擷取橋臂12A與12C間的電壓差VAC及橋臂12B與12C間的電壓差VBC，並以如同第2A圖之實施例所述的方式，與參考值比較，並根據比較結果，判斷導通之上半橋臂120、122及下半橋臂125的運作狀態。
於一實施例中，開路檢測模組16在傳送完上述的測試脈衝訊號S1-S12後，更儲存複數個故障開關表160。於本實施例中，開路檢測模組16依次發送(1,-1,-1)、(-1,1,1)、(1,-1,1)、(-1,1,-1)、(-1,-1,1)、(1,1,-1)六組測試脈衝訊號S1-S12至橋臂12A、12B與12C，並依據電壓量測模組14依次測得的兩個橋臂間的電壓分別產生六個故障開關表160。各個故障開關表160分別記錄依各組測試脈衝訊號S1-S12所判斷的運作狀態，包含上述之正常狀態、開路故障狀態以及潛在開路故障狀態。開路檢測模組16更對複數個故障開關表進行匯總分析，通過對不同組測試脈衝訊號S1-S12間所判斷之運作狀態進行比較，以進一步判斷各橋臂12A、12B、12C之上下半橋臂120-125是否實際開路。
當橋臂12A、12B、12C其中之一的上半橋臂或下半橋臂的運作狀態，於任一故障開關表160中記錄為開路故障狀態，則開路檢測模組16判斷此上半橋臂或此下半橋臂為實際開路。
當橋臂12A、12B、12C其中之一的上半橋臂或下半橋臂的運作狀態，於任一故障開關表160中均不為開路故障狀態且於至少一故障開關表160中為正常狀態，則開路檢測模組16判斷此上半橋臂或此下半橋臂為實際正常。
而當橋臂12A、12B、12C其中之一的上半橋臂或下半橋臂的運作狀態，於所有故障開關表160中均為潛在開路故障狀態時，變流器電路1可藉由其更包含之短路檢測模組18和開路檢測模組16搭配，進行進一步的判斷。首先，開路檢測模組16將針對處於潛在開路故障狀態的上半橋臂或下半橋臂所在的橋臂發送導通脈衝訊號，使得橋臂處的上半橋臂和下半橋臂同時處於導通狀態。接著，短路檢測模組18檢測橋臂的短路故障狀態，開路檢測模組16根據短路故障狀態進而判別上半橋臂或下半橋臂是否為實際開路。
舉例說明，當第一橋臂12A的上半橋臂120處於潛在開路故障狀態，開路檢測模組16發送一組導通脈衝訊號(1,1)給上半橋臂120和下半橋臂121，使得上半橋臂120的上半功率半導體開關SW1、SW2和下半橋臂121的下半功率半導體開關SW3、SW4處於導通狀態，當上半功率半導體開關SW1、SW2和下半橋臂121的下半功率半導體開 關SW3、SW4均處於正常工作狀態時，短路檢測模組18將會檢測到橋臂12A的短路故障，開路檢測模組16進而據以判斷上半橋臂120為實際正常。於一實施例中，短路檢測模組18檢測到橋臂12A的短路故障時，將輸出短路保護信號(未繪示)，開路檢測模組16是根據接收到的短路保護信號判斷上半橋臂120為實際正常。
而當上半功率半導體開關SW1、SW2均處於開路狀態時，短路檢測模組18將不會檢測到橋臂12A的短路故障，開路檢測模組16不會接收到短路保護信號，進而判斷上半橋臂120為實際開路。
類似地，處於潛在開路故障狀態的下半橋臂亦可上述的方式進行檢測，在此不再贅述。
請參照第3圖。第3圖為本發明一實施例中，各橋臂12A、12B、12C的故障原因與所造成的開路狀況之對照表。
開路檢測模組16所判斷各上半橋臂或下半橋臂的實際開路，於一實施例中是由各上半橋臂中的上半功率半導體開關，或各下半橋臂中的下半功率半導體開關之開路造成。舉例來說，當橋臂12A的上半橋臂120中，任一上功率半導體開關SW1、SW2有開路的狀況，則會表現為上半橋臂120的開路狀況。
於部份實施例中，開路檢測模組16所判斷各上半橋臂或下半橋臂的實際開路，係由不同之橋臂12A、12B、12C間之上半功率半導體開關或下半功率半導體開關之訊 號線反接或實體反接，或橋臂12A、12B、12C其中之一的上半功率半導體開關及下半功率半導體開關之訊號線反接或實體反接造成。
舉例來說，當橋臂12A的下半橋臂121中的下功率半導體開關SW4與橋臂12B的上半橋臂122中的上功率半導體開關SW5的訊號線反接或實體反接，則為表現為下半橋臂121和上半橋臂122的開路狀況。當橋臂12B的上半橋臂122中的上功率半導體開關SW6與橋臂12B的下半橋臂123中的下功率半導體開關SW7的訊號線反接或實體反接，則為表現為上半橋臂122及下半橋臂123的開路狀況。
當橋臂12B的下半橋臂123中的下功率半導體開關SW8與橋臂12C的上半橋臂124中的上功率半導體開關SW9的訊號線反接或實體反接，則為表現為下半橋臂123及上半橋臂124的開路狀況。當橋臂12C的上半橋臂124中的上功率半導體開關SW10與橋臂12C的下半橋臂125中的下功率半導體開關SW11的訊號線反接或實體反接，則為表現為上半橋臂124及下半橋臂125的開路狀況。
因此，本發明可藉由測試脈衝訊號S1-S12的傳送，依據不同橋臂12A、12B、12C間的上通及下通橋臂間的電壓差判斷上通及下通橋臂的運作狀態，並比對依不同測試脈衝訊號S1-S12所判斷的運作狀態進一步判斷此些橋臂12A、12B、12C是否實際開路，以避免橋臂12A、12B、12C在運作時因開路的發生而損壞。
請參照第4圖。第4圖為本發明一實施例中，一種 變流器電路開路檢測方法400之流程圖。變流器電路開路檢測方法400可應用於如第1圖所示的變流器電路1。變流器電路開路檢測方法400包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟401，開路測試流程開始。
