用于高效切换的方法和设备与流程

用于高效切换的方法和设备


背景技术：

1.切换损耗和传导损耗是半导体开关装置中进行切换的重要损耗因素。在构建半导体开关 时，通常需要在设计低切换损耗的开关和设计低传导损耗的开关之间进行权衡。开关具有设 计用于实现低切换损耗的特性，就可能导致高传导损耗，反之亦然：开关具有设计用于实现 低传导损耗的特性，就可能导致高切换损耗。


技术实现要素：

2.下文呈现简要概述以提供本公开的一些方面的基本理解。此概述并非本公开的详尽综述。 其目的并不在于确定本公开的主要或关键要素或者划定本公开的范围。以下概述仅以简化形 式呈现本公开的一些概念，由此引出下文的描述。
3.本公开的各个方面提供有效、高效且方便的技术方案，这些技术方案解决和克服了与半 导体开关装置中进行高效切换相关联的技术问题。
4.描述了用于开关装置的系统、设备和方法。开关装置可以包括两个或更多个开关，其中 至少两个开关在一个或多个电参数方面彼此不同。开关装置可由控制器控制，该控制器被配 置为根据电压信号选择性地操作一个或多个开关。控制器还可以被配置为以不同频率操作来 自开关装置的两个或更多个开关。控制器还可以被配置为根据电压信号在不同的时间操作来 自开关装置的两个或更多个开关。
5.下面更详细地描述这些特征以及许多其他特征。
附图说明
6.本公开通过示例进行说明且在附图中不受限制，在附图中，相似参考标号表示相似元件， 且在附图中：
7.图1a示出了根据本公开的用于高效切换的开关布置的示例；
8.图1b-1g示出了根据本公开一个或多个示例实施例的可用于高效切换的开关布置和模块 的示例；
9.图2a-2e示出了示例波形，其示出了根据本公开的可以用于高效切换的开关布置的操作；
10.图3示出了根据本公开的操作用于高效切换的开关布置的示例方法；
11.图4a示出了根据本公开的可以用于高效切换的电源转换器的示例；
12.图4b示出了根据一个或多个示例实施例的与可用于高效切换的电源转换器相关联的示 例波形；
13.图5a-5c示出了根据本公开操作的逆变器的输出端的示例电流和电压波形；
14.图6a示出了根据本公开的用于操作电源转换器的示例方法；以及
15.图6b示出了根据本公开的用于选择切换方案的示例方法。
具体实施方式
16.形成本公开的一部分的附图示出了本公开的示例。应理解，附图中所示和/或本文中所讨 论的示例为非排他性的，并且还存在可实施本公开的方式的其他示例。
17.如上所述，本文公开了可以提高电源装置效率的开关布置。并联连接多个开关可以使得 能够选择用于操作的开关并且基于这些开关的电气特性在一部分时间内操作所选择的开关 (例如，以某个频率接通和断开所选择的开关)。例如，其中一个开关可能更适合高频操作(例 如，每秒接通和断开数十万次)，其中一个开关可能更适合承载大电流(例如，数十或数百安 培)。
18.在此描述的开关布置可用于在诸如被配置为输出交流(ac)电压的太阳能逆变器的应用 中有效地降低损耗(例如，传导损耗和切换损耗)。例如，根据本文公开的开关布置可以包括 第一开关和第二开关，第一开关具有利于在对应于太阳能逆变器的正弦波输出的峰值的时间 段期间进行切换的特性(例如，低传导电阻)，第二开关具有利于在对应于太阳能逆变器的正 弦波输出的快速变化的时间段期间进行切换的特性(例如，低切换损耗)。其他应用可包括其 他类型的逆变器(例如，用于电机驱动器、空调单元、不间断电源单元的逆变器)，以及用于 例如对风力涡轮机或电网或其他交流源输出的电源进行整流的交流转直流(ac/dc)整流器。
19.现在参考图1a，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的可用于高效切换的开关布置 100的示例。图1a中所示的开关布置100包括第一开关q1、第二开关q2和第三开关q3。 开关q1、q2和q3并联连接在端子ta和tb之间。开关q1-q3示出为金属氧化物半导体场 效应晶体管(mosfet)，但也可以是不同类型的半导体开关，例如双极结型晶体管(bjt)、 氮化镓晶体管(gan)、碳化硅开关(sic)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等。如在使用mosfet 的开关布置100中可描绘的那样，端子ta可以连接到每个开关q1-q3的漏极端子，并且端 子tb可以连接到每个开关q1-q3的源极端子。开关q1-q3中的每一个可以具有栅极端子， 分别表示为g1-g3，用于控制相应的开关：开关q1可以通过栅极端子g1控制，开关q2可 以通过栅极端子g2控制，并且开关q3可以通过栅极端子g3控制。
20.端子ta或tb可用作所有三个开关q1-q3的漏极或源极端子。端子ta或tb可以机械 地设计为连接在电源电路中，例如以单个开关的漏极或源极端子连接到电源电路的相同方式。 每个开关可以机械地附接到电源电路(例如，单独地)。每个开关源极或漏极端子可以机械设 计为附接到电路。
21.控制器可以被配置为选择性地(例如根据本文所述的方法)向栅极端子g1-g3之一施加 电压(例如经由栅极驱动器，在本文的图中未明确描绘)，这可以使得对应的开关接通。在一 些情况下，开关可以默认处于接通位置，在这种情况下，控制器可以被配置为选择性地向栅 极端子g1-g3之一施加电压，这可以使得对应的开关断开。
22.现在参考图1b，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的可用于高效切换的开关模块 110b的示例。开关模块110b包括四个开关q1-q4，它们可以一起封装和集成在单个模块外 壳105中。如该示例中所示，可以使用各种数量的开关(例如，除了三个)来实现高效的开 关模块。开关q4可以类似于开关q1-q3，但是可以具有与一个或多个其他开关q1-q3不同 的电参数(例如，寄生电容值、传导电阻[rds_on]等)。端子ta或tb可以作为电源端子设置 在外部(例如，作为可从模块外部触及的端子)，和/或端子g1-g4可以作为控制端子设置
