[发明专利]用于在软开关范围中操作功率转换器的方法

权利要求书

1.用于将第一DC电压转换为第二DC电压的方法，该方法包括：

-使用包括第一数目的开关的第一桥接电路将该第一DC电压转换为第一AC电压；

-将该第一AC电压变换为第二AC电压；

-使用包括第二数目的开关的第二桥接电路将该第二AC电压转换为第二DC电压；

其中该方法进一步包括：

-控制第一和第二AC电压的相位之间的相移；以及

-控制第一和第二AC电压中的至少一个的占空比，使得所述第一和第二桥接电路的开关是软开关的。

2.根据权利要求1的方法，其中变换步骤进一步包括，将第一AC电压变换为第三AC电压，并且该方法包括：

-使用包括第三数目的开关的第三桥接电路将该第三AC电压转换为第三DC电压；

-控制第一和第三AC电压的相位之间的相移；以及

-控制第一、第二和第三AC电压中的至少一个的占空比，使得所述第一、第二和第三桥接电路的开关是软开关的。

3.根据权利要求1或2的方法，其中控制至少一个AC电压的占空比包括：控制所述占空比，使得所述至少一个AC电压的半周期电压-时间积分等于至少一个另外的AC电压的半周期电压-时间积分。

4.用于在软开关范围中操作DC/DC功率转换器的方法，用于在多个设备之间交换功率，该多个设备至少包括电源和负载，

该功率转换器包括变压器，该变压器具有至少两个绕组，并且该功率转换器进一步包括至少两个桥接电路和至少两个端口，每个端口可连接到其中一个所述设备，并且每个端口通过各个桥接电路耦合到所述变压器的各个绕组，每个桥接电路包括多个可控开关；该方法包括：

-在每个桥接电路处生成AC电压，所述AC电压被施加到所述变压器的各个绕组；

-控制每个绕组上的每个AC电压的相位之间的相移，以便控制耦合到所述端口的所述设备之间的功率传输；以及

-控制绕组上的至少一个AC电压的占空比，以使绕组上的所述AC电压适应耦合到所述绕组的端口上的所需电压，并且使绕组上的所述AC电压适应至少一个另外的绕组上的AC电压。

5.根据权利要求4的方法，其中该至少一个AC电压是矩形脉冲波电压。

6.根据权利要求4或5的方法，其中控制绕组上的电压的占空比包括：控制所述占空比，使得所述绕组上的所述电压的半周期电压-时间积分等于所述至少一个另外的绕组上的电压的半周期电压-时间积分。

7.根据权利要求5的方法，其中电源具有相对较慢的瞬态响应，并且该多个设备进一步包括作为能量缓冲器的电容器，该方法包括：

-控制耦合到电容器的绕组上的电压的缓冲器占空比，以便使绕组上的所述电压适应电容器的电压。

8.根据权利要求7的方法，其中该方法包括：

确定

-耦合到负载的绕组上的电压的相位和耦合到电源的绕组上的电压的相位之间的负载相移；以及

-耦合到电容器的绕组上的电压的相位和耦合到电源的绕组上的电压的相位之间的缓冲器相移；

从而使得从该电源汲取的功率基本上是恒定的；

-确定耦合到电容器的绕组上的电压的缓冲器占空比，使得所述绕组上的所述矩形脉冲波电压的半周期电压-时间积分等于另一绕组上的电压的半周期电压-时间积分；

-根据所确定的负载相移、缓冲器相移和缓冲器占空比，控制每个桥接电路的开关。

9.根据权利要求8的方法，该方法包括

-确定耦合到电源的绕组上的电压的源占空比，使得所述绕组上的所述电压的至少一部分的半周期电压-时间积分等于耦合到负载的绕组上的电压的至少一部分的半周期电压-时间积分；以及

-根据所确定的负载相移、缓冲器相移、缓冲器占空比和源占空比，控制每个桥接电路的开关。

10.根据权利要求8的方法，其中确定负载相移的步骤包括：

-确定负载电压和预先定义的所需负载电压之间的负载电压差；以及

-响应于所述负载电压差确定所述负载相移。

11.根据权利要求8的方法，其中确定缓冲器相移的步骤包括：

-确定从电源汲取的功率和预先定义的所需源功率之间的功率差；以及

-响应于所述功率差确定所述缓冲器相移。