CN115776221A - 飞跨电容三电平变换器及飞跨电容三电平升降压变换器 - Google Patents

飞跨电容三电平变换器及飞跨电容三电平升降压变换器 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种飞跨电容三电平变换器、飞跨电容三电平升降压变换器及飞跨电容多电平变换器。该变换器包括N个电路单元，每个电路单元中包括飞跨电容、输入电容和桥臂；输入电容与桥臂并联连接；桥臂包括依次串联的四个开关器件；飞跨电容包括第一电容和第二电容，第一电容与第二电容并联，同时与第二开关器件和第三开关器件组成的串联支路相并联；输入电容、第一开关器件、第一电容、以及第四开关器件构成第一开关回路；第二电容与第二开关器件和第三开关器件构成第二开关回路。该飞跨电容三电平变换器可以减小开关器件的电压应力，使开关运行更加安全可靠。

Description

飞跨电容三电平变换器及飞跨电容三电平升降压变换器
技术领域
本公开涉及变换器技术领域，具体而言，涉及一种飞跨电容三电平变换器、飞跨电容三电平升降压变换器及飞跨电容多电平变换器。
背景技术
在高压大功率变流系统中，飞跨电容多电平变换技术受到了越来越多的关注和应用。其中，多电平变换器使用的开关器件较多，尤其是随着电压和电平数的增加，单个桥臂的开关器件增多，同时因功率容量增大的需要，常常采用多个桥臂交错并联的结构，进一步增加了开关器件的使用量。
在飞跨电容多电平变换器运行过程中，一方面开关器件会产生电损耗，需要为开关器件设计散热通道；另一方面开关器件在开关过程中需要承受电压应力以及电流应力，为了减小应力对开关器件的不利影响，常常要求将开关器件的换流回路设计得非常紧凑。
此外，不少应用中飞跨电容多电平变换器处于不同的工作模式，多个桥臂的开关器件需要运行于不同的开关状态，有不同的电气与结构要求。这些进一步增加了开关器件布局的难度。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种飞跨电容三电平变换器、飞跨电容三电平升降压变换器及飞跨电容多电平变换器，可以减小开关器件的电压应力和热应力，使开关运行更加安全可靠，可以使产品内部线路布局简单方便，有利于电气设计和结构设计。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
本公开实施例提供一种飞跨电容三电平变换器，包括：N个电路单元，N为大于1的正整数，每个所述电路单元中包括飞跨电容、输入电容和桥臂；所述输入电容与所述桥臂并联连接；所述桥臂包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件依次串联连接；所述飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联，同时与所述第二开关器件和第三开关器件组成的串联支路相并联；所述输入电容、所述第一开关器件、所述第一电容、以及所述第四开关器件构成第一开关回路；所述第二电容、所述第二开关器件、以及所述第三开关器件构成第二开关回路。
在本公开的一些示例性实施例中，所述飞跨电容三电平变换器还包括第一散热单元和第二散热单元；所有的所述第一开关回路中的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置在所述第一散热单元上；所有的所述第二开关回路中的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置在所述第二散热单元上。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一散热单元和所述第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
在本公开的一些示例性实施例中，所述输入电容和所述第一电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第二电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
在本公开的一些示例性实施例中，所述输入电容和所述第一电容靠近与其对应的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置；所述第二电容靠近与其对应的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一电容的容值与所述第二电容的容值不相等。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一电容与第二电容之间的距离为预设距离。
在本公开的一些示例性实施例中，所有的所述桥臂并联连接。
本公开实施例提供一种飞跨电容三电平升降压变换器，包括N个电路单元，N为大于或等于1的正整数，每个所述电路单元中包含第一飞跨电容、第二飞跨电容、输入电容、输出电容、电感、第一桥臂和第二桥臂；所述输入电容与所述第一桥臂并联连接；所述输出电容与所述第二桥臂并联连接；所述第一桥臂包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件依次串联连接；所述第二桥臂包括第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件和第八开关器件，所述第五开关器件、所述第六开关器件、所述第七开关器件和所述第八开关器件依次串联连接；所述第一飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联，同时与所述第一桥臂的所述第二开关器件和所述第三开关器件组成的串联支路相并联；所述输入电容、所述第一开关器件、所述第一电容、以及所述第四开关器件构成第一开关回路；所述第二开关器件、所述第三开关器件、以及所述第二电容构成第二开关回路；所述第二飞跨电容包括第三电容和第四电容，所述第三电容与所述第四电容并联，同时与所述第二桥臂的所述第六开关器件和所述第七开关器件组成的串联支路相并联；所述输出电容、所述第五开关器件、所述第三电容、以及所述第八开关器件构成第三开关回路；所述第六开关器件、所述第七开关器件、以及所述第四电容构成第四开关回路；所述电感耦接于所述第一桥臂的第二开关器件和第三开关器件连接点与所述第二桥臂的第六开关器件和第七开关器件连接点之间。
