專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有輸入電壓平衡電路的轉(zhuǎn)換器電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換器，更具體地，涉及一種利用一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)電路來(lái)平衡或調(diào)節(jié)交錯(cuò)模塊或諧振轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的轉(zhuǎn)換器電路及方法。
背景技術(shù)：
DC/DC (直流/直流)轉(zhuǎn)換器是一種將直流電源從一個(gè)電壓值轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電壓值的電子裝置。由多個(gè)交錯(cuò)的LLC電路組成的諧振轉(zhuǎn)換器，由于能夠提高電源轉(zhuǎn)換效率并減少轉(zhuǎn)換器輸出電流的雜波，而被廣泛應(yīng)用。一個(gè)示例性的具有交錯(cuò)的LLC電路的諧振轉(zhuǎn)換器在本申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)13/090，925和12/394，571中被公開(kāi)，包括具有相同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)LLC諧振轉(zhuǎn)換器，這兩個(gè)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸入端電性串聯(lián)、輸出端電性并聯(lián)以使它們共享同一個(gè)輸入電壓源，共同為同一個(gè)負(fù)載供電。對(duì)于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換器，多個(gè)LLC電路之間的電流平衡，是通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸入電壓、同時(shí)保持LLC諧振轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率一致來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而，在特定的操作條件下，可能出現(xiàn)兩個(gè)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不平衡的情況，例如，一個(gè)輸入電壓非常高而另一個(gè)非常低，這會(huì)使得一個(gè)LLC諧振轉(zhuǎn)換器的組件的額定電壓過(guò)高，進(jìn)而影響LLC諧振轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行。因此，需要解決這個(gè)在本技術(shù)領(lǐng)域迄今為止沒(méi)有解決的技術(shù)問(wèn)題，以克服其缺陷和不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)換器電路及方法，其有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于兩個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器之間的輸入電壓不平衡而影響諧振轉(zhuǎn)換器正常運(yùn)行的問(wèn)題。本發(fā)明一方面提供了一種轉(zhuǎn)換器電路。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換器電路包括多個(gè)模塊，多個(gè)電壓源和多個(gè)開(kāi)關(guān)電路。每個(gè)模塊都具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端。除了最后一個(gè)模塊以外的其他任何一個(gè)模塊的第二輸入端電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸出端，多個(gè)模塊的所有第一輸出端和所有第二輸出端電性并聯(lián)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)模塊包括一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或一個(gè)LLC并聯(lián)DC/DC轉(zhuǎn)換器。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)模塊運(yùn)行在大致相同的頻率。每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端。多個(gè)電壓源彼此電性串聯(lián)連接，也就是說(shuō)，除了最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端，第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的第一個(gè)模塊的第一輸入端，所述最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端。作為一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)電壓源包括極性電容。
每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端，在不允許有電流從所述第一開(kāi)關(guān)終端和所述第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從所述第一終端和所述第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端和與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)電壓源的第二電源終端和與所述對(duì)應(yīng)電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端。在操作過(guò)程中，當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，從而，通過(guò)對(duì)應(yīng)電壓源或與所述對(duì)應(yīng)電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路包括開(kāi)關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路還包括電阻，所述電阻電性連接至所述開(kāi)關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)包括雙向瞬態(tài)電壓抑制器、壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或多個(gè)晶體管、或其組合。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換器電路包括多個(gè)輸入電容，每個(gè)輸入電容具有第一電容終端和第二電容終端，每個(gè)電容的第一電容終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第一輸入端，每個(gè)電容的第二電容終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端。所述轉(zhuǎn)換器電路還包括一個(gè)輸出電容，所述輸出電容具有第一終端，電性連接至每個(gè)模塊的第一輸出端；所述輸出電容還具有第二終端，電性連接至每個(gè)模塊的第二輸出端。所述轉(zhuǎn)換器電路還包括一個(gè)控制器，所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓來(lái)控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換器電路還包括功率因數(shù)校正電路，所述功率因數(shù)校正電路電性連接于所述多個(gè)電壓源與外部電源之間。