TWI513157B - 直流轉交流轉換器的互鎖裝置與三相互鎖裝置 - Google Patents

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Description

直流轉交流轉換器的互鎖裝置與三相互鎖裝置
一種互鎖裝置，特別有關於一種直流轉交流轉換器的互鎖裝置與三相互鎖裝置。
一般來說，中性點箝位式直流轉交流轉換器(Conergy NPC Inverter)可應用於分散式能源或再生能源，將輸入的直流電源轉換成可用的交流電源。由於中性點箝位式直流轉交流轉換器之功率電路架構可允許高直流輸入電壓下，使用低耐壓的開關元件，故可降低開關元件的能量損耗。此外，具有低電磁干擾及輸出電壓諧波含量低等特性，因此近年來已逐漸廣泛應用於再生能源電源轉換器產品。
在高直流輸入電壓的情況下，中性點箝位式直流轉交流轉換器藉由開關元件之間的切換，以達到直流轉交流的作用，亦即將輸入的直流電源轉換成可用的交流電源。然而，由於開關元件之間的切換可能產生誤動作或雜訊干擾導致直流端短路，進而造成開關元件損毀。因此，中性點箝位式直流轉交流轉換器仍有改善的空間。
本發明提供一種直流轉交流轉換器的高準位觸發互鎖裝置與高準位觸發三相互鎖裝置，藉以避免電路因誤動作而產生短路，以提高電路運作的安全性。
本發明之一種直流轉交流轉換器的高準位觸發互鎖裝置。此互鎖裝置包含有第一互鎖電路與第二互鎖電路。第一互鎖電路耦接第一 開關與第二開關，用以接收第一信號、第二信號與第三信號，並依據第一信號、第二信號以及第三信號的準位，產生第一鎖定信號，以控制第一開關是否導通，且依據第一信號與第二信號的準位，產生第二鎖定信號，以控制第二開關是否導通。第二互鎖電路耦接第三開關與第四開關，用以接收第一信號、第三信號與第四信號，並依據第一信號、第三信號與第四信號的準位，產生第三鎖定信號，以控制第三開關是否導通，且依據第三信號與第四信號的準位，產生第四鎖定信號，以控制第四開關是否導通。
本發明之一種包括三個前述之直流轉交流轉換器的高準位觸發互鎖裝置的三相互鎖裝置，適於三相直流轉交流轉換器，三相直流轉交流轉換器具有三個開關組，三個開關組各自包括第一開關、第二開關、第三開關及第四開關。其中，三個互鎖裝置各自對應三個開關組其中之一，並且三個開關組各自依據一信號組，以對對應之開關組進行互鎖操作，而三個信號組之間的相位差為120度，且三個信號組各自包括第一信號、第二信號、第三信號及第四信號。
本發明之一種直流轉交流轉換器的低準位觸發互鎖裝置。此互鎖裝置包含有第三互鎖電路與第四互鎖電路。第三互鎖電路耦接第一開關與第二開關，用以接收第五信號、第六信號與第八信號，並依據第五信號、第六信號以及第八信號的準位，產生第五鎖定信號，以控制第一開關是否導通，且依據第五信號與第六信號的準位，產生第六鎖定信號，以控制第二開關是否導通。第四互鎖電路耦接第三開關與第四開關，用以接收第六信號、第七信號與第八信號，並依據第六信號、第七信號與第八信號的準位，產生第七鎖定信號，以控制第三開關是否導通，且依據第七信號與第八信號的準位，產生第八鎖定信號，以控制第四開關是否導通。
本發明之一種包括三個前述之直流轉交流轉換器的低準位觸發互鎖裝置的三相互鎖裝置，適於三相直流轉交流轉換器，此三相直流轉交流轉換器具有三個開關組，此三個開關組各自包括第一開關、第二開關、第三開關及第四開關。其中，三個互鎖裝置各自對應三個開關組其中 之一，並且三個開關組各自依據一信號組，以對對應之開關組進行互鎖操作，而三個信號組之間的相位差為120度，且三個信號組各自包括第五信號、第六信號、第七信號及第八信號。
本發明之直流轉交流轉換器的高準位觸發(或低準位觸發)互鎖裝置與高準位觸發(或低準位觸發)三相互鎖裝置，藉由第一互鎖電路(或第三互鎖電路)依據第一信號、第二信號以及第三信號(或第五信號、第六信號以及第八信號)的準位，控制第一開關是否導通，且依據第一信號與第二信號的準位(或第五信號以及第六信號)，控制第二開關是否導通。另外，再藉由第二互鎖電路(或第四互鎖電路)耦接依據第一信號、第三信號與第四信號(或第六信號、第七信號以及第八信號)的準位，控制第三開關是否導通，且依據第三信號與第四信號(或第七信號以及第八信號)的準位，控制第四開關是否導通。如此一來，可避免電路因誤動作而產生短路，並提高電路運作的安全性。
有關本發明的特徵與實作，茲配合圖式作實施例詳細說明如下。
100、400‧‧‧直流轉交流轉換器
110、410‧‧‧互鎖裝置
120、420‧‧‧控制單元
130、331、332、333‧‧‧第一互鎖電路
140、341、342、343‧‧‧第二互鎖電路
201、203、205、207、211、221、231、241、251、261、271、273、275、277、501、503、505、507、511、521、531、541、551、561、571、573、575、577‧‧‧第一端
202、204、206、208、212、222、232、242、252、262、272、274、276、278、502、504、506、508、512、522、532、542、552、562、572、574、576、578‧‧‧第二端
213、223、233、243、253、263、513、523、533、543、553、563‧‧‧第三端
210‧‧‧第一鎖定單元
220‧‧‧第二鎖定單元
230‧‧‧第一控制單元
240‧‧‧第三鎖定單元
250‧‧‧第四鎖定單元
260‧‧‧第二控制單元
281‧‧‧第一緩衝器
282‧‧‧第二緩衝器
283‧‧‧第三緩衝器
284‧‧‧第四緩衝器
300、600‧‧‧三相直流轉交流轉換器
310、610‧‧‧三相互鎖裝置
430、631、632、633‧‧‧第三互鎖電路
440、641、642、643‧‧‧第四互鎖電路
510‧‧‧第五鎖定單元
520‧‧‧第六鎖定單元
530‧‧‧第三控制單元
540‧‧‧第七鎖定單元
550‧‧‧第八鎖定單元
560‧‧‧第四控制單元
581‧‧‧第五緩衝器
582‧‧‧第六緩衝器
583‧‧‧第七緩衝器
584‧‧‧第八緩衝器
C1、C2‧‧‧電容
L1、L2、L3‧‧‧電感
D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12‧‧‧二極體
S1‧‧‧第一開關
S2‧‧‧第二開關
S3‧‧‧第三開關
S4‧‧‧第四開關
S5‧‧‧第五開關
S6‧‧‧第六開關
S7‧‧‧第七開關
S8‧‧‧第八開關
S9‧‧‧第九開關
S10‧‧‧第十開關
S11‧‧‧第十一開關
S12‧‧‧第十二開關
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
R3‧‧‧第三電阻
R4‧‧‧第四電阻
R5‧‧‧第五電阻
R6‧‧‧第六電阻
R7‧‧‧第七電阻
R8‧‧‧第八電阻
R9‧‧‧第九電阻
R10‧‧‧第十電阻
R11‧‧‧第十一電阻
R12‧‧‧第十二電阻
R13‧‧‧第十三電阻
R14‧‧‧第十四電阻
R15‧‧‧第十五電阻
R16‧‧‧第十六電阻
VDC‧‧‧直流源
VAC‧‧‧交流源
VAC(3Φ)‧‧‧三相交流源
PWM1、PWM1_1、PWM1_2、PWM1_3‧‧‧第一信號
PWM2、PWM2_1、PWM2_2、PWM2_3‧‧‧第二信號
PWM3、PWM3_1、PWM3_2、PWM3_3‧‧‧第三信號
PWM4、PWM4_1、PWM4_2、PWM4_3‧‧‧第四信號
PWM5、PWM5_1、PWM5_2、PWM5_3‧‧‧第五信號
PWM6、PWM6_1、PWM6_2、PWM6_3‧‧‧第六信號
PWM7、PWM7_1、PWM7_2、PWM7_3‧‧‧第七信號
PWM8、PWM8_1、PWM8_2、PWM8_3‧‧‧第八信號
CS1、CS1_1、CS1_2、CS1_3‧‧‧第一鎖定信號
CS2、CS2_1、CS2_2、CS2_3‧‧‧第二鎖定信號
CS3、CS3_1、CS3_2、CS3_3‧‧‧第三鎖定信號
