CN106169872B - 双向直流至直流变换器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种双向直流至直流变换器。根据双向直流至直流变换器，通过在双向直流至直流变换器的升压模式下实现开关器件的零电压切换来减小开关损耗。因此，可以实现高效率的电力变换。此外，使用简单逻辑器件来控制双向直流至直流变换器的开关器件，由此控制彼此并联耦接的多个双向直流至直流变换器。

Description

双向直流至直流变换器
技术领域
本公开内容涉及双向直流至直流(DC-DC)变换器。
背景技术
输入至电子电路的电压应当被提升成高电压，以便向需要相对高的电压的电子电路提供能量或将电子电路用在与系统有关的应用领域中。另外，需要使用高电压来将输入至电子电路的电压降低成低电压。出于这个目的，已经对作为各种升压变换器和降压变换器之一的直流至直流变换器的建模和分析进行了研究。
直流至直流变换器广义上分为隔离型变换器和非隔离型变换器。
在隔离型变换器中，使用应用磁芯的变压器来对输入级和输出级进行隔离，由此确保稳定性。此外，可以通过调整匝数比来调整升压比/降压比。
作为直流至直流变换器的种类，降压型变换器是正向变换器、半桥变换器、全桥变换器等，以及升降压型变换器是反激式变换器等。
直流至直流变换器被形成为具有控制器的一个芯片，该控制器通过检测输出信号之间的误差来控制直流至直流变换器，并且因此，直流至直流变换器被称为开关模式供电单元。
双向电力变换器的技术开发近来有所增加。此处，通过将以下变换器组合成一个来形成双向电力变换器：用于通过对输入电压进行降压并且输出经降压的电压来对负载充电的变换器和用于通过对输出电压进行升压并且将经升压的电压再生为输入电压来使负载放电的变换器。
发明内容
实施方式提供了一种双向直流至直流变换器，该双向直流至直流变换器在双向电力变换时实现开关器件的零电压切换并且通过使用简单逻辑器件来在提升电压时控制输出电压，因此实现了高效率的电力变换。
在一种实施方式中，双向直流至直流变换器包括：变压器；初级侧全桥电路，初级侧全桥电路耦接至变压器的初级侧，初级侧全桥电路具有第一桥臂的第一开关器件和第二开关器件以及第二桥臂的第三开关器件和第四开关器件；次级侧全桥电路，次级侧全桥电路耦接至变压器的次级侧，次级侧全桥电路具有第三桥臂的第五开关器件和第六开关器件以及第四桥臂的第七开关器件和第八开关器件；第一电容器，第一电容器耦接至初级侧全桥电路；第二电容器，第二电容器耦接至次级侧全桥电路；以及控制器，控制器用于控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路。其中，控制器包括：控制信号生成器，控制信号生成器用于基于感测信号来输出第一控制信号；存储器件，存储器件用于与第一控制信号的转变同步地输出第二控制信号和第三控制信号，第二控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平，第三控制信号具有与第二控制信号的逻辑电平相反的逻辑电平；第一计算器，第一计算器用于：在第一控制信号和第二控制信号中的至少一个具有第一逻辑电平时输出具有第一逻辑电平的第一脉冲信号，并且在第一控制信号和第三控制信号中的至少一个具有第一逻辑电平时输出具有第一逻辑电平的第二脉冲信号；以及第二计算器，第二计算器用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号，输出用于分别控制第一开关器件至第八开关器件的第一选通信号至第八选通信号。
双向直流至直流变换器还可以包括：第一电感器，第一电感器耦接在初级侧全桥电路与变压器的初级侧之间；以及第二电感器，第二电感器耦接在次级侧全桥电路与第二电容器之间。
感测信号可以是流入第二电感器的感测电流。
控制信号生成器可以基于在第一电容器的两个端子之间感测到的感测电压和所述感测电流来输出第一控制信号。
控制器可以控制第一开关器件至第八开关器件以提升施加至第二电容器的电压并且将经提升的电压传输至第一电容器。
存储器件可以与第一控制信号的上升沿同步地输出第二控制信号，第二控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平。
存储器件可以包括T触发器，T触发器用于基于第一控制信号来输出作为Q信号的第二控制信号并且输出作为
Figure BDA0000994299360000021
信号的第三控制信号。
第一计算器可以包括：第一或门，第一或门用于基于第一控制信号和第二控制信号来输出第一脉冲信号；以及第二或门，第二或门用于基于第一控制信号和第三控制信号来输出第二脉冲信号。第一逻辑电平可以是高逻辑电平。
第二计算器可以：将第一脉冲信号作为第五选通信号和第八选通信号来输出，将第一脉冲信号反相并且将经反相的信号作为第一选通信号和第四选通信号来输出，将第二脉冲信号作为第六选通信号和第七选通信号来输出，以及将第二脉冲信号反相并且将经反相的信号作为第二选通信号和第三选通信号来输出。
第二计算器可以包括：第一非门，第一非门用于将第一脉冲信号反相并且将经反相的信号作为第一选通信号和第四选通信号来输出；以及第二非门，第二非门用于将第二脉冲信号反相并且将经反相的信号作为第二选通信号和第三选通信号来输出。
在另一种实施方式中，双向直流至直流变换器包括：变压器；初级侧全桥电路，初级侧全桥电路耦接至变压器的初级侧，初级侧全桥电路具有第一桥臂的第一开关器件和第二开关器件以及第二桥臂的第三开关器件和第四开关器件；次级侧全桥电路，次级侧全桥电路耦接至变压器的次级侧，次级侧全桥电路具有第三桥臂的第五开关器件和第六开关器件以及第四桥臂的第七开关器件和第八开关器件；第一电容器，第一电容器耦接至初级侧全桥电路；第二电容器，第二电容器耦接至次级侧全桥电路；以及控制器，控制器用于控制初级侧全桥电路和次级侧全桥电路。其中，控制器包括：控制信号生成器，控制信号生成器用于基于感测信号来输出第一控制信号；存储器件，存储器件用于与第一控制信号的转变同步地输出第二控制信号、第四控制信号和第三控制信号，第二控制信号和第四控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平，第三控制信号具有与第二控制信号的逻辑电平相反的逻辑电平；以及计算器，计算器用于根据第一控制信号至第四控制信号的逻辑电平来输出第一选通信号至第八选通信号。
双向直流至直流变换器还可以包括：第一电感器，第一电感器耦接在初级侧全桥电路与变压器的初级侧之间；以及第二电感器，第二电感器耦接在次级侧全桥电路与第二电容器之间。
感测信号可以是流入第二电感器的感测电流。
控制信号生成器可以基于在第一电容器的两个端子之间感测到的感测电压和所述感测电流来输出第一控制信号。
存储器件可以与第一控制信号的上升沿同步地输出第二控制信号，第二控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平，并且存储器件可以与第一控制信号的下降沿同步地输出第四控制信号，第四控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平。
