[实用新型]控制系统及开关功率变换器

权利要求书

1.一种控制系统，用于控制功率变换器的开关装置，其特征在于，所述开关装置用于耦合直流电源以在特定的开关频率提供交流输出，所述控制系统包括：

控制器，根据调制方案对功率变换器中的开关装置进行切换，该控制器用于在每个开关周期中将所述开关装置在提供有限电压输出的有效配置和提供零电压输出的无效配置之间进行切换；

其中所述开关装置处于有效配置的总时间和所述开关装置处于无效配置的总时间之间的比例对于每个开关周期是相同的，并由期望的交流输出电压确定；并且

其中，在每个开关周期中，至少有两个时间段所述开关装置处于无效配置，且这两个时间段之间的比例根据与所述开关装置相关的温度进行变化。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述开关装置包含多个单个的开关，其中所述开关装置处于无效配置的至少两个时间段之间的比例随着与所述开关装置中的单个开关相关的温度读数的变化而变化。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，当至少一个所述温度读数高于阈值时，所述控制器调节所述开关装置处于无效配置的至少两个时间段以减少其中一个无效时间段并增加另一个无效时间段，使得改变所述开关周期内有效时间段的产生时间点。

4.根据权利要求1至3任一项所述的控制系统，其特征在于，该控制系统进一步用于：

接收来自与所述开关装置中的开关相关的温度传感器的温度读数；

确定是否有任何一个温度读数超出阈值；

当确定至少一个温度读数超出阈值时，调节所述开关装置处于无效配置的第一时间段，以减少所述第一时间段，并调节所述开关装置处于无效配置的第二时间段，以增加所述第二时间段。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，该开关装置包括多相装置，所述开关装置的每一相包括两个开关，该两个开关中的一个连接到高电压端，另一个连接到低电压端，其中，为减少所述开关装置处于无效配置的第一时间段而对该第一时间段进行的调节使得连接到高电压端的开关的导通时间少于连接到低电压端的开关的导通时间。

6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，该开关装置包括多相装置，所述开关装置的每一相包括两个开关，该两个开关中的一个连接到高电压端，另一个连接到低电压端，其中，为减少所述开关装置处于无效配置的第一时间段而对该第一时间段进行的调节使得连接到低电压端的开关的导通时间少于连接到高电压端的开关的导通时间。

7.根据权利要求1至3任一项所述的控制系统，其特征在于，该功率变换器包含三相功率逆变器。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述三相逆变器中至少一个开关是绝缘栅双极晶体管IGBT。

9.一种开关功率变换器，其特征在于，包括：

开关装置，用于与直流电源耦合以在特定的开关频率提供交流输出；以及

控制器，用于通过根据调制方案对所述开关装置进行切换而控制所述功率变换器，该控制器用于在每个开关周期中将所述开关装置在提供有限电压输出的有效配置和提供零电压输出的无效配置之间进行切换；

其中所述开关装置处于有效配置的总时间和所述开关装置处于无效配置的总时间之间的比例对于每个开关周期是相同的，并由期望的交流输出电压确定；并且

其中，在每个开关周期中，至少有两个时间段所述开关装置处于无效配置，且这两个时间段之间的比例根据与所述开关装置相关的温度进行变化。

10.根据权利要求9所述的开关功率变换器，其特征在于，所述开关装置包含多个单个的开关，其中所述开关装置处于无效配置的至少两个时间段之间的比例随着与所述开关装置中的单个开关相关的温度读数的变化而变化。

11.根据权利要求9所述的开关功率变换器，其特征在于，当至少其中一个所述温度读数高于阈值时，所述控制器用于调节所述开关装置处于无效配置的至少两个时间段，以减少其中一个无效时间段并增加另一个无效时间段，使得改变所述开关周期内有效时间段的产生时间点。