CN113497548A - 直流-直流转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直流‑直流转换器，其包括：第一电容；第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其在第一电容的第一电极与第二电极之间串联连接；第二电容，其连接至第一开关与第二开关的连接节点和第三开关与第四开关的连接节点；电感，其连接至第二开关与第三开关的连接节点；以及控制器，其执行脉冲宽度调制控制。在第二电容发生故障的情况下，基于作为测量到的输出电压的第一检测电压与直流‑直流转换器的目标输出电压之间的比较结果，所述直流‑直流转换器执行脉冲宽度调制控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。

Description

直流-直流转换器
技术领域
本发明涉及一种DC-DC转换器，更具体地，涉及这样一种飞跨DC-DC转换器：即使由于其飞跨电容的断路或短路故障而导致飞跨电容的电压无法控制，该飞跨DC-DC转换器也能够稳定地运行。
背景技术
将直流(DC)电源从一个电压水平转换为另一个电压水平的DC-DC转换器广泛用于各种电子设备中。
关于常规的DC-DC转换器，已知这样一种技术：通过利用半导体开关的导通/断开操作来控制电感的能量累积量和能量释放量，将直流电源的电压转换为另一个电压。这种类型的DC-DC转换器具有电感较大并且笨重的缺点。
为了解决这个问题，即，为了减小电感的尺寸和重量，需要减小电感的电感值。为此，已经开发出通过对电容进行充电和放电来减小施加到电感的电压的技术。
在利用这种技术的多种DC-DC转换器中，存在这样一种DC-DC转换器：其包括一系列开关和设置在所述一系列开关中的两个相邻开关之间的飞跨电容。
这种具有飞跨电容的DC-DC转换器存在以下问题：由于需要将飞跨电容的电压保持在预定水平(转换器的输出电压的一半)，因此难以控制。
当飞跨电容发生断路或短路故障时，无法保持飞跨电容的电压。在这种情况下，存在向开关施加过高的电压的风险，从而导致开关烧毁。
以上陈述仅仅旨在帮助理解本发明的背景技术，而不旨在意味着本发明落入本领域技术人员公知的相关技术的范围内。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种飞跨DC-DC转换器，即使在由于其飞跨电容发生断路或短路故障而无法控制飞跨电容的电压时，所述飞跨DC-DC转换器也能够稳定地运行。
为了实现该目的，根据本发明的一方面，提供一种DC-DC转换器，其包括：第一电容；第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其在第一电容的第一电极与第二电极之间串联连接；第二电容，其第一电极和第二电极分别连接至第一开关与第二开关的连接节点和第三开关与第四开关的连接节点；电感，其第一端子连接至第二开关与第三开关的连接节点；以及控制器，在第二电容发生断路或短路故障的情况下，根据作为测量到的输出电压的第一检测电压与作为目标输出电压的输出电压指令值之间的比较结果，所述控制器执行脉冲宽度调制(PWM)控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。所述输出电压为第一电容的第一电极与第二电极之间的电压或所述电感与所述第一电容和所述第四开关的连接节点之间的电压。
根据本发明的一个实施方案，在第二电容发生断路或短路故障的情况下，所述控制器可以：根据第一检测电压与输出电压指令值之间的比较结果，生成作为目标电感电流的电感电流指令值，根据电感电流指令值与电感的实际检测电流之间的比较结果，生成第一控制电压指令值，并且根据第一控制电压指令值与具有预设频率的三角波信号之间的比较结果，执行PWM控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。
根据本发明的一个实施方案，当执行PWM控制使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器可以减小所述DC-DC转换器的升压比。
根据本发明的一个实施方案，所述控制器可以将所述DC-DC转换器的控制状态发送到上级控制器，所述上级控制器生成输出电压指令值，以减小所述DC-DC转换器的升压比。
根据本发明的一个实施方案，当执行PWM控制使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器可以增加第一开关至第四开关中的每一个的开关频率。
根据本发明的一个实施方案，当执行PWM控制使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器可以对电流指令值施加限制。