在本公开的一些示例性实施例中，所述飞跨电容三电平升降压变换器还包括第一散热单元和第二散热单元；所有的所述第一开关回路中的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置在所述第一散热单元上；所有的所述第二开关回路中的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置在所述第二散热单元上；所有的所述第三开关回路中的所述第五开关器件和所述第八开关器件设置在所述第一散热单元上；所有的所述第四开关回路中的所述第六开关器件和所述第七开关器件设置在所述第二散热单元上。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一散热单元和所述第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一开关回路中的所述输入电容和所述第一电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第二开关回路中的所述第二电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第三开关回路中的所述输出电容和所述第三电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第四开关回路中的所述第四电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
在本公开的一些示例性实施例中，所述输入电容和所述第一电容靠近与其对应的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置；所述第二电容靠近与其对应的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置；所述输出电容和所述第三电容靠近与其对应的所述第五开关器件和所述第八开关器件设置；所述第四电容靠近与其对应的所述第六开关器件和所述第七开关器件设置。
在本公开的一些示例性实施例中，当N大于1时，所有的所述第一桥臂并联连接，所有的所述第二桥臂并联连接。
本公开实施例提供一种飞跨电容多电平变换器，包括N个电路单元，N为大于1的正整数，每个所述电路单元中包含m个飞跨电容，输入电容，以及桥臂，其中m为大于或等于1的正整数；所述桥臂包括2×(m+1)个开关器件，2×(m+1)个所述开关器件依次串联连接；每个所述飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联；第1个所述飞跨电容并联连接在第2个所述开关器件至第2m+1个所述开关器件所构成的串联支路的两端，所述输入电容、第1个所述开关器件、第1个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2×(m+1)个所述开关器件构成第一开关回路；第1个所述飞跨电容的所述第二电容、第2个所述开关器件、第2个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2m+1个所述开关器件构成第二开关回路；第k个所述飞跨电容并联连接在第k+1个所述开关器件至第2m+2-k个所述开关器件所构成的串联支路的两端，其中k为2至m的自然数；第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容、第k个所述开关器件、第k个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2m+3-k个所述开关器件构成第k开关回路；第m个所述飞跨电容的所述第二电容、第m+1个所述开关器件、以及第m+2个所述开关器件构成第m+1开关回路。
在本公开的一些示例性实施例中，所述飞跨电容多电平变换器还包括m+1个散热单元；所有的所述第一开关回路中的第一个所述开关器件和第2×(m+1)所述开关器件设置在第1个所述散热单元上；所有的所述第二开关回路中的第2个所述开关器件和第2m+1个所述开关器件设置在第2个所述散热单元上；所有的所述第k开关回路中的第k个所述开关器件和第2m+3-k个所述开关器件设置在所述第k个所述散热单元上；所有的所述第m+1开关回路中的第m+1个所述开关器件和第m+2个所述开关器件设置在第m+1个所述散热单元上。
在本公开的一些示例性实施例中，所述m+1个散热单元具有同等或相近的散热条件。
在本公开的一些示例性实施例中，所述第一开关回路中的所述输入电容和第1个所述飞跨电容的所述第一电容位于第1个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第二开关回路中的第1个所述飞跨电容的所述第二电容和第2个所述飞跨电容的所述第一电容位于第2个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；所述第k开关回路中的第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容和第k个所述飞跨电容的所述第一电容位于第k个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对于的第二侧；所述第m+1开关回路中的第m个所述飞跨电容的所述第二电容位于第m+1个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
在本公开的一些示例性实施例中，所述输入电容和第1个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第1个所述开关器件和第2×(m+1)所述开关器件设置；第1个所述飞跨电容的所述第二电容和第2个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第2个所述开关器件和第2m+1所述开关器件设置；第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容和第k个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第k个所述开关器件和第2m+3-k个所述开关器件设置；第m个所述飞跨电容的所述第二电容靠近与其对应的第m+1个所述开关器件和第m+2个所述开关器件设置。
在本公开的一些示例性实施例中，每个所述飞跨电容的所述第一电容的容值和所述第二电容的容值不相等。
在本公开的一些示例性实施例中，所有的所述桥臂并联连接。