CS4、CS4_1、CS4_2、CS4_3‧‧‧第四鎖定信號
CS5、CS5_1、CS5_2、CS5_3‧‧‧第五鎖定信號
CS6、CS6_1、CS6_2、CS6_3‧‧‧第六鎖定信號
CS7、CS7_1、CS7_2、CS7_3‧‧‧第七鎖定信號
CS8、CS8_1、CS8_2、CS8_3‧‧‧第八鎖定信號
第1圖為本發明之第一實施例之直流轉交流轉換器的示意圖。
第2圖為第1圖之第一互鎖電路及第二互鎖電路的詳細示意圖。
第3A圖為本發明之第二實施例之三相直流轉交流轉換器的示意圖。
第3B圖為第3A圖之三相互鎖裝置的詳細示意圖。
第4圖為本發明之第三實施例之直流轉交流轉換器的示意圖。
第5圖為第4圖之第一互鎖電路及第二互鎖電路的詳細示 意圖。
第6A圖為本發明之第四實施例之三相直流轉交流轉換器的示意圖。
第6B圖為第6A圖之三相互鎖裝置的詳細示意圖。
以下所列舉的各實施例中，將以相同的標號代表相同或相似的元件。
請參考「第1圖」所示，其為本發明之第一實施例之直流轉交流轉換器的示意圖。直流轉交流轉換器100包括直流源VDC、交流源VAC、電容C1、C2、電感L1、二極體D1、D2、D3、D4、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4及本發明之互鎖裝置110。其中，直流源VDC、交流源VAC、電容C1、C2、電感L1、二極體D1、D2、D3、D4、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4的耦接關係則如「第1圖」所示，故在此不再贅述。另外，直流轉交流轉換器100例如為中性點箝位式直流轉交流轉換器(Conergy NPC Inverter)。
互鎖裝置110包括控制單元120、第一互鎖電路130與第二互鎖電路140。控制單元120用以產生第一信號PWM1、第二信號PWM2、第三信號PWM3與第四信號PWM4。其中，第一信號PWM1、第二信號PWM2、第三信號PWM3與第四信號PWM4例如為脈波寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)信號。
第一互鎖電路130耦接第一開關S1與第二開關S2，用以接收第一信號PWM1、第二信號PWM2與第三信號PWM3。並且，第一互鎖電路130依據第一信號PWM1、第二信號PWM2與第三信號PWM3的準位，產生第一鎖定信號CS1，以控制第一開關S1是否導通。另外，第一互鎖電路130還會依據第一信號PWM1與第二信號PWM2的準位，產生第二鎖定信號CS2，以控制第二開關S2是否導通。
第二互鎖電路140耦接第三開關S3與第四開關S4，用以接 收第一信號PWM1、第三信號PWM3與第四信號PWM4。並且，第二互鎖電路140會依據第一信號PWM1、第三信號PWM3與第四信號PWM4的準位，產生第三鎖定信號CS3，以控制第三開關S3是否導通。另外，第二互鎖電路140還會依據第三信號PWM3與第四信號PWM4的準位，產生第四鎖定信號CS4，以控制第四開關S4是否導通。
一般來說，當控制單元120正常運作時，第一信號PWM1與第二信號PWM2為互補，第三信號PWM3與第四信號PWM4為互補，所以第一信號PWM1與第二信號PWM2須互鎖，第三信號PWM3與第四信號PWM4須互鎖，且第一信號PWM1與第三信號PWM3亦須互鎖。如此，第一互鎖電路130及第二互鎖電路140據以依序導通第一開關S1、第二開關S2及第四開關S4、第三開關S3，以維持直流轉交流轉換器100的正常運作。
進一步來說，當控制單元120產生異常或故障時，可能會使得第一信號PWM1、第二信號PWM2、第三信號PWM3及第四信號PWM4產生異常。以下將舉例說明當信號產生異常時，如何藉由第一互鎖電路130及第二互鎖電路140，對直流轉交流轉換器100進行互鎖的操作。
在一實施例中，當第一信號PWM1與第二信號PWM2的準位為高邏輯準位時，第一互鎖電路130會產生例如低邏輯準位的第一鎖定信號CS1與第二鎖定信號CS2，以斷開第一開關S1與第二開關S2。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第一信號PWM1與第三信號PWM3的準位為高邏輯準位時，第一互鎖電路130產生例如低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第一信號PWM1、第二信號PWM2與第三信號PWM3的準位為高邏輯準位時，第一互鎖電路130產生例如低邏輯準位的第一鎖定信號CS1與第二鎖定信號CS2，以斷開第一開關S1與第二 開關S2。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第三信號PWM3與第四信號PWM4的準位為高邏輯準位時，第二互鎖電路140產生例如低邏輯準位的第三鎖定信號CS3與第四鎖定信號CS4，以斷開第三開關S3與第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第一信號PWM1、第三信號PWM3與第四信號PWM4為高邏輯準位時，第二互鎖電路140產生例如低邏輯準位的第三鎖定信號CS3與第四鎖定信號CS4，以斷開第三開關S3與第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第一信號PWM1、第二信號PWM2、第三信號PWM3與第四信號PWM4為高邏輯準位時，第一互鎖電路130產生例如低邏輯準位的第一鎖定信號CS1與第二鎖定信號CS2，以斷開第一開關S1與第二開關S2，以及第二互鎖電路140也產生例如低邏輯準位的第三鎖定信號CS3與第四鎖定信號CS4，以斷開第三開關S3與第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路、電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第二短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第三短路迴路，因而造成電路損壞。
請參考「第2圖」所示，其為本發明之第一互鎖電路與第二互鎖電路的詳細示意圖。第一互鎖電路130包括第一電阻R1、第一鎖定單元210、第二電阻R2、第三電阻R3、第二鎖定單元220、第四電阻R4與第一控制單元230。第一電阻R1具有第一端201與第二端202，第一電阻 R1的第一端201接收第一信號PWM1。
第一鎖定單元210具有第一端211、第二端212與第三端213，第一鎖定單元210的第一端211耦接該第一電阻R1的第二端202，第一鎖定單元210的第二端212接收第二信號PWM2。第二電阻R2具有第一端203與第二端204，第二電阻R2的第一端203耦接第一鎖定單元210的第三端213，第二電阻R2的第二端204耦接第一開關S1。第三電阻R3具有第一端205與第二端206，第三電阻R3的第一端205接收第二信號PWM2。
第二鎖定單元220具有第一端221、第二端222與第三端223，第二鎖定單元220的第一端221耦接第三電阻R3的第二端206，第二鎖定單元220的第二端222接收第一信號PWM1。第四電阻R4具有第一端207與第二端208，第四電阻R4的第一端207耦接第二鎖定單元220的第三端223，第四電阻R4的第二端208耦接第二開關S2。
第一控制單元230具有第一端231、第二端232與第三端233，第一控制單元230的第一端231耦接收第三信號PWM3，第一控制單元230的第二端232耦接第一電阻R1的第二端202，第一控制單元230的第三端233耦接接地端。在本實施例中，第一控制單元230進一步包括電阻及NPN電晶體，而電阻及NPN電晶體的耦接關係如「第2圖」所示。第一控制單元230之電阻的一端耦接第一控制單元230的第一端231，第一控制單元230之NPN電晶體的集極端耦接第一控制單元230的第二端232，第一控制單元230之NPN電晶體的射極端耦接第一控制單元230的第三端233。
