相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)根據(jù)35u.s.c.§120要求提交于2015年2月11日的題為“dc-dcconverter”的美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)為14/619,721的優(yōu)先權(quán)，其通過引用以其整體并入本文。背景不間斷電源(ups)系統(tǒng)和其他電力系統(tǒng)可包括dc-dc轉(zhuǎn)換器。本文中所描述的至少一些方法和系統(tǒng)涉及可用在諸如ups的電源系統(tǒng)中的dc-dc轉(zhuǎn)換器。背景討論不間斷電源用于在主電源或干線出現(xiàn)故障時(shí)向電氣設(shè)備或負(fù)載提供備用電力。典型的負(fù)載包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但其它負(fù)載(諸如加熱/冷卻/通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和路由器以及安全和數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng))也可由ups供電。針對(duì)數(shù)據(jù)中心或工業(yè)使用設(shè)計(jì)的ups可為負(fù)載提供介于1kva到多mva之間的幾個(gè)小時(shí)的備用電力。ups單元通常包括一個(gè)或更多個(gè)電池作為當(dāng)ac主電源不可用時(shí)的電源。由電池提供的dc電力由電力轉(zhuǎn)換器電路轉(zhuǎn)換成ac電力，其進(jìn)而被提供到負(fù)載。將ac電力轉(zhuǎn)換成dc電力的電池充電器可被包括在ups中，以當(dāng)ac干線可用時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電，從而確保備用電力在需要時(shí)將是可用的。ups還可包括雙向dc-dc轉(zhuǎn)換器，其用于將dc總線的電壓轉(zhuǎn)換為充電電壓，并且還可用于將dc電池電壓轉(zhuǎn)換為dc總線的電壓。ups還可包括用于自動(dòng)管理ups的操作和電力轉(zhuǎn)換功能的控制單元。概述第一方面涉及轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器包括：用于接收具有輸入電壓值的輸入電壓的輸入端；輸出端；第一電壓總線；中點(diǎn)；具有初級(jí)繞組(primary)和次級(jí)繞組(secondary)的第一變壓器；耦合到輸入端、耦合在中點(diǎn)和第一電壓總線之間以及耦合到第一變壓器的初級(jí)繞組的第一電路；耦合到第一變壓器的次級(jí)繞組并耦合到輸出端的輸出電路；以及控制電路，其耦合到第一電路并被配置為控制第一電路以在第一變壓器的初級(jí)繞組處提供ac電壓，其中，控制電路被配置為使用修改的三角波形來控制第一電路的開關(guān)。轉(zhuǎn)換器還可包括：第二電壓總線；具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的第二變壓器；耦合到輸入端、耦合在中點(diǎn)和第二電壓總線之間以及耦合到第二變壓器的初級(jí)繞組的第二電路，其中，第二變壓器的次級(jí)繞組耦合到輸出電路，以及其中，控制電路耦合到第二電路并被配置為使用修改的三角波形來控制第二電路的開關(guān)?？刂齐娐房杀慌渲脼樵谠俪潆姴僮髂Ｊ较驴刂妻D(zhuǎn)換器根據(jù)輸出端處的dc電壓生成輸入端處的dc電壓。在轉(zhuǎn)換器中，第一電路和第二電路中的每個(gè)可包括耦合在第一電壓總線和第二電壓總線中的一個(gè)與中點(diǎn)之間的多個(gè)開關(guān)支路(leg)。在轉(zhuǎn)換器中，第一變壓器和第二變壓器中的每個(gè)可具有一比一的匝比。在轉(zhuǎn)換器中，輸出端處的輸出dc電壓可基本上等于從第一電壓總線到中點(diǎn)的電壓的兩倍，并且輸出端可包括正輸出端、負(fù)輸出端和中點(diǎn)。在轉(zhuǎn)換器中，多個(gè)支路中的每個(gè)可包括外部開關(guān)和內(nèi)部開關(guān)，其中電容器耦合在每個(gè)內(nèi)部開關(guān)的兩端，并且轉(zhuǎn)換器還可包括耦合到耦合在內(nèi)部開關(guān)的兩端的至少一個(gè)電容器的至少一個(gè)無源放電電路，其中，放電電路被配置為對(duì)電容器進(jìn)行放電并降低與內(nèi)部開關(guān)相關(guān)聯(lián)的關(guān)斷損耗。另一方面涉及電壓轉(zhuǎn)換方法。電壓轉(zhuǎn)換方法包括：在輸入端接收輸入dc電壓，該輸入dc電壓具有電壓值；根據(jù)輸入電壓在第一電壓總線處產(chǎn)生第二電壓；使用修改的三角波形來生成多個(gè)控制信號(hào)，通過使用多個(gè)控制信號(hào)中的一個(gè)控制信號(hào)來控制第一多個(gè)開關(guān)中的每個(gè)開關(guān)，來使用第一多個(gè)開關(guān)從第二電壓產(chǎn)生第一ac電壓；在第一變壓器的初級(jí)繞組處提供第一ac電壓；以及根據(jù)第一變壓器的次級(jí)繞組處的ac電壓生成輸出端處的輸出電壓。該方法還可包括：根據(jù)輸入電壓在第二電壓總線處產(chǎn)生第三電壓；通過使用多個(gè)控制信號(hào)中的一個(gè)控制信號(hào)來控制第二多個(gè)開關(guān)中的每個(gè)開關(guān)，來使用第二多個(gè)開關(guān)從第三電壓產(chǎn)生第二ac電壓；在第二變壓器的初級(jí)繞組處提供第二ac電壓；以及根據(jù)第二變壓器的次級(jí)繞組處的ac電壓生成輸出電壓。該方法還可包括：將電池耦合到輸入端并在電池處提供電壓，以根據(jù)輸出端處的輸入電壓使用第一多個(gè)開關(guān)來對(duì)電池進(jìn)行充電。該方法還可包括：將第一多個(gè)開關(guān)配置為耦合在第一電壓總線和中點(diǎn)之間的多個(gè)開關(guān)支路，以及將第二多個(gè)開關(guān)配置為耦合在第二電壓總線和中點(diǎn)之間的多個(gè)開關(guān)支路。在該方法中，第一變壓器和第二變壓器中的每個(gè)可具有一比一的匝比。該方法還可包括在輸出端處提供具有dc電壓值的dc電壓，該dc電壓基本上等于從第一電壓總線到中點(diǎn)的電壓的兩倍。在該方法中，輸出端可包括正輸出端、負(fù)輸出端和中點(diǎn)，并且該方法還可包括：提供來自正輸出端和中點(diǎn)的第一輸出電壓，以及提供從中點(diǎn)到負(fù)輸出端的第二輸出電壓。在該方法中，多個(gè)支路中的每個(gè)可包括外部開關(guān)和內(nèi)部開關(guān)，其中電容器耦合在每個(gè)內(nèi)部開關(guān)的兩端，并且該方法還可包括對(duì)每個(gè)內(nèi)部開關(guān)的每個(gè)電容器進(jìn)行放電，以降低與每個(gè)內(nèi)部開關(guān)相關(guān)聯(lián)的關(guān)斷損耗。另一方面涉及轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器包括：用于接收具有輸入電壓值的輸入電壓的輸入端；用于提供輸出電壓的輸出端；具有dc總線電壓值的第一電壓總線；中點(diǎn)；具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的第一變壓器；耦合到輸入端、耦合在中點(diǎn)和第一電壓總線之間以及耦合到第一變壓器的初級(jí)繞組的第一電路；耦合到第一變壓器的次級(jí)繞組并耦合到輸出端的輸出電路；以及用于控制第一電路以在第一變壓器的初級(jí)繞組處生成在輸入電壓值的范圍內(nèi)的三電平電壓波形的裝置。在轉(zhuǎn)換器中，輸入電壓值的范圍可從等于dc總線電壓值的0.3倍的值擴(kuò)展到等于dc總線電壓值的0.7倍的值。