升压整流器电路

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年6月1日提交的并且名称为“VOLTAGE BOOSTING RECTIFIERCIRCUIT(升压整流器电路)”的美国临时申请63/195,317号的权益，该美国临时申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及升压整流器电路。

背景技术

整流器电路将周期性反转方向的交流(AC)转换为仅在一个方向上流动的直流(DC)。

发明内容

在一个方面中，一种装置包括电连接在总线两端的能量存储系统，该能量存储系统包括：第一能量存储元件和第二能量存储元件，该第二能量存储元件在位于该第一能量存储元件与该第二能量存储元件之间的能量节点处电连接到该第一能量存储元件；和能量滤波系统，该能量滤波系统电连接到该能量节点。该能量滤波系统被配置为电连接到多相交流(AC)电力系统的一相。

实施方式可包括下列特征中的一个或多个。

该能量滤波系统可以被配置为对流向该能量存储系统的电流进行滤波。

该第一能量存储元件可以是第一电容器，该第二能量元件可以是第二电容器，并且该能量滤波系统可以是电感器。该电感器可以被配置为电连接到该AC电力系统的第三相，并且该装置还可以包括电连接到该能量存储系统的第一开关模块和电连接到该能量存储系统的第二开关模块。该第一开关模块可以包括第一输入节点，该第一输入节点被配置为电连接到该AC电力系统的第一相；并且该第二开关模块可以包括第二输入节点，该第二输入节点被配置为电连接到该AC电力系统的第二相。该能量滤波系统可以被配置为对流动到该能量存储系统的该电流进行滤波，使得在该第一开关模块和该第二开关模块中流动的该电流基本上相同。该第一开关模块可以包括在该第一输入节点处电连接到第三开关的第一开关；并且该第二开关模块可以包括在该第二输入节点处电连接到第四开关的第二开关。该第一开关、该第二开关、该第三开关和该第四开关中的每一者可以包括阳极和阴极。该第一开关的阳极可以电连接到该第三开关的阴极，该第二开关的阳极可以电连接到该第四开关的阴极。该第一开关可以是第一二极管，该第二开关可以是第二二极管，该第三开关可以是第三二极管，并且该第四开关可以是第四二极管。

在另一方面中，一种整流器系统包括：总线，该总线被配置用于连接到负载；第一开关模块，该第一开关模块电连接到该总线，该第一开关模块包括：第一开关元件，该第一开关元件电连接到该总线的第一侧；和第三开关元件，该第三开关元件电连接到该总线的第二侧和该第一开关元件。该第一开关元件在该第一开关元件与该第三开关元件之间的第一输入节点处电连接到该第三开关元件。该系统还包括第二开关模块，该第二开关模块电连接到该总线，该第二开关模块包括：第二开关元件，该第二开关元件电连接到该总线的该第一侧；和第四开关元件，该第四开关元件电连接到该总线的该第二侧和该第二开关元件。该第二开关元件在该第二开关元件与该第四开关元件之间的第二输入节点处电连接到该第四开关元件。该系统还包括被配置为与该负载并联连接的能量存储系统。该能量存储系统包括：第一能量存储元件，该第一能量存储元件电连接到该总线的该第一侧；和第二能量存储元件，该第二能量存储元件电连接到该总线的该第二侧和该第一能量存储元件。该第一能量存储元件在该第一能量存储元件与该第二能量存储元件之间的能量节点处电连接到该第二能量存储元件。该能量存储系统还包括电连接到该能量节点的能量滤波系统。该第一输入节点被配置为电连接到交流(AC)电力系统的第一相，该第二输入节点被配置为电连接到该AC电力系统的第二相，并且该能量滤波系统被配置为电连接到该AC电力系统的第三相。

实施方式可包括下列特征中的一个或多个。

该第一开关元件可以包括第一二极管，该第二开关元件可以包括第二二极管，该第三开关元件可以包括第三二极管，并且该第四开关元件可以包括第四二极管；该第一能量存储元件可以包括第一电容器，并且该第二能量存储元件可以包括第二电容器；并且该能量滤波系统可以包括电感器。在一些实施方式中，该第一输入节点电连接到该第一二极管的阳极并电连接到该第三二极管的阴极，该第二输入节点电连接到该第二二极管的阳极并电连接到该第四二极管的阴极，该第一电容器电连接到该第一二极管的阴极并电连接到该第二二极管的阴极，并且该第二电容器电连接到该第三二极管的阳极并电连接到该第四二极管的阳极。该第一输入节点可以电连接到该第一二极管的阴极和该第三二极管的阳极，该第二输入节点可以电连接到该第二二极管的阴极和该第四二极管的阳极，该第一电容器可以电连接到该第一二极管的阳极和该第二二极管的阳极，并且该第二电容器可以电连接到该第三二极管的阴极和该第四二极管的阴极。该第一电容器和该第二电容器可以具有相同的电容值。

