功率轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使交流電源的電壓發(fā)生變動也能向負載提供恒定電壓的功率轉(zhuǎn)換裝置。該功率轉(zhuǎn)換裝置具備功率轉(zhuǎn)換電路，其包括：逆變器電路(4)，該逆變器電路(4)由開關(guān)元件(Q1)和開關(guān)元件(Q2)串聯(lián)連接而構(gòu)成，且連接在由直流電源(Psp)和直流電源(Psn)串聯(lián)連接而成的直流電源串聯(lián)電路(30)的兩端；交流輸出端子(U)，該交流輸出端子(U)連接至開關(guān)元件(Q1)與開關(guān)元件(Q2)的連接點；交流輸出端子(V)，該交流輸出端子(V)連接至直流電源(Psp)與直流電源(Psn)的連接點；以及雙向開關(guān)元件(S1)，該雙向開關(guān)元件(S1)的一端連接至交流輸出端子(U)，另一端連接至交流電源(1)的端子(R)。
【專利說明】功率轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用交流電源和直流電源的電壓來產(chǎn)生規(guī)定的交流電壓的功率轉(zhuǎn)換裝 置。更詳細而言，本發(fā)明涉及即使交流電源的電壓發(fā)生變動或者交流電源發(fā)生停電也能向 負載提供穩(wěn)定的電壓的瞬時電壓下降補償裝置及不間斷供電電源裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 圖10是用于說明專利文獻1所公開的常時逆變器供電方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的圖。 該功率轉(zhuǎn)換裝置將交流電源的電壓暫時轉(zhuǎn)換成直流電壓，并再次將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電 壓來提供給負載。
[0003] 圖中，1為單相交流電源，2為電容器，3為整流器電路，4為逆變器電路，5為濾波電 路，6為負載。 交流電源1的一端與整流器電路3的交流輸入端子相連接。
[0004] 整流器電路3的交流輸入端子與交流電源1的一端相連接。在整流器電路3內(nèi)， 電抗器L的一端與交流輸入端子相連接。電抗器L的另一端連接至由開關(guān)元件Qp、Qn串聯(lián) 連接構(gòu)成的開關(guān)元件串聯(lián)電路的連接中點。開關(guān)元件串聯(lián)電路的兩端連接有由電容器Cp、 Cn串聯(lián)連接構(gòu)成的電容器串聯(lián)電路。電容器串聯(lián)電路的連接中點與交流電源1的另一端相 連接。整流器電路3使開關(guān)元件Qp、Qn導通或斷開來對交流電源1的電壓進行整流，并將 電容器Cp、Cn充電至規(guī)定電壓。分別被充電至規(guī)定電壓的電容器Cp、Cn形成直流電源。
[0005] 電容器2連接在整流器電路3的交流輸入端子與電容器串聯(lián)電路的連接中點之 間。 逆變器電路4由串聯(lián)連接的開關(guān)元件Q1、Q2構(gòu)成。逆變器電路4與整流器電路3的直 流輸出端子相連接。逆變器電路4使開關(guān)元件Ql、Q2導通或斷開，將由電容器Cp、Cn構(gòu)成 的直流電源的電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓。
[0006] 濾波電路5由電抗器Lfl與電容器Cfl串聯(lián)連接而構(gòu)成。濾波電路5的一端連接 至開關(guān)元件Ql、Q2的連接中點。濾波電路5的另一端連接至電容器串聯(lián)電路的連接中點。 濾波電路5從逆變器電路4輸出的交流電壓中去除高頻分量。
[0007] 負載6的一端連接至電抗器Lfl與電容器Cfl的連接點。負載6的另一端與交流 電源1的另一端相連接。從逆變器電路4輸出的交流電壓經(jīng)由濾波電路5提供給負載6。
[0008] 圖11是用于說明專利文獻2所公開的不間斷工業(yè)供電方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的圖。 圖中，在交流電源1與負載之間串聯(lián)連接有開關(guān)7和變壓器8的二次繞組。整流器電 路3、逆變器電路4、濾波電路5以及電容器2各個之間的連接關(guān)系都與圖10的實施方式相 同。并且，整流器電路3的交流輸入端子與變壓器8的一次繞組的一端相連接。電容器串 聯(lián)電路的連接中點與交流電源1的另一端相連接，并且與變壓器8的一次繞組的另一端相 連接。此外，電抗器Lfl與電容器Cfl的連接點與負載6的一端相連接。
[0009] 該功率轉(zhuǎn)換裝置在正常情況下將交流電源的電壓提供給負載。當交流電源1的電 壓下降時，整流器電路3使開關(guān)元件Qp、Qn導通或斷開，根據(jù)充電至電容器串聯(lián)電路的直流 電壓來產(chǎn)生用于補償下降電壓的補償電壓。該補償電壓經(jīng)由變壓器8而疊加于交流電源1 的電壓。然后，將在交流電源1的電壓上疊加了補償電壓后的電壓提供給負載6。這種情況 下，電容器串聯(lián)電路的充電由逆變器電路4來進行。
[0010] 另外，當交流電源1發(fā)生停電時，開關(guān)7被斷開。然后，逆變器電路4使開關(guān)元件 Q1、Q2導通或斷開，將電容器串聯(lián)電路的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并提供給負載6。 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本專利特開平7 - 337036號公報 專利文獻2 :日本專利特開平11 一 178216號公報


【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0012] 然而，在圖10所示的功率轉(zhuǎn)換裝置中，在交流電源1向負載6提供交流電壓之前， 需要利用整流器電路3進行交流-直流電壓轉(zhuǎn)換、以及利用逆變器電路4進行直流-交流 電壓轉(zhuǎn)換。并且，流過功率轉(zhuǎn)換裝置的電流至少要通過整流器電路3和逆變器電路4各自 的開關(guān)元件各一次。即，流過功率轉(zhuǎn)換裝置的電流最少要通過開關(guān)元件2次以上。因此，在 整流器電路3與逆變器電路4中分別會隨著開關(guān)元件的通電而產(chǎn)生導通損耗。