存储器件可以包括：第一T触发器，第一T触发器用于基于第一控制信号来输出作为Q信号的第二控制信号并且输出作为信号的第三控制信号；以及第二T触发器，第二T触发器用于基于逻辑电平被反相的第一控制信号来输出作为Q信号的第四控制信号。
计算器可以包括：第一或门，第一或门用于基于第一控制信号和第二控制信号来在第一控制信号和第二控制信号中的至少一个具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的信号；以及第二或门，第二或门用于基于第一控制信号和第三控制信号来在第一控制信号和第三控制信号中的至少一个具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的信号。
第一或门的输出信号可以是第五选通信号和第八选通信号，以及第二或门的输出信号可以是第六选通信号和第七选通信号。
计算器可以将第二控制信号作为第三选通信号输出，并且将第四控制信号作为第一选通信号输出。
计算器可以包括：第一死区时间设定单元，第一死区时间设定单元用于调整第二控制信号的高逻辑电平的宽度并且将第二控制信号作为第四选通信号来输出；以及第二死区时间设定单元，第二死区时间设定单元用于调整第四控制信号的高逻辑电平的宽度并且将第四控制信号作为第二选通信号来输出。
根据本公开内容，通过在双向直流至直流变换器的升压模式下实现开关器件的零电压切换来减小开关损耗。因此，可以实现高效率的电力变换。此外，使用简单逻辑器件来控制双向直流至直流变换器的开关器件，由此控制彼此并联耦接的多个双向直流至直流变换器。
在下面的附图和描述中阐述了一个或者更多个实施方式的细节。根据描述和附图并且根据权利要求书，其他特征将是明显的。
附图说明
图1是根据实施方式的双向直流至直流变换器的电路图。
图2是在降压模式下的时序图。
图3至图6是说明根据图2的时序图的操作的图。
图7是在升压模式下的时序图。
图8至图11是说明根据图7的时序图的操作的图。
图12是根据第一实施方式的用于控制在升压模式下的操作的控制器的框图。
图13是作为实现图12的控制器的示例的电路图。
图14是说明控制器的输出信号的波形图。
图15是说明根据第二实施方式的第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的电路图。
图16是说明用于控制第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的第一控制器和第二控制器的电路图。
图17是说明在升压模式下的操作的时序图。
图18至图21是说明根据图17的时序图的操作的图。
图22是根据第三实施方式的用于控制在升压模式下的操作的控制器的框图。
图23是作为实现图22的控制器的示例的电路图。
图24是说明控制器的输出信号的波形图。
图25是说明根据第四实施方式的第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的电路图。
图26是说明用于控制第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的第一控制器和第二控制器的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来详细地描述示例性实施方式。实施方式的技术目的不限于上述技术问题，并且本领域技术人员通过下面的公开内容可以清楚地理解以上没有提及的技术问题。在附图中，为了便于图示，将器件的尺寸和厚度等放大。贯穿说明书和附图，相似的附图标记指代相似的元件。
<直流至直流变换器的电路图>
图1是根据实施方式的双向直流至直流变换器的电路图。
将参考图1来描述构成根据该实施方式的双向直流至直流变换器的电路器件之间的耦接关系。
根据该实施方式的双向直流至直流变换器10可以被基于包含第一线圈LP和第二线圈LS的变压器T而划分成在变压器左侧的初级电路和在变压器右侧的次级电路。初级电路可以包括第一电容器C1、第一电感器L1和构成初级侧全桥电路的开关器件Q1、Q2、Q3和Q4。次级电路可以包括第二电容器C2、第二电感器L2和构成次级侧全桥电路的开关器件Q5、Q6、Q7和Q8。
在初级电路中，第一电容器C1耦接在第一节点N1与第二节点N2之间，第一电感器L1耦接在第三节点N3与第一线圈LP的一个端子之间，并且第一线圈LP耦接在第一电感器L1与第四节点N4之间。初级侧全桥电路包括在第一节点N1与第二节点N2之间的第一桥臂和第二桥臂。第一桥臂包括耦接在第一节点N1与第三节点N3之间的第一开关器件Q1以及耦接在第三节点N3与第二节点N2之间的第二开关器件Q2。第二桥臂包括耦接在第一节点N1与第四节点N4之间的第三开关器件Q3以及耦接在第四节点N4与第二节点N2之间的第四开关器件Q4。
在次级电路中，第二电容器C2耦接在第五节点N5与第六节点N6之间，第二电感器L2耦接在第五节点N5与第七节点N7之间，并且第二线圈LS耦接在第十节点N10与第九节点N9之间。次级侧全桥电路包括在第七节点N7与第八节点N8之间的第三桥臂和第四桥臂。第三桥臂包括耦接在第七节点N7与第九节点N9之间的第五开关器件Q5以及耦接在第九节点N9与第八节点N8之间的第六开关器件Q6。第四桥臂包括耦接在第七节点N7与第十节点N10之间的第七开关器件Q7和耦接在第十节点N10与第八节点N8之间的第八开关器件Q8。
根据该实施方式的直流至直流变换器10是双向变换器。在降压模式下，通过对第一节点N1与第二节点N2之间的DC输入电压进行降压来向第五节点N5和第六节点N6输出DC输出电压。在升压模式下，通过对第五节点N5与第六节点N6之间的DC输入电压进行升压来向第一节点N1和第二节点N2输出DC输出电压。
-降压模式
在下文中，将参考图2至图6来描述在降压模式下的操作。
图2是在降压模式下的时序图。图3至图6是说明根据图2的时序图的操作的图。
第一桥臂的第一开关器件Q1和第二开关器件Q2彼此互补地操作。因此，如果第一开关器件Q1和第二开关器件Q2中的任一个被接通，则第一开关器件Q1和第二开关器件Q2中的另一个被断开。此外，第二桥臂的第三开关器件Q3和第四开关器件Q4彼此互补地操作。因此，如果第三开关器件Q3和第四开关器件Q4中的任一个被接通，则第三开关器件Q3和第四开关器件Q4中的另一个被断开。可以通过下述相移切换方法来操作第一开关器件Q1至第四开关器件Q4：在相移切换方法中，在接通第一开关器件Q1之后的一定时间之后接通第三开关器件Q3，并且在接通第二开关器件Q2之后的一定时间之后接通第四开关器件Q4。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8可以被同时接通或断开，并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7可以被同时接通或断开。
