CN109361314A - 具有低电压应力的谐振开关电容变换器及其控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了谐振开关电容变换器及其控制器和控制方法。该变换器包括：第一和第二变换单元，均包括耦接在第一端与第三端之间的钳位电容器、耦接在第一端与开关节点之间的上端开关管、耦接在开关节点与第二端之间的下端开关管、以及耦接在开关节点与第四端之间的谐振腔；以及整流单元，具有第一至第四整流开关管，其中第一与第四整流开关管的第一端耦接至第一变换单元的第二端，第二与第三整流开关管的第二端耦接至第二变换单元的第二端，第一整流开关管的第二端与第三整流开关管的第一端耦接至第一与第二变换单元的第四端，第四整流开关管的第二端与第二整流开关管的第一端耦接至第一与第二变换单元的第三端。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路，尤其涉及谐振开关电容变换器及其控制器和控制方法。
背景技术
谐振开关电容变换器与传统的开关电容变换器相比，其充放电电容均工作在谐振状态，因此不存在电流尖峰问题，可以应用于输出电流较大的场合。图1所示为现有谐振开关电容变换器的电路原理图，在这种电路结构中，各开关管需承受的电压应力由输入电压Vin、输出电压Vo以及储能电容器C22两端的电压决定，最高可达到与输入电压Vin相等。高电压应力会对变换器的成本和体积造成不利影响。
发明内容
根据本发明实施例的一种谐振开关电容变换器，包括：第一变换单元和第二变换单元，均具有第一端、第二端、第三端、第四端与开关节点，且均包括耦接在第一端与第三端之间的钳位电容器、耦接在第一端与开关节点之间的上端开关管、耦接在开关节点与第二端之间的下端开关管、以及耦接在开关节点与第四端之间的谐振腔，其中第一变换单元的第一端耦接至电源的第一端，第一变换单元的第二端耦接至负载的第一端，第二变换单元的第一端耦接至电源的第二端，第二变换单元的第二端耦接至负载的第二端；以及整流单元，具有第一整流开关管、第二整流开关管、第三整流开关管以及第四整流开关管，其中第一与第四整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至负载的第一端，第二与第三整流开关管的第二端耦接在一起并耦接至负载的第二端，第一整流开关管的第二端与第三整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至第一与第二变换单元的第四端，第四整流开关管的第二端与第二整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至第一与第二变换单元的第三端。
根据本发明的实施例的一种用于如上所述谐振开关电容变换器的控制器，该控制器检测流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流是否相等，以决定第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管的共同导通时刻，以及第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管的共同导通时刻，该控制器还分别检测流过第一至第四整流开关管的电流是否过零，并根据检测结果决定第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管的共同关断时刻、以及第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管的共同关断时刻。
根据本发明实施例的一种如上所述谐振开关电容变换器的控制方法，包括：检测流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流是否相等，并根据检测结果决定第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管的共同导通时刻，以及第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管的共同导通时刻；以及分别检测流过第一至第四整流开关管的电流是否过零，并根据检测结果决定第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管的共同关断时刻、以及第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管的共同关断时刻。
附图说明
图1为现有谐振开关电容变换器的电路原理图与波形图；
图2A为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器100的电路原理图；
图2B为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器100中变换单元的电路结构图；
图3为根据本发明实施例的图2A所示谐振开关电容变换器100的控制信号波形图；
图4A和4B为根据本发明实施例的图2A所示谐振开关电容变换器100在不同模式下的等效电路图；
图5为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器200的电路原理图；
图6为根据本发明实施例的图5所示谐振开关电容变换器200的控制信号波形图；
图7为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器控制方法的流程图；
图8为根据本发明实施例的控制器104A的示意性框图；
