[发明专利]用于AC-DC应用的摆动控制开关电容器

权利要求书

1.一种电力转换器设备，包括：

调节器；

开关电容器转换器；

摆动控制电路；以及

控制器；

其中，所述调节器用于接收第一电压，并且所述开关电容器转换器用于提供第二电压，

所述调节器和所述开关电容器转换器彼此连接，

所述控制器用于控制所述调节器和所述开关电容器转换器的操作，

所述摆动控制电路用于控制所述开关电容器转换器在其操作期间的端子的压摆速率，

所述开关电容器转换器包括多个电容器以及第一开关组和第二开关组，

使所述第一开关组中的开关闭合并且使所述第二开关组中的开关断开使得所述电容器被布置为第一状态，

使所述第二开关组中的开关闭合并且使所述第一开关组中的开关断开使得所述电容器被布置为第二状态，以及

在操作中，所述控制器用于使所述开关电容器转换器以特定频率在所述第一状态和所述第二状态之间转变，从而在所述开关电容器转换器的电容器和端子之间转移电荷。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括旁路开关，其中，所述开关电容器转换器包括第一级和第二级，所述旁路开关被配置用于在操作期间将所述第一级和所述第二级切换到所述开关电容器转换器中或者从所述开关电容器转换器中切换出，从而实现不同的电压转换比。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述开关电容器转换器包括：

多个级，所述多个级能够在所述开关电容器转换器的操作期间被切换到所述开关电容器转换器中或者从所述开关电容器转换器中切换出，从而实现不同的电压转换比；以及

旁路开关，其用于将所述多个级切换到所述开关电容器转换器中或者从所述开关电容器转换器中切换出。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述开关电容器转换器包括第一级、第二级和第三级，所述旁路开关被配置用于在操作期间将所述第一级、所述第二级和所述第三级切换到所述开关电容器转换器中或者从所述开关电容器转换器中切换出，从而实现不同的电压转换比。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述开关电容器转换器是单级开关电容器转换器，所述单级开关电容器转换器具有用于在开关状态之间转变以使该开关电容器转换器以不同的电压转换比进行操作的开关。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器包括初级侧区段和次级侧区段，所述初级侧区段用于控制用于选择性地使电流通过变压器的初级绕组的开关，所述次级侧区段用于控制所述开关电容器转换器，以及所述控制器的所述初级侧区段和所述次级侧区段彼此隔离。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述开关电容器转换器包括第一级和第二级，以及所述第一级和所述第二级各自是分压器。

8.根据权利要求2所述的设备，其中，所述旁路开关包括第一旁路开关和第二旁路开关，所述第二旁路开关被配置为在所述第一旁路开关闭合的情况下阻止反向电流的流动。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二旁路开关包括背对背连接的一对晶体管。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述第二旁路开关包括具有自适应开关的晶体管。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摆动控制电路包括用于控制所述摆动控制电路所连接的开关的压摆速率的电荷存储库。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摆动控制电路包括要用于控制压摆速率的恒定电流源和电容器。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述摆动控制电路包括电容器、以及电阻器，其中在控制压摆速率的情况下经由所述电阻器使所述电容器放电。