[发明专利]用于三相电源和单相电源之间转换的AC/AC转换器

权利要求书

1.一种双向转换器，用于选择性地将输入AC电压转换为输出AC电压，所述转换器用于连接在三相AC电源的端子和单相AC电源的端子之间，所述转换器包括：

·第一开关组，包括三个双向开关，其中，各双向开关的一端以与三相AC电源的端子一一对应的方式连接，另一端连接至单相AC电源的一端子；

·第二开关组，包括三个双向开关，其中，各双向开关的一端以与三相AC电源的端子一一对应的方式连接，另一端连接至单相AC电源的另一个端子；以及

·控制器，连接至构成各所述双向开关的开关对中的各开关，所述控制器用于按顺序接通所述第一开关组的预定的双向开关的开关对中的一个开关和所述第二开关组的预定的双向开关的开关对中的另一个开关，以对应于输入AC电压的每个60度的相位角偏移，由此生成频率介于50Hz至30kHz的输出AC电压；

其中所述控制器包括：

·多个比较器，各所述比较器用于将载波电压信号和对应于三相AC电源的相的与所述各比较器相应的基准信号进行比较并生成单极切换信号，其中所述载波电压信号确定所述输出AC电压的振幅；

·多个与运算装置，各所述与运算装置用于对所述单极切换信号和频率逻辑信号进行与运算，以及对所述单极切换信号和反相频率逻辑信号进行与运算，以生成对应于构成所述各双向开关的开关对的两个开关的信号，其中所述频率逻辑信号确定所述输出AC电压的频率；以及

·多个或运算装置，各所述或运算装置用于接收生成的所述对应于构成各所述双向开关的开关对的两个开关的信号和对所述两个开关的信号逻辑或运算，以及还用于生成触发信号，用于所述按顺序接通构成各所述双向开关的开关对的各开关。

2.如权利要求1所述的双向转换器，其中，所述转换器为单级转换器。

3.如权利要求1所述的双向转换器，其中，所述输入AC电压为三相AC电压，所述输出AC电压为单相AC电压。

4.如权利要求1所述的双向转换器，其中，所述输入AC电压为单相AC电压，所述输出AC电压为三相AC电压。

5.如权利要求1所述的双向转换器，其中，所述开关对为一对具有串联二极管绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，所述一对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)形成反向并联共射级结构。

6.一种将输入AC电压转换为输出AC电压的方法，所述方法包括步骤：

·限定包括三个双向开关的第一开关组；

·以一一对应的方式，连接所述第一开关组的各所述双向开关的一端至三相AC电源的端子；

·连接所述第一开关组的各所述双向开关的另一端至单相AC电源的一端子；

·限定包括三个双向开关的第二开关组；

·以一一对应的方式，连接所述第二开关组的各所述双向开关的一端至三相AC电源的端子；

·连接所述第二开关组的各所述双向开关的另一端至单相AC电源的另一端子；以及

·按顺序接通构成所述第一开关组和第二开关组中的每一个开关组中的预定的双向开关的开关对中的一个开关，以实现每个60度的相位角偏移，由此生成频率介于50Hz至30kHz的输出AC电压；

其中，所述按顺序接通一个开关的步骤还包括以下步骤：

·将三角载波和正弦正基准信号以及正弦负基准信号分别进行比较并生成单极切换信号，所述正基准信号和所述负基准信号对应于三相AC电源的相，其中所述三角载波确定所述输出AC电压的振幅；

·执行步骤：(i)选择性地对所述单极切换信号和方波频率逻辑信号与运算，和(ii)选择性地对所述单极切换信号和对应于输出AC电压的期望频率的方波频率信号的反相信号逻辑与运算，以生成对应于构成各所述双向开关的开关对的两个开关的信号，其中所述方波频率信号确定所述输出AC电压的频率；

·对生成的所述对应于构成各所述双向开关的开关对的两个开关的信号进行逻辑或运算；以及

·生成用于所述按顺序接通开关的触发信号。