於步驟402，使母線電壓充電到預定值，亦即使得電容模組的跨壓為Vdc。
於步驟403，開路檢測模組16傳送測試脈衝訊號S1-S12至橋臂12A、12B、12C的上半及下半功率半導體開關SW1-SW12，以使橋臂12A、12B、12C至少其中之一成為在正常運作時，僅有上半橋臂導通之上通橋臂，以及使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂。
於步驟404，由電性連接於橋臂12A、12B、12C之中點的電壓量測模組14量測每二橋臂間之電壓差。
於步驟405，開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取橋臂12A、12B、12C間的電壓差，俾與參考值比較產生比較結果，並判斷橋臂12A、12B、12C的上下半橋臂120-125的運作狀態。於一實施例中，開路檢測模組16依據所判斷的運作狀態以建立故障開關表。
於步驟406，開路檢測模組18進行故障結果整合分析，對不同之測試脈衝訊號間所判斷之運作狀態進行比 較，以判斷各上下半橋臂120-125是否實際開路。
於步驟407，結束開路測試流程。
請參照第5圖。第5圖為本發明一實施例中，變流器電路1’之電路圖。如同第1圖的變流器電路1，第5圖中的變流器電路1’包含電容模組10、橋臂12A、12B及12C、電壓量測模組14與開路檢測模組16。與第1圖所不同的是，本實施例中的電壓量測模組14更電性連接於第一電容C1以及第二電容C2間的中點P1，以量測電容模組10與橋臂12A、12B及12C其中之一間之電壓差。
開路檢測模組16傳送測試脈衝訊號S1-S12，並由電壓量測模組14進行電壓差量測，開路檢測模組16擷取電壓差，並與參考值比較產生一比較結果，進一步判斷所欲測試的橋臂中的上半橋臂或下半橋臂運行狀態，該運行狀態為正常狀態或開路狀態。
舉例來說，當例如測試脈衝訊號S1-S4為(1,1,0,0)時，橋臂12A是做為上通橋臂。測試脈衝訊號S1-S2將使包含上半功率半導體開關SW1-SW2的上半橋臂120在正常運作時為導通。而測試脈衝訊號S3-S4則使包含下半功率半導體開關SW3-SW4的下半橋臂121在正常運作時為斷開。此時，測試脈衝訊號S1-S4的組合(1,1,0,0)可以簡化以1表示。當例如測試脈衝訊號S1-S4為(0,0,1,1)時，橋臂12A是做為下通橋臂。測試脈衝訊號S3-S4將使包含下半功率半導體開關SW3-SW4的下半橋臂121在正常運作時為導通。而測試脈衝訊號S1-S2則使包含上半功率半導 體開關SW1-SW2的上半橋臂120在正常運作時為斷開。此時，測試脈衝訊號S1-S4的組合(0,0,1,1)可以簡化以-1表示。而當例如測試脈衝訊號S5-S8及S9-S12分別均為(0,0,0,0)時，則橋臂12B及12C均做為關閉橋臂。此時，測試脈衝訊號S5-S8及S9-S12的組合(0,0,0,0)可以簡化以0表示。
在開路檢測模組16傳送(1,0,0)的測試脈衝訊號S1-S12後，電壓量測模組14將測得電容模組10與橋臂12A間的電壓差VPA。當電壓差VPA相當於參考值時，即表示上半橋臂120為正常運行，其中參考值為電容C1兩端的電壓值乘以一係數。而當電壓差VPA不等於參考值時，即表示上半橋臂120為開路狀態。
類似地，除(1,0,0)的組合外，開路檢測模組16亦可發射(-1,0,0)、(0,1,0)、(0,-1,0)、(0,0,1)及(0,0,-1)五組測試脈衝訊號S1-S12來測量其他橋臂的上下半橋，以達到判斷上下橋臂的開路狀況的功效。其操作的流程與(1,0,0)的組合大同小異，因此不再贅述。
請參照第6圖。第6圖為本發明一實施例中，一種變流器電路開路檢測方法600之流程圖。變流器電路開路檢測方法600可應用於如第5圖所示的變流器電路1’。變流器電路開路檢測方法600包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟601，開路測試流程開始。
於步驟602，使母線電壓充電到預定值，亦即使得電容模組的跨壓為Vdc。
於步驟603，開路檢測模組16傳送測試脈衝訊號S1-S12至橋臂12A、12B、12C的上半及下半功率半導體開關SW1-SW12，以使橋臂12A、12B、12C其中之一成為在正常運作時，僅有上半橋臂導通之上通橋臂，或者使橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有下半橋臂導通之下通橋臂。
於步驟604，由電性連接於電容中點P1及橋臂12A、12B、12C之中點的電壓量測模組14量測電容模組10與其中之一橋臂間之電壓差。
於步驟605，開路檢測模組16自電壓量測模組14擷取上通橋臂或下通橋臂與電容模組10間的電壓差，俾與參考值比較產生比較結果，並判斷上通或下通橋臂的運作狀態。
於步驟606，結束開路測試流程。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧變流器電路
10‧‧‧電容模組
12A、12B、12C‧‧‧橋臂
120、122、124‧‧‧上半橋臂
121、123、125‧‧‧下半橋臂
126A‧‧‧絕緣柵雙極電晶體
126B‧‧‧二極體
14‧‧‧電壓量測模組
16‧‧‧開路檢測模組
160‧‧‧故障開關表
18‧‧‧短路檢測模組

Claims (28)

