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1、10申请公布号CN102118115A43申请公布日20110706CN102118115ACN102118115A21申请号201010002119422申请日20100105H02M7/48200701H02M3/28200601H02M3/335200601H02M7/53720060171申请人台达电子工业股份有限公司地址中国台湾桃园县72发明人顾振维李雷鸣74专利代理机构隆天国际知识产权代理有限公司72003代理人郑小军冯志云54发明名称广输入电压值范围的直流交流转换电路57摘要本发明公开了一种广输入电压值范围的直流交流转换电路，用以接收一输入电压并转换为一交流输出电压，其包含变压器。
2、，该变压器的第一初级绕组与第二初级绕组形成串联连接关系；至少三个调制开关电路，连接于多个连接端；整流电路；滤波电路；逆变开关电路；以及控制单元，用以依据输入电压的电压值选择性地控制两个调制开关电路工作，使输入电压的电能传送至第一初级绕组、第二初级绕组或其组合的绕组，以使变压器的初级侧工作的绕组的电压值与变压器的次级侧的电压值间的比例值对应改变。本发明的直流交流转换电路可接收电压值变化范围较大的输入电压且交流输出电压的电压值不受太阳光强度变弱影响，因此整体效率较高且制造成本较低。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书8页附图5页CN102118121A。
3、1/3页21一种广输入电压值范围的直流交流转换电路，用以接收一输入电压并转换为一交流输出电压，其包含一变压器，该变压器的初级侧包含多个连接端、一第一初级绕组及一第二初级绕组，且该第一初级绕组与该第二初级绕组连接于该多个连接端而形成串联连接关系，该变压器的次级侧包含一次级绕组；至少三个调制开关电路，包含一第一调制开关电路、一第二调制开关电路及一第三调制开关电路，分别连接于该多个连接端的一第一连接端、一第二连接端以及一第三连接端；一整流电路，与该变压器的次级侧连接，用以将该次级绕组的电压整流以产生一第一整流电压与其对应的一第一整流电流；一滤波电路，与该整流电路连接，用以滤除该第一整流电压与其对应的。
4、该第一整流电流的高频成份而对应产生一第二整流电压与其对应的一第二整流电流；一逆变开关电路，与该滤波电路连接，用以将该第二整流电压与其对应的该第二整流电流转换为该交流输出电压与其对应的一交流输出电流；以及一控制单元，与该调制开关电路及该逆变开关电路连接，用以控制该等开关电路导通或截止，使该广输入电压值范围的直流交流转换电路工作；其中，该控制单元依据该输入电压的电压值选择性地控制两个该调制开关电路工作，使该输入电压的电能传送至该第一初级绕组、该第二初级绕组或其组合的绕组，以使该变压器的初级侧工作的绕组的电压值与该变压器的次级侧的电压值间的比例值对应改变。2如权利要求1所述的广输入电压值范围的直流交。
5、流转换电路，其特征在于，该控制单元依据该输入电压的电压值与一第一设定电压值的比较结果而选择性地控制两个该调制开关电路工作，使该输入电压的电能传送至该第一初级绕组、该第二初级绕组或其组合的绕组。3如权利要求2所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值高于该第一设定电压值时，该控制单元控制该第一调制开关电路与该第三调制开关电路以脉冲宽度调制的方式工作，并停止该第二调制开关电路工作，使该变压器使用一第一比例值将该输入电压的电能由该变压器的初级侧传送至该变压器的次级侧，而该第一比例值的计算方式为该变压器的次级侧工作的绕组的等效匝数除以该变压器的初级侧工作的绕组的等效匝数。
6、。4如权利要求3所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值高于该第一设定电压值时，该变压器的初级侧工作的绕组为该第一初级绕组及该第二初级绕组串联连接构成的绕组。5如权利要求4所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第一比例值等于该第一初级绕组及该第二初级绕组串联连接构成的绕组与该次级绕组的匝数比值。6如权利要求3所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设定电压值时，该控制单元控制该第一调制开关电路与该第二调制开关电路以脉冲宽度调制的方式工作，并停止该第三调制开关电路工作，使该变压器使用一第二比例值将该输。
