TWI875170B - 多相電源轉換器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一種多相電源轉換器包括至少兩相電源轉換電路與控制訊號產生單元。各電源轉換電路包括串聯的一上開關與一下開關所形成的開關橋臂。控制訊號產生單元根據所接收的多相電源轉換器的輸出電流,獲得多相電源轉換器的負載狀態,且提供各上開關與各下開關的控制訊號。控制訊號產生單元根據負載狀態為輕載狀態時,對應地導通或關斷上開關與下開關,使至少兩相開關橋臂交替輪流驅動。
Description
本發明係有關一種多相電源轉換器及其控制方法,尤指一種至少兩相開關橋臂交替輪流驅動之多相電源轉換器及其控制方法。
近年來,隨著資訊產業的快速發展,電源供應器已成為不可或缺的關鍵角色。隨著大型資訊設備對功率需求的逐漸增加,電源供應器的輸出功率也因負載需求的增大而逐漸提高。
當單一電源供應器的功率足夠時,前級的交流/直流(AC/DC)轉換器通常會採用單一的功率因數校正(PFC)架構,然而當系統整體功率增加時,缺點就會顯現出來,因為需要更多並聯的電源供應器才能滿足需求。在使用N相架構時,為了獲得更高的效率,當負載較輕時,只有一相會運作,當負載逐漸增加到一定程度後才會完全啟動。
在交流/直流(AC/DC)轉換器採用具有上、下臂開關的電路架構,若上、下快速臂驅動電路採用各自獨立的電源供應,在較輕的負載下,其它相會被關閉,上臂驅動電源將保持大於驅動IC的UVLO(Undervoltage-Lockout, 欠壓鎖定)狀態。這種設計適合在電源供應器從空載或輕載瞬間提供較重的負載時使用。如圖1所示,以兩相電源轉換架構為例,即多相電源轉換器包括第一電源轉換電路91與第二電源轉換電路92。當上、下快速臂驅動電路採用各自獨立的電源供應,總輸入電流I
IN、流入第一電源轉換電路91的第一輸入電流I
IN1與流入第二電源轉換電路92的第二輸入電流I
IN2可如圖2所示,其係為現有電源供應器之上、下臂驅動電路為獨立的電源供應之電流波形示意圖。對各自獨立控制的第一電源轉換電路91與第二電源轉換電路92而言,圖2所示的電流波形示意圖,在輕載下(即時間t1之前),第一電源轉換電路91運作(驅動),而第二電源轉換電路92為閒置的狀態;當電源供應器從空載或輕載瞬間提供較重的負載時(即時間t1之後),由於驅動IC電源Vcc大於UVLO電壓,所以第二電源轉換電路92無需經過啟動時間(對上臂充電),上、下臂開關可以立即正常工作,而且不會有瞬間很大的電流應力。然而,採用各自獨立的電源供應的方式,將造成電路體積增大以及成本增加。
若上、下快速臂驅動電路採用單一電源供應,通常會增加一顆二極體在上臂電源Vcc上,當下臂導通時,二極體順向對上臂電容充電,若上臂電容電壓低於驅動IC的UVLO電壓,則上臂驅動訊號會被強制關閉。在輕負載情況下,只使用一相以提高效率,其它相被強制待機。然而,當負載突然增加時,必須開啟所有相,包括原本被強制待機的相。但由於它們的上臂電容可能低於驅動IC的 UVLO電壓,因此它們的上臂驅動訊號會被強制關閉,進而可能無法提供足夠的能量,導致輸出電壓降低。如圖3所示,其係為現有電源供應器之上、下臂驅動電路為單一的電源供應之電流波形示意圖。雖然可以在待機期間透過導通下臂開關來維持上臂驅動訊號Vcc的電壓,從而防止其低於UVLO電壓,然而也會帶來副作用影響電流的總諧波失真。由於必須強制下臂導通,因此總輸入電流I
IN必須提供第二輸入電流I
IN2。然而由於第二輸入電流I
IN2的角色只是為了維持上臂驅動訊號Vcc的電壓,因此一般會採用突衝模式(burst mode),透過一小段時間的導通來讓自身的上臂驅動電源有足夠的驅動訊號Vcc的電壓,然而將造成兩者合成的總輸入電流I
IN的電流品質下降。
為此,如何設計出一種多相電源轉換器及其控制方法,解決現有技術所存在的問題與技術瓶頸,乃為本案發明人所研究的重要課題。
