CN111146953A - 恒频振荡dc/dc功率变换装置及电源设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种恒频振荡DC/DC功率变换装置及电源设备，所述装置包括：波形转换模块，用于将输入电压转换为方波；变压器，用于根据方波输出变压信号；谐振模块，用于根据变压信号以谐振频率恒频振荡输出谐振信号；整流模块，用于对谐振模块输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；极性检测模块，用于检测变压信号的电压极性，并输出极性指示信号；控制信号产生模块，用于生成第一控制信号；开关模块，用于根据第一控制信号控制自身的导通状态；储能模块，用于根据开关模块的导通状态对整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出转换电压信号。本公开电路工作在ZVS软开关和高频状态可提高功率转换效率和功率密度，并且可显著降低成本。

Description

恒频振荡DC/DC功率变换装置及电源设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年8月30日提交的标题为“恒频振荡DC/DC功率变换装置及电源设备”的中国发明专利申请(201910812430.6)的优先权。

技术领域

本公开涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种恒频振荡DC/DC功率变换装置及电源设备。

背景技术

随着环境污染和能源匮乏问题的日益严重，功率转换效率成为电路设计和应用的首要考虑因素之一。效率越高意味着能量损失越少，可以节省系统的运营成本。具有更高效率的系统可以提高功率密度(减小相同功率设计的物理尺寸)并减轻其重量，对于许多应用来说这尤其重要(例如服务器、数据中心、飞机等应用中，可用空间和允许的重量是有限的)。

为了提高功率转换效率和功率密度，以减少环境污染、节约能源及成本，需要提出一种新的隔离电压转换方案。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种恒频振荡DC/DC功率变换装置，所述装置用于将输入电压信号转换为转换电压信号，所述装置包括：

波形转换模块，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号转换为方波信号；

变压器，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块，所述变压器用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块，电连接于所述谐振模块，用于对所述谐振模块输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

极性检测模块，电连接于所述次级绕组，用于检测所述变压信号的电压极性，并输出极性指示信号；

控制信号产生模块，电连接于所述极性检测模块，用于根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号，生成第一控制信号；

开关模块，电连接于所述整流模块及所述控制信号产生模块，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块，电连接于所述开关模块及整流模块，用于根据所述开关模块的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第一端，所述第二开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第二端，

所述第一开关晶体管的源极电连接于所述第二开关晶体管的源极，所述第一开关晶体管的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述储能模块包括第一储能电容、第二储能电容，其中：

所述第一储能电容的第一端作为所述储能模块的第一端，用于输出所述转换电压信号；

所述第一储能电容的第二端电连接于所述第二储能电容的第一端及所述开关模块的第二端，所述第二储能电容的第二端作为所述储能模块的第二端。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管；

根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间；

根据所述需要导通的晶体管及所述导通时间生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管；或

在所述极性指示信号指示所述电压极性为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第二开关晶体管。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间，包括：

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，增加所述需要导通的晶体管的导通时间；或

在所述转换电压信号大于所述电压指令信号的情况下，减少所述需要导通的晶体管的导通时间。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块，还用于在所述极性指示信号为上升沿跳变的情况下，输出所述第一开关晶体管控制信号；

还用于在所述极性指示信号为下降沿跳变的情况下，输出所述第二开关晶体管控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述波形转换模块，包括第一半桥晶体管、第二半桥晶体管、偏置电容，其中：

所述第一半桥晶体管的漏极及所述第二半桥晶体管的源极用于输入所述输入电压信号，所述第一半桥晶体管的源极电连接于所述初级绕组的第一端及所述第二半桥晶体管的漏极，所述第二半桥晶体管的源极还电连接于所述偏置电容的第一端，所述第一半桥晶体管的栅极及所述第二半桥晶体管的栅极用于接收第二控制信号，所述第二控制信号为所述预设工作频率的方波信号；