在一些实施方式中，该能量存储系统两端的电压是线路-线路输入电压的至少两倍大，其中该线路-线路输入电压是该AC电力系统的三相中的任两相之间的电压。

在一些实施方式中，在操作使用中，第一相输入电流在该第一输入节点处流动，第二相输入电流在该第二输入节点处流动，并且第三相输入电流在该能量滤波系统处流动；并且该能量滤波系统被配置为减小该第一相输入电流的RMS值、该第二相输入电流的RMS值和该第三相输入电流的RMS值之间的差值。

此外，在一些实施方式中，在操作使用中，在单个功率循环期间，AC电流在该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件中的每一者中流动；并且该能量滤波系统被配置为使得在该单个功率循环期间，基本上相同量的RMS电流在该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件和该第四开关元件中的每一者中流动。

在另一方面中，一种确定用于整流器电路的电感器的最终电感值的方法包括：获取该电感器的初始电感值；以及在第一时间确定电容器两端的第一电压。该电容器电连接到该电感器，并且电连接到多个开关模块，该多个开关模块各自被配置为电连接到交流(AC)电力系统的相。该方法还包括在发生在该第一时间之后的第二时间确定该电容器两端的第二电压；以及确定该第一电压与该第二电压之间的差值。如果该第一电压与该第二电压之间的该差值在预先确定的范围之外，则该方法还包括：减小该第一电压；以及在减小该第一电压之后确定两个附加电压之间的差值。如果该第一电压与该第二电压之间的该差值在该预先确定的范围内，则该方法还包括：将每个开关模块中的该电流与其他开关模块中的该电流进行比较。如果开关模块中的均方根(RMS)电流类似于在差值阈值内，则提供该初始电感值作为最终电感值；并且如果该开关模块中的该RMS电流不类似于在该差值阈值内，则减小该初始电感值直到该开关模块中的该RMS电流类似于在该差值阈值内为止。

实施方式可包括下列特征中的一个或多个。该预先确定的范围可以是小于零的第一数值与大于零的第二数值之间的值范围，并且该差值阈值可以是非零数值。在一些实施方式中，该预先确定的范围仅包括零，并且该差值阈值为零。

该第一电压可以是在该AC电力系统的功率循环开始时该电容器两端的该电压，并且该第二电压可以是在该AC电力系统的该功率循环结束时该电容器两端的该电压。

两个附加电压可以是减小的第一电压和该第二电压的另一实例。

本文描述的任何技术的实施方式可以包括装置、设备、系统和/或方法。一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明书中列出。根据说明书和附图以及权利要求书，其他特征将显而易见。

附图说明

图1是包括平衡整流器电路的示例的系统的框图。

图2是包括非平衡整流器电路的示例的系统的框图。

图3A是线路-线路输入电压随时间变化的示例。

图3B是非平衡整流器电路中的电容器两端的电压随时间变化的示例。

图3C是非平衡整流器电路的输出电压随时间变化的示例。

图3D是在非平衡整流器电路的二极管中流动的电流随时间变化的示例。

图4A是包括平衡整流器电路的示例的系统的框图。

图4B至图4D是图4A的平衡整流器电路中的电流流动的示例。

图5是用于确定平衡整流器电路中的电感器的电感值的过程的示例的流程图。

图6是可用于确定平衡整流器电路中的电感器的电感值的计算系统的框图。

图7A是线路-线路输入电压随时间变化的示例。

图7B是平衡整流器电路中的电容器两端的电压随时间变化的示例。

图7C是平衡整流器电路的输出电压随时间变化的示例。

图7D是在平衡整流器电路的二极管中流动的电流随时间变化的示例。

具体实施方式

图1是系统100的框图。系统100包括整流器电路110，该整流器电路包括装置120、第一开关模块130和第二开关模块140。出于标记的目的，装置120被示出为由虚线边界围绕。虚线边界不一定表示物理项目。装置120包括电连接在总线150两端的能量存储系统122和能量滤波系统124。能量存储系统122包括第一能量存储元件123a和第二能量存储元件123b。整流器电路110在输出端112处产生升压电压Vo。输出端112连接到负载103。负载103可以是例如逆变器，该逆变器将整流器电路110的DC输出转换为提供到电动机(未示出)的AC电动机驱动信号。如下文所讨论的，装置120的配置产生比传统全桥整流器电路可能产生的更大的升压电压Vo。以此方式，装置120提高了系统100的性能。

