[发明专利]一种三电平降压式变换电路及方法

权利要求书

1.一种三电平降压式变换电路，包括依次连接的续流二极管、滤波电路和负载，其特征在于：还包括输入电源、切换电路和第一开关，所述输入电源与切换电路连接，所述切换电路分别与第一开关的一端、续流二极管的阳极连接，所述第一开关的另一端与续流二极管的阴极连接。

2.根据权利要求1所述的三电平降压式变换电路，其特征在于：所述输入电源为两个，分别为第一输入电源和第二输入电源，所述第一输入电源、第二输入电源分别与切换电路连接。

3.根据权利要求2所述的三电平降压式变换电路，其特征在于：所述切换电路包括第二开关、第一二极管和第二二极管，所述第二开关的一端与第一输入电源的负极连接，其另一端与第二输入电源的正极连接；所述第一二极管的阳极与续流二极管的阳极、第二输入电源负极连接，其阴极与第一输入电源的负极连接；所述第二二极管的阳极与第二输入电源的正极连接，其阴极与所述第一开关的一端、第一输入电源正极连接。

4.根据权利要求3所述的三电平降压式变换电路，其特征在于：所述第一开关和第二开关均为高频开关。

5.根据权利要求3所述的三电平降压式变换电路，其特征在于：所述第一二极管和第二二极管均为快速恢复二极管。

6.根据权利要求3所述的三电平降压式变换电路，其特征在于：所述滤波电路包括依次连接的滤波电容和电感，所述滤波电容的负极与续流二极管的阳极连接，其正极与电感连接，电感的另一端与续流二极管的阴极连接；所述负载并联在滤波电容的两端。

7.由权利要求3～6任一项所述电路实现的三电平降压式变换方法，其特征在于：通过控制第一开关和第二开关的通断，以使负载的输出电压得到三个稳定的电平，所述电平包括第一电平、第二电平和第三电平，具体为：在一个开关周期内，包括三个时间段，分别为第一时间段、第二时间段和第三时间段；在第一时间段内，第一开关和第二开关均为导通状态，第一二极管和第二二极管反向偏置而截止，续流二极管反向偏置而截止，第一输入电源和第二输入电源通过串联经第一开关、电感、滤波电容向负载供电，电感的电流指数上升至第一饱和电流，负载两端的输出电压通过滤波电容充电逐渐到达第一电平，此时，第一开关两端的电压和第二开关两端的电压均为零；在第二时间段内，第一开关为导通状态、第二开关为关断状态，第一二极管和第二二极管正向偏置而导通，续流二极管反向偏置而截止，第一输入电源和第二输入电源通过并联经第一开关、电感、滤波电容向负载供电，电感的电流指数下降至第二饱和电流，负载两端的输出电压通过滤波电容放电逐渐到达第二电平，此时，第一开关两端的电压为零，第二开关两端的电压等于第二电平；在第三时间段内，第一开关和第二开关均为关断状态，第一二极管和第二二极管反向偏置而截止，续流二极管正向偏置而导通，第一输入电源和第二输入电源均断开，滤波电容向负载供电，且通过电感、续流二极管进行续流，电感的电流指数下降，负载两端的输出电压通过滤波电容放电逐渐到达零值，此时，第一开关两端的电压、第二开关两端的电压都等于第二电平。