TWI782745B - 電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法 - Google Patents

電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法 Download PDF

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Abstract

有關實施方式的電力變換裝置，具備：截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出；逆變器，其係把截波器所輸出的直流電力變換成交流電力；複數個共振電容，其係被雙串聯連接到逆變器的直流輸入部；複數個高頻變壓器，其係一次繞線與逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力；複數個整流器，其係把從複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力；一個或是複數個電壓檢測器，其係檢測複數個整流器中任意一個輸出電壓；以及控制裝置，其係根據電壓檢測器的輸出，為了讓直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制截波器。

Description

電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法
本發明的實施方式係有關電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法。
在高壓的電壓系統供給電力到低壓的負載的情況下，不僅是電壓值的變換，變壓器(絕緣變壓器)所致之絕緣也有必要。在使用了絕緣變壓器的電力變換裝置中，把直流電力必變換成交流電力而輸入到絕緣變壓器的一次側，並以整流二次側的輸出的方式，再度變換成直流電力。越高頻化輸入到緣變壓器的交流電力，越可以小型化絕緣變壓器，越可以達成系統的小型化。 作為高頻絕緣方式的電力變換裝置的一個構成，具備：把從電源電路所供給的電力變換成期望的直流電力之截波器、把截波器的直流電力變換成高頻率的交流電力之逆變器、經由從逆變器所供給的高頻率的交流電流而被激磁之高頻變壓器(絕緣變壓器)、以及把高頻的交流電力變換成直流電力之整流器。而且，藉由適用使用了電路上的電容與電感所致之共振動作之共振電路，可以大幅減低逆變器的切換損失，可以達成逆變器的高頻切換。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2019-83658號專利公報
[本發明所欲解決之課題]
順便一說，根據電力變換裝置的系統，是有因為有額定電壓不同之複數個負載，而被要求有複數系統之不同的電壓的輸出的情況。 相對於此，設置多臺電力變換裝置的話，是有系統的大型化、高成本化之問題點。 而且，在用一臺電力變換裝置來控制複數系統的輸出電壓的情況下，是有控制系統的複雜化或是共振電路的電流遮斷所致之逆變器的損失增加或是產生突波電壓之虞。 本發明係有鑑於上述問題而為之創作，其目的在於提供一種，藉由以一臺對複數系統之不同的電壓做簡易的控制而可以輸出，而且，可以迴避逆變器的電流遮斷之高頻絕緣方式的電力變換裝置及電力變換裝置的控制方法。 [用以解決課題之手段]
有關實施方式的電力變換裝置，具備：截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出；逆變器，其係把截波器所輸出的直流電力變換成交流電力；複數個共振電容，其係被雙串聯連接到逆變器的直流輸入部；複數個高頻變壓器，其係一次繞線與逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力；複數個整流器，其係把從複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力；一個或是複數個電壓檢測器，其係檢測複數個整流器中任意一個輸出電壓；以及控制裝置，其係根據電壓檢測器的輸出，為了讓直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制截波器。