系统100还包括三相交流(AC)电力系统101。AC电力系统101的三相被称为相1、相2和相3。在操作使用中，整流器电路110电连接到AC电力系统101。具体地，第一开关模块130电连接到相1，第二开关模块140电连接到相2，并且装置120的能量滤波系统124电连接到相3。AC电力系统101是能够提供多相电力的任何类型的设备或系统。AC电源可以是例如高压配电系统，诸如AC电网，该AC电网分配具有例如50赫兹(Hz)或60Hz的基频的AC电功率并且具有高达690V的操作电压。在另一示例中，AC电力系统101是发电机。

用于三相电力输入(诸如AC电力系统101)的传统全桥整流器电路包括六个二极管并且产生大约是AC电力输入的线路-线路电压1.4倍大的输出电压。多相功率输入的线路-线路电压是AC功率输入的任何两相之间的电压。为了增加传统全桥整流器的输出电压，可以使用六个可控开关(诸如六个绝缘栅晶体管或IGBT)来代替六个二极管。然而，可控开关需要驱动和/或控制电路并且增加复杂性和成本。用于增加传统全桥整流器的输出电压的其他选项包括单开关升压和仅升压电路，这两者都包括可控开关并且通常限于低功率应用。

另一方面，整流器电路110提供简单且低成本的解决方案，其中输出端112处的升压电压Vo大于将用传统全桥整流器实现的电压。例如，升压电压Vo可以大约是AC电力系统101的线路-线路电压的2.8倍大。换句话说，升压电压Vo可以大约是相1、相2和相3中任两相之间的电压的2.8倍大。因此，与传统全桥整流器相比，整流器电路110提供更大的输出电压增加。期望增加升压电压Vo(输出端112处的电压)。例如，在一些工业应用中，诸如电磁干扰(EMI)滤波器和/或AC电抗器的附加设备连接到整流器电路110的输入，并且整流器电路110的输入可以经由长电缆电连接到AC电力系统101。如上所述，整流器电路110的输出端112可以连接到逆变器(未示出)，该逆变器将整流器电路110的DC输出转换为提供到电动机(未示出)的AC电动机驱动信号。负载电抗器和/或滤波器(例如正弦波或dv/dt滤波器)可以电连接在逆变器的输出与电动机之间。长电缆、负载电抗器和/或滤波器是可能引起负载103的电压降的附加元件的示例，这些电压降可能对终端用户的应用有害。例如，负载103可以是向电动机提供AC信号的逆变器。在此示例中，逆变器的电压降导致电动机以额定频率进入弱磁区，这可能导致完全或部分失去对电动机的精确控制。通过在输出端112处提供较大电压Vo，整流器电路110减轻或避免负载103处的电压降。

此外，整流器电路110包括简单且低成本的部件。例如，每个能量存储元件123a和123b可以是电容器，能量滤波系统124可以是电感器，并且开关模块130和140中的每一者可以包括两个二极管。因此，与传统全桥整流器相比，整流器电路110提供更大的电压增加，但不一定包括复杂的可控部件。因此，整流器电路110提供与多相AC电力输入(例如电力系统101)一起使用的廉价、相对简单且可靠的整流电路。如下面进一步讨论的，当整流器电路110电连接到AC电力系统101和负载103时，能量滤波系统124对流动到能量存储系统122的电流进行滤波，使得在第一开关模块130中流动的电流与在第二开关模块140中流动的电流相同。以此方式，能量滤波系统124平衡在开关模块130和140中流动的电流。

为了进一步说明整流器电路110和能量滤波系统124的配置和性能，参考图2和图3A到图3D讨论非平衡整流器电路280。图2是包括非平衡整流器电路280的系统200的框图。非平衡整流器电路280不包括能量滤波系统124。