所述偏置电容的第二端电连接于所述初级绕组的第二端。

在一种可能的实施方式中，所述波形转换模块，包括第一全桥晶体管、第二全桥晶体管、第三全桥晶体管、第四全桥晶体管，其中：

所述第一全桥晶体管的漏极及所述第三全桥晶体管的漏极相连接、所述第二全桥晶体管的源极与所述第四全桥晶体管的源极相连接，用于输入所述输入电压信号；

所述第一全桥晶体管的源极及所述第二全桥晶体管的漏极电连接于所述初级绕组的第一端，所述第三全桥晶体管的源极及所述第四全桥晶体管的漏极电连接于所述初级绕组的第二端；

所述第一全桥晶体管的栅极、第二全桥晶体管的栅极、第三全桥晶体管的栅极、第四全桥晶体管的栅极用于接收第三控制信号，所述第三控制信号为所述预设工作频率的方波信号。

在一种可能的实施方式中，所述谐振模块包括谐振电感、谐振电容，其中：

所述谐振电感的第一端电连接于所述次级绕组的第一端，所述谐振电感的第二端电连接于所述整流模块；

所述谐振电容的第一端电连接于所述次级绕组的第二端，所述谐振电容的第二端电连接于所述整流模块。

在一种可能的实施方式中，所述整流模块包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管，其中：

所述第一整流二极管的阴极电连接于所述第二整流二极管的阴极及所述储能模块的第一端，

所述第一整流二极管的阳极电连接于所述第三整流二极管的阴极及所述谐振电容的第二端，

所述第二整流二极管的阳极电连接于所述第四整流二极管的阴极、所述谐振电感的第二端及所述开关模块的第一端，

所述第三整流二极管的阳极电连接于所述第四整流二极管的阳极及所述储能模块的第二端。

在一种可能的实施方式中，所述整流模块包括第一整流晶体管、第二整流晶体管、第三整流晶体管及第四整流晶体管，其中：

所述第一整流晶体管的漏极电连接于所述第三整流晶体管的漏极及所述储能模块的第一端，

所述第一整流晶体管的源极电连接于所述第二整流晶体管的漏极及所述谐振电容的第二端，

所述第三整流晶体管的源极电连接于所述第四整流晶体管的漏极、所述谐振电感的第二端及所述开关模块的第一端，

所述第二整流晶体管的源极电连接于所述第四整流晶体管的源极及所述储能模块的第二端，

所述第一整流晶体管的栅极、第二整流晶体管的栅极、第三整流晶体管的栅极及第四整流晶体管的栅极用于接收第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述第一整流晶体管、第二整流晶体管、第三整流晶体管及第四整流晶体管的导通状态。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，根据所述转换电压信号及所述电压指令信号的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

在一种可能的实施方式中，

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管和/或所述第二开关晶体管导通；或

在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

根据本公开的另一方面，提出了一种电源设备，所述设备包括所述的恒频振荡DC/DC功率变换装置。

根据本公开的另一方面，提出了一种恒频振荡DC/DC功率变换装置，所述装置用于将输入电压信号转换为转换电压信号，所述装置包括：

波形转换模块，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号转换为方波信号；

变压器，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块，所述变压器用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块，电连接于所述谐振模块，用于对所述谐振模块输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

控制信号产生模块，用于根据所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号，生成第一控制信号；

开关模块，电连接于所述整流模块及所述控制信号产生模块，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块，电连接于所述开关模块及整流模块，用于根据所述开关模块的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第一端，所述第二开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第二端，

所述第一开关晶体管的源极电连接于所述第二开关晶体管的源极，所述第一开关晶体管的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块根据所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

根据所述转换电压信号及所述电压指令信号的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

在一种可能的实施方式中，在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都导通；或

在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

根据本公开各个实施方式所述的恒频振荡DC/DC功率变换装置，可以在恒定频率下操作，根据各个模块的配合，装置始终工作于效率最高的谐振点，可以根据反馈的转换电压信号将输入电压信号转换为需要的电压，从而提高转换效率和功率密度，并且，由于在变压器T次级侧通过转换电压信号进行电压控制，相较于相关技术中利用信号隔离器将转换电压信号反馈到变压器T初级侧以进行控制的方式，可以显著降低成本。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

图2a示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图，图2b示出了根据本公开一实施方式的又一恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

图3a及图3b示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的两种波形示意图。

图4示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

图5a示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图，图5b示出了根据本公开一实施方式的又一恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

图6示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的波形示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

请参阅图1，图1示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

所述装置可以用于将输入电压信号Vi转换为转换电压信号Vo，如图1所示，所述装置包括：

波形转换模块10，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号Vi转换为方波信号；

变压器T，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块10，所述变压器T用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块20，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块20的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块30，电连接于所述谐振模块20，用于对所述谐振模块20输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

极性检测模块40，电连接于所述次级绕组，用于检测所述变压信号的电压极性，并输出极性指示信号；

控制信号产生模块50，电连接于所述极性检测模块40，用于根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号，生成第一控制信号；

开关模块60，电连接于所述整流模块30及所述控制信号产生模块50，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块70，电连接于所述开关模块60及整流模块30，用于根据所述开关模块60的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号Vo。

根据本公开各个实施方式所述的恒频振荡DC/DC功率变换装置，可以在恒定频率下操作，根据各个模块的配合，装置始终工作于效率最高的谐振点，可以根据反馈的转换电压信号将输入电压信号转换为需要的电压，从而提高转换效率和功率密度，并且，由于在变压器T次级侧通过转换电压信号进行电压控制，相较于相关技术中利用信号隔离器将转换电压信号反馈到变压器T初级侧以进行控制的方式，可以显著降低成本。

本公开通过反馈回路，在变压器T的次级侧将储能模块输出的转换电压信号反馈到控制信号产生模块，控制信号产生模块根据外部输入的电压信号指令及反馈的转换电压信号，从而可以对转换电压信号进行调整，从而输出与电压信号指令相等或近似相等的转换电压信号。