此外，所述轉(zhuǎn)換器電路還可包括電磁干擾濾波器，所述電磁干擾濾波器電性連接與所述功率因數(shù)校正電路和所述外部電源之間。從本發(fā)明還提供另一種轉(zhuǎn)換器電路，包括多個(gè)模塊，每個(gè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、第二輸出端；除了最后一個(gè)模塊以外的其他任何一個(gè)模塊的第二輸入端都電性連接至與所述模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端；所述多個(gè)模塊的所有第一輸出端和所有第二輸出端電性并聯(lián)。所述轉(zhuǎn)換器電路還包括多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端、第二開(kāi)關(guān)終端；在不允許有電流從所述第一開(kāi)關(guān)終端和所述第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從所述第一終端和所述第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端和與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，從而，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)換器電路還包括多個(gè)電壓源，每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端；除了最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端；第一電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的第一個(gè)模塊的第一輸入端，所述最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)電壓源的第二電源終端和與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)。更進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)換器電路還包括控制器，所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓來(lái)控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)模塊包括諧振轉(zhuǎn)換器，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或者并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路包括開(kāi)關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路還包括電阻，所述電阻電性連接至所述開(kāi)關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)包括雙向瞬態(tài)電壓抑制器、壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或多個(gè)晶體管、或其組合。從本發(fā)明還提供一種調(diào)節(jié)具有多個(gè)模塊的轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓的方法，其中，每個(gè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述多個(gè)模塊的所有的第一輸入端和第二輸入端電性串聯(lián)連接，所述多個(gè)模塊的所有的第一輸出端和第二輸出端電性并聯(lián)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)模塊包括諧振轉(zhuǎn)換器，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或者并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:設(shè)置多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端、第二開(kāi)關(guān)終端；當(dāng)不允許有電流從第一終端和第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從第一終端和第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；其中每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端與緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；使得，當(dāng)一個(gè)模塊的輸入電壓在一個(gè)從第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)，而當(dāng)一個(gè)模塊的輸入電壓超出了預(yù)設(shè)范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)該模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。所述方法還可包括檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓的步驟。此外，所述方法還包括設(shè)置多個(gè)電壓源的步驟，其中每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端；除最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端，第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的第一個(gè)模塊的第一輸入端，最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)的電壓源的第二電源終端和緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的一種轉(zhuǎn)換器電路及方法，能夠有效地實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊的輸入電壓之間的平衡。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述提及的以及其他方面將會(huì)被清楚地闡述，且在不偏離本發(fā)明所公開(kāi)的新的技術(shù)構(gòu)思的精神和范圍條件下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠輕易地做出一些變化和改動(dòng)。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；圖2為圖1所示的轉(zhuǎn)換器電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的電路圖；圖3為圖2所示的轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓與輸出電壓的關(guān)系示意圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的電路圖；圖6為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的電路圖；圖7為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式的電路圖；圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；圖9為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；圖10為本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；圖1l(A)至(E)示出在本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器電路中所使用的不同類(lèi)型的開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖，通過(guò)展示幾個(gè)示例性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為充分的描述。