非平衡整流器电路280包括四个二极管D1、D2、D3和D4，每个二极管包括阳极和阴极。当二极管D1、D2、D3和D4中的每一者的阳极处的电压比该二极管的阴极的电压大阈值电压量时，该二极管传导电流，但是在其他情况下不传导可感知量的电流。阈值电压量取决于二极管的特性和构造，并且可以是例如0至0.7伏特(V)。

二极管D1的阴极和二极管D3的阴极电连接到总线250的第一侧250a。二极管D2的阴极在第一节点214处电连接到二极管D1的阳极。二极管D4的阴极在第二节点215处电连接到二极管D3的阳极。二极管D2的阳极和阳极D4电连接到总线250的第二侧250b。电容器223a电连接到总线250的第一侧250a并在能量节点225处连接到电容器223b。电容器223b电连接到电容器223a和总线250的第二侧250b。

非平衡整流器电路280被示出为连接到AC电力系统101。下面参考在每个电力频率循环中出现的四个不同状态S1、S2、S3和S4来讨论非平衡整流器电路280的操作。在输入线路-线路电压信号(例如，V13或V23)的两个相邻峰之间的时间期间出现电力频率循环。该时间也被称为输入线路-线路电压信号的周期。状态S1、S2、S3和S4在图3A至图3D中示出。图3A示出了线路-线路电压V13(实线)和V23(虚线)随时间的变化。线路-线路电压V13是相1与相3之间的电压。线路-线路电压V23是相2与相3之间的电压。x轴以时间为单位，例如秒。时刻t1与时刻t5之间的时间相当于线路-线路电压V13的周期。t1与t5之间的时间量取决于输入电压的频率。例如，当输入电压具有50Hz的频率时，周期(以及t1与t5之间的时间)是0.02s。当输入电压具有60Hz的频率时，周期为0.0167s。y轴表示电压V13和V23的幅度。电压的幅度取决于公用电压。峰值公用电压可以是例如每相115V或每相230V。

图3B示出了针对非平衡整流器电路280的电容器223a(实线)和电容器223b(虚线)两端的电压随时间的变化。图3C是针对非平衡整流器电路280的输出电压Vo随时间的变化。图3B和图3C中所示的电压的值取决于非平衡整流器电路280的部件的性质，但电容器223a和223b中的每一者两端的峰值电压小于峰值输出电压Vo。图3D示出了针对非平衡整流器电路280的电流id1、id2、id3和id4的大小随时间的变化。电流id1、id2、id3、id4的单位例如可以是安培。电流id1、id2、id3、id4的值取决于非平衡整流器电路280的部件和电力系统101的特性。电流id1、id2、id3、id4是分别在二极管D1、D2、D3和D4中流动的电流。具体地，在图2所示的配置中，电流id1流过节点214、二极管D1、电容器225a和节点225。电流id2流过节点225、电容器223b、二极管D2和节点214。电流id3流过节点215、二极管D3、电容器223a和节点225。电流id4流过节点225、电容器223b、二极管D4和节点215。x轴在图3A至图3D的每一者中是相同的。

在状态S1中，V13>V23>0，二极管D1传导电流，并且电容器223a由通过二极管D1的V13充电。在状态S2中，V23>V13>0，二极管D3传导电流，并且电容器223a由通过二极管D3的V23充电。在状态S3中，0>V23>V13，二极管D2传导电流，并且电容器223b由通过二极管D2的V13充电。在状态S4中，0>V13>V23，二极管D4传导电流，并且电容器223b由通过二极管D4的V23充电。

因此，在单个循环中，每个电容器223a和223b由V13和V23充电。在图3A至图3D的示例中，相1、相2和相3的相邻峰值波的相位角是120°，线路-线路电压V13和线路-线路电压V23的相邻峰值波的相位角是60°，并且电容器223a和223b的充电和放电过程是不对称的。具体地，V13的充电电流(状态S1和状态S3)大于V23的充电电流(状态S2和状态S4)。这会产生具有不同幅度和不同RMS值的电流id1、id2、id3、id4。例如，电流id1和id3的峰值可以是约140A，而电流id2和id4的峰值可以是约50A。