<第一时间区段t1>
参考图2和图3，在第一时间区段t1期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4被接通，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被断开并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被接通。此时，如变压器的初级侧的虚线所指示的，初级侧电流按照以下顺序流动：第一开关器件Q1、第三节点N3、第四节点N4、第四开关器件Q4和第二节点N2，并且随着第一电感器L1被充电，第一电压V1变成正电压。变压器T基于其初级侧电流和匝数比而在其次级侧形成次级侧电流。次级侧电流经由第七开关器件Q7、第七节点N7、第二电感器L2、第二电容器C2和第六开关器件Q6流动。此外，次级侧电流对第二电感器L2充电，使得第二电感器L2存储电能。
<第二时间区段t2>
参考图2和图4，在第二时间区段t2期间，第一开关器件Q1保持接通状态，但是第四开关器件Q4被断开。在第一时间区段t1期间处于断开状态的第三开关器件Q3被接通。第二开关器件Q2保持断开状态。次级侧开关器件Q5至次级侧开关器件Q8全部被接通。在这种情况下，第一开关器件Q1和第三开关器件Q3形成初级侧电流路径，并且因此，随着第三节点N3和第四节点N4彼此短路，第一电压V1变成0V。另外，由于次级侧开关器件Q5至次级侧开关器件Q8全部被接通，所以第二电压V2也变成0V，并且存储在第二电感器L2中的能量被传输至输出端子N5和输出端子N6。
<第三时间区段t3>
参考图2和图5，在第三时间区段t3期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4被断开，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被接通。此外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被接通并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被断开。此时，如初级侧电路中的虚线所指示的，初级侧电流按照以下顺序流动：第三开关器件Q3、第四节点N4、第三节点N3和第二开关器件Q2。也就是说，初级侧电流在与第一时间区段t1中的初级侧电流的方向相反的方向上流动。另外，随着第一电感器L1被初级侧电流充电，第一电压V1变成负电压。初级侧电流通过变压器T传输至次级侧电路。次级侧电流经由第五开关器件Q5、第二电感器L2、第二电容器C2和第八开关器件Q8流动。此外，次级侧电流对第二电感器L2充电，使得第二电感器L2存储电能。
<第四时间区段t4>
参考图2和图6，在第四时间区段t4期间，第二开关器件Q2保持接通状态，但是第三开关器件Q3被断开。在第三时间区段t3期间处于断开状态的第四开关器件Q4被接通。第一开关器件Q1保持断开状态。次级侧开关器件Q5至次级侧开关器件Q8全部被接通。在这种情况下，第二开关器件Q2和第四开关器件Q4形成初级侧电流路径，并且因此，随着第三节点N3和第四节点N4彼此短路，第一电压V1变成0V。另外，由于次级侧开关器件Q5至次级侧开关器件Q8全部被接通，所以第二电压V2也变成0V，并且存储在第二电感器L2中的能量被传输至输出端子N5和输出端子N6。
随着在上述操作被周期性地重复时输入端子N1与输入端子N2之间的输入电压HV通过变压器T被降压，输出电压LV被输出至输出端子N5和输出端子N6。
同时，可以基于输入电压HV、输出电压LV和占空比来确定变压器T的匝数比。可以基于输出电流和输出电压的纹波大小来确定第二电感器L2的电感值和第二电容器C2的电容值。
-第一升压模式
在下文中，将参考图7至图11来描述在升压模式下的操作。图7是在升压模式下的时序图。图8至图11是说明根据图7的时序图的操作的图。
<第一时间区段t1>
参考图7和图8，在第一时间区段t1期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4被接通，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被断开并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被接通。在这种情况下，随着来自次级侧的第二电容C2的电流经由第二电感器L2、第七开关器件Q7、第二线圈LS和第六开关器件Q6流动，第二电压V2变成正电压。此时，次级侧的电流基于变压器T的匝数比来形成初级侧电流，并且来自初级侧的第一线圈LP的电流在经由第一电感器L1、第一开关器件Q1、第一电容器C1和第四开关器件Q4流动时被注入在第一电容器C1中。
<第二时间区段t2>
参考图7和图9，在第二时间区段t2期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4被断开，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3保持断开状态。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被接通并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7保持接通状态。在这种情况下，由于第五开关器件Q5至第八开关器件Q8被接通，所以第二电压V2变成0V，感生至初级侧的第一线圈LP的电压变成0V，并且流入第一电感器L1的电流经由第一开关器件Q1至第四开关器件Q4的反向并联二极管流入第一电容器C1。另外，流入第二线圈LS的电流减小并且因此在下一时间区段中变成反向电流。
<第三时间区段t3>
参考图7和图10，在第三时间区段t3期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4保持断开状态，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被接通。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8保持接通状态并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被断开。在这种情况下，随着来自次级侧的第二电容器C2的电流经由第二电感器L2、第五开关器件Q5、第二线圈LS和第八开关器件Q8流动，第二电压V2变成负电压。此时，来自初级侧的第一线圈LP的电流在经由第一电感器L1、第三开关器件Q3、第一电容器C1和第二开关器件Q2流动时对第一电容器C1充电。
<第四时间区段t4>