轉(zhuǎn)換器還可包括用于在再充電操作模式下操作轉(zhuǎn)換器根據(jù)輸出端處的dc電壓生成輸入端處的dc電壓的裝置。在轉(zhuǎn)換器中，第一電路可包括耦合在第一電壓總線和中點(diǎn)之間的多個(gè)開關(guān)支路，并且多個(gè)支路中的每個(gè)可包括外部開關(guān)和內(nèi)部開關(guān)，其中電容器耦合在每個(gè)內(nèi)部開關(guān)的兩端，并且轉(zhuǎn)換器還可包括用于對(duì)電容器進(jìn)行放電和用于降低與內(nèi)部開關(guān)相關(guān)聯(lián)的關(guān)斷損耗的裝置。以下詳細(xì)討論這些示例方面和實(shí)施例的另外其它的方面、實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，上述信息和以下的詳細(xì)描述二者都僅僅是各個(gè)方面和實(shí)施例的說明性的示例，并且旨在提供用于理解所要求保護(hù)的方面和實(shí)施例的性質(zhì)和特性的概覽或框架。本文中所公開的任何實(shí)施例可與任何其它實(shí)施例組合。對(duì)“實(shí)施例”、“示例”、“一些實(shí)施例”、“一些示例”、“可替代的實(shí)施例”、“各個(gè)實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“至少一個(gè)實(shí)施例”、“這個(gè)和其它實(shí)施例”等的引用并不一定是相互排他的，且旨在指示結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可被包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。本文中這樣的術(shù)語的出現(xiàn)不一定都指同一實(shí)施例。附圖簡(jiǎn)述以下參照附圖對(duì)至少一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)方面進(jìn)行了討論，附圖不旨在按比例繪制。附圖被包括以提供對(duì)各個(gè)方面和實(shí)施例的說明和進(jìn)一步的理解，并被并入在本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分，但并不旨在作為任何特定的實(shí)施例的限制的定義。附圖連同說明書的其余部分一起用來解釋所描述和所要求保護(hù)的方面和實(shí)施例的原理和操作。在附圖中，在各個(gè)附圖中圖示的每個(gè)相同的或幾乎相同的組件由相似的數(shù)字來表示。為了清楚起見，并非每個(gè)組件都可在每個(gè)附圖中被標(biāo)記。在附圖中：圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的不間斷電源(ups)系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的dc-dc轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖3a和圖3b示出了圖2的dc-dc轉(zhuǎn)換器中的控制信號(hào)的時(shí)序圖以及得到的電壓波形和電流波形的時(shí)序圖；圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于生成dc-dc轉(zhuǎn)換器的控制信號(hào)的波形；圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于生成控制信號(hào)的邏輯電路的示意圖；圖6示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在dc-dc轉(zhuǎn)換器中的控制信號(hào)的波形以及得到的電壓和電流的波形；圖7a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于生成控制信號(hào)的邏輯電路的示意圖；圖7b示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的dc-dc轉(zhuǎn)換器中的電流波形；圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的dc-dc轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖9示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的dc-dc轉(zhuǎn)換器中的電壓和電流的波形；圖10是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的dc-dc轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖11a、圖11b、圖11c、圖11d、圖11e和圖11f是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用在dc-dc轉(zhuǎn)換器中的次級(jí)電路的實(shí)施例的示意圖。詳細(xì)描述本文所討論的方法和系統(tǒng)的示例并不將其應(yīng)用限于下面描述中闡述的或者在附圖中示出的組件的結(jié)構(gòu)以及布置的細(xì)節(jié)。方法和系統(tǒng)能夠在其它實(shí)施例中體現(xiàn)且能夠以各種方式被實(shí)踐或執(zhí)行。特定實(shí)施例的例子在本文僅為了例證性目的而提供且并不旨在為限制性的。具體來說，結(jié)合任何一個(gè)或者更多個(gè)示例論述的動(dòng)作、組件、元件以及特征不旨在排除任何其他的示例中的類似作用。另外，本文所用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，不應(yīng)視為具有限制性。對(duì)于本文中以單數(shù)提及的系統(tǒng)和方法的示例、實(shí)施例、組件、元件或者動(dòng)作的任何引用也可以包含包括復(fù)數(shù)的實(shí)施例，并且對(duì)于本文的任何實(shí)施例、組件、元件或者動(dòng)作的復(fù)數(shù)的任何引用也可以包含僅包括單數(shù)的實(shí)施例。單數(shù)形式或者復(fù)數(shù)形式的引用并不旨在限制當(dāng)前公開的系統(tǒng)或者方法、它們的組件、動(dòng)作或者元件。本文使用“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含”、“涉及”及其變型旨在包括其后列舉的項(xiàng)目和其等價(jià)物以及額外的項(xiàng)目。對(duì)“或”的引用可解釋為包括一切的，使得使用“或”所描述的任何術(shù)語可以指示所描述的術(shù)語的單個(gè)、多于一個(gè)以及全部中的任何一種。另外，在本文件和通過引用并入本文的文件之間術(shù)語用法不一致的情況下，在并入的參考文件中的術(shù)語用法作為對(duì)本文件中的術(shù)語用法的補(bǔ)充；對(duì)于不可協(xié)調(diào)的不一致，以本文件中的術(shù)語用法為準(zhǔn)。在至少一些實(shí)施例中，包括以下參照?qǐng)D1所描述的那些實(shí)施例，提供了具有級(jí)聯(lián)多電平架構(gòu)的ups。使用該架構(gòu)，可在不使用高壓組件的情況下提供具有(大于1kv的相間的)高輸出電壓的ups。本文中所公開的至少一些逆變器和ups可提供2.3至6.6kv的范圍內(nèi)的輸出電壓。在不使用級(jí)聯(lián)多電平技術(shù)的情況下，具有這樣的高輸出電壓的單級(jí)逆變器通常將需要非常高額定電壓的組件，這樣的組件是罕見且昂貴的(諸如，額定值幾kv的igbt)。使用級(jí)聯(lián)多電平架構(gòu)，幾個(gè)逆變器可串聯(lián)連接，以提供總的高輸出電壓，同時(shí)使用更常見、更便宜的具有1200v額定值的igbt。