在 外部，控制端子可以使外部控制器能够控制开关q1-q4。端子ta或tb可被视为开关q1-q4 的公共传导路径端子，因为无论哪个开关在任何特定时间接通，端子ta或tb都可以例如传 导电流。开关之间的内部连接(例如，并联连接开关的焊料、导线或汇流条)可以在模块外 壳105的内部并且可能无法从外部触及。将开关q1和q2或所有q1-q3布置在集成外壳中， 或将开关q1-q4布置在集成外壳中，可以具有这样的优点：在高效控制和操作根据本文所述 的一个或多个方面的开关的同时，实现这些开关的高效冷却和封装。
[0023]
现在参考图1c，应当理解，类似于或包含开关布置100的多个开关布置可以集成到单个 开关模块中。例如，单个开关模块110c可以包括四个开关，分为两对类似于图1a的q1-q2 的开关，其中每对开关可以并联连接。如图1c所示，电源模块可以具有两个电源端子ta1和 tb1以及用于包括q1a和q2a的第一开关对的两个控制端子g1a和g2a。电源模块可以具有 两个额外的电源端子ta2和tb2，以及用于包括q1b和q2b的第二开关对的两个额外的控 制端子g1b和g2b。开关q1a和q2a可以在至少一个电参数方面彼此不同。开关q1b和q2b 可以在至少一个电参数方面彼此不同。
[0024]
现在参考图1d，应当理解，类似于或包含开关布置100的多个互连开关装置可以集成到 单个开关模块中。例如，开关模块110d可以包括两组开关，各由并联连接的三个开关组成。 在图1d中，第一开关组可由并联连接的开关q1a-q3a组成，第二开关组可由并联连接的开 关q1b-q3b组成。第一开关组可以连接在端子ta和tc之间。第二开关组可以连接在端子 tc和tb之间。开关模块可以包含多个电源端子并且可以包含多个控制端子，其中在一些变 体中，控制端子的数量对应于开关的数量。例如，一个开关模块可能具有3个电源端子(ta、 tc和tb)和6个控制端子(每个开关一个控制端子)。虽然图1d包含3个电源端子和6个 控制端子，但单个开关模块也可以包含3个以上电源端子和/或6个以上控制端子。另外或替 代地，虽然图1d包含3个电源端子和6个控制端子，但单个开关模块也可以包含3个以下 电源端子和/或6个以下控制端子。
[0025]
在某些情况下，如图图1d所示，第一三元组可以被配置为以与第二三元组基本上互补 的方式操作。例如，第一三元组开关(例如，q1a-q3a)可以被配置为半桥电路中的高侧开关， 而第二三元组开关(例如，q1b-q3b)可以被配置为半桥电路中的低侧开关。当第二三元组开 关中的对应开关接通时，可以操作第一三元组开关中的每个开关使其断开。另外或替代地， 当第一三元组开关中的对应开关接通时，可以操作第二三元组开关中的每个开关使其断开。
[0026]
在一些变体中，控制端子的数量可以对应于开关的数量。例如，开关模块可以提供六个 控制端子(例如g1a-g3a和g1b-g3b)(例如，如图1d所示)，其中每个控制端子控制对应 的开关。每个互补的开关对(例如，q1a、q1b)可能不完全互补。例如，当q1a接通时，q1b 可能断开，反之亦然。q1a和q1b也可能同时断开(例如，当使用不同的互补开关对时)。另 外或替代地，q1a和q1b两者可能同时接通(例如，当可能需要直接连接端子ta和tc时)。
[0027]
在一些实施方式中，为控制开关(例如，g1a-g3a和g1b-g3b)提供的控制信号可以由 模拟硬件逻辑电路提供。在一些实施方式中，控制信号可以由数字硬件或软件生成，并且可 以由数字控制器提供。
[0028]
现在参考图1e，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的用于高效切换的集成开关模 块。开关模块110e可以包括开关q1a-q3a和q1b-q3b，排布方式如图1d所示。电压表
120 可以测量端子ta和tc之间的电压。电压表122可以测量端子tc和tb之间的电压。电流 表121可以测量流经端子tc的电流。在一些实施方式中，可以使用额外的电压表和/或电流 表。例如，可以使用端子tc和不同电路(图1e中未示出)的端子之间的电压传感器。电压 表120和122、电流表121以及附加的电压表和/或电流表可以统称为“传感器”。选择器111 可以集成在开关模块110e中并且可以从电压表120、电压表122、电流表121或附加测量装 置接收电压和电流测量值。
[0029]
选择器111可以被配置为接收外部控制信号(例如，hs_on)。基于接收到hs_on信号 和传感器测量的电流和/或电压值，选择器111可以控制开关(例如，q1a-q3a和q1b-q3b) 中的一个或多个接通，并且可以控制剩余开关中的一个或多个断开。例如，当ta和tb之间 的电压幅值相对较高但变化相对较慢(例如，接近正弦波电压的峰值)，和/或电流表121测 量的电流幅值相对较高时，选择器111可以交替(例如，通过pwm切换方案，例如以相对 低的频率)两个开关(例如，q1a和q1b)的状态。交替开关的状态可以具有低传导损耗性 能的特征，使得q1a的状态跟踪外部控制信号(例如，hs_on信号)，而q1b的状态总是与 外部控制信号(例如，hs_on信号)相反。选择器111可以使其他开关(例如，q2a、q2b、 q3a、q3b)断开。
[0030]
当端子ta和tb之间的电压幅度相对较低但变化相对较快(例如，电压跟踪正弦波，并 且接近正弦波的零交叉点)时，选择器111可以交替(例如，通过相对高频率的pwm切换 方案)两个以低切换损耗性能为特征的开关(例如q3a和q3b)的状态，并使其他开关(例 如，q1a、q1b、q2a、q2b)断开。
[0031]
选择器111可以是数字控制器，其可以被配置为通过输入端口接收外部控制信号(例如， hs_on信号)和传感器测量值，并且可以被配置为通过数字输出信号(例如，由选择器111 提供给连接到对应栅极端子g1a-g3b的栅极驱动器q1a-q3b)来控制开关(例如，q1a-q3b)。 选择器111可以包括模拟或混合信号控制电路。
[0032]
例如，选择器111可以被配置为当hs_on信号为“高”(例如，在hs_on输入线上接 收到逻辑“1”信号)时将q1a、q2a和q3a之一接通。选择器111可以被配置为基于指示开 关模块110e的工作点的电流和/或电压测量值来选择q1a、q2a和q3a中的一个或多个接通。 当hs_on信号为“低”(例如，在hs_on输入线上接收到逻辑“0”信号)时，选择器111 可以被配置为将q1a-q3a全部设置为断开，并且将开关q1b、q2b和q3b中的至少一个设置 为接通。