另外，第一鎖定單元210與第二鎖定單元220例如為光耦合器，且第一鎖定單元210與第二鎖定單元220分別包括發光二極體、NPN電晶體及PNP電晶體。而第一鎖定單元210及第二鎖定單元220之發光二極體、NPN電晶體及PNP電晶體的耦接關係則如「第2圖」所示。並且，第一鎖定單元210之發光二極體的陽極端耦接第一鎖定單元210的第一端211，第一鎖定單元210之發光二極體的陰極端耦接第一鎖定單元210第二端212，第一鎖定單元210之NPN電晶體及PNP電晶體的共用接點耦接第 一鎖定單元210的第三端213。第二鎖定單元220之發光二極體的陽極端耦接第二鎖定單元220的第一端221，第二鎖定單元220之發光二極體的陰極端耦接第二鎖定單元220第二端222，第二鎖定單元220之NPN電晶體及PNP電晶體的共用接點耦接第二鎖定單元220的第三端223。
第二互鎖電路140包括第五電阻R5、第三鎖定單元240、第六電阻R6、第七電阻R7、第四鎖定單元250、第八電阻R8與第二控制單元260。第五電阻R5具有第一端271與第二端272，第五電阻R5的第一端271接收第三信號PWM3。第三鎖定單元240具有第一端241、第二端242與第三端243，第三鎖定單元240的第一端241耦接第五電阻R5的第二端272，第三鎖定單元240的第二端242接收第四信號PWM4。
第六電阻R6具有第一端273與第二端274，第六電阻R6的第一端273耦接第三鎖定單元240的第三端243，第六電阻R6的第二端274耦接第三開關S3。第七電阻R7具有第一端275與第二端276，第七電阻R7的第一端275接收第四信號PWM4。
第四鎖定單元250具有第一端251、第二端252與第三端253，第四鎖定單元250的第一端251耦接第七電阻R7的第二端276，第四鎖定單元250的第二端252接收第三信號PWM3。第八電阻R8具有第一端277與第二端278，第八電阻R8的第一端277耦接第四鎖定單元250的第三端253，第八電阻R8的第二端278耦接第四開關S4。
第二控制單元260具有第一端261、第二端262與第三端263，第二控制單元260的第一端261耦接收第一信號PWM1，第二控制單元260的第二端262耦接第五電阻R5的第二端272，第二控制單元260的第三端263耦接接地端。
在本實施例中，第二控制單元260進一步包括電阻及NPN電晶體，而電阻及NPN電晶體的耦接關係如「第2圖」所示。第二控制單元260之電阻的一端耦接第二控制單元260的第一端261，第二控制單元260之NPN電晶體的集極端耦接第一控制單元260的第二端262，第二控制單 元260之NPN電晶體的射極端耦接第二控制單元260的第三端263。
另外，第三鎖定單元240與第四鎖定單元250例如為光耦合器，且第三鎖定單元240與第四鎖定單元250分別包括發光二極體、NPN電晶體及PNP電晶體。而第三鎖定單元240及第四鎖定單元250之發光二極體、NPN電晶體及PNP電晶體的耦接關係則如「第2圖」所示。並且，第三鎖定單元240之發光二極體的陽極端耦接第三鎖定單元240的第一端241，第三鎖定單元240之發光二極體的陰極端耦接第三鎖定單元240第二端242，第三鎖定單元240之NPN電晶體及PNP電晶體的共用接點耦接第三鎖定單元240的第三端243。第四鎖定單元250之發光二極體的陽極端耦接第四鎖定單元250的第一端251，第四鎖定單元250之發光二極體的陰極端耦接第四鎖定單元250第二端252，第四鎖定單元250之NPN電晶體及PNP電晶體的共用接點耦接第四鎖定單元250的第三端253。
另外，互鎖裝置100還包括第一緩衝器281、第二緩衝器282、第三緩衝器283與第四緩衝器284。第一緩衝器281耦接於第一信號PWM1的傳遞路徑上，用以增益第一信號PWM1。第二緩衝器282耦接於第二信號PWM2的傳遞路徑上，用以增益第二信號PWM2。第三緩衝器283耦接於第三信號PWM3的傳遞路徑上，用以增益第三信號PWM3。第四緩衝器284耦接於第四信號PWM4的傳遞路徑上，用以增益第四信號PWM4。
上述簡略說明了第一互鎖電路130與第二互鎖電路140的內部元件及其耦接關係。以下將說明如何藉由第一互鎖電路130與第二互鎖電路140，對直流轉交流轉換器100進行互鎖的操作。
在一實施例中，假設第一信號PWM1與第二信號PWM2的準位為高邏輯準位，且第一信號PWM1與第二信號PWM2會分別傳送至第一鎖定單元210的第一端211及第二端212與第二鎖定單元220的第一端221及第二端222。由於第一鎖定單元210的第一端211及第二端212所接收之第一信號PWM1與第二信號PWM2都為高邏輯準位，因此第一鎖定單元210之發光二極體不會導通，使得第一鎖定單元210的輸出端213經由第二電阻 R2輸出低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。
並且，由於第二鎖定單元220的第一端221及第二端222所接收之第二信號PWM2與第一信號PWM1都為高邏輯準位，因此第二鎖定單元220之發光二極體不會導通，使得第二鎖定單元220的輸出端223經由第四電阻R4輸出低邏輯準位的第二鎖定信號CS2，以斷開第二開關S2。如此一來，可避免因電路誤動作導致如「第1圖」之電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，假設第一信號PWM1與第三信號PWM3的準位為高邏輯準位，且第三信號PWM3會傳送至第一控制單元230的第一端231。由於第一控制單元230之NPN電晶體的基極端透過電阻接收之第三信號PWM3為高邏輯準位，因此第一控制單元230之NPN電晶體導通，則第一控制單元230之第二端232經由第三端233耦接至接地端，使得第一控制單元230之第二端232輸出低邏輯準位的訊號至第一鎖定單元210之第一端211。
並且，由於第一鎖定單元210之第一端211所接收之訊號為低邏輯準位，因此，第一鎖定單元210之發光二極體不會導通，使得第一鎖定單元210的輸出端213經由第二電阻R2輸出低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。如此一來，可避免因電路誤動作導致如「第1圖」之電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，假設第一信號PWM1、第二信號PWM2與第三信號PWM3的準位為高邏輯準位，且第一信號PWM1與第二信號PWM2會分別傳送至第一鎖定單元210的第一端211及第二端212與第二鎖定單元220的第一端221及第二端222，以及第三信號PWM3會傳送至第一控制單元230的第一端231。由於第一鎖定單元210的第一端211及第二端212所接收之第一信號PWM1與第二信號PWM2都為高邏輯準位，因此第一鎖定單元210之發光二極體不會導通，使得第一鎖定單元210的輸出端213經由 第二電阻R2輸出低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。
並且，由於第二鎖定單元220的第一端221及第二端222所接收之第二信號PWM2與第一信號PWM1都為高邏輯準位，因此第二鎖定單元220之發光二極體不會導通，使得第二鎖定單元220的輸出端223經由第四電阻R4輸出低邏輯準位的第二鎖定信號CS2，以斷開第二開關S2。