[0013] 另外，整流器電路3和逆變器電路4的開關(guān)元件Q1?Q4基于由電容器Cp、Cn構(gòu) 成的直流電源的電壓而進行導通或斷開動作。因此，各個元件在導通或斷開時會產(chǎn)生開關(guān) 損耗。
[0014] 因而，專利文獻1所公開的技術(shù)中，由開關(guān)元件的導通損耗及開關(guān)損耗構(gòu)成的功 耗會變大。如果開關(guān)元件的功耗較大，則會導致功率轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換效率降低的問題。
[0015] 而在圖11所示的功率轉(zhuǎn)換裝置中，為了補償交流電壓1的電壓下降，需要設(shè)置變 壓器8。變壓器8需要在工頻下起到作用，因此尺寸很大。而且，在圖11所示的功率轉(zhuǎn)換 裝置中，當交流電源1發(fā)生停電時，為了向負載6提供規(guī)定的交流電壓，必須對整流器電路 3和逆變器電路4的動作進行切換。
[0016] 因而，專利文獻2所公開的技術(shù)中，需要使用大型的工業(yè)變壓器，從而具有導致功 率轉(zhuǎn)換裝置的尺寸變大的問題。此外，由于對整流器電路3與逆變器電路4的動作進行切 換，因此存在交流輸出電壓產(chǎn)生干擾的問題。
[0017] 本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而完成的。即，本發(fā)明的目的在于提 供一種在交流電源的電壓下降時及交流電源停電時也能輸出交流輸出電壓而不會產(chǎn)生干 擾的功率轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明的目的還在于提供一種能夠降低功耗的功率轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明 的目的還在于提供一種在進行電壓補償動作時不需要使用工頻變壓器的功率轉(zhuǎn)換裝置。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0018] 用于達到上述目的的第一解決單元適用于基于交流輸出電壓指令輸出交流電壓 的功率轉(zhuǎn)換裝置。該功率轉(zhuǎn)換裝置包括：單相交流電源，該單相交流電源具有第一交流端子 和第二交流端子；以及直流電源串聯(lián)電路，該直流電源串聯(lián)電路由第一直流電源和第二直 流電源串聯(lián)連接而構(gòu)成，且第一直流電源與第二直流電源的連接點即中性點端子與所述第 二交流端子相連接。該功率轉(zhuǎn)換裝置還包括：開關(guān)元件串聯(lián)電路，該開關(guān)元件串聯(lián)電路由與 直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)端子相連接的正側(cè)開關(guān)元件、和與直流電源串聯(lián)電路的負側(cè)端子 相連接的負側(cè)開關(guān)元件串聯(lián)連接而構(gòu)成；第一交流輸出端子，該第一交流輸出端子連接至 正側(cè)開關(guān)元件與負側(cè)開關(guān)元件的連接點；第二交流輸出端子，該第二交流輸出端子連接至 中性點端子；以及雙向開關(guān)元件，該雙向開關(guān)元件的一端與第一交流輸出端子相連接，另一 端與交流電源的第一交流端子相連接。此外，該功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，以預先設(shè)定的時 間寬度將交流輸出電壓指令的一個周期分割為多個控制期間，在各個控制期間中，將從直 流電源串聯(lián)電路的正側(cè)電壓、直流電源串聯(lián)電路的負側(cè)電壓、交流電源的電壓這三個電平 的電壓中選出的一個電平的電壓設(shè)為第一電壓，將從所述三個電平的電壓中選出的另一個 電平的電壓設(shè)為第二電壓。而且，該功率轉(zhuǎn)換裝置的特征還在于，在各個控制期間中，按照 各個規(guī)定的時間寬度以互補的方式將第一電壓和第二電壓輸出至第一交流輸出端子。
[0019] 適用第一技術(shù)方案的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，第一電壓和第二電壓是基于交流 輸出電壓指令和交流電源的電壓而選擇的電壓。
[0020] 第二技術(shù)方案適用于基于交流輸出電壓指令輸出交流電壓的功率轉(zhuǎn)換裝置。該功 率轉(zhuǎn)換裝置包括：單相交流電源，該單相交流電源具有第一交流端子和第二交流端子；以 及直流電源串聯(lián)電路，該直流電源串聯(lián)電路由第一直流電源和第二直流電源串聯(lián)連接而構(gòu) 成，且第一直流電源與第二直流電源的連接點即中性點端子與第二交流端子相連接。該功 率轉(zhuǎn)換裝置還包括：開關(guān)元件串聯(lián)電路，該開關(guān)元件串聯(lián)電路由與直流電源串聯(lián)電路的正 側(cè)端子相連接的正側(cè)開關(guān)元件、和與直流電源串聯(lián)電路的負側(cè)端子相連接的負側(cè)開關(guān)元件 串聯(lián)連接而構(gòu)成；第一交流輸出端子，該第一交流輸出端子連接至正側(cè)開關(guān)元件與負側(cè)開 關(guān)元件的連接點；第二交流輸出端子，該第二交流輸出端子連接至中性點端子；以及雙向 開關(guān)元件，該雙向開關(guān)元件的一端與第一交流輸出端子相連接，另一端與交流電源的第一 交流端子相連接。此外，該功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，以預先設(shè)定的時間寬度將所述交流輸 出電壓指令的一個周期分割為多個控制期間，在各個控制期間中，在交流輸出電壓指令為 交流電源的電壓以下時，將直流電源串聯(lián)電路的負電壓選為第一電壓，將交流電源的電壓 選為第二電壓。而且，該功率轉(zhuǎn)換裝置的特征還在于，在交流輸出電壓指令大于交流電源的 電壓時，將直流電源串聯(lián)電路的正電壓選為第一電壓，將交流電源的電壓選為第二電壓。該 功率轉(zhuǎn)換裝置的特征還在于，按照各個規(guī)定的時間寬度以互補的方式將第一電壓和第二電 壓輸出至第一交流輸出端子。
