[发明专利]包括常开开关的电流馈给功率转换器系统

说明书

技术领域

这里公开的主题一般地涉及包括半导体开关的功率转换器系统。

背景技术

光电(PV)电池产生直流(DC)功率，DC电流电平依赖于太阳照射，并且DC电压电平依赖于温度。当要求交流(AC)功率时，使用逆变器将DC能量转换为AC能量。典型的PV逆变器使用两级来进行功率处理，第一级配置为提供恒定DC电压，第二级配置为将恒定DC电压转换为AC电流。通常，第一级包括升压转换器，第二级包括单相或三相逆变器系统。该两级逆变器的效率是影响PV系统性能的重要参数，并且是各单级效率的倍数，每级通常导致一半的系统损失。

因此期望提高PV逆变器的每级的效率。通常，第一级升压转换器包括常闭硅MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极晶体管)开关器件。

发明内容

根据一个实施例，一种系统包括：能源，该能源被配置为作为限流源操作；以及DC到DC转换器，被配置为接收来自能源的电流，并且包括常开开关。

根据另一实施例，一种功率转换器系统包括：DC到DC电流馈给转换器，该电流馈给转换器包括常开开关，该常开开关被配置为提供调整的DC电压；以及电压馈给逆变器，被配置为将该调整的DC电压转换为AC电流。

根据另一实施例，一种光电逆变器，包括DC到DC电流馈给升压转换器，该升压转换器包括常开开关、二极管、和电感，并且被配置为从光电能源提供恒定DC电压；以及逆变器，被配置为将该DC电压转换为AC电流。

根据另一实施例，一种功率转换器系统包括：DC到DC电流馈给转换器，被配置为提供调整的DC电压；以及电流开关逆变器，被配置为将该调整的DC电压转换为AC电流，该电流开关逆变器包括常开开关。

根据另一实施例，一种功率转换器系统包括：电流开关逆变器，被配置为将限流能源的滤波电压转换为AC电流，该电流开关逆变器包括常开开关。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面、和优点将变得更易理解，在附图中相同的字符表示相同的部分，其中：

图1是根据一个实施例的功率转换器系统的框图。

图2是图1的实施例中使用的DC到DC转换器的更具体的示意图。

图3是根据另一实施例的功率转换器系统的示意图。

图4是根据另一实施例的功率转换器系统的示意图。

具体实施方式

图1是根据一个实施例的框图，其中系统10包括能源12，被配置为作为限流源操作；以及DC到DC转换器14，包括常开开关15。图2是图1的实施例中使用的DC到DC转换器的更具体的示意图。

限流源是这样的源，即当短路时，自然地将电流限制到系统工作范围内或者稍微超过系统的工作范围的电平，但是不超过导致设备损坏的工作范围。限流源具有特定的最大电流值，并通常在它的终端两端呈现出高阻抗。通常，限流源也具有有限的电压。在一个实施例中，能源12包括光电能源。然而，可以使用其它形式的能源，一个实例是燃料电池。

DC到DC转换器14通常包括电流馈给转换器。电流馈给转换器，如这里使用的，是指由限流源馈给的转换器。在另一更具体的实施例中，DC到DC转换器14包括升压转换器，用来维持恒定的DC电压电平。

开关15通常包括宽带隙半导体材料，如碳化硅或砷化镓。其它可能的开关材料包括氮化镓、金刚石、和碳纳米管。例如，碳化硅(SiC)开关器件与硅开关器件相比，通常具有优良的导通和开关性能，因此可以提高DC到DC转换器14的效率。

开关15包括任意适当类型的常开开关。常开开关的一个实例是结型场效应晶体管(JFET)。一些类型的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，如耗尽型MOSFET，也是常开开关。