(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利地址中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)北市HO2M7/219(2HO2M7/797(2本案提供一種交流-直流電源變換系統(tǒng)，其高電壓增益的特性。交流-直流電源變換系統(tǒng)包21.一種交流-直流電源變換系統(tǒng)，包含：第一電壓倍增級(jí)及第二電壓倍增級(jí)，其中每一該電壓倍增級(jí)包含一第一端、一第二端及一第三端，該交流級(jí)的該第一端經(jīng)由該第一電感耦接于每一該電壓倍增級(jí)的該第一端；一圖騰柱整流級(jí)，包含第二電感且具有相耦接的第一及第二端，其中，該圖騰柱整流級(jí)的該第一端耦接于該第一電壓倍增級(jí)的該第二端，該圖騰柱整流級(jí)的該第二端耦接于該第二電壓倍增級(jí)的該第二端，該交流級(jí)的該第一端經(jīng)由該第二電感耦接于每一該電壓倍增級(jí)一直流級(jí)，并聯(lián)耦接于該圖騰柱整流級(jí)，其中，每一該電壓倍增級(jí)包含一電容和第一、第二及第三開關(guān)，該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)串聯(lián)連接于該電壓倍增級(jí)的該第一及第二端之間，該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)連接于一公共端，該電壓倍增級(jí)的該第三開關(guān)及該電容串聯(lián)連接于該公共端與該電壓倍增級(jí)的該第三端之間。2.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該圖騰柱整流級(jí)包含第一半橋橋臂及第二半橋橋臂，每一該半橋橋臂包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二元件，該交流級(jí)的該第二端耦接于該第二半橋橋臂的該公共端，該第一半橋橋臂的該公共端耦接于每一該電壓倍增級(jí)的該第三端。3.如權(quán)利要求2所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該圖騰柱整流級(jí)的該第一半橋橋臂及該第二半橋橋臂的該第一及第二元件包含同步整流器。4.如權(quán)利要求2所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該圖騰柱整流級(jí)的其中一個(gè)該半橋橋臂的該第一及第二元件包含二極管。5.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該第三開關(guān)運(yùn)行于該交流級(jí)的一信號(hào)頻率。6.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，每一該電壓倍增級(jí)還包含一平衡電阻，該平衡電阻并聯(lián)連接于該電壓倍增級(jí)的該電容。7.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，每一該電壓倍增級(jí)還包含一預(yù)充電電阻，該預(yù)充電電阻連接于該電壓倍增級(jí)的該第二端與該電容的一端之間。8.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，每一該電壓倍增級(jí)的該第三開關(guān)包含一雙向開關(guān)。9.如權(quán)利要求8所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該雙向開關(guān)包含相連接的兩個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，該兩個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的兩個(gè)體二極管相連接于相反極性。10.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，在交流-直流變換中，該交流-直流電源變換系統(tǒng)獲得一增益，該增益是取決于將每一該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)運(yùn)行在預(yù)設(shè)占空比。11.如權(quán)利要求10所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，對(duì)應(yīng)每一該電壓倍增級(jí)的該預(yù)設(shè)占空比皆大于0.5。12.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，在直流-交流變換中，每一該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)中的至少一個(gè)開關(guān)在任意時(shí)間皆處于關(guān)斷狀態(tài)。313.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該第一及第二電壓倍增級(jí)形成一第一相對(duì)稱橋臂，該交流-直流電源變換系統(tǒng)還包含連接于該交流級(jí)與該圖騰柱整流級(jí)之間的一第二相對(duì)稱橋臂。14.如權(quán)利要求13所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該圖騰柱整流級(jí)包含一半橋橋臂，該半橋橋臂包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二元件，該交流級(jí)的該第二端耦接于該半橋橋臂的該公共端。15.如權(quán)利要求14所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該第二相對(duì)稱橋臂包含第一及第二電壓倍增級(jí)，該第二相對(duì)稱橋臂的該第一及第二電壓倍增級(jí)實(shí)質(zhì)上分別和該第一相對(duì)稱橋臂的該第一及第二電壓倍增級(jí)相同，該第二相對(duì)稱橋臂的每一該電壓倍增級(jí)的第一及第三端分別經(jīng)由該第二及第一電感連接于該交流級(jí)的該第一端。16.如權(quán)利要求15所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，還包含一第三電感及一第三相對(duì)稱橋臂，其中該第三相對(duì)稱橋臂包含第一及第二電壓倍增級(jí)，該第三相對(duì)稱橋臂的該第一及第二電壓倍增級(jí)實(shí)質(zhì)上分別和該第一相對(duì)稱橋臂的該第一及第二電壓倍增級(jí)相同；該第三相對(duì)稱橋臂的每一該電壓倍增級(jí)的第一端經(jīng)由該第三電感連接于該交流級(jí)的該第一端；該第三相對(duì)稱橋臂的每一該電壓倍增級(jí)的第三端連接于該第二相對(duì)稱橋臂的每一該電壓倍增級(jí)的第二端。17.如權(quán)利要求1所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該直流級(jí)包含一輸出電容。第一電壓倍增級(jí)及第二電壓倍增級(jí)，其中每一該電壓倍增級(jí)包含一第一端、一第二端及一第三端；一圖騰柱整流級(jí)，包含第二電感、第三電感、第一半橋橋臂及第二半橋橋臂，其中每一該半橋橋臂連接于該第一電壓倍增級(jí)的該第二端與該第二電壓倍增級(jí)的該第二端之間，每一該半橋橋臂包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二元件；以及一直流級(jí)，并聯(lián)耦接于該圖騰柱整流級(jí)，且包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二電其中，該開關(guān)元件具有第一配置及第二配置，在該第一配置中，該交流級(jí)的該第一端經(jīng)由該第一電感耦接于每一該電壓倍增級(jí)的該第一端，該交流級(jí)的該第一端經(jīng)由該第二電感耦接于每一該電壓倍增級(jí)的該第三端及該第一半橋橋臂的該公共端，且該中性端耦接于該第二半橋橋臂的該公共端；在該第二配置中，該交流級(jí)的該第一端經(jīng)由該第一電感耦接于每一該電壓倍增級(jí)的該第一端，該交流級(jí)的該第二端經(jīng)由該第二電感耦接于該第一半橋橋臂的該公共端，該交流級(jí)的該第三端經(jīng)由該第三電感耦接于該第二半橋橋臂的該公共端，該中性端耦接于該直流級(jí)的該公共端，其中，每一該電壓倍增級(jí)包含一電容和第一、第二及第三開關(guān)，其中該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)串聯(lián)連接于該電壓倍增級(jí)的該第一及第二端之間，該電壓倍增級(jí)的該第一及第二開關(guān)連接于一公共端，該電壓倍增級(jí)的該第三開關(guān)及該電容串聯(lián)連接于該第一及第二開關(guān)的該公共端與該電壓倍增級(jí)的該第三端之間。19.如權(quán)利要求18所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該第三開關(guān)運(yùn)行于該交流級(jí)4的一信號(hào)頻率。20.如權(quán)利要求18所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，每一該電壓倍增級(jí)的該第三開關(guān)包含一雙向開關(guān)。21.如權(quán)利要求20所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該雙向開關(guān)包含相連接的兩個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，該兩個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件的兩個(gè)體二極管相連接于相反極性。22.如權(quán)利要求18所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，該開關(guān)元件包含一繼電器開23.如權(quán)利要求18所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，在該第一配置中，該交流級(jí)接收單相交流輸入電源。24.如權(quán)利要求18所述的交流-直流電源變換系統(tǒng)，其中，在該第二配置中，該交流級(jí)接收三相交流輸入電源。25.