参考图7至图11，在第四时间区段t4期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4保持断开状态，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8保持接通状态并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被接通。在这种情况下，由于第五开关器件Q5至第八开关器件Q8被接通，所以第二电压V2变成0V，感生至初级侧电路的第一线圈LP的电压变成0V，并且流入第一电感器L1的电流经由第一开关器件Q1至第四开关器件Q4的反向并联二极管流入第一电容器C1。另外，流入第二线圈LS的电流减小并且因此在下一时间区段变成反向电流。
随着在上述操作被周期性地重复时输入端子N5与输入端子N6之间的输入电压LV通过变压器T被升压，输出电压HV被输出至输出端子N1和输出端子N2。
同时，当调整所接通的第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被断开的时间点时，即当如图7的箭头所示地增加第五开关器件Q5和第八开关器件Q8的接通时间时，流入第二线圈LS的电流的增量增加，由此增加了初级侧的第一电容器C1的电荷量。与此相对应地，当调整所接通的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被断开的时间点时，即当如图7的箭头所示地增加第六开关器件Q6和第七开关器件Q7的接通时间时，流入第二线圈LS的电流的增量增加，由此增加了初级侧的第一电容器C1的电荷量。通过使用这一原理来调整输入电压LV的放大量，由此输出高于输入电压LV的输出电压HV。
-根据第一实施方式的控制器
图12是根据第一实施方式的用于控制在升压模式下的操作的控制器的框图。图13是作为实现图12的控制器的示例的电路图。图14是说明控制器的输出信号的波形图。
参考图12至图14，根据第一实施方式的控制器100可以包括控制信号生成器110、存储器件120、第一计算器130和第二计算器140。
控制信号生成器110可以包括至少一条输入信号线和一条输出信号线。控制信号生成器110可以基于被施加至输入信号线的感测信号is来向输出信号线输出第一控制信号VC1。输入至控制信号生成器110的感测信号可以变成流入次级侧的第二电感器L2的电流信号。控制信号生成器110对感测信号is进行感测，并且可以将第一控制信号VC1作为脉冲宽度基于传感信号is而调整的脉冲信号来输出。当感测信号增加时，第一控制信号VC1的脉冲宽度可能会减小。当感测信号减小时，第一控制信号VC1的脉冲宽度可能会增加。
存储器件120可以包括一条输入信号线和两条输出信号线。存储器件120可以基于施加至输入信号线的第一控制信号VC1来输出具有彼此相反的逻辑电平的第二控制信号VC2和第三控制信号VC3。存储器件120可以与第一控制信号VC1的转变——即上升沿——同步地输出第二控制信号VC2作为当前输出信号，该第二控制信号VC2具有与前一状态下的第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平。当第二控制信号VC2的逻辑电平被改变时，第三控制信号VC3可以被改变成具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平的信号。可以将存储器件120实现为如图13所示的T触发器，但是本公开内容不限于此。可以将存储器件120实现为执行上述操作的任何逻辑器件。当存储器件120被实现为T触发器时，T触发器的输入信号变成第一控制信号VC1，Q信号变成第二控制信号VC2，并且
Figure BDA0000994299360000111
信号变成第三控制信号VC3。
第一计算器130可以包括三条输入信号线和两条输出信号线。基于施加至输入信号线的第一控制信号VC1、第二控制信号VC2和第三控制信号VC3，第一计算器130可以输出第一脉冲信号PS1和第二脉冲信号PS2。第一计算器130可以将第一控制信号VC1与第二控制信号VC2进行比较，并且在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2中的至少一个是高逻辑电平时输出高逻辑电平的第一脉冲信号PS1。第一计算器130可以将第一控制信号VC1与第三控制信号VC3进行比较，并且在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3中的至少一个是高逻辑电平时输出高逻辑电平的第二脉冲信号PS2。当第一控制信号VC1具有高逻辑电平时，即使第二控制信号VC2和第三控制信号VC3具有低逻辑电平，第一脉冲信号PS1和第二脉冲信号PS2也可以具有高逻辑电平。因此，可以基于第一控制信号VC1的高逻辑电平的脉冲宽度的变化来调整第一脉冲信号PS1和第二脉冲信号PS2的高逻辑电平的脉冲宽度。可以利用第一或门131和第二或门132来实现第一计算器130，但是本公开内容并不限于此。可以将第一计算器130实现为执行上述操作的任何逻辑器件。当利用第一或门131和第二或门132来实现第一计算器130时，第一或门131的输入信号变成第一控制信号VC1和第二控制信号VC2，并且第一或门131的输出信号变成第一脉冲信号PS1。同样，第二或门132的输入信号变成第一控制信号VC1和第三控制信号VC3，并且第二或门132的输出信号变成第二脉冲信号PS2。
第二计算器140可以包括两条输入信号线和四条输出信号线。基于施加至输入信号线的第一脉冲信号PS1和第二脉冲信号PS2，第二计算器140可以输出第一选通信号G1、第二选通信号G2、第三选通信号G3、第四选通信号G4、第五选通信号G5、第六选通信号G6、第七选通信号G7和第八选通信号G8。第二计算器140可以通过将第一脉冲信号PS1反相来输出第一选通信号G1和第四选通信号G4。第二计算器140可以将第一脉冲信号PS1作为第五选通信号G5和第八选通信号G8来输出。第二计算器140可以将第二脉冲信号PS2作为第六选通信号G6和第七选通信号G7来输出。第二计算器140可以通过将第二脉冲信号PS2反相来输出第二选通信号G2和第三选通信号G3。第一选通信号G1至第八选通信号G8分别是用于接通或断开第一开关器件Q1至第八开关器件Q8的控制信号。可以利用如图13所示的第一非门141和第二非门142来实现第二计算器140，但是本公开内容并不限于此。可以将第二计算器140实现为执行上述操作的任何逻辑器件。当利用第一非门141和第二非门142来实现第二计算器140时，第一非门141通过将第一脉冲信号PS1反相来输出第一选通信号G1和第四选通信号G4，并且第二非门142通过将第二脉冲信号PS2反相来输出第二选通信号G2和第三选通信号G3。
同时，控制信号生成器110可以包括两条输入信号线，以不仅将第二电感器L2的电流is感测为感测信号，而且还将作为初级侧的第一电容器C1的两个端子之间的电压的输出电压Vout感测为感测信号，由此基于该输出电压Vout和该感测电流is来生成第一控制信号VC1。