圖1提供了根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例的離線式ups100的功能框圖。ups100具有ac輸入端102、ac輸出端104，其中靜態(tài)開關(guān)106在ac輸入端和ac輸出端之間。ups100還包括電池112、dc/dc轉(zhuǎn)換器114、h橋模塊116和控制器118?？刂破黢詈系絛c/dc功率模塊和h橋模塊中的每個(gè)，雖然圖1中未示出，但控制器還耦合到靜態(tài)開關(guān)。如以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的，控制器控制ups100的操作。每個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器114耦合在電池112和h橋模塊116中的相關(guān)聯(lián)的一個(gè)之間。每個(gè)h橋模塊還耦合到ac輸出端。圖1中所示出的ups100具有三個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器114和三個(gè)h橋模塊116。在其他實(shí)施例中，根據(jù)ups100所需的總功率和電壓，可能存在更多或更少的dc/dc轉(zhuǎn)換器和h橋模塊。此外，電池112被示出為耦合在一起的兩個(gè)獨(dú)立的電池。在其它實(shí)施例中，更多或更少的電池可被包括在一個(gè)電池模塊內(nèi)，電池串聯(lián)和/或并聯(lián)耦合以提供所需的電池輸出電壓電平。如現(xiàn)在將要描述的，ups100可在兩種操作模式(正常模式或備用模式)中的一種下操作。在正常操作模式下，靜態(tài)開關(guān)106閉合以將輸入端102處的ac電力提供給輸出端104，從而向負(fù)載提供電力。另外在正常操作模式下，向串聯(lián)連接的h橋模塊116提供輸入ac電力。每個(gè)h橋模塊對(duì)ac電力進(jìn)行整流，并向dc/dc轉(zhuǎn)換器114中的一個(gè)提供dc電力。在控制器118的控制下，每個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器向電池112提供經(jīng)調(diào)節(jié)的dc電壓，以對(duì)電池112進(jìn)行充電。控制器118可以是數(shù)字控制器，例如，數(shù)字信號(hào)處理器、復(fù)雜可編程邏輯控制器、微控制器或其它適當(dāng)?shù)臄?shù)字平臺(tái)。在另一實(shí)施例中，控制器118可以是模擬控制器，諸如磁滯電流控制器。在又一實(shí)施例中，控制器118可以是數(shù)字控制器和模擬控制器的組合。備用操作模式發(fā)生在輸入端處的ac電力不可用或存在ac電力可用但不具有令人滿意的質(zhì)量的暫時(shí)低壓(brown-out)狀況時(shí)。在備用操作模式中，輸出端104處的ac電力從由電池112提供的dc電力獲得。dc/dc轉(zhuǎn)換器從電池接收dc電力，并在dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸出端處提供輸出dc電壓。每個(gè)dc轉(zhuǎn)換器使用一個(gè)或更多個(gè)變壓器在其輸入端和其輸出端之間提供電流隔離。h橋模塊在備用操作模式下作為逆變器操作，并從dc/dc轉(zhuǎn)換器接收dc電壓，以及向ups的輸出端提供經(jīng)調(diào)節(jié)的ac電力。具有ups100的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的ups通常是已知的。在以前的ups中，通常難以獲得允許通過同一轉(zhuǎn)換器進(jìn)行放電和充電的組合電池的有成本效益的雙向性能。此外，在已知的該類型的ups中，高損耗可能會(huì)由于三重轉(zhuǎn)換傳動(dòng)系統(tǒng)(tripleconversionpowertrain)的使用而引起，該三重轉(zhuǎn)換傳動(dòng)系統(tǒng)包括第一dc/ac轉(zhuǎn)換、中頻變壓器、整流器級(jí)和最終的50/60hz逆變器。如以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述的，本文中所公開的ups的至少一些實(shí)施例克服了與典型的級(jí)聯(lián)多電平離線ups相關(guān)聯(lián)的問題。更具體地，至少一些實(shí)施例提供了用在離線ups和其它電力系統(tǒng)中的改進(jìn)的dc/dc轉(zhuǎn)換器。圖2提供了示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的隔離式dc/dc轉(zhuǎn)換器200的示意圖。dc-dc轉(zhuǎn)換器200是雙向dc-dc轉(zhuǎn)換器，并且可在ups100中用作轉(zhuǎn)換器114。dc-dc轉(zhuǎn)換器200被示出為耦合到圖1的電池112。dc-dc轉(zhuǎn)換器包括dc-ac部分202和ac-dc部分204。dc-ac部分使用一對(duì)變壓器206和208耦合到ac-dc部分，每個(gè)變壓器具有耦合到dc-ac轉(zhuǎn)換器210的初級(jí)側(cè)和耦合到ac-dc轉(zhuǎn)換器204的次級(jí)側(cè)。變壓器206和208的次級(jí)側(cè)串聯(lián)耦合。dc-dc轉(zhuǎn)換器200具有分割總線架構(gòu)，并且包括正總線210、負(fù)總線212和中點(diǎn)214。兩個(gè)半橋開關(guān)支路耦合在分割總線架構(gòu)的正側(cè)的兩端，并且兩個(gè)半橋開關(guān)支路耦合在分割總線架構(gòu)的負(fù)側(cè)的兩端。第一正半橋包括耦合在正總線210和中點(diǎn)212之間的兩個(gè)串聯(lián)耦合的晶體管216和218。第二正半橋包括耦合在正總線210和中點(diǎn)212之間的兩個(gè)串聯(lián)耦合的晶體管220和222。第一正半橋的晶體管216和218之間的中點(diǎn)217通過電感器232耦合到電池112的正側(cè)。第二正半橋的晶體管220和222之間的中點(diǎn)221通過電感器234耦合到電池112的正測(cè)。中點(diǎn)217還耦合到變壓器206的初級(jí)繞組的第一側(cè)，并且中點(diǎn)221還通過電容器240耦合到變壓器206的初級(jí)繞組的第二側(cè)。第一負(fù)半橋的晶體管224和226之間的中點(diǎn)225通過電感器238耦合到電池112的負(fù)側(cè)。第二負(fù)半橋的晶體管228和230之間的中點(diǎn)229通過電感器236耦合到電池112的負(fù)側(cè)。中點(diǎn)225還耦合到變壓器208的初級(jí)繞組的第一側(cè)，并且中點(diǎn)229還通過電容器242耦合到變壓器208的初級(jí)繞組的第二側(cè)。dc-dc轉(zhuǎn)換器200還包括電容器244、246、248和250。電容器244耦合在電池112的正側(cè)和中點(diǎn)214之間。電容器246耦合在電池112的負(fù)側(cè)和中點(diǎn)214之間。電容器248耦合在正總線210和中點(diǎn)214之間，并且電容器250耦合在負(fù)總線212和中點(diǎn)214之間。dc-dc轉(zhuǎn)換器200的ac至dc部分204包括四個(gè)晶體管252、254、256和258、輸出電容器260和隔直電容器(dcblockingcapacitor)262。