電力轉(zhuǎn)換裝置和三相交流電源裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是電力轉(zhuǎn)換裝置，其包括：用于各個相的轉(zhuǎn)換裝置，其將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于三相AC的中性點的各個相的具有AC波形的電壓；和控制這些轉(zhuǎn)換裝置的控制單元。各個轉(zhuǎn)換裝置包括：第一轉(zhuǎn)換器，其具有包括隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器和電容器，并且通過由所述控制單元控制的所述DC/DC轉(zhuǎn)換器將所述輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為包含與要輸出的AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓波形的電壓；和第二轉(zhuǎn)換器，其被設置在所述第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器，且在每一個周期，通過由所述控制單元控制的所述全橋逆變器使包含所述脈動DC電壓波形的電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換為具有所述AC波形的電壓。
【專利說明】
電力轉(zhuǎn)換裝置和三相交流電源裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于從直流電力產(chǎn)生三相交流電力的三相交流電源裝置且涉及其所 用的電力轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力轉(zhuǎn)換裝置通常用于獨立的電源、UPS(不間斷電源)等，所述電力轉(zhuǎn)換裝置提高 通過DC/DC轉(zhuǎn)換器從DC電源輸入的DC電壓，通過逆變器將得到的電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，并輸出 AC電壓。在這種電力轉(zhuǎn)換裝置中，DC/DC轉(zhuǎn)換器不間斷地進行切換操作，且逆變器也不間斷 地進行切換操作。
[0003] 另外，通過使用三相逆變器，可以將DC電源的電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓（例如，參 見專利文獻1(圖7))。
[0004] 圖16為在從DC電源向三相AC負載提供電力的情況下使用的電力轉(zhuǎn)換裝置的電路 圖的示例。在圖16中，電力轉(zhuǎn)換裝置200基于從DC電源201接受的DC電力產(chǎn)生AC電力，并將該 電力供應至三相AC負載220。
[0005] 電力轉(zhuǎn)換裝置200包括：電容器202;例如三個升壓電路203;用于使DC母線204的電 壓平滑的平滑電路205;三相逆變器電路207;和三對AC電抗器208~210及電容器211~213。 通過如下形成平滑電路205:將兩個電容器206串聯(lián)連接以獲得耐壓性能且將六套這種兩個 的電容器206并聯(lián)連接以獲得電容。例如平滑電路的電容總共為若干mF。
[0006] 升壓電路203通過隔離變壓器203t升高已經(jīng)通過切換而導致具有高頻率的電壓， 然后整流該升高的電壓。三個升壓電路203與共同的DC母線204并聯(lián)連接。通過具有大電容 的平滑電路205使三個升壓電路203的輸出平滑，從而變成DC母線204的電壓。通過三相逆變 器電路207對這一電壓進行切換，從而產(chǎn)生包括高頻分量的三相AC電壓。通過AC電抗器208 ~210和電容器211~213去除高頻分量，由此獲得可以提供給三相AC負載220的三相AC電壓 (或電力）。三相AC負載220的線間電壓為440V。
[0007] 在此，DC母線204的電壓需要等于或高于AC 400V的波峰值，其為40〇x/2_，即約 566V，但考慮到一些余量而設定為600V。在DC母線204的電壓為600V的情況下，當三相逆變 器電路207中的切換元件關(guān)閉時，由于通過浮置電感和切換元件的電容導致的諧振，大幅超 過600V的電壓被施加至切換元件。因此，為了可靠地防止切換元件的絕緣擊穿，例如需要DC 母線的電壓的兩倍高的1200V的耐壓性能。另外，平滑電路205也需要有1200V的耐壓性能， 并且在圖16中的配置中，每個電容器都需要有600V的耐壓性能。
[0008] 引用列表
[0009] [專利文獻]
[0010] 專利文獻1:日本專利No .5260092

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] [技術(shù)問題]
[0012]在如上所述的常規(guī)電力轉(zhuǎn)換裝置中，需要轉(zhuǎn)換效率的進一步提高。為了提高轉(zhuǎn)換 效率，降低切換損耗是有效的。通常，DC母線的電壓越高，切換損耗等越大。因此，如何降低 DC母線的電壓是個問題。另外，期望還借助于降低電壓以外的方式降低切換損耗和其它電 力損耗。
[0013]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是減少由于三相AC電源裝置中將從DC電源輸入的DC 電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電壓的轉(zhuǎn)換而導致的電力損耗，和用于三相AC電源裝置中的電力轉(zhuǎn)換裝 置中的電力損耗。
[0014][問題的解決方案]
[0015] 本發(fā)明是用于將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電壓的電力轉(zhuǎn)換裝置，所述 電力轉(zhuǎn)換裝置包括:第一相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出 到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓;第二相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將 從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第二相的具有AC波形的電壓;第三 相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第三相 的具有AC波形的電壓;和控制單元，其被配置為控制第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第 三相轉(zhuǎn)換裝置，其中