根据本发明的一个实施方案，所述控制器可以包括：电压控制器，其根据第一检测电压与输出电压指令值之间的差值来生成对于流过电感的电流的电流指令值；电流控制器，其根据所述电流指令值与检测电流之间的差值来生成第一控制电压指令值；以及飞跨电容电压控制器，其根据第二检测电压与第二电压指令值之间的差值和检测电流的倒数来生成第二控制电压指令值。在第二电容发生断路或短路故障的情况下，飞跨电容电压控制器的操作可以停止，并且根据第一控制电压指令值与具有预设频率的三角波信号之间的比较结果来执行PWM控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。
根据本发明，在飞跨DC-DC转换器的飞跨电容的电压无法控制的状态下，即，在飞跨电容发生断路或短路故障的状态下，执行PWM控制，使得电感上侧的开关进入相同状态，并且电感下侧的开关进入相同状态。通过这种控制，飞跨DC-DC转换器可以作为两级转换器稳定地运行，而不受飞跨电容故障的干扰。
在DC-DC转换器作为两级转换器运行的情况下，减小升压比，以防止过电压施加到开关，并且通过增加开关频率或电流降额(de-rating)，解决了发热问题。
通过本发明可以实现的效果和优点不限于上述效果和优点，并且通过以下描述，本领域技术人员可以清楚地理解以上未描述但是通过本发明能够实现的其他效果和优点。
附图说明
通过下文结合附图所呈现的详细描述，将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其他优点，在这些附图中：
图1为示出根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器的电路图；
图2为更详细地示出根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器的控制器的框图；以及
图3至图6为示出根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器中的电流的流动的示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述根据本发明的各个实施方案的DC-DC转换器。
图1为根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器的电路图。
参考图1，根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器将施加在第一输入/输出(I/O)端子T11与第二I/O端子T12之间的电压转换为更高的电压，并且在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间提供升高的电压。相反，DC-DC转换器将施加在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的电压转换为更低的电压，并且在第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间提供所生成的更低的电压。图1示出示例性的转换器，其包括设置在第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间的电池BAT，所述转换器将电池BAT的供应电流的电压升高为更高的电压，并且在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间提供所生成的更高的电压。例如，在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间连接有负载。
以下描述涉及将通过对电池BAT的输出电压升压而得到的电压施加在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的示例。然而，本领域技术人员应当理解，相反的流动也是可能的。即，对施加在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的电压进行降压，并且将所得到的降低的电压施加在第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间。
根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器包括：第一电容CDC、第一开关至第四开关S1、S2、S3和S4、第二电容CFC、电感L以及控制器10；所述第一电容CDC的第一电极和第二电极分别连接到第三I/O端子T21和第四I/O端子T22；所述第一开关至第四开关S1、S2、S3和S4串联连接在第一电容CDC的第一电极与第二电极之间；所述第二电容CFC的第一电极和第二电极分别连接到第一开关S1与第二开关S2之间的连接节点和第三开关S3与第四开关S4之间的连接节点；所述电感L的第一端子连接到第二开关S2与第三开关S3之间的连接节点；所述控制器10控制第一开关S1至第四开关S4中的每一个的导通/断开状态。在一个示例中，控制器10的输出S1至S4可以分别连接至第一开关S1至第四开关S4的栅极。