[0021] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，第一電 壓的輸出時間基于交流輸出電壓指令、第一電壓、及第二電壓而定。該功率轉(zhuǎn)換裝置的特 征在于，第二電壓的輸出時間是從各控制期間的時間減去第一電壓的輸出時間后得到的時 間。
[0022] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，第一電 壓的輸出時間是與交流輸出電壓指令和第二電壓之間的電壓差除以第一電壓和第二電壓 之間的電壓差而得到的值相對應的時間。該功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，第二電壓的輸出時 間是從各控制期間的時間減去第一電壓的輸出時間后得到的時間。
[0023] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在各控 制期間內(nèi)輸出的交流電壓的平均值與該控制期間內(nèi)的交流輸出電壓指令的平均值相等。
[0024] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，其交流 輸出電壓指令與交流電源的電壓同步。
[0025] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，其交流 輸出電壓指令與交流電源的電壓不同步。
[0026] 適用第一技術(shù)方案或第二技術(shù)方案的任一種的功率轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在交流 電源的電壓與交流輸出電壓指令的偏差在預先設(shè)定的范圍內(nèi)的控制期間中，將交流電源的 電壓輸出至第一交流輸出端子，而無關(guān)乎交流輸出電壓指令與交流電源的電壓之間的大小 關(guān)系。 發(fā)明效果
[0027] 適用本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置能夠輸出從直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)電壓、直流電源 串聯(lián)電路的負側(cè)電壓、交流電源的電壓這3個電平的電壓中選擇出的一個電平的電壓。而 且，在輸出交流電源的電壓時，電流僅通過雙向開關(guān)元件即可。另外，適用本發(fā)明的功率轉(zhuǎn) 換裝置能夠減小施加于開關(guān)元件及雙向開關(guān)元件的電壓。
[0028] 因此，適用本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置能夠減小開關(guān)元件及雙向開關(guān)元件所產(chǎn)生的功 耗。 適用本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置在將交流輸出電壓指令的周期分割成多個控制期間而得 至IJ的各個控制期間中，通過將直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)電壓與負側(cè)電壓中的與交流輸出電 壓指令最接近的電壓設(shè)為第一電壓，將交流電源的電壓設(shè)為第二電壓，并分別以規(guī)定時間 輸出上述第一電壓和第二電壓，從而能產(chǎn)生所期望的交流電壓。
[0029] 因此，適用本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置即使不使用工頻變壓器，也能輸出對電源電壓 的變動進行了補償?shù)慕涣麟妷骸?br>
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式1的圖。 圖2是用于說明雙向開關(guān)元件的實施方式的圖。 圖3是用于說明控制電路的動作的框圖。 圖4是用于說明區(qū)域判定、與脈寬指令α及元件選擇之間的關(guān)系的圖。 圖5是用于說明區(qū)域1中的交流輸出電壓的圖。 圖6是用于說明區(qū)域2中的交流輸出電壓的圖。 圖7是用于說明區(qū)域判定、與脈寬指令α及元件選擇之間的另一種關(guān)系的圖。 圖8是用于說明區(qū)域3中的交流輸出電壓的圖。 圖9是用于說明本發(fā)明的實施方式2的圖。 圖10是用于說明現(xiàn)有技術(shù)所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的圖。 圖11是用于說明現(xiàn)有技術(shù)所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面，參照圖1?圖9來具體說明本發(fā)明所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的實施方式。圖 1?圖9中所示的功率轉(zhuǎn)換裝置適用于瞬時電壓下降補償裝置或不間斷供電電源裝置等、 即使交流電源的電壓發(fā)生變動或者交流電源發(fā)生停電，也能向負載提供穩(wěn)定的電壓的裝 置。
[0032] 圖1是用于說明本發(fā)明所涉及的功率轉(zhuǎn)換裝置的實施方式1的圖。本實施方式的 功率轉(zhuǎn)換裝置利用交流電源的電壓和將2個直流電源串聯(lián)連接構(gòu)成的直流電源串聯(lián)電路 的電壓，產(chǎn)生3個電平的電壓。
[0033] 圖中，標號1為交流電源，標號2為電容器，標號30為直流電源串聯(lián)電路，標號4 為逆變器電路，標號5為濾波電路，標號6為負載，標號100為雙向開關(guān)電路，標號200為控 制電路。
[0034] 交流電源1是具有端子R和端子S的單相交流電源。交流電源1的端子R與端子 S之間連接有電容器2。 直流電源串聯(lián)電路30是由直流電源Psp和直流電源Psn串聯(lián)連接而成的直流電源。直 流電源Psp是正側(cè)的直流電源。直流電源Psp的一端是輸出正極性電壓的正側(cè)端子P。直 流電源Psn是負側(cè)的直流電源。直流電源Psn的一端是輸出負極性電壓的負側(cè)端子N。直 流電源Psp與直流電源Psn的串聯(lián)連接點是中性點端子0,與交流電源1的端子S相連接。