  1. 一種變流器電路，包含：一電容模組；複數橋臂，各與該電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之一上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之一下半橋臂，其中該上半橋臂與該下半橋臂電性串聯於一中點；一電壓量測模組，用以電性連接於該等橋臂之該中點，以量測每二該等橋臂間之一電壓差；一開路檢測模組，用以傳送複數組測試脈衝訊號至該等橋臂之該上半及該下半功率半導體開關，以使該等橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有該上半橋臂導通之一上通橋臂，以及使該等橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有該下半橋臂導通之一下通橋臂；其中該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取每一對該上通及該下通橋臂間之該電壓差，俾與一參考值比較產生一比較結果，進一步判斷每一對該上通及該下通橋臂中，在正常運作時應導通之該上半橋臂及該下半橋臂之一運作狀態；該開路檢測模組更對不同之該複數組測試脈衝訊號間所判斷之該運作狀態進行比較，以進一步判斷各該等橋臂之該上半橋臂及該下半橋臂是否實際開路。
  2. 如請求項1所述之變流器電路，其中該開路檢測模 組根據該電容模組之一跨壓值以產生該參考值。
  3. 如請求項1所述之變流器電路，其中該開路檢測模組儲存複數故障開關表，分別記錄依各該複數組測試脈衝訊號所判斷該運作狀態，其中該運作狀態包含至少一正常狀態、一開路故障狀態和一潛在開路故障狀態。
  4. 如請求項3所述之變流器電路，其中該等橋臂包含一第一橋臂、一第二橋臂以及一第三橋臂，其中該第一橋臂為該上通橋臂，該第二橋臂及該第三橋臂分別為該下通橋臂，該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂及該第二橋臂間之一第一電壓差與該第一橋臂及該第三橋臂間之一第二電壓差；其中當該第一電壓差及該第二電壓差均與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂、該第二橋臂之該下半橋臂以及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常狀態；當該第一電壓差與該參考值相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂及該第二橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上 半橋臂及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第二橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；以及當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂、該第二橋臂之該下半橋臂及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該潛在開路故障狀態。
  5. 如請求項3所述之變流器電路，其中該等橋臂包含一第一橋臂、一第二橋臂以及一第三橋臂，其中該第一橋臂為該下通橋臂，該第二橋臂及該第三橋臂分別為該上通橋臂，該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂及該第二橋臂間之一第一電壓差與該第一橋臂及該第三橋臂間之一第二電壓差；其中當該第一電壓差及該第二電壓差均與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂、該第二橋臂之該上半橋臂以及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態；當該第一電壓差與該參考值相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂及該第二橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與 該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第二橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；以及當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂、該第二橋臂之該上半橋臂及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該潛在開路故障狀態。
  6. 如請求項3所述之變流器電路，其中當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於任一該故障開關表中為該開路故障狀態，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際開路；以及當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中為該開路故障狀態，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際開路。