7、入电压的电能由该变压器的初级侧传送至该变压器的次级侧。权利要求书CN102118115ACN102118121A2/3页37如权利要求6所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第二比例值高于该第一比例值。8如权利要求6所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设定电压值时，该变压器的初级侧工作的绕组为该第一初级绕组。9如权利要求8所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第二比例值等于该第一初级绕组与该次级绕组的匝数比值。10如权利要求3所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设。
8、定电压值时，该控制单元控制该第二调制开关电路与该第三调制开关电路以脉冲宽度调制的方式工作，并停止该第一调制开关电路工作，使该变压器使用一第三比例值将该输入电压的电能由该变压器的初级侧传送至该变压器的次级侧。11如权利要求10所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第三比例值高于该第一比例值。12如权利要求10所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设定电压值时，该变压器的初级侧工作的绕组为该第二初级绕组。13如权利要求12所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第三比例值等于该第二初级绕组与该次级绕组的匝数比值。14如。
9、权利要求2所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该整流电路为桥式整流电路，包含一第一二极管、一第二二极管、一第三二极管以及一第四二极管。15如权利要求2所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第一调制开关电路包含一第一开关与一第二开关；该第二调制开关电路包含一第三开关与一第四开关；该第三调制开关电路包含一第五开关与一第六开关，而每一个开关的控制端分别与该控制单元连接。16如权利要求15所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值高于该第一设定电压值时，该输入电压依序经由导通的该第一开关与该第六开关传送至该第一初级绕组及该第二初级绕组。
10、串联连接构成的绕组，使该第一初级绕组及该第二初级绕组串联连接构成的绕组接收正极性的该输入电压，或该输入电压依序经由导通的该第五开关与该第二开关传送至该第一初级绕组及该第二初级绕组串联连接构成的绕组，使该第一初级绕组及该第二初级绕组串联连接构成的绕组接收负极性的该输入电压。17如权利要求16所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设定电压值时，该输入电压依序经由导通的该第一开关与该第四开关传送至该第一初级绕组，使该第一初级绕组接收正极性的该输入电压，或该输入电压依序经由导通的该第三开关与该第二开关传送至该第一初级绕组，使该第一初级绕组接收负极性的该输入。
11、电压。18如权利要求16所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，当该输入电压的电压值低于该第一设定电压值时，该输入电压依序经由导通的该第三开关与该权利要求书CN102118115ACN102118121A3/3页4第六开关传送至该第二初级绕组，使该第二初级绕组接收正极性的该输入电压，或该输入电压依序经由导通的该第五开关与该第四开关传送至该第二初级绕组，使该第二初级绕组接收负极性的该输入电压。19如权利要求15所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关以及该第六开关分别与对应的一体二极管连接，用以于所述开关关闭时。