本發(fā)明能夠通過(guò)多種形式實(shí)施，不應(yīng)該理解為僅限于下面所列舉的幾種實(shí)施例。提供這些實(shí)施例是為了使本發(fā)明公開(kāi)徹底和完整，充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的保護(hù)范圍。其中，相同的標(biāo)號(hào)表不相同的兀件。本申請(qǐng)文件所使用技術(shù)用語(yǔ)的目的僅在于描述特定的實(shí)施例，并非想要限定本發(fā)明。正如下面使用的，除非文中清楚指明，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)理解，本申請(qǐng)文件所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”和/或“有”，用于指定所述特征、部位、整體、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、部位、整體、步驟、操作、元件、組件、和/或其他一類(lèi)事物。除非特別限定，本申請(qǐng)文件所使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科技和自然術(shù)語(yǔ))，和本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的釋義相同。還應(yīng)理解，如通常使用的字典所定義的，解釋時(shí)應(yīng)當(dāng)與相關(guān)文獻(xiàn)和現(xiàn)有公開(kāi)技術(shù)中的釋義一致，不應(yīng)該解釋得隨意或過(guò)于正式，除非本申請(qǐng)文件有明確定義。本申請(qǐng)文件中所使用的“約”、“大約”或“大致”所修飾的數(shù)值的誤差范圍一般是容許在百分之二十以?xún)?nèi)，較佳地是于百分之十以?xún)?nèi)，而更佳地是于百分五之以?xún)?nèi)。此處給出的數(shù)值為近似值，即術(shù)語(yǔ)“約” “大約”或“大致”如果沒(méi)有明確說(shuō)明可對(duì)所修飾的數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)推斷。下面結(jié)合圖1-11對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。依據(jù)本發(fā)明的目的，正如如下將要體現(xiàn)和概述的，本發(fā)明從一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，涉及一種利用開(kāi)關(guān)電路來(lái)平衡輸入電壓的轉(zhuǎn)換器電路及方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換器電路為諧振轉(zhuǎn)換器。圖1示出了本申請(qǐng)要求優(yōu)先權(quán)的申請(qǐng)?zhí)枮?3/090，925和申請(qǐng)?zhí)枮?2/394,571的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)所公開(kāi)的一種諧振轉(zhuǎn)換器100的示意圖。所述轉(zhuǎn)換器100具有兩個(gè)并聯(lián)連接的、以交錯(cuò)模式運(yùn)作的諧振電路110。通常，在一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器當(dāng)中，是通過(guò)改變它的諧振頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的交流輸出。然而，對(duì)于這樣一個(gè)轉(zhuǎn)換器100，兩個(gè)并聯(lián)連接的諧振電路111和112以交錯(cuò)模式運(yùn)作，它們?cè)诖笾孪嗤拈_(kāi)關(guān)頻率下運(yùn)行，并且通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)兩個(gè)并聯(lián)連接的諧振電路111和112的輸入電壓來(lái)平衡輸出電流。因此，每個(gè)諧振電路111或112的運(yùn)行是完全同步的，進(jìn)而減少諧振電路111和諧振電路112的輸入電容Cinl和Cin2的電流雜波。圖2示出了諧振轉(zhuǎn)換器100的一種具體的實(shí)現(xiàn)方式。每個(gè)模塊(諧振轉(zhuǎn)換器)111或112具有串聯(lián)連接的全橋式結(jié)構(gòu)(Qll/2，Q21/2，Q31/2和Q41、2)的LLC諧振電路。通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入電容Cinl和Cin2的輸入電壓Vinl和Vin2,于運(yùn)行在大致相同的頻率的同時(shí)，LLC諧振電路111和112的輸出電流實(shí)現(xiàn)平衡。由于從外部電源輸入的輸入電壓Vin是固定的，輸入電壓Vinl和Vin2之中的任何一個(gè)的變化都會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)A的電壓的變化。在正常運(yùn)行過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)A是浮動(dòng)的，它的電壓隨著不同的負(fù)載條件而不同。因此，在正常運(yùn)行過(guò)程中，需要將兩個(gè)LLC諧振電路111和112的輸入電壓差被保持在理想的范圍內(nèi)，例如，小于20V。據(jù)此，一個(gè)相同的電路設(shè)計(jì)(結(jié)構(gòu))適用于每個(gè)模塊(諧振轉(zhuǎn)換器)，并簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)換器的整體設(shè)計(jì)。如圖3所示，兩個(gè)LLC諧振電路111和112之間的輸入電壓差(Vinl-Vin2)隨兩個(gè)LLC諧振電路111和112的輸出電流的變化而變化。在特定的輸出電流條件下，輸入電壓差非常大，可能達(dá)到30%。這會(huì)導(dǎo)致LLC諧振電路111和112的電子元件(例如開(kāi)關(guān))損壞，或需要使用更多的電子元件來(lái)承擔(dān)較高的額定電壓。根據(jù)本發(fā)明，適合將一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)電路用于這樣的轉(zhuǎn)換器或者轉(zhuǎn)換器電路，來(lái)平衡或調(diào)節(jié)交錯(cuò)的模塊或者諧振轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓?，F(xiàn)在參考圖4，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路400。轉(zhuǎn)換器電路400與圖1所示的轉(zhuǎn)換器電路100相似，包括兩個(gè)彼此交錯(cuò)連接的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和412。此外，轉(zhuǎn)換器電路400還包括兩個(gè)電壓源421和電壓源422以及一個(gè)開(kāi)關(guān)電路431。每個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412包括第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、第二輸出端。