另外，由於第一控制單元230之NPN電晶體的基極端透過電阻接收之第三信號PWM3為高邏輯準位，因此第一控制單元230之NPN電晶體導通，則第一鎖定單元210之發光二極體不會導通，使得第一鎖定單元210的輸出端213經由第二電阻R2輸出低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。如此一來，可避免因電路誤動作導致如「第1圖」之電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，假設第三信號PWM3與第四信號PWM4的準位為高邏輯準位，且第三信號PWM3與第四信號PWM4會分別傳送至第三鎖定單元240的第一端241及第二端242與第四鎖定單元250的第一端251及第二端252。由於第三鎖定單元240的第一端241及第二端242所接收之第三信號PWM3與第四信號PWM4都為高邏輯準位，因此第三鎖定單元240之發光二極體不會導通，使得第三鎖定單元240的輸出端243經由第六電阻R6輸出低邏輯準位的第三鎖定信號CS3，以斷開第三開關S3。
並且，由於第四鎖定單元250的第一端251及第二端252所接收之第四信號PWM4與第三信號PWM3都為高邏輯準位，因此第四鎖定單元250之發光二極體不會導通，使得第四鎖定單元250的輸出端253經由第八電阻R8輸出低邏輯準位的第四鎖定信號CS4，以斷開第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，假設第一信號PWM1、第三信號PWM3與 第四信號PWM4為高邏輯準位，且第三信號PWM3與第四信號PWM4會分別傳送至第三鎖定單元240的第一端241及第二端242與第四鎖定單元250的第一端251及第二端252，以及第一信號PWM1會傳送至第二控制單元260的第一端261。由於第三鎖定單元240的第一端241及第二端242所接收之第三信號PWM3與第四信號PWM4都為高邏輯準位，因此第三鎖定單元240之發光二極體不會導通，使得第三鎖定單元240的輸出端243經由第六電阻R6輸出低邏輯準位的第三鎖定信號CS3，以斷開第三開關S3。
並且，由於第四鎖定單元250的第一端251及第二端252所接收之第四信號PWM4與第三信號PWM3都為高邏輯準位，因此第四鎖定單元250之發光二極體不會導通，使得第四鎖定單元250的輸出端253經由第八電阻R8輸出低邏輯準位的第四鎖定信號CS4，以斷開第四開關S4。
另外，由於第二控制單元260之NPN電晶體的基極端透過電阻接收之第一信號PWM3為高邏輯準位，因此第二控制單元260之NPN電晶體導通，則第三鎖定單元240之發光二極體不會導通，使得第三鎖定單元240的輸出端243經由第六電阻R6輸出低邏輯準位的第三鎖定信號CS3，以斷開第三開關S3。如此一來，可避免因電路誤動作導致如「第1圖」之電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，假設第一信號PWM1、第二信號PWM2、第三信號PWM3與第四信號PWM4為高邏輯準位，且第一信號PWM1與第二信號PWM2會分別傳送至第一鎖定單元210的第一端211及第二端212與第二鎖定單元220的第一端221及第二端222，以及第三信號PWM3與第四信號PWM4會分別傳送至第三鎖定單元240的第一端241及第二端242與第四鎖定單元250的第一端251及第二端252。。
由於第一鎖定單元210的第一端211及第二端212所接收之第一信號PWM1與第二信號PWM2都為高邏輯準位，因此第一鎖定單元210 之發光二極體不會導通，使得第一鎖定單元210的輸出端213經由第二電阻R2輸出低邏輯準位的第一鎖定信號CS1，以斷開第一開關S1。
並且，由於第二鎖定單元220的第一端221及第二端222所接收之第二信號PWM2與第一信號PWM1都為高邏輯準位，因此第二鎖定單元220之發光二極體不會導通，使得第二鎖定單元220的輸出端223經由第四電阻R4輸出低邏輯準位的第二鎖定信號CS2，以斷開第二開關S2。
另外，由於第三鎖定單元240的第一端241及第二端242所接收之第三信號PWM3與第四信號PWM4都為高邏輯準位，因此第三鎖定單元240之發光二極體不會導通，使得第三鎖定單元240的輸出端243經由第六電阻R6輸出低邏輯準位的第三鎖定信號CS3，以斷開第三開關S3。
並且，由於第四鎖定單元250的第一端251及第二端252所接收之第四信號PWM4與第三信號PWM3都為高邏輯準位，因此第四鎖定單元250之發光二極體不會導通，使得第四鎖定單元250的輸出端253經由第八電阻R8輸出低邏輯準位的第四鎖定信號CS4，以斷開第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路、電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第二短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第三短路迴路，因而造成電路損壞。
在前述實施例中，直流轉交流轉換器100是以單相直流轉交流轉換器為例，但本發明不限於此。以下另舉一例來說明。
請參考「第3A圖」及「第3B圖」所示，其為本發明之第二實施例之三相直流轉交流轉換器的示意圖以及「第3A圖」之三相互鎖裝置的詳細示意圖。三相直流轉交流轉換器300包括直流源VDC、三相交流源VAC(3Φ)、電容C1、C2、電感L1、L2、L3、二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第五開關S5、第六開關S6、第七開關S7、第八開關S8、第九開關S9、第十開關S10、第十一開關S11、第十二開關S12 以及本發明之三相互鎖裝置310。
其中，直流源VDC、三相交流源VAC(3Φ)、電容C1、C2、電感L1、L2、L3、二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第五開關S5、第六開關S6、第七開關S7、第八開關S8、第九開關S9、第十開關S10、第十一開關S11、第十二開關S12的耦接關係則如「第3A圖」所示，故在此不再贅述。
另外，三相互鎖裝置310包括控制單元320、第一互鎖電路331、332、333與第二互鎖電路341、342、343，如「第3B圖」所示。控制單元320用以產生第一信號PWM1_1、PWM1_2、PWM1_3、第二信號PWM2_1、PWM2_2、PWM2_3、第三信號PWM3_1、PWM3_2、PWM3_3、第四信號PWM4_1、PWM4_2、PWM4_3。
在本實施例中，第一信號PWM1_1、PWM1_2、PWM1_3之間的相位差為120度；第二信號PWM2_1、PWM2_2、PWM2_3之間的相位差為120度；第三信號PWM3_1、PWM3_2、PWM3_3之間的相位差120度；第四信號PWM4_1、PWM4_2、PWM4_3之間的相位差為120度。
第一互鎖電路331耦接第一開關S1與第二開關S2，用以接收第一信號PWM1_1、第二信號PWM2_1與第三信號PWM3_1。並且，第一互鎖電路331依據第一信號PWM1_1、第二信號PWM2_1與第三信號PWM3_1的準位，產生第一鎖定信號CS1_1，以控制第一開關S1是否導通。另外，第一互鎖電路331還會依據第一信號PWM1_1與第二信號PWM2_1的準位，產生第二鎖定信號CS2_1，以控制第二開關S2是否導通。
第二互鎖電路341耦接第三開關S3與第四開關S4，用以接收第一信號PWM1_1、第三信號PWM3_1與第四信號PWM4_1。並且，第二互鎖電路341會依據第一信號PWM1_1、第三信號PWM3_1與第四信號PWM4_1的準位，產生第三鎖定信號CS3_1，以控制第三開關S3是否導通。另外，第二互鎖電路341還會依據第三信號PWM3_1與第四信號PWM4_1 的準位，產生第四鎖定信號CS4_1，以控制第四開關S4是否導通。
第一互鎖電路332耦接第五開關S5與第六開關S6，用以接收第一信號PWM1_2、第二信號PWM2_2與第三信號PWM3_2。並且，第一互鎖電路332依據第一信號PWM1_2、第二信號PWM2_2與第三信號PWM3_2的準位，產生第一鎖定信號CS1_2，以控制第五開關S5是否導通。另外，第一互鎖電路332還會依據第一信號PWM1_2與第二信號PWM2_2的準位，產生第二鎖定信號CS2_2，以控制第六開關S6是否導通。