[0033]
应当理解，集成根据本文所述的一个或多个方面的开关布置的模块可以包括两个或更多 个组，并且每个组可以包括两个或更多个具有至少一个不同电参数的开关。例如，对应于开 关布置和/或模块110a-110e的多个电路可以封装在一起作为单个模块。
[0034]
现在参考图1f，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的用于高效切换的开关模块。 开关模块140可以包括多个开关模块(例如，开关模块110d1、110d2和110d3)，每个开关 模块可以类似于或包含图1d的开关模块110d。在一些变体中，开关模块140可以包括被控 制以实现全桥逆变器的两个开关模块(例如，110d1和110d2)。例如，第一开关模块(例如， 110d1)可以被控制(例如，经由栅极输入ga-gn中的一个或多个)以在端子ta1和tb1之 间接收第一输入电压，并且可以在端子tc1和tb1之间或端子tc1和ta1之间之间输出第 一输出电压。第二开关模块(例如，110d2)可以被控制以在端子ta2和tb2之间接收第二 输入电压，并且可以在端子tc2和tb2之间或端子tc2和ta2之间输出第二输出电压。在 一些变体中，第二输入电压可以与第一输入电压相同(例如，端子ta1和tb1可以分别连接 到端子ta2
和tb2)。可以控制第二输出电压使得端子tc1和tc2之间的差分电压可以形成 正弦波。例如，端子tc1的稳定输出电压可以相对于端子tb1形成单极正弦波形，端子tc1 的第二输出电压可以与第一输出电压相似，但相移180度，以在端子tc1和tc2之间形成双 极正弦波。
[0035]
可以控制所有三个开关模块110d1-110d3以相对于彼此120度相移的方式输出三个正弦 波电压，这可以形成三相逆变器输出。
[0036]
现在参考图1g，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的用于高效切换的开关布置。 开关布置130可以具有多个开关(例如，q1、q2和q3)并且可以使用不同的开关类型来实 现。例如，开关布置130的开关q1可以使用mosfet来实现，开关布置130的开关q2可 以使用双极结型晶体管(bjt)来实现，并且开关布置130的开关q3可以使用绝缘栅双极晶 体管(igbt)来实现。这仅用于示例目的，任何其他合适的实现方式(例如，gan晶体管、 sic mosfet等)均可使用。开关q1可以在与正弦波快速变化的时间对应的第一时间段期间 进行pwm开关，这可以利用mosfet的优良开关特性。开关q3可以在与正弦波缓慢变化 的时间对应的第三时间段期间进行pwm开关并且可以传导高电流，这可以利用igbt的优 良传导特性。开关q2可以在与正弦波以中等速率变化的时间对应的第三时间段期间进行 pwm开关并且可以传导中等电流电平，这可以利用bjt的切换损耗与传导损耗的平衡。
[0037]
现在参考图2a，其示出了根据本文所述的一个或多个方面在图1a的开关布置100内操 作时可以测量的波形。曲线a显示了整流后的正弦参考信号(例如，ref)，它在值0和1之 间振荡(即，ref(x)＝|sin(x)|)。例如，可以使用整流后的正弦参考信号来操作两级逆变器 电路中的开关。例如，第一级可以包括配置为输出整流后的正弦波电压的dc/dc转换器，第 二级可以包括配置为将第一级输出的整流后的正弦波转换为双极正弦波输出的低频展开桥。 例如，还可以使用整流后的正弦参考信号来操作两级整流电路中的开关。例如，第一级可以 包括低频展开桥，该低频展开桥被配置为接收正弦波输入并输出整流后的正弦波(例如，其 可以用作ref信号或创建类似形状的ref信号)，并且第二级可以包括dc/dc转换器，该 转换器被配置为将整流后的正弦波电压转换为基本恒定的dc电压。
[0038]
参考信号(例如，ref)可以是在硬件或软件中创建的参考信号，并且可以向控制器提供 关于应该由包括开关(例如，q1-q2)的转换器输出什么电压的指示。另外或替代地，ref信 号可以提供转换器的pwm控制开关的期望占空比的指示。在一些实施例中，参考信号ref 可以基于测量值。例如，在整流电路中，ref可以对应于测量的输入电压。ref可以向控制 器指示来自开关布置100的开关何时应该接通以便对接收的输入电压进行整流。在一些变体 中，逆变器电路可以耦合到交流电网并且ref信号可以对应于连接在逆变器输出端的测量的 电网电压。在一些实施例中，逆变器电路可以在离网模式下操作(例如，当未连接到外部施 加的交流电压时)并且ref信号可以基于存储的值(例如，存储在内部存储器装置中的值) 或基于内部参考信号发生器。
[0039]
如图2a所示，第一阈值可以由具有约0.333的恒定值的虚线指示，并且第二阈值可以由 具有约0.666的恒定值的虚线指示，将参考信号ref的值范围划分为三个部分：
[0040]
a.部分1：0＜ref＜0.333
[0041]
b.部分2：0.333＜ref＜0.666
[0042]
c.部分3：0.666＜ref＜1
[0043]
可以理解的是，使用单个阈值可以将参考信号ref的值范围划分为两个部分。额外
的阈 值可以将ref信号值范围分成多于三个部分。例如，可以使用四个阈值将ref信号值范围 划分为五个部分。这些部分不需要大小相等，并且ref信号可以在一个部分中比在另一部分 中的时间段更长。
[0044]
出于说明的目的，开关q1(可以是如本文所述的开关q1、q1a或q1b)的特征可以在 于具有导致低切换损耗(例如低寄生电容值，这样对接通和断开开关的电容进行充电和放电 所需的能量减少)和高传导损耗(例如，rds_on增大)的电参数，开关q3(可以是本文所述 的开关q3、q3a或q3b)的特征可以在于具有导致高切换损耗(例如大寄生电容值)和低传 导损耗(例如，低rds_on)的电参数，并且开关q2(可以是本文所述的开关q2、q2a或q2b) 的特征可以在于具有导致中等切换损耗(例如中等寄生电容值)和中等传导损耗(例如中等 rds_on)的电参数。