[0016] 第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置的每一個都包括:第一轉(zhuǎn)換 器，其具有平滑電容器和包括隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器通過由控制單元 控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為包含與要輸出的AC波形的絕對值相對應的脈動 DC電壓波形的電壓;和第二轉(zhuǎn)換器，其被設置在第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器，在 每一個周期，所述第二轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控制的全橋逆變器使包含脈動DC電壓波形的 電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為具有AC波形的電壓。
[0017] 另外，本發(fā)明是三相AC電源裝置，其包括:第一相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電 源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓;第 二相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第二 相的具有AC波形的電壓;第三相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要 輸出到相對于中性點的第三相的具有AC波形的電壓;和控制單元，其被配置為控制第一相 轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置，其中
[0018] 第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置的每一個都包括:第一轉(zhuǎn)換 器，其具有包含平滑電容器和隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器通過由控制單元 控制的DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為包含與要輸出的AC波形的絕對值相對應的脈動 DC電壓波形的電壓;和第二轉(zhuǎn)換器，其被設置在第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器，在 每一個周期，所述第二轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控制的全橋逆變器使包含脈動DC電壓波形的 電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為具有AC波形的電壓。
[0019] [發(fā)明的有益效果]
[0020] 本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置和三相交流電源裝置使得能夠降低由于轉(zhuǎn)換而導致的電 力損耗。
【附圖說明】
[0021] 圖1為顯示根據(jù)第一實施方式的三相AC電源裝置的電路圖。
[0022]圖2為更詳細地顯示用于圖1中的一個相的轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部電路的圖。
[0023]圖3為顯示用于全橋電路的柵極驅(qū)動脈沖的圖。
[0024]圖4為顯示產(chǎn)生柵極驅(qū)動脈沖的方式的示例的圖。
[0025]圖5為如下的圖，其中（a)顯示用于第一轉(zhuǎn)換器的輸出波形的命令值(理想值），且 (b)顯示實際出現(xiàn)的脈動DC電壓波形的電壓。
[0026]圖6顯示用于組成第二轉(zhuǎn)換器的全橋逆變器的切換元件的柵極驅(qū)動脈沖。
[0027] 圖7為顯示AC電壓的圖，其中（a)顯示目標電壓(理想值），且(b)顯示由電壓傳感器 實際檢測的電壓。
[0028]圖8為顯示根據(jù)第二實施方式的三相AC電源裝置的電路圖。
[0029] 圖9為更詳細地顯示用于圖8中的一個相的轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部電路的圖。
[0030] 圖10為顯示用于全橋電路的柵極驅(qū)動脈沖的圖。
[0031] 圖11為如下的圖，其中（a)顯示用于要通過圖10中的柵極驅(qū)動脈沖獲得的第一轉(zhuǎn) 換器的輸出波形的命令值(理想值），且(b)顯示實際出現(xiàn)的脈動DC電壓波形的電壓。
[0032]圖12為如下的圖，其中（a)顯示通過在與圖11中的(b)相同的圖上經(jīng)由虛線額外描 繪在過零附近的目標電壓的波形獲得的圖，（b)和(c)顯示用于構(gòu)成第二轉(zhuǎn)換器的全橋逆變 器的切換元件的柵極驅(qū)動脈沖。
[0033]圖13為顯示通過濾波器電路從第二轉(zhuǎn)換器輸出的AC電壓的圖，其中（a)為目標電 壓(理想值)且(b)為通過電壓傳感器實際檢測的電壓。
[0034]圖14為用于根據(jù)第三實施方式的三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置中的一相的轉(zhuǎn) 換裝置的電路圖。
[0035]圖15為顯示三相AC電壓的產(chǎn)生方式的圖。
[0036]圖16為在從DC電源向三相AC負載供電的情況下使用的常規(guī)電力轉(zhuǎn)換裝置的電路 圖的示例。
【具體實施方式】
[0037][實施方式的綜述]
[0038]本發(fā)明實施方式的綜述至少包括以下內(nèi)容。