本發明之一目的在於提供一種多相電源轉換器。多相電源轉換器提供輸入電源轉換為輸出電源之操作。多相電源轉換器包括至少兩相電源轉換電路與控制訊號產生單元。各電源轉換電路包括串聯的上開關與下開關所形成的開關橋臂。控制訊號產生單元根據所接收的多相電源轉換器的輸出電流,獲得多相電源轉換器的負載狀態,且提供各上開關與各下開關的控制訊號。控制訊號產生單元根據負載狀態為輕載狀態時,對應地導通或關斷上開關與下開關,使至少兩相開關橋臂交替輪流驅動。
本發明之另一目的在於提供一種多相電源轉換器之控制方法。多相電源轉換器包括至少兩相電源轉換電路,各電源轉換電路包括串聯的上開關與下開關所形成的開關橋臂。控制方法包括:根據多相電源轉換器的輸出電流,判斷多相電源轉換器的負載狀態;以及當負載狀態為輕載狀態時,控制至少兩相開關橋臂交替輪流驅動。
藉此,本發明所提出的多相電源轉換器以及多相電源轉換器控制方法具有以下之特徵與優點:1、本發明的多相電源轉換器之驅動電路採用單一電源供應,因此有助於電路體積小型化的設計,並且降低成本;2、總輸入電流I
IN的總諧波失真大幅降低,使電流品質提升;3、多相開關橋臂交替驅動,各為平均的導通時間,因此功耗損失也平均,再者開關晶體的溫度也更為平均,除了有助於散熱冷卻的設計外,也不容易發生因為使用時間失衡所導致壽命差異甚大的問題。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,相信本發明之目的、特徵與特點,當可由此得一深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明,配合圖式說明如下。
請參見圖4所示,其係為本發明多相電源轉換器的架構方塊圖。多相電源轉換器(N-phase, multi-phase)100作為輸入電源V
IN轉換為輸出電源V
OUT之操作,其中該輸入電源V
IN可為交流電源或直流電源,並且該輸出電源V
OUT可為交流電源或直流電源,意即多相電源轉換器100可用作為交流-直流轉換、直流-交流轉換以及直流-直流轉換之用。
多相電源轉換器100包括至少兩相電源轉換電路11~1N,且每相電源轉換電路11~1N彼此並聯連接,以因應大型資訊設備對功率需求增大,作為高輸出功率之應用。配合參見圖5或圖6所示,各電源轉換電路11~1N(意即電源轉換電路21,22,23)包括串聯的上開關Q
H1,Q
H2,Q
H3與下開關Q
L1,Q
L2,Q
L3所形成的開關橋臂。其中,圖5係為本發明多相電源轉換器具有兩相開關橋臂的電路圖;圖6係為本發明多相電源轉換器具有三相開關橋臂的電路圖。
在圖5所示的實施例中,多相電源轉換器100係作為交流-直流轉換之用,意即作為功率因數校正器(PFC)之用。多相電源轉換器100包括兩相電源轉換電路21,22,意即兩相開關橋臂21,22,即第一開關橋臂21與第二開關橋臂22。其中第一開關橋臂21包括第一上開關Q
H1與串聯的第一下開關Q
L1;第二開關橋臂22包括第二上開關Q
H2與串聯的第二下開關Q
L2。
相較於圖5所示的實施例,在圖6所示的實施例中,多相電源轉換器100亦作為功率因數校正器(PFC)之用,惟多相電源轉換器100包括三相電源轉換電路21,22,23,意即三相開關橋臂21,22,23,即第一開關橋臂21、第二開關橋臂22以及第三開關橋臂23。其中第一開關橋臂21包括第一上開關Q
H1與串聯的第一下開關Q
L1;第二開關橋臂22包括第二上開關Q
H2與串聯的第二下開關Q
L2;第三開關橋臂23包括第三上開關Q
H3與串聯的第三下開關Q
L3。
在圖6的功率因數校正器應用中,第一開關橋臂21、第二開關橋臂22以及第三開關橋臂23作為快速開關橋臂,因此該電路架構更包括慢速開關橋臂,其包括慢速上開關Q
A與串聯的慢速下開關Q