12、形成变压器的磁化电流路径，利用此路径将该变压器建立的能量返驰动作而传回至输入端。20如权利要求15所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第三调制开关电路还包含一第五二极管，与该第五开关串联连接；以及一第六二极管，与第六开关串联连接。21如权利要求1所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该控制单元选用数字信号处理器或脉冲宽度调制控制器实现。22如权利要求1所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该输入电压由一太阳能电池产生。23如权利要求1所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该广输入电压值范围的直流交流转换电路与一用户电力网络或/。
13、及一市电网络系统并联供电，该控制单元依据该交流输出电压控制该逆变开关电路的工作频率相同于该交流输出电压，且与该交流输出电压同步。24如权利要求23所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该控制单元通过检测该交流输出电压而取得该交流输出电压的额定电压值与额定频率值，再依据检测的该交流输出电压的额定电压值与额定频率控制每一个调制开关电路与该逆变开关电路的工作。25如权利要求1所述的广输入电压值范围的直流交流转换电路，其特征在于，该第一调制开关电路、该第二调制开关电路及该第三调制开关电路工作时的占空比随着该交流输出电流的峰值处至零电位处由大至小变化。26如权利要求1所述的广输入电压值范。
14、围的直流交流转换电路，其特征在于，该第一整流电压、该第一整流电流、该第二整流电压以及该第二整流电流为全波。权利要求书CN102118115ACN102118121A1/8页5广输入电压值范围的直流交流转换电路技术领域0001本发明涉及一种转换电路，尤其涉及一种广输入电压值范围的直流交流转换电路。背景技术0002目前人类使用的主要能源为石油，通过燃烧石油产生所需的动力或电能，例如汽车或燃油式发电机厂，然而，石油燃烧过程中产生的高温与废气除了会造成空气质量恶化外，更会使全球温室效应恶化。此外，根据全世界石油生产统计，石油产量将于十年内达到高峰，尔后产量将逐年降低，这不仅意味着油价包括电价将不再便宜。
15、，也可能导致真正石油危机的到来，间接引发全球经济风暴。0003有鉴于此，将再生能源RENEWABLEENERGY有效且经济地转换为一般民生供电或机械动力，已成为先进科技国家兼顾环保与发电的重要产业发展政策。于太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物废料能等再生能源中，利用太阳能发电的再生能源发电系统，由于具有环保、易于安装、商品化技术的成熟以及国家计划性的辅助推动，已成为先进国家发展分布式电源系统的主要选择。0004虽然太阳能具有广大的应用潜力，商品化的时机也日益成熟，但将太阳能发电技术应用于家庭住户，仍有许多的困难有待克服。例如传统应用于太阳能发电的直流交流转换电路或称为光伏逆变器PHOTOVOL。
16、TAICINVERTER，PVINVERTER，其输出电压大小会受太阳能电池SOLARCELL产生的电压大小影响，当太阳光强度变弱时光伏逆变器的输出电压大小也会随之变小。0005请参阅图1，其为传统应用于太阳能发电的光伏逆变器的电路示意图。如图1所示，为解决上述问题，此传统光伏逆变器10中增设一个前级升压电路101BOOSTCIRCUIT，用以先将太阳能电池2产生的输入电压VIN转换为不受太阳光强度变弱影响且较高直流电压值的总线电压VBUS，例如400伏特，接着，由光伏逆变器10中的中级直流降压电路102将较高直流电压值的总线电压VBUS降压为一特定电压值的第一直流电压V1，例如220伏特，最。
17、后，再由后级直流交流转换电路103将特定电压值的第一直流电压V1转换为交流输出电压VO。当太阳光强度变弱而使产生的输入电压值VIN变小时，由于光伏逆变器10中具有前级升压电路101，因此总线电压VBUS可以维持固定电压值，不受太阳光强度变弱影响，对应使光伏逆变器10的交流输出电压VO的电压值有效值不受太阳光强度变弱影响。0006虽然，三级式的光伏逆变器可以使光伏逆变器10的交流输出电压VO的电压值不受太阳光强度变弱影响，但是，光伏逆变器10中增设一个前级升压电路101却造成光伏逆变器10整体效率变差且制造成本提高。因此，如何发展一种可改善上述现有技术缺陷的广输入电压值范围的直流交流转换电路，实。