[0035] 逆變器電路4連接至直流電源串聯(lián)電路30的正側(cè)端子P與負側(cè)端子N之間。逆 變器電路4由開關(guān)元件串聯(lián)電路構(gòu)成。開關(guān)元件串聯(lián)電路是一端與直流電源串聯(lián)電路30 的正側(cè)端子P相連接的開關(guān)元件Q1、和一端與負側(cè)端子N相連接的開關(guān)元件Q2串聯(lián)連接而 成的電路。
[0036] 開關(guān)元件Q1與開關(guān)元件Q2的串聯(lián)連接點與用于從逆變器電路4輸出單相交流電 壓的交流輸出端子U(第一交流輸出端子）相連接。并且，直流電源串聯(lián)電路30的中性點 端子〇與用于從逆變器電路4輸出單相交流電壓的交流輸出端子V(第二交流輸出端子） 相連接。
[0037] 雙向開關(guān)電路100由雙向開關(guān)元件S1構(gòu)成。雙向開關(guān)元件S1的一端與交流輸出 端子U相連接，另一端與交流電源1的端子R相連接。
[0038] 交流輸出端子U、V經(jīng)由濾波電路5而與負載6相連接。濾波電路5去除逆變器電 路4輸出的交流電壓中包含的高頻分量。 這里，圖2(a)?圖2(d)中示出雙向開關(guān)元件S1的結(jié)構(gòu)例。圖2(a)中所示的雙向開關(guān) 元件由2個反向阻斷型IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極晶體管） 反向并聯(lián)連接而構(gòu)成。圖2 (b)中所示的雙向開關(guān)元件由2組電路反向并聯(lián)連接而成，所述2 組電路由不具備反向阻斷耐壓的IGBT和二極管串聯(lián)連接而成。圖2(c)中所示的雙向開關(guān) 元件由2組開關(guān)元件反向串聯(lián)連接而成，所述2組開關(guān)元件由不具備反向阻斷耐壓的IGBT 和二極管反向并聯(lián)連接而成。圖2(d)中所示的雙向開關(guān)元件采用將圖2(c)所示的雙向開 關(guān)兀件中的IGBT替換成M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: 金屬氧化物半導體場效應管）的結(jié)構(gòu)。
[0039] 逆變器電路4和雙向開關(guān)電路100構(gòu)成用于產(chǎn)生提供給負載6的交流電壓的功率 轉(zhuǎn)換電路。該功率轉(zhuǎn)換電路以選擇開關(guān)元件Ql、Q2和雙向開關(guān)元件S1中的某一個元件使 其導通，并使其余2個元件斷開的方式進行動作。
[0040] 當開關(guān)元件Q1導通時，向交流輸出端子U輸出直流電源Psp的正電壓。當開關(guān)元 件Q2導通時，向交流輸出端子U輸出直流電源Psn的負電壓。當雙向開關(guān)元件S1導通時， 向交流輸出端子U輸出交流電源1的R端子電壓。即，該功率轉(zhuǎn)換電路選擇開關(guān)元件Q1、 Q2和雙向開關(guān)元件S1中的某一個元件使其導通，從而能夠向交流輸出端子U輸出直流電源 Psp的正電壓、直流電源Psn的負電壓、交流電源1的R端子電壓這3個電平的電壓中的某 一個。
[0041] 濾波電路5由電抗器Lfl與電容器Cfl串聯(lián)連接而構(gòu)成。濾波電路5連接在交流 輸出端子U與交流輸出端子V之間（以下稱為交流輸出端子u-ν之間。）。電容器Cfl的 兩端連接有負載6。濾波電路5去除輸出到交流輸出端子U-V之間的交流輸出電壓Vus中 的高頻分量。從濾波電路5輸出的電壓被提供給負載6。
[0042] 控制電路200將后述的交流輸出電壓指令的周期分割成多個控制期間?？刂齐娐?200在每一個控制期間內(nèi)生成用于使開關(guān)元件Q1、Q2導通或斷開的控制信號G1、G2、以及用 于使雙向開關(guān)元件S1導通或斷開的控制信號Gsl。該控制期間具有預先設(shè)定的時間寬度且 是連續(xù)的期間。
[0043] 以下，將用于控制開關(guān)元件Q1、Q2及雙向開關(guān)元件S1、S2的導通或斷開的控制期 間的長度稱為開關(guān)周期T。 由開關(guān)周期T所決定的開關(guān)頻率優(yōu)選為是相比交流輸出電壓指令的頻率足夠高的頻 率。例如，在交流輸出電壓指令的頻率為工頻的情況下，開關(guān)頻率優(yōu)選為1kHz以上。另外， 開關(guān)周期T并不一定要與交流輸出電壓指令的一個周期同步，也可以是不同步的。
[0044] 圖3是用于說明控制電路200生成控制信號的動作的框圖。 向控制電路200輸入由電壓檢測器301檢測出的交流電源1的電壓Vrs、由電壓檢測器 302檢測出的直流電源Psp的電壓Vps、以及由電壓檢測器303檢測出的直流電源Psn的電 壓Vns?？刂齐娐?00根據(jù)這3個電壓的關(guān)系，生成用于控制開關(guān)元件Ql、Q2的導通或斷 開的控制信號Gl、G2、以及用于控制雙向開關(guān)元件S1的導通或斷開的控制信號Gsl。
[0045] 具體而言，控制電路200按照下述方式生成控制信號G1、G2和控制信號Gsl。 交流輸出電壓指令生成電路201基于交流電源1的電壓Vrs生成交流輸出電壓指令 Vus*。交流輸出電壓指令Vus*例如是與交流電源1的電壓Vrs同步且振幅與交流電源1 的額定電壓相等的交流輸出電壓指令。
[0046] 交流輸出電壓指令Vus*也可以是與交流電源1的電壓Vrs不同步的交流輸出電 壓指令。交流輸出電壓指令Vus*也可以是振幅與交流電源1的額定電壓不同的交流輸出 電壓指令。
[0047] 向電壓判定電路202輸入交流電源1的電壓Vrs和交流輸出電壓指令Vus*。電壓 判定電路202利用交流電源1的電壓Vrs和交流輸出電壓指令Vus*，輸出相應的開關(guān)周期 T所屬的區(qū)域信號δ。區(qū)域信號δ被分類為區(qū)域1和區(qū)域2。
[0048] 圖4是用于說明控制電路200所進行的區(qū)域判定與脈寬指令α及元件選擇之間 的關(guān)系的圖。 電壓判定電路202在交流輸出電壓指令Vus*與交流電源1的電壓Vrs的關(guān)系滿足 Vus*彡Vrs時，判定該開關(guān)周期T處于區(qū)域1。