一種電池充電器，包含權(quán)利要求18所載的交流-直流電源變換系統(tǒng)。5技術(shù)領(lǐng)域[0001]本案涉及一種電源變換系統(tǒng)，尤指一種具高電壓增益的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002]交流-直流電源變換系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用在許多應(yīng)用中，例如用于電動(dòng)車的可變速率驅(qū)動(dòng)、具可切換模式的電源供應(yīng)及電池充電器。交流-直流變換器的建構(gòu)是基于僅供電源單向流通的不可控二極管整流器以及可供電源雙向流通的可控閘流管整流器。現(xiàn)今的整流器已發(fā)展至可克服由交流電網(wǎng)的高度失真電流及低功率因數(shù)所引發(fā)的電力質(zhì)量問(wèn)題。整流器運(yùn)行于線路頻率，導(dǎo)致其輸入濾波元件的尺寸較大并具有較慢的動(dòng)態(tài)變化。如今的功率半導(dǎo)體器件(例如MOSFET(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)及IGBT(insulated-gatebipolartransistor,絕緣柵雙極型晶體管))使得交流-直流電源變換的效能提升成為可能。舉例而言，單開關(guān)升壓電源變換器已被廣泛運(yùn)用且具有固有的電源變換級(jí)，其中該電源變換級(jí)有助于電源變換器滿足電源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。然而，即便主動(dòng)式的PFC(power-factorcorrection,功率因數(shù)校正)可提升單開關(guān)升壓整流器的性能，仍會(huì)因輸入二極管整流器的導(dǎo)通損耗而造成較高的功率損耗。為此，針對(duì)因不具輸入二極管而具有較高效率的變換器，已有許多重大研究。體現(xiàn)在PFC電路即為采用較少的開關(guān)橋臂的拓?fù)?，此亦為交?直流變換器領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。[0003]圖1中示出了圖騰柱升壓變換器100,此即為具較少開關(guān)橋臂的PFC拓?fù)涞囊环N示例。如圖1所示，圖騰柱升壓變換器100包含兩個(gè)工作于線路頻率的半橋橋臂。每一半橋橋臂中的元件均以圖騰柱結(jié)構(gòu)相連接，其中一個(gè)半橋橋臂由高頻開關(guān)S?及S?形成，另一半橋橋臂由二極管D?及D?形成。無(wú)論在任何時(shí)間點(diǎn)，電流路徑上僅有兩個(gè)功率半導(dǎo)體元件，而非三個(gè)功率半導(dǎo)體元件，因此，具有較少開關(guān)橋臂的圖騰柱拓?fù)淇捎行Ы档蛡鹘y(tǒng)升壓PFC電路的導(dǎo)通損耗。于現(xiàn)有技術(shù)中，具有快速恢復(fù)性的反平行二極管的IGBT可用于實(shí)現(xiàn)圖騰柱PFC電路。反之，由于硅MOSFET中的反平行二極管具有嚴(yán)重的反向恢復(fù)損耗，故硅MOSFET尚無(wú)法被[0004]由于寬帶隙器件具有可忽略的反向恢復(fù)損耗，甚至是不具有反向恢復(fù)損耗，故寬帶隙器件可使得圖騰柱結(jié)構(gòu)被更加廣泛地運(yùn)用在交流-直流變換器中。于交流-直流變換器中，因圖騰柱直流輸出電壓大于峰值交流輸入電壓，故最小電壓增益被限制為1。在輸入電壓極低的應(yīng)用環(huán)境中，可控開關(guān)S?及S?須以極高的占空比工作以調(diào)節(jié)直流輸出電壓V?,因而導(dǎo)致導(dǎo)通損耗增加及電路效率下降。因此，一種具有高電壓增益的PFC電路實(shí)為目前之所需。此外，為使圖1的圖騰柱升壓變換器100運(yùn)行于雙向電源流通模式，需將一半橋橋臂中的二極管D?及D?替換為可控開關(guān)(即作為同步整流器)。再者，一些應(yīng)用要求調(diào)節(jié)后的直流輸出電壓具有較高的增益，特別是當(dāng)PFC電路運(yùn)行在低直流輸入電壓的條件下。圖2示出了一種可獲得較高電壓增益的交流-直流升壓變換器200,其是為一種半橋PFC拓?fù)涞氖纠?。交?直流升壓變換器200的優(yōu)點(diǎn)在于任何時(shí)間點(diǎn)的輸入電流路徑上皆僅有開關(guān)S?及S?中的其中6一個(gè)開關(guān)，故可進(jìn)一步降低導(dǎo)通損耗。在低輸入電壓的應(yīng)用環(huán)境下，交流-直流升壓變換器200的另一優(yōu)點(diǎn)在于直流輸出電壓至少為峰值交流輸出電壓的兩倍，且交流-直流升壓變換器200具有電壓倍增特性，此特性無(wú)法通過(guò)圖騰柱PFC拓?fù)浍@得。然而，交流-直流升壓變換器200的輸出電容于輸入線電壓的一半周期中進(jìn)行充電，并于輸入線電壓的另一半周期中進(jìn)行放電，故交流-直流升壓變換器200的輸出電容將遠(yuǎn)大于圖1的圖騰柱PFC電路或傳統(tǒng)升壓PFC變換器的輸出電容，此為交流-直流升壓變換器200的一明顯缺點(diǎn)。長(zhǎng)周期的充放電需要交流-直流升壓變換器200存儲(chǔ)更多的能量以抑制在其直流電壓附近的波動(dòng)。[0005]圖3示出了包含兩個(gè)開關(guān)及兩個(gè)電感的升壓直流-直流電源變換器300,此是為直流-直流電壓倍增升壓拓?fù)涞囊环N示例。直流-直流電源變換器300利用層疊結(jié)構(gòu)獲得直流輸出電壓增益。不同于圖2中的圖騰柱結(jié)構(gòu)，在圖3的直流-直流變換器300中，電容C及C是基于開關(guān)周期進(jìn)行充放電，可顯著降低能量存儲(chǔ)的需求，并降低輸出電容值，其中該輸出電容值是用以抑制直流輸出電壓漣波。通過(guò)交錯(cuò)設(shè)置開關(guān)S?及S?,可消除輸入電流漣波，進(jìn)而大幅降低輸入濾波器的所需尺寸。然而，圖3所示的直流-直流拓?fù)錈o(wú)法用于雙向交流-直流應(yīng)用中。[0006]在傳統(tǒng)升壓PFC變換器中，其占空比需最大化以獲取交流輸入電壓和直流輸出電壓之間的高電壓增益，故開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間亦達(dá)到最大，進(jìn)而增加導(dǎo)通損耗并降低變換器效率。因此，如何發(fā)展一種可通過(guò)多級(jí)電路提供高電源轉(zhuǎn)換效率并具有高電壓增益的電源轉(zhuǎn)換系發(fā)明內(nèi)容[0007]根據(jù)本案的一實(shí)施例，交流-直流電源變換系統(tǒng)根據(jù)所需的輸入輸出增益控制其占空比，以得到高電壓增益的特性。且在交流端和直流端之間的任一傳輸方向上，交流-直流電源變換系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的電源傳輸。此實(shí)施例的交流-直流電源變換系統(tǒng)可以作為一雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)。[0008]本案的一實(shí)施例提供一種交流-直流電源變換系統(tǒng)，包含交流級(jí)、第一及第二電感、第一及第二電壓倍增級(jí)、圖騰柱整流級(jí)以及直流級(jí)。直流級(jí)并聯(lián)耦接于圖騰柱整流級(jí)。交流級(jí)包含第一及第二端。每一電壓倍增級(jí)包含第一端、第二端及第三端，交流級(jí)的第一端經(jīng)由第一電感耦接于每一電壓倍增級(jí)的第一端，交流級(jí)的第一端經(jīng)由第二電感耦接于每一電壓倍增級(jí)的第三端。圖騰柱整流級(jí)包含第一及第二端，其中圖騰柱整流級(jí)的第一端耦接于第一電壓倍增級(jí)的第二端，圖騰柱整流級(jí)的第二端耦接于第二電壓倍增級(jí)的第二端。[0009]于一些實(shí)施例中，圖騰柱濾波級(jí)包含第一及第二半橋橋臂，每一半橋橋臂包含串聯(lián)連接于公共端的第一及第二元件。交流級(jí)的第二端耦接于第二半橋橋臂的公共端，第一半橋橋臂的公共端耦接于每一電壓倍增級(jí)的第三端。[0010]于一些實(shí)施例中，每一電壓倍增級(jí)包含電的第一及第二開關(guān)串聯(lián)連接于電壓倍增級(jí)的第一及第二端之間。電壓倍增級(jí)的第一及第二開關(guān)連接于一公共端，電壓倍增級(jí)的第三開關(guān)及電容串聯(lián)連接于公共端與電壓倍增級(jí)的第三端之間。[0011]于一些實(shí)施例中，雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)包含兩個(gè)電壓倍增級(jí)以擴(kuò)增圖騰柱整流級(jí)或連結(jié)于兩個(gè)電感的逆變配置。在無(wú)需寬范圍變化的占空比的情況下，交流-直流7電源變換系統(tǒng)在電能自交流端傳輸至直流端時(shí)進(jìn)行主動(dòng)PFC,并獲取高電壓增益的特性且強(qiáng)化消除電流紋波。在電能自直流端傳輸至交流端時(shí)，交流-直流電源變換系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)正弦波電壓或電流反轉(zhuǎn)。高電壓增益的特性使得交流-直流電源變換系統(tǒng)可在電能自直流端傳輸至交流端的期間提供低電壓予交流端。因此，相較于傳統(tǒng)逆變器，本案的交流-直流電源變換系統(tǒng)可特別適用于低交流電壓的應(yīng)用環(huán)境。[0012]根據(jù)本案的一實(shí)施例，每一電壓倍增級(jí)包含預(yù)充電及平衡電阻電路，以在電壓倍增級(jí)的開關(guān)進(jìn)行作動(dòng)前，對(duì)電壓倍增級(jí)的儲(chǔ)能電容上的電壓實(shí)現(xiàn)等化，藉此交流-直流電源變換系統(tǒng)的安全運(yùn)行。[0013]在大功率應(yīng)用中，雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)可包含多個(gè)電壓倍增級(jí)，以形成適當(dāng)數(shù)量的圖騰柱整流器的相對(duì)稱橋臂，從而分散雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)的開關(guān)、電感及電容上的電壓及電流應(yīng)力。于一些實(shí)施例中，每一相對(duì)稱橋臂包含兩個(gè)電壓倍增級(jí)及一電感。于此類實(shí)施例中，相對(duì)稱橋臂和單個(gè)圖騰柱整流相位橋臂一同運(yùn)行并形成同步整流關(guān)、第三開關(guān)及儲(chǔ)能電容。