18、为相关技术领域技术人员目前所迫切需要解决的问题。说明书CN102118115ACN102118121A2/8页6发明内容0007本发明的目的在于提供一种广输入电压值范围的直流交流转换电路，其为两级式，不需增设一个前级升压电路即可接收电压值变化范围较大的输入电压且交流输出电压的电压值不受太阳光强度变弱的影响，而使整体效率较高且制造成本较低。此外，广输入电压值范围的直流交流转换电路可以只配合太阳能电池而减少体积庞大、价格高、且不易维护的电池组，将广输入电压值范围的直流交流转换电路的输出侧直接并联连接于用户电力网络或/及市电网络系统，使太阳能电池所产生的电能直接馈入用户电力网络或/及市电网络系统。0。
19、008为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种广输入电压值范围的直流交流转换电路，用以接收输入电压并转换为交流输出电压，其包含变压器，变压器的初级侧包含多个连接端、第一初级绕组及第二初级绕组，且第一初级绕组与第二初级绕组连接于多个连接端而形成串联连接关系，变压器的次级侧包含次级绕组；至少三个调制开关电路，包含一第一调制开关电路、一第二调制开关电路及一第三调制开关电路，分别连接于多个连接端的第一连接端、第二连接端以及第三连接端；整流电路，与变压器的次级侧连接，用以将次级绕组的电压整流以产生第一整流电压与其对应的第一整流电流；滤波电路，与整流电路连接，用以滤除第一整流电压与其对应的第一整流电。
20、流的高频成份而对应产生第二整流电压与其对应的第二整流电流；逆变开关电路，与滤波电路连接，用以将第二整流电压与其对应的第二整流电流转换为交流输出电压与其对应的交流输出电流；以及控制单元，与该调制开关电路及该逆变开关电路连接，用以控制该等开关电路导通或截止，使广输入电压值范围的直流交流转换电路工作；其中，控制单元依据输入电压的电压值选择性地控制两个该调制开关电路工作，使输入电压的电能传送至第一初级绕组、第二初级绕组或其组合的绕组，以使变压器的初级侧工作的绕组的电压值与变压器的次级侧的电压值间的比例值对应改变。0009本发明的有益效果在于，本发明的直流交流转换电路可接收电压值变化范围较大的输入电压且。
21、交流输出电压的电压值不受太阳光强度变弱影响，因此整体效率较高且制造成本较低。附图说明0010图1为传统应用于太阳能发电的光伏逆变器的电路示意图。0011图2为本发明较佳实施例的广输入电压值范围的直流交流转换电路的电路示意图。0012图3A为图2的电压与控制信号的时序示意图。0013图3B为图2的电压与控制信号的时序示意图。0014图4为本发明另一较佳实施例的广输入电压值范围的直流交流转换电路的电路示意图。0015其中，附图标记说明如下001610传统光伏逆变器101前级升压电路0017102中级直流降压电路0018103后级直流交流转换电路说明书CN102118115ACN102118121A。
22、3/8页700191广输入电压值范围的直流交流转换电路002011A11C第一第三调制开关电路002112整流电路13滤波电路002214逆变开关电路15控制单元00232太阳能电池3用户电力网络00244净电表5市电网络系统0025TR变压器NP1第一初级绕组0026NP2第二初级绕组NS次级绕组0027K1K3第一第三连接端QA1第一开关0028QA2第二开关QB1第三开关0029QB2第四开关QC1第五开关0030QC2第六开关QS1第七开关0031QS2第八开关QS3第九开关0032QS4第十开关D1D6第一第六二极管0033DA1第一体二极管DA2第二体二极管0034DB1第三体二极。
23、管DB2第四体二极管0035DC1第五体二极管DC2第六体二极管0036L1第一电感C1第一电容0037VS1VS4第一第四逆变信号VA1第一脉冲宽度调制信号0038VA2第二脉冲宽度调制信号VB1第三脉冲宽度调制信号0039VB2第四脉冲宽度调制信号VC1第五脉冲宽度调制信号0040VC2第六脉冲宽度调制信号VIN输入电压0041VO交流输出电压VR1第一全波整流电压0042VR2第二全波整流电压IO交流输出电流0043T1第一时间T2第二时间0044VBUS总线电压V1第一直流电压0045IR1第一全波整流电流IR2第二全波整流电流具体实施方式0046体现本发明特征与优点的一些典型实施例将。
24、在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。0047请参阅图2，其为本发明较佳实施例的广输入电压值范围的直流交流转换电路的电路示意图。如图2所示，广输入电压值范围的直流交流转换电路1用以接收太阳能电池2所产生的输入电压VIN并转换为交流输出电压VO，以提供至用户电力网络3或经由净电表4NETMETER提供至市电网络系统5，所以交流输出电流IO会流至用户电力网络3或市电网络系统5。广输入电压值范围的直流交流转换电路1包含变压器TR、三个调制开关电路11A，11B，11C、整流电路1。