第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的第二輸入端與第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的第一輸入端電性連接，兩個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和412的第一輸出端電性連接到一起，兩個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和412的第二輸出端電性連接到一起。此外，每個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412包括一個(gè)輸入電容Cinl或Cin2,所述輸入電容被電性連接于諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412的第一輸入端和第二輸入端之間。輸入電容Cinl或Cin2的電壓Vinl或Vin2是相應(yīng)的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412的輸入電壓。每個(gè)電壓源421或422包括第一電源終端和第二電源終端。兩個(gè)電壓源彼此電性串聯(lián)，即，第一電壓源421的第二電源終端電性連接至第二電壓源422的第一電源終端。第一電壓源421的第一電源終端電性連接至第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的第一輸入端。第二電壓源422的第二電源終端電性連接至第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的第二輸入端。開(kāi)關(guān)電路431包括第一開(kāi)關(guān)終端，該第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的第二輸入端和第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的第一輸入端之間的輸入連接節(jié)點(diǎn)Al，開(kāi)關(guān)電路431還包括第二開(kāi)關(guān)終端，該第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至第一電壓源421的第二電源終端和第二電壓源422的第一電源終端的連接節(jié)點(diǎn)BI。在不允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)(即不允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端或第二開(kāi)關(guān)終端之一到第一開(kāi)關(guān)終端到第二開(kāi)關(guān)終端中的另一個(gè)通過(guò)時(shí))，開(kāi)關(guān)電路431的狀態(tài)為斷開(kāi)；在允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)(即允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端或第二開(kāi)關(guān)終端之一到第一開(kāi)關(guān)終端到第二開(kāi)關(guān)終端中的另一個(gè)通過(guò)時(shí))，開(kāi)關(guān)電路431的狀態(tài)為導(dǎo)通。在操作過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝恢C振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vinl或Vin2在從第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值的這樣一個(gè)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，則開(kāi)關(guān)電路431處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝恢C振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vinl或Vin2超出了所述的預(yù)設(shè)范圍，則開(kāi)關(guān)電路431處于導(dǎo)通狀態(tài)，即由于開(kāi)關(guān)電路431的導(dǎo)通，使得第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412電性連接至第一電壓源421和第二電壓源422。因此，第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的輸入電壓Vinl和第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vins分別隨著第一電壓源421的電壓Vl和第二電壓源422的電壓V2的變化而變化。由于第一電壓源421的輸入電壓Vl或第二電壓源422的輸入電壓V2能夠從外部進(jìn)行控制，因此，可以容易地將第一諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的輸入電壓Vinl和第二諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vin2調(diào)整到預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。輸入電壓的第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值以及預(yù)設(shè)范圍為諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412的設(shè)計(jì)參數(shù)，在諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412的不同設(shè)計(jì)中可以具有不同的數(shù)值。如圖4所示，開(kāi)關(guān)電路431包括開(kāi)關(guān)SI。開(kāi)關(guān)SI可以為任何一種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)，例如，如圖11所示，可以為雙向瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或多個(gè)晶體管，或者其任意組合。開(kāi)關(guān)電路431還可包括與開(kāi)關(guān)SI電性連接的阻抗Z1。圖5-7分別示出了圖4中所示的諧振轉(zhuǎn)換器電路400的三種具體的實(shí)施電路500、600、700。如圖5所示，在轉(zhuǎn)換器電路500中，每個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412均包括一串聯(lián)連接的、具有相同結(jié)構(gòu)的LLCs。在這一示例性實(shí)施例中，LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412包括一個(gè)由四個(gè)電性串聯(lián)至LLC諧振電路的開(kāi)關(guān)Q11/Q12和Q21/Q22和Q31/Q32以及Q41/Q42組成的全橋電路，還包括一個(gè)半橋電路，所述半橋電路包括兩個(gè)二極管D11/D21和D12/D22，所述二極管通過(guò)變壓器Tl或T2與全橋電路電耦合。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，其他類(lèi)型的LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路，如并聯(lián)連接的LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路，也能夠應(yīng)用于本發(fā)明，更進(jìn)一步的，其他方式配置的LLC諧振電路也能被應(yīng)用于本發(fā)明。在圖5所示的示例性的實(shí)施例中，每個(gè)電壓源包括一個(gè)極性電容Cpl或Cp2。更進(jìn)一步的，采用單相或三相功率因數(shù)校正電路(PFC)，來(lái)與電壓源和外部電源(圖中由R，S，T示出)進(jìn)行電耦合。諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411或412通過(guò)總線BUS+和總線BUS-連接到電壓源，其中，總線BUS+和總線BUS-的電壓差能夠通過(guò)電壓源被維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。如上所述，即使BUS+和BUS-的電壓在運(yùn)行過(guò)程中保持穩(wěn)定，LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的輸入電壓Vinl和LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vin2仍然會(huì)在某些情況下不平衡。為了平衡LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的輸入電壓Vinl和LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vin2,開(kāi)關(guān)電路431連接在LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和412 (節(jié)點(diǎn)Al處)與電壓源(節(jié)點(diǎn)BI處)之間。當(dāng)LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411的輸入電壓Vinl和LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊412的輸入電壓Vin2超出了預(yù)設(shè)范圍，開(kāi)關(guān)431被激活以處于導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)而會(huì)有電流在LLC諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊411和412與電壓源之間流過(guò)。由于節(jié)點(diǎn)BI處的電勢(shì)是由PFC電路決定的，所以電壓Vl和電壓V2可以非常穩(wěn)定，并且適于分別調(diào)節(jié)輸入電壓Vinl和Vin2。圖6示出的諧振轉(zhuǎn)換器電路600與圖5所示的轉(zhuǎn)換器電路500在本質(zhì)上是相同的，其中，PFC電路為三相Vienna PFC電路。如圖7所示，諧振轉(zhuǎn)換器電路700除了諧振轉(zhuǎn)換器電路600的配置以外，還包括電性連接在三相Vienna PFC電路和外部電源(圖中由R，S，T示出)之間的電磁干擾濾波器(EMI)。參考圖8，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路800的示意圖。轉(zhuǎn)換器電路800是圖4所示的諧振電路的擴(kuò)展。轉(zhuǎn)換器電路800包括n個(gè)并聯(lián)的、在交錯(cuò)模式下運(yùn)作的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊，n個(gè)電壓源，VI，V2，...，VnjP n個(gè)輸入電容Cl，C2,...,Cn，以及(n-1)個(gè)開(kāi)關(guān)電路830，還有用于提供輸出電壓的輸出電容Cf，其中，n是一個(gè)大于2的自然數(shù)。每個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊均包括一個(gè)第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、第二輸出端。除了第n個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊以外的其他的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第二輸入端均電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第一輸入端，多個(gè)模塊的所有的第一輸出端和第二輸出端電性并聯(lián)連接。每個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊可以是一個(gè)LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或LLC并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。每個(gè)電容Cl, C2,..., Cn分別電性連接在對(duì)應(yīng)模塊的第一輸入端和第二輸入端之間。每個(gè)電壓源Vl，V2，...Vn分別包括第一電源終端和第二電源終端。這n個(gè)電壓源彼此電性串聯(lián)連接，也就是說(shuō)，除了第n個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)第二電源終端均電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端。第一個(gè)電壓源Vl的第一電源終端電性連接至第一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第一輸入端。第n個(gè)電壓源Vn的第二電源終端電性連接至第n個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第二輸入端。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830包括一個(gè)第一開(kāi)關(guān)終端和一個(gè)第二開(kāi)關(guān)終端。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第二輸入端與緊鄰的下一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)(Al，A2，An-1)，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)的電壓源的第二電源終端與緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)(BI，B2，, Bn-1)。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830，在不允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間流過(guò)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路830為斷開(kāi)狀態(tài)，在允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間流過(guò)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路830為導(dǎo)通狀態(tài)。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)對(duì)應(yīng)的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊或者與它緊鄰的下一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的輸入電壓在第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊或與其緊鄰的下一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的輸入電壓超出了所述的預(yù)設(shè)范圍，則開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，以便，通過(guò)對(duì)應(yīng)的電壓源或者與其緊鄰的下一個(gè)電壓源，將對(duì)應(yīng)的諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊或者與其緊鄰的下一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器電路模塊的輸入電壓調(diào)節(jié)到所述的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830包括一個(gè)開(kāi)關(guān)(SI，S2，...