第一及第二開關(guān)串聯(lián)連接于第一及第二端之間，且第一及第二開關(guān)連接于一公共端。電壓倍增級(jí)的第三開關(guān)及儲(chǔ)能電容串聯(lián)連接于該公共端與電壓倍增級(jí)的第三端之間。相對(duì)稱橋臂的每一電壓倍增級(jí)的第一端經(jīng)由對(duì)應(yīng)的電感連接于交流端，相對(duì)稱橋臂的每一電壓倍增級(jí)的第三端經(jīng)由另一電感連接于另一相對(duì)稱橋臂或圖騰柱相位橋臂。[0014]本案的另一實(shí)施例提供一種交流-直流電源變換系統(tǒng)，包含交流級(jí)、第一、第二及第三電感、第一及第二電壓倍增級(jí)、圖騰柱整流級(jí)和直流級(jí)，直流級(jí)并聯(lián)連接于圖騰柱整流二及第三端。圖騰柱整流級(jí)包含第一及第二半橋橋臂。每一半橋橋臂連接于第一電壓倍增級(jí)的第二端與第二電壓倍增級(jí)的第二端之間，且每一半橋橋臂包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二元件。直流級(jí)包含串聯(lián)連接于一公共端的第一及第二電容。[0015]于一些實(shí)施例中，開關(guān)元件具有第一及第二配置。在第一配置中，交流級(jí)的第一端經(jīng)由第一電感耦接于每一電壓倍增級(jí)的第一端，交流級(jí)的第一端經(jīng)由第二電感耦接于每一電壓倍增級(jí)的第三端及第一半橋橋臂的公共端，且中性端耦接于第二半橋橋臂的公共端。在第二配置中，交流級(jí)的第一端經(jīng)由第一電感耦接于每一電壓倍增級(jí)的第一端，交流級(jí)的第二端經(jīng)由第二電感耦接于第一半橋橋臂的公共端，交流級(jí)的第三端經(jīng)由第三電感耦接于第二半橋橋臂的公共端，中性端耦接于直流級(jí)的公共端。[0016]根據(jù)本案另一實(shí)施例，雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)可包含繼電器開關(guān)，以可切換地連接于單相交流端或三相交流端。此彈性使得雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)可運(yùn)行于單相及三相電源。串聯(lián)連接于相對(duì)稱橋臂的每一電壓倍增級(jí)的儲(chǔ)能電容的雙向開關(guān)可進(jìn)一步提升電源變換系統(tǒng)的性能。通過(guò)下列詳細(xì)說(shuō)明并搭配對(duì)應(yīng)圖式，可更易于了解本案內(nèi)容。附圖說(shuō)明[0017]圖1示出了圖騰柱升壓變換器100的電路結(jié)構(gòu)，其是為具有較少開關(guān)橋臂的PFC拓?fù)涞囊皇纠0018]圖2示出了交流-直流升壓變換器200的電路結(jié)構(gòu)，其是為可獲取高電壓增益的一8種半橋PFC拓?fù)涞氖纠?。[0019]圖3示出了具有兩個(gè)開關(guān)及兩個(gè)電感的升壓直流-直流電源變換器300的電路結(jié)構(gòu)，其是為一種直流-直流電壓倍增升壓拓?fù)洹0020]圖4為本案的一實(shí)施例的具有高電壓增益的交流-直流電源變換系統(tǒng)400的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖5為本案另一實(shí)施例的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖6為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓V處于正半周期，且輸入電壓[0023]圖7為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t。至t,期間或在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D，示意出在時(shí)間t。至t?期間或在時(shí)間t?至t?期間的電流流向。[0024]圖8為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0025]圖9為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t?至t4期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0026]圖10示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖6的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0027]圖11為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于正半周期，且輸入電[0028]圖12為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t?至t?期間或在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0029]圖13示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖11的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0030]圖14為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于負(fù)半周期，且輸入電[0031]圖15為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0032]圖16為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0033]圖17為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0034]圖18示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖14的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0035]圖19為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于負(fù)半周期，且輸入電[0036]圖20為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖19的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0037]圖21示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖19的運(yùn)行條件下的理想電9壓及電流波形。[0038]圖22為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中是基于直流側(cè)電壓V提供交流側(cè)輸出電壓VAC。[0039]圖23為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于正半周期，且輸入[0040]圖24為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0041]圖25為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0042]圖26為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0043]圖27為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓VA處于正半周期，輸出交流電壓VAC的大小介于輸入電壓Vp的四分之一和二分之一之間，且能量是由輸入電壓[0044]圖28為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖27的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0045]圖29為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于負(fù)半周期[0046]圖30為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0047]圖31為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0048]圖32為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0049]圖33為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓VA處于負(fù)半周期，輸出交流電壓VAC的大小介于輸入電壓Vp的四分之一和二分之一之間，且能量是由輸入電壓[0050]圖34為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖33的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。[0051]圖35為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3500的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3500在其電壓倍增級(jí)3501a及3501b中均包含預(yù)充電電阻[0052]圖36為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600包含兩個(gè)相對(duì)稱橋臂，其中一個(gè)橋臂由電壓倍增級(jí)3601a及3601b形成，另一橋臂由電壓倍增級(jí)3601c及3601d形成。[0053]圖37為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓VA處于正半被傳輸至輸出電壓Vpc。