第二互鎖電路342耦接第七開關S7與第八開關S8，用以接收第一信號PWM1_2、第三信號PWM3_2與第四信號PWM4_2。並且，第二互鎖電路342會依據第一信號PWM1_2、第三信號PWM3_2與第四信號PWM4_2的準位，產生第三鎖定信號CS3_2，以控制第七開關S7是否導通。另外，第二互鎖電路342還會依據第三信號PWM3_2與第四信號PWM4_2的準位，產生第四鎖定信號CS4_2，以控制第八開關S8是否導通。
第一互鎖電路333耦接第九開關S9與第十開關S10，用以接收第一信號PWM1_3、第二信號PWM2_3與第三信號PWM3_3。並且，第一互鎖電路333依據第一信號PWM1_3、第二信號PWM2_3與第三信號PWM3_3的準位，產生第一鎖定信號CS1_3，以控制第九開關S9是否導通。另外，第一互鎖電路333還會依據第一信號PWM1_3與第二信號PWM2_3的準位，產生第二鎖定信號CS2_3，以控制第十開關S10是否導通。
第二互鎖電路343耦接第十一開關S11與第十二開關S12，用以接收第一信號PWM1_3、第三信號PWM3_3與第四信號PWM4_3。並且，第二互鎖電路343會依據第一信號PWM1_3、第三信號PWM3_3與第四信號PWM4_3的準位，產生第三鎖定信號CS3_3，以控制第十一開關S11是否導通。另外，第二互鎖電路343還會依據第三信號PWM3_3與第四信號PWM4_3的準位，產生第四鎖定信號CS4_3，以控制第十二開關S12是否導通。
而本實施例之第一互鎖電路331、332、333與第二互鎖電路 341、342、343的相關操作，可參考「第1圖」之第一互鎖電路130及第二互鎖電路140之實施例的相關說明。並且，第一互鎖電路331、332、333與第二互鎖電路341、342、343的內部元件及其耦接關係與相關操作，可參考「第2圖」對於第一互鎖電路130與第二互鎖電路140之實施例的說明，故在此亦不再贅述。此外，三相直流轉交流轉換器300藉由三相互鎖裝置310內各自的第一互鎖電路331、332、333與第二互鎖電路341、342、343，也可有效避免電路因誤動作而產生短路，以提高電路運作的安全性。
由前述「第1圖」之實施例的說明，可以看出第一開關S1至第四開關S4分別於第一信號PWM1至第四信號PWM4為高邏輯準位時導通，以及「第3圖」之實施例的說明，可以看出第一開關S1至第十二開關S12分別於第一信號PWM1_1至第四信號PWM4_3為高邏輯準位時導通，因此「第1圖」之互鎖裝置110例如為高準位觸發的互鎖裝置，而「第3圖」之三相互鎖裝置310例如為高準位觸發的三相互鎖裝置。但本發明不限於此，以下將另舉其他實施例來說明。
請參考「第4圖」所示，其為本發明之第三實施例之直流轉交流轉換器的示意圖。直流轉交流轉換器400包括直流源VDC、交流源VAC、電容C1、C2、電感L1、二極體D1、D2、D3、D4、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4及本發明之互鎖裝置410。其中，直流源VDC、交流源VAC、電容C1、C2、電感L1、二極體D1、D2、D3、D4、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4的耦接關係則如「第4圖」所示，故在此不再贅述。
互鎖裝置410包括控制單元420、第三互鎖電路430與第四互鎖電路440。控制單元420用以產生第五信號PWM5、第六信號PWM6、第七信號PWM7與第八信號PWM8。其中，第五信號PWM5、第六信號PWM6、第七信號PWM7與第八信號PWM8例如為脈波寬度調變信號。
一般來說，當控制單元420正常運作時，第五信號PWM5與第六信號PWM6為互補，第七信號PWM7與第八信號PWM8為互補，所 以第五信號PWM5與第六信號PWM6須互鎖，第七信號PWM7與第八信號PWM8須互鎖，且第五信號PWM5與第七信號PWM7亦須互鎖。
第三互鎖電路430耦接第一開關S1與第二開關S2，用以接收第五信號PWM5、第六信號PWM6與第八信號PWM8。第三互鎖電路430會依據第五信號PWM5、第六信號PWM6與第八信號PWM8的準位，產生第五鎖定信號CS5，以控制第一開關S1是否導通。並且，第三互鎖電路430還會依據第五信號PWM5與第六信號PWM6的準位，產生第六鎖定信號CS6，以控制第二開關S2是否導通。
第四互鎖電路440耦接第三開關S3與第四開關S4，用以接收第六信號PWM6、第七信號PWM7與第八信號PWM8。並且，第四互鎖電路440會依據第六信號PWM6、第七信號PWM7與第八信號PWM8的準位，產生第七鎖定信號CS7，以控制第三開關S3是否導通，另外，第四互鎖電路440還會依據第七信號PWM7與第八信號PWM8的準位，產生第八鎖定信號CS8，以控制第四開關S4是否導通。
進一步來說，在一實施例中，當第五信號PWM5與第六信號PWM6的準位為低邏輯準位時，第三互鎖電路430產生例如低邏輯準位的第五鎖定信號CS5與第六鎖定信號CS6，以斷開第一開關S1與第二開關S2。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第五信號PWM5與第七信號PWM7的準位為低邏輯準位時，第八信號PWM8因與第七信號PWM7為互補，故此時第八信號PWM8準位為高邏輯準位，可使第三互鎖電路430產生例如低邏輯準位的第五鎖定信號CS5，以斷開第一開關S1。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第五信號PWM5、第六信號PWM6與第七信號PWM7的準位為低邏輯準位時，第八信號PWM8因與第七信號PWM7 為互補，故此時第八信號PWM8準位為高邏輯準位，可使第三互鎖電路430產生例如低邏輯準位的第五鎖定信號CS5與第六鎖定信號CS6，以斷開第一開關S1與第二開關S2，並斷開第一開關S1與第三開關S3。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第七信號PWM7與第八信號PWM8的準位為低邏輯準位時，第四互鎖電路440產生例如低邏輯準位的第七鎖定信號CS7與第八鎖定信號CS8，以斷開第三開關S3與第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第五信號PWM5、第七信號PWM7與第八信號PWM8為低邏輯準位時，第六信號PWM6因與第五信號PWM5為互補，故此時第六信號PWM6準位為高邏輯準位，可使第四互鎖電路440產生例如低邏輯準位的第七鎖定信號CS7與第八鎖定信號CS8，以斷開第三開關S3與第四開關S4，並斷開第一開關S1與第三開關。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第一短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3形成一第二短路迴路，因而造成電路損壞。
在一實施例中，當第五信號PWM5、第六信號PWM6、第七信號PWM7與第八信號PWM8為低邏輯準位時，第三互鎖電路430產生例如低邏輯準位的第五鎖定信號CS5與第六鎖定信號CS6，以斷開第一開關S1與第二開關S2，以及第四互鎖電路440產生例如低邏輯準位的第七鎖定信號CS7與第八鎖定信號CS8，以斷開第三開關S3與第四開關S4。如此一來，可避免因電路誤動作導致電容C1、第一開關S1、二極體D4、第二開關S2形成一第一短路迴路、電容C2、二極體D2、第四開關S4、第三開關S3形成一第二短路迴路以及電容C1、C2、第一開關S1與第三開關S3 形成一第三短路迴路，因而造成電路損壞。
請參考「第5圖」所示，其為「第4圖」之第三互鎖電路與第四互鎖電路的詳細示意圖。第三互鎖電路430包括第九電阻R9、第五鎖定單元510、第十電阻R10、第十一電阻R11、第六鎖定單元520、第十二電阻R12與第三控制單元530。第九電阻R9具有第一端501與第二端502，第九電阻R9的第一端501接收第六信號PWM6。