本公开实施例提供的飞跨电容三电平变换器中，每个飞跨电容包括并联的第一电容和第二电容，这两个电容分别与飞跨电容所连接的两对驱动信号互补的开关器件各自形成开关回路，有利于吸收开关电压尖峰；每对驱动信号互补的开关器件受到开关回路(含电容)的保护，电压应力比同桥臂全部开关器件设置一起更小，开关器件运行更加安全可靠；每对驱动信号互补的开关器件具有专属的紧凑开关回路，可以使变换器内部线路布局简单方便，有利于电气设计和结构设计，不同电路单元的同级的驱动信号互补的开关器件设置在同一散热单元上，有利于热负荷均匀分布，最大化利用散热资源，使得部分电路单元不运行时其他电路单元可用散热容量增加，从而降低热应力，提升高温降额运行能力和故障运行带载能力，有利于降低成本以及提升性能。。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容三电平变换器的示意图。
图2是根据一示例性实施方式示出的另一种飞跨电容三电平变换器的示意图。
图3A是图2所示的飞跨电容三电平变换器的一种开关元件布局示意图。
图3B是图2所示的飞跨电容三电平变换器的另一种开关元件布局示意图。
图3C是图2所示的飞跨电容三电平变换器的另一种开关元件布局示意图。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容三电平升降压变换器的示意图。
图5是根据一示例性实施方式示出的另一种飞跨电容三电平升降压变换器的示意图。
图6是图5所示的飞跨电容三电平升降压变换器的开关元件布局示意图。
图7是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容多电平变换器的示意图。
图8是图7所示的飞跨电容多电平变换器的开关元件布局示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
图1是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容三电平变换器的示意图。
参考图1，该飞跨电容三电平变换器10可以包括N个电路单元，其中N为大于1的正整数。
下面以其中一个电路单元101为例进行说明。
本公开实施例中，电路单元101可以包括飞跨电容、输入电容Cd和桥臂。
其中，输入电容Cd与桥臂并联连接。
桥臂可以包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4，第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4依次串联连接。
在示例性实施例中，所有的电路单元的桥臂并联连接，亦即，所有的电路单元的输入电容Cd并联连接。
飞跨电容可以包括第一电容C1u和第二电容C1d，第一电容C1u和第二电容C1d并联，同时与第二开关器件Q2和第三开关器件Q3组成的串联支路相并联。
其中，第一电容C1u的容值和第二电容C1d的容值可以相同，也可以不同。
在示例性实施例中，第一电容C1u的容值大于第二电容C1d的容值；或者第一电容C1u的容值小于第二电容C1d的容值。
在示例性实施例中，第一电容C1u与第二电容C1d之间的距离为预设距离。
本公开实施例中，第一电容C1u与第二电容C1d可以相隔预设距离设置，该预设距离的大小可以根据实际情况设置，本公开对此不做限制。
本公开实施例中，该飞跨电容三电平变换器10可以是双向变换器或单向变换器。
本公开实施例中，输入电容Cd、第一开关器件Q1、第一电容C1u以及第四开关器件Q4构成第一开关回路，第二电容C1d、第二开关器件Q2和第三开关器件Q3构成第二开关回路。在本实施例中，开关器件Q2和Q3的驱动信号互补，而开关器件Q1和Q4的驱动信号互补。
本公开实施例中，输入电容Cd、第一开关器件Q1、第一电容C1u以及第四开关器件Q4构成第一开关回路，并可以为在布局上构成第一紧凑连接回路P1u#，第二电容C1d、第二开关器件Q2和第三开关器件Q3构成第二开关回路，并可以为在布局上构成第二紧凑连接回路P1d#。
本公开实施例中，该电路单元101的第一端的第一直流电压为Vd，该飞跨电容三电平变换器10的第二端的第二直流电压为VO，该电路单元101还可以包括电感L1，该飞跨电容三电平变换器还包括输出电容CO，该电感L1一端电连接于第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的连接点，另一端连接于输出电容CO的一端。
本公开实施例提供的飞跨电容三电平变换器中，每个飞跨电容包括并联的第一电容和第二电容，这两个电容分别与飞跨电容所连接的两对驱动信号互补的开关器件各自形成开关回路，例如第一电容C1u与开关器件Q1和Q4够成第一开关回路，第二电容C1d与开关器件Q2和Q3构成第二开关回路，有利于吸收开关电压尖峰；每对驱动信号互补的开关器件受到开关回路(含电容)的保护，电压应力比同桥臂全部开关器件设置一起更小，开关器件运行更加安全可靠；每对驱动信号互补的开关器件具有专属的紧凑开关回路，可以使产品内部线路布局简单方便，有利于电气设计和结构设计；不同电路单元中同级的驱动信号互补的开关器件设置在同一散热单元上，有利于热负荷均匀分布，最大化利用散热资源，使得部分电路单元不运行时其他运行的电路单元可用散热容量增加，从而降低热应力，提升高温降额运行能力和故障运行带载能力，有利于降低成本以及提升性能。
图2是根据一示例性实施方式示出的另一种飞跨电容三电平变换器的示意图。
图3A、图3B和图3C是图2所示的飞跨电容三电平变换器的开关元件布局示意图。
参考图2，以该飞跨电容三电平变换器具有三个电路单元为例进行说明，但本公开并不限定于此。
本公开实施例中，该飞跨电容三电平变换器具有P1#、P2#和P3#三个电路单元，其中，每个电路单元包括飞跨电容、输入电容Cd和桥臂，每个桥臂包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q，每个飞跨电容包括并联的第一电容C1u和第二电容C1d。
在本实施例中，所有的电路单元P1#，P2#和P3#的桥臂并联连接，亦即，电路单元的输入电容并联连接于飞跨电容三电平变换器的第一端BUS+和BUS-，其中，该飞跨电容三电平变换器的第一端的第一直流电压V1，该飞跨电容三电平变换器的第二端的第二直流电压V2。
每个桥臂以并联的第一电容C1u和第二电容C1d为界分成两部分，分别构成第一开关回路和第二开关回路，其中，第一开关回路和第二开关回路可以为两级紧凑连接回路(第一紧凑连接回路和第二紧凑连接回路)，其中每个紧凑连接回路包括两个驱动信号互补的开关器件与一个电容，例如第一紧凑连接回路包括输入电容Cd、第一开关器件Q1、第一电容C1u以及第四开关器件Q4，第二紧凑连接回路包括第二电容C1d、第二开关器件Q2和第三开关器件Q3。