[0054]圖38示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖37的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0055]圖39為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于正半周期，[0056]圖40示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖39的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0057]圖41為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓VA處于負(fù)半[0058]圖42示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖41的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0059]圖43為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于負(fù)半周期，被傳輸至輸出直流電壓Vpc。[0060]圖44示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖43的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0061]圖45為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于正半周期，[0062]圖46為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓VA處于正半周期，輸[0063]圖47為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓V處于負(fù)半周期，[0064]圖48為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致11至輸出交流電壓VAC。[0065]圖49為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)4900的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)4900包含由電壓倍增級(jí)4901a至4901f所形成的三個(gè)相對(duì)稱橋臂。[0066]圖50為本案另一實(shí)施例的交流-直流電源變換系統(tǒng)5000的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中交流-直流電源變換系統(tǒng)5000包含M個(gè)相對(duì)稱橋臂。[0067]圖51為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0068]圖52示出雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5100的電路架構(gòu)，其中繼電器開關(guān)5101處于“上”位置，使雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5100接收耦接于端口A與N之間的單向交流電[0069]圖53示出雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5100的電路架構(gòu)，其中繼電器開關(guān)5101處于“下”位置，使雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5100接收三相交流電壓VAC,其中三相交流電壓VAC的三個(gè)相位分別耦接于端口A與N之間、端口B與N之間和端口C與N之間。[0070]圖54為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5400的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0071]圖55示出雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5400的電路架構(gòu)，其中繼電器開關(guān)5101處于“上”位置，使雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5400接收耦接于端口A與N之間的單向交流電[0072]圖56示出雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5400的電路架構(gòu)，其中繼電器開關(guān)5101處于“下”位置，使雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)5400接收三相交流電壓VAC,其中三相交流電壓VAC的三個(gè)相位分別耦接于端口A與N之間、端口B與N之間和端口C與N之間。[0073]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：[0074]100:圖騰柱升壓變換器[0075]200:交流-直流升壓變換器[0076]300:直流-直流電源變換器[0077]400、500:交流-直流電源變換系統(tǒng)[0078]2200、3500、3600、4900、[0081]402、502:圖騰柱整流級(jí)[0082]403、503:直流級(jí)[0089]V?:輸出電壓VAc:交流電壓VD?:直流電壓R:負(fù)載D:占空比Ts:開關(guān)周期i?、iL?:電感電流RPRE:預(yù)充電電阻5101:繼電器開關(guān)具體實(shí)施方式[0102]體現(xiàn)本案特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本案能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的范圍，且其中的說(shuō)明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非架構(gòu)于限制本案。[0103]根據(jù)本案的一實(shí)施例，在雙向電源變換系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)將能量自交流輸入電壓傳正，同時(shí)可提供高輸入輸出電壓增益。當(dāng)系統(tǒng)將能量自直流輸入電壓傳輸至交流輸出電壓時(shí)，雙向電源變換系統(tǒng)可提供正弦電壓或電流作為交流輸出信號(hào)，同時(shí)可提供高輸入輸出電壓增益。由于本案的電源變換系統(tǒng)具有高電壓增益的特性，可適用于在高壓直流端與低壓交流端之間進(jìn)行能量傳輸。[0104]于一些實(shí)施例中，具高增益的PFC電源變換系統(tǒng)包含圖騰柱整流級(jí)，其中圖騰柱整流級(jí)耦接于兩個(gè)電壓倍增級(jí)。每一電壓倍增級(jí)可包含兩個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)、線路頻率開關(guān)及儲(chǔ)能電容，其中開關(guān)運(yùn)行于電源變換系統(tǒng)的工作頻率，線路頻率開關(guān)運(yùn)行于交流電壓源的線路頻率。線路頻率開關(guān)耦接于儲(chǔ)能電容和兩個(gè)串接開關(guān)間的公共端之間。兩個(gè)電壓倍增級(jí)共用一公共升壓電感，其中公共升壓電感耦接于交流電壓源和兩個(gè)電壓倍增級(jí)的連接點(diǎn)之間。兩個(gè)電壓倍增級(jí)的儲(chǔ)能電容的連接點(diǎn)耦接于圖騰柱整流級(jí)的同步整流器之間的公共端。[0105]于另一些實(shí)施例中，本案的電源變換系統(tǒng)包含多個(gè)相對(duì)稱橋臂，且每一橋臂包含兩個(gè)電壓倍增級(jí)，在大功率應(yīng)用中以交錯(cuò)方式運(yùn)行。[0106]根據(jù)本案的一些實(shí)施例，圖4至圖21示出多種高增益PFC或逆變電源變換系統(tǒng)，以及其運(yùn)行過(guò)程中的特定電壓、電流及開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)的波形。當(dāng)直流源耦接于直流側(cè)且交流負(fù)載耦接于交流側(cè)時(shí)，本案的高增益PFC電源變換系統(tǒng)亦可作為直流-交流逆變器運(yùn)行。再者，由于其高增益特性，本案的高增益PFC電源變換系統(tǒng)可在接收高直流電壓后經(jīng)由調(diào)節(jié)而輸出低交流電壓。[0107]根據(jù)本案的一些實(shí)施例，圖22至圖50示出多種高增益雙向PFC或逆變電源變換系統(tǒng)，以及其運(yùn)行過(guò)程中的特定電壓、電流及開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)的波形。[0108]圖51至圖56示出的多種高增益雙向PFC或逆變電源變換系統(tǒng)，其中每一電源變換系統(tǒng)均可以額外利用繼電器開關(guān)以使其可切換地運(yùn)行于單相交流電壓源及/或三相交流電壓源。舉凡運(yùn)行在直流電池和交流電壓源(包含單相及三相)之間的應(yīng)用，本案的高增益電源變換系統(tǒng)皆可適用。[0109]圖4為本案實(shí)施例的具有高電壓增益的交流-直流電源變換系統(tǒng)400的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，交流-直流電源變換系統(tǒng)400包含交流級(jí)、電感L?、電壓倍增級(jí)401a和401b、圖騰柱整流級(jí)402及直流級(jí)403。直流級(jí)403包含輸出級(jí)。交流級(jí)包含第一端及第二端。交流-直流電源變換系統(tǒng)400耦接于交流電壓源，其中交流電壓源提供交流電壓VAc至直流級(jí)級(jí)的第一端通過(guò)電感L?耦接于電壓倍增級(jí)401a及401b的第一端，交流級(jí)的第一端通過(guò)升壓電感L?耦接于電壓倍增級(jí)401a及401b的第三端。圖騰柱整流級(jí)402包含相耦接的第一端及第二端，其中圖騰柱整流級(jí)402的第一端耦接于電壓倍增級(jí)401a的第二端，圖騰柱整流級(jí)402的第二端耦接于電壓倍增級(jí)401b的第二端。直流級(jí)403并聯(lián)耦接于圖騰柱整流級(jí)402。[0110]電壓倍增級(jí)401a包含儲(chǔ)能電容C?、開關(guān)S?、開關(guān)S?及開關(guān)Sp?。電壓倍增級(jí)401a的開關(guān)S?及S?串聯(lián)連接于電壓倍增級(jí)401a的第一端與第二端之間，且電壓倍增級(jí)401a的開關(guān)S?及S?連接于一公共節(jié)點(diǎn)。電壓倍增級(jí)401a的開關(guān)Sp?及儲(chǔ)能電容C?串聯(lián)連接于該公共節(jié)點(diǎn)與電壓倍增級(jí)401a的第三端之間。[0111]于電壓倍增級(jí)401a中，相串聯(lián)的開關(guān)S?