第一电容CDC是连接在第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的平滑电容。尽管图1中未示出，但是可以在第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间连接附加的平滑电容。
第一开关S1至第四开关S4以从第一电容CDC的第一电极侧到第二电极侧的顺序串联连接。第一开关S1至第四开关S4中的每一个均由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)实现。每个开关根据从控制器10输入到其栅极的导通/断开控制信号而导通或断开。或者，第一开关S1至第四开关S4中的每一个可以利用本领域中已知的任意开关元件代替IGBT来实现。
第二电容CFC是飞跨电容，其第一电极和第二电极分别连接到第一开关S1与第二开关S2之间的连接节点和第三开关S3与第四开关S4之间的连接节点。
尽管在附图中未示出，根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器可以包括用于检测内部电路信息的多个传感器，该内部电路信息由控制器10使用，从而为第一开关S1至第四开关S4中的每一个生成导通/断开控制信号。多个传感器可以包括：用于测量第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间的电压或第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的电压VDC的电压传感器，用于测量第二电容CFC的电压VFC的电压传感器，以及用于测量流过电感L的电流IL的电流传感器。由电压传感器和电流传感器测量出的电压值和电流值输入到控制器10。
控制器10接收第一检测电压，所述第一检测电压是在第一电容CDC的第一电极与第二电极之间、或者在电感L的第二端子与第一电容CDC和第四开关S4的连接节点之间的实际测量电压。第一检测电压对应于通过DC-DC转换器的升压操作获得的输出电压或通过降压操作获得的输出电压。在升压操作的情况下，第一检测电压对应于第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的电压(即，第一电容CDC的电压)。在降压操作的情况下，第一检测电压对应于第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间的电压。
控制器10将第一检测电压与第一电压指令值进行比较，并计算它们之间的差值。第一电压指令值表示设置为从DC-DC转换器输出的目标电压。第一电压指令值由上级控制器进行设置。在一个示例中，设定值或预设值可以存储在存储装置中，并且可以由控制器10读取，或者可以从上级控制器发送到控制器10。
当为飞跨电容的第二电容CFC正常工作时，控制器接收第二检测电压VFC，该第二检测电压VFC是施加到第二电容CFC的电压，控制器将第二检测电压VFC与预设的第二电压指令值进行比较，并计算它们之间的差值。第二电压指令值由上级控制器预设，并且约为第一电容CDC的电压的一半。根据本发明的一个实施方案，控制器10基于电感L的实际测量电流与施加到第二电容CFC的检测电压VFC和第二电压指令值之间的差值的乘积来执行PWM控制，以确定开关S1至S4的每一个的导通/断开状态。
在第二电容CFC发生断路或短路故障从而使第二电容CFC的电压无法控制的情况下，控制器10不执行生成第二电压指令值的操作，而是执行PWM控制，以基于第一电压指令值与第一检测电压VDC之间的差值来确定开关S1至开关S4中的每一个的导通/断开状态。
尽管未示出，但是可以通过检查安装在第二电容中的电压传感器的感测值来确定第二电容的断路或短路故障。这种用于确定第二电容的故障的技术对于本领域技术人员而言是显而易见的。
图2为更详细地示出根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器的控制器的框图。
参考图2，根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器的控制器10包括电压控制器11、电流控制器12以及飞跨电容电压控制器13。