[0039] (1)這是用于將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電壓的電力轉(zhuǎn)換裝置，所述 電力轉(zhuǎn)換裝置包括:第一相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出 到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓;第二相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將 從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第二相的具有AC波形的電壓;第三 相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第三相 的具有AC波形的電壓;和控制單元，其被配置為控制第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第 三相轉(zhuǎn)換裝置，其中
[0040]第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置各自包括:第一轉(zhuǎn)換器，其具 有平滑電容器和包含隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控制的 DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為包含與要輸出的AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓 波形的電壓;和第二轉(zhuǎn)換器，其被設置在第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器，在每一個 周期，所述第二轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控制的全橋逆變器使包含脈動DC電壓波形的電壓的 極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為具有AC波形的電壓。
[0041]在上述（1)的電力轉(zhuǎn)換裝置中，由于轉(zhuǎn)換裝置(第一相、第二相和第三相)為各自的 相而提供并且輸出相電壓，要從各個轉(zhuǎn)換裝置輸出的電壓Vac(有效值)為三相AC的線間電壓 的(1/ 。對于DC母線的電壓V B，電壓Vac的波峰值是足夠的，8卩VB= Α ·νΑ(：。結(jié)果，同通過 單個三相逆變器提供線間電壓的情況相比，DC母線的電壓降低。
[0042]歸功于DC母線中的電壓降低，切換元件中的切換損耗降低。另外，即使是在裝置中 設置有電抗器的情況下，其鐵損也降低。此外，對于連接至DC母線的切換元件和平滑電容 器，即使是具有低耐壓性能的那些也可以使用。由于具有較低耐壓性能的切換元件具有較 低的導通阻抗，所以可以降低導電損耗。
[0043]在上述電力轉(zhuǎn)換裝置中，盡管第一轉(zhuǎn)換器的硬件配置為DC/DC轉(zhuǎn)換器，但DC電壓不 僅僅是被轉(zhuǎn)換為DC電壓，而且還被轉(zhuǎn)換為包含與AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓波形 的電壓。因此，通過第一轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生作為AC波形的基礎(chǔ)的波形。然后，在每一個周期，第二轉(zhuǎn) 換器使包含脈動DC電壓波形的電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為AC波形的目標電壓。與 常規(guī)切換操作下的情況相比，在這種情況下的第二轉(zhuǎn)換器的全橋逆變器中的切換次數(shù)顯著 減少，并且切換時的電壓低。因此，大大降低了第二轉(zhuǎn)換器的切換損耗。即使是在第二轉(zhuǎn)換 器中設置有電抗器的情況下，其鐵損也降低。此外，第一轉(zhuǎn)換器的電容器僅平滑高頻電壓變 動而不平滑具有低頻的脈動DC電壓波形。因此，可以使用具有低電容的電容器。
[0044] (2)在（1)的電力轉(zhuǎn)換裝置中，第一轉(zhuǎn)換器可以將DC電壓轉(zhuǎn)換為具有連續(xù)的脈動DC 電壓波形的電壓。
[0045]在這種情況下，通過第一轉(zhuǎn)換器完全產(chǎn)生以半個周期作為AC波形的基礎(chǔ)的波形， 第二轉(zhuǎn)換器僅在要輸出的AC波形的頻率的兩倍高的頻率下進行極性反轉(zhuǎn)。也就是說，第二 轉(zhuǎn)換器不進行伴隨高頻切換的切換操作。因此，在第二轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)不需要AC電抗器，因 此可以消除由于AC電抗器導致的損耗。
[0046] (3)在（1)的電力轉(zhuǎn)換裝置中，在從第一轉(zhuǎn)換器輸出的電壓等于或低于脈動DC電壓 波形的波峰值的預定比例的時段期間，控制單元可能引起全橋逆變器在高頻下進行切換操 作，從而在此時段中產(chǎn)生具有AC波形的電壓。
[0047]電壓等于或低于脈動DC電壓波形的波峰值的預定比例的時段是指目標電壓的過 零附近。也就是說，在這種情況下，在目標電壓的過零附近，第二轉(zhuǎn)換器有助于AC波形的產(chǎn) 生，且在其它區(qū)域中，第一轉(zhuǎn)換器有助于AC波形的產(chǎn)生。在僅由第一轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生整個區(qū)域中 的脈動DC電壓波形的情況下，在過零附近的波形可能會變形。然而，通過局部地使用第二轉(zhuǎn) 換器的切換操作，防止波形的這種變形，并且可以獲得更平滑的AC波形輸出。由于引起第二 轉(zhuǎn)換器進行切換操作的期間的時段短，所以損耗比常規(guī)切換操作中更小。另外，由于AC電抗 器導致的損耗也更小。
[0048] (4)在(3)中的預定比例優(yōu)選為18%至35%。
[0049] 在這種情況下，可以防止在過零附近的波形的變形，并且充分地獲得損耗降低的 效果。例如，如果"預定比例"為低于18%，則存在在過零附近留有輕微變形的可能性。如果 "預定比例"為高于35%，則第二轉(zhuǎn)換器2進行高頻切換操作期間的時段延長，且損耗降低的 效果降低與延長的時段相對應的量。