[0045]
被配置为控制开关(例如，q1-q3)的控制器可以被配置为当ref信号低于第一阈值(例 如，快速变化)时以第一频率操作(例如，在接通和断开之间切换)开关q1，此时对应于t0 和t1之间的时间段。当控制器操作开关q1时，开关q2和q3可以由控制器保持断开。控制 器可以被配置为当ref信号高于第二阈值(例如，缓慢改变)时以第三频率操作开关q3，此 时对应于t2和t3之间的时间段。当控制器操作开关q3时，开关q2和q3可以由控制器保 持断开。控制器可以被配置为当ref信号在第一阈值和第二阈值之间(例如，以中等速率变 化)时以第二频率操作开关q2，此时对应于t1和t2之间的时间段。
[0046]
第一频率可以高于第二频率，并且第二频率可以高于第三频率。在第一时间段期间，当 参考信号ref快速变化时，控制器可以以第一频率(例如，可以是50khz的高频)操作第一 开关以实现参考信号的快速跟踪。这可以带来这样的优点：使得q1优越的切换损耗特性能 够避免产生大量切换损耗。
[0047]
在一些变体中，第一时间段可以对应于流过开关装置的第一电流低的时间(例如，在基 本上跟踪逆变器电压的逆变器电流的过零期间，例如在低位移因数[也称为]下操作)，这 可以带来这样的优点：减少由q1较差的传导损耗特性引起的过度损耗。在第三时间段期间， 此时q3可以被操作并且开关q1和q2可以保持断开时，对应于ref信号指示的高电压电 平，q3可以传导第三电流(例如，高电流)。第三电流可以大于第一电流。然而，由于q3优 越的传导特性，传导损耗可能会降低。由于ref信号在第三时间段期间可能相对缓慢地变化， 因此控制器可以以相对较低的切换频率(例如，10khz或更低)来控制开关q3以避免由于 q3的较差的开关特性而导致大量的切换损耗。开关q2可以在第二时间段以例如25khz操 作，其中第二电流(例如，中间电流)可以流过开关装置，这可以导致参考信号ref的第二 变化速率(例如，中间变化速率)并且可以提供切换损耗和传导损耗之间的平衡。第二电流 可大于第一电流，但可小于第三电流。
[0048]
参考图2a，曲线b描绘了根据本文所述的一个或多个方面，当控制器控制多个开关(例 如，q1-q3)时施加到开关(例如，q1)的示例逻辑信号(例如，pwm1)。当操作q1时， 可以将pwm信号(例如，pwm1)施加到q1的栅极，这样当pwm信号为高(例如，逻辑
ꢀ“
1”)时，可以将开关q1接通，并且当pwm信号为低(例如，逻辑“0”)时，可以将开 关q1断开。当操作开关q2或q3时，开关q1可能一直断开(例如，控制器提供给开关q1 的栅极的控制信号可能一直是低的)。
[0049]
曲线c描绘了根据本文所述的一个或多个方面，当控制器正在控制多个开关(例
如，q1
‑ꢀ
q3)时施加到开关(例如，q2)的示例信号。如曲线c所示，当参考信号ref高于第一阈 值且低于第二阈值时，示例逻辑信号(例如，pwm2)可以被施加到开关(例如，q2)。pwm2 的频率可能低于pwm1的频率。
[0050]
曲线d描绘了根据本文所述的一个或多个方面，当控制器控制多个开关(例如，q1-q3) 时施加到开关(例如，q3)的示例信号。在操作开关q1时，开关q2和q3可能一直断开。 在操作开关q2时，开关q1和q3可能一直断开。在操作开关q3时，开关q2和q1可能一 直断开。
[0051]
现在参考图2b，其示出了图2a的波形的放大部分。在图2b所描绘的说明性示例中， 开关q1可以在pwm模式下以24khz开关，开关q2可以在pwm模式下以12khz开关，开 关q3可以在pwm模式下以6khz开关。因此，在此示例中，周期tp1(例如，q1的连续脉 冲的上升沿之间的时间)为固期tp2(例如，q2的连续脉冲的上升沿之间 的时间)为并且周期tp3(例如，q3的连续脉冲的上升沿之间的时间)为 [0052]
现在参考图2c，其示出了根据本文所述的一个或多个方面，在操作类似于或包含图1a
‑ꢀ
1g所示的开关装置的开关装置时可以测量的波形。曲线a显示了以正的正弦曲线在值0和1 之间振荡的参考信号ref(即，)。这种类型的参考信号可以用作两腿整流 器/逆变器电路的一部分。第一腿可以被配置为输出(在逆变器情况下)或接收(作为输入) (在整流器情况下)类似于如上所述的ref(x)的电压信号。第二腿可以包括被配置为选择性 地提供负偏压的半桥，从而在两个腿之间获得正弦波。
[0053]
分别为0.333和0.666的第一和第二阈值可以将参考信号周期分为三个部分：
[0054]
a.部分1：0＜ref＜0.333
[0055]
b.部分2：0.333＜ref＜0.666
[0056]
c.部分3：0.666＜ref＜1
[0057]
在部分2期间，以低切换损耗为特征的第一开关(其操作在曲线c中描绘)可以在第一 高频下操作。在部分1和3期间，以低传导损耗为特征的第二开关(其操作在曲线b中描述) 可以在第二低频下操作。
[0058]
第一开关可以是本文所述的开关q1、q1a或q1b，并且第二开关可以本文讨论的开关 q2、q2a或q2b。开关q3可能未使用，或可能不包含在电路中。替代地，第二开关可以是 开关q3、q3a或q3b(例如，开关q2可能未使用或不存在)。
[0059]
现在参考图2d，其示出了根据本文所述的一个或多个方面，在操作三个开关(例如，图 1a的开关装置)时可以测量的波形。曲线a显示了与图2c的ref信号类似的作为正的正 弦曲线振荡的参考信号ref。曲线b-d显示了用于控制三个开关的pwm信号。
[0060]
可以使用四个阈值来确定应该使用开关装置的哪个开关，其中第一、第二、第三和第四 阈值的值可以分别为0.166、0.333、0.666和0.833。这四个阈值可以将参考信号周期分划为五 个部分：
[0061]
a.部分1：0＜ref＜0.166
[0062]
b.部分2：0.166＜ref＜0.333
[0063]
c.部分3：0.333＜ref＜0.666
[0064]
d.部分4：0.666＜ref＜0.833
[0065]
e.部分5：0.833＜ref＜1
[0066]
