[发明专利]多级变换器

权利要求书

1.一种多级转换器，它在电压源(SE)和电流源(C)之间包括有一系列可控制的开关单元(CL1、CL2…、CLn)，其中每一个可控单元都有两个开关(T1、T′1；T2、T′2…；Tn、T′n)，其中，每个开关中的一个电极构成上游电极对，而每个开关中的另一个电极则构成下游电极对，上游单元的下游电极对与下游单元的上游电极对连接，并且第一个单元(CL1)的上游电极对与所述的电流源(C)连接，而最后个单元(CLn)的下游电极对与上述电压源(SE)连接，该转换器的每一个单元都分别含有电容器(C1、C2…、Cn)，除了当所述电压源(SE)能起到最后一个单元的电容器所起的作用时最后一个单元的电容器可被省略之外，所有电容器都连接在构成相应单元下游电极对的两个电极之间，该转换器还包括一些控制装置(控制器)，这些控制装置作用于相继的各单元中的开关，使得在响应由上述控制装置所提供的开关单元控制信号(CT1、CT2…、CTn)时，在一个循环地重复的转换器周期内，在一个给定单元中的两个开关中的每一个，都相继地先进入第一种导电状态，然后进入第二种导电状态，并且还使得：在响应那些相同但在时间上错开所述周期的几分之一的单元控制信号时，相继的单元中的诸开关分别地以同一方式工作，但在时间上也分别地错开一周期的所述的几分之一，相继的诸电容器(C1、C2、…、Cn)都有分别增加的标称平均充电电压，每一个所述单元中的电容上的标称平均充电电压等于来自所述电压源(SE)的电压乘以单元数目的倒数再乘以单元的序号所得到的乘积，转换器的特征在于，它含有附加的控制装置，用以根据命令去控制一个或多个单元进入所述的第一种导电状态的时间(在时间轴上的位置)。

2.根据权利要求1所述的多级转换器，其特征在于：一个再平衡负载并联到上述电流源上，其形式是一个串联阻抗调谐到该转换器的斩波频率上。

3.根据权利要求1或2所述的多级转换器，其特征在于：它包括偏差测量装置，所述偏差测量装置可以测量出每个所述电容器的估算的平均充电电压与该电容器的标称平均充电电压之间的偏差，还包括一些附加的控制装置，用以沿着使上述测出的偏差减小的方向改变转换器中一个或多个单元的上述第一导电状态在时间轴上的位置。

4.根据权利要求3所述的多级转换器，其特征在于：它包括偏差测量装置，用以测量上述电容器中的一个的估算平均负载电压与标称平均负载电压之间的任何偏差，还有一个补充的控制电路，用以沿着使上述测出的偏差减小的方向改变转换器的单元中所述第一导电状态在时间轴上的位置。

5.根据权利要求3所述的多级转换器，其特征在于：每一个偏差测量装置都包括一些用于接收电压源电压值、级的序号和级数的装置，以便相应地测定每个电容器在转换器运行周期中最终应达到的标称充电电压，为了检测到转换器每个电容器的所述偏差，要采用被包括在所述多级转换器中的比较器，所述比较器可以从电容器的所述标称充电电压中减去该电容器的所述两个端子之间的平均估算电压。

6.根据权利要求3所述的多级转换器，其特征在于：测量出该电容器的估算的平均充电电压与标称平均充电电压之间的偏差的所述偏差测量装置包括一个连接在电容器两个端子间的电压表网络。

7.根据权利要求3所述的多级转换器，其特征在于：测量出该电容器的估算的平均充电电压与标称平均充电电压之间的偏差的所述偏差测量装置还包括一个连接在每个单元开关两个端子之间的电压表网络。

8.根据权利要求3所述的多级转换器，其特征在于：测量出该电容器的估算的平均充电电压与标称平均充电电压之间的偏差的所述偏差测量装置还包括一个连接在电流源两端子的电压表网络。