在相关技术中，为了能够输出需要的电压，需要引入信号隔离器件将信号从变压器次级侧反馈到初级侧，然而，信号隔离器件价格较高，且相关技术的实现较为复杂。本公开不仅能工作在高频的软开关状态，并且能在单级隔离的功率变换中不需隔离反馈，极大地简化电路设计，并降低成本。

并且，本公开提出的装置，以倍压方式调整转换电压信号，相较于相关技术，具有更高的转换效率。

在一种可能的实施方式中，所述谐振模块20的谐振频率可以等于所述预设工作频率，当然，所述谐振模块20的谐振频率也可以设置为接近所述预设工作频率的其他值。

在一种可能的实施方式中，所述变压器T的初级侧与次级侧的匝比可以根据需要设置，对此，本公开不做限定。

本公开可以根据应用要求设置波形转换模块10的预设工作频率、及谐振模块20的谐振频率，使得恒频振荡DC/DC功率变换装置以恒定频率工作，可以提高装置的电压转换效率。并且，本公开可以根据负载大小适应性调整控制信号产生模块的输出信号，来调整整流模块30和储能模块70的倍压电路工作百分比，使输出电压恒定在设定值。

下面对变压转换装置中各个模块的可能实现方式进行介绍。

请参阅图2a-图2b，图2a示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图，图2b示出了根据本公开一实施方式的又一恒频振荡DC/DC功率变换装置的示意图。

在一种可能的实施方式中，如图2a所示，所述波形转换模块10可以包括第一半桥晶体管Q1、第二半桥晶体管Q2、偏置电容Cp，其中：

所述第一半桥晶体管Q1的漏极及所述第一半桥晶体管Q2的源极用于输入所述输入电压信号，所述第一半桥晶体管Q1的源极电连接于所述初级绕组的第一端及所述第一半桥晶体管Q2的漏极，所述第一半桥晶体管Q2的源极还电连接于所述偏置电容Cp的第一端，所述第一半桥晶体管Q1的栅极及所述第一半桥晶体管Q2的栅极用于接收第二控制信号，所述第二控制信号为所述预设工作频率的方波信号；

在一种可能的实施方式中，所述第二控制信号可以通过相关技术产生，对此，本公开不做限定。

所述偏置电容Cp的第二端电连接于所述初级绕组的第二端，所述偏置电容Cp的容值应足够大，使得偏置电容能提供纹波足够小直流偏置电压。所述偏置电容Cp可以为直流电压偏置电容。

所述偏置电容Cp的容值足够大的情况下，偏置电容Cp是作为偏置电容工作在装置的初级侧，而不是谐振电路。为了避免装置初级侧发生谐振，设置偏置电容Cp应至少是谐振电容折合值的10倍。

在一种可能的实施方式中，如图2b所示，所述波形转换模块10，可以包括第一全桥晶体管Qp1、第二全桥晶体管Qp2、第三全桥晶体管Qp3、第四全桥晶体管Qp4，其中：

所述第一全桥晶体管Qp1的漏极及所述第三全桥晶体管Qp3的漏极相连接、所述第二全桥晶体管Qp2的源极与所述第四全桥晶体管Qp4的源极相连接，用于输入所述输入电压信号；

所述第一全桥晶体管Qp1的源极及所述第二全桥晶体管Qp2的漏极电连接于所述初级绕组的第一端，所述第三全桥晶体管Qp3的源极及所述第四全桥晶体管Qp4的漏极电连接于所述初级绕组的第二端；

所述第一全桥晶体管Qp1的栅极、第二全桥晶体管Qp2的栅极、第三全桥晶体管Qp3的栅极、第四全桥晶体管Qp4的栅极用于接收第三控制信号，所述第三控制信号为所述预设工作频率的方波信号。

在一种可能的实施方式中，所述第三控制信号可以通过相关技术产生，对此，本公开不做限定。

在一种可能的实施方式中，如图2a及2b所示，初级绕组的第一端与次级绕组的第一端可以为同名端。

在一种可能的实施方式中，如图2a及2b所示，所述谐振模块20可以包括谐振电感Lr、谐振电容Cr，其中：

所述谐振电感Lr的第一端电连接于所述次级绕组的第一端，所述谐振电感Lr的第二端电连接于所述整流模块30；

所述谐振电容Cr的第一端电连接于所述次级绕组的第二端，所述谐振电容Cr的第二端电连接于所述整流模块30。

通过合理选择谐振电感Lr、谐振电容Cr可以实现谐振模块30工作在谐振频率下，谐振频率可以为波形转换模块的预设工作频率或接近于所述预设工作频率(0.8-1.2倍)。通过这样的设置，恒频振荡DC/DC功率变换装置可以工作在谐振频率上，从而提高电压转换效率。

在一种可能的实施方式中，如图2a所示，所述整流模块30可以包括第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4，其中：