在ref信号缓慢变化的时间部分(例如，部分1、5)期间，针对低传导损耗优化的第一 开关可以以相对低的频率进行切换。在ref信号快速变化的时间部分(例如，部分3)期间， 针对低切换损耗优化的第三开关可以以相对高的频率进行切换。在ref信号以中等速率变化 的时间部分(例如，部分2、4)期间，设计用于中等切换损耗和中等传导损耗的第二开关可 以以中频进行切换。
[0067]
现在参考图2e，其示出了根据本文所述的一个或多个方面可以用于生成控制信号的载波， 这些信号用于并联连接的开关的布置以实现高效切换。载波c1(由虚线表示)可以形成以 22khz的第一频率在0和1之间振荡的第一三角波形。载波c2(由虚线表示)可以形成以 14khz的第二频率在0和1之间振荡的第二三角波形。载波c3(由点划线表示)可以形成以 5khz的第三频率在0和1之间振荡的第三三角波形。当第一开关(例如，开关q1、q1a或 q1b)处于pwm模式时(例如，在图2a的时间t1和t2之间)，参考信号ref可以(例如， 在硬件或软件中)与载波c1进行比较。当参考信号ref的值大于载波c1的值时，第一开 关可以接通。另外或可选地，当参考信号ref的值小于载波c1的值时，第一开关可以断开。 类似地，当第二开关(例如，开关q2、q2a或q2b)或第三开关(例如，开关q3、q3a或 q3b)处于pwm模式时，参考信号ref可以与载波c2和c3分别进行比较。
[0068]
现在参考图3，其示出了根据本文所述的一个或多个方面，操作用于高效切换的开关布置 的一个示例方法。方法300图示了用于操作多个并联连接的开关(例如，图1a-1b的q1-q3， 或图1d-1e的q1a-q3a)的示例方法。方法300可由控制器(例如，数字或模拟控制电路、 处理器、asic等)执行，该控制器向被配置为驱动(例如，接通和断开)并联连接的开关的 栅极驱动器提供控制信号。
[0069]
在步骤310，控制器可以确定参考电压值(例如，v)。控制器可以通过采样参考电压信号 来确定v。参考电压信号可以在内部(例如，在控制器中或在包括控制器的电源装置中)产 生。另外或替代地，参考电压信号可以是外部参考电压信号(例如，v可以对应于将由开关整 流的输入交流电压)。在一些变体中，参考电压值可以存储在(控制器内部或外部的)存储器 装置中并且可以是从存储器顺序加载的参考值序列的一部分。
[0070]
在步骤311，控制器可以将v与第一阈值(例如，阈值1)进行比较。如果v低于阈值1， 则控制器可以确定开关q1将在pwm模式下操作(例如，以khz或mhz范围内的频率f1在 接通和断开状态之间切换)。在步骤312，在确定开关q1将在pwm模式下操作后，开关q2
‑ꢀ
q3可以保持断开。在步骤313，v可以与第一载波c1的值进行比较，第一载波可以是频率 为f1的三角波。在步骤314，如果v大于c1，则q1可以接通。另外或替代地，在步骤315， 如果v不大于c1，则q1可以断开。在步骤314或步骤315之后，控制器可以循环回到步骤 310并且可以确定v的新值。在一些实施例中，由于与步骤313的结果相比，步骤311的结 果可能很少发生改变(例如，在图2a-2b的示例波形中，步骤311的结果可能每秒改变8次， 而步骤313的结果可能每秒改变24,000次)，因此控制器可以在步骤314或315之后重复地 (例如数十次或数百次)直接跳到步骤313(由虚线指示)，然后再返回到步骤311。以这种方 式，步骤313可以循环很多次以确定新的v是否大于c1而不执行步骤311来确定v是否大 于阈值1，因为可以预期可
能需要很多次(例如，数百次)循环之后v才大于阈值1。在一些 变体中，连续循环迭代(例如，从步骤313到步骤314或315中的任一个，再到步骤310，然 后返回到步骤313)的次数可以取决于v的值以及对于步骤311的结果何时可能会再次改变 进行的估计。
[0071]
如果在步骤311，控制器确定v大于阈值1，则控制器可以进行到步骤322。在步骤322， 控制器可以将v与第二阈值(例如，阈值2)进行比较以确定v是否小于阈值2。在步骤323， 如果v不小于阈值2，则控制器可以确定开关q1和q2可以在pwm模式下操作(例如，以 khz或mhz范围内的频率f2在接通和断开状态之间切换)。另外或替代地，在步骤331，如 果v小于阈值2，则开关q1和q3可以保持断开。在步骤324，v可以与第二载波c2的值进 行比较，第二载波可以是频率为f2的三角波。在步骤326，如果v大于c2，则q3可以接通。 另外或替代地，在步骤325，如果v不大于c2，则q3可以断开。在步骤325或步骤326之 后，控制器可以循环回到步骤310并且可以确定v的新值。
[0072]
如果在步骤322，控制器确定v小于阈值2，则控制器可以进行到步骤331。在步骤331， 控制器可以确定开关q1和q3可以保持断开，并且可以确定开关q3将根据第三频率f3的第 三载波c3在pwm模式下操作，并且可以进行到步骤332。在步骤332，控制器可以将v与 第三载波c3的值进行比较以确定v是否大于c3，第三载波可以是频率为f3的三角波。在步 骤332，如果v大于c3，则q2可以接通。另外或替代地，在步骤333，如果v不大于c3， 则q2可以断开。在步骤333或步骤334之后，控制器可以循环回到步骤310并且可以确定 v的新值。
[0073]
为了减少视觉噪声，在步骤310和步骤324和332之间没有绘制虚线，但从逻辑上讲， 可能存在虚线。例如，该控制器可以从步骤310跳到步骤324或332，如上文关于步骤313所 述，因为关于v是否大于c2或c3的判断结果比关于v是否小于阈值2的判断结果远远更 频繁地改变。与上述类似，“循环跳转”的数量可能取决于v以及对于何时v可能小于阈值 2进行的估计。
[0074]
在根据参考信号和多于两个阈值操作的开关布置中，方法300可以相应地调整以考虑附 加阈值。例如，当根据图2d所示的波形操作图1a的开关布置100时，在检测到参考信号小 于第四阈值或大于第一阈值时，控制器可以在pwm模式下操作q1。另外或替代地，在检测 到参考信号处于第一和第二阈值之间或处于第三和第四阈值之间时，控制器可以在pwm模 式下操作q2，等等。
[0075]