25、2、滤波电路13、逆变开关电路14以及控制单元15。0048于本实施例中，变压器TR的初级侧包含第一连接端K1、第二连接端K2、第三连接端说明书CN102118115ACN102118121A4/8页8K3、第一初级绕组NP1PRIMARYWINDING以及第二初级绕组NP2，而变压器TR的次级侧包含次级绕组NSSECONDARYWINDING，其中，第一初级绕组NP1连接于第一连接端K1与第二连接端K2之间，而第二初级绕组NP2连接于第二连接端K2与第三连接端K3之间，使第一初级绕组NP1与第二初级绕组NP2形成串联连接关系。0049第一调制开关电路11A的两个输入端分别连接于太阳能电池2的。
26、正端与负端即广输入电压值范围的直流交流转换电路1的正输入端与负输入端，第一调制开关电路11A的输出端则与第一连接端K1连接；第二调制开关电路11B的两个输入端分别连接于太阳能电池2的正端与负端，第二调制开关电路11B的输出端则与第二连接端K2连接；第三调制开关电路11C的两个输入端分别连接于太阳能电池2的正端与负端，第三调制开关电路11C的输出端则与第三连接端K3连接。于本实施例中，第一调制开关电路11A由第一开关QA1与第二开关QA2组成，第二调制开关电路11B由第三开关QB1与第四开关QB2组成，第三调制开关电路11C由第五开关QC1与第六开关QC2组成，而每一个开关的控制端分别与控制单元。
27、15连接。0050控制单元15通过产生的第一脉冲宽度调制信号VA1PWMSIGNAL、第二脉冲宽度调制信号VA2、第三脉冲宽度调制信号VB1、第四脉冲宽度调制信号VB2、第五脉冲宽度调制信号VC1以及第六脉冲宽度调制信号VC2，分别控制第一开关QA1、第二开关QA2、第三开关QB1、第四开关QB2、第五开关QC1以及第六开关QC2导通或截止。0051于本实施例中，整流电路12可以是但不限为桥式整流电路，其包含第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3以及第四二极管D4，整流电路12连接于变压器TR的次级侧与滤波电路13之间，用以将次级绕组NS的电压与对应的电流整流以产生第一全波整流电压VR。
28、1与其对应的第一全波整流电流IR1。0052于本实施例中，滤波电路13可以是但不限为低通式，其包含第一电感L1与第一电容C1，用以滤除第一全波整流电压VR1与其对应的第一全波整流电流IR1的高频成份而对应产生第二全波整流电压VR2与其对应的第二全波整流电流IR2。其中第一电感L1连接于整流电路12的正输出端与逆变开关电路14的正输入端之间，而第一电容C1连接于逆变开关电路14的正输入端与负输入端之间。0053逆变开关电路14连接于滤波电路13与用户电力网络3之间，用以将第二全波整流电压VR2与其对应的第二全波整流电流IR2转换为交流输出电压VO与其对应的交流输出电流IO。于本实施例中，逆变开关。
29、电路14包含第七开关QS1、第八开关QS2、第九开关QS3以及第十开关QS4，而每一个开关的控制端分别与控制单元15连接，其中控制单元15通过产生的第一逆变信号VS1、第二逆变信号VS2、第三逆变信号VS3以及第四逆变信号VS4，分别控制第七开关QS1、第八开关QS2、第九开关QS3以及第十开关QS4导通或截止。0054控制单元15除了连接于上述开关电路的控制端外，还连接于太阳能电池2的正端、太阳能电池2的负端、逆变开关电路14的正输入端以及逆变开关电路14的输出端，用以依据输入电压VIN、第二全波整流电压VR2以及交流输出电压VO的电压值，或依据第二全波整流电流IR2以及交流输出电流IO的电。
30、流值而分别控制第一调制开关电路11A、第二调制开关电路11B、第三调制开关电路11C以及逆变开关电路14导通或截止，使广输入电压值范围的直流交流转换电路1工作。0055请参阅图3A与图3B并配合图2，其中图3A与图3B为图2的电压与控制信号的时说明书CN102118115ACN102118121A5/8页9序示意图。如图3A与图3B所示，于第一时间T1至第二时间T2之间，太阳能电池2接收充足的太阳光，产生输入电压VIN的电压值为410伏特，高于第一设定电压值，例如205伏特。此时，第一脉冲宽度调制信号VA1、第二脉冲宽度调制信号VA2、第五脉冲宽度调制信号VC1与第六脉冲宽度调制信号VC2为禁。