B。圖5亦同,因此不加贅述。
再者,多相電源轉換器100包括控制訊號產生單元,其中該控制訊號產生單元不侷限為特定之形式,舉凡可用以產生對前揭開關橋臂的上、下開關控制的訊號之控制器、控制電路…等等,皆應包括於本發明之範疇中。控制訊號產生單元根據所接收的多相電源轉換器100的輸出電流I
OUT,獲得多相電源轉換器100的負載狀態(意即輕載、重載狀態),且提供各上開關Q
H1,Q
H2,Q
H3與各下開關Q
L1,Q
L2,Q
L3的控制訊號。
如圖5與圖6所示,控制訊號產生單元提供第一上開關控制訊號S
H1、第一下開關控制訊號S
L1分別控制第一開關橋臂21的第一上開關Q
H1與第一下開關Q
L1;提供第二上開關控制訊號S
H2、第二下開關控制訊號S
L2分別控制第二開關橋臂22的第二上開關Q
H2與第二下開關Q
L2。再者,如圖6所示,控制訊號產生單元更提供第三上開關控制訊號S
H3、第三下開關控制訊號S
L3分別控制第三開關橋臂23的第三上開關Q
H3與第三下開關Q
L3。
因此,控制訊號產生單元根據負載狀態(基於輸出電流I
OUT)為輕載狀態時,對應地導通或關斷該等上開關Q
H1,Q
H2,Q
H3與該等下開關Q
L1,Q
L2,Q
L3,使該至少兩相開關橋臂交替輪流驅動。以輸入電源V
IN為交流電源為例(如圖5與圖6中的交流電源V
AC),至少兩相開關橋臂基於交流電源V
AC的週期時間交替輪流驅動。附帶一提,若當控制訊號產生單元根據負載狀態為重載狀態時,對應地導通或關斷該等上開關Q
H1,Q
H2,Q
H3與該等下開關Q
L1,Q
L2,Q
L3,使該至少兩相開關橋臂同時驅動。
如圖5所示的多相電源轉換器具有兩相開關橋臂,第一開關橋臂21與第二開關橋臂22可分別於交流電源V
AC(意即輸入電源V
IN)的正、負半週期交換時交替輪流驅動。意即,當交流電源V
AC為正半週期時,控制訊號產生單元提供的第一上開關控制訊號S
H1與第一下開關控制訊號S
L1分別控制第一開關橋臂21的第一上開關Q
H1與第一下開關Q
L1交替地導通與關斷。此時,僅有一相,即第一開關橋臂21運作,意即此時第二開關橋臂22為閒置的狀態。
當交流電源V
AC為負半週期時,控制訊號產生單元提供的第二上開關控制訊號S
H2與第二下開關控制訊號S
L2分別控制第二開關橋臂22的第二上開關Q
H2與第二下開關Q
L2交替地導通與關斷。此時,僅有一相,即第二開關橋臂22運作,意即此時第一開關橋臂21為閒置的狀態。
然上述對於第一開關橋臂21與第二開關橋臂22分別運作在正、負半週期,非以限制本發明,意即,當交流電源V
AC為正半週期時亦可控制第二開關橋臂22運作(第一開關橋臂21為閒置);當交流電源V
AC為負半週期時亦可控制第一開關橋臂21運作(第二開關橋臂22閒置),雖然第一開關橋臂21與第二開關橋臂22運作在不同的半個週期,但仍可達成相同之技術功效。
因此,對如圖5所示的兩相開關橋臂而言,由於兩相開關橋臂交替驅動,各為50%的導通時間,因此功耗損失也各為50%,再者開關晶體的溫度也更為平均,除了有助於散熱冷卻的設計外,也不容易發生因為使用時間失衡所導致壽命差異甚大的問題。
如圖6所示的多相電源轉換器具有三相開關橋臂,第一開關橋臂21、第二開關橋臂22以及第三開關橋臂23可分別於交流電源V
AC(意即輸入電源V
IN)間隔120度電氣角度時交替輪流驅動。舉例來說,但非以此限制本發明,當交流電源V
AC為0度時,控制訊號產生單元提供的第一上開關控制訊號S
H1與第一下開關控制訊號S
L1分別控制第一開關橋臂21的第一上開關Q
H1與第一下開關Q
L1交替地導通與關斷。此時,僅有一相,即第一開關橋臂21運作,意即此時第二開關橋臂22與第三開關橋臂23為閒置的狀態。
當交流電源V
AC為120度時,控制訊號產生單元提供的第二上開關控制訊號S
H2與第二下開關控制訊號S