所述第一整流二极管D1的阴极电连接于所述第二整流二极管D2的阴极及所述储能模块70的第一端，

所述第一整流二极管D1的阳极电连接于所述第三整流二极管D3的阴极及所述谐振电容Cr的第二端，

所述第二整流二极管D2的阳极电连接于所述第四整流二极管D4的阴极、所述谐振电感Lr的第二端及所述开关模块60的第一端，

所述第三整流二极管D3的阳极电连接于所述第四整流二极管D4的阳极及所述储能模块70的第二端。

在一种可能的实施方式中，如图2b所示，所述整流模块30可以包括第一整流晶体管Qs1、第二整流晶体管Qs2、第三整流晶体管Qs3及第四整流晶体管Qs4，其中：

所述第一整流晶体管Qs1的漏极电连接于所述第三整流晶体管Qs3的漏极及所述储能模块70的第一端，

所述第一整流晶体管Qs1的源极电连接于所述第二整流晶体管Qs2的漏极及所述谐振电容Cr的第二端，

所述第三整流晶体管Qs3的源极电连接于所述第四整流晶体管Qs4的漏极、所述谐振电感Lr的第二端及所述开关模块60的第一端，

所述第二整流晶体管Qs2的源极电连接于所述第四整流晶体管Qs4的源极及所述储能模块70的第二端，

所述第一整流晶体管Qs1的栅极、第二整流晶体管Qs2的栅极、第三整流晶体管Qs3的栅极及第四整流晶体管Qs4的栅极用于接收第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述第一整流晶体管Qs1、第二整流晶体管Qs2、第三整流晶体管Qs3及第四整流晶体管Qs4的导通状态。

在一种可能的实施方式中，所述第四控制信号可以通过控制信号产生模块产生，也可以通过相关技术产生，对此，本公开不做限定。

在其他可能的实施方式中，整流模块30还可以是其他，例如，图2b中的第一整流晶体管Qs1及第三整流晶体管Qs3可以被替换为两个二极管，或者，第二整流晶体管Qs2及第四整流晶体管Qs4可以被替换为两个二极管。整流模块30也可以是其他的形式，对此，本公开不做限定。

在一种可能实施方式中，所述开关模块60可以包括第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管Q3的漏极作为所述开关模块60的第一端，所述第二开关晶体管Q4的漏极作为所述开关模块60的第二端，

所述第一开关晶体管Q3的源极电连接于所述第二开关晶体管Q4的源极，所述第一开关晶体管Q3的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管Q4的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

为了便于描述，此处画出了第一开关晶体管Q3及第二开关晶体管Q4的体二极管。

在一种可能的实施方式中，所述储能模块70包括第一储能电容Co1、第二储能电容Co2，其中：

所述第一储能电容Co1的第一端作为所述储能模块70的第一端，用于输出所述转换电压信号；

所述第一储能电容Co1的第二端电连接于所述第二储能电容Co2的第一端及所述开关模块60的第二端，所述第二储能电容Co2的第二端作为所述储能模块70的第二端。

通过开关模块60的控制，储能模块70可以倍压的方式工作。

示例性的，通过第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4的导通、关断，第一储能电容Co1及第二储能电容Co2可以储存1～2倍的整流电压，从而使得转换电压信号Vo可以在一倍整流电压至两倍整流电压之间变化。

示例性的，假设整流模块30输出的整流电压为10V，则通过开关模块60的控制，储能模块70可以输出10V～20V之间(包括端点)的任意电压信号。

本公开通过以倍压的方式工作，相对于相关技术，可以输出更高的转换电压信号。

以上介绍了恒频振荡DC/DC功率变换装置中各个模块的可能实施方式，下面将对控制开关模块的第一控制信号的各种可能的产生方式进行说明。

在一种可能的实施方式中，控制信号产生模块50根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，可以包括：

根据所述极性指示信号在所述开关模块60中确定需要导通的晶体管；

根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间；

根据所述需要导通的晶体管及所述导通时间生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

本公开可以利用所述第一控制信号对开关模块60进行控制，从而控制开关模块中的指定晶体管的导通时间，这样，可以控制储能模块70储存电能的大小，从而输出需要的转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块60中确定需要导通的晶体管，可以包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管Q3；或

在所述极性指示信号指示所述电压极性为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第二开关晶体管Q4。

在一种可能的实施方式中，所述极性指示信号指示所述电压极性为正，可以表示次级绕组输出的变压信号为正半周，所述极性指示信号指示所述电压极性信号为负，可以表示次级绕组输出的变压信号为负半周。

根据变压信号所处半周的不同，其电流的流向不同，可以选择需要导通的晶体管。

在所述变压信号为正半周信号的情况下(极性指示信号指示所述电压极性信号为正)，电流从第一开关晶体管Q3向第二开关晶体管Q4流动，可以控制第一开关晶体管Q3导通，在这种情况下，第二开关晶体管Q4的体二极管导通，整流信号通过第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4的体二极管对储能模块进行充电，通过改变第一开关晶体管Q3的导通时间，可以控制储能模块输出的转换电压信号的大小；反之，在所述变压信号为负半周信号的情况下(极性指示信号指示所述电压极性信号为负)，电流从第二开关晶体管Q4向第一开关晶体管Q3流动，可以控制第二开关晶体管Q4导通，在这种情况下，第一开关晶体管Q3的体二极管导通，整流信号通过第二开关晶体管Q4、第一开关晶体管Q3的体二极管的通路对储能模块进行充电，通过改变第二开关晶体管Q4的导通时间，可以控制储能模块输出的转换电压信号的大小。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块60中确定需要导通的晶体管，还可以包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管Q3和所述第二开关晶体管Q4。