及S?運(yùn)行于電源變換系統(tǒng)400的工作頻率，而開關(guān)Sp?運(yùn)行于交流電壓源的線路頻率，具體而言，開關(guān)Sp?在交流電壓VAc為正時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)Sp?在交流電壓VA為負(fù)時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。開關(guān)Sp?連接于儲(chǔ)能電容C?和相串聯(lián)的開關(guān)S?及S?的公共端之間。開關(guān)Sp?亦可視為線路頻率開關(guān)SP?。[0112]電壓倍增級(jí)401b包含儲(chǔ)能電容C?和開關(guān)S?、S?及S。開關(guān)S?及S?串聯(lián)連接于電壓倍增級(jí)401b的第一端與第二端之間，且開關(guān)S?及S?連接于一公共節(jié)點(diǎn)。開關(guān)SN及儲(chǔ)能電容C?串聯(lián)連接于該公共節(jié)點(diǎn)與電壓倍增級(jí)401b的第三端之間。開關(guān)S亦可視為線路頻率開關(guān)S。[0113]于本實(shí)施例中，電壓倍增級(jí)401b實(shí)質(zhì)上和電壓倍增級(jí)401a相同，于電壓倍增級(jí)401b中，相串聯(lián)的開關(guān)S?及S?運(yùn)行于工作頻率，而開關(guān)S?運(yùn)行于輸入電壓源的線路頻率。和線路頻率開關(guān)Sp?不同的是，線路頻率開關(guān)S?在輸入電壓VA為正時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，線路頻率公共節(jié)點(diǎn)之間。如圖4所示，電壓倍增級(jí)401a及401b在開關(guān)S?及S?的連接處和儲(chǔ)能電容C?及C?的連接處相互連接。[0114]圖騰柱整流級(jí)402包含第一及第二半橋橋臂，每一半橋橋臂包含串聯(lián)連接的第一及第二元件，且第一及第二元件均連接于一公共端。交流級(jí)的第二端耦接于第二半橋橋臂的公共端，第一半橋橋臂的公共端耦接于電壓倍增級(jí)401a及401b的第三端。如圖4所示，圖騰柱整流級(jí)402的第一半橋橋臂的第一及第二元件包含開關(guān)SA?及SA?,圖騰柱整流級(jí)402的第二半橋橋臂的第一及第二元件包含二極管D?及D?。[0115]于一些實(shí)施例中，電壓倍增級(jí)401a的開關(guān)Sp?及電壓倍增級(jí)401b的開關(guān)S?包含半導(dǎo)體開關(guān)器件。[0116]電壓倍增級(jí)401a及401b共用電感L?,其中電感L?耦接于交流電壓源與開關(guān)S?及S?的公共端之間。儲(chǔ)能電容C?及C?的公共端耦接于圖騰柱整流級(jí)402的開關(guān)SA及SA?的公共端。在穩(wěn)態(tài)條件下，若電感L?與L?之間具有適當(dāng)?shù)姆肫胶?，則儲(chǔ)能電容C?及C?上的電壓近似于輸出電壓V的一半，其中輸出電壓V?大于等于輸入電壓VA的峰值。[0117]圖5為本案另一實(shí)施例的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的電路結(jié)構(gòu)示意圖。交流-直流電源變換系統(tǒng)500實(shí)質(zhì)上和圖4的交流-直流電源變換系統(tǒng)400大致相似，不同的是，相較于圖騰柱整流級(jí)402的二極管D?及D?,圖騰柱整流級(jí)502改為包含同步整流器或開關(guān)S?及SP?開關(guān)Sp?僅在輸入交流電壓VA為正時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)S?僅在輸入交流電壓Vc為負(fù)時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。如圖5所示，電壓倍增級(jí)501a及501b和直流級(jí)503實(shí)質(zhì)上分別和圖4的電壓倍增級(jí)401a及401b和直流級(jí)403相同。圖騰柱整流級(jí)502包含第一及第二半橋橋臂，其中第一半橋橋臂由相串聯(lián)的開關(guān)SA及SA?形成，第二半橋橋臂由相串聯(lián)的開關(guān)S?2及Sp?形成。交流級(jí)的第二端耦接于開關(guān)S?及Sp?的公共端。開關(guān)SA及SA?的公共端耦接于電壓倍增級(jí)501a及501b的第三端。開關(guān)SA?SA?SN?及Sp?均可以同步整流器實(shí)現(xiàn)。[0118]圖6為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓V處于正半周期，且輸入交流電壓V?的大小小于輸出電壓V?的四分之一。另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)Sp?及SP?處于導(dǎo)通狀態(tài)。如圖6所示，每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)具有占空比D,亦即，每一開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)等于DTs,其中T為開關(guān)周期。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)和開關(guān)S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)錯(cuò)相180度。開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相重導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)周期T遠(yuǎn)小于線路頻率的[0119]圖7為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t至t,期間或在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D，即示意出其電流流向。在時(shí)間t至t1期間或在時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?S?及SA?處于導(dǎo)通狀態(tài)。由于輸入交流電壓VA處于正半周期，線路頻率開關(guān)Sp?及Sp?亦處于導(dǎo)通狀感值均等于電感值L,則電感L?及L?上的電感電流i及i?均以斜率線性上升。[0120]圖8為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。如圖8所流i?流經(jīng)開關(guān)S?的體二極管及開關(guān)Sp?,電感L?中在時(shí)間t。至t1期間或在時(shí)間t?至t?期間(即在開關(guān)S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí))所儲(chǔ)存的能量被傳遞至儲(chǔ)能電容C?o假使輸入交流電壓VAC的線路頻率變化緩慢(在時(shí)間t?至t?期間，輸入交流電壓VAc可實(shí)質(zhì)上視作常數(shù)VAc(t),儲(chǔ)能電容C?上的電壓可通過(guò)電感L?的伏秒平衡等式(1)推得。由等式(1),可推得儲(chǔ)能電容C?上的電壓Vc?為：在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，若儲(chǔ)能電容C?具有相對(duì)較大的容值，則電壓Vc?實(shí)質(zhì)為一常數(shù)。圖9為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。如圖9所流iL?流經(jīng)儲(chǔ)能電容C?、開關(guān)Sp?及開關(guān)S?的體二極管，電感L?中在開關(guān)SA?導(dǎo)通期間所儲(chǔ)存的能量被傳遞至輸出電容C。在時(shí)間t?至t?期間，儲(chǔ)能電容C?串聯(lián)連接于輸出電容C,使得儲(chǔ)能電容C?中在時(shí)間t?至t?期間所儲(chǔ)存的能量可被傳遞至輸出電容C。據(jù)此，交流-直流電源變換系統(tǒng)500可獲得高電壓增益。輸出電容C上的電壓可通過(guò)電感L?的伏秒平衡等式(3)推得。通過(guò)等式(2)及(3)可推得輸出電壓V?:根據(jù)等式(4),可推得電源變換系統(tǒng)500的電壓變換比：當(dāng)電源變換系統(tǒng)500以大于0.5的占空比運(yùn)行時(shí)，輸出電壓V?為傳統(tǒng)升壓變換器在相同占空比下的輸出電壓的兩倍。由于在產(chǎn)生高電壓輸出時(shí)無(wú)需較高的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)的占空比，此高變換比使得電源變換系統(tǒng)500可適用于以高輸入輸出電壓增益為優(yōu)的應(yīng)用環(huán)境。[0132]圖10示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖6的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。須注意的是，電源變換系統(tǒng)500中的每一開關(guān)在其上的電壓小于輸出電壓V的一半時(shí)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，因此可降低開關(guān)損耗。[0133]圖11為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓V?處于正半周期，且輸入交流電壓VA?的大小大于輸出電壓V?的四分之一。另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)Sp?及SP?處于導(dǎo)通狀態(tài)。如圖11所示，每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t,至t?期間及時(shí)間t至t?期間，開關(guān)S?S?及SA?同時(shí)處于關(guān)[0134]圖12為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在時(shí)間t,至t?期間或在時(shí)間t?至七?期間的拓?fù)涫疽鈭D。在時(shí)間t?至t?期間或在時(shí)間t?至t于輸入電壓VA處于正半周期，故線路頻率開關(guān)Sp?及SP?處于導(dǎo)通狀態(tài)。