[0050] (5)在（1)至(4)中任一項的電力轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選地，電容器具有如下電容:使得 因第一轉(zhuǎn)換器中的切換而導致的高頻電壓變動被平滑但不使脈動DC電壓波形被平滑。
[0051]在這種情況下，可以獲得期望的脈動DC電壓波形同時消除因切換而導致的高頻電 壓變動。
[0052] (6)另一方面，三相AC電源裝置包括:第一相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸 入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓;第二相 轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出到相對于中性點的第二相的 具有AC波形的電壓;第三相轉(zhuǎn)換裝置，其被配置為將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為要輸出 到相對于中性點的第三相的具有AC波形的電壓;和控制單元，其被配置為控制第一相轉(zhuǎn)換 裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置，其中
[0053]第一相轉(zhuǎn)換裝置、第二相轉(zhuǎn)換裝置和第三相轉(zhuǎn)換裝置的每一個包括:第一轉(zhuǎn)換器， 其具有平滑電容器和包括隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控 制的DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為包含與要輸出的AC波形的絕對值相對應的脈動DC 電壓波形的電壓;和第二轉(zhuǎn)換器，其被設置在第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器，在每 一個周期，所述第二轉(zhuǎn)換器通過由控制單元控制的全橋逆變器使包含脈動DC電壓波形的電 壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為具有AC波形的電壓。
[0054]同樣地，在這種情況下，提供與（1)的電力轉(zhuǎn)換裝置中相同的操作和效果。
[0055][實施方式的細節(jié)]
[0056]下文中，將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0057]〈〈三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置的第一實施方式》
[0058]圖1為顯示根據(jù)第一實施方式的三相AC電源裝置500的電路圖。三相AC電源裝置 500包含電源轉(zhuǎn)換裝置100P和DC電源5，DC電源5例如由蓄電池構(gòu)成并且與三相AC負載6連 接。
[0059]電源轉(zhuǎn)換裝置100P由為三相AC的各個相提供的三個轉(zhuǎn)換裝置(第一轉(zhuǎn)換裝置、第 二轉(zhuǎn)換裝置和第三轉(zhuǎn)換裝置）1〇〇構(gòu)成。轉(zhuǎn)換裝置100將從DC電源5輸入的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電 力，并且將AC電力供應至三相AC負載6。三個轉(zhuǎn)換裝置100各自以相對于三相AC的中性點N的 相電壓供應AC電力，且所述三個轉(zhuǎn)換裝置100作為整體以線間電壓向各個相負載6P(第一相 (u)，第二相(v)，第三相(w))供應AC電力。
[0060] 在三相AC負載6的線間電壓為400V的情況下，相電壓約為231V|；= 4Q0V/#y。輸 出相電壓的各個轉(zhuǎn)換裝置100需要約327V (= (400V /1% X力丨作為DC母線LB的電壓。這 意味著與通過單個三相逆變器向三相AC負載6供應線間電壓(400V)的情況相比，DC母線LB 的電壓降低了（566V-327V)。因此，切換元件和其它電子裝置的耐壓性能不需要1200V，而 是約600V就足夠了。
[0061] 圖2為更詳細地顯示用于圖1中的一個相的轉(zhuǎn)換裝置100的內(nèi)部電路的圖。
[0062]轉(zhuǎn)換裝置100將輸入的DC電壓VDC轉(zhuǎn)換為與AC波形的目標電壓相對應的AC電壓 VAC，并且輸出AC電壓VAC。盡管轉(zhuǎn)換裝置100還能進行AC到DC的轉(zhuǎn)換，但在此，給出的說明將 主要關(guān)注從DC到AC的轉(zhuǎn)換(這同樣適用于第二和第三實施方式）。
[0063]在圖2中，轉(zhuǎn)換裝置100包括第一轉(zhuǎn)換器1、第二轉(zhuǎn)換器2和控制單元3作為主要部 件。第一轉(zhuǎn)換器1經(jīng)由平滑電容器4接收DC電壓VDC。通過電壓傳感器5s檢測DC電壓VDC，并且 將關(guān)于檢測的電壓的信息發(fā)送到控制單元3。通過電壓傳感器6s檢測作為第二轉(zhuǎn)換器2的輸 出電壓的AC電壓VAC，并且將關(guān)于檢測的電壓的信息發(fā)送到控制單元3。
[0064] 第一轉(zhuǎn)換器1包括DC/DC轉(zhuǎn)換器10和平滑電容器14。
[0065] DC/DC轉(zhuǎn)換器10包括(從輸入側(cè)起）：全橋電路11，其由四個切換元件Q1、Q2、Q3、Q4 構(gòu)成；隔離變壓器12;和整流器電路13,其由四個切換元件〇5、〇6、〇7、〇8構(gòu)成，并且如圖2中 所示將它們連接。
[0066]第二轉(zhuǎn)換器2包括:全橋逆變器21，其由四個切換元件09、010、011、012構(gòu)成；和電 容器22。第二轉(zhuǎn)換器2的輸出變成具有期望的AC波形的AC電壓VAC。
[0067] 通過控制單元3控制切換元件Q1至Q12。作為切換元件Q1至Q12,例如可以使用IGBT (絕緣柵雙極晶體管)或FET(場效應晶體管）。
[0068]如上所述，與通過單個三相逆變器向三相AC負載6供應線間電壓(400V)的情況相 比，DC母線Lb的電壓降低。因此，轉(zhuǎn)換裝置100中的切換元件Q5至Q12中的切換損耗降低。另 外，隔離變壓器12中的鐵損也降低。