在一些情况下，在步骤311和322，不将v与第一和第二阈值进行比较，控制器可以将v 的变化与不同的阈值进行比较。例如，控制器可以在步骤310获得新的参考电压值时保留v 的先前值，并且可以计算这两个值之间的差值。如果差值低于第一阈值，则控制器可以在pwm 模式下操作q3，同时保持q2和q1断开，因为根据一些实施例，连续参考值之间的小差值 与大电压值相关。如果差值大于第一阈值且小于第二阈值，则控制器可以在pwm模式下操 作q2，同时保持q3和q1断开。如果差值大于第二阈值，则控制器可以在pwm模式下操 作q1，同时保持q3和q2断开。
[0076]
现在参考图4a，其示出了根据本文所述的一个或多个方面，包括开关布置的电源转换器 (这里以示例性方式描绘为ac/dc转换器，有时称为整流器)。vac可以是输入到整流器400 的交流电压，连接到整流器输入端子。开关m1-m6可以布置成使得开关m1-m3并联连接以 形成第一并联开关组。开关m4-m6可以并联连接以形成第二并联开关组。第一并联开关组可 以串联连接到第二并联开关组并且可以位于输出转换器节点之间以形成第一半
桥。开关m10 和m11可以串联连接在输出转换器节点之间以形成第二半桥。电感器l可以连接在第一输入 端子和第一半桥的中点节点x之间。第二输入端子可以连接到第二半桥的中点节点y。电容 器c可以跨输出端子连接，电阻器r可以是跨输出端子连接的整流电路的负载。控制器410 可以被配置为控制开关m1-m6和m10-m11。
[0077]
图1d的开关模块110d或开关模块110e可用于实现图4a的开关m1-m6。分立元件可 用于定制的开关布置。
[0078]
控制器410可以从跨输入端子连接的电压表接收输入电压测量值，并且可以基于输入电 压测量值，经由控制线420(以不完整的方式绘制，以减少视觉噪声)控制开关m1-m6和 m10-m11。控制器410可以以相对高的频率(例如，几khz、数十或数百khz、甚至mhz或 ghz等)操作开关m1-m6。控制器410可以以线路频率(例如，50hz或60hz)操作开关 m10-m11。在正交流频率半周期期间，控制器410可以保持开关m11接通并且可以保持开关 m10断开，并且可以根据正半周期期间输入电压的变化将开关m1-m6保持在较高频率。在 负交流频率半周期期间，控制器410可以保持开关m11断开和保持开关m10接通，并且根 据负半周期期间输入电压的变化将开关m1-m6保持在较高频率。这种布置可以提供这样的 益处：在整流器的操作期间全传导路径中只有两个开关(例如，一个来自第一半桥，一个来 自第二半桥)，从而降低传导损耗，而第二半桥是以线路频率切换的，从而减少切换损耗。此 外，如上所述，根据基于输入电压vac的参考电压信号的值，以不同频率操作开关m1-m6可 以进一步减少切换损耗和传导损耗。
[0079]
现在参考图4b，其示出了可以在图4a的ac/dc转换器的操作中测量和/或使用的示例 波形。
[0080]
最上面的图示出了参考信号(例如，ref)，该参考信号可以在正弦波周期的前半部分跟 踪正弦波，并且在正弦波周期的后半部分跟踪偏移的正弦波：
[0081][0082]
ref可以基于转换器400的输入电压。例如，可以感测输入电压，并且在输入电压的负 半波期间(例如，当输入电压为负时)，可以向控制方法提供偏移的ref样本，该方法基于 ref样本控制开关m1-m6和m10-m11。
[0083]
如图4b所示，开关m4-m6可以由控制器基于参考信号ref的大小来切换。当ref小 于第一阈值(例如，阈值1)时，可以切换开关m4。当ref大于阈值1但小于第二阈值(例 如，阈值2)时，可以切换开关m5。当ref大于阈值2时，可以切换开关m6。开关m1可 与开关m4基本互补(例如，当开关m4接通时，开关m1断开，反之亦然)，开关m2可与 开关m5基本互补，并且开关m3可与开关m6基本互补。
[0084]
为了有可能提高转换器效率，可以使用以低切换损耗为特征的晶体管来实现开关m4。另 外或替代地，可以使用具有低传导损耗(即，与开关m4相比较低的导通电阻)的晶体管来 实现开关m6。另外或替代地，开关m5可以使用特征在于具有比开关m4更高的切换损耗、 比开关m6更低的切换损耗、比开关m6更高的传导损耗以及比开关m4更低的传导损耗的 晶体管来实现。
[0085]
开关m11可以在输入电压的正半波半周期期间接通，并且开关m10可以在输入电压的 负半波半周期期间接通，以在转换器400的输出端子处提供整流后的直流电压。
[0086]
类似于转换器400的电源转换器可作为dc-ac转换器(例如，逆变器)操作，其中提供 直流电压输入(例如，由一个或多个光伏面板、电池、电容器、燃料电池或其他直流源)并 输出交流电压。在一些实施例中，开关m1-m6可以根据转换器的输出电压的幅度来操作(例 如，参考信号ref可以基于测量的或目标输出电压)。
[0087]
在一些实施例中，根据在参考电压的每个相位中的预期操作时间，可以选择开关以用于 根据本文所述的一个或多个方面的操作。例如，在一些电力电子设计问题中，可能难以预测 或估计电源装置将在特定模式下操作多长时间，而这种困难可能对选择用于高效性能的电子 设备构成挑战。根据本文所述的一个或多个方面，在特定模式下操作的每个时间段的持续时 间可以是预先确定的或预先估计的，并且可以根据预先确定的或预先估计的时间段来选择电 子设备。
[0088]
例如，图2d的曲线d图示了其中可以在每个周期的约25％期间在pwm模式下操作第 一开关的一种情形。图2d的曲线c图示了其中可以在每个周期的约27％期间在pwm模式 下操作第二开关的情形。图2d的曲线b图示了其中可以在每个周期的约48％期间在pwm 模式下操作第三开关的情形。在该实施例中，电路设计者可以着重于选择高质量的第三开关 (例如，具有低传导损耗的开关)以提高开关模块的总效率。
[0089]
在一些变体中，图2d的第一、第二、第三和第四阈值可以修改，使得第一、第二和第三 开关中的每一个可以操作基本相等的时间段以降低单个开关过热的风险。例如，关于图2a， 将第一阈值变为0.5并且将第二阈值变为0.866可以导致用于在pwm模式下操作开关q1-q3 的时间部分基本相等(例如，如果第一阈值是0.5并且第二阈值是0.866，则t1-t0≈t2
