[发明专利]多阶交流/直流电力转换方法及其装置

权利要求书

1.一种多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，包含：

在一交流电源及一负载之间连接一高频电力转换器及一低频电力转换器；

该低频电力转换器具有一交流埠，该高频电力转换器具有一交流埠，且将该高频电力转换器的交流埠与该低频电力转换器的交流埠串联连接，以形成一叠接全桥式多阶整流架构；

将该低频电力转换器的操作频率与该交流电源的频率同步操作；

将该高频电力转换器以高频脉宽调变进行操作控制，以使该高频电力转换器与该低频电力转换器的串联连接组合产生一多阶交流电压，通过控制该多阶交流电压，以获得一交流输入埠的电流趋于一弦波且与该交流电源的电压同相位，以达成趋于单位输入功因，且使该低频电力转换器输出一直流电压经一直流输出埠供给该负载。

2.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述高频电力转换器包含三个单相全桥式电力转换器及三个直流电容，每个该单相全桥式电力转换器包含一交流埠，且每个该交流埠具有一第一端及一第二端，该三个单相全桥式电力转换器的交流埠的第一端经一滤波电路连接至所述交流输入埠。

3.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述低频电力转换器包含一三相二极管整流器、一直流电容、一直流埠及一交流埠。

4.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述低频电力转换器的一交流埠包含三个交流端，且该三个交流端分别连接至三个单相全桥式电力转换器的交流埠的第二端。

5.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，利用三个单相全桥式电力转换器的直流电压调节进行控制所述低频电力转换器的一直流埠的输出电压，以使该三个单相全桥式电力转换器没有实功进出。

6.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述高频电力转换器的三个单相全桥式电力转换器不产生直流电力的输出，不须额外电力转换电路整合其直流输出至该直流输出埠。

7.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，该高频电力转换器的三个单相全桥式电力转换器的直流电压约为所述低频电力转换器的一直流埠电压的1/2。

8.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，该高频电力转换器的三个单相全桥式电力转换器的直流电容的电压检出后送至一平均值电路，该平均值电路的输出与一设定电压于一第一减法器进行比较，以便获得一比较结果，将该比较结果送至一第一控制器，且该第一控制器的输出为该低频电力转换电路的直流埠的电压参考值；将该第一控制器的输出与该低频电力转换器的直流埠的检出电压于一第二减法器进行比较，以便获得一比较结果；将该比较结果送至一第二控制器，且该第二控制器的输出为该交流输入埠的三相交流输入电流的参考信号的振幅；将检出的所述交流电源的电压送至一参考弦波产生器，以便产生三个具单位振幅的参考弦波；将该第二控制器的输出分别送至三个乘法器与该参考弦波产生器的三个参考弦波进行相乘；该三个乘法器的输出为三相交流输入电流的参考信号，且将该三个乘法器的输出与检出的三相交流输入电流送至一第三减法器进行比较，以便获得一比较结果；将该比较结果送至一第三控制器，再将该第三控制器的输出送至一脉宽调变电路，以便产生所述高频电力转换器中电力电子开关的控制信号。

9.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述高频电力转换器包含两个单相全桥式电力转换器及两个直流电容，该单相全桥式电力转换器具有一交流埠，且该交流埠具有一第一端及一第二端，所述低频电力转换器的交流埠具有一第一交流端、一第二交流端及一第三交流端，选择该低频电力转换器的交流埠的第一交流端及第二个交流端分别连接至该两个单相全桥式电力转换器的交流埠的第二端，所述低频电力转换器的交流埠的第三交流端直接经一滤波电路连接至所述交流输入埠。

10.依权利要求1所述的多阶交流/直流电力转换方法，其特征在于，所述交流输入埠提供一额外端点连接至一三相四线式交流电源的中性线，而所述低频电力转换器具有两个直流电容，且将该两个直流电容的串联连接点连接至该交流输入埠的额外端点。