[0069] 此外，對于連接至DC母線Lb的切換元件Q5至Q12和平滑電容器14,即使是具有低耐 壓性能的那些也可以使用。由于具有較低耐壓性能的切換元件具有較低的導通阻抗，所以 可以降低導電損耗。
[0070] 接下來，將對轉(zhuǎn)換裝置100的操作進行說明。首先，控制單元3對第一轉(zhuǎn)換器1的全 橋電路11 (切換元件Q1至Q4)進行PWM控制。
[0071] 圖3為顯示用于全橋電路11的柵極驅(qū)動脈沖的圖。在圖3中，由雙點虛線表示的波 形是對應于目標電壓的AC電壓VAC。由于柵極驅(qū)動脈沖的頻率（例如20kHz)遠高于AC電壓 VAC的頻率(50或60Hz )，所以不能描繪每個脈沖，但脈沖寬度在AC波形的絕對值的峰處變成 最寬，并且隨著絕對值接近零而變得較窄。
[0072]圖4為顯示產(chǎn)生柵極驅(qū)動脈沖的方式的示例的圖。上面的圖顯示高頻載波和作為 基準波的AC波形的正弦波的絕對值。由于橫軸以放大的方式表示非常短的時間，所以基準 波呈現(xiàn)為直線，但實際上例如是從零升高朝向V2的部分。對于載波，以重疊的方式示出了 兩種波形(粗線和細線），并且它們是在時間上相互移位半個周期的兩個梯形波形。也就是 說，在每個梯形波形的一個周期中，波形傾斜地升高并且在一定的時段期間保持一個水平， 然后突然下降至零。這種波形連續(xù)出現(xiàn)，且兩組這種波形相互移位半個周期。
[0073]通過比較如上所述的載波和基準波，產(chǎn)生與其中正弦波的絕對值大于載波的間隔 相對應的脈沖，由此獲得如下面的圖中所示的受到PWM控制的柵極驅(qū)動脈沖。關(guān)于柵極驅(qū)動 脈沖，交替地輸出用于開啟切換元件Q1和Q4的脈沖以及用于開啟切換元件Q2和Q3的脈沖。 因此，正電壓和負電壓被交替地且相等地施加至隔離變壓器12的一次繞組。在基準波(正弦 波)的過零附近，脈沖寬度幾乎不出現(xiàn)，因此如圖3中所示，過零附近基本上是沒有柵極驅(qū)動 脈沖輸出的區(qū)域。
[0074] 通過隔離變壓器12在預定的匝數(shù)比處使由上述柵極驅(qū)動脈沖驅(qū)動的全橋電路11 的輸出變壓，之后，由整流器電路13整流并通過電容器14進行平滑。平滑進行至消除高頻切 換的痕跡但不能平滑低頻波諸如商用頻率的程度。也就是說，選擇電容器14的電容的合適 的值從而獲得這種結(jié)果。如果電容遠大于合適的值，則低頻波諸如商用頻率也被平滑，由此 使波的形狀模糊。通過選擇合適的值，變得可以獲得期望的脈動DC電壓波形同時消除由于 切換而導致的高頻電壓變動。
[0075]即使沒有從控制單元3向整流器電路13給出柵極驅(qū)動脈沖（即使切換元件Q5至Q8 均是關(guān)閉的），整流器電路13也可以通過設置在元件中的二極管進行整流，但如果給出了柵 極驅(qū)動脈沖，則整流器電路13可以進行同步整流。也就是說，在進行二極管整流的情況下在 當電流于各個二極管中流動時，從控制單元3向切換元件Q5至Q8給出柵極驅(qū)動脈沖。這實現(xiàn) 同步整流，且電流流經(jīng)半導體元件，由此可以總體上降低整流器電路13中的電力損耗。 [0076]在圖5中，（a)顯示要如上所述獲得的用于第一轉(zhuǎn)換器1的輸出波形的命令值(理想 值）。橫軸表示時間，縱軸表示電壓。也就是說，這是通過全波整流AC電壓VAC的AC波形獲得 的脈動DC電壓波形。在這種情況下，對應于目標電壓的AC電壓V AC的頻率為例如50Hz。因此， 脈動DC電壓波形的一個周期為（1 /50)秒=0.02秒的一半，即0.01秒。在本示例中，波峰值為 282.8￥(=200\21/2)，有效值為200￥。
[0077] 在圖5中，（b)顯示在電容器14的兩端之間實際出現(xiàn)的脈動DC電壓波形的電壓。與 (a)比較顯而易見的是，可以獲得與通過命令值表示的幾乎相同的脈動DC電壓波形。
[0078]圖6顯示用于組成第二轉(zhuǎn)換器2的全橋逆變器的切換元件Q9至Q12的柵極驅(qū)動脈 沖。在圖6中，（a)顯示用于切換元件Q9、Q12的柵極驅(qū)動脈沖，且(b)顯示用于切換元件Q10、 Q11的柵極驅(qū)動脈沖。如圖中所示，值1和〇交替出現(xiàn)，由此在脈動波形的每一個周期，圖5中 脈動DC電壓波形的極性被反轉(zhuǎn)。
[0079]圖7為顯示如上所述輸出的AC電壓VAC的圖，其中（a)為目標電壓(理想值），且(b) 為由電壓傳感器6s實際檢測的AC電壓VAC。盡管在過零附近存在輕微的變形，但獲得了幾乎 精確的AC波形。
[0080] 如上所述，在轉(zhuǎn)換裝置100中，盡管第一轉(zhuǎn)換器1的硬件配置為DC/DC轉(zhuǎn)換器，但DC 電壓不僅僅是被轉(zhuǎn)換為DC電壓，而且還被轉(zhuǎn)換為與AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓波 形。因此，通過第一轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生作為AC波形的基礎(chǔ)的波形。然后，在每一個周期，第二轉(zhuǎn)換 器2使包含脈動DC電壓波形的電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為AC波形的目標電壓。
[0081] 與常規(guī)切換操作下的情況相比，在這種情況下的第二轉(zhuǎn)換器2的全橋逆變器中的 切換次數(shù)顯著減少。也就是說，切換次數(shù)從例如約20kHz的高頻到100Hz(例如在50Hz下每一 個AC周期兩次)顯著減少為（1/200)。由于第二轉(zhuǎn)換器2在過零時進行切換，所以切換時的電 壓極低(理想地為0V)。因此，第二轉(zhuǎn)換器2中的切換損耗大大減少。由于第二轉(zhuǎn)換器2不進行 伴隨有高頻切換的切換操作，所以在第二轉(zhuǎn)換器2的輸出側(cè)不需要AC電抗器，因此可以消除 由于AC電抗器而導致的電力損耗。
[0082] 歸功于如上所述的電力損耗的降低，可以提高轉(zhuǎn)換裝置100的轉(zhuǎn)換效率。
[0083] 第一轉(zhuǎn)換器1的電容器14僅需要平滑高頻電壓變動，但不平滑低頻脈動DC電壓波 形。因此，可以使用具有低電容(例如10yF或22yF)的電容器。
[0084]圖15為顯示三相AC電壓的產(chǎn)生方式的圖。
[0085] 控制單元3控制用于各個相的轉(zhuǎn)換裝置(第一轉(zhuǎn)換裝置，第二轉(zhuǎn)換裝置，第三轉(zhuǎn)換 裝置）1〇〇,使得由此輸出的AC波形的相相互位移了（2/3)π。因此，電力轉(zhuǎn)換裝置100P可以向 三相AC負載6施加三相AC電壓并且向其供應AC電力。