根据前述介绍，在所述变压信号为正半周信号的情况下，通过控制第一开关晶体管Q3导通，由于第二开关晶体管Q4的体二极管的存在，第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4形成通路，在这种情况下，可以一并导通第二开关晶体管Q4，由于第二开关晶体管Q4的体二极管已经导通，此时通过第二开关晶体管控制信号控制第二开关晶体管导通可以实现ZVS，并降低损耗，提高转换效率。

同理，在所述变压信号为负半周信号的情况下，可以一并导通第一开关晶体管Q3，以实现第一开关晶体管Q3的ZVS，并降低损耗，提高转换效率。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间，可以包括：

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，增加所述需要导通的晶体管的导通时间；或

在所述转换电压信号大于所述电压指令信号的情况下，减少所述需要导通的晶体管的导通时间。

根据“在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，增加所述需要导通的晶体管的导通时间”，在不同的实施方式下，可以增加需要导通的晶体管的导通时间：

在所述变压信号为正半周信号的情况下，可以增加第一开关晶体管Q3的导通时间，或者，可以增加第一开关晶体管Q3与第二开关晶体管Q4的同时导通的导通时间；

在所述变压信号为负半周信号的情况下，可以增加第二开关晶体管Q4的导通时间，或者，可以增加第一开关晶体管Q3与第二开关晶体管Q4的同时导通的导通时间。

举例而言，当转换电压信号为14.5V，电压指令信号为15V的情况下，可以执行以上操作。

所述转换电压信号大于所述电压指令信号的情况与上述类似，在此不再赘述。

本公开通过调整需要导通的晶体管的导通时间，可以对储能模块70储存的电能进行控制，得到需要的转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块50，还用于在所述极性指示信号为上升沿跳变的情况下，输出所述第一开关晶体管控制信号；

还用于在所述极性指示信号为下降沿跳变的情况下，输出所述第二开关晶体管控制信号。

应该说明的是，在对需要导通的晶体管的导通时间进行调整的过程中，本公开对导通时间的具体数值不做限定，对导通时间进行调整的过程是基于反馈的动态过程，利用反馈的转换电压信号及输入的电压指令信号进行动态控制，从而使得输出的转换电压信号逐渐逼近需要的电压指令信号。本公开的恒频振荡DC/DC功率变换装置，各个晶体管都可以达到ZVS。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块50根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，可以包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，根据所述转换电压信号Vo及所述电压指令信号Vc的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号可以用于控制所述开关模块60的导通状态，以控制所述储能模块70以倍压方式工作。

通过以上装置，本公开实施例可以直接根据转换电压信号Vo及电压指令信号Vc的大小生成第一控制信号，从而快速实现对开关模块的控制，以得到需要的转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号可以用于控制所述第一开关晶体管和/或所述第二开关晶体管导通。

在一个示例中，控制信号产生模块50可以包括比较单元和PWM信号产生单元(未示出)，控制信号产生模块50可以利用比较单元比较转换电压信号与电压指令信号的大小，在转换电压信号小于电压指令信号时，可以生成控制第一开关晶体管和第二开关晶体管导通的第一控制信号(例如在转换电压信号小于电压指令信号时，PWM信号占空比为100％)，在这种情况下，第一控制信号可以保持开关模块60导通，从而对储能模块70进行倍压充电，以升高转换电压信号的大小。

在一种可能的实施方式中，在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号可以用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

在一个示例中，在转换电压信号大于或等于电压指令信号时，可以生成控制第一开关晶体管和第二开关晶体管都断开的第一控制信号(例如在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，PWM信号占空比为0％)，在这种情况下，第一控制信号可以控制开关模块60断开，从而降低转换电压信号的大小。

通过以上装置，无论极性指示信号为正还是为负，本公开实施例都可以直接根据转换电压信号与电压指令信号的大小关系生成第一控制信号，从而实现对开关模块60的快速控制，以得到需要的转换电压信号，提高了电压转换效率。

请参阅图3a-图3b，图3a及图3b示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的两种波形示意图。

图3a示出了偏置电容Cp的第一端的电流ip的一种波形、变压器初级绕组中励磁电流im的一种波形，从图3a可以看出，由于波形转换模块10是恒频工作的，因此电流ip也是恒频的。

图3a还示出了第一半桥晶体管Q1与第二半桥晶体管Q2之间的电压VN的一种波形，可以看出，波形转换模块10可以输出方波信号。

图3a还示出了变压器次级绕组电流is的一种波形，可见变压器次级绕组输出的电流is为正弦波波形。

图3a还示出了整流模块中s、t点的电压Vst的一种波形、转换电压Vo的一种波形。其中，V0表示电压Vst的中值电压。

请一并参阅图3b，如图3b所示，可以通过控制信号产生模块输出控制信号控制开关模块的工作，可以使得转换电压Vo的大小变化，在一个示例中，其变化范围可为变压器输出的变压信号的大小的两倍。

