[发明专利]一种三电平降压电路及其控制方法

权利要求书

1.一种三电平降压电路，其特征在于，包括：直流电源DC、能量转换器、输入母线滤波电容C1、输入母线滤波电容C2、功率开关管Q1、功率开关管Q2、功率开关管Q1的结电容C3、功率开关管Q2的结电容C4、电容C5、功率二极管D1、功率二极管D2、功率二极管D3、电容C6以及滤波电感L1；所述能量转换器并接在直流电源DC两端，所述直流电源DC的正极与输入母线滤波电容C1的一端、功率开关管Q1的集电极连接，直流电源DC的负极与输入母线滤波电容C2的一端、功率二极管D2的正极、电容C6的一端连接，输入母线滤波电容C1的另一端与能量转换器、输入母线滤波电容C2的另一端、功率二极管D3的正极连接，功率二极管D3的负极与功率开关管Q1的发射极、电容C5的一端、功率开关管Q2的集电极连接，结电容C3并接在功率开关管Q1的集电极与发射极之间，结电容C4并接在功率开关管Q2的集电极与发射极之间，电容C5的另一端与功率二极管D1的正极、功率二极管D2的负极连接，电容C6的另一端与滤波电感L1的一端连接，滤波电感L1的另一端与功率二极管D1的负极、功率开关管Q2的发射极连接。

2.一种三电平降压电路控制方法，其特征在于，该方法包括：功率开关管Q1、功率开关管Q2的驱动时序为：每个周期内，初始状态，功率开关管Q1和功率开关管Q2的门极驱动电压均为低电平；t1时间段内，功率开关管Q1的门极驱动电压为高电平、功率开关管Q2的门极驱动电压为低电平；之后，功率开关管Q1和功率开关管Q2的门极驱动电压均为高电平；t2时间段内，功率开关管Q1的门极驱动电压为高电平、功率开关管Q2的门极驱动电压为低电平；功率开关管Q1和功率开关管Q2的门极驱动电压在初始状态都为低电平，进入t1时间段，当数字信号处理器(DSP)给功率开关管Q2的门极一个高电平信号时，功率开关管Q2开通，此时的电流回路为：输入母线滤波电容C2-功率二极管D3-功率开关管Q2-滤波电感L1-电容C6；t1时间后，DSP给功率开关管Q1的门极一个高电平信号，功率开关管Q1开通，此时的电流回路为：输入母线滤波电容C2-输入母线滤波电容C1-功率开关管Q1-功率开关管Q2-滤波电感L1-电容C6，功率开关管Q1与功率开关管Q2导通一段时间，这段时间内，滤波电感L1储能，然后功率开关管Q1关断，此时的电流回路是：输入母线滤波电容C2-功率二极管D3-功率开关管Q2-滤波电感L1-电容C6，进入t2时间段，DSP给功率开关管Q2的门极一个低电平信号，功率开关管Q2关断，此时的电流回路：滤波电感L1-电容C6-功率二极管D2-功率二极管D1；由于功率开关管Q1和功率开关管Q2驱动在开通和关断的期间都有死区时间，在每个周期的t1+t2时间段，输入母线滤波电容C2比输入母线滤波电容C1释放能量多，能量转换器将总输入母线的能量经过转换给输入母线滤波电容C2补充多释放的能量，确保输入母线滤波电容C1和输入母线滤波电容C2上的电压均衡。