[0086] (補充）
[0087]如上所述，轉(zhuǎn)換裝置100也可以用于從AC到DC的轉(zhuǎn)換。然而，在這種情況下，優(yōu)選將 AC電抗器（與稍后所述的第二實施方式中的AC電抗器23(圖9)相同）插入從切換元件Q9和 Q10之間的相互連接點到電容器22的電氣路徑上。
[0088] 在這種情況下，AC電抗器和電容器22形成濾波器電路(低通濾波器）。在圖2中，在 從AC側(cè)饋送電力的情況下，第二轉(zhuǎn)換器2作為"整流器電路"，且第一轉(zhuǎn)換器1的整流器電路 13作為"逆變器"。由于濾波器電路的存在，防止由"逆變器"產(chǎn)生的高頻分量向AC側(cè)泄露。 [0089]在這種情況下，全橋電路11作為"整流器電路"。控制單元3以不使隔離變壓器12磁 飽和的合適的切換頻率交替地開啟切換元件Q5和Q8及切換元件Q6和Q7，由此向隔離變壓器 12輸送電力。通過作為"整流器電路"的全橋電路11整流隔離變壓器12的輸出以使其變成DC 電壓。
[0090]〈〈三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置的第二實施方式》
[0091]圖8為顯示根據(jù)第二實施方式的三相AC電源裝置500的電路圖。三相AC電源裝置 500包括電力轉(zhuǎn)換裝置100P和DC電源5，DC電源5例如由蓄電池構(gòu)成并且與三相AC負載6連 接。
[0092] 圖9為更詳細地顯示用于圖8中的一個相的轉(zhuǎn)換裝置100的內(nèi)部電路的圖。
[0093] 圖9不同與圖2的地方在于，在圖9中，在第二轉(zhuǎn)換器2中將AC電抗器23設置在全橋 逆變器21的輸出側(cè)，并且設置用于檢測第一轉(zhuǎn)換器1的輸出電壓的電壓傳感器9。其它硬件 配置是相同的。AC電抗器23和電容器22組成用于去除包含在第二轉(zhuǎn)換器2的輸出中的高頻 分量的濾波器電路(低通濾波器）。將由電壓傳感器9檢測的關(guān)于電壓的信息發(fā)送至控制單 兀3 〇
[0094] 圖10為顯示用于全橋電路11的柵極驅(qū)動脈沖的圖。在圖10中，由雙點虛線表示的 波形是對應于目標電壓的AC電壓VAC。由于柵極驅(qū)動脈沖的頻率(例如20kHz)遠高于AC電壓 VAC的頻率(50或60Hz )，所以不能描繪每個脈沖，但脈沖寬度在AC波形的絕對值的峰處變成 最寬，并且隨著絕對值接近零而變得較窄。與圖3的不同之處在于，在AC波形的過零附近，在 比圖3中的區(qū)域?qū)挼膮^(qū)域中沒有柵極驅(qū)動脈沖輸出。
[0095]在圖11中，（a)顯示要通過圖10中的柵極驅(qū)動脈沖獲得的用于第一轉(zhuǎn)換器1的輸出 波形的命令值(理想值）。橫軸表示時間，縱軸表示電壓。也就是說，這包含與通過全波整流 AC電壓VAC的AC波形獲得的波形相似的脈動DC電壓波形。在這種情況下，對應于目標電壓的 AC電壓VAC的頻率為例如50Hz。因此，脈動DC電壓波形的一個周期為（1 /50)秒=0.02秒的一 半，即0.01秒。在本示例中，波峰值為282.8(=200X21/2)V。
[0096] 在圖11中，（b)顯示在電容器14的兩端之間實際出現(xiàn)的脈動DC電壓波形的電壓。與 (a)比較顯而易見的是，可以獲得與通過命令值表示的幾乎相同的脈動DC電壓波形，但在波 形的電壓等于或低于目標電壓的波峰值的預定比例例如等于或低于100V期間的時段中，波 形輕微變形。
[0097]在圖12中，其中（a)為通過在與圖11中的（b)相同的圖上經(jīng)由虛線額外描繪在過零 附近的目標電壓的波形獲得的圖。在圖12中，（b)和(c)顯示用于構(gòu)成第二轉(zhuǎn)換器2的全橋逆 變器的切換元件Q9至Q12的柵極驅(qū)動脈沖。也就是說，（b)顯示用于切換元件Q9、Q12的柵極 驅(qū)動脈沖，且（c)顯示用于切換元件Q10、Q11的柵極驅(qū)動脈沖。在其中圖中描繪沿垂直方向 的細線的區(qū)域中，通過高頻切換進行PWM控制。
[0098]如圖12中所示，（b)和(c)中的柵極驅(qū)動脈沖交替取1和0的值。因此，（a)中的脈動 DC電壓波形在每一個脈動波形周期被反轉(zhuǎn)。關(guān)于(b)中的控制，即對于切換元件Q9和Q12的 控制，當從第一轉(zhuǎn)換器1輸出的示于(a)中的電壓等于或低于例如100V時，控制單元3引起切 換元件Q9和Q12進行高頻切換以進行切換操作。因此，從第二轉(zhuǎn)換器2輸出電壓，從而接近在 過零附近的目標電壓。同樣在(c)中，類似地，當從第一轉(zhuǎn)換器1輸出的電壓等于或低于例如 100V時，控制單元3引起切換元件Q10和Q11進行高頻切換以進行切換操作。因此，從第二轉(zhuǎn) 換器2輸出電壓，從而接近對應于在過零附近的目標電壓的電壓。
[0099]圖13為顯示通過濾波器電路從第二轉(zhuǎn)換器2輸出的AC電壓VAC的圖，所述濾波器電 路由AC電抗器23和電容器22組成，其中（a)顯示目標電壓(理想值)且(b)為通過電壓傳感器 6s實際檢測的AC電壓VAC。如(b)中所示，獲得幾乎與通過目標電壓表示的相同的在過零附 近沒有變形的AC波形。
[0100]如上所述，在第二實施方式的轉(zhuǎn)換裝置100中，盡管第一轉(zhuǎn)換器1的硬件配置為DC/ DC轉(zhuǎn)換器，但DC電壓不僅僅是被轉(zhuǎn)換為DC電壓，而且還被轉(zhuǎn)換為與AC波形的絕對值相對應 的脈動DC電壓波形(除過零附近以外）。因此，主要通過第一轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生作為AC波形的基礎(chǔ) 的波形。另外，在每一個周期，第二轉(zhuǎn)換器2使包含從第一轉(zhuǎn)換器1輸出的脈動DC電壓波形的 電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將電壓轉(zhuǎn)換為AC波形的目標電壓。此外，第二轉(zhuǎn)換器2僅對過零附近 進行切換操作以在過零附近產(chǎn)生未通過第一轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生的AC波形，并輸出AC波形。