[0049] 電壓判定電路202在交流輸出電壓指令Vus*與交流電源1的電壓Vrs的關(guān)系滿 足Vus* > Vrs時，判定該開關(guān)周期T處于區(qū)域2。 在各區(qū)域中，選擇3個元件中的一個元件作為Η橋臂元件，選擇另一個元件作為L橋臂 元件。剩下的沒有被選為Η橋臂元件和L橋臂元件的元件稱為斷開橋臂元件。
[0050] Η橋臂元件是通過使其導通，能夠?qū)?個電平的電壓中的在交流輸出電壓指令 Vus*以上且最接近交流輸出電壓指令Vus*的電壓（第一電壓）輸出至交流輸出端子U的 元件。Η橋臂元件在與后述的脈寬指令α相對應的時間（H橋臂導通時間）的期間內(nèi)導通。
[0051] L橋臂元件是通過使其導通，能將交流電源1的端子R的電壓Vrs (第二電壓）輸 出至交流輸出端子U的元件。因而，始終選擇雙向開關(guān)元件S1作為L橋臂元件。L橋臂元 件在開關(guān)周期T減去Η橋臂導通時間后得到的時間（L橋臂導通時間）的期間內(nèi)導通。
[0052] 斷開橋臂元件在該開關(guān)周期Τ內(nèi)始終斷開。 回到圖3,向脈寬指令選擇電路203輸入交流電源1的電壓Vrs、直流電源Psp的電壓 Vps、直流電源Psn的電壓Vns、交流輸出電壓指令Vus*、以及區(qū)域信號δ。脈寬指令選擇 電路203基于這些輸入信號，計算出Η橋臂元件的脈寬指令α (導通時間與開關(guān)周期的比 率）。
[0053] 區(qū)域1及區(qū)域2的脈寬指令α通過下式求出。
[0054] [數(shù)學式1] 區(qū)域 1 的脈寬指令 α a = (Vus*-Vrs)/(Vns-Vrs) (1) 區(qū)域 2 的脈寬指令 α α = (Vus*-Vrs)/(Vps-Vrs) (2)
[0055] 向比較器204輸入脈寬指令α和載波信號生成電路206所生成的載波信號Sc。I：匕 較器204對脈寬指令α和載波信號Sc進行比較，生成用于使Η橋臂元件導通的信號Hon。 當Η橋臂導通信號Hon為高電平時，Η橋臂元件在開關(guān)周期T內(nèi)的Η橋臂導通時間的期間 內(nèi)導通。
[0056] 邏輯反相器207使Η橋臂導通信號Hon的高電平或低電平反轉(zhuǎn)為低電平或高電 平，生成用于使L橋臂元件導通的信號Lon。當L橋臂導通信號Lon為高電平時，L橋臂元 件在開關(guān)周期T內(nèi)的L橋臂導通時間的期間內(nèi)導通。
[0057] 向脈沖分配電路205輸入Η橋臂導通信號Hon、L橋臂導通信號Lon及區(qū)域信號 S。脈沖分配電路205將Η橋臂導通信號Hon分配給根據(jù)區(qū)域信號δ選出的Η橋臂元件 的控制信號。脈沖分配電路205還將L橋臂導通信號Lon分配給根據(jù)區(qū)域信號δ選出的L 橋臂元件的控制信號。并且，脈沖分配電路205針對斷開橋臂元件生成用于使其在該開關(guān) 周期的期間內(nèi)斷開的控制信號。
[0058] 如上所述，Η橋臂元件是通過使其導通，能夠?qū)?個電平的電壓中的在交流輸出電 壓指令Vus*以上且最接近交流輸出電壓指令Vus*的電壓（第一電壓）輸出至交流輸出端 子U-V之間的元件。L橋臂元件是通過使其導通，能將交流電源1的電壓Vrs (第二電壓） 輸出至交流輸出端子U-V之間的元件。
[0059] 根據(jù)圖4,在區(qū)域1的情況下，Η橋臂元件為開關(guān)元件Q2，L橋臂元件為雙向開關(guān)元 件S1，斷開橋臂元件為開關(guān)元件Q1。在區(qū)域2的情況下，Η橋臂元件為開關(guān)元件Q1，L橋臂 元件為雙向開關(guān)元件S1，斷開橋臂元件為開關(guān)元件Q2。
[0060] 接著，參照圖5及圖6來說明開關(guān)周期T內(nèi)的交流輸出電壓Vus與3個元件的接 通或斷開動作的關(guān)系。 圖5(a)是用于說明區(qū)域1中輸出到交流輸出端子U-V之間的交流輸出電壓Vus的圖。 圖5(b)?圖5(d)是用于說明在該區(qū)域中開關(guān)元件Q1、Q2與雙向開關(guān)元件S1的動作的圖。
[0061] 在該區(qū)域中，Η橋臂元件為開關(guān)元件Q2。L橋臂元件為雙向開關(guān)元件S1。斷開橋 臂元件為開關(guān)元件Q1因此，開關(guān)元件Q2在導通時間T H1的期間內(nèi)導通（圖5 (c))。然后， 雙向開關(guān)元件S1在導通時間Tu的期間內(nèi)導通（圖5(d))。開關(guān)元件Q1斷開（圖5(b))。
[0062] 導通時間TH1是基于利用式（1)求出的脈寬指令α并針對開關(guān)周期T計算出的時 間。導通時間T u是開關(guān)周期Τ減去導通時間TH1后得到的時間。
[0063] 于是，當開關(guān)元件Q2導通時，向交流輸出端子U-V之間輸出第一電壓即直流電源 Pns的電壓Vns。當雙向開關(guān)元件S1導通時，向交流輸出端子U-V之間輸出第二電壓即交 流電源1的電壓Vrs (圖5 (a))。輸出到交流輸出端子U-V之間的電壓的平均值與交流輸出 電壓指令Vus*相等。
[0064] 在開關(guān)周期T內(nèi)輸出的電壓也可以是第二電壓、第一電壓的順序。這一情況在后 面的說明中也一樣。 圖6 (a)是用于說明區(qū)域2中輸出到交流輸出端子U-V之間的交流輸出電壓Vus的圖。 圖6(b)?圖6(d)是用于說明在該區(qū)域中開關(guān)元件Q1、Q2與雙向開關(guān)元件S1的動作的圖。
[0065] 在該區(qū)域中，Η橋臂元件為開關(guān)元件Ql。L橋臂元件為雙向開關(guān)元件S1。斷開橋 臂元件為開關(guān)元件Q2。因此，開關(guān)元件Q1在導通時間Τ Η2的期間內(nèi)導通（圖6(b))。然后， 雙向開關(guān)元件S1在導通時間?γ2的期間內(nèi)導通（圖6(d))。開關(guān)元件Q2斷開（圖6(c))。 [0066] 導通時間ΤΗ2是基于式（2)所求出的脈寬指令α并針對開關(guān)周期Τ計算出的時 間。導通時間ιγ2是從開關(guān)周期減去導通時間Τ Η2后得到的時間。
[0067] 于是，當開關(guān)元件Q1導通時，向交流輸出端子U-V之間輸出第一電壓即直流電源 Psp的電壓Vps。當雙向開關(guān)元件S1導通時，向交流輸出端子U-ν之間輸出第二電壓即交 流電源1的電壓Vrs (圖6 (a))。輸出到交流輸出端子U-V之間的電壓的平均值與交流輸出 電壓指令Vus*相等。