以下，有關實施方式，參閱圖面說明之。 [1]第1實施方式 圖1為有關第1實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。 為了確保一次側與二次側的絕緣，使用具備電磁結合之一對的繞線(線圈)之變壓器，來絕緣一次側與二次側之變壓器是廣為人知。 實施方式的電力變換系統100具備：具有變壓器之電力變換裝置1、以及電源裝置2。
順便一說，變壓器係激磁頻率越低越大型化。例如，在與商用電源的50Hz/60Hz的頻率對應之被設定了激磁頻率的變壓器方面，是為大型。在此，本實施方式的電力變換裝置1係經由使用高頻變壓器作為變壓器，絕緣一次側與二次側，而且實現小型化。
在此，詳細說明有關電力變換裝置1的構成。 電力變換裝置1具備：共振逆變器11、第1二極體整流器12、第2二極體整流器13、第1高頻變壓器21、第2高頻變壓器22、截波器31、電力變換裝置1的輸入系統的輸入端子TI、電力變換裝置1的第1輸出系統的輸出端子TO1、電力變換裝置1的第2輸出系統的輸出端子TO2、檢測輸出端子TO1的電壓之電壓檢測器51、以及被輸入電壓檢測器51的電壓檢測訊號DS51而控制共振逆變器11及截波器31之控制裝置41。
電力變換裝置1的輸入端子TI係與具有電源2A、變壓器2B及整流器2C之電源電路2相連接。 在此，在以二極體電橋構成整流器2C的情況下，輸入端子TI的電壓有變動的緣故，所以用截波器31把從電源電路2所輸入的電力變換成規定的電壓的直流電力而輸出到共振逆變器11，藉此，來抑制電壓變動。
共振逆變器11係使用從截波器31所供給的直流電力，把交流電力供給到第1高頻變壓器21及第2高頻變壓器22。共振逆變器11係例如構成作為共振方式單相半波橋逆變器。
共振逆變器11具備：濾波電容C1、第1切換電晶體S1、第2切換電晶體S2、第1共振電容RC1、第2共振電容RC2、第3共振電容RC3、以及第4共振電容RC4。
在第1切換電晶體S1與第2切換電晶體S2的中點，連接第1高頻變壓器21的一次繞線。同樣，在雙串聯的第1共振電容RC1與第2共振電容RC2的中點，連接第1高頻變壓器21的一次繞線。
接著，共振逆變器11係根據控制裝置41的控制，交互開關控制第1切換電晶體S1及第2切換電晶體S2，經此，供給交流電力到第1高頻變壓器21。
在第1切換電晶體S1與第2切換電晶體S2的中點，連接第2高頻變壓器22的一次繞線。同樣在雙串聯的第3共振電容RC3與第4共振電容RC4的中點，連接第2高頻變壓器22的一次繞線。
接著，共振逆變器11係根據控制裝置41的控制，交互開關控制切換電晶體S1及第2切換電晶體S2，經此，供給交流電力到第2高頻變壓器22。
以下的說明中，把共振逆變器11的第1切換電晶體S1側，作為共振逆變器11的上支路。而且，把共振逆變器11的第2切換電晶體S2側，作為共振逆變器11的下支路。
第1高頻變壓器21係構成作為絕緣變壓器，該絕緣變壓器具有：使磁通產生之一次側的繞線(一次繞線)、以及與一次繞線絕緣並且利用在一次繞線產生出的磁通而被激磁之二次側的繞線(二次繞線)。 在從共振逆變器11供給交流電流到該第1高頻變壓器21的一次繞線的情況下，在一次繞線產生磁通。在一次繞線產生出的磁通係在二次繞線產生感應電流。經此，第1高頻變壓器21係把與從一次側所輸入的交流電流相應的電力供給到二次側。
二極體整流器12乃是整流在第1高頻變壓器21的二次繞線產生出的電力之電路，於圖1中，具備：組合了複數個二極體之二極體電橋(橋式整流器)、以及濾波電容21。在此，濾波電容C21係進行在二極體整流器12整流好的直流電壓的平滑化。
而且，電抗器23係把在二極體整流器12整流好的直流電流予以平滑化。 濾波電容C22係把輸出端子TO1中的電壓予以安定化。
第2高頻變壓器22乃是一種絕緣變壓器，該絕緣變壓器具有：使磁通產生之一次側的繞線(一次繞線)、以及與一次繞線絕緣並且利用在一次繞線產生出的磁通而被激磁之二次側的繞線(二次繞線)。在從共振逆變器11供給交流電流到第2高頻變壓器22的一次繞線的情況下，在一次繞線產生磁通。在一次繞線產生出的磁通係在二次繞線產生感應電流。經此，第2高頻變壓器22係與從一次側所輸入的交流電流相應，把電力供給到二次側。