控制器100基于感测电流is来改变第一控制信号VC1的高逻辑电平的脉冲宽度，并且因此，调整次级侧开关元件的高逻辑电平的脉冲宽度。因此，可以在升压模式下调整第五节点N5与第六节点N6之间的输入电压Vin(LV)的放大量，由此将输出电压Vout(HV)输出至第一节点N1和第二节点N2。此外，控制器100可以不通过数字信号处理(DSP)而是通过使用简单逻辑器件的模拟操作来控制全桥电路。因此，可以减小控制器100的尺寸并且降低成本。
-第二实施方式
图15是说明根据第二实施方式的第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的电路图。图16是说明用于控制第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的第一控制器和第二控制器的电路图。
参考图15和图16，在第二实施方式中可以使用上述两个双向直流至直流变换器。也就是说，第一直流至直流变换器11和第二直流至直流变换器12彼此并联耦接，并且可以通过增大次级侧的输入电压Vin(LV)来将输出电压Vout(HV)输出至初级侧。根据第一实施方式的两个控制器100可以用于分别控制第一直流至直流变换器11和第二直流至直流变换器12。
第一控制器101可以包括：第一控制信号生成器111，第一控制信号生成器111对流入第一直流至直流变换器11的第二电感器L2的电流和输出电压Vout进行感测，并且基于该电流和该输出电压Vout来输出第一控制信号VC1；第一T触发器121，第一T触发器121与来自第一控制信号生成器111的第一控制信号VC1的转变同步地输出作为Q信号的第二控制信号VC2并且输出作为
Figure BDA0000994299360000132
信号的第三控制信号VC3，该第二控制信号VC2具有与前一状态下的第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平，该第三控制信号VC3具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平；第(1-1)或门131a，第(1-1)或门131a在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2具有第一逻辑电平时输出第一逻辑电平的第一脉冲信号PS1；第(2-1)或门132a，第(2-1)或门132a在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3具有第一逻辑电平时输出第一逻辑电平的第二脉冲信号PS2；第(1-1)非门141a，第(1-1)非门141a将第一脉冲信号PS1反相并且输出经反相的信号；以及第(2-1)非门142a，第(2-1)非门142a将第二脉冲信号PS2反相并且输出经反相的信号。此处，第一逻辑电平可以是高电平。
第二控制器102可以包括：第二控制信号生成器112，第二控制信号生成器112对流入第二直流至直流变换器12的第二电感器L2的电流和输出电压Vout进行感测，并且基于该电流和该输出电压Vout来输出第一控制信号VC1；第二T触发器122，第二T触发器122与来自第二控制信号生成器112的第一控制信号VC1的转变同步地输出作为Q信号的第二控制信号VC2并且输出作为
Figure BDA0000994299360000131
信号的第三控制信号VC3，该第二控制信号VC2具有与前一状态下的第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平，该第三控制信号VC3具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平；第(1-2)或门131b，第(1-2)或门131b在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2具有第一逻辑电平时输出第一逻辑电平的第一脉冲信号PS1；第(2-2)或门132b，第(2-2)或门132b在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3具有第一逻辑电平时输出第一逻辑电平的第二脉冲信号PS2；第(1-2)非门141b，第(1-2)非门141b将第一脉冲信号PS1反相并且输出经反相的信号；以及第(2-2)非门142b，第(2-2)非门142b将第二脉冲信号PS2反相并且输出经反相的信号。此处，第一逻辑电平可以是高电平。
如上所述，第一双向直流至直流变换器11和第二双向直流至直流变换器12彼此并联耦接，并且可以通过对变换器的输出电压Vout和每个变换器的感测电流进行感测来控制每个变换器中的开关器件。因此，每个变换器消除了电压偏置现象或电流偏置现象，由此将每个变换器的输入电压Vin均匀地放大和输出。
-第二升压模式
在下文中，将参考图17至图21来描述在第二升压模式下的操作。
图17是说明在升压模式下的操作的时序图。图18至图21是说明根据图17的时序图的操作的图。
<第一时间区段t1>
参考图17和图18，第一时间区段t1是电力传输区段。在第一时间区段t1期间，第一开关器件Q1和第四开关器件Q4被接通，并且第二开关器件Q2和第三开关器件Q3被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被断开并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被接通。在这种情况下，随着第二电感器L2放电，来自次级侧的第二电容器C2的电流经由第二电感器L2、第七开关器件Q7、第二线圈LS和第六开关器件Q6流动，并且第二电压V2变成正电压。此时，来自初级侧的第一线圈LP的电流在通过变压器T经由第一电感器L1、第一开关器件Q1、第一电容器C1和第四开关器件Q4流动时对第一电容器C1充电。也就是说，在第一时间区段t1期间，次级侧的输入电压Vin通过变压器T被升压并且被作为输出电压Vout输出至初级侧。
<第二时间区段t2>
参考图17和图19，第二时间区段t2是续流区段。在第二时间区段t2期间，第一开关器件Q1保持接通状态，第三开关器件Q3被接通，第二开关器件Q2保持断开状态，并且第四开关器件Q4被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被接通，并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7保持接通状态。在这种情况下，由输入电压Vin对第二电感器L2充电，并且第五开关器件Q5至第八开关器件Q8被接通。因此，第二电压V2变成0V，并且流入第二线圈L2的电流减小，因此在下一时间区段变成反向电流。另外，流入第一电感器L1的电流经由第一开关器件Q1和第三开关器件Q3流动，并且因此第一电压V1变成0V。
<第三时间区段t3>
