[发明专利]一种交流调压电路及其控制方法

权利要求书

1.一种交流调压电路，交流调压电路由电容分压器和运算电路组成，电容分压器的结构为：

输入电源Uin的一端IN_L连接到电容分压器的节点一Nd1，输入电源Uin的另一端IN_N连接电容分压器的节点四Nd4，

开关一S1的另一端、开关二S2的一端、电容一C1的一端连接到节点一Nd1，开关三S3的另一端、开关四S4的一端、电容二C2的一端、电容一C1的另一端连接到节点二Nd2，开关五S5的另一端、开关六S6的一端、电容三C3的一端、电容二C2的另一端连接到节点三Nd3，开关七S7的另一端、开关八S8的一端、电容三C3的另一端连接到节点四Nd4，

开关二S2的另一端、开关四S4的另一端、开关六S6的另一端、开关八S8的另一端连接电容分压器的输出Vbuf的一端BUF_L，开关一S1的一端、开关三S3的一端、开关五S5的一端、开关七S7的一端连接电容分压器的输出Vbuf的另一端BUF_N；

运算电路的结构包括

电容分压器的输出Vbuf的一端BUF_L连接有开关十三S13的一端、开关十五S15的一端，电容分压器的输出Vbuf的另一端BUF_N连接到节点七Nd7，

开关十三S13的另一端、开关十四S14的一端、调压电容Ca的一端连接到节点五Nd5，开关十五S15的另一端、开关十六S16的一端、调压电容Ca的另一端、开关十七S17的一端连接到节点六Nd6，开关十七S17的另一端连接到节点七Nd7，

开关十四S14的另一端、开关十六S16的另一端连接到输出Uout的一端OUT_L，节点七Nd7连接到输出Uout的另一端OUT_N。

2.一种根据权利要求1所述的交流调压电路的控制方法，所述控制方法包含电容分压器的控制方法和运算电路的控制方法，前述两个控制方法在充电调压时间段和放电输出时间段中循环工作；

在充电调压时间段中，电容分压器的控制方法完成调压的基准值Vbj，运算电路的控制方法完成调压电容Ca的调压值Vadj＝±Va＝D*Vbj，

在放电输出时间段中，电容分压器的控制方法完成输出电压基准值Vbase，运算电路的控制方法完成输出电压基准值Vbase与调压值Va的运算Vbase±Vadj而改变输出电压Uout＝Vbase±Vadj；

电容分压器的控制方法为：

电容分压器有3个，电容分压器的最小分压值Vbj等于输入电压Uin除以串联电容的总个数3，

输出电容分压器输出一倍最小分压值1*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关三S3或仅开通开关四S4、开关五S5或仅开通开关六S6、开关七S7，

输出二倍最小分压值2*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关五S5或仅开通开关四S4、开关七S7，

输出直到3倍最小分压值3*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关七S7，

以及输出负向的一倍最小分压值-1*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关四S4或仅开通开关三S3、开关六S6或仅开通开关五S5、开关八S8，

输出负向二倍最小分压值-2*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关六S6或仅开通开关三S3、开关八S8，

直到输出负向3倍最小分压值-3*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关八S8，

以及输出0V

控制系统不开通任何开关；

运算电路的控制方法为：

控制系统依据当前需要输出的电压值Uout除以电容分压器的最小分压值Vbj，得出模数M＝Uout/Vbj和余数N＝Uout％Vbj，

模数值M的奇数值决定电容分压器的输出Vbuf在放电输出期间的电压基准值Vbase＝M*Uin*1/N，

余数决定在充电调压期间应该给充电调压电容Ca的充电调压值Va，

用余数N的等量充电调压值Va除以电容分压器的最小分压值Vbj作为充电调压开关十三S13、开关十七S17的驱动信号PWM的占空比值D＝Va/Vbj，

以计算的占空比值D的驱动信号PWM驱动开关十三S13、开关十七S17工作并给充电调压电容Ca充电到等量于余数N的电压值Va＝D*Vbj，

在放电输出期间，用模数值M决定运算电路的计算方法为：

当模数值M是奇数时，控制系统仅开通开关十四S14、开关十五S15，用输出电压基准值Vbase加上充电调压电容Ca的调压值Vadj＝+Va作为输出电压值Uout＝Vbase+Vadj，

当模数值M是偶数时，控制系统仅开通开关十三S13、开关十六S16，用电压基准值Vbase减去充电调压电容Ca的电压值Vadj＝-Va作为输出电压值Uout＝Vbase-Vadj；

改变输出电压的控制方法为：

输出电压Uout的最小步进值△Uout_min等于占空比D的最小变化量1％乘以充电调压期间的电容分压器的输出电压值Vbj，

升高输出电压Uout的控制方法是

当模数值M是奇数时，在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递增输出电压Uout+△Uout_min，

当模数值M是偶数时，在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递减输出电压Uout-△Uout_min，

降低输出电压Uout的控制方法是

当模数值M是奇数时，在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递减输出电压Uout+△Uout_min，

当模数值M是偶数时，在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递增输出电压Uout-△Uout_min。