電感L?上的電感電流iL?流經(jīng)開關(guān)S?及S?的體二極管，而電感L?上的電感電流iL?流經(jīng)開關(guān)Sp?及開關(guān)S的體二極管。通過(guò)導(dǎo)通開關(guān)Sp?,該些電流可對(duì)在回電流路徑上的輸出電容C進(jìn)行充電。在時(shí)間t?至t?期間，當(dāng)開關(guān)S?及S?處于關(guān)斷狀態(tài)且開關(guān)SA?處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，交流-直流電源變換系統(tǒng)500的拓?fù)浜蛨D8所示相同。在時(shí)間t。至t,期間，當(dāng)開關(guān)S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)且開關(guān)S?處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，交流-直流電源變換系統(tǒng)500的拓?fù)浜蛨D9所示相同。儲(chǔ)能電容C?上的電壓Vc?可通過(guò)電感L?的伏秒平衡等式(6)推得。[0136]通過(guò)等式(6)可推得儲(chǔ)能電容C?上的電壓Vc?:通過(guò)等式(8)可推得儲(chǔ)能電容C?上的電壓Vc?:根據(jù)等式(7)及(9),可推得輸出電壓V?:重新排列等式(10)后可獲得電源變換系統(tǒng)500的電壓變換比，其中電源變換系統(tǒng)500工作在小于0.5的占空比D。[0146]圖13示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖11的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0147]圖14為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于負(fù)半周期，且輸入交于導(dǎo)通狀態(tài)。如圖14所示，開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)皆具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相重疊(即占空比D大于0.5),其中在時(shí)間t。至t,期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?、S?及[0148]圖15為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t。至t?期間處于導(dǎo)通狀態(tài)。由于輸入交流電壓V處于正半周期，故線路頻率開關(guān)S及S、?亦處于導(dǎo)通狀感值均等于電感值L,則電感L,及L?上的電感電流1及1?均以斜率性下降。[0149]圖16為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間因此，電感L?上的電感電流iL流經(jīng)開關(guān)S?的體二極管及開關(guān)SN?,電感L?中在時(shí)間t。至t?期間或在時(shí)間t?至t?期間(即在開關(guān)S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí))所儲(chǔ)存的能量被傳遞至儲(chǔ)能電容C?。假使輸入交流電壓VAc的線路頻率變化緩慢(即在時(shí)間t?至t?期間，輸入交流電壓VA可被視作常態(tài)為VAc(t)),儲(chǔ)能電容C?上的電壓可通過(guò)電感L?的伏秒平衡等式推得，根據(jù)前述等式(1)及(2)所示，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，若儲(chǔ)能電容C?具有相對(duì)較大的容值，則[0150]圖17為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖14的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間因此，電感L?上的電感電流iL?流經(jīng)儲(chǔ)能電容C?、開關(guān)S及開關(guān)S?的體二極管，電感L?中在開關(guān)SA?導(dǎo)通期間所儲(chǔ)存的能量被傳遞至輸出電容C。在時(shí)間t?至t?期間，儲(chǔ)能電容C?串聯(lián)連接于輸出電容C,使得儲(chǔ)能電容C?中在時(shí)間t?至t?期間所儲(chǔ)存的能量可被傳遞至輸出電容C。據(jù)此，交流-直流電源變換系統(tǒng)500可獲得高電壓增益。輸出電容C上的電壓可通過(guò)電感L?的伏秒平衡等式推得，推導(dǎo)過(guò)程實(shí)質(zhì)上和前述等式(3)至(5)相同，可因此，交流-直流電源變換系統(tǒng)500的電壓變換比亦為[0151]圖18示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖14的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0152]圖19為用以控制圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500的開關(guān)S?、S?及SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓VA處于負(fù)半周期，且輸入交流電壓VAc的大小大于輸出電壓V?的四分之一。另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)S?及及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分和開關(guān)SA?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t期間，開關(guān)S?、S?及SA?同時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，開關(guān)周期T遠(yuǎn)小于線路[0153]圖20為圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500在圖19的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t4期間的拓?fù)涫疽鈭D。在時(shí)間t?至t?期間或在時(shí)間t?至t期間，開關(guān)S?、S?及SA?均處于關(guān)斷狀態(tài)。由于輸入交流電壓VA處于負(fù)半周期，故線路頻率開關(guān)S及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)。電感L?上的電感電流i?流經(jīng)開關(guān)S?及S?的體二極管，而電感L?上的電感電流iL?流經(jīng)開關(guān)SN?及開關(guān)S?的體二極管。通過(guò)導(dǎo)通開關(guān)S?,該些電流可對(duì)在回電流路徑上的輸出電容C進(jìn)行充電。在時(shí)間t?至t?期間，當(dāng)開關(guān)S?及S電源變換系統(tǒng)500的拓?fù)浜蛨D16所示相同。在時(shí)間t。至t?期間，當(dāng)開關(guān)S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)且開關(guān)SA?處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，交流-直流電源變換系統(tǒng)500的拓?fù)浜蛨D17所示相同。根據(jù)前述等式(6)至(11),通過(guò)電感L,及L?的而交流-直流電源變換系統(tǒng)500的電壓變換比為其中交流-直流電源變換系統(tǒng)500工作在小于0.5的占空比D。[0154]圖21示出了交流-直流電源變換系統(tǒng)500中的元件在圖19的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0155]圖5的交流-直流電源變換系統(tǒng)500不僅可將能量由交流電壓源傳遞至直流負(fù)載，亦可將能量由直流電壓源傳遞至交流負(fù)載。在將能量由直流電壓源傳遞至交流負(fù)載時(shí)，電源變換系統(tǒng)是作為降壓電源逆變器運(yùn)行，其是接收高壓直流輸入電壓并經(jīng)由調(diào)節(jié)后輸出低壓交流輸出電壓。圖22為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的電路結(jié)構(gòu)示意圖，雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200除了可將交流源VAc進(jìn)行PFC變換而提供直流電壓Dc,更可是基于直流側(cè)電壓Vc提供交流側(cè)輸出電壓VAc。[0156]圖23為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓VA處于正半周期，且輸入直流電壓VDc的大小大于輸出交流電壓VAc的四分之一。另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)Sp?及Sp?處于導(dǎo)通狀態(tài)。如圖23所示，開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)皆具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t4期間，開[0157]圖24為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間至上的電感電流i?2以斜率線性上升。輸出交流電壓VAc通過(guò)開關(guān)S?和開關(guān)S?及S?的體二極管而被施加于電感L?上。因此，電感L?上的電感電流i?以斜率線性下降。若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則其相應(yīng)電感電流分別以斜率及斜率變化。[0158]圖25為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。如圖25所示，于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?及S?均處于關(guān)斷狀態(tài)。輸出電壓VA通過(guò)開關(guān)Sp?和開關(guān)S?及S?的體二極管而被施加于電感L1及L?上。