晶體管被耦合為h橋，以在dc-dc轉(zhuǎn)換器200的放電模式下根據(jù)變壓器206和208兩端的ac電壓生成電容器260兩端的輸出dc電壓，并在dc-dc轉(zhuǎn)換器200的再充電模式下根據(jù)電容器260兩端的dc電壓生成變壓器206和208兩端的ac電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，晶體管252、254、256和258僅在dc-dc轉(zhuǎn)換器的再充電模式下接通，并且在放電模式下，晶體管不受控，而是晶體管中的嵌入式二極管用作無源整流器。在一個(gè)實(shí)施例中，由于典型的電池額定再充電能力，dc-dc轉(zhuǎn)換器的放電操作模式是比再充電操作模式功率更高的操作模式。在放電模式下作為無源整流器的h橋的操作降低了對(duì)晶體管的散熱片的需求，因?yàn)樵诜烹娔Ｊ较聸]有晶體管傳導(dǎo)或開關(guān)損耗。在不使用再充電模式的雙向轉(zhuǎn)換器的另一實(shí)施例中，ac-dc轉(zhuǎn)換器204的晶體管252、254、256和258被二極管代替。在圖2中所示的實(shí)施例中，分割dc總線的使用降低了半橋開關(guān)支路的每個(gè)支路兩端的電壓應(yīng)力。在其中電池電壓為480v的一個(gè)實(shí)施例中，正總線相對(duì)于中點(diǎn)的電壓為+370v，以及負(fù)總線相對(duì)于中點(diǎn)的電壓為-370v。在不使用分割總線架構(gòu)的情況下，初級(jí)側(cè)開關(guān)通常將需要1200v的igbt，然而，使用分割總線允許使用600v或650v的igbt，降低了成本和開關(guān)損耗。上述的dc-dc轉(zhuǎn)換器200包括兩個(gè)變壓器206和208。在一個(gè)實(shí)施例中，這些變壓器中的每個(gè)基本上相同，并且各自具有1:1的匝比。變壓器206的初級(jí)繞組耦合在兩個(gè)正支路之間，并且變壓器208的初級(jí)繞組耦合在兩個(gè)負(fù)支路之間。電容器240被包括在變壓器206的初級(jí)路徑中，并且電容器242被包括在變壓器208的初級(jí)路徑中。變壓器206和208的次級(jí)繞組串聯(lián)耦合并與電容器262串聯(lián)耦合。正半橋電路和負(fù)半橋電路中的每個(gè)被配置為具有耦合在能量存儲(chǔ)設(shè)備的端子和支路的中點(diǎn)之間的電感器(232、234、236、238)的升壓轉(zhuǎn)換器支路。每個(gè)支路的兩個(gè)開關(guān)由互補(bǔ)的脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號(hào)控制，使得一個(gè)開關(guān)接通，而另一開關(guān)斷開。在一個(gè)實(shí)施例中，為了安全操作，兩個(gè)互補(bǔ)的pwm信號(hào)被小的死區(qū)時(shí)間(dead-time)分隔，以確保開關(guān)不是同時(shí)接通。在一個(gè)實(shí)施例中，死區(qū)時(shí)間等于幾微秒，然而在其他實(shí)施例中，死區(qū)時(shí)間可以不同。在圖2的轉(zhuǎn)換器200的操作期間，可假定電壓的分割使得電池電壓的一半將出現(xiàn)在電容器244和246中的每個(gè)的兩端。來自控制器的pwm信號(hào)用于控制支路的開關(guān)，以保持電容器248兩端的電壓v總線+和電容器250兩端的電壓v總線-恒定，而不管輸入的電池電壓和負(fù)載變化。在一個(gè)實(shí)施例中，在使用具有1:1的匝比的變壓器和在次級(jí)側(cè)上進(jìn)行無源二極管整流的情況下，作為節(jié)點(diǎn)v輸出+和v輸出-之間的電壓差的輸出電壓v輸出+幾乎等于作為v總線+和v總線-之間的電壓差的v總線+，除了由半導(dǎo)體和變壓器的阻抗引起的較小的電壓降。由于v總線和v輸出之間的強(qiáng)連接，對(duì)轉(zhuǎn)換器的控制可通過監(jiān)測(cè)初級(jí)側(cè)、次級(jí)側(cè)或初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)兩者的某組合來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器200的輸出電壓用于控制轉(zhuǎn)換器的操作。在該實(shí)施例中，基于輸出電壓的反饋信號(hào)被提供給控制器以控制pwm信號(hào)。另外，在該實(shí)施例中，提供了用于反饋信號(hào)的電流隔離以保持初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的隔離。在其他實(shí)施例中，輸出電流和/或輸出電壓可用于監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換器的操作，并生成一個(gè)或更多個(gè)反饋信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)側(cè)總線電壓被保持在740v(+/-370)，以在空載時(shí)提供740v的輸出電壓并在滿載時(shí)提供約720v的輸出電壓。在一些常規(guī)的dc/dc轉(zhuǎn)換器中，給變壓器饋電的支路以50％的占空比進(jìn)行切換，使得獲得繞組兩端的對(duì)稱波形。在本文中所公開的至少一些實(shí)施例中，開關(guān)的占空比不固定在50％，而是根據(jù)來自能量存儲(chǔ)設(shè)備的輸入電壓而變化。對(duì)于升壓轉(zhuǎn)換器，升壓開關(guān)的占空比d在輸入電壓和輸出電壓之間具有以下關(guān)系：d升壓＝1-(v輸入/v輸出)。對(duì)于圖2中所示的轉(zhuǎn)換器，以上的占空比公式對(duì)于最接近dc總線中點(diǎn)定位的開關(guān)218、222、226、228將是有效的，因?yàn)檫@些開關(guān)可被認(rèn)為是“升壓開關(guān)”。因此，由于互補(bǔ)控制方法，剩余開關(guān)的占空比將具有1-d升壓的占空比，除了任何“死區(qū)時(shí)間”之外。因此，對(duì)于至少一個(gè)實(shí)施例，八個(gè)開關(guān)的占空比將如下：d218,d222,d226,d230＝1-(v電池/v總線)d216,d220,d224,d228＝v電池/v總線在一些實(shí)施例中，當(dāng)占空比保持相對(duì)接近0.5(50％)時(shí)，可獲得轉(zhuǎn)換器的最佳性能。在與具有非常寬的電壓范圍的能量存儲(chǔ)源一起使用的實(shí)施例中，最小/最大占空比的比率大，并且最小占空比和最大占空比應(yīng)對(duì)稱地置于0.5左右。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓(電池電壓)的范圍被選擇為總線電壓的30％至70％。這導(dǎo)致占空比的范圍從0.30到0.70，如表1所示。表1：輸入電壓總線電壓d218，d222，d226，d230d216，d220，d224，d228222v740v0.700.30370v740v0.500.50518v740v0.300.70對(duì)于經(jīng)典的h橋dc/dc轉(zhuǎn)換器，向變壓器饋電的兩個(gè)支路通常以簡(jiǎn)單的反相位(180度的相移)進(jìn)行切換。在本文中所討論的轉(zhuǎn)換器的至少一些實(shí)施例中，控制方案與根據(jù)占空比變化的相移一起使用?，F(xiàn)在將對(duì)這個(gè)控制方案進(jìn)行描述。使用180度的恒定相移的控制方案使用如圖3a所示的控制信號(hào)，并產(chǎn)生圖3a中所示的變壓器電壓(忽略串聯(lián)電容器兩端的電壓)。更具體地，圖3a示出了在三種輸入電壓條件v輸入＝0.3×v總線、v輸入＝0.5×v總線和v輸入＝0.7×v總線下的用于轉(zhuǎn)換器的正支路中的每個(gè)正支路的控制脈沖302、304、306、308、310和312。圖3a還示出了在三種輸入電壓條件下的正變壓器的電壓波形314、316和318。如圖所示，當(dāng)占空比為0.5時(shí)，變壓器兩端的電壓波形從2電平波形變?yōu)樘幱诟咻斎腚妷汉偷洼斎腚妷合碌?