在示例性实施例中，该电路单元P1#还可以包括电感L1，该电路单元P2#还可以包括输出电感L2，该电路单元P3#还可以包括输出电感L3，该飞跨电容三电平变换器还包括输出电容Cf，该电感L1一端电连接于电路单元P1#的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的连接点，另一端连接于输出电容Cf的一端，该电感L2一端电连接于电路单元P2#的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的连接点，另一端连接于输出电容Cf的一端，该电感L3一端电连接于电路单元P3#的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的连接点，另一端连接于输出电容Cf的一端。
在示例性实施例中，该飞跨电容三电平变换器还可以包括第一散热单元201和第二散热单元202。
在示例性实施例中，第一散热单元和第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
其中，所有的第一开关回路(即每个电路单元中的第一开关回路)中的第一开关器件和第四开关器件设置在第一散热单元201上，所有的第二开关回路(即每个电路单元中的第二开关回路)中的第二开关器件和第三开关器件设置在第二散热单元202上。
在变换器的结构布局上，可以将N个电路单元中的N个第一开关回路的全部开关器件安装在第一散热器上或是第一散热区中，可以将N个电路单元中的N个第二开关回路的全部开关器件安装在第二散热器上或是第二散热区中。
也就是说，可以将相同级紧凑连接回路中的开关元件安装在相同的散热器或散热区，可以将不同级紧凑连接回路中的开关元件，分置安装在两个不同的散热器或散热区。
其中，上述第一、第二散热器或散热区在变换器内具有同等或相近的散热条件。
需要说明的是，本公开实施例中第一散热单元201和第二散热单元202可以同一散热器中的两个部分，或者可以是两个单独的散热器。本公开实施例中的具有同等或相近的散热条件并不一定要求第一散热单元和第二散热单元的散热条件完全相同，第一散热单元的散热条件和第二散热单元的散热条件的差值在一定误差范围内都是可以的。上述一定误差范围可以根据实际情况设置，本公开对此不做限制。
图2所示的电路单元中和图1所示的电路单元中相同的器件和连接关系可以参照图1相关的文字说明，本公开在此不再赘述。
参考图3A，在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容Cd和第一电容C1u均位于第一散热单元201的第一侧，第二电容C1d位于第二散热单元202的第二侧。
参考图3B，在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容Cd和第一电容C1u均位于第一散热单元201的第二侧，第二电容C1d位于第二散热单元202的第一侧。
参考图3C，在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容Cd和第一电容C1u均位于第一散热单元201的第一侧，第二电容C1d位于第二散热单元202的第一侧。
在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容和第一电容位于第一散热单元的同一侧，每个电路单元的第二电容位于第二散热单元的同一侧。
在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容Cd和第一电容C1u靠近与其对应的第一开关器件Q1和第四开关器件Q4设置；第二电容C1d靠近与其对应的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3设置。
也就是说，每个电路单元的输入电容和第一电容可以设置在靠近与其对应的第一开关器件和第四开关器件的第一散热单元201的一侧，每个电路单元的第二电容可以设置在靠近与其对应的第二开关器件和第三开关器件的第二散热单元202的一侧。
在示例性实施例中，每个飞跨电容的第一电容和第二电容之间的距离为预设距离，该预设距离可以根据实际需要进行选择。
本公开实施例提供的飞跨电容三电平变换器中，当N个电路单元处于并联运行、交错运行或互补运行时，不同电路单元中同级的开关器件设置在同一散热单元上，有利于热负荷均匀分布，并最大化散热资源利用，可以使得其中部分电路单元不运行时其它电路单元可用散热容量增加，从而降低热应力，提升高温降额运行能力和故障冗余运行带载能力，有利于降低成本提升性价比。
图4是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容三电平升降压变换器的示意图。
参考图4，该飞跨电容三电平升降压变换器可以包括N个电路单元，其中N为大于或等于1的正整数。
下面以其中一个电路单元401为例进行说明。
本公开实施例中，电路单元401可以包含第一飞跨电容和第二飞跨电容、输入电容Cd、输出电容电容Co、电感L1、第一桥臂以及第二桥臂。
其中，输入电容Cd与第一桥臂并联连接，输出电容Co与第二桥臂并联连接。
第一桥臂可以包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4，第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3和第四开关器件Q4依次串联连接；第二桥臂可以包括第五开关器件Q5、第六开关器件Q6、第七开关器件Q7和第八开关器件Q8，第五开关器件Q5、第六开关器件Q6、第七开关器件Q7和第八开关器件Q8依次串联连接。
第一飞跨电容可以包括第一电容C1u和第二电容C1d，第一电容C1u和第二电容C1d并联，同时与第一桥臂的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3组成的串联支路相并联。
第二飞跨电容可以包括第三电容C2u和第四电容C2d，第三电容C2u和第四电容C2d并联，同时与第二桥臂的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7组成的串联支路相并联。
输入电容Cd、第一开关器件Q1、第一电容C1u以及第四开关器件Q4构成第一开关回路；第二开关器件Q2、第三开关器件Q3、以及第二电容构C1d成第二开关回路。
输出电容Co、第五开关器件Q5、第三电容C2u、以及第八开关器件Q8构成第三开关回路；第六开关器件Q6、第七开关器件Q7、以及第四电容C2d构成第四开关回路。