另一方面，并且参考图4A，整流器电路410包括平衡V13和V23充电电流的电感器424。图4A是包括整流器电路410和AC电力系统101的系统400的框图。整流器电路410是整流器电路110的实施方式的示例(图1)。整流器电路410包括非平衡整流器电路280的所有部件，但整流器电路410还包括电感器424。电感器424电连接在能量节点225与电力系统101的相3之间。当流过二极管D1、D2、D3、D4中的一者的电流增加时，电感器424存储能量。当在二极管D1、D2、D3、D4中的一者中流动的电流减少时，电感器424将能量释放到电容器223a和223b。以此方式，电感器424平衡V13和V23的充电电流之间的差异，使得在相应二极管D1、D2、D3和D4中流动的电流id1、id2、id3和id4相同或几乎相同。可使用下文讨论的过程500来确定实现平衡的电感器424的电感量。

参考在每个电力频率循环中出现的四个不同状态S1、S2、S3和S4，整流器电路410的操作如下。在状态S1中，V13>V23>0，二极管D1传导电流，并且电容器223a由通过二极管D1和电感器424的V13充电。在状态S2中，V23>V13>0，二极管D3传导电流，并且电容器223a由通过电感器424和二极管D3的V23充电。在状态S3中，0>V23>V13，二极管D2传导电流，并且电容器223b由通过二极管D2和电感器424的V13充电。在状态S4中，0>V13>V23，二极管D4传导电流，并且电容器223b由通过电感器424和二极管D4的V23充电。因此，电容器223a和223b由V13和V23充电，并且还由存储在电感器424中的能量充电，使得电流id1、id2、id3和id4在整流器电路410中平衡。整流器电路410的输出电压(Vo)大约是电力系统101的线路-线路输入电压的2.8倍大。

图4B至图4D示出了当输入电压为230Vac、输入频率为50Hz并且负载为98欧姆时，针对单个功率循环的在整流器电路410中流动的仿真电流随时间变化的示例。对于图4B至图4D中的每一者，x轴和y轴是相同的。例如，图4B至图4D上标记为A的变量可以是30安培。图4B示出了电流id1、id2、id3、id4随时间的变化；图4C示出了相1和相2输入电流随时间的变化。图4D示出了相3输入电流随时间的变化。如上所述，电感器424用于平衡电流id1、id2、id3、id4。相1输入电流是在二极管D1、D2中流动的电流。相2输入电流是在二极管D3、D4中流动的电流。相3输入电流是相1和相2输入电流之和。在此示例中，id1和id2的均方根(RMS)电流是8.14620安培，并且id3和id4的RMS电流是8.14759安培。RMS电流id1、id2、id3、id4几乎相同并且被认为是平衡的。RMS相1输入电流与RMS相2输入电流相同。在此示例中，相1和相2输入电流中的每一者为11.5206安培。相3输入电流是16.4303安培(大约是相1和相2输入电流的1.4倍大)。

尽管相3输入电流具有与相1或相2输入电流不同的RMS值，但是与整流器210(其缺少电感器424)可能的情况相比，整流器电路410(其包括电感器424)的配置使得三相输入电流彼此更类似。这是因为，由于电感器424提供的平衡，电流id1、id2、id3和id4的RMS值相同或几乎相同。结果，三相输入电流波形在整流器410中更加平衡，与缺少电感器424的配置相比，这引起性能改进。

图5是过程500的流程图。过程500用于确定电感器424(图4A)的最终电感值。过程500可在将整流器电路410连接到AC电力系统之前且在制造和/或组装整流器电路410之前执行。过程500提供整流器电路410被设计成连接到AC电力系统101的示例。具体地，过程500是关于系统600(图6)讨论的，该系统包括计算系统650，该计算系统针对整流器电路410将被连接到AC电力系统101和负载103的情形确定电感器424的电感值。在更详细地讨论过程500的各个元件之前讨论迭代计算的介绍和系统600的概述。

电力系统101的相1、相2和相3的相电压的数学表示如等式(1)-(3)所示：

其中V

整流器电路410的电压输出(Vo)的数学表示由等式(6)给出：

在充电过程期间(当电流流入电容器223a时)，整流器电路410的输出电压Vo在数学上表示为如等式(7)所示：

其中L是电感器424的电感值，C

其中Rload是负载103(或整流器电路410将连接到的其它负载)的电阻的0.5倍。假设在功率循环开始时电容器223a两端的电压(V

电容器223a和电感器424的平衡频率比电力系统101的基频小。因此，电感器424的最大电感值(L_max)由等式(9)给出：

其中f

还参考图6，系统600包括整流器电路410、电力系统101、负载103和计算系统650。计算系统650是包括电子处理模块652、电子存储装置654和输入/输出(I/O)接口656的计算设备。

