[发明专利]多相串联电容直流-直流转换器、控制方法

权利要求书

1.一种多相串联电容直流-直流转换器，其特征在于，包括：

功率级电路，用于将输入直流电压转换为负载所需的稳定直流电压，其中，所述功率级电路至少包括两相电感，各相电感电流之间存在预设间隔的相位差，用于依次交替的对负载进行充电，各相邻的两相电感之间均设有双向开关，当所述双向开关导通时，对应的两相电感同时对所述负载进行充电；

负载瞬态响应电路，用于当发生负载瞬态正向跳变时，控制至少一个所述双向开关导通，使至少两相电感同时对所述负载充电，以快速响应所述负载的瞬态变化。

2.根据权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述负载瞬态响应电路包括：

误差放大器，用于计算所述功率级电路的输出电压与参考电压之间的误差，得到误差信号；

瞬态检测电路，用于根据所述误差信号判断所述负载是否发生瞬态正向跳变；

瞬态增强逻辑电路，用于当检测负载发生瞬态正向跳变时，产生控制所述双向开关导通的控制信号；

驱动电路，用于根据所述控制信号控制至少一个所述双向开关导通。

3.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，当发生负载瞬态正向跳变，至少一个所述双向开关导通后，与导通的所述双向开关连接的两相所述电感并联。

4.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，所述负载瞬态响应电路还包括：

导通时间产生电路，用于根据所述误差信号产生各相电感所在电路的功率管的控制信号，各所述控制信号分别用于控制各相电感所在电路导通，以使各相所述电感依次交替的对所述负载充电；

驱动电路还用于，当未发生负载瞬态正向跳变时，根据各相所述控制信号，控制设于各相所述电感所在电路上的功率开关的导通和断开，使各相所述电感依次交替的对所述负载进行充电。

5.根据权利要求2所述的转换器，其特征在于，所述功率级电路其中至少一相电感所在子电路包括：

功率开关AH、功率开关AL和一个滤波电感L_b，依次连接；

与所述电感相邻的另外至少一相电感所在子电路包括：

功率开关BH、电容C_F、功率开关BL和一个滤波电感L_a，依次连接；

其中，所述功率开关AH和电容C_F的输入端均与功率开关BH连接，所述功率开关BH、AH分别用于控制对应的所述子电路的电压输入；所述滤波电感L_b和滤波电感L_a的输出端均与所述功率级电路的输出端口连接；所述滤波电感L_b和滤波电感L_a的输入端口之间设有所述双向开关；所述功率级电路的输出端口还设有一接地的滤波电容C。

6.根据权利要求5所述的转换器，其特征在于，当发生负载瞬态正向跳变后，所述驱动电路还用于，将与导通的至少一个所述双向开关相连的两相子电路上的所述功率开关BL、所述功率开关AH、所述功率开关AL关闭，并驱动所述功率开关BH产生响应负载瞬态正向跳变的电压输入脉冲。

7.多相串联电容直流-直流转换器控制方法，应用于如权利要求1-6任意一项所述的多相串联电容直流-直流转换器，其特征在于，包括：

当检测负载发生瞬态正向跳变时，控制功率级电路中至少两相相邻的电感之间的双向开关导通，使所述至少两相相邻的电感同时对所述负载进行充电，以快速响应所述负载的瞬态变化。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述负载正常工作时，控制所述双向开关断开，以及，控制各相所述电感依次交替的对负载进行充电。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当检测负载发生瞬态正向跳变时，还包括：

将所述功率级电路中与导通的至少一个所述双向开关相连的两相子电路上的功率开关BL、功率开关AH、功率开关AL关闭，并驱动功率开关BH产生响应负载瞬态正向跳变的电压输入脉冲。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述当检测负载发生瞬态正向跳变时，控制功率级电路中至少两相相邻的电感之间的双向开关导通包括：

计算所述功率级电路的输出电压与参考电压之间的误差，得到误差信号；

根据所述误差信号判断所述负载是否发生瞬态正向跳变；

当检测负载发生瞬态正向跳变时，产生控制所述双向开关导通的控制信号；

根据所述控制信号控制至少一个所述双向开关导通。