31、能状态DISABLED或致能状态ENABLED，例如高电位或低电位，且以脉冲宽度调制的方式变化，而第三脉冲宽度调制信号VB1以及第四脉冲宽度调制信号VB2则持续为禁能状态。其中，第一脉冲宽度调制信号VA1与第六脉冲宽度调制信号VC2相同，第一脉冲宽度调制信号VA1与第二脉冲宽度调制信号VA2反相，第五脉冲宽度调制信号VC1与第六脉冲宽度调制信号VC2反相。0056换言之，于第一时间T1至第二时间T2之间，控制单元15控制第一开关QA1、第二开关QA2、第五开关QC1以及第六开关QC2工作，并停止第三开关QB1与第四开关QB2工作。此期间，当第一脉冲宽度调制信号VA1与第六脉冲宽度调制信号VC2。
32、为致能状态时，第二脉冲宽度调制信号VA2与第五脉冲宽度调制信号VC1为禁能状态，输入电压VIN会依序经由导通的第一开关QA1与第六开关QC2传送至第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2，使第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2接收正极性的输入电压VIN；当第二脉冲宽度调制信号VA2与第五脉冲宽度调制信号VC1为致能状态时，第一脉冲宽度调制信号VA1与第六脉冲宽度调制信号VC2为禁能状态，输入电压VIN会依序经由导通的第五开关QC1与第二开关QA2传送至第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2，使第一初级绕组。
33、NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2接收负极性的输入电压VIN。0057因此，变压器TR的初级侧工作的绕组为第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2，输入电压VIN的电能会经由第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2传送至次级绕组NS，初级侧工作的绕组的电压值与次级侧的电压值间的比例值为第一比例值，其等于第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2与次级绕组NS的匝数比值TURNRATIO。于本实施例中所述的比例值，其计算方式为变压器TR的次级侧工作绕组的等效匝数除以变压器TR的初级侧工作绕组的。
34、等效匝数。0058于第二时间T2时，太阳能电池2接收的太阳光强度变弱，对应使输入电压VIN的电压值低于205伏特的第一设定电压值，此时，第一脉冲宽度调制信号VA1、第二脉冲宽度调制信号VA2、第三脉冲宽度调制信号VB1以及第四脉冲宽度调制信号VB2为禁能状态或致能状态，且以脉冲宽度调制的方式变化，而第五脉冲宽度调制信号VC1与第六脉冲宽度调制信号VC2则持续为禁能状态，其中，第一脉冲宽度调制信号VA1与第四脉冲宽度调制信号VB2相同，第一脉冲宽度调制信号VA1与第二脉冲宽度调制信号VA2反相，第三脉冲宽度调制信号VB1与第四脉冲宽度调制信号VB2反相。0059换言之，于第二时间T2之后，控制单。
35、元15控制第一开关QA1、第二开关QA2、第三开关QB1以及第四开关QB2工作，并停止第五开关QC1以及第六开关QC2工作。此期间，当第一脉冲宽度调制信号VA1与第四脉冲宽度调制信号VB2为致能状态时，第二脉冲宽度调制信号VA2与第三脉冲宽度调制信号VB1为禁能状态，输入电压VIN会依序经由导通的第一开关QA1与第四开关QB2传送至第一初级绕组NP1，使第一初级绕组NP1接收正极性的输入电压VIN；当第二脉冲宽度调制信号VA2与第三脉冲宽度调制信号VB1为致能状态时，第一脉冲宽度调制信号说明书CN102118115ACN102118121A6/8页10VA1与第四脉冲宽度调制信号VB2为禁能状。
36、态，输入电压VIN会依序经由导通的第三开关QB1与第二开关QA2传送至第一初级绕组NP1，使第一初级绕组NP1接收负极性的输入电压VIN。0060因此，变压器TR的初级侧仅有第一初级绕组NP1在工作，输入电压VIN的电能只经由第一初级绕组NP1传送至次级绕组NS，初级侧工作的绕组的电压值与次级侧的电压值间的比例值为第二比例值，其等于第一初级绕组NP1与次级绕组NS的匝数比值。由于，第一初级绕组NP1及第二初级绕组NP2串联连接构成的绕组NP1NP2的匝数较第一初级绕组NP1多，所以第一比例值会小于第二比例值依上述计算方法。举例而言，第一初级绕组NP1、第二初级绕组NP2以及次级绕组NS的匝数分。