电压控制器11包括减法器111和PI控制器112。减法器111将第一I/O端子T11与第二I/O端子T12之间的检测电压VDC或第三I/O端子T21与第四I/O端子T22之间的测量电压VDC与第一电压指令值VDC*进行比较，并且计算测量电压VDC与第一电压指令值VDC*之间的差值。PI控制器112执行比例积分控制，以减小由减法器111计算出的差值。通过执行比例积分控制，PI控制器112输出表示电感L的目标电流的电感电流指令值IL*，由此能够减小由减法器111计算出的差值。
电流控制器12包括减法器121和PI控制器122。减法器121计算由电压控制器11提供的电感电流指令值IL*与流过电感L的实际检测电流之间的差值。PI控制器122执行比例积分控制，以生成能够减小减法器121的输出值的第一控制电压指令值VDM*。第一控制电压指令值VDM*用于确定开关S1至开关S4的导通-断开占空比。
图2示出了电压控制器11和电流控制器12执行比例积分控制的示例。然而，控制技术不限于此。可以利用本领域中已知的各种技术。
飞跨电容电压控制器13包括减法器131、比例控制器132、倒数计算器133以及乘法器134。减法器131接收施加到第二电容CFC的检测电压VFC，将检测电压VFC与预设的第二电压指令值VFC*进行比较，并计算它们之间的差值。比例控制器132执行比例控制并且输出控制指令值，以减小减法器131的输出值。倒数计算器133计算测量出的电感电流IL的倒数，并且乘法器134将比例控制器132的输出值与从倒数计算器133输出的倒数相乘，并将计算出的乘积作为第二控制电压指令值VCM*输出。
在本发明的一个实施方案中，飞跨电容电压控制器13仅在第二电容CFC的电压能够控制的状态下运行。例如，当由于第二电容CFC的短路或断路故障而无法控制第二电容CFC的电压时，飞跨电容电压控制器13的操作停止，仅电压控制器11和电流控制器12所生成的第一电压指令值VDC*用于对第一开关S1至第四开关S4执行PWM控制。
另外，控制器10可以进一步包括：加法器141、减法器142、第二加法器143、第一开关控制器144以及第二开关控制器145；所述加法器141将电流控制器12输出的第一控制电压指令值VDM*与飞跨电容电压控制器13输出的第二控制电压指令值VCM*相加，并生成第一占空比指令值V1*；所述减法器142从I/O端子之间检测到的检测电压VDC中减去第一控制电压指令值VDM*；所述第二加法器143将减法器142输出的结果值与第二控制电压指令值VCM*相加；所述第一开关控制器144根据第一占空比指令值V1*与三角波发生器146所生成的具有预设频率的三角波信号之间的比较结果来确定第一开关S1和第四开关S4的导通/断开状态；所述第二开关控制器145根据第二占空比指令值V2*与三角波发生器146输出的具有预设频率的三角波信号之间的比较结果来确定第二开关S2和第三开关S3的导通/断开状态。
当由于第二电容CFC的短路或断路故障而无法控制第二电容CFC的电压时，不从飞跨电容电压控制器13输出第二控制电压指令值VCM*。因此，加法器141仅将第一电压指令值VDC*提供给第一开关控制器144，从而能够对第一开关S1和第四开关S4进行PWM控制。控制器10包括第一开关单元151和第二开关单元152。当第二电容CFC正常工作时，第一开关单元151断开并且开关单元152导通。相反，当第二电容CFC异常时，第一开关单元151导通并且开关单元152断开。在这种情况下，第一控制电压指令值VDC*提供给第二开关控制器145，从而对第二开关S2和第三开关和S3进行PWM控制。
当第二电容CFC的电压无法控制时，根据第一控制电压指令值VDM*和三角波信号来调节第一开关控制器144和第二开关控制器145的输出，使得第一开关S1和第二开关S2进入相同状态，并且第三开关S3和第四开关S4进入相同状态。
当第二电容CFC正常工作时，利用第一控制电压指令值VDM*和第二控制电压指令值VCM*、通过等式1来表示第一占空比指令值V1*和第二占空比指令值V2*。
[等式1]
V1*＝VCM*+VDM*
V2*＝VCM*+(VDC－VDM*)。
在此，第一控制电压指令值VDM*是基于DC-DC转换器的输出电压VDC产生的值并且对输出有影响，而第二控制电压指令值VCM*是基于飞跨电容的电压VFC生成的值，并且对飞跨电容的电压VFC或输出电压VDC与飞跨电容的电压VFC之间的差值VDC-VFC有影响。即，第一控制电压指令值VDM*用于控制DC-DC转换器的输出电压，而第二控制电压指令值VCM*用于控制飞跨电容的电压。
图3至图6为示出根据本发明的一个实施方案的DC-DC转换器中的电流的流动的示意图。
图3示出第一状态，其中，第一开关S1和第二开关S2导通，并且第三开关S3和第四开关S4断开。当电容CDC的电压VDC施加到电感L与开关S2或S3的连接节点时，建立了第一状态。
图4示出第二状态，其中，第一开关S1和第三开关S3导通，并且第二开关S2和第四开关S4断开。当对应于电容CDC的电压VDC与飞跨电容CFC的电压VFC之间的差值的电压施加到电感L与开关S2或S3的连接节点时，建立了第二状态。