参考图17和图20，第三时间区段t3是电力传输区段。在第三时间区段t3期间，第一开关器件Q1被断开，第四开关器件Q4保持断开状态，第二开关器件Q2被接通，并且第三开关器件Q3保持接通状态。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8保持接通状态，并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被断开。在这种情况下，随着第二电感器L2放电，来自次级侧的第二电容器C2的电流经由第二电感器L2、第五开关器件Q5、第二线圈LS和第八开关器件Q8流动，并且第二电压V2变成负电压。此时，初级侧的第一线圈LP的电流在通过变压器T经由第一电感器L1、第三开关器件Q3、第一电容器C1以及第二开关器件Q2流动时对第一电容器C1充电。也就是说，在第三时间区段t3期间，次级侧的输入电压Vin通过变压器T被升压并且被作为输出电压Vout输出至初级侧。
<第四时间区段t4>
参考图17和图21，第四时间区段t4是续流区段。在第四时间区段t4期间，第一开关器件Q1保持断开状态，第四开关器件Q4被接通，第二开关器件Q2保持接通状态，并且第三开关器件Q3被断开。另外，第五开关器件Q5和第八开关器件Q8保持接通状态，并且第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被接通。在这种情况下，由输入电压Vin对第二电感器L2充电，并且第五开关器件Q5至第八开关器件Q8被接通。因此，第二电压V2变成0V，并且流入第二线圈LS的电流减小，因此在下一时间区段变成正向电流。另外，流入第一电感器L1的电流经由第一开关器件Q1和第二开关器件Q2流动，并且因此第一电压V1变成0V。
随着在上述操作被周期性地重复时输入端子N5和输入端子N6之间的输入电压LV通过变压器T被升压，输出电压HV被输出至输出端子N1和输出端子N2。
同时，当调整所接通的第五开关器件Q5和第八开关器件Q8被断开的时间点时，即当增加第五开关器件Q5和第八开关器件Q8的接通时间时，流入第二线圈LS的电流的增量增加，由此增加了初级侧的第一电容器C1的电荷量。与此相对应地，当调整所接通的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7被断开的时间点时，即当增加第六开关器件Q6和第七开关器件Q7的接通时间时，流入第二线圈LS的电流的增量增加，由此增加了初级侧电路的第一电容器C1的电荷量。通过使用这一原理来调整输入电压Vin(LV)的放大量，由此输出高于输入电压LV的输出电压Vout(HV)。
-根据第三实施方式的控制器
图22是根据第三实施方式的用于控制在升压模式下的操作的控制器的框图。图23是作为实现图22的控制器的示例的电路图。图24是说明控制器的输出信号的波形图。
参考图22至图24，根据第三实施方式的控制器200可以包括控制信号生成器210、存储器件220和计算器230。
控制信号生成器210可以至少包括一条输入信号线和一条输出信号线。控制信号生成器210可以基于被施加至输入信号线的感测信号is来向输出信号线输出第一控制信号VC1。输入至控制信号生成器210的感测信号is可以变成流入次级侧的第二电感器L2的电流信号。控制信号生成器210对感测信号is进行感测，并且可以将第一控制信号VC1作为脉冲宽度基于感测信号is而调整的脉冲信号来输出。当感测信号is增加时，第一控制信号VC1的脉冲宽度可能会减小。当感测信号is减小时，第一控制信号VC1的脉冲宽度可能会增加。
存储器件220可以包括一条输入信号线和三条输出信号线。存储器件220可以基于被施加至输入信号线的第一控制信号VC1，输出具有彼此相反的逻辑电平的第二控制信号VC2和第三控制信号VC3以及通过改变第三控制信号VC3的相位所获得的第四控制信号VC4。存储器件220可以与第一控制信号VC1的上升沿同步地输出第二控制信号VC2作为当前输出信号，该第二控制信号VC2具有与前一状态下的第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平。当第二控制信号VC2的逻辑电平被改变时，第三控制信号VC3可以被改变成具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平的信号。另外，存储器件220可以与第一控制信号VC1的下降沿同步地输出第四控制信号VC4作为当前输出信号，该第四控制信号VC4具有与前一状态下的第四控制信号VC4的逻辑电平相反的逻辑电平。可以将存储器件220实现为如图23所示的T触发器，但是本公开内容不限于此。可以将存储器件220实现为执行上述操作的任何逻辑器件。当存储器件220被实现为T触发器时，存储器件220包括第一T触发器221和第二T触发器222，并且还可以包括第一非门223。第一T触发器221的输入信号变成第一控制信号VC1，Q信号变成第二控制信号VC2并且
Figure BDA0000994299360000171
信号变成第三控制信号VC3。另外，第二T触发器222的输入信号变成通过将第一控制信号VC1通过第一非门223反相所获得的信号，并且Q信号变成第四控制信号VC4。
计算器230可以包括四条输入信号线和六条输出信号线。基于施加至输入信号线的第一控制信号VC1、第二控制信VC2、第三控制信号VC3、和第四控制信号VC4，计算器230可以输出第一选通信号G1、第二选通信号G2、第三选通信号G3、第四选通信号G4、第五选通信号G5、第六选通信号G6、第七选通信号G7和第八选通信号G8。具体地，计算器230可以基于第一控制信号VC1和第二控制信号VC2，在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2中的至少一个具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第五选通信号G5和第八选通信号G8。此外，计算器230可以基于第一控制信号VC1和第三控制信号VC3，在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3中的至少一个具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第六选通信号G6和第七选通信号G7。此外，计算器230可以将第二控制信号VC2作为第三选通信号G3和第四选通信号G4来输出。此时，第二控制信号VC2具有高逻辑电平的时间区段的宽度被改变，并且第二控制信号VC2被作为第四选通信号G4输出，由此实现了死区时间。此外，计算器230可以将第四控制信号VC4作为第一选通信号G1和第二选通信号G2来输出。此时，第四控制信号VC4具有高逻辑电平的时间区段的宽度被改变，并且第四控制信号VC4被作为第二选通信号G2来输出，由此实现了死区时间。如图23所示，可以利用第一或门231和第二或门232以及第一死区时间设定单元233和第二死区时间设定单元234来实现计算器230，但是本公开内容不限于此。可以将计算器230实现为执行上述操作的任何逻辑器件。当利用第一或门231和第二或门232以及第一死区时间设定单元233和第二死区时间设定单元234来实现计算器230时，第一或门231的输入信号变成第一控制信号VC1和第二控制信号VC2，并且第一或门231的输出信号变成第五选通信号G5和第八选通信号G8。此外，第二或门232的输入信号变成第一控制信号VC1和第三控制信号VC3，并且第二或门232的输出信号变成第六选通信号G6和第七选通信号G7。第一死区时间设定单元233的输入信号变成第二控制信号VC2，并且第一死区时间设定单元233的输出信号变成第四选通信号G4。此外，第二死区时间设定单元234的输入信号变成第四控制信号VC4，并且第二死区时间设定单元234的输出信号变成第二选通信号G2。