電平波形(在周期的部分為零伏特)。這影響了與初級(jí)繞組和次級(jí)繞組串聯(lián)耦合的串聯(lián)電容器的尺寸(最佳值)。這些電容器的主要目的是通過創(chuàng)建串聯(lián)諧振槽來消除由變壓器的漏感(雜散電感)引起的電壓降。在本文中所描述的具有變化的占空比的實(shí)施例中使用的至少一種控制方法中，諧振頻率不被直接選擇為開關(guān)頻率，而是略有增加，使得諧振振蕩的半個(gè)周期在開關(guān)周期的一部分內(nèi)完成，其中電壓實(shí)際上存在于繞組的兩端。以這種方式調(diào)諧諧振頻率對(duì)于圖3a中所示的三種變壓器電壓中的任何一種實(shí)現(xiàn)了幾乎恒定的輸出電壓，而直接對(duì)pwm頻率的諧振的常規(guī)調(diào)諧將使輸出電壓隨著變壓器電壓波形而顯著變化。在至少一個(gè)實(shí)施例中，最佳諧振頻率f諧振使用以下方程來確定。f諧振(最佳)＝fpwm*0.5/d最小在以上的方程中，d最小是最低使用的占空比，如上所述，其在至少一些實(shí)施例中為0.3。諧振頻率f諧振可使用以下方程來確定。f諧振＝1/(2*π*√(l諧振xc諧振))在以上的方程中，l諧振等于(在如圖2中所示的串聯(lián)的兩個(gè)變壓器的情況下)從次級(jí)繞組看到的一個(gè)變壓器的漏感的兩倍，并且c諧振等效于電容器240、242和262的串聯(lián)連接。在另一實(shí)施例中，變壓器的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)二者上的串聯(lián)電容器僅由初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)上的串聯(lián)電容代替。除了用于調(diào)諧諧振頻率之外，電容器還起到避免dc電流通過變壓器繞組(這可能會(huì)導(dǎo)致磁芯飽和)的第二目的。當(dāng)使用無間隙的高磁導(dǎo)率磁芯(諸如，鐵氧體)時(shí)，該第二目的更為關(guān)鍵。在不使用串聯(lián)電容器的情況下，變壓器dc電流可能會(huì)由于初級(jí)側(cè)開關(guān)或次級(jí)側(cè)開關(guān)的不準(zhǔn)確的定時(shí)(占空比的小差異)而出現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器200的開關(guān)頻率被選擇為16khz，盡管可使用其它頻率。在該實(shí)施例中，串聯(lián)電容器被調(diào)諧以匹配降到0.3的占空比范圍，其使用以上公式得出26.7khz的諧振頻率。圖3b示出了三種不同的輸入電壓的電壓波形320、322和324，并且還在圖3b中示出了相應(yīng)的變壓器電流波形326、328和330。如圖3b所示，在諧振頻率被調(diào)諧為高于開關(guān)頻率的情況下，當(dāng)輸入電壓等于總線電壓的一半時(shí)，在非零電壓波形的一部分期間存在電力傳輸，以及在非零電壓波形的一部分期間不存在電力傳輸。在以下所描述的一些實(shí)施例中不使用附加控制的情況下，這將導(dǎo)致更高的變壓器均方根電流，因?yàn)橛行д伎毡容^小。在不使用以下所描述的控制方法的情況下，這可能需要使用較大的變壓器。在這些控制方法中，變壓器的va額定值(伏安乘積)可以與其中諧振頻率等于開關(guān)頻率的典型設(shè)計(jì)大致相同。變壓器的va額定值與其物理尺寸、重量和成本有關(guān)。在現(xiàn)在將要進(jìn)行描述的至少一些實(shí)施例中，變壓器的顯著降低的電壓波形和恒定的電流波形可在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。更具體地，如上參照?qǐng)D3b所描述的，控制方法改變電壓波形以表現(xiàn)為對(duì)于任何輸入電壓具有相同的振幅和占空比的3電平波形，而不是具有在d＝0.5處的2電平波形。在這些實(shí)施例中，在d＝0.5處的變壓器電壓波形322的部分(圖3b中示為暗陰影)被減少或甚至消除。在至少一個(gè)實(shí)施例中，使用控制方法將平均電壓(或伏秒面積)降低0.6至0.8倍。在變壓器中，平均電壓(而不是均方根電壓)決定了變壓器磁芯的峰值磁通密度，因此在很大程度上確定了磁芯損耗。實(shí)際的變壓器電壓波形(例如，3電平對(duì)2電平)影響電壓和磁通量的諧波含量，但對(duì)于磁芯損耗不起太顯著的作用。當(dāng)以16khz操作鐵氧體磁芯時(shí)，變壓器的最終磁芯體積可基于到飽和峰值磁通水平所需的余量而不是每體積的特定磁芯損耗來確定，只要磁芯損耗從熱和效率觀點(diǎn)來看是可接受的。因此，使用本文中所描述的方法，轉(zhuǎn)換器200中的變壓器的變壓器va額定值(基于電流的均方根值和電壓的平均值)相比于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)可被改變，導(dǎo)致變壓器更小且成本更低。在典型的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中，三角波形或梯形波形與輸出電流或電壓反饋信號(hào)結(jié)合使用，以提供對(duì)轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)的pwm控制。在本文中所描述的至少一些實(shí)施例中，更復(fù)雜的載波波形代替三角波形或梯形波形用在轉(zhuǎn)換器的控制器中，以生成用于轉(zhuǎn)換器200的開關(guān)的控制信號(hào)。典型的pwm調(diào)制方法使用比較器，該比較器具有接收三角波形或梯形波形的一個(gè)輸入端和接收來自電壓或電流控制回路的信號(hào)的其他輸入端。比較器的輸出端用于產(chǎn)生pwm控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)占空比d＝0.5時(shí)，修改的載波波形提供轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)支路的相移，產(chǎn)生了3電平電壓波形。當(dāng)占空比d接近所選擇的最小值或最大值(其在本文中所描述的至少一些實(shí)施例中等于0.3或0.7)時(shí)，相移逐漸降低到零。圖4示出了在完整周期內(nèi)的所提出的載波波形402和404(給同一變壓器饋電的兩個(gè)支路的單獨(dú)波形)的曲線圖400。曲線圖示出了相對(duì)振幅對(duì)相位。在一個(gè)實(shí)施例中，可稍微修改波形以提供死區(qū)，從而確保兩個(gè)支路不同時(shí)接通。波形402和404在一些方面中與常規(guī)的三角pwm波形類似，但在波形的部分上被修改為具有無限斜率的區(qū)域406和其中斜率為三角波形的斜率的一半的區(qū)域408。波形402和404可由起到相同目的的類似的修改波形代替。波形402和404在本文中被稱為修改的三角波形，以指示該波形在整個(gè)周期內(nèi)不遵循三角形狀。圖5示出了用于為諸如轉(zhuǎn)換器200的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生pwm控制信號(hào)的控制方案的控制電路500的簡(jiǎn)化框圖?？刂品桨甘褂靡粚?duì)比較器502和504以及一對(duì)反相器506和508來產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)換器200的開關(guān)218、220、222、224、226、228、230的pwm控制信號(hào)。比較器502和504將具有波形402和404的信號(hào)與轉(zhuǎn)換器200的調(diào)節(jié)器電路輸出進(jìn)行比較。比較器提供輸出控制信號(hào)，其被提供給轉(zhuǎn)換器200的開關(guān)，或者在被提供給開關(guān)之前使用反相器506和508進(jìn)行反相。