图9为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器300的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了便于对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，本领域普通技术人员可以理解，这些特定细节并非为实施本发明所必需。此外，在一些实施例中，为了避免混淆本发明，未对公知的电路、材料或方法做具体描述。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图均是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。
图2A为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器100的电路原理图。该变换器100包括第一变换单元101、第二变换单元102、整流单元103以及输出电容器Co，自电源接收输入电压Vin，并将输入电压Vin转换为输出电压Vo后提供至负载R。输出电容器Co与负载R并联。
变换单元101和102具有类似的内部结构。如图2B所示，每个变换单元均具有第一端、第二端、第三端、第四端与开关节点，且均包括耦接在第一端与第三端之间的钳位电容器、耦接在第一端与开关节点之间的上端开关管、耦接在开关节点与第二端之间的下端开关管、以及耦接在开关节点与第四端之间的谐振腔。具体地，如图2A所示，第一变换单元101包括第一钳位电容器CA11、第一上端开关管SHA1、第一下端开关管SLA1以及第一谐振腔，第二变换单元102包括具有第二钳位电容器CB11、第二上端开关管SHB1、第二下端开关管SLB1以及第二谐振腔。第一变换单元101的第一端耦接至电源的第一端以接收输入电压Vin，第一变换单元101的第二端耦接至负载R的第一端以提供输出电压Vo。第二变换单元102的第一端耦接至电源的第二端，第二变换单元102的第二端耦接至负载R的第二端。
在图2A所示的实施例中，第一谐振腔包含串联连接的第一谐振电容器CA1和第一谐振电感器LA1，第二谐振腔包含串联连接的第二谐振电容器CB1和第二谐振电感器LB1。但本领域技术人员可以理解，谐振腔也可以采用其他的谐振架构，这样的变形并未超出本发明的保护范围。
根据本发明实施例的谐振开关电容变换器可以采用占空比为50％的控制信号来控制，如图3所示的信号Vg1与Vg2，其中Ts代表开关周期。信号Vg1用于控制开关管SHA1、SLB1、SFS1以及SFS2，信号Vg2用于控制开关管SLA1、SHB1、SLS1以及SLS2。忽略死区时间的影响，在信号Vg1和Vg2的控制下，变换器交替运行于工作模式1和工作模式2。
在工作模式1下，如图4A所示，开关管SHA1、SLB1、SFS1以及SFS2导通，开关管SLA1、SHB1、SLS1以及SLS2关断。电容器CA11中存储的能量被放电至电容器CA1和负载R，该路径的等效谐振电路包括等效谐振电容Ceq1-A1和电感器LA1，其中等效谐振电容Ceq1-A1可以表示为：
Ceq1-A1＝CA11//CA1//C。
电容器CB1中存储的能量被放电至负载R，该路径的等效谐振电路包括等效谐振电容Ceq1-B1和电感器LB1，其中等效谐振电容Ceq1-B1可以表示为：
Ceq1-B1＝CB1//C。
开关管SLA1两端的电压被钳位至(VCA11-Vo)，开关管SHB1两端的电压被钳位至与VCB11相等。开关管SLS1与SLS2两端的电压被钳位至与输出电压Vo相等。
在工作模式2下，如图4B所示，开关管SHA1、SLB1、SFS1以及SFS2关断，开关管SLA1、SHB1、SLS1以及SLS2导通。电容器CB11中存储的能量被放电至电容器CB1和负载R，该路径的等效谐振电路包括等效谐振电容Ceq2-B1和电感器LB1，其中等效谐振电容Ceq2-B1可以表示为：
Ceq2-B1＝CB11//CB1//Co
电容器CA1中存储的能量被放电至负载R，该路径的等效谐振电路包括等效谐振电容Ceq2-A1和电感器LA1，其中等效谐振电容Ceq2-A1可以表示为：
Ceq2-A1＝CA1//C。
开关管SLB1两端的电压被钳位至(VCB11-Vo)，开关管SHA1两端的电压被钳位至与VCA11相等。开关管SFS1与SFS2两端的电压被钳位至与输出电压Vo相等。
对于变换器100而言，根据电容器的电量守恒原理，可以推导出：
在忽略电容器电压纹波的前提下，电容器CA11和CB11两端的电压可以表示为：
谐振电容器CA1和CB1承受的电压应力可以表示为：
与图1所示现有技术相比，图2A所示变换器中钳位电容器和谐振电容器的电压应力均明显降低，因而能够有效减小变换器的体积并节省成本。
为了实现零电流开关，前述控制信号Vg1和Vg2的频率通常被设置为与等效谐振电路的谐振频率相等。然而，由于各等效谐振电路的构成不同，且谐振元件的参数存在固有的制造差异，要实现所有开关管的零电流开关比较困难。目前常采用的解决方法是将电容器CA11、CB11的容值设置为远大于电容器CA1、B1的容值，以减小不同等效谐振电路间谐振频率的差异，但这无疑会对谐振开关电容变换器的体积造成不利影响。
为了解决上述问题，本发明提出了一种新的控制方式。图5为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器200的电路原理图，其中控制器104基于流过第一谐振腔的电流ILA1、流过第二谐振腔的电流ILB1、以及流过各整流开关管的电流IFS1、IFS2、ILS1、ILS2产生控制信号Ton_r、Ton_b、Toff_r、Toff_b，其中Ton_r用以控制开关管SLB1和SFS1，Ton_b用以控制开关管SHA1和SFS2，Toff_r用以控制开关管SLA1和SLS1，Toff_b用以控制开关管SHB1和SLS2。具体地，控制器104检测电流ILA1与ILB1是否相等，以决定开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2的共同导通时刻，以及开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2的共同导通时刻。该控制器104还检测流过各整流开关管的电流IFS1、IFS2、ILS1、ILS2是否过零，并根据检测结果分别决定开关管SLB1和SFS1的共同关断时刻、开关管SHA1和SFS2的关共同断时刻、开关管SLA1和SL1的共同关断时刻、以及开关管SHB1和SLS2的共同关断时刻。