37、别为2、2以及4匝时，第一比例值为1由4/22计算而得，而第二比例值为2由4/2计算而得。0061整体而言，当太阳能电池2接收充足的太阳光而产生高于第一设定电压值的输入电压VIN时，控制单元15会控制第一调制开关电路11A与第三调制开关电路11C以脉冲宽度调制的方式工作，并停止第二调制开关电路11B工作，使变压器TR使用较低的第一比例值依上述方式计算将输入电压VIN的电能由初级侧传送至次级侧。当太阳能电池2接收较弱的太阳光而对应产生低于第一设定电压值的输入电压VIN时，控制单元15会控制第一调制开关电路11A与第二调制开关电路11B以脉冲宽度调制的方式工作，并停止第三调制开关电路11C工作，使。
38、变压器TR使用较高的第二比例值依上述方式计算将输入电压VIN的电能由初级侧传送至次级侧。此时，虽然输入电压VIN的电压值较低，但控制单元15通过选择对应的其中两个调制开关电路工作使变压器TR使用较高的第二比例值将输入电压VIN的电能由初级侧传送至次级侧，所以第二全波整流电压VR2的电压峰值、交流输出电压VO的电压有效值ROOTMEANSQUARE，简称RMS或交流输出电压VO的电压峰值可以不受太阳光强度的影响而维持为额定电压值，例如110伏特。0062于一些实施例中，当太阳能电池2接收较弱的太阳光而对应产生低于第一设定电压值的输入电压VIN时，控制单元15会控制第二调制开关电路11B与第三调制。
39、开关电路11C以脉冲宽度调制的方式工作，并停止第一调制开关电路11A工作，使输入电压VIN依序经由导通的第三开关QB1与第六开关QC2传送至第二初级绕组NP2，使第二初级绕组NP2接收正极性的输入电压VIN；输入电压VIN依序经由导通的第五开关QC1与第四开关QB2传送至第二初级绕组NP2，使第二初级绕组NP2接收负极性的输入电压VIN；变压器TR使用较高的第三比例值依上述方式计算将输入电压VIN的电能由初级侧传送至次级侧。其中，第三比例值等于第二初级绕组NP2与次级绕组NS的匝数比值，相似地，依上述方式计算第一比例值会小于第三比例值，于本实施例中，第一初级绕组NP1与第二初级绕组NP2的匝数。
40、相同，故第二比例值等于第三比例值。0063控制单元15除了依据第二全波整流电压VR2、输入电压VIN的电压值与交流输出电压VO的电压值选择对应的其中两个调制开关电路工作外，还会依据第二全波整流电压VR2的电压值、交流输出电压VO的电压值、第二全波整流电流IR2以及交流输出电流IO的电流值调整脉冲宽度调制信号VA1，VA2，VB1，VB2，VC1，VC2的占空比DUTYCYCLE，使第二全波整流电压VR2的电压峰值、交流输出电压VO的电压有效值或交流输出电压VO的电压峰值可以不受太阳光强度的影响而维持为额定电压值。0064于本实施例中，调制开关电路11A，11B，11C的工作频率为20KHZ千赫。
41、兹，逆变开关电路14的工作频率为60HZ，等于交流输出电压VO的频率，因此，第一全波整流电说明书CN102118115ACN102118121A7/8页11压VR1与第一全波整流电流IR1的高频成份主要为调制开关电路11A，11B，11C的工作频率。而第二全波整流电压VR2与第二全波整流电流IR2为滤波电路13将第一全波整流电压VR1与第一全波整流电流IR1的高频成份滤除后的波形，接着再通过逆变开关电路14分别转换为交流输出电压VO与交流输出电流IO的波形。如图3B所示，于本实施例中，脉冲宽度调制信号VA1，VA2，VB1，VB2，VC1，VC2于工作时，其占空比的大小会随着正弦SINUSOI。
42、D或余弦COSINE的交流输出电流IO变化，即交流输出电流IO的峰值处至零电位处对应脉冲宽度调制信号VA1，VA2，VB1，VB2，VC1，VC2的占空比由大至小变化，而对应的开关QA1，QA2，QB1，QB2，QC1，QC2，QS1，QS2，QS3，QS4工作的占空比也由大至小变化。0065广输入电压值范围的直流交流转换电路1与用户电力网络3及市电网络系统5并联供电时，控制单元15会依据交流输出电压VO控制逆变信号VS1VS4的频率及逆变开关电路14的工作频率相同于交流输出电压VO，且与交流输出电压VO同步。其中，第一逆变信号VS1与第四逆变信号VS4相同，第二逆变信号VS2与第三逆变信号V。
43、S3相同，第一逆变信号VS1与第二逆变信号VS2反相，第三逆变信号VS3与第四逆变信号VS4反相。0066当第一逆变信号VS1与第四逆变信号VS4为致能状态时，第二逆变信号VS2与第三逆变信号VS3为禁能状态，第二全波整流电压VR2会依序经由导通的第七开关QS1与第十开关QS4传送至用户电力网络3及市电网络系统5；依序当第二逆变信号VS2与第三逆变信号VS3为致能状态时，第一逆变信号VS1与第四逆变信号VS4为禁能状态，第二全波整流电压VR2会依序经由导通的第九开关QS3与第八开关QS2传送至用户电力网络3及市电网络系统5。因此，通过逆变开关电路14的工作可以产生交流输出电压VO与交流输出电流。