[0068] 如上所述，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換電路在每一個開關(guān)周期中選擇所需的Η橋臂元 件和L橋臂元件，以產(chǎn)生與交流輸出電壓指令Vus*相等的交流輸出電壓Vus。并且，本實施 方式的功率轉(zhuǎn)換電路在開關(guān)周期T內(nèi)，使Η橋臂元件和L橋臂元件分別在規(guī)定時間內(nèi)導通， 從而能夠在交流輸出端子U-V之間產(chǎn)生其平均電壓與交流輸出電壓指令Vus*相等的電壓。 [0069] 即，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置能夠利用交流電源1的電壓Vrs和直流電源串 聯(lián)電路3的電壓Vps、Vns，將提供給負載6的交流輸出電壓Vus維持在交流輸出電壓指令 Vus*〇
[0070] 另外，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換電路無法輸出比直流電源Psp的電壓Vps要高的電 壓，也無法輸出比直流電源Psn的電壓Vns要低的電壓。因此，當交流輸出電壓指令Vus* 大于直流電源Psp的電壓Vps時，以及當交流輸出電壓指令Vus*小于直流電源Psn的電壓 Vns時，進行使所有元件都斷開等的保護動作是合適的。
[0071] 另外，當交流輸出電壓指令Vus*大于直流電源Psp的電壓Vps時，也可以使開關(guān) 元件Q1始終維持在導通的狀態(tài)。當交流輸出電壓指令Vus*小于直流電源Psn的電壓Vns 時，也可以使開關(guān)元件Q2始終維持在導通的狀態(tài)。
[0072] 在圖10所示的功率轉(zhuǎn)換裝置中，逆變器電路的開關(guān)元件在直流電源串聯(lián)電路的 正側(cè)電壓和負側(cè)電壓之間進行導通或斷開的動作。 而本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置中，開關(guān)元件和雙向開關(guān)元件在第一電壓和第二電壓之 間進行導通或斷開的動作。如上所述，第一電壓是在交流輸出電壓指令Vus*以上且最接近 交流輸出電壓指令Vus*的電壓。第二電壓是交流電源1的電壓Vrs，是最接近交流輸出電 壓指令Vus*的電壓。由圖5?圖6可知，第一電壓與第二電壓之間的電壓差比直流電源的 電壓Vps和電壓Vns之間的電壓差要小。
[0073] 因此，本實施方式的逆變器電路4的開關(guān)元件在導通和斷開時產(chǎn)生的開關(guān)損耗比 圖10所示的功率轉(zhuǎn)換裝置的開關(guān)元件的開關(guān)損耗要小。同樣，本實施方式的雙向開關(guān)電路 100的雙向開關(guān)元件在導通和斷開時產(chǎn)生的開關(guān)損耗也比圖10所示的功率轉(zhuǎn)換裝置的開 關(guān)元件的開關(guān)損耗要小。
[0074] S卩，如果將本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的開關(guān)頻率設(shè)為與圖10所示的逆變器電 路4的開關(guān)頻率相同，則本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置相比于圖10所示的逆變器電路4,能夠 降低開關(guān)損耗。
[0075] 尤其是交流輸出電壓Vus與交流電源1的電壓Vrs同步時較為優(yōu)選。如果交流輸 出電壓Vus與交流電源1的電壓Vrs同步，則施加在開關(guān)元件Q1、Q2與雙向開關(guān)元件S1上 的電壓能夠更小。其結(jié)果是，能夠進一步減小這些元件上產(chǎn)生的開關(guān)損耗。
[0076] 另外，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的交流輸出電壓Vus在第一電壓和第二電壓之 間變化。因此，施加在電抗器Lfl上的電壓變小。 流過電抗器LH的紋波電流與電壓時間積（電壓的變化幅度X電壓的脈沖寬度）成 正比，與電感值成反比。當電感值相同時，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置的電壓時間積變小， 因此流過電抗器Lfl的紋波電流變小。如果紋波電流變小，則電抗器Lfl上的損耗（主要 是鐵損）也變小。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電抗器Lfl的低損耗。
[0077] 另一方面，在紋波電流相同的情況下，能夠減小電抗器Lfl的電感值。這種情況 下，能夠?qū)崿F(xiàn)電抗器Lfl的小型化。 另外，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換裝置即使是在交流電源1發(fā)生了停電的情況下，也能夠 通過與交流電源1正常時相同的邏輯處理，在每一個開關(guān)周期內(nèi)選擇Η橋臂元件和L橋臂 元件。并且，與交流電源1正常時的情況相同，通過使所選擇的Η橋臂元件和L橋臂元件進 行導通或斷開，能夠?qū)⒔涣鬏敵鲭妷篤us維持在交流輸出電壓指令Vus*。
[0078] 因此，本實施方式的功率轉(zhuǎn)換電路在進行控制以將交流輸出電壓Vus維持在交流 輸出電壓指令Vus*時，無需設(shè)置用于檢測交流電源1停電的單元。
[0079] 接下來，圖7是用于說明控制電路200所進行的區(qū)域判定與脈寬指令α及元件選 擇之間的另一種關(guān)系的圖。圖8是用于說明區(qū)域3中的交流輸出電壓Vus、開關(guān)元件Q1、Q2、 雙向開關(guān)元件S1的動作的圖。
[0080] 控制電路200的結(jié)構(gòu)與圖3中所示的控制電路相同。但是，電壓判定電路202除 了判定圖4所示的區(qū)域1及區(qū)域2以外，還對區(qū)域3進行判定。區(qū)域3是用于向交流輸出 端子U-V之間輸出交流電源1的電壓的區(qū)域。
[0081] 下面，參照圖3、圖7和圖8,以與區(qū)域3有關(guān)的控制電路200的動作為中心進行說 明，對于與上文已說明的區(qū)域1和區(qū)域2相同的部分，省略其說明。
[0082] 在每一個開關(guān)周期內(nèi)，向電壓判定電路202輸入交流輸出電壓指令Vus*和交流電 源1的電壓Vrs。電壓判定電路202在兩個電壓的關(guān)系滿足|Vus*-Vrs| < AVus*的條件 時，判定該開關(guān)周期處于區(qū)域3。此時，電壓判定電路202輸出表示區(qū)域3的區(qū)域信號δ。