因此，若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?及L?的電感電流i及iL?均以斜率線性下降。[0159]圖26為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖23的運(yùn)行條件下于時(shí)間至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。在此期間內(nèi)，如圖26所示，開關(guān)S?處于導(dǎo)通狀態(tài)。輸出電壓VA通過(guò)開關(guān)S?Sp?及Sp?和開關(guān)SA?的體二極管而被施加于儲(chǔ)能電容C?及電感L?上。因此，若電感L?及L?的電感值均等于電感值1,則電感L,上的電感電流L,以斜率線性上升。輸出電壓VA還通過(guò)開關(guān)Sp?和開關(guān)SA?的體二極管而被施加于電感L?上。若電感L及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?上的電感電流i?以斜率線性下降。[0160]若輸出電壓VA具有在開關(guān)周期Ts內(nèi)實(shí)質(zhì)為常數(shù)的線路頻率交流電壓，則儲(chǔ)能電容C?上的電壓可通過(guò)電感L1及L?的伏秒平衡等式(12)及(13)推得。[0163]通過(guò)等式(12)及(13),可推得輸出電壓VAc為：比運(yùn)行。圖圖27為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致中的致動(dòng)部分可部分相重疊(即占空比D大于0.5),其中在時(shí)間t。至t,期間及時(shí)間t?至t?期[0168]圖28為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖27的運(yùn)行條件下于時(shí)間至感L?上。因此，若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?的電感電流iL1以斜率線性上升[0169]雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖27的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間及于時(shí)[Ts-DT?]IVAc()II=[Voc-IIVAc(t)I[2D[0183]圖29為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于負(fù)半周期，輸出交流電壓VAc的大小小于輸入直流電壓VDc的四分之一。另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)S?及SN?處于導(dǎo)通狀態(tài)。如圖29所示，開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)皆具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?及S同時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，開關(guān)周期Ts遠(yuǎn)小于線路頻率的周期。[0184]圖30為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間至t1期間的拓?fù)涫疽鈭D。在時(shí)間t。至t?期間，如圖30所示，開關(guān)S?、S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)。輸入L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?上的電感電流i?以斜率線性上升。輸出交流電壓VA通過(guò)開關(guān)S?和開關(guān)S?及S?的體二極管而被施加于電感L?上。因此，電感L?上的電感電流iL以斜率線性下降。[0185]圖31為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t4期間的拓?fù)涫疽鈭D。如圖31所示，于時(shí)間t?至t?期間或于時(shí)間t?至t期間，開關(guān)S?及S?均處于關(guān)斷狀態(tài)。輸出電壓VA通過(guò)開關(guān)S?和開關(guān)S?、S?及SA?的體二極管而被施加于電感L?及L?上。因此，若電感L,及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?及L?的電感電流i及iL?均以斜率線性下降。[0186]圖32為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖29的運(yùn)行條件下于時(shí)間至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。在此期間內(nèi)，如圖32所示，開關(guān)S?處于導(dǎo)通狀態(tài)。輸出電壓VA通過(guò)開關(guān)S?、SN及SN?和開關(guān)SA?的體二極管而被施加于儲(chǔ)能電容C?及電感L?上。因此，若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?上的電感電流iL以斜率線性上升。輸出電壓VA還通過(guò)開關(guān)SN?和開關(guān)SA?的體二極管而被施加于電感L?上。若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?上的電感電流iL?以斜率線性下降。[0187]圖33為用以控制圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓VA處于負(fù)半周期，輸出交流電壓VAC的大小介于輸入電壓Vp的四分之一和二分之一之間，且能量是由輸入電壓源Vp被傳輸至輸出電壓VAc另外，于開關(guān)周期Ts內(nèi)，開關(guān)S?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相重疊(即占空比D大于0.5),其中在時(shí)間t。至t,期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?及S?同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)周期T遠(yuǎn)小于線路頻率的周期。[0188]圖34為圖22的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖33的運(yùn)行條件下于時(shí)間至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)涫疽鈭D。于時(shí)間t。至t?期間或于時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?、S?、S?及S?均處于導(dǎo)通狀態(tài)。輸入電壓VDc通過(guò)開關(guān)S?、S?及S?而被施加于輸出電壓VAC及電感L?上。因此，若電感L?及L?的電感值均等于電感值L,則電感L?的電感電流i?以斜率線性上升。[0189]雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)2200在圖33的運(yùn)行條件下于時(shí)間t?至t?期間及于時(shí)間t?至t?期間的拓?fù)鋵?shí)質(zhì)上已分別示于圖30及圖32。[0190]圖35為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3500的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3500在其電壓倍增級(jí)3501a及3501b中均包含預(yù)充電電阻連接于儲(chǔ)能電容C?及C?。在每一開關(guān)周期前(即在開關(guān)S?、S?、S?及S?被其開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)致動(dòng)前),儲(chǔ)能電容C?及C?上的電壓被流經(jīng)對(duì)應(yīng)預(yù)充電電阻RpR的電流緩慢地充電，其中預(yù)充電電阻RpRB均耦接于輸入電壓VDc。此外，儲(chǔ)能電容C?及C?上的電壓被與其并聯(lián)連接的電壓平衡電阻RBAL所等化。因此，在雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3500開始運(yùn)行于開關(guān)周期前，儲(chǔ)能電容C?及C?上的電壓均近似為輸入電壓VD的一半。[0191]圖36為本案另一實(shí)施例的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600包含兩個(gè)相對(duì)稱橋臂，其中一個(gè)橋臂由電壓倍增級(jí)3601a及3601b形成，另一橋臂由電壓倍增級(jí)3601c及3601d形成。雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600耦接于交流電壓源VAc和直流電壓源Vpc之間，且包含電壓倍增級(jí)3601a、3601b、3601c及3601d、電感L?及L?和開關(guān)(或同步整流器)SN?及Sp?。電壓倍增級(jí)3601a包含開關(guān)S?、S?及SP?,其中開關(guān)S?及S?相互串聯(lián)連接，且運(yùn)行于雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)周期的頻率(即工作頻率),而開關(guān)Sp?則運(yùn)行于交流電壓源VAC的線路頻率。工作頻率實(shí)質(zhì)上大于線路頻率。開關(guān)Sp?在交流電壓VAc的正半周期處于導(dǎo)通狀態(tài)，并在交流電壓VA的負(fù)半周期處于關(guān)斷狀態(tài)。電壓倍增級(jí)3601a還包含儲(chǔ)能電容C?,其中儲(chǔ)能電容C?經(jīng)由開關(guān)Sp?而連接于開關(guān)S?及S?的公共端。開關(guān)S?及Sp?的公共端耦接于交流電壓源VAC的負(fù)端。[0192]電壓倍增級(jí)3601b包含開關(guān)S?、S?及SN?,其中開關(guān)S?及S?相互串聯(lián)連接且運(yùn)行于工作頻率，而開關(guān)S則運(yùn)行于交流電壓源VA的線路頻率。開關(guān)S?