图3a还示出了波形转换模块中第一半桥晶体管Q1及第二半桥晶体管Q2的第二控制信号的示意图，波形转换模块中各个晶体管可以工作在50％占空比的恒定频率下。

图3a还示出了开关模块中第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号的一种示意图，还示出了极性指示信号COD的一种示意图，还示出了开关模块两端c，d点(如图2a所示)的电压Vcd的一种波形。

可见，第一开关晶体管控制信号可以在极性指示信号COD的上升沿变为高电平，从而控制第一开关晶体管Q3导通。第二开关晶体管控制信号可以在极性指示信号COD的下降沿变为高电平，从而控制第二开关晶体管Q4的导通。

在一种可能的实施方式中，第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号还可以是其他形式，对此本公开不做限定。

应该明白的是，图3a，图3b示出了各个波形的示意图是示例性的，不应视为是对本公开的限制。

为进一步降低恒频振荡DC/DC功率变换装置的成本，本公开实施例提出另一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置。

请参阅图4，图4示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的框图。

如图4所示，所述装置可以用于将输入电压信号Vi转换为转换电压信号Vo，所述装置包括：

波形转换模块10，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号转换为方波信号；

变压器T，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块10，所述变压器用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块20，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块30，电连接于所述谐振模块20，用于对所述谐振模块20输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

控制信号产生模块50，用于根据所述转换电压信号Vo及外部输入的电压指令信号Vc，生成第一控制信号；

开关模块60，电连接于所述整流模块30及所述控制信号产生模块50，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块70，电连接于所述开关模块60及整流模块30，用于根据所述开关模块60的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号。

根据本公开各个实施方式所述的恒频振荡DC/DC功率变换装置，可以在恒定频率下操作，根据各个模块的配合，装置始终工作于效率最高的谐振点，可以根据反馈的转换电压信号将输入电压信号转换为需要的电压，从而提高转换效率和功率密度，并且，由于在变压器T次级侧通过转换电压信号进行电压控制，相较于相关技术中利用信号隔离器将转换电压信号反馈到变压器T初级侧以进行控制的方式，可以显著降低成本。

本公开通过反馈回路，在变压器T的次级侧将储能模块输出的转换电压信号反馈到控制信号产生模块，控制信号产生模块根据外部输入的电压信号指令及反馈的转换电压信号，从而可以对转换电压信号进行调整，从而输出与电压信号指令相等或近似相等的转换电压信号。

图4所示的装置与图1、图2a、图2b所示的恒频振荡DC/DC功率变换装置的区别在于，图4所示的装置不包括极性检测模块，控制信号产生模块可以直接根据转换电压信号机电压指令信号的大小关系确定第一控制信号，以对开关模块的导通状态进行控制，从而实现电压转换，相较于图1所示的装置，图4所示的装置可以进一步降低成本。

图5a与图2a所示的恒频振荡DC/DC功率变换装置的区别在于，图4所示的装置不包括极性检测模块。

图5b与图2b所示的恒频振荡DC/DC功率变换装置的区别在于，图4所示的装置不包括极性检测模块。

应该说明的是，如图4、图5a、图5b所示的装置中，各个模块的具体实现方式与图1、图2a、图2b所示的恒频振荡DC/DC功率变换装置中各个模块的实现方式相同，在此不再赘述。

在一种可能的实施方式中，如图5a、图5b所示，所述开关模块60可以包括第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管Q3的漏极作为所述开关模块60的第一端，所述第二开关晶体管Q4的漏极作为所述开关模块60的第二端，

所述第一开关晶体管Q3的源极电连接于所述第二开关晶体管Q4的源极，所述第一开关晶体管Q3的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管Q4的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述控制信号产生模块根据所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，可以包括：

根据所述转换电压信号Vo及所述电压指令信号Vc的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

通过以上装置，本公开实施例可以直接根据转换电压信号Vo及电压指令信号Vc的大小生成第一控制信号，从而快速实现对开关模块60的控制，以得到需要的转换电压信号。

在一种可能的实施方式中，在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都导通.