以下结合图6对图5所示谐振开关电容变换器200的工作原理作进一步阐述。在t0t1时间段，控制信号Ton_b和Ton_r为高电平，Toff_b和Toff_r为低电平，开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2导通，开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2关断。变换器200工作于模式1，电容器CA11中存储的能量被放电至电容器CA1和负载R，电容器CB1中存储的能量被放电至负载R。
在t1时刻，控制器检测到流过开关管SFS2的电流IFS2过零，控制信号Ton_b变为低电平，将开关管SHA1和SFS2关断。在其后直至t3的时间段中，电流ILA1流过开关管SHA1的体二极管。
在t2时刻，控制器检测到流过开关管SFS1的电流IFS1过零，控制信号Ton_r变为低电平，将开关管SLB1和SFS1关断。随后，电流ILB1在t2-t3时间段内完成换向。
在t3时刻，控制器检测到电流ILA1与电流ILB1相等，控制信号Toff_b和Toff_r变为高电平，将开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2导通。此时电流ILA1的方向与ILB1一样，均自对应的谐振腔流入相应开关节点(SWA1、SWB1)。在t0-t3时间段内，电流IFS1等于电流ILA1与ILB1之和，电流IFS2与电流ILA1相等。
在t3-t4时间段，开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2关断，开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2导通。变换器200工作于模式2，电容器CB11中存储的能量被放电至电容器CB1和负载R，电容器CA1中存储的能量被放电至负载R。
在t4时刻，控制器检测到流过开关管SLS2的电流ILS2过零，控制信号Toff_b变为低电平，将开关管SHB1和SLS2关断。在其后直至t6的时间段中，电流ILB1流过开关管SHB1的体二极管。
在t5时刻，控制器检测到流过开关管SLS1的电流ILS1过零，控制信号Toff_r变为低电平，将开关管SLA1和SLS1关断。随后，电流ILA1在t5-t6时间段内完成换向。
在t6时刻，控制器检测到电流ILA1与ILB1相等，控制信号Ton_b和Ton_r变为高电平，将开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2导通，变换器进入下一周期。此时电流ILA1的方向与ILB1一样，均自对应的开关节点流出至相应的谐振腔。在t3-t6时间段内，电流ILS1等于电流ILA1与ILB1之和，电流ILS2与电流ILB1相等。
图7为根据本发明实施例的图5所示谐振开关电容变换器200的控制方法流程图，包括步骤S701-S706。
步骤S701：当检测到电流ILA1和ILB1均自对应开关节点流出且彼此相等时，将开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2导通。
步骤S702：当检测流过开关管SFS2的电流IFS2过零时，将开关管SHA1、SFS2关断。
步骤S703：当检测到流过开关管SFS1的电流IFS1过零时时，将开关管SLB1和SFS1关断。
步骤S704：当检测到电流ILA1和ILB1均流入对应开关节点且彼此相等时，将开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2导通。
步骤S705：当检测到流过开关管SLS2的电流ILS2过零时，将开关管SHB1、SLS2关断。
步骤S706：当检测到流过开关管SLS1的电流ILS1过零时，将开关管SLA1和SLS1关断。
图8为根据本发明实施例的控制器104A的示意性框图，包括第一交叉检测电路140、第二交叉检测电路141、第一过零检测电路142、第二过零检测电路143、第三过零检测电路144、第四过零检测电路145、第一逻辑电路146、第二逻辑电路147、第三逻辑电路148以及第四逻辑电路149。第一交叉检测电路140检测电流ILA1与ILB1是否均自对应开关节点流出且彼此相等，产生第一交叉检测信号COD1。第二交叉检测电路141检测电流ILA1与ILB1是否均流入对应开关节点且彼此相等，产生第二交叉检测信号COD2。第一过零检测电路142检测流过开关管SFS1的电流IFS1是否过零，并产生第一过零检测信号ZCD1。第二过零检测电路143检测流过开关管SFS2的电流IFS2是否过零，并产生第二过零检测信号ZCD2。第三过零检测电路144检测流过开关管SLS1的电流ILS1是否过零，并产生第三过零检测信号ZCD3。第四过零检测电路145检测流过开关管SLS2的电流ILS2是否过零，并产生第四过零检测信号ZCD4。具体应用中，以上各检测电路可以采样对应电流(例如通过采样电阻器、电流互感器等方式)，并基于采样所得信号进行比较操作来实现相应的检测。