在交流電壓VA的負(fù)半周期處于導(dǎo)通狀態(tài)，并在交流電壓VAC的正半周期處于關(guān)斷狀態(tài)。電壓倍增級(jí)3601b還包含儲(chǔ)能電容C?,其中儲(chǔ)能電容C?經(jīng)由開關(guān)S?而連接于開關(guān)S?及S?的公共端。[0193]電壓倍增級(jí)3601c包含開關(guān)S?、S?及Sp?,其中開關(guān)S?及S?相互串聯(lián)連接且運(yùn)行于工作頻率，而開關(guān)Sp?則運(yùn)行于交流電壓源VAC的線路頻率。開關(guān)Sp?在交流電壓VA?的正半周期處于導(dǎo)通狀態(tài)，并在交流電壓VA?的負(fù)半周期處于關(guān)斷狀態(tài)。電壓倍增級(jí)3601c還包含儲(chǔ)能電容C?,其中儲(chǔ)能電容C?經(jīng)由開關(guān)Sp?而連接于開關(guān)S?及S?的公共端。[0194]電壓倍增級(jí)3601d包含開關(guān)S?、S?及S?,其中開關(guān)S?及S?相互串聯(lián)連接且運(yùn)行于工作頻率，而開關(guān)S?則運(yùn)行于交流電壓源VAC的線路頻率。開關(guān)S?在交流電壓VA?的負(fù)半周期處于導(dǎo)通狀態(tài)，并在交流電壓VAC的正半周期處于關(guān)斷狀態(tài)。電壓倍增級(jí)3601d還包含儲(chǔ)能電容C?,其中儲(chǔ)能電容C?經(jīng)由開關(guān)S?而連接于開關(guān)S?及S的公共端。[0195]如圖36所示，電壓倍增級(jí)3601a的開關(guān)S?和電壓倍增級(jí)3601b的開關(guān)S?連接于一公共端，且該公共端亦為電壓倍增級(jí)3601c及3601d的儲(chǔ)能電容C?及C?相連接的公共端。類似地，電壓倍增級(jí)3601c的開關(guān)S?和電壓倍增級(jí)3601d的開關(guān)S?連接于一公共端，且該公共端亦為電壓倍增級(jí)3601a及3601b的儲(chǔ)能電容C?及C?相連接的公共端。交流電壓VAC通過(guò)電感L耦接于電壓倍增級(jí)3601a及3601b的開關(guān)S?及S?的公共端，其中該公共端亦為電壓倍增級(jí)3601c及3601d的儲(chǔ)能電容C?及C?相連接的公共端。類似地，交流電壓V通過(guò)電感L?耦接于電壓倍增級(jí)3601c及3601d的開關(guān)S?及S?的公共端，其中該公共端亦為電壓倍增級(jí)3601a及3601b的儲(chǔ)能電容C?及C?相連接的公共端。[0196]圖37至圖44示出圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的交流-直流變換運(yùn)行過(guò)程。[0197]圖37為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓VA處于正半周期，輸入交流電壓VA?的大小小于輸出電壓V,的四分之一，且能量是由輸入交流電壓源VAC被傳輸至輸出電壓V?。于該些運(yùn)行條件下，開關(guān)Sp?Sp?及Sp?處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)S?、S?、S?、[0198]如圖37所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S,及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分與開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相重疊(即占空比D大于0.5),其中在時(shí)間t。至t,期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?S?S?及S?同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)周期Ts遠(yuǎn)小于線路頻率的周期。[0199]圖38示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖37的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0200]圖39為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓V處于正半周期，，且能量是由輸入交流電壓源VAc被傳輸至輸出直流電壓Voc另外，于該期間中，線路頻率開關(guān)Sp?Sp?及Sp?處于導(dǎo)通狀態(tài)，開[0201]如圖39所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至七2期間及時(shí)間t?至七4期間，開關(guān)S?及S?同時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，開關(guān)周期Ts遠(yuǎn)小于線路頻率的周期。[0202]圖40示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖39的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0203]圖41為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入交流電壓VA處于負(fù)半周期，輸入交流電壓VA?的大小小于輸出電壓V,的四分之一，且能量是由輸入交流電壓源VAC被傳輸至輸出直流電壓V?于該些運(yùn)行條件下，開關(guān)SS?及S?處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)S?S4、S┐、S?SP、Sp?及Sp?處于關(guān)斷狀態(tài)。[0204]如圖41所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分與開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相重疊(即占空比D大于開關(guān)周期Ts遠(yuǎn)小于線路頻率的周期。[0205]圖42示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖41的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0206]圖43為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸入電壓VA處于負(fù)半周期，[0207]如圖43所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?及S?同時(shí)處[0208]圖44示出了圖36的交流-直流電源變換系統(tǒng)3600中的元件在圖43的運(yùn)行條件下的理想電壓及電流波形。[0209]圖45至48示出圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的直流-交流變換運(yùn)行過(guò)程。在直流-交流變換中，開關(guān)S?及S?不可同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，開關(guān)S?及S?不可同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。[0210]圖45為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于正半周期，關(guān)S?、S?S┐S?SN?、S?及S?處于關(guān)斷狀態(tài)。如圖45所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分互不重疊(即占空比D小于0.5),其中在時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，開關(guān)S?、S?、S?及S?均處于關(guān)斷狀態(tài)。此外，開關(guān)周期T遠(yuǎn)小于線路頻率的周[0211]在圖45所示的運(yùn)行條件下，于時(shí)間t。至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的拓?fù)鋵?shí)質(zhì)上等同于圖24及26所示的拓?fù)涞慕Y(jié)合。于時(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的拓?fù)鋵?shí)質(zhì)上等同于圖25所示的拓?fù)?。[0212]圖46為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出交流電壓Vc處于正半周期，輸SgSP?SNS?及S?處于關(guān)斷狀態(tài)。如圖46所示，開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)均具有占空比D。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)相互錯(cuò)相180度。開關(guān)S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在工作周期中的致動(dòng)部分可部分相互重疊(即占空比D大于0.5),其中在時(shí)間t。至t?期間及時(shí)間[0213]在圖46所示的運(yùn)行條件下，于時(shí)間t。至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的拓?fù)鋵?shí)質(zhì)上等同于圖28所示的拓?fù)洹Ｓ跁r(shí)間t?至t?期間及時(shí)間t?至t?期間，交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的拓?fù)鋵?shí)質(zhì)上分別等同于圖25及圖24所示的拓?fù)?。[0214]圖47為用以控制圖36的雙向交流-直流電源變換系統(tǒng)3600的開關(guān)S?、S?、S?及S?的開關(guān)致動(dòng)控制信號(hào)在一期間內(nèi)的時(shí)序示意圖，其中在該期間中，輸出電壓VA處于負(fù)半周期，關(guān)S?、S?S?、S?、SPSp?及S?處于關(guān)斷狀態(tài)。如圖47所示，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形，開關(guān)S?及S?同步進(jìn)行開關(guān)并具有相同的開關(guān)波形。每一開關(guān)致動(dòng)控