电子处理模块652包括一个或多个电子处理器。模块652的电子处理器可以是任何类型的电子处理器，并且可以包括或可以不包括通用中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和/或专用集成电路(ASIC)。

电子存储装置654是能够以计算机程序或软件的形式存储数据和指令的任何类型的电子存储器，并且电子存储装置654可包括易失性部件和/或非易失性部件。电子存储装置654和处理模块652耦接，使得处理模块652能够从电子存储装置654访问或读取数据并将数据写入该电子存储装置。

电子存储装置654存储指令，当执行该指令时，使电子处理模块652分析数据、执行计算和/或检索或提供信息。电子存储装置654可例如以计算机程序的形式存储用于实现过程500的指令。电子存储装置654还可存储关于整流器电路410、负载103和/或电力系统101的部件的信息。例如，电子存储装置654可以存储电容器223a和223b的电容值、电力系统101的基频、电力系统101的电压的幅度以及负载103的阻抗。关于电力系统101、整流器电路410和负载103的信息提供这些元件的数学模型或表示，使得可在组装整流器电路410之前并且在安装整流器电路410之前计算电感器424的电感值。此外，电力系统101和负载103被提供作为示例，并且电子存储装置654可以存储关于整流器电路410可以连接到的其他电力系统和/或其他负载的信息。电子存储装置654还存储电感器424的最大电感值(L_max)和/或存储实现等式(9)并计算L_max的值的指令。

I/O接口656可以是允许人类操作员和/或自主过程与计算系统650进行交互的任何接口。I/O接口656可包括例如显示器(诸如液晶显示器(LCD))、键盘、音频输入和/或输出(诸如扬声器和/或麦克风)、作为显示器的补充或替代的视觉输出(诸如灯、发光二极管(LED))、串行或并行端口、通用串行总线(USB)连接和/或任何类型的网络接口，诸如例如以太网。I/O接口656还可以允许通过例如IEEE 802.11、蓝牙或近场通信(NFC)连接进行无物理接触的通信。计算系统650可以例如通过I/O接口656被操作、配置、修改或更新。例如，操作员可经由I/O接口656输入整流器电路410的各种部件的值。在另一示例中，操作员可以输入关于整流器电路410将连接到的电力系统和/或负载的信息。在图6所示的示例中，整流器电路410连接到与AC电力系统101和负载103。

I/O接口656还可允许系统600与系统600外部和远离该系统的系统进行通信。例如，I/O接口656可以包括通信接口，该通信接口允许计算系统650与远程站(未示出)之间或计算系统650与单独的计算装置之间的通信。远程站或计算装置可以是操作员能够通过其与计算系统650进行通信而不与计算系统650进行物理接触的任何类型的站点。例如，远程站可以是基于计算机的工作站、智能电话、平板电脑、或经由服务协议连接到计算系统650的膝上型计算机、或经由射频信号连接到计算系统650的远程控件。

计算系统650被提供作为示例，并且可以使用包括电子处理器的其他计算机、工作站或机器。

返回到图5，过程500可由电子处理模块652中的一个或多个处理器或由另一计算设备执行。当操作员希望确定电感器424的电感值时，过程500开始(505)。过程500可在生产整流器电路410的制造或工业设施中执行以在组装整流器电路410之前确定电感器424的值。

获取电感器424的最大值(510)。根据等式(9)确定电感器424的最大值(L_max)。

确定整流器电路410的电容器两端的第一电压(515)。电容器可以是电容器223a或电容器223b。在此示例中，电容器223b用于说明目的。电容器223b两端的第一峰值电压通过将AC电力系统101的线路-线路输入电压乘以2的平方根(1.414)来确定。