  7. 如請求項3所述之變流器電路，其中當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中均不為該開路故障狀態且於至少一該等故障開關表中為該正常狀態，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際正常；以及當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中均不為該開路故障狀態且於至少一該 等故障開關表中為該正常狀態，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際正常。
  8. 如請求項3所述之變流器電路，更包含一短路檢測模組，其中當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於所有該等故障開關表中為該潛在開路故障狀態，該開路檢測模組係發送一導通脈衝訊號至該上半橋臂及對應的該下半橋臂，俾使該短路檢測模組對該上半橋臂及該下半橋臂進行檢測；當該短路檢測模組檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際正常；以及當該短路檢測模組未檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際開路。
  9. 如請求項3所述之變流器電路，更包含一短路檢測模組，其中當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於所有該等故障開關表中為該潛在開路故障狀態，該開路檢測模組係發送一導通脈衝訊號至該下半橋臂及對應的該上半橋臂，俾使該短路檢測模組對該上半橋臂及該下半橋臂進行檢測；當該短路檢測模組檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際正常；以及 當該短路檢測模組未檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際開路。
  10. 如請求項1所述之變流器電路，其中當該上半橋臂或該下半橋臂為實際開路，係由該上半功率半導體開關或該下半功率半導體開關之開路造成。
  11. 如請求項1所述之變流器電路，其中該上半功率半導體開關及該下半功率半導體開關更分別包含一絕緣柵雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor；IGBT)，該複數組測試脈衝訊號係用以傳送至該絕緣柵雙極電晶體之一閘極。
  12. 如請求項1所述之變流器電路，其中該變流器電路為一三電平變流器電路，各該等橋臂之該上半功率半導體開關之數目為二且該下半功率半導體開關之數目為二。
  13. 一種變流器電路開路檢測方法，用以測試一變流器電路是否具有一開路狀況，其中該變流器電路包含一電容模組、複數橋臂、一電壓量測模組與一開路檢測模組，該等橋臂各與該電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之一上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之一下半橋臂，其中該上半橋臂與該下半橋臂電性串聯於一中點，該變流器電路開路檢測方法包含： 傳送複數組測試脈衝訊號至該等橋臂之該上半及該下半功率半導體開關，以使該等橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有該上半橋臂導通之一上通橋臂，以及使該等橋臂至少其中之一成為在正常運作時僅有該下半橋臂導通之一下通橋臂；由電性連接於該等橋臂之該中點的該電壓量測模組量測每二該等橋臂間之一電壓差；由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取每一對該上通及該下通橋臂間之該電壓差，俾與一參考值比較產生一比較結果，進一步判斷每一對該上通及該下通橋臂中，在正常運作時導通之該上半橋臂及該下半橋臂之一運作狀態；以及由該開路檢測模組對不同之該複數組測試脈衝訊號間所判斷之該運作狀態進行比較，以進一步判斷各該等橋臂之該上半橋臂及該下半橋臂是否實際開路。
  14. 如請求項13所述之變流器電路開路檢測方法，更包含：由該開路檢測模組根據該電容模組之一跨壓值計算以產生該參考值。
  15. 如請求項13所述之變流器電路開路檢測方法，其中更包含：由該開路檢測模組分別記錄依各該複數組測試脈衝訊 號所判斷該運作狀態於複數故障開關表其中之一，其中該運作狀態包含一正常狀態、一開路故障狀態以及一潛在開路故障狀態。
  16. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，其中該等橋臂包含一第一橋臂、一第二橋臂以及一第三橋臂，其中該第一橋臂為該上通橋臂，該第二橋臂及該第三橋臂分別為該下通橋臂，該變流器電路開路檢測方法更包含：由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂及該第二橋臂間之一第一電壓差與該第一橋臂及該第三橋臂間之一第二電壓差；其中當該第一電壓差及該第二電壓差均與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂、該第二橋臂之該下半橋半橋臂以及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常狀態；當該第一電壓差與該參考值相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂及該第二橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該正常 狀態，該第二橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；以及當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該上半橋臂、該第二橋臂之該下半橋臂及該第三橋臂之該下半橋臂之該運作狀態為該潛在開路故障狀態。