L2分別控制第二開關橋臂22的第二上開關Q
H2與第二下開關Q
L2交替地導通與關斷。此時,僅有一相,即第二開關橋臂22運作,意即此時第一開關橋臂21與第三開關橋臂23為閒置的狀態。
當交流電源V
AC為240度時,控制訊號產生單元提供的第三上開關控制訊號S
H3與第三下開關控制訊號S
L3分別控制第三開關橋臂23的第三上開關Q
H3與第三下開關Q
L3交替地導通與關斷。此時,僅有一相,即第三開關橋臂23運作,意即此時第一開關橋臂21與第二開關橋臂22為閒置的狀態。
然上述對於第一開關橋臂21、第二開關橋臂22以及第三開關橋臂23分別間隔120度電氣角度依序運作,非以限制本發明,意即,在第一開關橋臂21運作(第二開關橋臂22、第三開關橋臂23為閒置)後,亦可換由第三開關橋臂23運作(第一開關橋臂21、第二開關橋臂22為閒置),再換由第二開關橋臂22運作(第一開關橋臂21、第三開關橋臂23為閒置),雖然第一開關橋臂21、第二開關橋臂22以及第三開關橋臂23運作的順序不同,但仍可達成相同之技術功效。
因此,綜上說明可知,當多相電源轉換器具有N相開關橋臂時,該N相開關橋臂分別以間隔交流電源V
AC的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
請參見圖7所示,其係為本發明多相電源轉換器具有圖騰柱功率因數校正電路的電路圖。該圖騰柱功率因數校正電路包括第一開關橋臂21、第二開關橋臂22、第一上驅動電路311與第一下驅動電路312、第二上驅動電路321與第二下驅動電路322、第一自舉式電路(bootstrap circuit)41、第二自舉式電路42以及直流驅動電壓Vcc。
第一開關橋臂21包括第一上開關Q
H1與串聯第一上開關Q
H1的第一下開關Q
L1。第二開關橋臂22包括一第二上開關Q
H2與串聯第二上開關Q
H2的第二下開關Q
L2。第一上驅動電路311與第一下驅動電路312分別控制第一上開關Q
H1與第一下開關Q
L1。第二上驅動電路321與第二下驅動電路322分別控制第二上開關Q
H2與第二下開關Q
L2。
第一自舉式電路41耦接第一上驅動電路311與第一上開關Q
H1。在本實施例中,第一自舉式電路41包括第一二極體D
b1、第一限流電阻R
b1以及第一電容C
b1。第一限流電阻R
b1串聯第一二極體D
b1。第一電容C
b1連接第一限流電阻R
b1與第一上驅動電路311。
第二自舉式電路42耦接第二上驅動電路321與第二上開關Q
H2。在本實施例中,第二自舉式電路42包括第二二極體D
b2、第二限流電阻R
b2以及第二電容C
b2。第二限流電阻R
b2串聯第二二極體D
b2。第二電容C
b2連接第二限流電阻R
b2與第二上驅動電路321。
直流驅動電壓Vcc用以提供第一上驅動電路311、第一下驅動電路312、第二上驅動電路321以及第二下驅動電路322所需之電源。
對於第一開關橋臂21與第二開關橋臂22在輕載時交替輪流驅動說明如下。當交流電源V
AC為正半週期時,第一開關橋臂21為驅動運作的狀態,而第二開關橋臂22為閒置的狀態。此時,直流驅動電壓Vcc除了提供第一下驅動電路312所需之電源,以維持第一下驅動電路312能夠正常控制第一下開關Q
L1外,直流驅動電壓Vcc亦對第一自舉式電路41供電。如此,直流驅動電壓Vcc導通第一二極體D
b1,對第一電容C
b1充電,並且在第一電容C
b1上建立並維持第一電容電壓,以提供第一上驅動電路311所需之電源,使第一上驅動電路311能夠正常控制第一上開關Q
H1。其中,與第一二極體D
b1串聯的第一限流電阻R
b1,用以限制串聯支路上的電流大小。
反之,當交流電源V
AC為負半週期時,第二開關橋臂22為驅動運作的狀態,而第一開關橋臂21為閒置的狀態。此時,直流驅動電壓Vcc除了提供第二下驅動電路322所需之電源,以維持第二下驅動電路322能夠正常控制第二下開關Q