第一逻辑电路146耦接至第一交叉检测电路140与第一过零检测电路142，根据第一交叉检测信号COD1与第一过零检测信号ZCD1产生控制信号Ton_r以控制开关管SLB1和SFS1。第二逻辑电路147耦接至第一交叉检测电路140与第二过零检测电路143，根据第一交叉检测信号COD1与第二过零检测信号ZCD2产生控制信号Ton_b以控制开关管SHA1和SFS2。第三逻辑电路148耦接至第二交叉检测电路141与第三过零检测电路144，根据第二交叉检测信号COD2与第三过零检测信号ZCD3产生控制信号Toff_r以控制开关管SLA1和SLS1。第四逻辑电路149耦接至第二交叉检测电路141与第四过零检测电路145，根据第二交叉检测信号COD2与第四过零检测信号ZCD4产生控制信号Toff_b以控制开关管SHB1和SLS2。
除了通过判断电流ILA1与ILB1是否相等来决定各开关管的导通时刻，在一些实施例中，控制器104也可以通过判断电流ILA1与ILB1是否均完成过零来决定各开关管的导通时刻。例如，当检测到电流ILA1和ILB1均完成过零并转变为自相应开关节点流出时，将开关管SHA1、SLB1、SFS1、SFS2导通；当检测到电流ILA1和ILB1均完成过零并转变为流入相应开关节点时，将开关管SLA1、SHB1、SLS1、SLS2导通。这些变形均可以为本领域技术人员所理解，因而并未超出本发明的保护范围。
前述实施例中均以包含两个变换单元、变换比率为4∶1的谐振开关电容变换器为例，但本领域技术人员可以理解，本发明也同样适用于其他结构。图9为根据本发明实施例的谐振开关电容变换器300的电路原理图，与图2A所示实施例相比，该变换器分别在第一变换单元101与电源之间、以及第二变换单元102与电源之间还耦接有其它变换单元，这些变换单元的内部结构与连接方式分别与101、102基本相同。在这种结构下，输出电压Vo与输入电压之间的关系可以表示为：
其中N为变换单元的总数量，在图9所示实施例中等于2n。
对于位于第m列的变换单元而言(m＝1，2，……，n)，其内部储能电容器CAmm和CBmm两端的电压可以表示为：
谐振电容器CAm和CBm承受的电压应力可以表示为：
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
特别地，在一些实施例中，整流开关管SFS1、SFS2、SLS1、SLS2可以采用二极管，各变换单元中的开关管也用MOSFET之外的其他可控半导体器件来替代。此外，本领域技术人员也可以理解，变换单元的谐振腔除了前述实施例中所示的串联谐振架构，也可以采用其他的谐振架构，这些变形均未超出本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种谐振开关电容变换器，包括：
第一变换单元和第二变换单元，均具有第一端、第二端、第三端、第四端与开关节点，且均包括耦接在第一端与第三端之间的钳位电容器、耦接在第一端与开关节点之间的上端开关管、耦接在开关节点与第二端之间的下端开关管、以及耦接在开关节点与第四端之间的谐振腔，其中第一变换单元的第一端耦接至电源的第一端，第一变换单元的第二端耦接至负载的第一端，第二变换单元的第一端耦接至电源的第二端，第二变换单元的第二端耦接至负载的第二端；以及
整流单元，具有第一整流开关管、第二整流开关管、第三整流开关管以及第四整流开关管，其中第一与第四整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至负载的第一端，第二与第三整流开关管的第二端耦接在一起并耦接至负载的第二端，第一整流开关管的第二端与第三整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至第一与第二变换单元的第四端，第四整流开关管的第二端与第二整流开关管的第一端耦接在一起并耦接至第一与第二变换单元的第三端。
2.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，其中谐振腔具有串联连接的谐振电容器和谐振电感器。
3.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，还包括与第一变换单元具有相同内部结构的第三变换单元，其中第三变换单元的第一端耦接至电源的第一端，第三变换单元的第二端耦接至第一变换单元的第一端，第三变换单元的第三端耦接至第一变换单元的第三端，第三变换单元的第四端耦接至第一变换单元的第四端。
4.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，还包括与第二变换单元具有相同内部结构的第四变换单元，其中第四变换单元的第一端耦接至电源的第二端，第四变换单元的第二端耦接至第二变换单元的第一端，第四变换单元的第三端耦接至第二变换单元的第三端，第四变换单元的第四端耦接至第二变换单元的第四端。
5.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，具有第一工作模式和第二工作模式，其中：
在第一工作模式下，第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管导通，第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管关断；
在第二工作模式下，第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管关断，第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管导通。
6.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，其中第一至第四整流开关管为二极管。