  17. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，其中該等橋臂包含一第一橋臂、一第二橋臂以及一第三橋臂，其中該第一橋臂為該下通橋臂，該第二橋臂及該第三橋臂分別為該上通橋臂，該變流器電路開路檢測方法更包含：由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂及該第二橋臂間之一第一電壓差與該第一橋臂及該第三橋臂間之一第二電壓差；其中當該第一電壓差及該第二電壓差均與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂、該第二橋臂之該上半橋臂以及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態；當該第一電壓差與該參考值相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂及該第二橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態； 當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該正常狀態，該第二橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該開路故障狀態；以及當該第一電壓差與該參考值不相等且該第二電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷各該第一橋臂之該下半橋臂、該第二橋臂之該上半橋臂及該第三橋臂之該上半橋臂之該運作狀態為該潛在開路故障狀態。
  18. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，更包含：當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中為該開路故障狀態，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際開路；以及當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中為該開路故障狀態，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際開路。
  19. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，更包含：當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中均不為該開路故障狀態且於至少一該等故障開關表中為該正常狀態，該開路檢測模組判斷該上 半橋臂為實際正常；以及當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於任一該等故障開關表中均不為該開路故障狀態且於至少一該等故障開關表中為該正常狀態，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際正常。
  20. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，其中該變流器電路更包含一短路檢測模組，當其中一該等橋臂之該上半橋臂的該運作狀態，於所有該等故障開關表中為該潛在開路故障狀態時，該變流器電路開路檢測方法更包含：由該開路檢測模組發送一導通脈衝訊號至該上半橋臂及對應的該下半橋臂，俾使該短路檢測模組對該上半橋臂及該下半橋臂進行檢測；當該短路檢測模組檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際正常；以及當該短路檢測模組未檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該上半橋臂為實際開路。
  21. 如請求項15所述之變流器電路開路檢測方法，其中該變流器電路更包含一短路檢測模組，當其中一該等橋臂之該下半橋臂的該運作狀態，於所有該等故障開關表中為該潛在開路故障狀態時，該變流器電路開路檢測方法更 包含：由該開路檢測模組係發送一導通脈衝訊號至該下半橋臂及對應的該上半橋臂，俾使該短路檢測模組對該上半橋臂及該下半橋臂進行檢測；當該短路檢測模組檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際正常；以及當該短路檢測模組未檢測該上半橋臂及該下半橋臂為短路故障，該開路檢測模組判斷該下半橋臂為實際開路。