本公开实施例中，输入电容Cd、第一开关器件Q1、第一电容C1u以及第四开关器件Q4构成第一开关回路，并可以为在布局上构成第一紧凑连接回路P1u#a，第二电容C1d、第二开关器件Q2和第三开关器件Q3构成第二开关回路，并可以为在布局上构成第二紧凑连接回路P1d#a；输出电容Co、第五开关器件Q5、第三电容C2u、以及第八开关器件Q8构成第三开关回路，并可以在布局上构成第三紧凑连接回路P1u#b；第六开关器件Q6、第七开关器件Q7、以及第四电容C2d构成第四开关回路，并可以在布局上构成第四紧凑连接回路P1d#b。
电感L电性耦接于第一桥臂的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3的连接点与第二桥臂的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7的连接点之间。
在示例性实施例中，当N大于1时，所有的第一桥臂并联连接，所有的第二桥臂并联连接。
本公开实施例提供的飞跨电容三电平升降压变换器中，每个飞跨电容包括并联的两个电容，这两个电容分别与飞跨电容所连接的两对驱动信号互补的开关器件各自形成开关回路，有利于吸收开关电压尖峰；每对驱动信号互补的开关器件受到开关回路(含电容)的保护，电压应力比同桥臂全部的开关器件设置一起更小，开关器件运行更加安全可靠；每对驱动信号互补的开关器件具有专属的开关回路，可以使产品内部线路布局简单方便，有利于电气设计和结构设计。
图5是根据一示例性实施方式示出的另一种飞跨电容三电平升降压变换器的示意图。
图6是图5所示的飞跨电容三电平升降压变换器的开关元件布局示意图。
参考图5，以该飞跨电容三电平升降压变换器具有两个电路单元为例进行说明，但本公开并不限定于此。
本公开实施例中，该飞跨电容三电平升降压变换器具有P1#和P2#两个并联的电路单元，每个电路单元可以为两桥臂三电平Buck-boost变换器，其中，每个电路单元包括第一飞跨电容、第二飞跨电容、输入电容、第一桥臂和第二桥臂。
每个桥臂以飞跨电容为界分成两部分，分别构成第一开关回路(或第三开关回路)和第二开关回路(或第四开关回路)，其中，第一开关回路和第三开关回路可以均为第一紧凑连接回路，第二开关回路和第四开关回路可以均为第二紧凑连接回路，其中每个紧凑连接回路包括两个驱动信号互补的开关器件与一个电容。电路单元P1#和P2#的第一端并联连接于飞跨电容三电平升降压变换器的第一端A+和A-；电路单元P1#和P2#的第二端并联连接于飞跨电容三电平升降压变换器的第二端B+和B-。
在示例性实施例中，该飞跨电容三电平升降压变换器还可以包括第一散热单元501和第二散热单元502。
在示例性实施例中，第一散热单元和第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
其中，所有的第一开关回路中(即每个电路单元中的第一开关回路)的第一开关器件和第四开关器件设置在第一散热单元上，所有的第二开关回路中(即每个电路单元中的第二开关回路)的第二开关器件和第三开关器件设置在第二散热单元上；所有的第三开关回路中(即每个电路单元中的第三开关回路)的第五开关器件和第八开关器件设置在第一散热单元上；所有的第四开关回路中(即每个电路单元中的第四开关回路)的第六开关器件和第七开关器件设置在第二散热单元上。
在变换器的结构布局上，可以将N个电路单元中的N个第一开关回路和第三开关回路的全部开关器件设置在第一散热器上或是第一散热区中，可以将N个电路单元中的N个第二开关回路和第四开关回路的全部开关器件设置在第二散热器上或是第二散热区中。
也就是说，可以将相同级紧凑连接回路中的开关元件安装在相同的散热器或散热区，可以将不同级紧凑连接回路中的开关元件，分置安装在两个不同的散热器或散热区，有利于热负荷均匀分布，并最大化散热资源利用，降低热应力，提升高温降额运行能力和故障冗余运行带载能力，有利于降低成本提升性价比。。
图5所示的电路单元中和图4所示的电路单元中相同的器件和连接关系可以参照图5相关的文字说明，本公开在此不再赘述。
参考图6，在示例性实施例中，每个电路单元的第一开关回路中的输入电容Cd和第一电容C1u位于第一散热单元501的第一侧或与第一侧相对应的第二侧；第二开关回路中的第二电容C1d位于第二散热单元502的第一侧或与第一侧相对应的第二侧；第三开关回路中的输出电容Co和第三电容C2u位于第一散热单元501的第一侧或与第一侧相对应的第二侧；第四开关回路中的第四电容C2d位于第二散热单元502的第一侧或与第一侧相对应的第二侧。
也就是说，每个电路单元的输入电容、第一电容、输出电容和第三电容位于第一散热单元的同一侧，每个电路单元的第二电容和第四电容位于第二散热单元的同一侧。
在示例性实施例中，每个电路单元的输入电容Cd和第一电容C1u靠近与其对应的第一开关器件Q1和第四开关器件Q4设置；第二电容C1d靠近与其对应的第二开关器件Q2和第三开关器件Q3设置；输出电容Co和第三电容C2u靠近与其对应的第五开关器件Q5和第八开关器件Q8设置；第四电容C2d靠近与其对应的第六开关器件Q6和第七开关器件Q7设置。
也就是说，每个电路单元的输入电容和第一电容可以设置在靠近与其对应的第一开关器件和第四开关器件的第一散热单元的一侧，每个电路单元的输出电容和第三电容可以设置在靠近与其对应的第五开关器件和第八开关器件的第一散热单元的一侧，每个电路单元的第二电容可以设置在靠近与其对应的第二开关器件和第三开关器件的第二散热单元的一侧，每个电路单元的第四电容可以设置在靠近与其对应的第六开关器件和第七开关器件的第二散热单元的一侧。
在示例性实施例中，每个飞跨电容的第一电容和第二电容之间的距离为预设距离，该预设距离可以根据实际需要进行选择。
本公开实施例提供的飞跨电容三电平升降压变换器中，不同的电路单元处于并联运行、交错运行或互补运行时，其同级的驱动信号互补的开关器件安装在同一散热区中或散热器上，有利于热负荷均匀分布，并最大化散热资源利用，可以使得其中部分电路单元不运行时其它运行的电路单元可用散热容量增加，从而降低热应力，提升高温降额运行能力和故障冗余运行带载能力，有利于降低成本提升性价比。
图7是根据一示例性实施方式示出的一种飞跨电容多电平变换器的示意图。
图8是图7所示的飞跨电容多电平变换器的开关元件布局示意图。