第五鎖定單元510具有第一端511、第二端512與第三端513，第五鎖定單元510的第一端511耦接第九電阻R9的第二端502，第五鎖定單元510的第二端512接收第五信號PWM5。第十電阻R10具有第一端503與第二端504，第十電阻R10的第一端503耦接第五鎖定單元510的第三端513，第十電阻R10的第二端504耦接第一開關S1。第十一電阻R11具有第一端505與第二端506，第十一電阻R11的第一端505接收第五信號PWM5。
第六鎖定單元520具有第一端521、第二端522與第三端523，第六鎖定單元520的第一端521耦接第十一電阻R11的第二端506，第六鎖定單元520的第二端522接收第六信號PWM6。第十二電阻R12具有第一端507與第二端508，第十二電阻R12的第一端507耦接第六鎖定單元520的第三端523，第十二電阻R12的第二端508耦接第二開關S2。
第三控制單元530具有第一端531、第二端532與第三端533，第三控制單元530的第一端531耦接收第七信號PWM7，第三控制單元530的第二端532耦接第九電阻R9的第二端502，第三控制單元530的第三端533耦接接地端。
在本實施例中，第三控制單元530的內部元件及其耦接關係如「第5圖」所示，且可參考「第2圖」之第一控制單元230的說明。另外，第五鎖定單元510與第六鎖定單元520例如為光耦合器，且第五鎖定單元510與第六鎖定單元520的內部元件及其耦接關係如「第5圖」所示，且可參考「第2圖」之第一鎖定單元210與第二鎖定單元220的說明。
第四互鎖電路440包括第十三電阻R13、第七鎖定單元540、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第八鎖定單元550、第十六電阻R16與第四控制單元560。第十三電阻R13具有第一端571與第二端572，第十三電阻R13的第一端571接收第八信號PWM8。
第七鎖定單元540具有第一端541、第二端542與第三端543，第七鎖定單元540的第一端541耦接第十三電阻R13的第二端572，第七鎖定單元540的第二端542接收第七信號PWM7。第十四電阻R14具有第一端573與第二端574，第十四電阻R14的第一端573耦接第七鎖定單元540的第三端543，第十四電阻R14的第二端574耦接第三開關S3。第十五電阻R15具有第一端575與第二端576，第十五電阻R15的第一端575接收第七信號PWM7。
第八鎖定單元550具有第一端551、第二端552與第三端553，第八鎖定單元550的第一端551耦接第十五電阻R15的第二端576，第八鎖定單元550的第二端552接收第八信號PWM8。第十六電阻R16具有第一端577與第二端578，第十六電阻R16的第一端577耦接第八鎖定單元550的第三端553，第十六電阻R16的第二端578耦接第四開關S4。
第四控制單元560具有第一端561、第二端562與第三端563，第四控制單元560的第一端561耦接收第六信號PWM6，第四控制單元560的第二端562耦接第十三電阻R13的第二端572，第四控制單元560的第三端563耦接該接地端。
在本實施例中，第四控制單元560的內部元件及其耦接關係如「第5圖」所示，且可參考「第2圖」之第二控制單元260的說明。另外，第七鎖定單元540與第八鎖定單元550例如為光耦合器，且第七鎖定單元540與第八鎖定單元550的內部元件及其耦接關係如「第5圖」所示，且可參考「第2圖」之第三鎖定單元240與第四鎖定單元250的說明。
另外，互鎖裝置400還包括第五緩衝器581、第六緩衝器582、第七緩衝器583與第八緩衝器584。第五緩衝器581耦接於第五信號 PWM5的傳遞路徑上，用以增益第五信號PWM5。第六緩衝器582耦接於第六信號PWM6的傳遞路徑上，用以增益第六信號PWM6。第七緩衝器583耦接於第七信號PWM7的傳遞路徑上，用以增益第七信號PWM7。第八緩衝器584耦接於第八信號PWM8的傳遞路徑上，用以增益第八信號PWM8。
本實施例之第三互鎖電路430與第四互鎖電路440的詳細操作方式，可參考「第2圖」及「第4圖」之實施例的說明，故在此不再贅述。並且，藉由第三互鎖電路430與第四互鎖電路440，亦可達成有效避免直流轉交流轉換器400因誤動作而產生短路，並提高穩定性的作用。
在前述實施例中，直流轉交流轉換器400是以單相直流轉交流轉換器為例，但本發明不限於此。以下另舉一例來說明。
請參考「第6A圖」及「第6B圖」所示，其為本發明之第四實施例之三相直流轉交流轉換器的示意圖以及「第6A圖」之三相互鎖裝置的示意圖。直流源VDC、三相交流源VAC(3Φ)、電容C1、C2、電感L1、L2、L3、二極體D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第五開關S5、第六開關S6、第七開關S7、第八開關S8、第九開關S9、第十開關S10、第十一開關S11、第十二開關S12以及本發明之三相互鎖裝置610，其中這些元件的耦接關係則如「第6圖」所示，故在此不再贅述。並且，三相互鎖裝置610例如為低準位觸發的三相互鎖裝置。
另外，三相互鎖裝置610包括控制單元620、第三互鎖電路631、632、633與第四互鎖電路641、642、643，如「第6B圖」所示。控制單元620用以產生第五信號PWM5_1、PWM5_2、PWM5_3、第六信號PWM6_1、PWM6_2、PWM6_3、第七信號PWM7_1、PWM7_2、PWM7_3、第八信號PWM8_1、PWM8_2、PWM8_3。
在本實施例中，第五信號PWM5_1、PWM5_2、PWM5_3之間的相位差為120度；第六信號PWM6_1、PWM6_2、PWM6_3之間的相位差為120度；第七信號PWM7_1、PWM7_2、PWM7_3之間的相位差120度； 第八信號PWM8_1、PWM8_2、PWM8_3之間的相位差為120度。
第三互鎖電路631耦接第一開關S1與第二開關S2，用以接收第五信號PWM5_1、第六信號PWM6_1與第八信號PWM8_1。並且，第三互鎖電路631依據第五信號PWM5_1、第六信號PWM6_1與第八信號PWM8_1的準位，產生第五鎖定信號CS5_1，以控制第一開關S1是否導通。另外，第三互鎖電路631還會依據第五信號PWM5_1與第六信號PWM6_1的準位，產生第六鎖定信號CS6_1，以控制第二開關S2是否導通。
第四互鎖電路641耦接第三開關S3與第四開關S4，用以接收第六信號PWM6_1、第七信號PWM7_1與第八信號PWM8_1。並且，第四互鎖電路641會依據第六信號PWM6_1、第七信號PWM7_1與第八信號PWM8_1的準位，產生第七鎖定信號CS7_1，以控制第三開關S3是否導通。另外，第四互鎖電路641還會依據第七信號PWM7_1與第八信號PWM8_1的準位，產生第八鎖定信號CS8_1，以控制第四開關S4是否導通。
第三互鎖電路632耦接第五開關S5與第六開關S6，用以接收第五信號PWM5_2、第六信號PWM6_2與第八信號PWM8_2。並且，第三互鎖電路632依據第五信號PWM5_2、第六信號PWM6_2與第八信號PWM8_2的準位，產生第五鎖定信號CS5_2，以控制第五開關S5是否導通。另外，第三互鎖電路632還會依據第五信號PWM5_2與第六信號PWM6_2的準位，產生第六鎖定信號CS6_2，以控制第六開關S6是否導通。
第四互鎖電路642耦接第七開關S7與第八開關S8，用以接收第六信號PWM6_2、第七信號PWM7_2與第八信號PWM8_2。並且，第四互鎖電路642會依據第六信號PWM6_2、第七信號PWM7_2與第八信號PWM8_2的準位，產生第七鎖定信號CS7_2，以控制第七開關S7是否導通。另外，第四互鎖電路642還會依據第七信號PWM7_2與第八信號PWM8_2的準位，產生第八鎖定信號CS8_2，以控制第八開關S8是否導通。