二極體整流器13乃是整流在第2高頻變壓器22的二次繞線產生出的電力之電路，例如，具備：組合了複數個二極體之二極體電橋(橋式整流器)、以及濾波電容C31。在此，濾波電容C31係把在二極體整流器13整流好的直流電壓予以平滑化。
而且，電抗器24係把在二極體整流器13整流好的直流電流予以平滑化。 濾波電容C32係把輸出端子TO2的電壓予以安定化。 從輸出端子TO1及輸出端子TO2分別輸出的直流電力係把電力直接供給到直流負載，或者是，藉由未圖示的逆變器等的變換器來把電壓變換而供給電力到負載。
該情況下，電壓檢測器51係檢測輸出端子TO1的輸出電壓值，並作為電壓檢測訊號DS51輸入到控制裝置41。
經此，控制裝置41係根據電壓檢測訊號DS51，控制共振逆變器11及截波器31。 該情況下，控制裝置41係構成作為例如產生脈衝訊號之邏輯電路。或者是，控制裝置41也可以採用以下的構成，係具備：執行演算處理的演算元件(電腦)之微處理器、以及記憶在程式及程式所用的資料等之記憶體，經由微處理器執行程式，來產生脈衝訊號。
控制裝置41係為了讓電力變換裝置1的輸出端子TO1的輸出電壓成為規定的電壓值，而控制截波器31的流通率。而且，本實施方式中，控制裝置41係讓共振逆變器11的上支路與下支路的流通率亦即各支路的導通期間為恆定而進行控制。
該情況下，輸出端子TO2的輸出電壓不為恆定而多少有變動，但是，在逆變器等的變換器連接到輸出端子TO2之系統下，輸出電壓的電壓變動在可控制範圍內的話就沒有問題。
以上的說明乃是電力變換裝置1的輸出為雙系統的情況，但是，更進一步，與第1共振電容RC1及第2共振電容RC2同樣，經由設置與濾波電容C1並聯、串聯連接之一對的共振電容、以及高頻變壓器的方式來成為三系統以上的情況也可以是同樣的構成。
接著，說明第1實施方式的動作。 圖2為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的上支路的導通期間的電流路徑的說明圖。
如圖2表示，第1共振電容RC1、第2共振電容RC2、濾波電容C1、共振逆變器11的第1切換電晶體S1(上支路)、第1高頻變壓器21及第1二極體整流器12形成共振電路。
此時，對流動到第1高頻變壓器21的共振電流的共振頻率有貢獻的電路常數，係第1共振電容RC1及第2共振電容RC2的電容、以及第1高頻變壓器21的漏電感及電流路徑的導體電感成為支配性。
同樣，第3共振電容RC3及第4共振電容RC4、濾波電容C1、共振逆變器11的第1切換電晶體S1(上支路)、第2高頻變壓器22、第2二極體整流器13形成共振電路。
此時，對流動到第2高頻變壓器22的共振電流的共振頻率有貢獻的電路常數，係第3共振電容RC3及第4共振電容RC4的電容、以及第2高頻變壓器22的漏電感及電流路徑的導體電感成為支配性。
圖3為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的下支路的導通期間的電流路徑的說明圖。
第1共振電容RC1及第2共振電容RC2、濾波電容C1、共振逆變器11的第2切換電晶體S2(下支路)、第1高頻變壓器21、第1二極體整流器12形成共振電路。
此時，對流動到第1高頻變壓器21的共振電流的共振頻率有貢獻的電路常數，係第1共振電容RC1及第2共振電容RC2的電容、以及第1高頻變壓器21的漏電感及電流路徑的導體電感成為支配性。
同樣，第3共振電容RC3及第4共振電容RC4、濾波電容C1、共振逆變器11的第2切換電晶體S2(下支路)、第2高頻變壓器22、第2二極體整流器13形成共振電路。
此時，對流動到第2高頻變壓器22的共振電流的共振頻率有貢獻的電路常數，係第3共振電容RC3及第4共振電容RC4的電容、以及第2高頻變壓器22的漏電感及電流路徑的導體電感成為支配性。
如圖2及圖3所示，在電流路徑，存在有二極體整流器12、13。為此，共振電流的極性反轉的話二極體極性為相反的緣故，共振電流降為0的話共振電流不流動。