L2外,直流驅動電壓Vcc亦對第二自舉式電路42供電。如此,直流驅動電壓Vcc導通第二二極體D
b2,對第二電容C
b2充電,並且在第二電容C
b2上建立並維持第二電容電壓,以提供第二上驅動電路321所需之電源,使第二上驅動電路321能夠正常控制第二上開關Q
H2。其中,與第二二極體D
b2串聯的第二限流電阻R
b2,用以限制串聯支路上的電流大小。
請參見圖8,係為本發明多相電源轉換器之多相開關橋臂交替驅動之電流波形示意圖。由於在輕載時,是透過兩相開關橋臂交替輪流驅動,因此第一輸入電流I
IN1與第二輸入電流I
IN2合成出來的總輸入電流I
IN的總諧波失真大幅降低,具有極佳的電流品質。
承圖5~圖8及其相應的說明內容,本發明所揭示的多相電源轉換器100不限於作為交流-直流轉換之用,其亦可應用在具有多相電源轉換電路11~1N並聯連接的直流-直流轉換。當多相電源轉換器100作為直流-直流轉換之用時,由於其輸入電源V
IN為直流電源,為保持第一自舉式電路41中的第一電容C
b1的電壓維持大於第一上驅動電路311的UVLO電壓,以及為保持第二自舉式電路42中的第二電容C
b2的電壓維持大於第二上驅動電路321的UVLO電壓,故多相電源轉換器100中各相開關橋臂21~22(如圖7、圖5所示),或者各相開關橋臂21~23(如圖6所示)具有一固定的切換週期,其係與第一電容C
b1、第二電容C
b2的容值呈正相關,意即,當第一電容C
b1、第二電容C
b2的容值越大,其所固定的切換週期越長。換言之,輸入電源V
IN為直流電源時,各相開關橋臂21~23以固定的切換週期交替輪流驅動,以確保相應第一上開關Q
H1的第一上驅動電路311以及相應第二上開關Q
H2的第二上驅動電路321正常動作。附帶一提,在多相電源轉換器100可同時接收交流以及直流的輸入電源V
IN時,當多相電源轉換器100具有N相開關橋臂時,該N相開關橋臂可分別以間隔交流電源V
AC(市電)的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
請參見圖9,係為本發明多相電源轉換器之控制方法的流程圖。多相電源轉換器100包括至少兩相電源轉換電路11~1N,21~23,各電源轉換電路11~1N包括串聯的上開關Q
H1,Q
H2,Q
H3與下開關Q
L1,Q
L2,Q
L3所形成的開關橋臂。控制方法包括:根據多相電源轉換器100的輸出電流I
OUT,判斷多相電源轉換器100的負載狀態(步驟S10)。然後,當負載狀態為輕載狀態時,控制至少兩相開關橋臂交替輪流驅動(步驟S20)。由於具體的電路結構以及電路動作說明已詳載於前揭內容,在此不再多加贅述。
綜上所述,本發明具有以下之特徵與優點:
1、本發明的多相電源轉換器之驅動電路採用單一電源供應,因此有助於電路體積小型化的設計,並且降低成本。
2、總輸入電流I
IN的總諧波失真大幅降低,使電流品質提升。
3、多相開關橋臂交替驅動,各為平均的導通時間,因此功耗損失也平均,再者開關晶體的溫度也更為平均,除了有助於散熱冷卻的設計外,也不容易發生因為使用時間失衡所導致壽命差異甚大的問題。
以上所述,僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式,惟本發明之特徵並不侷限於此,並非用以限制本發明,本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準,凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例,皆應包括於本發明之範疇中,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
100:多相電源轉換器
11~1N:電源轉換電路
V
IN:輸入電源