，或Sn-1)。所述開(kāi)關(guān)可以為任何一種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)，如雙向TVS管，壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或者多個(gè)晶體管，或其任意組合。每個(gè)開(kāi)關(guān)電路830還進(jìn)一步包括與所述開(kāi)關(guān)電性連接的阻抗(Zl，Z2，...，或Zn-1)。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器電路900。轉(zhuǎn)換器電路900大體上與圖8所示的轉(zhuǎn)換器電路800相同。但是轉(zhuǎn)換器電路900包括n個(gè)模塊，代替了 n個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器。每個(gè)模塊可以包括一個(gè)諧振轉(zhuǎn)換器或其他電路。相似地，每個(gè)模塊的輸入電壓能夠被對(duì)應(yīng)的電壓源通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖10所示，轉(zhuǎn)換器電路1000還包括一個(gè)控制器1050，適用于檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓以操作對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路。例如，基于所檢測(cè)的n個(gè)模塊的輸入電壓，控制器1050可能生成多個(gè)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Sl_driver, S2_driver,..., Sn_l_driver。每個(gè)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Sl_driver, S2_driver,..., Sn_l_driver,被應(yīng)用于對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路，以使開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)或是導(dǎo)通狀態(tài)。圖11列出了幾種能夠應(yīng)用于本發(fā)明的開(kāi)關(guān)。其中，圖1l(A)為一雙向TVS管，當(dāng)TVS管承擔(dān)的電壓小于額定電壓時(shí)，會(huì)具有非常大的電阻，此時(shí)對(duì)應(yīng)于TVS管的斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)TVS管承擔(dān)的電壓大于額定電壓時(shí)，TVS管會(huì)出現(xiàn)雪崩擊穿電壓導(dǎo)致的壓降，此時(shí)對(duì)應(yīng)于TVS管的導(dǎo)通狀態(tài)。圖1l(B)為一壓敏電阻。當(dāng)該壓敏電阻的兩端承受的電壓小于它的額定電壓時(shí)，該壓敏電阻呈現(xiàn)非常大的電阻，此時(shí)對(duì)應(yīng)于壓敏電阻的斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻兩端的電壓大于它的額定電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生額定壓降，此時(shí)對(duì)應(yīng)于壓敏電阻的導(dǎo)通狀態(tài)。圖11是一氣體管。氣體管在兩端承受的電壓小于額定電壓值時(shí)為開(kāi)路，此時(shí)對(duì)應(yīng)于氣體管的斷開(kāi)狀態(tài)。氣體管被導(dǎo)通后呈現(xiàn)短路，當(dāng)氣體管兩端承受的電壓值大于其額定電壓時(shí)，氣體管出現(xiàn)大幅壓降乃至零電壓，此時(shí)對(duì)應(yīng)于氣體管的導(dǎo)通狀態(tài)。圖1l(D)為兩個(gè)MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管)，圖1l(E)為一個(gè)串聯(lián)連接的全橋MOSFET，圖11⑶和圖1l(E)所示的兩個(gè)電路，基于加在其上的電壓，都可以被控制，而使其處于斷開(kāi)或?qū)顟B(tài)。很顯然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠意識(shí)到，也可以采用其他類(lèi)型的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)施本發(fā)明。從一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，本發(fā)明還涉及到一種對(duì)具有多個(gè)模塊的轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，其中，每個(gè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端，所述多個(gè)模塊的所有的第一輸入端和第二輸入端電性串聯(lián)連接，所述多個(gè)模塊的所有的第一輸出端和第二輸出端電性并聯(lián)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:設(shè)置多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端、第二開(kāi)關(guān)終端，當(dāng)不允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，為斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)允許有電流從第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，為導(dǎo)通狀態(tài)，其中每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端與緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；并且根據(jù)每個(gè)模塊的輸入電壓，控制每個(gè)開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)或?qū)顟B(tài)，使得，當(dāng)一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)，而當(dāng)該模塊的輸入電壓超出了所述的預(yù)設(shè)范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)該模塊的輸入電壓使其在所述的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。所述方法還可進(jìn)一步包括檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓的步驟。此外，所述方法還可以包括設(shè)置多個(gè)電壓源的步驟，其中每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端，除最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端，第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的第一個(gè)模塊的第一輸入端，最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)的電壓源的第二電源終端與緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)。