在一个示例中，控制信号产生模块50可以包括比较单元和PWM信号产生单元(未示出)，控制信号产生模块50可以利用比较单元比较转换电压信号与电压指令信号的大小，在转换电压信号小于电压指令信号时，可以生成控制第一开关晶体管和/或第二开关晶体管导通的第一控制信号(例如PWM信号占空比为100％)，在这种情况下，第一控制信号可以保持开关模块60导通，从而对储能模块70进行倍压充电，以升高转换电压信号的大小。

在一个示例中，假设当前的转换电压信号Vo为14V，电压指令信号为20V，控制信号产生模块判断转换电压信号Vo小于电压指令信号，因此生成第一控制信号以导通第一开关晶体管和第二开关晶体管，整流信号通过第一开关晶体管Q3和第二开关晶体管Q4对储能模块进行倍压充电，储能模块输出的转换电压信号Vo逐渐升高，直到达到电压指令信号。

应该说明的是，在转换电压信号小于电压指令信号时，本公开实施例可以控制第一开关晶体管Q3和第二开关晶体管Q4都导通，在这种情况下，整流信号可以通过开关模块对储能模块倍压充电，这种控制无需极性检测模块。

在一种可能的实施方式中，在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号可以用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

在一个示例中，在转换电压信号大于或等于电压指令信号时，可以生成控制第一开关晶体管和第二开关晶体管都断开的第一控制信号(例如PWM信号占空比为0％)，在这种情况下，第一控制信号可以控制开关模块60断开，从而降低转换电压信号的大小。

在一个示例中，假设当前的转换电压信号Vo为18V，电压指令信号为15V，控制信号产生模块判断转换电压信号Vo大于电压指令信号，因此生成第一控制信号以断开第一开关晶体管和第二开关晶体管，整流信号无法通过第一开关晶体管Q3、第二开关晶体管Q4的体二极管对储能模块进行充电，储能模块输出的转换电压信号Vo逐渐降低，直到达到电压指令信号。

通过以上装置，本公开实施例可以直接根据转换电压信号与电压指令信号的大小关系生成第一控制信号，从而实现对开关模块的快速控制，以得到需要的转换电压信号，提高了电压转换效率。

请参阅图6，图6示出了根据本公开一实施方式的恒频振荡DC/DC功率变换装置的波形示意图。

在一个示例中，如图6所示，本公开实施例可以在转换电压信号Vo小于电压指令信号Vc时，生成第一控制信号以使得第一开关晶体管Q3和第四开关晶体管Q4被导通，从而使得转换电压Vo升高达到电压指令信号Vc的大小。

在一个示例中，如图6所示，本公开实施例可以在转换电压信号Vo大于电压指令信号Vc时，生成第一控制信号以使得第一开关晶体管Q3和第四开关晶体管Q4被断开，从而使得转换电压Vo降低以达到电压指令信号Vc的大小。

通过以上装置，本公开实施例可以根据转换电压信号及电压指令信号的大小关系生成第一控制信号以对开关模块的导通状态进行控制，从而简单、快速地实现电压转换，可以降低成本。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (20)

1.一种恒频振荡DC/DC功率变换装置，其特征在于，所述装置用于将输入电压信号转换为转换电压信号，所述装置包括：

波形转换模块，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号转换为方波信号；

变压器，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块，所述变压器用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块，电连接于所述谐振模块，用于对所述谐振模块输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

极性检测模块，电连接于所述次级绕组，用于检测所述变压信号的电压极性，并输出极性指示信号；

控制信号产生模块，电连接于所述极性检测模块，用于根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号，生成第一控制信号；

开关模块，电连接于所述整流模块及所述控制信号产生模块，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块，电连接于所述开关模块及整流模块，用于根据所述开关模块的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号。

2.根据权利要求1任一项所述的装置，其特征在于，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第一端，所述第二开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第二端，

所述第一开关晶体管的源极电连接于所述第二开关晶体管的源极，所述第一开关晶体管的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述储能模块包括第一储能电容、第二储能电容，其中：

所述第一储能电容的第一端作为所述储能模块的第一端，用于输出所述转换电压信号；

所述第一储能电容的第二端电连接于所述第二储能电容的第一端及所述开关模块的第二端，所述第二储能电容的第二端作为所述储能模块的第二端。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制信号产生模块根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管；

根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间；

根据所述需要导通的晶体管及所述导通时间生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管；或

在所述极性指示信号指示所述电压极性为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第二开关晶体管。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述根据所述极性指示信号在所述开关模块中确定需要导通的晶体管，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，确定所述需要导通的晶体管为所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述根据所述转换电压信号与所述电压指令信号的大小关系调整所述需要导通的晶体管的导通时间，包括：

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，增加所述需要导通的晶体管的导通时间；或

在所述转换电压信号大于所述电压指令信号的情况下，减少所述需要导通的晶体管的导通时间。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制信号产生模块，还用于在所述极性指示信号为上升沿跳变的情况下，输出所述第一开关晶体管控制信号；

还用于在所述极性指示信号为下降沿跳变的情况下，输出所述第二开关晶体管控制信号。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述波形转换模块，包括第一半桥晶体管、第二半桥晶体管、偏置电容，其中：

所述第一半桥晶体管的漏极及所述第二半桥晶体管的源极用于输入所述输入电压信号，所述第一半桥晶体管的源极电连接于所述初级绕组的第一端及所述第二半桥晶体管的漏极，所述第二半桥晶体管的源极还电连接于所述偏置电容的第一端，所述第一半桥晶体管的栅极及所述第二半桥晶体管的栅极用于接收第二控制信号，所述第二控制信号为所述预设工作频率的方波信号；