第三互鎖電路633耦接第九開關S9與第十開關S10，用以接收第五信號PWM5_3、第六信號PWM6_3與第八信號PWM8_3。並且， 第三互鎖電路633依據第五信號PWM5_3、第六信號PWM6_3與第八信號PWM8_3的準位，產生第五鎖定信號CS5_3，以控制第九開關S9是否導通。另外，第三互鎖電路633還會依據第五信號PWM5_3與第六信號PWM6_3的準位，產生第六鎖定信號CS6_3，以控制第十開關S10是否導通。
第四互鎖電路643耦接第十一開關S11與第十二開關S12，用以接收第六信號PWM6_3、第七信號PWM7_3與第八信號PWM8_3。並且，第四互鎖電路643會依據第六信號PWM6_3、第七信號PWM7_3與第八信號PWM8_3的準位，產生第七鎖定信號CS7_3，以控制第十一開關S11是否導通。另外，第四互鎖電路643還會依據第七信號PWM7_3與第八信號PWM8_3的準位，產生第八鎖定信號CS8_3，以控制第十二開關S12是否導通。
而本實施例之第三互鎖電路631、632、633與第四互鎖電路641、642、643的相關操作，可參考「第4圖」之第三互鎖電路430及第四互鎖電路440之實施例的相關說明。並且，第三互鎖電路631、632、633與第四互鎖電路641、642、643的內部元件及其耦接關係與相關操作，可參考「第5圖」對於第三互鎖電路430及第四互鎖電路440之實施例的說明，故在此亦不再贅述。此外，三相直流轉交流轉換器600藉由三相互鎖裝置610內各自的第三互鎖電路631、632、633與第四互鎖電路641、642、643，也可有效避免電路因誤動作而產生短路，以提高電路運作的安全性。
由前述「第4圖」之實施例的說明，可以看出第一開關S1至第四開關S4分別於第五信號PWM5至第八信號PWM8為低邏輯準位時導通，以及「第3圖」之實施例的說明，可以看出第一開關S1至第十二開關S12分別於第五信號PWM5_1至第八信號PWM8_3為高邏輯準位時導通，因此「第1圖」之互鎖裝置110例如為高準位觸發的互鎖裝置，而「第3圖」之三相互鎖裝置310例如為高準位觸發的三相互鎖裝置。
本發明之實施例直流轉交流轉換器的高準位觸發(或低準位觸發)互鎖裝置與高準位觸發(或低準位觸發)三相互鎖裝置，其藉由 第一互鎖電路(或第三互鎖電路)依據第一信號、第二信號以及第三信號(或第五信號、第六信號以及第八信號)的準位，控制第一開關是否導通，且依據第一信號與第二信號的準位(或第五信號以及第六信號)，控制第二開關是否導通。另外，再藉由第二互鎖電路(或第四互鎖電路)耦接依據第一信號、第三信號與第四信號(或第六信號、第七信號以及第八信號)的準位，控制第三開關是否導通，且依據第三信號與第四信號(或第七信號以及第八信號)的準位，控制第四開關是否導通。如此一來，可避免電路因誤動作而產生短路，並提高電路運作的安全性。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧直流轉交流轉換器
110‧‧‧互鎖裝置
120‧‧‧控制單元
130‧‧‧第一互鎖電路
140‧‧‧第二互鎖電路
C1、C2‧‧‧電容
L1‧‧‧電感
D1、D2、D3、D4‧‧‧二極體
VDC‧‧‧直流源
VAC‧‧‧交流源
PWM1‧‧‧第一信號
PWM2‧‧‧第二信號
PWM3‧‧‧第三信號
PWM4‧‧‧第四信號
CS1‧‧‧第一鎖定信號
CS2‧‧‧第二鎖定信號
CS3‧‧‧第三鎖定信號
CS4‧‧‧第四鎖定信號

Claims (20)

  1. 一種直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其包含有：一第一互鎖電路，耦接一第一開關與一第二開關，用以接收一第一信號、一第二信號與一第三信號，並依據該第一信號、該第二信號以及該第三信號的準位，產生一第一鎖定信號，以控制該第一開關是否導通，且依據該第一信號與該第二信號的準位，產生一第二鎖定信號，以控制該第二開關是否導通，該第一互鎖電路包括：一第一電阻，具有一第一端與一第二端，該第一電阻的該第一端接收該第一信號；一第一鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一鎖定單元的該第一端耦接該第一電阻的該第二端，該第一鎖定單元的該第二端接收該第二信號；一第二電阻，具有一第一端與一第二端，該第二電阻的該第一端耦接該第一鎖定單元的該第三端，該第二電阻的該第二端耦接該第一開關；一第三電阻，具有一第一端與一第二端，該第三電阻的該第一端接收該第二信號；一第二鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第二鎖定單元的該第一端耦接該第三電阻的該第二端，該第二鎖定單元的該第二端接收該第一信號；一第四電阻，具有一第一端與一第二端，該第四電阻的該第一端耦接該第二鎖定單元的該第三端，該第四電阻的該第二端耦接該第二開關；以及一第一控制單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第一控制單元的該第一端耦接收該第三信號，該第一控制單元的該第二端耦接該第一電阻的該第二端，該第一控制單元的該第三端耦接 一接地端；以及一第二互鎖電路，耦接一第三開關與一第四開關，用以接收該第一信號、該第三信號與一第四信號，並依據該第一信號、該第三信號與該第四信號的準位，產生一第三鎖定信號，以控制該第三開關是否導通，且依據該第三信號與該第四信號的準位，產生一第四鎖定信號，以控制該第四開關是否導通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第一信號與該第二信號的準位為高邏輯準位時，該第一互鎖電路產生該第一鎖定信號與該第二鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第一信號與該第三信號的準位為高邏輯準位時，該第一互鎖電路產生該第一鎖定信號，以斷開該第一開關。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第一信號、該第二信號與該第三信號的準位為高邏輯準位時，該第一互鎖電路產生該第一鎖定信號與該第二鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第三信號與該第四信號的準位為高邏輯準位時，該第二互鎖電路產生該第三鎖定信號與該第四鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第一信號、該第三信號與該第四信號為高邏輯準位時，該第二互鎖電路產生該第三鎖定信號與該第四鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第一信號、該第二信號、該第三信號與該第四信號為高邏輯準位時，該第一互鎖電路產生該第一鎖定信號與該第二鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關，以及該第二互鎖電路產生該第三鎖定信號與該第四 鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，該第二互鎖電路包括：一第五電阻，具有一第一端與一第二端，該第五電阻的該第一端接收該第三信號；一第三鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第三鎖定單元的該第一端耦接該第五電阻的該第二端，該第三鎖定單元的該第二端接收該第四信號；一第六電阻，具有一第一端與一第二端，該第六電阻的該第一端耦接該第三鎖定單元的該第三端，該第六電阻的該第二端耦接該第三開關；一第七電阻，具有一第一端與一第二端，該第七電阻的該第一端接收該第四信號；一第四鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第四鎖定單元的該第一端耦接該第七電阻的該第二端，該第四鎖定單元的該第二端接收該第三信號；一第八電阻，具有一第一端與一第二端，該第八電阻的該第一端耦接該第四鎖定單元的該第三端，該第八電阻的該第二端耦接該第四開關；以及一第二控制單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第二控制單元的該第一端耦接收該第一信號，該第二控制單元的該第二端耦接該第五電阻的該第二端，該第二控制單元的該第三端耦接該接地端。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，更包括：一第一緩衝器，耦接於該第一信號的傳遞路徑上，用以增益該第一信號；一第二緩衝器，耦接於該第二信號的傳遞路徑上，用以增益該第二信號； 一第三緩衝器，耦接於該第三信號的傳遞路徑上，用以增益該第三信號；以及一第四緩衝器，耦接於該第四信號的傳遞路徑上，用以增益該第四信號。