V
OUT:輸出電源
V
AC:交流電源
I
OUT:輸出電流
21~23:電源轉換電路
Q
H1,Q
H2,Q
H3:上開關
Q
L1,Q
L2,Q
L3:下開關
Q
A,Q
B:慢速上、下開關
L
1,L
2,L
3:電感
C
OUT:輸出電容
S
H1,S
L1,S
H2,S
L2,S
H3,S
L3,S
A,S
B:開關控制訊號
311:第一上驅動電路
312:第一下驅動電路
321:第二上驅動電路
322:第二下驅動電路
41:第一自舉式電路
42:第二自舉式電路
D
b1,D
b2:二極體
C
b1,C
b2;電容
R
b1,R
b2:限流電阻
91:第一電源轉換電路
92:第二電源轉換電路
I
IN:總輸入電流
I
IN1:第一輸入電流
I
IN2:第二輸入電流
S10,S20:步驟
圖1:係為現有多相電源轉換架構的電路方塊圖。
圖2:係為現有電源供應器之上、下臂驅動電路為獨立的電源供應之電流波形示意圖。
圖3:係為現有電源供應器之上、下臂驅動電路為單一的電源供應之電流波形示意圖。
圖4:係為本發明多相電源轉換器的架構方塊圖。
圖5:係為本發明多相電源轉換器具有兩相開關橋臂的電路圖。
圖6:係為本發明多相電源轉換器具有三相開關橋臂的電路圖。
圖7:係為本發明多相電源轉換器具有圖騰柱功率因數校正電路的電路圖。
圖8:係為本發明多相電源轉換器之多相開關橋臂交替驅動之電流波形示意圖。
圖9:係為本發明多相電源轉換器之控制方法的流程圖。
VAC:交流電源
VOUT:輸出電源
IOUT:輸出電流
21~22:電源轉換電路
QH1,QH2:上開關
QL1,QL2:下開關
QA,QB:慢速上、下開關
SH1,SL1,SH2,SL2,SA,SB:開關控制訊號
L1,L2:電感
COUT:輸出電容
Claims (15)
- 一種多相電源轉換器,作為一輸入電源轉換為一輸出電源之操作,該多相電源轉換器包括: 至少兩相電源轉換電路,各該電源轉換電路包括串聯的一上開關與一下開關所形成的一開關橋臂;以及 一控制訊號產生單元,根據所接收的該多相電源轉換器的一輸出電流,獲得該多相電源轉換器的一負載狀態,且提供各該上開關與各該下開關的控制訊號; 其中,該控制訊號產生單元根據該負載狀態為一輕載狀態時,對應地導通或關斷該等上開關與該等下開關,使該至少兩相開關橋臂交替輪流驅動,且同時間僅一相開關橋臂運作。
- 如請求項1所述之多相電源轉換器,其中該輸入電源為一交流電源時,該至少兩相開關橋臂基於該交流電源的週期時間交替輪流驅動。
- 如請求項2所述之多相電源轉換器,其中該至少兩相開關橋臂為兩相時; 該兩相開關橋臂分別於該交流電源的正、負半週期交換時交替輪流驅動。
- 如請求項2所述之多相電源轉換器,其中該至少兩相開關橋臂為N相時; 該N相開關橋臂分別以間隔該交流電源的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
- 如請求項1所述之多相電源轉換器,其中該至少兩相電源轉換電路構成一圖騰柱功率因數校正電路,且該圖騰柱功率因數校正電路包括: 一第一開關橋臂,包括一第一上開關與串聯該第一上開關的一第一下開關; 一第二開關橋臂,包括一第二上開關與串聯該第二上開關的一第二下開關; 一第一上驅動電路與一第一下驅動電路,分別控制該第一上開關與該第一下開關; 一第二上驅動電路與一第二下驅動電路,分別控制該第二上開關與該第二下開關; 一第一自舉式電路,耦接該第一上驅動電路與該第一上開關; 一第二自舉式電路,耦接該第二上驅動電路與該第二上開關;以及 一直流驅動電壓,用以提供該第一上驅動電路、該第一下驅動電路、該第二上驅動電路以及該第二下驅動電路所需之電源。