控制器200基于感测信号is来改变第一控制信号VC1的高逻辑电平的脉冲宽度，并且因此，次级侧开关器件的高逻辑电平的脉冲宽度被调整。因此，可以在升压模式下调整第五节点N5和第六节点N6之间的输入电压Vin(LV)的放大量，由此将输出电压Vout(HV)输出至第一节点N1和第二节点N2。
同时，控制信号生成器210可以包括两条输入信号线，以不仅将第二电感器L2的电流is感测为感测信号，而且还将作为初级侧的第一电容器C1的两个端子之间的电压的输出电压Vout感测为感测信号，由此基于输出电压Vout和感测电流is来生成第一控制信号VC1。
<根据死区时间设定单元的操作的零电压切换的实现>
同时，第一死区时间设定单元233可以通过减小第四选通信号G4的高逻辑电平的脉冲宽度，调整第四选通信号G4被接通或断开的时间点。在图17中的虚线所示的时间区段(A)中，如果在第三选通信号G3具有低逻辑电平之后经过一定时间后第四选通信号G4具有高逻辑电平，则第四开关器件Q4的带电的寄生电容器放电，使得寄生电容器的两个端子之间的电压减小至等于或小于第四开关器件Q4的反向并联二极管的阈值电压。然后，反向并联二极管被接通，并且因此第四开关器件Q4被接通，使得可以实现第四开关器件Q4的零电压切换。另外，通过使第四选通信号G4具有低逻辑电平的时间点提前，在第四选通信号G4具有低逻辑电平之后经过一定时间后接通第三开关器件Q3，使得可以以相同方式实现第三开关器件Q3的零电压切换。
同样地，第二死区时间设定单元234可以通过减小第二选通信号G2的高逻辑电平的脉冲宽度，调整第二选通信号G2被接通或断开的时间点。在由图17中的虚线所示的时间区段(B)中，如果在第一选通信号G1具有低逻辑电平之后(即在第一开关器件Q1被断开之后)经过一定时间后第二选通信号G2具有高逻辑电平(即接通第二开关器件Q2)，则第二开关器件Q2的带电的寄生电容器放电，使得寄生电容器的两个端子之间的电压减小至等于或小于第二开关器件Q2的反向并联二极管的阈值电压。然后，反向并联二极管被接通，并且因此第二开关器件Q2被接通，使得可以实现第二开关器件Q2的零电压切换。另外，通过使第二选通信号G2具有低逻辑电平的时间点提前，在第二选通信号G2具有低逻辑电平之后经过一定时间后接通第一开关器件Q1，使得可以以相同方式实现第一开关器件Q1的零电压切换。如上所述，实现了零电压切换，使得可以降低开关损耗并且改进电力变换的效率。
-第四实施方式
图25是说明根据第四实施方式的第一双向直流至直流变换器和第二双向直流至直流变换器的并行驱动的电路图。图26是说明用于控制第一直流至直流变换器和第二直流至直流变换器的并行驱动的第一控制器和第二控制器的电路图。
参考图25和图26，在第四实施方式中，可以使用上述的两个双向直流至直流变换器10。也就是说，第一直流至直流变换器11和第二直流至直流变换器12彼此并联耦接，并且可以通过对次级侧电路的输入电压Vin(LV)进行升压来将输出电压Vout(HV)输出至初级侧电路。根据第三实施方式的两个控制器200可以用于分别控制第一直流至直流变换器11和第二直流至直流变换器12。
第一控制器201可以包括：第一控制信号生成器211，该第一控制信号生成器211对流入第一直流至直流变换器11的第二电感器L2的电流和输出电压Vout进行感测，并且基于该电流和该输出电压Vout来输出第一控制信号VC1；第(1-1)T触发器221a和第(2-1)T触发器222a，第(1-1)T触发器221a和第(2-1)T触发器222a与来自第一控制信号生成器211的第一控制信号VC1的转变同步地分别输出作为Q信号的第二控制信号VC2和第四控制信号VC4，第二控制信号VC2和第四控制信号VC4具有与其在前一状态下的逻辑电平相反的逻辑电平，第(1-1)T触发器221a输出作为
Figure BDA0000994299360000191
信号的第三控制信号VC3，第三控制信号VC3具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平；第(1-1)或门231a，第(1-1)或门231a在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第五选通信号G5和第八选通信号G8，第五选通信号G5和第八选通信号G8分别控制第一直流至直流变换器11的第五开关器件Q5和第八开关器件Q8；第(2-1)或门232a，第(2-1)或门232a在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第六选通信号G6和第七选通信号G7，第六选通信号G6和第七选通信号G7分别控制第一直流至直流变换器11的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7；第(1-1)死区时间设定单元233a和第(2-1)死区时间设定单元234a，第(1-1)死区时间设定单元233a和第(2-1)死区时间设定单元234a分别通过设置第二控制信号VC2和第四控制信号VC4的死区时间，输出用于控制第一直流至直流变换器11的第四开关器件Q4和第二开关器件Q2的第四选通信号G4和第二选通信号G2；以及第一非门223a，第一非门223a将第一控制信号VC1反相并且将经反相的信号输出至第(2-1)T触发器222a。
第二控制器202可以包括：第二控制信号生成器212，第二控制信号生成器212对流入第二直流至直流变换器12的第二电感器L2的电流和输出电压Vout进行感测，并且基于该电流和该输出电压Vout来输出第一控制信号VC1；第(1-2)T触发器221b和第(2-2)T触发器222b，第(1-2)T触发器221b和第(2-2)T触发器222b与来自第二控制信号生成器212的第一控制信号VC1的转变同步地分别输出作为Q信号的第二控制信号VC2和第四控制信号VC4，第二控制信号VC2和第四控制信号VC4具有与其在前一状态下的逻辑电平相反的逻辑电平，第(1-2)T触发器221b输出作为
Figure BDA0000994299360000201
