[发明专利]三电平直流-直流转换器

权利要求书

1.一种三电平直流-直流转换器，包括：

第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关依次串联连接在输入端口的第一端和中间端之间；

第三开关和第四开关，所述第三开关和第四开关依次串联连接在所述中间端和所述输入端口的第二端之间；

跨接电容，连接在第一连接端和第二连接端之间，所述第一连接端为所述第一开关和第二开关的连接端，所述第二连接端为所述第三开关和第四开关的连接端；以及

电压平衡电路，根据误差信号调节所述跨接电容的充电电荷量或放电电荷量，以使得所述跨接电容的电压值稳定在预定范围内，所述误差信号用于表征所述跨接电容的电压值和预设值之间的误差，所述预设值在所述预定范围内；

其中，所述电压平衡电路被配置为通过形成额外的充放电电流通路对所述跨接电容进行充放电，以使得所述跨接电容的电压值稳定在预定范围内。

2.根据权利要求1所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述三电平直流-直流转换器还包括：

磁性元件，耦接至所述中间端与输出端口的第一端之间；

所述电压平衡电路被配置为通过在所述跨接电容的充电阶段或放电阶段调节流过所述磁性元件的电流以调节所述跨接电容的充电电荷量或放电电荷量。

3.根据权利要求2所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述电压平衡电路被配置为调节流过所述磁性元件的电流以使得所述跨接电容在充电阶段的电荷变化量和在放电阶段的电荷变化量相同。

4.根据权利要求1所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述第一开关和所述第四开关的开关控制信号互补，所述第二开关和所述第三开关的开关控制信号互补。

5.根据权利要求1所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关的占空比相等。

6.根据权利要求1所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述预设值为输入电压的1/2。

7.根据权利要求6所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关的开关控制信号的相位差为180°。

8.根据权利要求1所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述电压平衡电路被配置为根据第一采样信号和表征所述预设值的参量对所述跨接电容进行额外地充放电以使得所述跨接电容的电压值稳定在预定范围内，所述第一采样信号用于表征所述跨接电容的电压值。

9.根据权利要求8所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述电压平衡电路被配置为在所述第一采样信号大于表征所述预设值的上限的参量且所述第四开关导通时控制所述跨接电容额外地放电，在所述第一采样信号小于表征所述预设值的下限的参量且所述第四开关导通时给所述跨接电容额外地充电。

10.根据权利要求9所述的三电平直流-直流转换器，其特征在于，所述电压平衡电路包括：

第一充放电电路；以及

第一控制器；

所述第一控制器包括：

第一比较器，被配置为比较所述第一采样信号和表征所述预设值的上限的参量生成第一比较信号；

第二比较器，被配置为比较所述第一采样信号和表征所述预设值的下限的参量生成第二比较信号；以及

第一逻辑电路，被配置为根据所述第一比较信号、第二比较信号和所述第四开关的开关控制信号生成第一控制信号和第二控制信号；

所述第一充放电电路包括：

第一放电电路，被配置为受控于所述第一控制信号给所述跨接电容进行额外地放电；以及

第一充电电路，被配置为受控于所述第二控制信号给所述跨接电容进行额外地充电。