[0101]也就是說，在這種情況下，在目標電壓的過零附近，第二轉(zhuǎn)換器2有助于AC波形的 產(chǎn)生，且在其它區(qū)域中，第一轉(zhuǎn)換器1有助于AC波形的產(chǎn)生。在僅由第一轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生整個區(qū) 域中的脈動DC電壓波形的情況下，在過零附近的波形可能會變形。然而，通過局部地使用第 二轉(zhuǎn)換器2的切換操作，防止波形的這種變形，并且可以獲得更平滑的AC波形的輸出。
[0102] 由于引起第二轉(zhuǎn)換器2進行切換操作期間的時段短，所以損耗比常規(guī)切換操作中 更小。另外，由于AC電抗器23導致的損耗也比常規(guī)切換操作中更小。此外，在進行切換操作 的過零附近的時段期間的電壓相對低的特征也有助于由于切換而導致的損耗和由于AC電 抗器而導致的損耗的降低。
[0103] 歸功于如上所述的損耗降低，可以提高轉(zhuǎn)換裝置100的轉(zhuǎn)換效率，另外，可以獲得 更平滑的AC波形輸出。
[0104] 用于確定引起第二轉(zhuǎn)換器2進行高頻切換操作期間的時段的標準是電壓等于或低 于波峰值的預定比例。在以上示例中，將對應于282.8V的波峰值的預定比例的閾值設定在 100V。因此，預定比例為100V/282.8V，即近似等于0.35。然而，100V是考慮余量獲得的值，在 圖5的(b)中，在電壓等于或低于50V的區(qū)域中發(fā)生變形。因此，閾值可能會降低至50V。在50V 的情況下，預定比例為50V/282.8V，即近似等于0.18。
[0105]因此，認為"預定比例"優(yōu)選為18%至35%。同樣地，在電壓的有效值不是200V的情 況下，類似地，"預定比例"優(yōu)選為波峰值的18%至35%。如果"預定比例"低于18%，則存在 在過零附近留有輕微變形的可能性。如果"預定比例"高于35%，則第二轉(zhuǎn)換器2進行高頻切 換操作期間的時段延長，且損耗降低的效果降低與延長的時段相對應的量。
[0106]〈〈三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置的第三實施方式》
[0107]圖14為用于根據(jù)第三實施方式的三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置中的一相的轉(zhuǎn) 換裝置100的電路圖。在此，省略了對應于圖8的圖。也就是說，通過用圖14中的轉(zhuǎn)換裝置100 替換圖8中的轉(zhuǎn)換裝置100獲得根據(jù)第三實施方式的三相AC電源裝置和電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0108]在圖14中，與圖9(第二實施方式）的不同之處在于，在隔離變壓器12的一次側(cè)（圖 14中的左側(cè))上的繞組12p設置有中心抽頭，且與圖9中的全橋電路11相對應的部分是使用 中心抽頭的推挽電路11A。推挽電路11A包括DC電抗器15和切換元件Qa和Qb，它們?nèi)鐖D14中 所示進行連接。切換元件Qa和Qb通過控制單元3受到PWM控制，并且在推挽電路11A的操作期 間，當切換元件Qa和Qb中的一個開啟時，另一個關(guān)閉。
[0109] 在圖14中，由于DC電壓VDC導致的電流從DC電抗器15通過切換元件Qa和Qb中開啟的 一個通過，然后流入隔離變壓器12中并從中心抽頭流出。通過重復地交替開啟和關(guān)閉切換 元件Qa和Qb，隔離變壓器12可以進行變壓。通過對切換元件Qa和Qb進行柵極驅(qū)動脈沖的PWM 控制，可以實現(xiàn)與第二實施方式中的第一轉(zhuǎn)換器1的功能相同的功能。
[0110]也就是說，用于第三實施方式中的第一轉(zhuǎn)換器1的輸出波形的命令值(理想值)示 于如第二實施方式中的圖11的(a)中。
[0111] 另外，用于組成第二轉(zhuǎn)換器2的全橋逆變器21的切換元件Q9、Q12的柵極驅(qū)動脈沖 和用于組成第二轉(zhuǎn)換器2的全橋逆變器21的切換元件Q10、Q11的柵極驅(qū)動脈沖分別示于如 第二實施方式中的圖12中的(b)和(c)中。
[0112] 因此，如在第二實施方式中一樣，獲得如圖13的(b)中所示的與通過命令值表示的 幾乎相同的AC波形。
[0113] 如上所述，第三實施方式的轉(zhuǎn)換裝置100可以實現(xiàn)與第二實施方式中相同的功能， 且可以獲得平滑的AC波形的輸出。在推挽電路11A中，與第二實施方式的全橋電路11(圖9) 中的切換元件數(shù)相比，切換元件數(shù)減少，因此切換損耗降低了與切換元件的減少數(shù)相對應 的量。
[0114] 〈〈其它》
[0115]在上述實施方式中，已經(jīng)對電力轉(zhuǎn)換裝置100P與三相AC負載6連接的情況進行了 說明。然而，電力轉(zhuǎn)換裝置loop可以與單相負載或電網(wǎng)連接。
[0116] 第一至第三實施方式的轉(zhuǎn)換裝置100可以被廣泛應用于電源系統(tǒng)（主要是用于商 業(yè)目的）、獨立電源、UPS等以從DC電源諸如蓄電池供應AC電力。
[0117] 在圖1或圖8中，已經(jīng)示出了其中從共同的DC電源5向三個轉(zhuǎn)換裝置100輸入DC電壓 的配置?？梢允褂霉餐腄C電源的這種特征也是使用隔離變壓器12的轉(zhuǎn)換裝置100的優(yōu)點。 然而，對共同的DC電源的使用沒有限制，可以對多個轉(zhuǎn)換裝置單獨地設置DC電源。
[0118] 應該注意，本文中公開的實施方式在全部方面僅是說明性的且不應被認為是限制 性的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍所限定并且意在包括與權(quán)力要求的范圍等價的意思 和該范圍內(nèi)的全部修改。
[0119] 附圖標記列表
[0120] 1 第一轉(zhuǎn)換器
[0121] 2 第二轉(zhuǎn)換器
[0122] 3 控制單元
[0123] 4 電容器
[0124] 5 DC 電源
[0125] 5s 電壓傳感器
[0126] 6 三相AC負載
[0127] 6p 相負載
[0128] 6s 電壓傳感器
[0129] 9 電壓傳感器
[0130] 10 DC/DC 轉(zhuǎn)換器
[0131] 11 全橋電路
[0132] 11A 推挽電路
[0133] 12 隔離變壓器
[0134] 12p 一次側(cè)繞組