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t1≈t3-t2)。可以进一步调整阈值以考虑每个开关的pwm占空比的变化，从而可选地使 每个开关接通基本相等的时间段，承载基本相等的平均电流，和/或产生基本相等的切换损耗 和/或传导损耗，这些都可以有助于各开关基本上均匀地产生热量。
[0090]
现在参考图5a，其示出了在根据本文所述的一个或多个方面操作的逆变器的输出端可能 存在的示例电流和电压波形。图5a图示了电压波形(虚线)和电流波形(实线)。电压波形 可以是具有220v的rms幅度和50hz频率的正弦曲线。电流波形可以是具有11a的rms 幅度和50hz频率的正弦曲线。电流波形和电压波形可以基本上同相，对应于近似为零的相移 和“有功功率”操作模式。当逆变器连接到平衡良好且稳定的电网时，“有功功率”操作模 式可能很常见。电网可以在逆变器的输出端施加“干净”(即，基本上没有失真)的正弦波 电压，并且可以从逆变器提取“干净”的正弦波输出电流，使得电压和电流正弦波输出基本 上是同相的。在这种情况下，电压峰值511和电流峰值512可以基本上在共同的时间发生， 并且电压过零点513和电流过零点514可以基本上在共同的时间发生。如上所述，在这种情 况下，表现出低切换损耗(但可能具有高传导损耗)的开关可以在对应于电压和电流过零点 的时间段期间以相对高的频率操作，并且表现出低传导损耗(但可能具有高切换损耗)的不 同开关可以在对应于电压和电流峰值的时间段期间以相对低的频率操作。
[0091]
现在参考图5b，其示出了在根据本文所述的一个或多个方面操作的逆变器的输出端可能 存在的示例电流和电压波形。图5b图示了电压波形(虚线)和电流波形(实线)。该电压和 电流波形可以与图5a的电压和电流波形基本相同，但可以相移约45度，对应于“组合有功 和无功功率”操作模式。当除了向电网提供有功功率之外，逆变器还可以向电网中注入无功 功率(例如，以将电网电压维持在合适的水平)时，可以发生这种操作模式。在另一
种操作 模式(本文中未明确描绘)中，逆变器可以提供与电压波形相比具有90度相移的电流波形， 并且可以向电网注入无功功率，但可能不注入有功功率。
[0092]
在图5b中，由于45度相移，当电流值快速变化时可能出现电压峰值502。当大量电流 流动(例如，约10a)时，可能发生电压过零点503。在“组合有功和无功功率”操作模式 中，逆变器的控制器可以在沿电压正弦波的不同时间段期间选择性地操作不同的开关。控制 器可以根据测量的电流和/或电压值以及与操作每个开关相关联的损耗的计算、估计和/或预测 来选择在不同时间段期间操作的不同开关。
[0093]
现在参考图5c，其示出了在根据本文所述的一个或多个方面操作的逆变器的输出端可能 存在的示例电流和电压波形。图5c图示了电压波形(虚线)和电流波形(实线)。在这种变 体中，电流波形可能会失真。例如，连接到逆变器输出端的非线性负载可能会导致失真的电 流波形。例如，在停电期间，逆变器可以进入“备用电源”操作模式并且可以向存在于某个 位置(例如，在家中)的非线性负载供电。作为另一个示例，逆变器可以安装在特定位置(例 如，远程机舱)内，并且可以仅仅连接到远程机舱中存在的负载并且从不连接到大电网。图 5c的电流波形可能具有电流峰值505，该电流峰值可能相对“尖锐”(例如，与正弦波峰值 相比具有快速上升和下降的特征)，导致相对短时间段内的大电流水平和较长时间段内相对小 的电流水平。电流峰值505可能发生在非常接近电压过零点的时间，这可导致可能需要在切 换损耗和传导损耗之间进行权衡。以高频操作对于切换损耗优选的开关以更好地跟踪电压波 形可能是有益的，电压波形可能在过零点附近快速变化。另外或替代地，操作具有低传导损 耗的开关以减少由电流峰值引起的损耗可能是有益的。
[0094]
现在参考图6a，其图示了根据本文所述的一个或多个方面的用于操作电源转换器(例如， 逆变器)的示例方法。图6a所示的过程仅仅是示例过程和功能。方法600可以适用于本文公 开的任何实施例，并且对于在存在失真(例如，不是“干净的”正弦波)和/或彼此相移的电 压和电流的情况下操作电源转换器可能是特别有益的。
[0095]
控制器可以被配置为执行方法600(例如，控制器可以被配置为操作本文公开的开关和/ 或开关模块中的一个或多个)。例如，控制器可以被配置为操作图1a-1g所示的开关、图4a 的控制器410、和/或被配置为输出图5a-5c的电压和/或电流波形的逆变器的开关。在步骤 605，控制器可以选择默认操作模式(例如，操作多个并联连接的开关中的特定开关或根据电 压波形操作各种开关而不考虑电流测量值，如图3的示例方法300中所述，等等)。
[0096]
在步骤610，控制器可以监测包括开关和/或开关模块的电源转换器的输入端和/或输出端 的电流和/或电压(例如，控制器可以测量随着时间变化的电流和/或电压输入和/或输出并且 可以记录测量值)。
[0097]
在步骤611，控制器可以计算与在步骤610监测的电压和/或电流有关的周期性参数。周 期性参数可以包括例如电流和/或电压的频率、幅度和/或相位。例如，控制器可以识别(例如， 通过基于在监测期间获得的值执行计算)电流峰值、电流过零点、电压峰值或电压过零点中 的一个或多个。控制器可以计算一个周期期间电流峰值的时序、电流峰值和电压峰值和/或电 压过零点之间的相移、和/或电压峰值和电流过零点之间的相移。控制器可以计算该周期内各 个点处的电压和/或电流的导数(例如，变化速率)。
[0098]
在步骤612，控制器可以基于在步骤611计算的周期性参数来计算估计的和/或预测的损 耗。例如，控制器可以计算与一种或多种不同切换方案相关联的预期损耗。控制器
可以基于 与另一方案相比具有较低预期损耗的特定切换方案来选择特定切换方案。例如，控制器可以 确定使用多个开关/开关对中的单个开关/开关对(例如仅使用图1a和1b的开关q1或仅使 用图1d的开关对q1a和q1b)可以使得每个周期产生估计10w的组合传导和切换损耗。另 外或替代地，控制器可以确定在不同时间使用两个或更多个开关/开关对(例如，使用图1a和 1b的所有开关q1-q3或使用图1d的所有开关对)可以使得每个周期产生估计4w的组合传 导和切换损耗。控制器可以选择使用引起较低损耗的开关，并且在步骤613，可以根据选择的 切换方案操作开关。