[0083] Λ Vus*是用于判定交流電源1的電壓Vrs的值相對于交流輸出電壓指令Vus*的 值落在規(guī)定范圍內(nèi)的基準量。當負載6允許輸入電壓在交流輸出電壓指令Vus*± 10 %的范 圍內(nèi)變動時，基準量△%。是與交流輸出電壓指令Vus*的10%相當?shù)牧?。基準量AVus* 也可以是取決于其他條件的量。
[0084] 當表示區(qū)域3的區(qū)域信號δ輸入到脈寬指令選擇電路203時，脈寬指令α將被 固定在0. 0。在脈寬指令α為〇. 〇的情況下，無論載波信號Sc的大小怎樣，比較器204都 生成使L橋臂元件在該開關(guān)周期T內(nèi)均導通的信號Lon。即，在該開關(guān)周期T內(nèi)，L橋臂導 通信號Lon始終為高電平，Η橋臂導通信號Hon始終為低電平。
[0085] 當表示區(qū)域3的區(qū)域信號δ輸入到脈沖分配電路205時，雙向開關(guān)元件S1將被 設(shè)定為L橋臂元件。脈沖分配電路205還將開關(guān)元件Q1、Q2設(shè)定為斷開橋臂元件。因此， 脈沖分配電路205輸出在該開關(guān)周期T的期間內(nèi)為高電平的雙向開關(guān)元件S1的控制信號 Gsl、在該開關(guān)周期T的期間內(nèi)為低電平的開關(guān)元件Q1、Q2的控制信號G1、G2。
[0086] 因此，在被判定為區(qū)域3的開關(guān)周期T中，雙向開關(guān)元件S1導通，開關(guān)元件Q1、Q2 斷開。通過3個元件的上述動作，向交流輸出端子U-V之間輸出交流電源1的電壓Vrs。
[0087] 在交流輸出電壓指令Vus*為負極性的情況下，控制電路200也進行與交流輸出電 壓指令Vus*為正極性時相同的動作。 因此，在被判定為區(qū)域3的開關(guān)周期T中，僅雙向開關(guān)元件S1導通，開關(guān)元件Q1、Q2斷 開。從而，只有雙向開關(guān)元件S1會因電流通電而產(chǎn)生導通損耗。開關(guān)元件Q1、Q2中由于無 電流流過，因此不產(chǎn)生導通損耗。另外，由于所有元件都不進行導通或斷開的動作，因此不 會產(chǎn)生開關(guān)損耗。
[0088] 因而，通過在功率轉(zhuǎn)換電路的動作中設(shè)置區(qū)域3,能夠進一步降低功耗。 接下來，圖9是用于說明本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置的實施方式2的圖。本實施方式的功 率轉(zhuǎn)換裝置用半橋式整流器電路31來構(gòu)成圖1所示的實施方式的直流電源串聯(lián)電路30。
[0089] 整流器電路31的主要構(gòu)成要素為正側(cè)開關(guān)元件Qp與負側(cè)開關(guān)元件Qn構(gòu)成的串 聯(lián)電路、正側(cè)電容器Cp與負側(cè)電容器Cn構(gòu)成的串聯(lián)電路、以及電抗器L。電抗器L的一端 與交流電源1的端子R相連接，另一端與開關(guān)元件Qp、Qn的連接中點相連接。電容器Cp、 Cn的串聯(lián)電路與開關(guān)元件Qp、Qn的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。另外，電容器Cp、Cn的連接中點0 與交流電源1的端子S相連接，并且與交流輸出端子V相連接。
[0090] 當交流電源1的電壓相對于交流輸出端子V為正極性時，首先，開關(guān)元件Qn導通， 開關(guān)元件QP斷開。通過使開關(guān)元件Qn導通，電容器Cn的電壓與交流電源1的電壓相加后 得到的電壓被施加到電抗器L上，在電抗器L中儲存能量。接著，開關(guān)元件Qn斷開，開關(guān)元 件Qp導通。當開關(guān)元件Qn斷開時，存儲在電抗器L中的能量對電容器Cp進行充電。
[0091] 另一方面，當交流電源1的電壓相對于交流輸出端子V為負極性時，首先，使開關(guān) 元件Qp導通，開關(guān)元件Qn斷開。通過使開關(guān)元件Qp導通，電容器Cp的電壓與交流電源1 的電壓相加后得到的電壓被施加到電抗器L上，在電抗器L中儲存能量。接著，使開關(guān)元件 Qp斷開，開關(guān)元件Qn導通。當開關(guān)元件Qp斷開時，存儲在電抗器L中的能量對電容器Cn 進行充電。
[0092] 開關(guān)元件Qp、Qn在比交流電源1的頻率要高很多的頻率下進行上述導通或斷開動 作。通過開關(guān)元件Qp、Qn的導通或斷開動作，電容器Cp與電容器Cn的電壓維持在比交流 電源1的電壓要高的規(guī)定電壓。
[0093] 由此，能夠用半橋式整流器31來構(gòu)成本發(fā)明的功率轉(zhuǎn)換裝置的直流電源串聯(lián)電 路30。該半橋式整流器31的電容器Cp對應于直流電源串聯(lián)電路30的正側(cè)直流電源Psp。 半橋式整流器31的電容器Cn則對應于直流電源串聯(lián)電路30的負側(cè)直流電源Psn。
[0094] 本實施方式中，半橋式整流器31以外的電路的作用及效果與用圖1至圖8進行說 明的實施方式1的功率轉(zhuǎn)換裝置的作用及效果相同。 標號說明
[0095] 1交流電源、2電容器、3, 31整流器電路、30直流電源串聯(lián)電路、4逆變器電路、5濾 波電路、6負載、7開關(guān)、8變壓器、100雙向開關(guān)電路、200控制電路、301?303電壓檢測器。
【權(quán)利要求】