  22. 如請求項13所述之變流器電路開路檢測方法，其中當該上半橋半橋臂或該下半橋半橋臂為實際開路，係由該上半功率半導體開關或該下半功率半導體開關之開路造成。
  23. 一種變流器電路，包含：一電容模組，包含具有至少一第一電容之一電容上半橋臂以及具有至少一第二電容之一電容下半橋臂，其中該電容上半橋臂與該電容下半橋臂電性串聯於一電容中點；複數橋臂，各與該電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之一上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之一下半橋臂，其中該上半橋臂與該下半橋臂電性串聯於一中點；一電壓量測模組，用以電性連接於該等橋臂之該中點 與該電容中點，以量測該電容模組與該等橋臂其中之一間之一電壓差；以及一開路檢測模組，用以傳送複數組測試脈衝訊號至該等橋臂之該上半及該下半功率半導體開關，以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有該上半橋臂導通之一上通橋臂，或者以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有該下半橋臂導通之一下通橋臂；其中該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該電容模組與該上通橋臂間之該電壓差，或者該電容模組與該下通橋臂間之該電壓差，俾與一參考值比較產生一比較結果，進一步判斷該上通橋臂或該下通橋臂中，在正常運作時應導通之該上半橋臂或該下半橋臂之一運作狀態。
  24. 如請求項23所述之變流器電路，其中該等橋臂包含一第一橋臂，其中該第一橋臂為該上通橋臂，該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂與該電容模組間之該電壓差；其中當該電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該上半橋臂為一正常狀態；當該電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該上半橋臂為一開路狀態。
  25. 如請求項23所述之變流器電路，其中該等橋臂包含一第一橋臂，其中該第一橋臂為該下通橋臂，該開路檢測 模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂與該電容模組間之該電壓差；其中當該電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該下半橋臂為一正常狀態；當該電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該下半橋臂為一開路狀態。
  26. 一種變流器電路開路檢測方法，用以測試一變流器電路是否具有一開路狀態，其中該變流器電路包含一電容模組、複數個橋臂、一電壓量測模組與一開路檢測模組，該電容模組包含具有至少一第一電容之一電容上半橋臂以及具有至少一第二電容之一電容下半橋臂，其中該電容上半橋臂與該電容下半橋臂電性串聯於一電容中點；該等橋臂，各與該電容模組並聯，並各包含具有至少一上半功率半導體開關之一上半橋臂以及具有至少一下半功率半導體開關之一下半橋臂，其中該上半橋臂與該下半橋臂電性串聯於一中點；該變流器電路開路檢測方法包含：傳送複數組測試脈衝訊號至該等橋臂之該上半及該下半功率半導體開關，以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有該上半橋臂導通之一上通橋臂，或者以使該等橋臂其中之一成為在正常運作時僅有該下半橋臂導通之一下通橋臂；由電性連接於該電容中點與該等橋臂之該中點的電壓量測模組量測該電容模組與該等橋臂其中之一間之一電壓 差；以及由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該電容模組與該上通橋臂間之該電壓差，或者該電容模組與該下通橋臂間之該電壓差，俾與一參考值比較產生一比較結果，進一步判斷該上通橋臂或該下通橋臂中，在正常運作時應導通之該上半橋臂或該下半橋臂之一運作狀態。
  27. 如請求項26所述之變流器電路開路檢測方法，其中該等橋臂包含一第一橋臂，其中該第一橋臂為該上通橋臂，該變流器電路開路檢測方法更包含：由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂與該電容模組間之該電壓差；其中當該電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該上半橋臂為一正常狀態；以及當該電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該上半橋臂為一開路狀態。
  28. 如請求項26所述之變流器電路開路檢測方法，其中該等橋臂包含一第一橋臂，其中該第一橋臂為該下通橋臂，該變流器電路開路檢測方法更包含：由該開路檢測模組自該電壓量測模組擷取該第一橋臂與該電容模組間之該電壓差；其中當該電壓差與該參考值相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該下半橋臂為一正常狀態； 當該電壓差與該參考值不相等，該開路檢測模組判斷該第一橋臂之該下半橋臂為一開路狀態。
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