[0135] 13 整流器電路
[0136] 14 電容器
[0137] 15 DC 電抗器
[0138] 21 全橋逆變器
[0139] 22 電容器
[0140] 23 AC 電抗器
[0141] 100 轉(zhuǎn)換裝置
[0142] 100P 電力轉(zhuǎn)換裝置
[0143] 500 三相AC電源裝置
[0144] Lb DC 母線
[0145] N 中性點
[0146] Q1 至 Q12、Qa、Qb 切換元件
【主權(quán)項】
1. 一種電力轉(zhuǎn)換裝置，用于將從DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為三相AC電壓，所述電力轉(zhuǎn) 換裝置包括： 第一相轉(zhuǎn)換裝置，所述第一相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的所述DC電壓轉(zhuǎn) 換為要輸出到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓； 第二相轉(zhuǎn)換裝置，所述第二相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的所述DC電壓轉(zhuǎn) 換為要輸出到相對于所述中性點的第二相的具有AC波形的電壓； 第三相轉(zhuǎn)換裝置，所述第三相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的所述DC電壓轉(zhuǎn) 換為要輸出到相對于所述中性點的第三相的具有AC波形的電壓；以及 控制單元，所述控制單元被配置為控制所述第一相轉(zhuǎn)換裝置、所述第二相轉(zhuǎn)換裝置和 所述第三相轉(zhuǎn)換裝置，其中 所述第一相轉(zhuǎn)換裝置、所述第二相轉(zhuǎn)換裝置和所述第三相轉(zhuǎn)換裝置的每一個都包括： 第一轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器具有平滑電容器和包括隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，通過 由所述控制單元控制的所述DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器將輸入的所述DC電壓轉(zhuǎn)換為包 含與要輸出的所述AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓波形的電壓；以及 第二轉(zhuǎn)換器，所述第二轉(zhuǎn)換器被設置在所述第一轉(zhuǎn)換器的后級中并且具有全橋逆變 器，在每一個周期，通過由所述控制單元控制的所述全橋逆變器，所述第二轉(zhuǎn)換器使包含所 述脈動DC電壓波形的所述電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換為具有所述AC波形的電 壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中 所述第一轉(zhuǎn)換器將所述DC電壓轉(zhuǎn)換為具有連續(xù)的所述脈動DC電壓波形的電壓。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中 在從所述第一轉(zhuǎn)換器輸出的所述電壓等于或低于所述脈動DC電壓波形的波峰值的預 定比例的時段期間，所述控制單元致使所述全橋逆變器在高頻下進行切換操作，從而在所 述時段中產(chǎn)生具有所述AC波形的電壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中 所述預定比例為18%至35 %。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中 所述電容器具有下述電容，所述電容允許因所述第一轉(zhuǎn)換器中的切換而導致的高頻電 壓變動被平滑，但不允許所述脈動DC電壓波形被平滑。 6 · -種三相AC電源裝置，包括： DC電源； 第一相轉(zhuǎn)換裝置，所述第一相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為 要輸出到相對于三相AC的中性點的第一相的具有AC波形的電壓； 第二相轉(zhuǎn)換裝置，所述第二相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為 要輸出到相對于所述中性點的第二相的具有AC波形的電壓； 第三相轉(zhuǎn)換裝置，所述第三相轉(zhuǎn)換裝置被配置為將從所述DC電源輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為 要輸出到相對于所述中性點的第三相的具有AC波形的電壓；以及 控制單元，所述控制單元被配置為控制所述第一相轉(zhuǎn)換裝置、所述第二相轉(zhuǎn)換裝置和 所述第三相轉(zhuǎn)換裝置，其中 所述第一相轉(zhuǎn)換裝置、所述第二相轉(zhuǎn)換裝置和所述第三相轉(zhuǎn)換裝置的每一個都包括： 第一轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器具有平滑電容器和包括隔離變壓器的DC/DC轉(zhuǎn)換器，通過 由所述控制單元控制的所述DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述第一轉(zhuǎn)換器將輸入的所述DC電壓轉(zhuǎn)換為包 含與要輸出的所述AC波形的絕對值相對應的脈動DC電壓波形的電壓；以及 第二轉(zhuǎn)換器，所述第二轉(zhuǎn)換器被設置在所述第一轉(zhuǎn)換器的后級并且具有全橋逆變器， 在每一個周期，通過由所述控制單元控制的所述全橋逆變器，所述第二轉(zhuǎn)換器使包含所述 脈動DC電壓波形的所述電壓的極性反轉(zhuǎn)，從而將所述電壓轉(zhuǎn)換為具有所述AC波形的電壓。
【文檔編號】H02M3/335GK105934874SQ201580003536
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年1月5日
【發(fā)明人】綾井直樹
【申請人】住友電氣工業(yè)株式會社