本實施例涉及一種電力轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

1、通常降壓轉(zhuǎn)換器或升壓轉(zhuǎn)換器通過電感器傳遞電能。

2、這種方式的優(yōu)點在于，該降壓轉(zhuǎn)換器或升壓轉(zhuǎn)換器控制好通入電感器的電流時，可以平穩(wěn)地控制輸出功率，但，這種方式也存在電感器相對高的直流電阻導(dǎo)致電損耗的弊端。直流電阻導(dǎo)致的電損耗與輸出功率的平方成比例地增大，因此，會存在以下弊端，即，通過電感器傳遞電力的電量越大，效率則下降。

3、為了改善這種問題，推出了通過具有低直流電阻的電容器傳遞電能的開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器。

4、開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點是高效，但，其也具有以下弊端：為了平穩(wěn)地控制輸出電能，需要另外增加低效的線性調(diào)節(jié)器，或者需要通過另外的全球環(huán)路控制輸入功率，如，可編程電源(programmable?power?supply，pps)適配器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、所要解決的課題

2、鑒于這種背景，本實施例的一方面目的在于，提供一種高效電力轉(zhuǎn)換裝置。本發(fā)明的另一方面目的在于，提供一種不附加復(fù)雜結(jié)構(gòu)而平穩(wěn)控制電力轉(zhuǎn)換裝置的技術(shù)。本發(fā)明的又另一方面目的在于，提供一種噪音相對少的電力轉(zhuǎn)換裝置。

3、課題解決方案

4、為了達到本發(fā)明的上述目的，一實施例提供一種調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器包括：開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其包括相互串聯(lián)的第一開關(guān)塊、第二開關(guān)塊、第三開關(guān)塊及第四開關(guān)塊，通過連接所述第一開關(guān)塊和所述第二開關(guān)塊的第一節(jié)點以及連接所述第三開關(guān)塊和所述第四開關(guān)塊的第二節(jié)點連接飛跨電容器，通過連接所述第二開關(guān)塊和所述第三開關(guān)塊的第三節(jié)點連接電感器；以及控制電路，其可以按照接通所述第一開關(guān)塊和所述第二開關(guān)塊的第一狀態(tài)、接通所述第三開關(guān)塊和所述第四開關(guān)塊的第二狀態(tài)、接通所述第一開關(guān)塊和所述第三開關(guān)塊的第三狀態(tài)、接通所述第二開關(guān)塊和所述第四開關(guān)塊的第四狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，并且，通過控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，使電感器電流形成共振波形的所述第三狀態(tài)及所述第四狀態(tài)實現(xiàn)交替，當(dāng)所述電感器電流的大小超出請求范圍時，控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)。

5、當(dāng)所述電感器電流達到零級時，所述控制電路可以終止所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)。

6、所述第一開關(guān)塊的一側(cè)通入高電壓，當(dāng)所述電感器電流的大小小于所述請求范圍時，所述控制電路控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)。

7、輸入電壓小于輸出電壓的r(r為2以上正數(shù))倍減去δ電壓的電壓時，所述控制電路可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)。

8、所述第四開關(guān)塊的一側(cè)通入低電壓，當(dāng)所述電感器電流的大小大于所述請求范圍時，所述控制電路可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第二狀態(tài)。

9、所述控制電路在所述第三節(jié)點的電壓低于第一下限值時，可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第二狀態(tài)，或者，在所述飛跨電容器的電壓小于上限值且大于第二下限值時，可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第二狀態(tài)。

10、所述電感器電流達到零級之前，所述控制電路終止所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)，并在所述第二狀態(tài)，所述電感器電流達到零級時，可以終止所述第二狀態(tài)。

11、所述控制電路可以按照接通所述第一開關(guān)塊和所述第四開關(guān)塊的第五狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)所述飛跨電容器的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓范圍時，按照所述第五狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

12、所述控制電路可以在所述第五狀態(tài)，將所述第一開關(guān)塊或所述第四開關(guān)塊包括的電力半導(dǎo)體啟動為線性模式，限制通入所述飛跨電容器的電流的大小。

13、所述控制電路可以按照接通所述第二開關(guān)塊和所述第三開關(guān)塊的第六狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)所述飛跨電容器的電壓高于預(yù)設(shè)的電壓范圍時，可以按照所述第六狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

14、當(dāng)控制值與參考值的差為基準值以上時，所述控制電路按照所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)所述控制值與所述參考值的差小于所述基準值時，控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，形成所述第一開關(guān)塊乃至所述第四開關(guān)塊被關(guān)斷的狀態(tài)。

15、基本上，所述控制電路按照所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)僅以第三狀態(tài)和第四狀態(tài)不能傳遞足夠的電力時，可以按照第一狀態(tài)進行控制，當(dāng)所述電感器電流的大小大于所述請求范圍時，可以按照第二狀態(tài)進行控制。