1. 一種功率轉(zhuǎn)換裝置，基于交流輸出電壓指令來輸出交流電壓，其特征在于，包括： 單相交流電源，該單相交流電源具有第一交流端子和第二交流端子； 直流電源串聯(lián)電路，該直流電源串聯(lián)電路由第一直流電源和第二直流電源串聯(lián)連接而 構(gòu)成，且所述第一直流電源與所述第二直流電源的連接點即中性點端子與所述第二交流端 子相連接； 開關(guān)元件串聯(lián)電路，該開關(guān)元件串聯(lián)電路由與所述直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)端子相連 接的正側(cè)開關(guān)元件、和與所述直流電源串聯(lián)電路的負側(cè)端子相連接的負側(cè)開關(guān)元件串聯(lián)連 接而構(gòu)成； 第一交流輸出端子，該第一交流輸出端子連接至所述正側(cè)開關(guān)元件與所述負側(cè)開關(guān)元 件的連接點； 第二交流輸出端子，該第二交流輸出端子連接至所述中性點端子；以及 雙向開關(guān)元件，該雙向開關(guān)元件的一端與所述第一交流輸出端子相連接，另一端與所 述交流電源的第一交流端子相連接， 以預先設(shè)定的時間寬度將所述交流輸出電壓指令的一個周期分割為多個控制期間，在 各個控制期間中，將從所述直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)電壓、所述直流電源串聯(lián)電路的負側(cè) 電壓、所述交流電源的電壓這三個電平的電壓中選出的一個電平的電壓設(shè)為第一電壓，將 從所述三個電平的電壓中選出的另一個電平的電壓設(shè)為第二電壓，按照各個規(guī)定的時間寬 度以互補的方式將所述第一電壓和所述第二電壓輸出至所述第一交流輸出端子。
2. 如權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述第一電壓和所述第二電壓是基于所述交流輸出電壓指令和所述交流電源的電壓 而選擇的電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述第一電壓的輸出時間基于所述交流輸出電壓指令、所述第一電壓、及所述第二電 壓而定， 所述第二電壓的輸出時間是從各所述控制期間的時間減去所述第一電壓的輸出時間 后得到的時間。
4. 如權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述第一電壓的輸出時間是與所述交流輸出電壓指令和所述第二電壓之間的電壓差 除以所述第一電壓和所述第二電壓之間的電壓差而得到的值相對應的時間， 所述第二電壓的輸出時間是從各所述控制期間的時間減去所述第一電壓的輸出時間 后得到的時間。
5. 如權(quán)利要求2所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在各所述控制期間內(nèi)輸出的交流電壓的平均值與該控制期間內(nèi)的所述交流輸出電壓 指令的平均值相等。
6. -種功率轉(zhuǎn)換裝置，基于交流輸出電壓指令來輸出交流電壓，其特征在于，包括： 單相交流電源，該單相交流電源具有第一交流端子和第二交流端子； 直流電源串聯(lián)電路，該直流電源串聯(lián)電路由第一直流電源和第二直流電源串聯(lián)連接而 構(gòu)成，且所述第一直流電源與所述第二直流電源的連接點即中性點端子與所述第二交流端 子相連接； 開關(guān)元件串聯(lián)電路，該開關(guān)元件串聯(lián)電路由與所述直流電源串聯(lián)電路的正側(cè)端子相連 接的正側(cè)開關(guān)元件、和與所述直流電源串聯(lián)電路的負側(cè)端子相連接的負側(cè)開關(guān)元件串聯(lián)連 接而構(gòu)成； 第一交流輸出端子，該第一交流輸出端子連接至所述正側(cè)開關(guān)元件與所述負側(cè)開關(guān)元 件的連接點； 第二交流輸出端子，該第二交流輸出端子連接至所述中性點端子；以及 雙向開關(guān)元件，該雙向開關(guān)元件的一端與所述第一交流輸出端子相連接，另一端與所 述交流電源的第一交流端子相連接， 以預先設(shè)定的時間寬度將所述交流輸出電壓指令的一個周期分割為多個控制期間， 在各個控制期間中， 在所述交流輸出電壓指令為所述交流電源的電壓以下時，將所述直流電源串聯(lián)電路的 負電壓選為所述第一電壓，將所述交流電源的電壓選為所述第二電壓， 在所述交流輸出電壓指令大于所述交流電源的電壓時，將所述直流電源串聯(lián)電路的正 電壓選為所述第一電壓，將所述交流電源的電壓選為所述第二電壓， 按照各個規(guī)定的時間寬度以互補的方式將所述第一電壓和所述第二電壓輸出至所述 第一交流輸出端子。
7. 如權(quán)利要求6所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述第一電壓的輸出時間基于所述交流輸出電壓指令、所述第一電壓、及所述第二電 壓而定， 所述第二電壓的輸出時間是從各所述控制期間的時間減去所述第一電壓的輸出時間 后得到的時間。
8. 如權(quán)利要求6所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述第一電壓的輸出時間是與所述交流輸出電壓指令和所述第二電壓之間的電壓差 除以所述第一電壓和所述第二電壓之間的電壓差而得到的值相對應的時間， 所述第二電壓的輸出時間是從各所述控制期間的時間減去所述第一電壓的輸出時間 后得到的時間。
9. 如權(quán)利要求6所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在各所述控制期間內(nèi)輸出的交流電壓的平均值與該控制期間內(nèi)的所述交流輸出電壓 指令的平均值相等。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述交流輸出電壓指令與所述交流電源的電壓同步。
11. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述交流輸出電壓指令與所述交流電源的電壓不同步。
12. 如權(quán)利要求10所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在所述交流電源的電壓與所述交流輸出電壓指令的偏差在預先設(shè)定的范圍內(nèi)的控制 期間中，將所述交流電源的電壓輸出至所述第一交流輸出端子。
13. 如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在所述交流電源的電壓與所述交流輸出電壓指令的偏差在預先設(shè)定的范圍內(nèi)的控制 期間中，將所述交流電源的電壓輸出至所述第一交流輸出端子。
【文檔編號】H02M5/293GK104115389SQ201280069573
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】藤田悟, 山田隆二 申請人:富士電機株式會社