图5示出第三状态，其中，第二开关S2和第四开关S4导通，并且第一开关S1和第三开关S3断开。当飞跨电容CFC的电压VFC施加到电感L与开关S2或S3的连接节点时，建立了第三状态。
图6示出第四状态，其中，第一开关S1和第二开关S2断开，并且第三开关S3和第四开关S4导通。当没有电压施加到电感L与开关S2或S3的连接节点时，建立了第四状态。
在图3至图6示出的状态中，在电流流过称为飞跨电容CFC的第二电容CFC的第二状态和第三状态下，飞跨电容CFC的电压变化。在第二状态和第三状态的总持续时间中，充入到飞跨电容CFC中或从飞跨电容CFC中释放的电能取决于流过电感L的电流以及第二状态与第三状态的比率。
这可以由等式2表示。
[等式2]
IFC＝sCFCVFC
IFC＝DCM·IL
Figure BDA0002742718640000091
其中，“DCM”表示电流流过飞跨电容CFC的占空比，其通过飞跨电容电压控制器13的比例控制来确定，并且通过等式2中的第三行来表示。等式2中的第三行表示在没有施加电感电流IL的倒数的情况下的占空比。在等式2中，“KP”表示比例控制器132的增益。
将等式2归纳为等式3，并且基于等式3计算传递函数可以得到等式4。
[等式3]
Figure BDA0002742718640000092
[等式4]
Figure BDA0002742718640000101
为了以一阶低通滤波器的闭环形式控制等式4的传递函数，必须建立等式5的关系式。
[等式5]
Figure BDA0002742718640000102
等式5示出：只有当比例控制的增益与电感电流成反比时，才能够获得线性控制特性。
因此，利用飞跨电容电压控制器13包括用于获得电感电流IL的倒数的倒数计算器133的配置，能够获得总体电流的稳定控制特性。
这里，飞跨电容电压控制器13中的控制器可以利用比例积分(PI)控制器代替比例控制器132来实现。但是，当利用PI控制器时，根据电流的方向，积分器中累积的值可能会生成较大的占空比脉动(pulsation)。这意味着在电感电流IL变为零附近的可控性大大地劣化。因此，最好利用比例控制器。
电流流过第二电容(即，飞跨电容)CFC的第二状态和第三状态下的输出电压分别是“VDC-VFC”和“VFC”。在正常状态下，输出三级转换器的输出中的中间电压0.5*VDC。
因此，在飞跨转换器的输出极电压接近0.5*VDC时，第二状态和第三状态的利用频率增大，在飞跨转换器的输出极电压与0.5*VDC相差更大时，第一状态或第三状态的利用频率增大。另外，当稳定地控制飞跨电容CFC以输出0.5*VDC的电压时，第二状态与第三状态的比率为1：1(即，VCM*＝0)。
然而，当第二电容CFC发生短路或断路故障时，无法进行第二电容CFC的电压控制，并且无法进行如上所述的三级操作。
在本发明的一个实施方案中，当第二电容CFC发生短路或断路故障并且无法进行第二电容CFC的电压控制时，控制开关S1至开关S4，以能够进行两级操作。
为此，在本发明的一个实施方案中，控制设置在电感L上侧的第一开关S1和第二开关S2进入相同状态，并且，控制设置在电感L下侧的第三开关S3和第四开关S4进入相同状态。
当第二电容CFC发生故障从而无法进行第二电容CFC的控制时，执行在图3示出的第一状态和在图6示出的第四状态之间进行切换的两级控制。
在两级控制的情况下，当DC-DC转换器作为升压转换器运行时，全部的DC电源电压可能会施加到开关S1至开关S4的一部分。这种过电压可能导致开关烧毁。因此，当由于无法进行第二电容CFC的电压控制而执行两级控制时，优选地，控制器10降低或限制转换器的升压比。这可以通过以下方式实现：控制器10将指示无法进行第二电容CFC的电压控制的标记(flag)发送到上级控制器。
当执行两级控制时，随着电感L的纹波增加，电感损耗增大。这导致发热的加剧。为了解决发热问题，优选通过增加开关频率来减小电感损耗。对要达到的目标开关频率进行预设，这可以通过增大从三角波发生器146输出的三角波的频率来实现。
调节发热的另一种方法是使电流降额。通过在电流控制器12的前级添加一个限制器(未显示)并且在执行两级控制时激活限制器能够实现降额，所述限制器将电压控制器12输出的电流命令IL*的值限制为预设值。
由控制器执行的前述操作/功能可以实施为存储在计算机可读记录介质上的计算机可读代码/算法/软件。计算机可读记录介质是可以存储随后能够由计算机或处理器/微处理器读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等。
前述控制器可以包括一个或更多个处理器/微处理器。控制器可以利用电路来实现。控制器可以通过执行存储在计算机可读记录介质上的计算机可读代码/算法/软件来执行上述操作/功能。