7.如权利要求1所述的谐振开关电容变换器，还包括控制器，该控制器基于流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流，决定第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管的共同导通时刻，以及第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管的共同导通时刻，该控制器还分别检测流过第一至第四整流开关管的电流是否过零，并根据检测结果决定第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管的共同关断时刻、以及第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管的共同关断时刻。
8.一种用于如权利要求1至6中任一项所述的谐振开关电容变换器的控制器，该控制器基于流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流，决定第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管的共同导通时刻，以及第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管的共同导通时刻，该控制器还分别检测流过第一至第四整流开关管的电流是否过零，并根据检测结果决定第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管的共同关断时刻、以及第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管的共同关断时刻。
9.如权利要求8所述的控制器，包括：
第一交叉检测电路，检测流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流是否均自相应的开关节点流出且彼此相等，产生第一交叉检测信号；
第二交叉检测电路，检测流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流是否均流入相应的开关节点且彼此相等，产生第二交叉检测信号；
第一过零检测电路，检测流过第一整流开关管的电流是否过零，并产生第一过零检测信号；
第二过零检测电路，检测流过第二整流开关管的电流是否过零，并产生第二过零检测信号；
第三过零检测电路，检测流过第三整流开关管的电流是否过零，并产生第三过零检测信号；
第四过零检测电路，检测流过第四整流开关管的电流是否过零，并产生第四过零检测信号；
第一逻辑电路，耦接至第一交叉检测电路与第一过零检测电路，根据第一交叉检测信号与第一过零检测信号产生第一控制信号以控制第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管；
第二逻辑电路，耦接至第一交叉检测电路与第二过零检测电路，根据第一交叉检测信号与第二过零检测信号产生第二控制信号以控制第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管；
第三逻辑电路，耦接至第二交叉检测电路与第三过零检测电路，根据第二交叉检测信号与第三过零检测信号产生第三控制信号以控制第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管；以及
第四逻辑电路，耦接至第二交叉检测电路与第四过零检测电路，根据第二交叉检测信号与第四过零检测信号产生第四控制信号以控制第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管。
10.一种如权利要求1至6中任一项所述的谐振开关电容变换器的控制方法，包括：
基于流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流，决定第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管的共同导通时刻，以及第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管的共同导通时刻；以及
分别检测流过第一至第四整流开关管的电流是否过零，并根据检测结果决定第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管的共同关断时刻、第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管的共同关断时刻、以及第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管的共同关断时刻。
11.如权利要求10所述的控制方法，还包括：
当检测到流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流均自相应的开关节点流出且彼此相等时，将第一变换单元内的上端开关管、第二变换单元内的下端开关管、第一整流开关管和第二整流开关管导通；
当检测到流过第二整流开关管的电流过零时，将第一变换单元内的上端开关管和第二整流开关管关断；
当检测到流过第一整流开关管的电流过零时，将第二变换单元内的下端开关管和第一整流开关管关断；
当检测到流过第一谐振腔与第二谐振腔的电流均流入相应的开关节点且彼此相等时，将第一变换单元内的下端开关管、第二变换单元内的上端开关管、第三整流开关管和第四整流开关管导通；
当检测到流过第四整流开关管的电流过零时，将第二变换单元内的上端开关管和第四整流开关管关断；以及
当检测到流过第三整流开关管的电流过零时，将第一变换单元内的下端开关管和第三整流开关管关断。
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