[发明专利]直流电力转换器

权利要求书

1.一种电力转换器(2)，配置为连接初级端口与次级端口，所述初级端口包括DC电源或AC电源，所述次级端口包括DC负载或AC负载，包括：

变压器或自耦变压器，以及可选的电容、电感或电阻的无源网络，与所述电力转换器的多个节点相连；

在所述多个节点的两个节点(31a；31b)之间的第一电源开关(31)，所述第一电源开关(31)具有两个电源端子和至少第一控制端子(101)；以及

在所述多个节点的其他不同的两个节点(32a；32b)之间的至少第二电源开关(32)，所述至少第二电源开关(32)具有两个电源端子，和至少第二控制端子(102)；

其中，所述第一电源开关(31)和所述至少第二电源开关(32)配置为通过所述变压器或自耦变压器将所述初级端口电源连接到所述次级端口负载；并且

其中，所述第一和第二电源开关(31；32)的所述至少第一和第二控制端子(101；102)是不同的端子或单一端子(100)；

其特征在于：

所述第一和所述至少第二电源开关(31；32)配置为在提供导通状态的逻辑控制信号(100a)的作用下同时操作，其中所有所述电源开关(31；32)同时处于开启状态或关闭状态，将所述变压器或自耦变压器与所述初级端口和所述次级端口同时连接或断开，并形成直流电力转换器DPX；

其中，在给定的时间段内，同时激活所述电源开关(31；32)，所有所述电源开关(31；32)的开启状态时间在所有所述电源开关(31；32)中提供了甚至高于50％的导通占空比，从而对于给定的平均转换器输出电流来说，流经所述电源开关(31；32)的电流的RMS值减少。

2.根据权利要求1所述的电力转换器(2)，其中，所述第一和至少第二电源开关(31；32)集成在三个电源端子(11；12；13)的单一结构中，其中所述第一和至少第二电源开关(31；32)在公共节点中连接在一起，提供三电源端子电源开关器件(1)，并且所述三电源端子电源开关器件(1)的单一控制端子(100)替代了所述第一和至少第二电源开关(31；32)的所述控制端子(101；102)，其中，所述逻辑控制信号(100a)应用于所述器件(1)的所述单一控制端子(100)。

3.根据权利要求1所述的电力转换器(2)，还包括控制装置，所述控制装置配置为提供额外的时序控制，可以在所述开启和关闭状态之间的所述电源开关转换期间，提前或延迟应用于每个所述电源开关(31；32)的所述逻辑控制信号(100a)，以减少开关损耗。

4.根据权利要求1所述的电力转换器(2)，其中，所述至少两个第一和第二电源开关(31；32)都是用晶体管实现的受控开关，或者包括至少一个用晶体管实现的受控开关和至少一个用二极管实现的非受控开关。

5.根据权利要求1所述的电力转换器(2)，其中，所述电源开关(31；32)的所述开启状态时间足够长，以通过所述变压器或自耦变压器的次级绕组提供电流，达到稳定状态，由此，所述转换器的增益不取决于该开启状态时间的具体持续时间。

6.根据权利要求1或2所述的电力转换器(2)，其中，所述电力转换器(2)使用半导体技术实现，所述半导体技术从Si、GaN、SiC或其他半导体中选择，包括以下一种或多种部件：结或异质结、异质结构、压电结构、金属氧化物半导体场效应晶体管，绝缘栅双极晶体管、双极结型晶体管、门极可关断晶闸管或其组合。

7.根据权利要求1所述的电力转换器(2)，其中，所述第一或至少第二电源开关(31；32)插入所述变压器或自耦变压器的绕组中或其部分中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电力转换器(2)，包括控制装置，所述控制装置适于通过调整所述逻辑控制信号(100a)来配置所有所述电源开关的所述关闭时间，使得所述至少两个电源开关(31；32)中至少一个电源开关(31)的自身电压一旦接近或等于零，所述电源开关(31)开启。