圖6是一系列曲線圖602、604、606、608和610，其示出了在如以上參照?qǐng)D3a所討論的相同的三種輸入電壓條件v輸入＝0.3×v總線、v輸入＝0.5×v總線和v輸入＝0.7×v總線下的轉(zhuǎn)換器200的控制信號(hào)和變壓器電壓以及變壓器電流之間的相對(duì)時(shí)序。相同的控制信號(hào)以及得到的電壓波形和電流波形適用于變壓器206和208中的每個(gè)。曲線圖602示出了以上參照?qǐng)D4所討論的波形402和404。曲線圖604和606示出了使用圖5的控制方案為轉(zhuǎn)換器200的支路生成的控制信號(hào)。曲線圖608示出了變壓器電壓，以及曲線圖610示出了變壓器電流610。如圖6所示，使用波形402和404對(duì)于所示出的所有三種輸入電壓條件產(chǎn)生具有3電平波形的變壓器電壓。在至少一些實(shí)施例中，使用波形402和404導(dǎo)致不具有如通常在使用三角波形的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器中提供的轉(zhuǎn)換器支路的精確的180度交錯(cuò)。為了防止由于不具有精確的交錯(cuò)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器200的輸入端處的紋波電流增加，在一些實(shí)施例中電容器244和246的尺寸增加。通過降低變壓器206和208的va額定值，增加這些電容器的值的成本和尺寸考慮相比于可通過現(xiàn)有轉(zhuǎn)換器接收的增益是較小的。在至少一些實(shí)施例中，如上所述，轉(zhuǎn)換器200的四個(gè)支路以平衡的對(duì)稱模式操作，使得當(dāng)轉(zhuǎn)換器200的一個(gè)節(jié)點(diǎn)在正方向上切換時(shí)，另一節(jié)點(diǎn)同時(shí)在相反方向上切換。這種操作模式降低了由于變壓器中的耦合電容引起的從變壓器206和208的初級(jí)繞組到次級(jí)繞組的共模電壓耦合。在至少一些實(shí)施例中，使用具有一比一的匝比的變壓器提供了額外的優(yōu)點(diǎn)。特別地，由于一比一的匝比，可使用簡(jiǎn)單的同軸型變壓器。同軸型變壓器以相對(duì)低的電容耦合提供良好的磁耦合，并且同軸變壓器可被相對(duì)容易地設(shè)計(jì)以承受高的操作電壓和瞬態(tài)電壓。在圖2中所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器200的雙向操作通過在次級(jí)側(cè)上使用開關(guān)252、254、256和258而不僅僅是二極管來獲得。在一個(gè)實(shí)施例中，用于這些開關(guān)的控制信號(hào)使用圖7中所示的控制電路700來生成?？刂齐娐?00包括以上參照?qǐng)D5所討論的控制電路500，并且包括兩個(gè)附加的與(and)門702和704，每個(gè)與門被配置為從控制電路500的輸出端接收四個(gè)控制信號(hào)中的兩個(gè)控制信號(hào)。門702和704的輸出提供了用于開關(guān)252、254、256和258的控制信號(hào)。以所示方式使用控制信號(hào)以及使用變壓器的一比一比率，導(dǎo)致初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的dc總線(分別為v總線和v輸出)對(duì)于任何方向的功率流都“鎖定”到大約相同的電壓(在幾個(gè)百分點(diǎn)內(nèi))。在轉(zhuǎn)換器200的反向操作模式(電池再充電)中，第一控制回路將固定電壓保持為v輸出，使得次級(jí)側(cè)可被認(rèn)為是理想的電壓源。近似地相同的電壓將被“鏡像”到初級(jí)側(cè)，使得轉(zhuǎn)換器200的支路可作為降壓轉(zhuǎn)換器工作并將能量傳遞回到電池。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)252、254、256和258使用1200v的igbt來實(shí)現(xiàn)。盡管igbt通常不太適于以在一些實(shí)施例中所使用的16khz的頻率進(jìn)行切換，但這些開關(guān)在零電流切換(zcs)下操作，使得開關(guān)損耗被顯著降低或甚至可忽略。在反向操作模式下，在開關(guān)252、254、256和258的次級(jí)側(cè)續(xù)流二極管中沒有電流。當(dāng)通過變壓器的瞬時(shí)功率流被嚴(yán)格保持為單向(例如，從電池朝向輸出端)時(shí)，獲得轉(zhuǎn)換器200的最高可能效率。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，對(duì)于變壓器電壓的給定瞬時(shí)極性，電流應(yīng)決不該改變?yōu)橄喾吹臉O性，因?yàn)檫@引起不需要的反向功率流，其需要更多的“前向”功率流來補(bǔ)償它。當(dāng)在次級(jí)側(cè)上引入開關(guān)(而不僅僅是二極管)并通過圖7a的簡(jiǎn)單方案來控制它們時(shí)，如果諧振的半個(gè)周期變得短于次級(jí)開關(guān)的通態(tài)時(shí)間(on-statetime)，則在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)存在小部分的反向功率流的潛在風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，為了防止這種情況發(fā)生，轉(zhuǎn)換器的一些開關(guān)根據(jù)期望的功率流方向被禁用。在該實(shí)施例中，在電池放電模式期間，開關(guān)252、254、256和258被禁用，并且在電池再充電模式期間，開關(guān)218、222、226和230被禁用。在再充電模式下，在開關(guān)被禁用的情況下，剩余的開關(guān)作為降壓轉(zhuǎn)換器操作，以給電池充電。在圖2的轉(zhuǎn)換器200中，在電池放電模式期間，通過八個(gè)初級(jí)側(cè)開關(guān)及其相關(guān)聯(lián)的續(xù)流二極管的電流是通過電感器232、234、236和238的“輸入”電流和到變壓器206和208的“輸出”電流的結(jié)果。通過初級(jí)側(cè)開關(guān)及其續(xù)流二極管得到的電流波形是復(fù)雜的。圖7b示出了轉(zhuǎn)換器200的一個(gè)初級(jí)支路中的典型電流波形。波形包括電感器232的電流波形706、變壓器206的電流波形708、開關(guān)216的電流波形710、跨開關(guān)216的二極管的電流波形712、開關(guān)226的電流波形714、以及跨開關(guān)226的二極管的電流波形716。由于變壓器電流與升壓電感器電流相比將具有不同的時(shí)序，因此支路之間的電流將略有不同。在轉(zhuǎn)換器200中，對(duì)于所有四個(gè)初級(jí)側(cè)支路，并且在高功率放電模式下，主要損耗是在最接近中點(diǎn)的開關(guān)218、222、226和230中。跨這些開關(guān)的續(xù)流二極管在放電模式下不承載電流，因此沒有損耗?！巴獠俊遍_關(guān)216、220、224和228及其相關(guān)聯(lián)的二極管承載比開關(guān)218、222、226和230少得多的電流，因?yàn)闆]有進(jìn)入到dc總線中或來自dc總線的凈電力輸送。此外，在“外部”開關(guān)216、220、224和228中沒有開關(guān)損耗。因此，在放電模式下唯一的開關(guān)損耗(除了“外部”二極管的一些較小的恢復(fù)損耗)是在“內(nèi)部”開關(guān)218、222、226和230中。這些損耗的主要部分是關(guān)斷損耗，因?yàn)榇蠖鄶?shù)的igbt每安培具有比e接通多的e斷開。另外，關(guān)斷損耗大于接通損耗，因?yàn)殛P(guān)斷電流通常將由于電感器紋波電流而是接通電流的1.5至2倍。