16、所述第一開關(guān)塊的一側(cè)通入高電壓，所述第一開關(guān)塊包括的電力半導(dǎo)體可以是具有雙向體二極管(bi-directional?body?diode)特性的有源元件。

17、另一實施例提供一種調(diào)節(jié)器，其包括：開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其包括多個開關(guān)元件，所述開關(guān)元件的連接節(jié)點中至少兩個連接節(jié)點連接有飛跨電容器，所述連接節(jié)點中至少一個連接節(jié)點連接有電感器，一側(cè)通入高電壓，另一側(cè)通入低電壓；以及控制電路，其可以按照所述電感器的一側(cè)連接有所述高電壓的第一狀態(tài)、所述電感器的一側(cè)連接有所述低電壓的第二狀態(tài)、串聯(lián)所述高電壓和所述飛跨電容器及所述電感器且電感器電流形成共振波形的第三狀態(tài)、串聯(lián)所述低電壓和所述飛跨電容器及所述電感器且所述電感器電流形成共振波形的第四狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，并且，通過控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，使所述第三狀態(tài)和所述第四狀態(tài)實現(xiàn)交替，當(dāng)所述電感器電流的大小超出請求范圍時，控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)。

18、當(dāng)所述電感器電流達到零級時，所述控制電路可以終止所述第三狀態(tài)或所述第四狀態(tài)。

19、當(dāng)控制值與參考值的差為基準值以上時，所述控制電路將脈沖使能信號輸出為高階，所述脈沖使能信號保持高階的狀態(tài)下，所述電感器電流達到零級的次數(shù)出現(xiàn)n(n為2以上的自然數(shù))次以上時，可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)。

20、所述第一狀態(tài)正在運行時，所述控制電路生成通電標志，發(fā)送至控制所述供電器的裝置，以使通入所述高電壓的供電器增加輸出功率。

21、所述第一狀態(tài)不運行時，所述控制電路不生成所述通電標志，計算效率值，當(dāng)所述效率值小于目標值時，生成斷電標志，使所述供電器減少輸出功率。

22、當(dāng)所述電感器電流的大小小于所述請求范圍時，所述控制電路可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)。

23、當(dāng)所述電感器電流的大小大于所述請求范圍時，所述控制電路可以控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第二狀態(tài)。

24、所述控制電路中，所述電感器的一側(cè)浮動，可以按照串聯(lián)所述高電壓、所述飛跨電容器及所述低電壓的第五狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)所述飛跨電容器的電壓低于預(yù)先設(shè)定的電壓范圍時，可以按照所述第五狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。

25、初始啟動時，所述控制電路可以按照所述第五狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，將所述第五狀態(tài)中接通的電力半導(dǎo)體啟動為線性模式，限制通入所述飛跨電容器的電流的大小。

26、又另一實施例提供一種多個調(diào)節(jié)器塊共享輸出且相互并聯(lián)配置的調(diào)節(jié)器，其包括：開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其包括多個開關(guān)元件，所述開關(guān)元件的連接節(jié)點中至少兩個連接節(jié)點連接有飛跨電容器，所述連接節(jié)點中至少一個連接節(jié)點連接有電感器，一側(cè)通入高電壓，另一側(cè)通入低電壓；以及控制電路，其可以按照所述電感器的一側(cè)連接有所述高電壓的第一狀態(tài)、所述電感器的一側(cè)連接有所述低電壓的第二狀態(tài)、串聯(lián)所述高電壓和所述飛跨電容器及所述電感器且電感器電流形成共振波形的第三狀態(tài)、串聯(lián)所述低電壓和所述飛跨電容器及所述電感器且所述電感器電流形成共振波形的第四狀態(tài)控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，并且，通過控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，使所述第三狀態(tài)和所述第四狀態(tài)實現(xiàn)交替，當(dāng)所述電感器電流的大小超出請求范圍時，控制所述開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以使所述第三狀態(tài)與所述第四狀態(tài)之間形成所述第一狀態(tài)或所述第二狀態(tài)。

27、所述調(diào)節(jié)器可以進一步包括多路復(fù)用電路，其可以使所述調(diào)節(jié)器塊的輸入實現(xiàn)共享。

28、所述調(diào)節(jié)器可以在所述調(diào)節(jié)器塊的輸入進一步配置開關(guān)電容式轉(zhuǎn)換器。

29、針對所述第三狀態(tài)及所述第四狀態(tài)，所述調(diào)節(jié)器可以按照不同的狀態(tài)控制所述調(diào)節(jié)器塊中至少兩個調(diào)節(jié)器塊。

30、發(fā)明效果

31、如上所述，本實施例可以提高電力轉(zhuǎn)換裝置的效率，電力轉(zhuǎn)換裝置不附加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的同時，平穩(wěn)控制電力轉(zhuǎn)換裝置，縮小電力轉(zhuǎn)換裝置的尺寸。