- 如請求項5所述之多相電源轉換器,其中 該第一自舉式電路包括: 一第一二極體; 一第一限流電阻,串聯該第一二極體;以及 一第一電容,連接該第一限流電阻與該第一上驅動電路; 該第二自舉式電路包括: 一第二二極體; 一第二限流電阻,串聯該第二二極體;以及 一第二電容,連接該第二限流電阻與該第二上驅動電路; 其中當該交流電源為正半週期時,該直流驅動電壓對該第一下驅動電路供電,使該第一下驅動電路正常地控制該第一下開關,並且該直流驅動電壓導通該第一二極體,對該第一電容充電,以建立一第一電容電壓對該第一上驅動電路供電,使該第一上驅動電路正常地控制該第一上開關; 其中當該交流電源為負半週期時,該直流驅動電壓對該第二下驅動電路供電,使該第二下驅動電路正常地控制該第二下開關,並且該直流驅動電壓導通該第二二極體,對該第二電容充電,以建立一第二電容電壓對該第二上驅動電路供電,使該第二上驅動電路正常地控制該第二上開關。
- 如請求項1所述之多相電源轉換器,其中該輸入電源為一直流電源時,該至少兩相開關橋臂以固定的一切換週期交替輪流驅動,以確保相應該上開關的一上驅動電路正常動作。
- 如請求項7所述之多相電源轉換器,其中該至少兩相開關橋臂為N相時; 該N相開關橋臂分別以間隔一交流電源的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
- 如請求項1所述之多相電源轉換器,其中當該控制訊號產生單元根據該負載狀態為一重載狀態時,對應地導通或關斷該等上開關與該等下開關,使該至少兩相開關橋臂同時驅動。
- 一種多相電源轉換器之控制方法,多相電源轉換器包括至少兩相電源轉換電路,各該電源轉換電路包括串聯的一上開關與一下開關所形成的一開關橋臂,該控制方法包括: 根據該多相電源轉換器的一輸出電流,判斷該多相電源轉換器的一負載狀態;以及 當該負載狀態為一輕載狀態時,控制該至少兩相開關橋臂交替輪流驅動。
- 如請求項10所述之多相電源轉換器之控制方法,其中一輸入電源為一交流電源時,該至少兩相開關橋臂基於該交流電源的週期時間交替輪流驅動。
- 如請求項11所述之多相電源轉換器之控制方法,其中該至少兩相開關橋臂為兩相時; 該兩相開關橋臂分別於該交流電源的正、負半週期交換時交替輪流驅動。
- 如請求項11所述之多相電源轉換器之控制方法,其中該至少兩相開關橋臂為N相時; 該N相開關橋臂分別以間隔該交流電源的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
- 如請求項10所述之多相電源轉換器之控制方法,其中一輸入電源為一直流電源時,該至少兩相開關橋臂以固定的一切換週期交替輪流驅動,以確保相應該上開關的一上驅動電路正常動作。
- 如請求項14所述之多相電源轉換器之控制方法,其中該至少兩相開關橋臂為N相時; 該N相開關橋臂分別以間隔一交流電源的電氣角度為360/N度交替輪流驅動。
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| TWI638508B (zh) * | 2017-07-21 | 2018-10-11 | 立錡科技股份有限公司 | 多相切換式電源供應器、及其控制電路與控制方法 |
| US10770966B2 (en) * | 2016-04-15 | 2020-09-08 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Power factor correction circuit and method including dual bridge rectifiers |
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- 2023-09-04 TW TW112133432A patent/TWI875170B/zh active
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