所述偏置电容的第二端电连接于所述初级绕组的第二端。

10.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述波形转换模块，包括第一全桥晶体管、第二全桥晶体管、第三全桥晶体管、第四全桥晶体管，其中：

所述第一全桥晶体管的漏极及所述第三全桥晶体管的漏极相连接、所述第二全桥晶体管的源极与所述第四全桥晶体管的源极相连接，用于输入所述输入电压信号；

所述第一全桥晶体管的源极及所述第二全桥晶体管的漏极电连接于所述初级绕组的第一端，所述第三全桥晶体管的源极及所述第四全桥晶体管的漏极电连接于所述初级绕组的第二端；

所述第一全桥晶体管的栅极、第二全桥晶体管的栅极、第三全桥晶体管的栅极、第四全桥晶体管的栅极用于接收第三控制信号，所述第三控制信号为所述预设工作频率的方波信号。

11.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述谐振模块包括谐振电感、谐振电容，其中：

所述谐振电感的第一端电连接于所述次级绕组的第一端，所述谐振电感的第二端电连接于所述整流模块；

所述谐振电容的第一端电连接于所述次级绕组的第二端，所述谐振电容的第二端电连接于所述整流模块。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述整流模块包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第四整流二极管，其中：

所述第一整流二极管的阴极电连接于所述第二整流二极管的阴极及所述储能模块的第一端，

所述第一整流二极管的阳极电连接于所述第三整流二极管的阴极及所述谐振电容的第二端，

所述第二整流二极管的阳极电连接于所述第四整流二极管的阴极、所述谐振电感的第二端及所述开关模块的第一端，

所述第三整流二极管的阳极电连接于所述第四整流二极管的阳极及所述储能模块的第二端。

13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述整流模块包括第一整流晶体管、第二整流晶体管、第三整流晶体管及第四整流晶体管，其中：

所述第一整流晶体管的漏极电连接于所述第三整流晶体管的漏极及所述储能模块的第一端，

所述第一整流晶体管的源极电连接于所述第二整流晶体管的漏极及所述谐振电容的第二端，

所述第三整流晶体管的源极电连接于所述第四整流晶体管的漏极、所述谐振电感的第二端及所述开关模块的第一端，

所述第二整流晶体管的源极电连接于所述第四整流晶体管的源极及所述储能模块的第二端，

所述第一整流晶体管的栅极、第二整流晶体管的栅极、第三整流晶体管的栅极及第四整流晶体管的栅极用于接收第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述第一整流晶体管、第二整流晶体管、第三整流晶体管及第四整流晶体管的导通状态。

14.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制信号产生模块根据接收到的所述极性指示信号、所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

在所述极性指示信号指示所述电压极性为正或为负的情况下，根据所述转换电压信号及所述电压指令信号的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管和/或所述第二开关晶体管导通；或

在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

16.一种电源设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求1-15任一项所述的恒频振荡DC/DC功率变换装置。

17.一种恒频振荡DC/DC功率变换装置，其特征在于，所述装置用于将输入电压信号转换为转换电压信号，所述装置包括：

波形转换模块，用于在恒定的预设工作频率下将所述输入电压信号转换为方波信号；

变压器，包括初级绕组及次级绕组，所述初级绕组电连接于所述波形转换模块，所述变压器用于根据所述方波信号输出变压信号；

谐振模块，电连接于所述次级绕组，所述谐振模块的谐振频率为所述预设工作频率的0.8倍至1.2倍，用于根据所述变压信号以所述谐振频率恒频振荡输出谐振信号；

整流模块，电连接于所述谐振模块，用于对所述谐振模块输出的谐振信号进行整流，输出整流信号；

控制信号产生模块，用于根据所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号，生成第一控制信号；

开关模块，电连接于所述整流模块及所述控制信号产生模块，用于根据所述第一控制信号控制自身的导通状态；

储能模块，电连接于所述开关模块及整流模块，用于根据所述开关模块的导通状态对所述整流信号进行储能，以倍压方式调整并输出所述转换电压信号。

18.根据权利要求17任一项所述的装置，其特征在于，所述开关模块包括第一开关晶体管、第二开关晶体管，所述第一控制信号包括第一开关晶体管控制信号、第二开关晶体管控制信号，其中：

所述第一开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第一端，所述第二开关晶体管的漏极作为所述开关模块的第二端，

所述第一开关晶体管的源极电连接于所述第二开关晶体管的源极，所述第一开关晶体管的栅极用于接收所述第一开关晶体管控制信号，所述第二开关晶体管的栅极用于接收所述第二开关晶体管控制信号。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述控制信号产生模块根据所述转换电压信号及外部输入的电压指令信号生成第一控制信号，包括：

根据所述转换电压信号及所述电压指令信号的大小关系生成所述第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述开关模块的导通状态，以控制所述储能模块以倍压方式工作。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，

在所述转换电压信号小于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都导通；或

在所述转换电压信号大于或等于所述电压指令信号的情况下，所述第一控制信号用于控制所述第一开关晶体管及所述第二开关晶体管都断开。

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