还参考图7A至图7D，示出了与示例的整流器电路410相关的数据，在该示例中，电力系统101的基频与图3A至图3D中的电力系统101的基频相同。例如，基频可以是50Hz或60Hz。图7A是V13(实线)和V23(虚线)随时间的变化。图7B是电容器223a(实线)和电容器223b(虚线)两端的电压。图7C是输出电压Vo随时间的变化。图7D示出了id1、id2、id3、id4的大小随时间的变化。图7A至图7D示出了大约一个功率循环。图7A至图7D分别具有与图3A至图3D相同的x轴，并且图7A和图7D分别具有与图3A和图3D相同的y轴。在(515)中确定的第一峰值电压在图7B中标记为721。图7B和图7C上的y轴表示电压。图7B中标记的电压V可以是例如300伏特。图7C中标记的电压2V是电压V的两倍。继续电压V为300伏的示例，电压2V为600伏。因此，输出电压Vo(如图7C所示)大于电容器223a和223b两端的电压(如图7B所示)。输出电压(Vo)也大于线路-线路输入电压。例如，在线路-线路输入电压为230V的实施方式中，输出电压Vo为621V，大约是线路-线路输入电压的2.7倍大。

返回到图5，确定电容器两端的第二电压(520)。第二电压出现在第一电压之后。例如，第二电压可以是同一功率循环结束时的电压。在另一示例中，第一和第二电压可以是不一定在特定功率循环的开始和结束时的电压，而是电容器两端的电压的相邻峰值。继续以上示例，第二电压是在功率循环结束时电容器223b两端的电压。第二电压在图7B中标记为722。

确定第一电压与第二电压之间的差值(525)。如上所述，当电容器223a或电容器223b两端的电压在功率循环开始和功率循环结束时相同时，整流器电路410处于稳定状态。

将在(525)中确定的差值与预先确定的值范围进行比较(530)。预先确定的值范围可存储在电子存储装置654上。预先确定的值范围可以包括例如包括零的值范围，诸如0.01至-0.01。在一些实施方式中，值范围仅含有值零，从而指示差值将被视为在预先确定的值范围之外，除非第一电压与第二电压相同。值范围可以其他方式表示。例如，值范围可以被表示为可接受的百分比变化的范围，诸如-1％与1％之间的百分比变化。这些范围是作为示例提供的，并且可以使用其他值范围。

如果在(525)中确定的电压差值在值范围之外，则减小电容器223a或电容器223b两端的第一电压(535)，在(520)处再次确定第二电压，在(525)处确定该差值，并且再次将该差值与值范围进行比较(530)。第一电压减小的量可以基于设计精度来确定。在(535)处降低第一电压，直到在(525)处确定的第一电压与第二电压之间的差值在值范围内为止。

返回到(530)，如果差值在预先确定的值范围内，则过程500确定电流id1、id2、id3和id4的RMS值是否相同。当电流id1、id2、id3和id4的RMS值相同时，电流被平衡。为了确定电流id1、id2、id3、id4是否平衡，将电流的RMS值相互比较。例如，可以确定电流id1与电流id3之间的差值以及电流id2与电流id4之间的差值，并将这些差值与阈值进行比较。阈值例如可以是零，这意味着电流id1、id2、id3和id4完全相同。在一些实施方式中，阈值被表示为百分比范围，并且可以是例如-1％至1％，这意味着电流id1、id2、id3、id4的RMS值可以彼此相差多达+/-1％并且仍然被认为是基本上相同的。取决于将使用整流器410的特定应用的需要，可使用其它阈值。在图4B所示的示例中，电流id1和id3的RMS值相差约0.13％，并且被认为是平衡的或基本上相同的。此外，可以使用恒定值(例如，0.01或0.001)而不是百分比作为阈值。阈值可存储在电子存储装置654上。如果任一差值的大小超过阈值，则认为电流是不平衡的。如果电流id1、id2、id3和id4平衡，则过程500结束(550)。

如果电流id1、id2、id3和id4不平衡，则电感器424的电感值减小(545)。电感值减小的量可以基于存储在电子存储装置654上的信息。例如，电感值可以减小恒定增量，该恒定增量存储在电子存储装置654上。在一些实施方式中，电感值减小当前电感量的百分比，并且该百分比减小基于例如设计精度。

以上实施方式和其他实施方式在权利要求书的范围内。例如，整流器电路410可以被配置为具有与图4A中所示的极性相反的极性。在相反极性配置中，二极管D1的阳极和二极管D3的阳极电连接到第一侧250a，并且二极管D2的阴极和二极管D4的阴极电连接到第二侧250b。二极管D1的阴极电连接到二极管D2的阳极。二极管D3的阴极电连接到二极管D4的阳极。