[发明专利]一种三电平Buck电路及其控制方法

权利要求书

1.一种三电平Buck电路，其特征在于，包括：输入电容、输出电容和至少一个桥臂，所述桥臂包括：充电单元、悬浮电容、两个内管、两个外管和电感；其中：

所述输入电容的两端分别作为所述三电平Buck电路的高压侧正负极；

所述输出电容的两端分别作为所述三电平Buck电路的低压侧正负极；

所述桥臂内，所述悬浮电容与两个内管的串联支路并联连接，两个内管之间的连接点与所述电感的一端相连，所述电感的另一端与所述低压侧正负极中的一极相连，一个外管用于分别连接所述低压侧正负极中的另一极以及所述高压侧正负极中相同极性的一极，另外一个外管用于连接所述高压侧正负极中的另一极，并与所述充电单元并联连接。

2.根据权利要求1所述的三电平Buck电路，其特征在于，所述充电单元，包括：串联连接的平衡电容和充电二极管；

若所述平衡电容的一端与所述充电二极管的阳极相连，则所述平衡电容的另一端作为所述充电单元的输入端，所述充电二极管的阴极作为所述充电单元的输出端；

若所述平衡电容的一端与所述充电二极管的阴极相连，则所述平衡电容的另一端作为所述充电单元的输出端，所述充电二极管的阳极作为所述充电单元的输入端。

3.根据权利要求2所述的三电平Buck电路，其特征在于，还包括：放电单元，用于在所述三电平Buck电路下电后为所述平衡电容放电。

4.根据权利要求3所述的三电平Buck电路，其特征在于，所述放电单元包括：放电二极管；

若所述三电平Buck电路的低压侧负极与所述三电平Buck电路的高压侧负极相连，则所述放电二极管的阳极与所述低压侧负极和所述高压侧负极相连，所述放电二极管的阴极与所述平衡电容充电后的负极相连；

若所述三电平Buck电路的低压侧正极与所述三电平Buck电路的高压侧正极相连，则所述放电二极管的阴极与所述低压侧正极和所述高压侧正极相连，所述放电二极管的阳极与所述平衡电容充电后的正极相连。

5.根据权利要求1所述的三电平Buck电路，其特征在于，当所述三电平Buck电路接入的输入电压源为稳定型输入电压源时，在所述稳定型输入电压源与所述输入电容之间，还包括：限流单元；

所述限流单元，用于在所述三电平Buck电路接入输入电压源时，限制与充电单元无连接关系的外管的并联寄生电容的充电电流。

6.根据权利要求5所述的三电平Buck电路，其特征在于，所述限流单元包括：第一开关、第二开关和限流电阻；

所述第一开关与所述限流电阻串联连接；

所述第一开关和所述限流电阻的串联支路，与所述第二开关并联连接。

7.根据权利要求1所述的三电平Buck电路，其特征在于，所述桥臂的个数为n，n为大于等于2的正整数。

8.根据权利要求1-7任一所述的三电平Buck电路，其特征在于，与所述充电单元有连接关系的内管和外管分别为逆导型晶体管，且正常工作时处于交错导通状态；

与所述充电单元无连接关系的内管和外管分别为二极管或逆导型晶体管。

9.一种三电平Buck电路的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任意一项所述的三电平Buck电路的控制器，所述控制方法包括：

控制所述三电平Buck电路接入输入电压源；

在悬浮电容的电压与输入电压的一半之间的差值下降到小于阈值时，控制所述三电平Buck电路中与充电单元有连接关系的内管和外管交错导通。