而且，流動到第1高頻變壓器21的共振電流與流動到第2高頻變壓器22的共振電流，係僅在共振逆變器11與共振逆變器11的濾波電容C1之電流路徑重疊，但是，對共振頻率有貢獻的共振電容與高頻變壓器是分離的。 為此，共振動作的相互干涉可以忽略，共振電流的導通期間係分別視為恆定。
圖4為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的上支路及下支路導通期間的電流波形的說明圖。 以下的說明中，在第1高頻變壓器21的一次繞線流動的共振電流這一方比起在第2高頻變壓器22的一次繞線流動的共振電流，其導通期間更長。
在此，共振逆變器11的輸出電流係成為在第1高頻變壓器21的一次繞線流動的共振電流與在第2高頻變壓器22的一次繞線流動的共振電流之和。
從而，共振逆變器11的輸出電流的導通期間，係以在導通期間長的第1高頻變壓器21的一次繞線流動的共振電流來決定。
為此，若是讓共振逆變器11的第1切換電晶體S1(上支路)的導通期間及第2切換電晶體S2(下支路)的導通期間，比在變壓器流動之全部的共振電流的導通期間還長，則不會產生在共振逆變器11的電流遮斷。
而且，把共振逆變器11的第1切換電晶體S1(上支路)的導通期間及第2切換電晶體S2(下支路)的導通期間，固定在與共振電流的導通期間相近的值。 經此，共振電流的RMS值減低，可以減低電路的損失。 尚且，固定共振逆變器11的導通期間的話則無法用在控制的緣故，如前述般，為了在截波器31讓輸出端子TO1的輸出電壓成為規定的電壓值而控制流通率。
在此，說明有關習知的截波器控制。 圖5為習知的截波器的控制的說明圖。 圖5中，為了容易理解，賦予與第1實施方式同樣的元件符號。 習知的截波器控制中，把電壓指令值與電壓檢測器51所輸出的電壓檢測訊號DS51的值之差值，輸入到進行比例積分控制之PI控制部61，把其演算結果輸入到三角波比較62，藉此，得到截波器31的閘極訊號GS。
順便一說，在因為控制裝置41的性能的限制等而無法增大PI控制部的增益的情況下，輸出端子TO1的平均電壓可以為恆定，但是，週期性變動的漣波電壓無法抑制，是有超過電壓變動的規範值之虞。
圖6為有關第1實施方式的電力變換裝置的各部的電壓的說明圖。例如，在輸出端子TO2連接單相逆變器，而輸出50Hz或是60Hz的單相交流電壓之情況下，如圖6表示，交流電力產生以輸出交流電壓的2倍的頻率也就是100Hz或是120Hz進行脈動之電力脈動。
在該電力脈動的影響下，輸出端子TO2的輸出電壓VTO2也有產生100Hz或是120Hz的漣波電壓之可能性。而且，電力脈動係也在電力供給源也就是共振逆變器11的濾波電容C1的電壓VC1產生漣波電壓，其結果，也在輸出端子TO1的輸出電壓VTO1產生漣波電壓。 在此，本第1實施方式中，抑制漣波電壓的產生。
圖7為說明有關抑制漣波電壓的產生的第1實施方式之電力變換裝置的截波器的控制之圖。 漣波電壓抽出部63，係抽出在與用電壓檢測器51檢測出的輸出端子TO1的電壓相當的電壓檢測訊號DS51所包含之確定的漣波電壓頻率帶的漣波電壓。
該情況下，作為漣波電壓的抽出的方法，舉例有使用帶通濾波器或FFT等。 接著，漣波電壓抑制控制部64係把已被抽出的漣波電壓值作為輸入，為了減低漣波電壓而演算出漣波電壓頻率帶的輸出值，並輸出到加法器65，加到PI控制61的輸出值。
其結果，被輸入到三角波比較部62之實效的電壓指令值，係成為抑制漣波電壓的影響之值。 因此，本第1實施方式中，從三角波比較部62輸出的截波器31的閘極訊號GS，係成為抑制因電力脈動所致之漣波電壓的產生之訊號。 如以上的說明般，根據本第1實施方式，可以一邊抑制輸出端子TO2的電壓VTO2、濾波電容C1的電壓VC1及輸出端子TO1的輸出電壓VTO1的漣波電壓一邊進行電力變換。
[2]第2實施方式 接著，說明有關第2實施方式。 圖8為有關第2實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。 圖8中，在與圖1的第1實施方式同樣的部分，賦予相同的元件符號。 本第2實施方式中與第1實施方式不同之點，乃是設置有檢測輸出端子TO2的電壓VTO2而輸出電壓檢測訊號DS52之電壓檢測器52這一點。