信号的第三控制信号VC3，第三控制信号VC3具有与第二控制信号VC2的逻辑电平相反的逻辑电平；第(1-2)或门231b，第(1-2)或门231b在第一控制信号VC1和第二控制信号VC2具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第五选通信号G5和第八选通信号G8，第五选通信号G5和第八选通信号G8分别控制第二直流至直流变换器12的第五开关器件Q5和第八开关器件Q8；第(2-2)或门232b，第(2-2)或门232b在第一控制信号VC1和第三控制信号VC3具有高逻辑电平时输出具有高逻辑电平的第六选通信号G6和第七选通信号G7，第六选通信号G6和第七选通信号G7分别控制第二直流至直流变换器12的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7；第(1-2)第一死区时间设定单元233b和第(2-2)第二死区时间设定单元234b，第(1-2)第一死区时间设定单元233b和第(2-2)第二死区时间设定单元234b分别通过设置第二控制信号VC2和第四控制信号VC4的死区时间，输出用于控制第二直流至直流变换器12的第四开关器件Q4和第二开关器件Q2的第四选通信号G4和第二选通信号G2；以及第二非门223b，第二非门223b将第一控制信号VC1反相并且将经反相的信号输出至(2-2)T触发器222b。如上所述，第一双向直流至直流变换器11和第二双向直流至直流变换器12彼此并联耦接，并且通过对变换器的输出电压Vout和每个变换器的感测电流进行感测来控制在每个变换器中的开关器件。因此，每个变换器消除了电压偏置现象或电流偏置现象，由此将每个变换器的输入电压Vin均匀地放大和输出。
根据实施方式的双向直流至直流变换器10可以用在电子装置诸如便携式电子装置中。此外，根据实施方式的双向直流至直流变换器10可以用在下述系统中，该系统在一定时段内对负载充电并且提升从带电的负载所再生的能量。此外，根据实施方式的双向直流至直流变换器10还可以用在电动车辆(EV)、能量存储系统(ESS)以及小型电池中。此外，根据实施方式的双向直流至直流变换器10可以用在LED的电源装置中。另外，当要向下述便携式电子装置的内部电路提供DC电压而不是电池的电压时，可以使用根据实施方式的双向直流至直流变换器10，其中便携式电子装置使用来自作为电源而设置的电池的电力来操作。
虽然已经参考实施方式的若干说明性实施方式描述了实施方式，然而应当理解的是，本领域技术人员能够设计出将落入本公开内容的原理的精神和范围内的许多其他的修改和实施方式。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，在主体组合布置的部件部分和/或布置方面的各种变型和修改是可能的。除了在部件部分和/或布置方面的变型和修改，其他使用对于本领域技术人员而言也将是明显的。

Claims (10)

1.一种双向直流至直流变换器，所述双向直流至直流变换器包括：
变压器；
初级侧全桥电路，所述初级侧全桥电路耦接至所述变压器的初级侧，所述初级侧全桥电路具有第一桥臂的第一开关器件和第二开关器件以及第二桥臂的第三开关器件和第四开关器件；
次级侧全桥电路，所述次级侧全桥电路耦接至所述变压器的次级侧，所述次级侧全桥电路具有第三桥臂的第五开关器件和第六开关器件以及第四桥臂的第七开关器件和第八开关器件；
第一电容器，所述第一电容器耦接至所述初级侧全桥电路；
第二电容器，所述第二电容器耦接至所述次级侧全桥电路；以及
控制器，所述控制器用于控制所述初级侧全桥电路和所述次级侧全桥电路，
其中，所述控制器包括：
控制信号生成器，所述控制信号生成器用于基于感测信号来输出第一控制信号；
存储器件，所述存储器件用于与所述第一控制信号的转变同步地输出第二控制信号和第三控制信号，所述第二控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平，所述第三控制信号具有与所述第二控制信号的逻辑电平相反的逻辑电平；
第一计算器，所述第一计算器用于：在所述第一控制信号和所述第二控制信号中的至少一个具有第一逻辑电平时输出具有所述第一逻辑电平的第一脉冲信号，以及在所述第一控制信号和所述第三控制信号中的至少一个具有所述第一逻辑电平时输出具有所述第一逻辑电平的第二脉冲信号；以及
第二计算器，所述第二计算器用于基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，输出用于分别控制所述第一开关器件至所述第八开关器件的第一选通信号至第八选通信号。
2.根据权利要求1所述的双向直流至直流变换器，还包括：
第一电感器，所述第一电感器耦接在所述初级侧全桥电路与所述变压器的初级侧之间；以及
第二电感器，所述第二电感器耦接在所述次级侧全桥电路与所述第二电容器之间。
3.根据权利要求2所述的双向直流至直流变换器，其中，所述感测信号是流入所述第二电感器的感测电流。
4.根据权利要求2所述的双向直流至直流变换器，其中，所述控制信号生成器基于在所述第一电容器的两个端子之间感测到的感测电压和流入所述第二电感器的感测电流，输出所述第一控制信号。
5.根据权利要求2所述的双向直流至直流变换器，其中，所述控制器控制所述第一开关器件至所述第八开关器件，以提升施加至所述第二电容器的电压并且将经提升的电压传输至所述第一电容器。
6.根据权利要求1所述的双向直流至直流变换器，其中，所述存储器件与所述第一控制信号的上升沿同步地输出所述第二控制信号，所述第二控制信号具有与前一逻辑电平相反的逻辑电平。
7.根据权利要求6所述的双向直流至直流变换器，其中，所述存储器件包括T触发器，所述T触发器用于基于所述第一控制信号，输出作为Q信号的所述第二控制信号并且输出作为
Figure FDA0002235831690000021
信号的所述第三控制信号。
8.根据权利要求1所述的双向直流至直流变换器，其中，所述第一计算器包括：
第一或门，所述第一或门用于基于所述第一控制信号和所述第二控制信号来输出第一脉冲信号；以及
第二或门，所述第二或门用于基于所述第一控制信号和所述第三控制信号来输出第二脉冲信号，
其中，所述第一逻辑电平是高逻辑电平。
9.根据权利要求1所述的双向直流至直流变换器，其中，所述第二计算器：
将所述第一脉冲信号作为所述第五选通信号和所述第八选通信号来输出；
将所述第一脉冲信号反相并且将经反相的信号作为所述第一选通信号和所述第四选通信号来输出；
将所述第二脉冲信号作为所述第六选通信号和所述第七选通信号来输出；以及
将所述第二脉冲信号反相并且将经反相的信号作为所述第二选通信号和所述第三选通信号来输出。
10.根据权利要求9所述的双向直流至直流变换器，其中，所述第二计算器包括：
第一非门，所述第一非门用于将所述第一脉冲信号反相并且将经反相的信号作为所述第一选通信号和所述第四选通信号来输出；以及
第二非门，所述第二非门用于将所述第二脉冲信号反相并且将经反相的信号作为所述第二选通信号和所述第三选通信号来输出。
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