在一些實(shí)施例中，這將導(dǎo)致關(guān)斷損耗比接通損耗高3-4倍。以上所討論的關(guān)斷損耗通過使用添加的無源電路來降低這些損耗的改進(jìn)的實(shí)施例來解決。轉(zhuǎn)換器的改進(jìn)實(shí)施例中的損耗的降低減少了轉(zhuǎn)換器的冷卻約束，允許或使用更小的散熱片和/或風(fēng)扇，并且可允許減小電池尺寸并允許對(duì)于在安裝地點(diǎn)處的通風(fēng)或冷卻的更簡(jiǎn)單的要求。圖8示出了類似于轉(zhuǎn)換器200但具有用于提供降低損耗的添加的電路的轉(zhuǎn)換器800。在轉(zhuǎn)換器800中，與轉(zhuǎn)換器200共有的組件以相同的參考數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記。添加的組件包括四組二極管/電容器夾，其包括電容器802、804、806和808以及跨四個(gè)“內(nèi)部”開關(guān)218、222、226和230放置的二極管803、805、807和809、以及兩個(gè)輔助電路810和812。輔助電路810包括二極管814、816、818和820、電容器822和變壓器824。二極管814具有耦合在電容器802和開關(guān)218的二極管之間的一端，并且二極管814的另一端耦合到變壓器824的初級(jí)繞組的第一側(cè)。二極管820具有耦合在電容器804和開關(guān)222的二極管之間的一端，并且二極管814的另一端通過電容器822耦合到變壓器824的初級(jí)繞組的第二端。二極管816耦合在變壓器824的初級(jí)繞組的第一側(cè)和總線210之間。二極管818通過電容器822耦合在變壓器824的初級(jí)繞組的第二側(cè)和總線210之間。變壓器824的次級(jí)繞組與變壓器206的初級(jí)繞組串聯(lián)耦合。輔助電路812包括二極管826、828、830和832、電容器834和變壓器836。二極管826具有耦合在電容器806和開關(guān)226的二極管之間的一端，并且二極管826的另一端耦合到變壓器836的初級(jí)繞組的第一側(cè)。二極管832具有耦合在電容器808和開關(guān)230的二極管之間的一端，并且二極管826的另一端通過電容器834耦合到變壓器836的初級(jí)繞組的第二側(cè)。二極管828耦合在變壓器836的初級(jí)繞組的第一側(cè)和總線212之間。二極管830通過電容器834耦合在變壓器836的初級(jí)繞組的第二側(cè)和總線212之間。變壓器836的次級(jí)繞組與變壓器208的初級(jí)繞組串聯(lián)耦合。在轉(zhuǎn)換器800中，所獲得的關(guān)斷損耗的降低取決于電容器802、804、806和808對(duì)關(guān)斷電流所選擇的電容器尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)電容器802、804、806和808設(shè)定尺寸以對(duì)于600v的igbt將dv/dt從具有6-10kv/us的轉(zhuǎn)換器200的典型值降為轉(zhuǎn)換器800中的1到1.5kv/us的值。電容器和輔助電路被實(shí)現(xiàn)為盡可能的低電感，并且在一個(gè)實(shí)施例中，被安裝為非常靠近開關(guān)218、222、226和230以降低電路的電感。在轉(zhuǎn)換器800的操作中，當(dāng)開關(guān)218、222、226和230中的一個(gè)斷開時(shí)，相關(guān)聯(lián)的鉗位電容器(電容器802、804、806和808中的一個(gè))從≈0v充電到v總線/2。電容器802、804、806和808中的每個(gè)的回到零伏特的放電由變壓器824和836中的一個(gè)無源驅(qū)動(dòng)。在變壓器電流的一個(gè)極性期間，四個(gè)鉗位電容器中的兩個(gè)放電，并且在變壓器電流的相反極性期間，另外兩個(gè)鉗位電容器放電。串聯(lián)電容器822和834消除了由與變壓器電流的時(shí)序相比支路的開關(guān)模式之間的時(shí)序差引起的電流變壓器824和836的次級(jí)側(cè)上的某種電壓不平衡。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器822和834比鉗位電容器802、804、806和808的值至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，電流變壓器824和836使用適于轉(zhuǎn)換器800的工作頻率(在一個(gè)實(shí)施例中為16khz)的磁芯材料，諸如鐵氧體。在至少一個(gè)實(shí)施例中，它們的匝比(或次級(jí)繞組的匝數(shù))基于以下設(shè)計(jì)權(quán)衡來確定。使用低匝比從電流變壓器824和836生成更高的次級(jí)側(cè)電流，允許它們即使在低負(fù)載條件下也能夠使鉗位電路完全復(fù)位(放電)。然而，低匝比導(dǎo)致初級(jí)電路中的插入電壓降更高并導(dǎo)致電流變壓器824和836的va尺寸更大。在一個(gè)實(shí)施例中，匝比被設(shè)置為盡可能高，并且在一個(gè)實(shí)施例中為1:50，當(dāng)轉(zhuǎn)換器負(fù)載接近100％(例如，對(duì)于負(fù)載>80％)時(shí)允許電容器802、804、806和808的完全放電。在圖9中示出了轉(zhuǎn)換器800中的鉗位電容器802和804兩端的得到的電壓波形904和908，以及相應(yīng)的開關(guān)218和222兩端的電壓波形902和906，以及變壓器206的電流波形。類似的電壓波形將在轉(zhuǎn)換器800的負(fù)側(cè)上產(chǎn)生分量。在上述轉(zhuǎn)換器200和800中，使用了兩個(gè)變壓器206和208。在其他實(shí)施例中，兩個(gè)變壓器可由具有兩個(gè)初級(jí)繞組和單個(gè)次級(jí)繞組的單個(gè)變壓器代替。此外，在另一實(shí)施例中，變壓器206和208的每個(gè)初級(jí)繞組可耦合在一個(gè)正支路和一個(gè)負(fù)支路之間，而不是耦合在兩個(gè)正支路或兩個(gè)負(fù)支路之間。此外，為了用在其他輸入電壓和輸出電壓上，變壓器206和208可具有除1:1之外的匝比。在一個(gè)實(shí)施例中，以上所討論的轉(zhuǎn)換器800的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由圖10中所示的轉(zhuǎn)換器1000代替。轉(zhuǎn)換器1000類似于轉(zhuǎn)換器800，并且類似的組件以相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。轉(zhuǎn)換器1000與轉(zhuǎn)換器800的不同之處在于它不包括分割dc總線，而是只包括轉(zhuǎn)換器800中的耦合在電池的正側(cè)和負(fù)側(cè)之間的正部分。在轉(zhuǎn)換器1000中，可使用比轉(zhuǎn)換器800中的電池低的電壓電池，或者如果使用相同的電池電壓，則可使用更高電壓的開關(guān)。轉(zhuǎn)換器1000包括轉(zhuǎn)換器800的輔助電路中的一個(gè)輔助電路和鉗位電容器中的兩個(gè)。在另一實(shí)施例中，可提供類似于轉(zhuǎn)換器1000但不包括鉗位電容器和輔助電路的轉(zhuǎn)換器。在圖11a、圖11b、圖11c、圖11d、圖11e和圖11f中所示的多個(gè)不同實(shí)施例中，以上所討論的轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)可由其他次級(jí)電路代替。圖11a示出了在次級(jí)側(cè)上提供分割dc總線的次級(jí)電路1100。次級(jí)電路1100除了諧振電容器262之外包括轉(zhuǎn)換器200的次級(jí)電路204的所有組件，并且次級(jí)電路1100的組件使用與次級(jí)電路204相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。