圖9為有關第2實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 第1實施方式中，如同經由圖6所說明的，在輸出端子TO2也有產生漣波電壓之虞。為此，本第2實施方式中，作為漣波電壓抽出部63的輸入值，使用電壓檢測器52所輸出的電壓檢測訊號DS52。
漣波電壓抽出部63，係抽出在與用電壓檢測器52檢測出的輸出端子TO2的輸出電壓VTO2相當的電壓檢測訊號DS52所包含之確定的漣波電壓頻率帶的漣波電壓。
接著，漣波電壓抑制控制部64係把已被抽出的漣波電壓值作為輸入，為了減低漣波電壓而演算出漣波電壓頻率帶的輸出值，並輸出到加法器65，加到PI控制61的輸出值。
其結果，被輸入到三角波比較部62之實效的電壓指令值，係成為抑制在第2輸出端子TO2顯現的漣波電壓的影響之值。
因此，根據本第2實施方式，除了第1實施方式的效果，從三角波比較部62輸出的截波器31的閘極訊號GS，係可以更確實抑制在第2輸出端子TO2的輸出電壓VTO2顯現的漣波電壓的影響。
[3]第3實施方式 接著，說明有關第3實施方式。 圖10為有關第3實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。圖10中，在與圖1的第1實施方式同樣的部分，賦予相同的元件符號。 本第3實施方式中與第1實施方式不同之點，乃是追加了檢測共振逆變器11的濾波電容C1的電壓而輸出電壓檢測訊號DS53之電壓檢測器53這一點。
圖11為有關第3實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 第1實施方式中，如同經由圖6所說明的，在共振逆變器11的濾波電容C1也有產生漣波電壓之虞。
為此，本第3實施方式中，作為漣波電壓抽出部63的輸入值，使用電壓檢測器53所輸出的電壓檢測訊號DS53。 漣波電壓抽出部63，係抽出在與用電壓檢測器53檢測出的共振逆變器11的濾波電容C1的輸出電壓VC1相當的電壓檢測訊號DS53所包含之確定的漣波電壓頻率帶的漣波電壓。
接著，漣波電壓抑制控制部64係把已被抽出的漣波電壓值作為輸入，為了減低漣波電壓而演算出漣波電壓頻率帶的輸出值，並輸出到加法器65，加到PI控制61的輸出值。
其結果，被輸入到三角波比較部62之實效的電壓指令值，係成為抑制在共振逆變器11的濾波電容C1的輸出電壓VC1顯現的漣波電壓的影響之值。
因此，根據本第3實施方式，除了第1實施方式的效果，從三角波比較部62輸出的截波器31的閘極訊號GS，係可以更確實抑制在共振逆變器11的濾波電容C1的輸出電壓VC1顯現的漣波電壓的影響。
[4]第4實施方式 圖12為有關第4實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 圖12為有關第4實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。圖12中，在與圖1的第1實施方式同樣的部分，賦予相同的元件符號。
本第4實施方式中與第1實施方式不同之點，乃是追加了檢測第2電抗器24的電流而輸出電流檢測訊號DS54之電流檢測器54這一點。
圖13為有關第4實施方式的電力變換裝置的截波器的控制的說明圖。 順便一說，與漣波電壓同樣，也在電抗器24的電流產生漣波電流，但是，作為對直流值之比例，係比起漣波電壓，漣波電流這一方為更大。而且，減低漣波電壓也因為電力脈動而產生漣波電流。
在此，本第4實施方式中，漣波電壓抽出部63，係抽出在與用電壓檢測器51檢測出的輸出端子TO1的電壓相當的電壓檢測訊號DS51所包含之確定的漣波電壓頻率帶的漣波電壓作為漣波電壓抑制控制64的第1輸入值。
更進一步，根據電流檢測器54所輸出的電流檢測訊號DS54，用漣波電流抽出部65抽出漣波電流作為漣波電壓抑制控制64的第2輸入值。 這些的結果，漣波電壓抑制控制部64係把已被抽出的漣波電壓值作為第1輸入，把已被抽出的漣波電流值作為第2輸入，為了減低漣波電壓而演算出漣波電壓頻率帶的輸出值，並輸出到加法器65，加到PI控制61的輸出值。
