[发明专利]一种开关电容式多电平交～交直接变换器

摘要

本发明公开了一种开关电容式多电平交～交直接变换器，由开关管组和电容器组成，其中开关管组是由一对源极串联的全控型器件构成，电容器在交～交变换模式下为无极电容。当所述变换器在降压模式下时，输入电压与高压端相连，输出负载与低压端相连，由此实现输入输出的降压变换；当所述变换器处于低压模式下时，输入电压与低压端相连，输出负载与高压端相连，由此实现输入输出的升压变换。本发明能够实现(M*N)倍的降压/升压交～交直接变换，具有控制策略简单、功率密度和转换效率高、体积小、重量轻、易扩展等优点。

主权项

1.一种开关电容式多电平交～交直接变换器，其特征在于，包括依次连接的纵向开关电容模块、横向开关电容模块、桥式模块；所述纵向开关电容模块包括两个输入端和两个输出端；所述横向开关电容模块包括两个输入端和四个输出端；所述桥式模块包括四个输入端和两个输出端；所述纵向开关电容模块包括开关管组S₁、开关管组S₂、开关管组S₃、开关管组S₄、电容器C₁、电容器C₂、电容器C₃，所述电容器C₁的一端与开关管组S₁的上漏极连接，所述电容器C₁的另一端与电容器C₃的一端连接，所述电容器C₃的另一端与开关组S₄的下漏极连接；所述开关组S₄的上漏极与开关管组S₃的下漏极连接，所述开关管组S₃的上漏极与开关管组S₁的下漏极连接，所述电容器C₂的一端与开关管组S₁的下漏极连接，所述电容器C₂的另一端与开关管组S₃的下漏极连接；所述开关管组S₁的上漏极、所述开关管组S₄的下漏极作为纵向开关电容模块的输入端；所述开关管组S₃的上漏极所述开关管组S₄的下漏极作为两个输出端；所述横向开关电容模块包括开关管组S₅、开关管组S₆、开关管组S₇、电容器C₄、电容器C₅，所述电容器C₄的一端与开关管组S₅的右漏极连接，所述电容器C₅的一端与开关管组S₆的右漏极连接；所述开关管组S₅的右漏极与开关管组S₆的左漏极连接，所述开关管组S₆的右漏极与开关管组S₇的左漏极连接；所述电容器C₄的另一端、所述电容器C₅的另一端、所述开关管组S₇的右漏极为横向开关电容模块其中三个输出端，所述开关管组S₅的左漏极作为其中一个输入端，所述横向开关电容模块的一个输入端与纵向开关电容模块的一个输出端连接，所述纵向开关电容模块的另一个输出端同时作为横向开关电容模块剩余的一个输入端、输出端；所述桥式模块包括开关管组S₈、开关管组S₉、开关管组S₁₀、开关管组S₁₁；所述开关管组S₈的下漏极与开关管组S₉的上漏极连接，所述开关管组S₁₀的下漏极与开关管组S₁₁的上漏极连接，所述开关管组S₈的上漏极与开关管组S₁₀的上漏极连接，所述开关管组S₉的下漏极与开关管组S₁₁的下漏极连接；所述开关管组S₈的上漏极、所述开关管组S₈的下漏极、所述开关管组S₁₀的下漏极、所述开关管组S₉的下漏极作为桥式模块的四个输入端，所述开关管组S₁₁的下漏极、开关管组S₁₀的下漏极作为两个输出端；桥式模块的四个输入端与横向开关电容模块的四个输出端一一对应连接。