[0099]
控制器可继续监测随着时间变化的电压和电流波形以检测电压和/或电流信号的变化并 相应地调整切换方案。然而，持续且始终实施方法600的所有步骤可能是低效的。因此，控 制器可以实施两个控制循环。由虚线指示的第一循环(例如，快速循环)可以使控制器在步 骤610和613之间连续切换，其中在步骤610和613之间连续切换可以使控制器根据所选择 的切换方案来连续操作开关，同时连续监控转换器的电压和电流过程。由实线指示的第二循 环(例如，慢速循环)可以使控制器周期性地(例如，每秒、几秒、几十秒或几分钟)重新计 算周期性参数并确定减少损耗的切换方案。
[0100]
现在参考图6b，其示出了根据本文所述的一个或多个方面的用于选择切换方案的示例方 法。方法601可以用作图6a的方法600中的步骤612，并且可以由与执行方法600的控制器 类似或包含它的控制器执行。在一些变体中，例如为了减少执行方法600的控制器上的计算 负荷，可以使用单独的控制器。
[0101]
在步骤617，控制器可以识别用于损耗分析的时间段。该时间段可以作为在方法600的 步骤611执行的计算的结果来获得。另外或替代地，控制器可以使用来自用户的输入(例如， 经由图形用户界面输入的配置参数)来识别该时间段。另外或替代地，该时间段可以是硬编 码的(例如，对于被配置为输出50hz电压波形的逆变器，该时间段可以被硬编码为20ms)。
[0102]
在步骤618，控制器可以将该时间段划分为多个分段以供单独分析(例如，时间段可以划 分为n个分段，其中n可以是2、3、4、10、100或者更多)。在步骤619，控制器可以评估 是否已经评估或分析了所有分段。如果控制器确定至少一个分段还尚未评估，则控制器可以 进行到步骤620。在步骤620，控制器可选择尚未评估的分段。
[0103]
在步骤621，控制器可以计算与在步骤620中识别的分段相关联的电流和电压参数。参 数可以包括该分段内的电压和/或电流的幅度、相位、变化速率(roc)等。在一些变体中， 控制器可以基于测量的电流和电压值进行其计算。另外或替代地，在一些实施例中，控制器 可以基于预测值和/或估计值进行其计算。
[0104]
在步骤622，控制器可以根据分段内的一种或多种切换方案来计算分段损耗。这些损耗 可以对应于测量的损耗。控制器可以这样计算测量损耗：将电源转换器的输入端和输出端的 测量电流和电压值相乘，并且从输入功率中减去输出功率以获得损耗。另外或替代地，损耗 可以对应于预测损耗。控制器可以通过对测量电流求平方值并将平方电流乘以几个可能的 rds_on值来计算预测损耗，其中每个rds_on值可以对应于一个不同的开关。另外或替代地， 控制器可以这样计算预测损耗：基于测量电压计算在测量电压下切换的一个或多个开关的切 换损耗，并确定这些开关可能需要切换多少次以满足该分段内的必要电压变化速率。
[0105]
在步骤623，控制器可以选择在被分析的分段中使用的开关，并且可以选择在该分段内 使用的切换频率。例如，控制器可以确定在使用第一开关时某个分段产生3w的平均损耗， 该损耗主要是由于传导损耗，并且如果使用一个不同的开关(例如，具有较小的rds_on)，该 分段会产生2w的平均损耗。控制器可以确定具有更大rds_on的第三开关会产生6w的损 耗，因此可能不太合适。
[0106]
控制器可以将传导损耗的考虑与切换损耗和/或roc的考虑进行平衡。例如，控制器可 以确定第一开关可以提供较低的传导损耗，但是可能不满足所需的电压roc，除非它是以会 导致切换损耗增加的高频进行切换。控制器可以选择一个开关和用于操作该开关的切换频率， 从而可以减少总损耗并且可以使产生的波形令人满意(例如，符合谐波失真要求等)。
[0107]
在一些实施例中，如果只有单个开关可用，则控制器可以选择用于该开关的分段切换频 率以尽可能地减少损耗。控制器可以选择较低频率用于分段切换，因为较低频率可产生较少 损耗。此外，控制器可以选择可维持所需roc的分段切换频率。然而，较低频率的分段切换 可能会使控制器难以保持高roc。如果只有单一频率可用，则控制器可以选择分段开关以尽 可能地减少组合开关和传导损耗。控制器可以将开关和/或选择的频率保存到存储器中，并且 可以返回到步骤619。
[0108]
如果在步骤619，控制器确定所有段都具有开关和关联的切换频率，则控制器可以进行 到步骤624。在步骤624，控制器可以将分段、开关和频率的集合提供给控制器(其可以是相 同的控制器)或被配置为以选择的频率操作开关的其他机构。
[0109]
在本文公开的一个或多个变体中，控制器可以被配置为操作用于引起优选的(例如，较 低的)切换损耗的第一开关和用于降低传导损耗的第二开关。例如，在第一时间段内，可以 使用具有低切换损耗的第一开关在接通和断开状态之间转换，并且可以将具有低rds_on的第 二开关切换到与第一开关相同的状态以获得较低的传导损耗。例如，在图1g的开关布置130 中，开关q1可用于在接通和断开状态之间“硬切换”，并且开关q3可“跟随”开关q1(例 如，在q1之后立即接通)以减少传导损耗。相同的技术可以应用于1a-1g和图4a的开关 布置。
[0110]
在本文公开的一个或多个变体中，不监测电流和/或电压值或除了监测电流和/或电压值之 外，控制器还可以预测未来的电流和/或电压值，并且可以根据预测值确定切换方案。例如， 逆变器可以被配置为根据从存储器顺序加载的一系列参考值来输出电压信号。逆变器可以预 测未来时间的电压值，并且可以基于预测的电压选择在一个周期的一个或多个时间部分期间 操作的开关。控制器可以预测和/或估计未来时间的电流。控制器可以根据预测和/或估计的电 压和/或电流来预测和/或估计未来损耗。控制器可以基于预测和/或估计的未来损耗来选择在 一个周期的一个或多个时间部分期间操作的开关。
[0111]
尽管上文描述了示例，但那些示例的特征和/或步骤可以任何期望的方式被组合、划分、 省略、重新布置、修正和/或扩增。所属领域的技术人员将容易想到各种更改、修改和改进。 尽管本文中没有明确陈述，但是这样的改变、修改和改进意图是本说明书的一部分，并且意 图在本公开的精神和范围内。因此，前面的描述仅是示例性的，而不是限制性的。