其結果，被輸入到三角波比較部62之實效的電壓指令值，係也考慮到漣波電流，藉此，以高精度抑制在輸出端子TO2的電壓VTO2、濾波電容C1的電壓VC1及輸出端子TO1的輸出電壓VTO1顯現的漣波電壓的影響。 因此，根據本第4實施方式，除了第1實施方式的效果，從三角波比較部62輸出的截波器31的閘極訊號GS，係成為考慮了漣波電流的影響之訊號，可以更確實抑制漣波電壓的產生。
以上，說明了本發明的實施方式，但是該實施方式是作為例子進行了提示，並無意圖限定發明的範圍。這些新穎的實施方式，係可以以其他各式各樣的型態來實施，在不逸脫發明的要旨的範圍內，可以進行種種的省略，置換，變更。這些實施方式或其變形，係被包含在發明的範圍或要旨之同時，亦被包含在記載在申請專利範圍的發明與其均等之範圍。
例如也可以是一種電力變換裝置的控制方法，乃是在該電力變換裝置所執行的控制方法，該電力變換裝置具備：截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出；逆變器，其係把前述截波器所輸出的直流電力變換成交流電力；複數個共振電容，其係被雙串聯連接到前述逆變器的直流輸入部；複數個高頻變壓器，其係一次繞線與前述逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力；以及複數個整流器，其係把從前述複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力；其中，該控制方法具備以下過程：檢測前述複數個整流器中任意一個輸出電壓之過程；以及根據前述電壓檢測的結果，為了讓前述直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制前述截波器之過程。
而且，也可以是一種用於經由電腦控制電力變換裝置的程式，該電力變換裝置具備：截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出；逆變器，其係把前述截波器所輸出的直流電力變換成交流電力；複數個共振電容，其係被雙串聯連接到前述逆變器的直流輸入部；複數個高頻變壓器，其係一次繞線與前述逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力；以及複數個整流器，其係把從前述複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力；其中，該程式使電腦發揮以下功能：檢測前述複數個整流器中任意一個輸出電壓之手段；以及根據電壓檢測的結果，為了讓直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制截波器之手段。
100:電力變換系統 1:電力變換裝置 2:電源電路 11:共振逆變器 12:第1二極體整流器 13:第2二極體整流器 21:第1高頻變壓器 22:第2高頻變壓器 23:第1電抗器 24:第2電抗器 31:截波器 41:控制裝置 51~53:電壓檢測器 54:電流檢測器 61:PI控制部 62:三角波比較部 63:漣波電壓抽出部 64:漣波電壓抑制控制部 65:漣波電流抽出部 C1,C21,C22,C31,C32:濾波電容 RC1~RC4:第1共振電容~第4共振電容 S1:第1切換電晶體(上支路) S2:第2切換電晶體(下支路) TI:輸入端子 TO1,TO2:輸出端子
[圖1]圖1為有關第1實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。 [圖2]圖2為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的上支路的導通期間的電流路徑的說明圖。 [圖3]圖3為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的下支路的導通期間的電流路徑的說明圖。 [圖4]圖4為有關第1實施方式的電力變換裝置的共振逆變器的上支路及下支路導通期間的電流波形的說明圖。 [圖5]圖5為習知的截波器的控制的說明圖。 [圖6]圖6為有關第1實施方式的電力變換裝置的各部的電壓的說明圖。 [圖7]圖7為說明有關抑制漣波電壓的產生的第1實施方式之電力變換裝置的截波器的控制之圖。 [圖8]圖8為有關第2實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。 [圖9]圖9為有關第2實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 [圖10]圖10為有關第3實施方式的電力變換裝置的概要構成說明圖。 [圖11]圖11為有關第3實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 [圖12]圖12為有關第4實施方式的電力變換裝置的截波器控制的說明圖。 [圖13]圖13為有關第4實施方式的電力變換裝置的截波器的控制的說明圖。
1:電力變換裝置 2:電源電路 2A:電源 2B:變壓器 2C:整流器 11:共振逆變器 12:第1二極體整流器 13:第2二極體整流器 21:第1高頻變壓器 22:第2高頻變壓器 23:第1電抗器 24:第2電抗器 31:截波器 41:控制裝置 51:電壓檢測器 100:電力變換系統 C1,C21,C22,C31,C32:濾波電容 RC1~RC4:第1共振電容~第4共振電容 S1:第1切換電晶體(上支路) S2:第2切換電晶體(下支路) TI:輸入端子 TO1,TO2:輸出端子

Claims (6)

  1. 一種電力變換裝置，具備： 截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出； 逆變器，其係把前述截波器所輸出的直流電力變換成交流電力； 複數個共振電容，其係被雙串聯連接到前述逆變器的直流輸入部； 複數個高頻變壓器，其係一次繞線與前述逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力； 複數個整流器，其係把從前述複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力； 一個或是複數個電壓檢測器，其係檢測前述複數個整流器中任意一個輸出電壓；以及 控制裝置，其係根據前述電壓檢測器的輸出，為了讓前述直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制前述截波器。
  2. 如請求項1的電力變換裝置，其中， 把構成前述逆變器之切換器導通的期間，決定為比流動到前述複數個高頻變壓器的一次繞線之共振電流的導通期間還長的固定值。
  3. 如請求項1或是請求項2的電力變換裝置，其中， 前述控制裝置係根據前述電壓檢測器的檢測值，抽出確定的頻率帶的漣波電壓，為了減低前述直流電力的輸出電壓所包含的前述漣波電壓而控制前述截波器。
  4. 如請求項1或是請求項2的電力變換裝置，其中，還具備： 複數個電壓檢測器，其係分別檢測前述複數個整流器中，複數個整流器的輸出電壓； 前述控制裝置係根據複數個前述電壓檢測器的檢測值，分別抽出確定的頻率帶的漣波電壓，為了減低前述直流電力的輸出電壓所包含的前述漣波電壓而控制前述截波器。
  5. 如請求項1或是請求項2的電力變換裝置，其中，更具備： 電流檢測器，其係檢測在前述直流電力的輸出電流所包含的漣波電流； 前述控制裝置係根據經由前述電流檢測器所檢測出的漣波電流，抽出確定的頻率帶的漣波電流，為了減低在前述直流電力的輸出電壓所包含的漣波電壓而控制前述截波器。
  6. 一種電力變換裝置的控制方法，乃是在該電力變換裝置所執行的控制方法，該電力變換裝置具備：截波器，其係把來自電源的電力變換成直流電力並輸出；逆變器，其係把前述截波器所輸出的直流電力變換成交流電力；複數個共振電容，其係被雙串聯連接到前述逆變器的直流輸入部；複數個高頻變壓器，其係一次繞線與前述逆變器被連接到前述複數個共振電容的中點並變換前述逆變器的交流電力；以及複數個整流器，其係把從前述複數個高頻變壓器的二次繞線所供給的交流電力變換成直流電力；其中，該電力變換裝置的控制方法具備以下過程： 檢測前述複數個整流器中任意一個的輸出電壓之過程；以及 根據前述輸出電壓的檢測的結果，為了讓前述直流電力的輸出電壓成為規定的電壓值而控制前述截波器之過程。
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