總之，除其他方面之外，本發(fā)明詳述了包括多個(gè)模塊以及多個(gè)開(kāi)關(guān)電路的轉(zhuǎn)換器電路，每個(gè)模塊包括多個(gè)彼此電性串聯(lián)連接的輸入端和多個(gè)彼此電性并聯(lián)連接的輸出端，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路電性連接至對(duì)應(yīng)的模塊與緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)，并且當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或者與緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍時(shí)，開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，以便將對(duì)應(yīng)模塊或與其緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓調(diào)節(jié)在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。上述描述對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例進(jìn)行了介紹，目的僅在于解釋和闡述本發(fā)明，并非詳盡無(wú)遺，且不能將本發(fā)明限制在所公開(kāi)的具體形式內(nèi)，鑒于上述技術(shù)方案的啟示，許多修改或變化都是可能的。選擇上述幾個(gè)實(shí)施例并對(duì)其進(jìn)行描述，意在解釋本發(fā)明的操作原則以及實(shí)際應(yīng)用，來(lái)促進(jìn)本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)用本發(fā)明和各種實(shí)施例，并且根據(jù)特定的用途來(lái)進(jìn)行各種修改。在不偏離本發(fā)明所涉及的精神和范圍前提下，替代的實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯然的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍為權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，而不是說(shuō)明書(shū)中的描述和幾個(gè)示例性的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，包括: (a)多個(gè)模塊,每個(gè)模塊包括具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端；其中，除了最后一個(gè)模塊的其他任何一個(gè)模塊的第二輸入端電性連接至與所述模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端；所述模塊的所有的第一輸出端和所有的第二輸出端電性并聯(lián)連接； (b)多個(gè)電壓源，每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端；其中，除了最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端；第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊中的第一個(gè)模塊的第一輸入端；所述最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊中的最后一個(gè)模塊的第二輸入端；和 (C)多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端和第二開(kāi)關(guān)終端；在不允許有電流從所述第一開(kāi)關(guān)終端和所述第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從所述第一終端和所述第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端和與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)電壓源的第二電源終端和與所述對(duì)應(yīng)電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電壓終端之間的連接節(jié)點(diǎn)； 使得，當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)；從而，通過(guò)對(duì)應(yīng)電壓源或與所述對(duì)應(yīng)電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括: (a)多個(gè)輸入電容， 每個(gè)輸入電容具有第一電容終端和第二電容終端；其中，每個(gè)電容的第一電容終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第一輸入端，每個(gè)電容的第二電容終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端；和 (b)輸出電容，所述輸出電容具有電性連接至每個(gè)模塊的第一輸出端的第一終端，和電性連接至每個(gè)模塊的第二輸出端的第二終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括控制器，所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓來(lái)控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路包括開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路還包括電性連接至所述開(kāi)關(guān)的電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)包括雙向瞬態(tài)電壓抑制器、壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或多個(gè)晶體管，或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，每個(gè)模塊包括諧振轉(zhuǎn)換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或者并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述多個(gè)模塊運(yùn)行在大致相同的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，每個(gè)所述電壓源包括極性電容。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括功率因數(shù)校正電路，所述功率因數(shù)校正電路電性連接于所述多個(gè)電壓源與外部電源之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括電磁干擾濾波器，所述電磁干擾濾波器電性連接與所述功率因數(shù)校正電路和所述外部電源之間。