尽管已经参考优选实施方案描述了本发明，但是呈现优选实施方案是为了仅出于说明性目的描述本发明的技术精神，并且本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改和改变。因此，应当理解，本发明的保护范围由所附权利要求而不是以上呈现的描述来限定。

Claims (11)

1.一种直流-直流转换器，其包括：
第一电容；
第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，其在第一电容的第一电极与第二电极之间串联连接；
第二电容，其第一电极连接至第一开关与第二开关的连接节点，第二电极连接至第三开关与第四开关的连接节点；
电感，其第一端子连接至第二开关与第三开关的连接节点；以及
控制器，在第二电容发生断路或短路故障的情况下，根据作为测量到的输出电压的第一检测电压与作为要输出的目标电压的输出电压指令值之间的比较结果，所述控制器执行脉冲宽度调制控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态；
其中，所述输出电压为第一电容的第一电极与第二电极之间的电压或所述电感的第二端子与第一电容和第四开关的连接节点之间的电压。
2.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其中，在第二电容发生断路或短路故障的情况下，所述控制器根据第一检测电压与输出电压指令值的比较结果，生成作为目标电感电流的电感电流指令值，根据电感电流指令值与电感的实际检测电流的比较结果，生成第一控制电压指令值，并且根据第一控制电压指令值与具有预设频率的三角波信号之间的比较结果执行脉冲宽度调制控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。
3.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其进一步包括电流传感器，所述电流传感器用于获得所述电感的实际检测电流。
4.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其进一步包括三角波发生器，所述三角波发生器生成具有预设频率的三角波信号。
5.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其中，当执行脉冲宽度调制控制使得第一开关和第二开关进入相同状态、并且执行脉冲宽度调制控制使得第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器减小所述直流-直流转换器的升压比。
6.根据权利要求5所述的直流-直流转换器，其中，所述控制器将所述直流-直流转换器的控制状态发送到上级控制器，所述上级控制器生成输出电压指令值以减小所述直流-直流转换器的升压比。
7.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其中，当执行脉冲宽度调制控制使得第一开关和第二开关进入相同状态、并且执行脉冲宽度调制控制使得第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器增加第一开关至第四开关中的每一个的开关频率。
8.根据权利要求2所述的直流-直流转换器，其中，当执行脉冲宽度调制控制使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态时，所述控制器对所述电流指令值施加限制。
9.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其中，所述控制器包括：
电压控制器，其配置为根据第一检测电压与输出电压指令值之间的差值对于流过所述电感的电流生成电流指令值；
电流控制器，其配置为根据电流指令值与检测电流之间的差值来生成第一控制电压指令值；以及
飞跨电容电压控制器，其配置为根据第二检测电压与第二电压指令值之间的差值和检测电流的倒数值来生成第二控制电压指令值；
其中，在第二电容发生断路或短路故障的情况下，飞跨电容电压控制器的操作停止，并且根据第一控制电压指令值与具有预设频率的三角波信号之间的比较结果来执行脉冲宽度调制控制，使得第一开关和第二开关进入相同状态并且第三开关和第四开关进入相同状态。
10.根据权利要求9所述的直流-直流转换器，其中，所述控制器进一步包括三角波发生器，所述三角波发生器生成具有预设频率的三角波信号。
11.根据权利要求1所述的直流-直流转换器，其进一步包括电压传感器，所述电压传感器用于获得所述测量到的输出电压。
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