44、IO。0067于本实施例中，控制单元15通过检测交流输出电压VO而取得交流输出电压VO的额定电压值与额定频率值，再依据检测的交流输出电压VO的额定电压值与额定频率控制调制开关电路11A，11B，11C与逆变开关电路14的工作，因此，本发明广输入电压值范围的直流交流转换电路1可以同时适用于多种形式的市电网络系统5。0068请参考图4并配合图2、图3A与图3B，其中图4为本发明另一较佳实施例的广输入电压值范围的直流交流转换电路的电路示意图。图4与图2不同之处在于图4所示的第一调制开关电路11A还包含第一体二极管DA1BODYDIODE与第二体二极管DA2；第二调制开关电路11B还包含第三体二极管D。
45、B1以及第四体二极管DB2；第三调制开关电路11C还包含第五体二极管DC1、第六体二极管DC2、第五二极管D5以及第六二极管D6；且于本实施例中，开关QA1，QA2，QB1，QB2，QC1，QC2，QS1，QS2，QS3，QS4以金属氧化物半导体场效应晶体管METALOXIDESEMICONDUCTORFIELDEFFECTTRANSISTOR，MOSFET实现。0069其中，第一体二极管DA1、第二体二极管DA2、第三体二极管DB1、第四体二极管DB2、第五体二极管DC1以及第六体二极管DC2分别连接于第一开关QA1、第二开关QA2、第三开关QB1、第四开关QB2、第五开关QC1以及第六开关。
46、QC2，用以于开关QA1，QA2，QB1，QB2，QC1，QC2，QS1，QS2，QS3，QS4关闭时形成变压器TR的磁化电流路径，利用此路径将变压器TR建立的能量返驰动作而传回至输入端。第五二极管D5与第五开关QC1串联，第六二极管D6与第六开关QC2串联，当第一调制开关电路11A与第二调制开关电路11B工作并且第三调制开关电路11C停止工作时，第五二极管D5与第六二极管D6可防止变压器TR的初级侧的工作绕组中的能量导致第五体二极管DC1以及第六体二极管DC2导通。至于，图4中广输入电压值范围的直流交流转换电路1工作方式相似于图2，在此不在再赘述。说明书CN102118115ACN10211。
47、8121A8/8页120070上述的开关QA1，QA2，QB1，QB2，QC1，QC2，QS1，QS2，QS3，QS4可以是但不限为金属氧化物半导体场效应晶体管、双极结晶体管BIPOLARJUNCTIONTRANSISTOR，BJT或绝缘栅双极晶体管INSULATEDGATEBIPOLARTRANSISTOR，IGBT，而控制单元15可以使用数字信号处理器DSP或脉冲宽度调制控制器PWMCONTROLLER实现。0071综上所述，本发明的广输入电压值范围的直流交流转换电路为两级式，第一级由调制开关电路、变压器、整流电路以及滤波电路组成，第二级为逆变开关电路，其不需增设一个前级升压电路即可接收电。
48、压值变化范围较大的输入电压且交流输出电压的电压值不受太阳光强度变弱影响，因此整体效率较高且制造成本较低。此外，广输入电压值范围的直流交流转换电路可以只配合太阳能电池而减少体积庞大、价格高、且不易维护的电池组，将广输入电压值范围的直流交流转换电路的输出侧直接并联连接于用户电力网络或/及市电网络系统，使太阳能电池所产生的电能直接馈入用户电力网络或/及市电网络系统，也可经由市电网络系统同时提供至其他用户所需的一般用电。因此不仅可提供使用者的自用电量，亦可提供公众电源另一种型式的电力来源，有如一个独立的小型太阳能发电机，形成分布式的电力供应系统，再通过新型的净电表记录电能流入与流出太阳能发电用户的净电。
49、量，使用户可以向电力公司收取发电费，形成住宅发电系统。0072本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。说明书CN102118115ACN102118121A1/5页13图1说明书附图CN102118115ACN102118121A2/5页14图2说明书附图CN102118115ACN102118121A3/5页15图3A说明书附图CN102118115ACN102118121A4/5页16图3B说明书附图CN102118115ACN102118121A5/5页17图4说明书附图CN102118115A。