  10. 一種包括三個如申請專利範圍第1項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置的三相互鎖裝置，適於一三相直流轉交流轉換器，該三相直流轉交流轉換器具有三個開關組，該三個開關組各自包括該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關，其中該三個互鎖裝置各自對應該三個開關組其中之一，並且該三個開關組各自依據一信號組，以對對應之該開關組進行一互鎖操作，而該三個信號組之間的相位差為120度，且該三個信號組各自包括該第一信號、該第二信號、該第三信號及該第四信號。
  11. 一種直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其包含有：一第三互鎖電路，耦接一第一開關與一第二開關，用以接收一第五信號、一第六信號與一第八信號，並依據該第五信號、該第六信號以及該第八信號的準位，產生一第五鎖定信號，以控制該第一開關是否導通，且依據該第五信號與該第六信號的準位，產生一第六鎖定信號，以控制該第二開關是否導通；以及一第四互鎖電路，耦接一第三開關與一第四開關，用以接收該第六信號、一第七信號與該第八信號，並依據該第六信號、該第七信號與該第八信號的準位，產生一第七鎖定信號，以控制該第三開關是否導通，且依據該第七信號與該第八信號的準位，產生一第八鎖定信號，以控制該第四開關是否導通；其中，當該第五信號與該第六信號的準位為低邏輯準位時，該第三互鎖電路產生該第五鎖定信號與該第六鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中， 當該第五信號與該第七信號的準位為低邏輯準位時，該第三互鎖電路產生該第五鎖定信號，以斷開該第一開關。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第五信號、該第六信號與該第七信號的準位為低邏輯準位時，該第三互鎖電路產生該第五鎖定信號與該第六鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關，並斷開該第一開關與該第三開關。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第七信號與該第八信號的準位為低邏輯準位時，該第四互鎖電路產生該第七鎖定信號與該第八鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第五信號、該第七信號與該第八信號為低邏輯準位時，該第四互鎖電路產生該第七鎖定信號與該第八鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關，並斷開該第一開關與該第三開關。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，當該第五信號、該第六信號、該第七信號與該第八信號為低邏輯準位時，該第三互鎖電路產生該第五鎖定信號與該第六鎖定信號，以斷開該第一開關與該第二開關，以及該第四互鎖電路產生該第七鎖定信號與該第八鎖定信號，以斷開該第三開關與該第四開關。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，該第三互鎖電路包括：一第九電阻，具有一第一端與一第二端，該第九電阻的該第一端接收該第六信號；一第五鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第五鎖定單元的該第一端耦接該第九電阻的該第二端，該第五鎖定單元的該第二端接收該第五信號；一第十電阻，具有一第一端與一第二端，該第十電阻的該第一端耦 接該第五鎖定單元的該第三端，該第十電阻的該第二端耦接該第一開關；一第十一電阻，具有一第一端與一第二端，該第十一電阻的該第一端接收該第五信號；一第六鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第六鎖定單元的該第一端耦接該第十一電阻的該第二端，該第六鎖定單元的該第二端接收該第六信號；一第十二電阻，具有一第一端與一第二端，該第十二電阻的該第一端耦接該第六鎖定單元的該第三端，該第十二電阻的該第二端耦接該第二開關；以及一第三控制單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第三控制單元的該第一端耦接收該第八信號，該第三控制單元的該第二端耦接該第九電阻的該第二端，該第三控制單元的該第三端耦接一接地端。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，其中，該第四互鎖電路包括：一第十三電阻，具有一第一端與一第二端，該第十三電阻的該第一端接收該第八信號；一第七鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第七鎖定單元的該第一端耦接該第十三電阻的該第二端，該第七鎖定單元的該第二端接收該第七信號；一第十四電阻，具有一第一端與一第二端，該第十四電阻的該第一端耦接該第七鎖定單元的該第三端，該第十四電阻的該第二端耦接該第三開關；一第十五電阻，具有一第一端與一第二端，該第十五電阻的該第一端接收該第七信號；一第八鎖定單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第八鎖定單元的該第一端耦接該第十五電阻的該第二端，該第八鎖定單元的該 第二端接收該第八信號；一第十六電阻，具有一第一端與一第二端，該第十六電阻的該第一端耦接該第八鎖定單元的該第三端，該第十六電阻的該第二端耦接該第四開關；以及一第四控制單元，具有一第一端、一第二端與一第三端，該第四控制單元的該第一端耦接收該第六信號，該第四控制單元的該第二端耦接該第十三電阻的該第二端，該第四控制單元的該第三端耦接該接地端。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置，更包括：一第五緩衝器，耦接於該第五信號的傳遞路徑上，用以增益該第五信號；一第六緩衝器，耦接於該第六信號的傳遞路徑上，用以增益該第六信號；一第七緩衝器，耦接於該第七信號的傳遞路徑上，用以增益該第七信號；以及一第八緩衝器，耦接於該第八信號的傳遞路徑上，用以增益該第八信號。
  20. 一種包括三個如申請專利範圍第11項所述之直流轉交流轉換器的互鎖裝置的三相互鎖裝置，適於一三相直流轉交流轉換器，該三相直流轉交流轉換器具有三個開關組，該三個開關組各自包括該第一開關、該第二開關、該第三開關及該第四開關，其中，該三個互鎖裝置各自對應該三個開關組其中之一，並且該三個開關組各自依據一信號組，以對對應之該開關組進行一互鎖操作，而該三個信號組之間的相位差為120度，且該三個信號組各自包括該第五信號、該第六信號、該第七信號及該第八信號。
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