次級(jí)電路1100包括與電容器260串聯(lián)耦合以產(chǎn)生輸出dc總線的中點(diǎn)的附加電容器1102。中點(diǎn)也耦合到兩個(gè)變壓器206和208之間的中點(diǎn)。次級(jí)電路204的諧振電容器262在次級(jí)電路1100中由兩個(gè)諧振電容器1104和1106代替。圖11b示出了可以用于代替次級(jí)電路204的次級(jí)電路1120。次級(jí)電路1120類似于次級(jí)電路204，并且次級(jí)電路1120的相同組件用與次級(jí)電路204中相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。在次級(jí)電路1120中，變壓器206和209并聯(lián)耦合，并且次級(jí)電路1120僅包括具有晶體管252和254的一個(gè)輸出支路。在次級(jí)電路1120中，次級(jí)電路204的諧振電容器262由兩個(gè)諧振電容器1122和1124代替。圖11c示出了可以用于代替次級(jí)電路204以在輸出端提供分割dc總線的次級(jí)電路1130。在次級(jí)電路1120中，變壓器206和209并聯(lián)耦合，并且次級(jí)電路1120僅包括具有晶體管252和254的一個(gè)輸出支路。次級(jí)電路1130包括與電容器260串聯(lián)耦合以產(chǎn)生輸出dc總線的中點(diǎn)的附加電容器1132。中點(diǎn)也通過諧振電容器262耦合到兩個(gè)變壓器206和208之間的中點(diǎn)。圖11d、圖11e和圖11f示出了在輸出端處生成比次級(jí)電路204的電壓高兩倍的電壓的次級(jí)電路1140、1150和1160的三個(gè)實(shí)施例。提供兩倍輸出電壓的能力允許在諸如不間斷電源的電力系統(tǒng)中串聯(lián)地需要更少的采用這些次級(jí)電路的轉(zhuǎn)換器。次級(jí)電路1140在次級(jí)側(cè)上提供分割dc總線。次級(jí)電路1140包括轉(zhuǎn)換器200的次級(jí)電路204的所有組件，并且次級(jí)電路1140的組件使用與次級(jí)電路204相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。次級(jí)電路1140包括與電容器260串聯(lián)耦合以產(chǎn)生輸出dc總線的中點(diǎn)的附加電容器1142。中點(diǎn)也耦合到晶體管254和256之間的中點(diǎn)。圖11e示出了可用于代替次級(jí)電路204的次級(jí)電路1150。次級(jí)電路1150類似于次級(jí)電路204，并且次級(jí)電路1150的相同組件用與次級(jí)電路204中相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。次級(jí)電路1150僅包括具有晶體管252和254的一個(gè)輸出支路。在次級(jí)電路1150中，次級(jí)電路204的諧振電容器262由兩個(gè)諧振電容器1152和1154代替。圖11f示出了類似于次級(jí)電路1150的次級(jí)電路1160，并且相同的組件以相同的參考數(shù)字來標(biāo)記。次級(jí)電路1160與次級(jí)電路1150的不同之處在于，次級(jí)電路1160配置有分割dc總線，并且僅包括一個(gè)諧振電容器262。在電路1160中，電容器260由兩個(gè)電容器1162和1164代替。根據(jù)本公開在本文中所描述的各個(gè)方面和功能可被實(shí)施為硬件、軟件、固件或它們的任意組合?？稍诜椒ā?dòng)作、系統(tǒng)、系統(tǒng)元件和組件內(nèi)使用各種硬件、軟件或固件配置來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開的方面。此外，根據(jù)本公開的方面可被實(shí)現(xiàn)為特別編程的硬件或軟件?？稍趗ps例如具有dc電池作為備用電源的ups內(nèi)實(shí)現(xiàn)任何前述實(shí)施例。ups可被配置成為任何數(shù)量的功率消耗設(shè)備諸如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、空氣調(diào)節(jié)單元、照明、安全系統(tǒng)或需要不間斷電源的其它設(shè)備和系統(tǒng)提供備用功率。ups可包含或耦合到控制器或控制單元，以控制包括本文中所描述的任何轉(zhuǎn)換器的ups的操作。例如，控制器可向每個(gè)開關(guān)設(shè)備提供脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號(hào)，以用于控制電力轉(zhuǎn)換功能。通常，控制器控制ups和轉(zhuǎn)換器的操作，使得它們?cè)趤碜詀c電源的電力可用時(shí)從ac電源給電池充電，并在ac電源不可用時(shí)或在暫時(shí)低壓狀況期間逆變來自電池的dc電力。控制器可包括硬件、軟件、固件、處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、數(shù)據(jù)總線和/或在任何組合中的可用于執(zhí)行控制器的相應(yīng)功能的其它元件。在以上所描述的實(shí)施例中，電池用作備用電源。在其它實(shí)施例中，可使用其它ac或dc備用源和設(shè)備，包括燃料電池、光伏電池、dc微型燃?xì)廨啓C(jī)、電容器、交流ac電源、任何其它適當(dāng)?shù)碾娫椿蚱淙魏谓M合。在利用電池作為備用電源的本發(fā)明的實(shí)施例中，電池可由并聯(lián)或串聯(lián)耦合的單體電池的多個(gè)電池組成。在前述實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)設(shè)備可以是以受控方式(例如通過使用控制信號(hào))傳導(dǎo)電流的任何電子或機(jī)電設(shè)備，并可隔離傳導(dǎo)路徑。各種開關(guān)設(shè)備和其它電子設(shè)備在附圖中的表示是示例性的，且并沒有被規(guī)定為限制性的，因?yàn)楸绢I(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可使用設(shè)備的各種類型、布置和配置來得到類似或相同的功能。例如，開關(guān)設(shè)備中的一個(gè)或更多個(gè)可包含一個(gè)或更多個(gè)反向并聯(lián)二極管，或這樣的二極管可與開關(guān)設(shè)備分離。如上面指示的，在一些實(shí)施例中，開關(guān)設(shè)備包括整流器，例如可用控制信號(hào)的應(yīng)用開啟和關(guān)掉的受控整流器(例如scr、晶閘管等)。此外，其它設(shè)備例如電阻器、電容器、電感器、電池、電源、負(fù)載、變壓器、繼電器、二極管等可被包括在單個(gè)設(shè)備中或在多個(gè)所連接的設(shè)備中。在以上所描述的實(shí)施例中，描述了與不間斷電源一起使用的轉(zhuǎn)換器電路，盡管應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，本文中所描述的電路可與其它類型的電源和電力系統(tǒng)一起使用。本發(fā)明的實(shí)施例可與具有各種輸入和輸出電壓的不間斷電源一起使用，并可在單相或多相不間斷電源中被使用。在這樣描述了至少一個(gè)示例的幾個(gè)方面后，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易想到各種變更、修改和改進(jìn)。這樣的變更、修改和改進(jìn)被規(guī)定為本公開的一部分，并被規(guī)定為在本文討論的示例的范圍內(nèi)。因此，前文的描述和附圖僅僅是示例性的。當(dāng)前第1頁12