本公开实施例中，飞跨电容多电平变换器可以包括N个电路单元，其中N为大于1的正整数。每个电路单元中可以包含m个飞跨电容，输入电容，以及桥臂，其中m为大于或等于1的正整数，每个桥臂包括2×(m+1)个开关器件，这2×(m+1)个开关器件依次串联连接。每个飞跨电容包括第一电容和第二电容，第一电容与第二电容并联；第1个飞跨电容并联连接在第2个开关器件至第2m+1个开关器件所构成的串联支路的两端，输入电容、第1个开关器件、第1个飞跨电容的第一电容、以及第2×(m+1)个开关器件构成第一开关回路；第1个所述飞跨电容的所述第二电容、第2个飞跨电容的所述第一电容、第2个所述开关器件、以及第2m+1个所述开关器件构成第二开关回路；第k个飞跨电容并联连接在第k+1个开关器件至第2m+2-k个开关器件所构成的串联支路的两端，其中k为2至m的自然数；第k-1个飞跨电容的第二电容、第k个开关器件、第k个飞跨电容的第一电容、以及第2m+3-k个开关器件构成第k开关回路；第m个飞跨电容的第二电容、第m+1个开关器件、以及第m+2个开关器件构成第m+1开关回路。
参考图7，下面以每个电路单元包括3(即m＝3)个飞跨电容为例进行说明，但本公开并不限定于此。
例如，每个电路单元中可以包含3个飞跨电容、输入电容、以及桥臂，每个桥臂包括8个开关器件(Q1～Q8)，这8个开关器件依次串联连接。每个飞跨电容包括第一电容和第二电容，第一电容与第二电容并联。
第1个飞跨电容并联连接在第2个开关器件Q2至第7个开关器件Q7所构成的串联支路的两端，输入电容Cd、第1个开关器件Q1、第1个飞跨电容的第一电容Q1u、以及第8个开关器件Q8构成第一开关回路；第2个飞跨电容并联连接在第3个开关器件Q3至第6个开关器件Q6所构成的串联支路的两端，第1个飞跨电容的第二电容Q1d、第2个开关器件Q2、第2个飞跨电容的第一电容Q2u、以及第7个开关器件Q7构成第二开关回路；第3个飞跨电容并联连接在第4个开关器件Q4至第5个开关器件Q5所构成的串联支路的两端，第2个飞跨电容的第二电容Q2d、第3个开关器件Q3、第3个飞跨电容的第一电容Q3u、以及第6个开关器件Q6构成第三开关回路；第3个飞跨电容的第二电容Q3d、第4个开关器件Q4、以及第5个开关器件Q5构成第四开关回路。
在示例性实施例中，该飞跨电容多电平变换器还可以包括m+1个散热单元；其中，第一开关回路中的第一个开关器件和第2×(m+1)开关器件安装在第1个散热单元；第二开关回路中的第2个开关器件和第2m+1个开关器件安装在第2个散热单元；第k开关回路中的第k个开关器件和第2m+3-k个开关器件安装在第k个散热单元；第m+1开关回路中的第m+1个开关器件和第m+2个开关器件安装在第m+1个散热单元。
仍以每个电路单元包括3(即m＝3)个飞跨电容为例进行说明。
参考图8，例如，该飞跨电容多电平变换器还包括4个散热单元(801～804)；其中，第一开关回路中的第一开关器件Q1和第八开关器件Q8设置在第1个散热单元801上；第二开关回路中的第二开关器件Q2和第七个开关器件Q7设置在第2个散热单元802上；第三开关回路中的第三开关器件Q3和第六开关器件Q6设置在第3个散热单元803上；第四开关回路中的第四开关器件Q4和第五开关器件Q5设置在第4个散热单元804上。
在示例性实施例中，上述所有散热单元可以具有同等或相近的散热条件。
在变换器的结构布局上，可以将N个电路单元中的N个第一开关回路的全部开关器件设置在第一散热器上或是第一散热区中，可以将N个电路单元中的N个第二开关回路的全部开关器件设置在第二散热器上或是第二散热区中，可以将N个电路单元中的N个第m+1开关回路的全部开关器件设置在第m+1散热器上或是第m+1散热区中。
也就是说，可以将相同级紧凑连接回路中的开关元件设置在相同的散热器上或散热区中，可以将不同级紧凑连接回路中的开关元件，分置设置在两个不同的散热器上或散热区中。
在示例性实施例中，第一开关回路中的输入电容和第1个飞跨电容的第一电容位于第1个散热单元的第一侧或与第一侧相对应的第二侧；第二开关回路中的第1个飞跨电容的第二电容和第2个飞跨电容的第一电容位于第2个散热单元的第一侧或与第一侧相对应的第二侧；第k开关回路中的第k-1个飞跨电容的第二电容和第k个飞跨电容的第一电容位于第k个散热单元的第一侧或与第一侧相对于的第二侧；第m+1开关回路中的第m个飞跨电容的第二电容位于第m+1个散热单元的第一侧或与第一侧相对应的第二侧。
也就是说，每个电路单元的输入电容和第1个飞跨电容的第一电容位于第1个散热单元的同一侧，每个电路单元的第1个飞跨电容的第二电容和第2个飞跨电容的第一电容位于第2个散热单元的同一侧，每个电路单元的第m-1个飞跨电容的第二电容和第m个飞跨电容的第一电容位于第m个散热单元的同一侧，每个电路单元的第m个飞跨电容的第二电容位于第m+1个散热单元的同一侧。
在示例性实施例中，输入电容和第1个飞跨电容的第一电容靠近与其对应的第1个开关器件和第2×(m+1)开关器件设置；第1个所述飞跨电容的所述第二电容和第2个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第2个所述开关器件和第2m+1所述开关器件设置；第k-1个飞跨电容的第二电容和第k个飞跨电容的第一电容靠近与其对应的第k个开关器件和第2m+3-k个开关器件设置；第m个飞跨电容的第二电容靠近与其对应的第m+1个开关器件和第m+2个开关器件设置。
也就是说，每个电路单元的输入电容和第1个飞跨电容的第一电容可以设置在靠近与其对应的开关器件的第1个散热单元的一侧，每个电路单元的第1个飞跨电容的第二电容和第2个飞跨电容的第一电容可以设置在靠近与其对应的开关器件的第2个散热单元的一侧，每个电路单元的第m-1个飞跨电容的第二电容和第m个飞跨电容的第一电容可以设置在靠近与其对应的开关器件的第m个散热单元的一侧，每个电路单元的第m个飞跨电容的第二电容可以设置在靠近与其对应的开关器件的第m+1个散热单元的一侧。
参考图8，例如，每个电路单元的输入电容Cd和第1个飞跨电容的第一电容Q1u设置在靠近第1个开关器件Q1和第8个开关器件Q8的散热单元801的一侧，每个电路单元的第1个飞跨电容的第二电容Q1d和第2个飞跨电容的第一电容Q2u设置在靠近第2个开关器件Q2和第7个开关器件Q7的散热单元802的一侧，每个电路单元的第2个飞跨电容的第二电容Q2d和第3个飞跨电容的第一电容Q3u设置在靠近第3个开关器件Q3和第6个开关器件Q6的散热单元803的一侧，每个电路单元的第3个飞跨电容的第二电容Q3d设置在靠近第4个开关器件Q4和第5个开关器件Q5的散热单元804的一侧。
本公开实施例中，上述飞跨电容的第一电容的容值和第二电容的容值可以相等，也可以不相等。
在示例性实施例中，每个飞跨电容的第一电容的容值和第二电容的容值不相等。
在示例性实施例中，每个飞跨电容的第一电容和第二电容之间的距离为预设距离，该预设距离可以根据实际需要进行选择。
在示例性实施例中，所有的桥臂并联连接，亦即，所有的电路单元的第一端并联连接以及第二端并联连接。