13.一種轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，包括: (a)多個(gè)模塊,每個(gè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端；其中，除了最后一個(gè)模塊以外的其他任何一個(gè)模塊的第二輸入端都電性連接至與所述模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端；所述模塊的所有第一輸出端和所有第二輸出端電性并聯(lián)；和 (b)多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端、第二開(kāi)關(guān)終端；在不允許有電流從所述第一開(kāi)關(guān)終端和所述第二開(kāi)關(guān)終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從所述第一終端和所述第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端和與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)； 使得，當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)；從而，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括多個(gè)電壓源，每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端；其中，除了最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端；第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊中的第一個(gè)模塊的第一輸入端；所述最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端；并且，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)電壓源的第二電源終端和與所述電壓源緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，還包括控制器，所述控制器用于通過(guò)檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓來(lái)控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路包括開(kāi)關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述每個(gè)開(kāi)關(guān)電路還包括電性連接至所述開(kāi)關(guān)的電阻。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)包括雙向瞬態(tài)電壓抑制器、壓敏電阻、氣體管、繼電器、一個(gè)或多個(gè)晶體管、或其組合。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，每個(gè)模塊包括諧振轉(zhuǎn)換器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或者并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。
21.一種調(diào)節(jié)具有多個(gè)模 塊的轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓的方法，其中，每個(gè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端,所述多個(gè)模塊的所有的第一輸入端和第二輸入端電性串聯(lián)連接，所述多個(gè)模塊的所有的第一輸出端和第二輸出端電性并聯(lián)連接；所述方法包括以下步驟: (a)設(shè)置多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路具有第一開(kāi)關(guān)終端、第二開(kāi)關(guān)終端；當(dāng)不允許有電流從第一終端和第二終端之間通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)允許有電流從第一終端和第二終端之間個(gè)通過(guò)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)；其中每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第一開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)模塊的第二輸入端與緊鄰的下一個(gè)模塊的第一輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)；和 (b)根據(jù)每個(gè)模塊的輸入電壓控制每個(gè)開(kāi)關(guān)電路處于斷開(kāi)或?qū)顟B(tài)，使得，當(dāng)一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到一個(gè)大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)，而當(dāng)該模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍時(shí)，對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)該模塊的輸入電壓使其在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括檢測(cè)每個(gè)模塊的輸入電壓的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括設(shè)置多個(gè)電壓源的步驟，其中每個(gè)電壓源具有第一電源終端和第二電源終端；除最后一個(gè)電壓源以外的其他任何一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至與其緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端；第一個(gè)電壓源的第一電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的第一個(gè)模塊的第一輸入端；最后一個(gè)電壓源的第二電源終端電性連接至所述多個(gè)模塊的最后一個(gè)模塊的第二輸入端；每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的第二開(kāi)關(guān)終端電性連接至對(duì)應(yīng)的電壓源的第二電源終端端和緊鄰的下一個(gè)電壓源的第一電源終端之間的連接節(jié)點(diǎn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述方法，其特征在于，每個(gè)模塊包括諧振轉(zhuǎn)換器。`
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述諧振轉(zhuǎn)換器包括LLC串聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器或者并聯(lián)諧振DC/DC轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有輸入電壓平衡電路的轉(zhuǎn)換器電路，包括多個(gè)輸入端彼此電性串聯(lián)連接、輸出端彼此電性并聯(lián)連接的模塊；還包括多個(gè)開(kāi)關(guān)電路，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路的電性連接至對(duì)應(yīng)模塊與緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入端之間的連接節(jié)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓使其在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓在從第一預(yù)設(shè)值到大于第一預(yù)設(shè)值的第二預(yù)設(shè)值之間的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)對(duì)應(yīng)模塊或與所述對(duì)應(yīng)模塊緊鄰的下一個(gè)模塊的輸入電壓超出了所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行在導(dǎo)通狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02M3/335GK103166467SQ20111040938
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
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