本公开实施例提供的飞跨电容多电平变换器中，每个飞跨电容包括并联的两个电容，这两个电容分别与飞跨电容所连接的两对驱动信号互补的开关器件各自形成开关回路，有利于吸收开关电压尖峰；每对驱动信号互补的开关器件受到开关回路(含电容)的保护，电压应力比同桥臂全部开关设置在一起更小，开关运行更加安全可靠；每对驱动信号互补的开关器件具有专属的开关回路，可以使产品内部线路布局简单方便，有利于电气设计和结构设计。此外，每个电路单元处于并联运行、交错运行或互补运行时，其同级的驱动信号互补的开关器件设置在同一散热区中或散热器上，有利于热负荷均匀分布，并最大化散热资源利用，可以使得其中部分电路单元不运行时其它运行的电路单元可用散热容量增加，从而降低热应力，提升高温降额运行能力和故障冗余运行带载能力，有利于降低成本提升性价比。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (21)

1.一种飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述飞跨电容三电平变换器包括N个电路单元，N为大于1的正整数，每个所述电路单元中包括飞跨电容、输入电容和桥臂；
所述输入电容与所述桥臂并联连接；
所述桥臂包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件依次串联连接；
所述飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联，同时与所述第二开关器件和第三开关器件组成的串联支路相并联；
所述输入电容、所述第一开关器件、所述第一电容、以及所述第四开关器件构成第一开关回路；
所述第二电容、所述第二开关器件、以及所述第三开关器件构成第二开关回路。
2.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述飞跨电容三电平变换器还包括第一散热单元和第二散热单元；
所有的所述第一开关回路中的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置在所述第一散热单元上；
所有的所述第二开关回路中的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置在所述第二散热单元上。
3.根据权利要求2所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述第一散热单元和所述第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
4.根据权利要求2所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述输入电容和所述第一电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第二电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
5.根据权利要求2所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述输入电容和所述第一电容靠近与其对应的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置；
所述第二电容靠近与其对应的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置。
6.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述第一电容的容值与所述第二电容的容值不相等。
7.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所述第一电容与第二电容之间的距离为预设距离。
8.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平变换器，其特征在于，所有的所述桥臂并联连接。
9.一种飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，所述飞跨电容三电平升降压变换器包括N个电路单元，N为大于或等于1的正整数，每个所述电路单元中包含第一飞跨电容、第二飞跨电容、输入电容、输出电容、电感、第一桥臂和第二桥臂；
所述输入电容与所述第一桥臂并联连接；所述输出电容与所述第二桥臂并联连接；
所述第一桥臂包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件依次串联连接；
所述第二桥臂包括第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件和第八开关器件，所述第五开关器件、所述第六开关器件、所述第七开关器件和所述第八开关器件依次串联连接；
所述第一飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联，同时与所述第一桥臂的所述第二开关器件和所述第三开关器件组成的串联支路相并联；
所述输入电容、所述第一开关器件、所述第一电容、以及所述第四开关器件构成第一开关回路；
所述第二开关器件、所述第三开关器件、以及所述第二电容构成第二开关回路；
所述第二飞跨电容包括第三电容和第四电容，所述第三电容与所述第四电容并联，同时与所述第二桥臂的所述第六开关器件和所述第七开关器件组成的串联支路相并联；
所述输出电容、所述第五开关器件、所述第三电容、以及所述第八开关器件构成第三开关回路；
所述第六开关器件、所述第七开关器件、以及所述第四电容构成第四开关回路；
所述电感耦接于所述第一桥臂的第二开关器件和第三开关器件连接点与所述第二桥臂的第六开关器件和第七开关器件连接点之间。
10.根据权利要求9所述的飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，所述飞跨电容三电平升降压变换器还包括第一散热单元和第二散热单元；
所有的所述第一开关回路中的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置在所述第一散热单元上；
所有的所述第二开关回路中的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置在所述第二散热单元上；
所有的所述第三开关回路中的所述第五开关器件和所述第八开关器件设置在所述第一散热单元上；
所有的所述第四开关回路中的所述第六开关器件和所述第七开关器件设置在所述第二散热单元上。
11.根据权利要求10所述的飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，所述第一散热单元和所述第二散热单元具有同等或相近的散热条件。
12.根据权利要求10所述的飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，
所述第一开关回路中的所述输入电容和所述第一电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第二开关回路中的所述第二电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第三开关回路中的所述输出电容和所述第三电容位于所述第一散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第四开关回路中的所述第四电容位于所述第二散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
13.根据权利要求10所述的飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，
所述输入电容和所述第一电容靠近与其对应的所述第一开关器件和所述第四开关器件设置；
所述第二电容靠近与其对应的所述第二开关器件和所述第三开关器件设置；
所述输出电容和所述第三电容靠近与其对应的所述第五开关器件和所述第八开关器件设置；
所述第四电容靠近与其对应的所述第六开关器件和所述第七开关器件设置。
14.根据权利要求9所述的飞跨电容三电平升降压变换器，其特征在于，当N大于1时，所有的所述第一桥臂并联连接，所有的所述第二桥臂并联连接。
15.一种飞跨电容多电平变换器，其特征在于，所述飞跨电容多电平变换器包括N个电路单元，N为大于1的正整数，每个所述电路单元中包含m个飞跨电容，输入电容，以及桥臂，其中m为大于或等于1的正整数；
所述桥臂包括2×(m+1)个开关器件，2×(m+1)个所述开关器件依次串联连接；
每个所述飞跨电容包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述第二电容并联；
第1个所述飞跨电容并联连接在第2个所述开关器件至第2m+1个所述开关器件所构成的串联支路的两端，所述输入电容、第1个所述开关器件、第1个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2×(m+1)个所述开关器件构成第一开关回路；
第1个所述飞跨电容的所述第二电容、第2个所述开关器件、第2个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2m+1个所述开关器件构成第二开关回路；
第k个所述飞跨电容并联连接在第k+1个所述开关器件至第2m+2-k个所述开关器件所构成的串联支路的两端，其中k为2至m的自然数；
第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容、第k个所述开关器件、第k个所述飞跨电容的所述第一电容、以及第2m+3-k个所述开关器件构成第k开关回路；
第m个所述飞跨电容的所述第二电容、第m+1个所述开关器件、以及第m+2个所述开关器件构成第m+1开关回路。
16.根据权利要求15所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，所述飞跨电容多电平变换器还包括m+1个散热单元；
所有的所述第一开关回路中的第1个所述开关器件和第2×(m+1)个所述开关器件设置在第1个所述散热单元上；
所有的所述第二开关回路中的第2个所述开关器件和第2m+1个所述开关器件设置在第2个所述散热单元上；
所有的所述第k开关回路中的第k个所述开关器件和第2m+3-k个所述开关器件设置在所述第k个所述散热单元上；
所有的所述第m+1开关回路中的第m+1个所述开关器件和第m+2个所述开关器件设置在第m+1个所述散热单元上。
17.根据权利要求16所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，所述m+1个散热单元具有同等或相近的散热条件。
18.根据权利要求16所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，
所述第一开关回路中的所述输入电容和第1个所述飞跨电容的所述第一电容位于第1个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第二开关回路中的第1个所述飞跨电容的所述第二电容和第2个所述飞跨电容的所述第一电容位于第2个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧；
所述第k开关回路中的第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容和第k个所述飞跨电容的所述第一电容位于第k个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对于的第二侧；
所述第m+1开关回路中的第m个所述飞跨电容的所述第二电容位于第m+1个所述散热单元的第一侧或与所述第一侧相对应的第二侧。
19.根据权利要求16所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，
所述输入电容和第1个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第1个所述开关器件和第2×(m+1)所述开关器件设置；
第1个所述飞跨电容的所述第二电容和第2个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第2个所述开关器件和第2m+1所述开关器件设置；
第k-1个所述飞跨电容的所述第二电容和第k个所述飞跨电容的所述第一电容靠近与其对应的第k个所述开关器件和第2m+3-k个所述开关器件设置；
第m个所述飞跨电容的所述第二电容靠近与其对应的第m+1个所述开关器件和第m+2所述开关器件设置。
20.根据权利要求15所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，
每个所述飞跨电容的所述第一电容的容值和所述第二电容的容值不相等。
21.根据权利要求15所述的飞跨电容多电平变换器，其特征在于，
所有的所述桥臂并联连接。
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