CN116488467A - 多相位直流电压转换电路 - Google Patents

多相位直流电压转换电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多相位直流电压转换电路。该多相位直流电压转换电路包括母线和多相并联的开关电路，均流调节单元的同相输入端与同相的反馈单元的反馈信号输出端连接，均流调节单元的异相输入端与异相的反馈单元的反馈信号输出端连接，均流调节单元的输出端与母线连接；直流电压转换单元用于将输入电压转换为目标电压；反馈单元用于根据目标电压和母线提供的均流电压控制直流电压转换单元的工作状态；均流调节单元用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至母线的电流信号。减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。

Description

多相位直流电压转换电路
技术领域
本发明实施例涉及多相位直流电压转换的技术领域，尤其涉及一种多相位直流电压转换电路。
背景技术
多相位直流-直流（Direct Current-Direct Current，DC-DC）转换器包括多个直流电压转换电路，多个直流电压转换电路并联在多相位DC-DC转换器的输入端和输出端之间。不同的直流电压转换电路之间采用主动均流技术，以提高多相位DC-DC转换器的性能。其中，主动均流技术是通过均流母线连接所有的直流电压转换电路，使得不同的直流电压转换电路都能获得彼此的输出的负载电流信号，并将均流母线上的信号作为多相位DC-DC转换器的电流参考信号，不同的直流电压转换电路根据电流参考信号调整输出的负载电流信号，以使不同的直流电压转换电路输出相同的负载电流信号；其中，不同的直流电压转换电路输出的相同的负载电流信号为电流参考信号根据相位数量进行平均后的平均值。
图1为现有技术提供的一种三相位DC-DC转换器的结构示意图。如图1所示，不同的直流电压转换电路输出的负载电流信号经过电流放大101后输出至均流母线102上，使得均流母线102上具有所有的直流电压转换电路提供的负载电流信号，并作为电流参考信号。然后均流母线102上的电流参考信号同时传输至不同的直流电压转换电路中均流控制器103的正相输入端in1+，同时均流控制器103的负相输入端in1-输入同相直流电压转换经过电流放大101的负载电流信号。不同的直流电压转换电路具有一定的性能偏差。示例性地，不同的直流电压转换电路可能具有制作过程中的工艺偏差、应力偏差、热量偏差和误差等。当不同的直流电压转换电路输出的负载电流信号比较小时，均流控制器103的正相输入端in1+的信号大于负相输入端in1-的信号，使得均流控制器103输出高电平信号，并与第一参考信号加和后输出至电压放大器104的正相输入端in2+，同时电压放大器104的负相输入端in2-输入第二参考信号，使得电压放大器104输出高电平信号，控制功率开关管105的导通时间，以增加输出的负载电流信号。当不同的直流电压转换电路输出的负载电流信号比较大时，均流控制器103的正相输入端in1+的信号小于负相输入端in1-的信号，使得均流控制器103输出低电平信号，并与第一参考信号加和后输出至电压放大器104的正相输入端in2+，同时电压放大器104的负相输入端in2-输入第二参考信号，使得电压放大器104输出低电平信号，控制功率开关管105的导通时间，以减小输出的负载电流信号。从而可以实现不同的直流电压转换电路根据电流参考信号调整输出的负载电流信号，以使不同的直流电压转换电路输出相同的负载电流信号。
当至少一直流电压转换电路输出的负载电流信号跑偏时，即，与不同的直流电压转换电路输出的相同的负载电流信号具有偏差，此时可以通过上述调节过程调节输出的负载电流信号。当多次进行调节时，容易造成多相位直流电压转换器不稳定。
发明内容
本发明提供一种多相位直流电压转换电路，以提高多相位直流电压转换电路的稳定性。
本发明实施例提供了一种多相位直流电压转换电路，包括母线和多相并联的开关电路，每相所述开关电路的结构相同；
所述开关电路包括直流电压转换单元、反馈单元和均流调节单元；每相所述开关电路的直流电压转换单元并联于所述多相位直流电压转换电路的输入端和输出端之间；在每相所述开关电路中，所述反馈单元的反馈信号输入端与所述直流电压转换单元的输出端连接，所述反馈单元的均流信号输入端与所述母线连接，所述反馈单元的控制信号输出端与所述直流电压转换单元的控制端连接；所述均流调节单元的同相输入端与同相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述均流调节单元的异相输入端与异相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述均流调节单元的输出端与所述母线连接；所述直流电压转换单元用于将输入电压转换为目标电压；所述反馈单元用于根据所述目标电压和所述母线提供的均流电压控制所述直流电压转换单元的工作状态；所述均流调节单元用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至所述母线的电流信号。
可选地，所述均流调节单元包括选通模块和电流镜像模块；
所述选通模块的同相控制端与同相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述选通模块的异相控制端与异相所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述选通模块的输入端与第一电位输入端连接，所述选通模块的输出端和所述电流镜像模块的输出端与所述母线连接；所述电流镜像模块的输入端与偏置电流输入端连接；所述电流镜像模块用于为所述选通模块提供所述偏置电流输入端输出的偏置电流；所述选通模块用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至所述母线的电流信号。
可选地，所述选通模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一电位输入端为电源输入端；
所述第一开关管的第一极和所述第二开关管的第一极作为所述选通模块的输入端，所述第一开关管的控制极作为所述选通模块的同相控制端，所述第二开关管的控制极作为所述选通模块的异相控制端，所述第一开关管的第二极和所述第二开关管的第二极作为所述选通模块的输出端。
可选地，所述选通模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一电位输入端为接地端；
所述第一开关管的第一极和所述第二开关管的第一极作为所述选通模块的输出端，所述第一开关管的控制极作为所述选通模块的同相控制端，所述第二开关管的控制极作为所述选通模块的异相控制端，所述第一开关管的第二极和所述第二开关管的第二极作为所述选通模块的输入端。
可选地，所述电流镜像模块包括第一晶体管和第二晶体管；
所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极与第二电位输入端连接，所述第一晶体管的控制极、所述第二晶体管的控制极和所述第一晶体管的第二极作为所述电流镜像模块的输入端，所述第二晶体管的第二极作为所述电流镜像模块的输出端。
可选地，不同相所述均流调节单元的至少一个异相输入端对应连接的所述反馈单元为不同相所述开关电路的反馈单元。
可选地，所述多相位直流电压转换电路为三相位直流电压转换电路；所述均流调节单元包括一个所述异相输入端；
第一相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第二相或第三相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接，第二相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第三相或第一相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接，第三相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第二相或第一相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接。
可选地，不同相所述均流调节单元的异相输入端对应连接的所述反馈单元为不同相所述开关电路的反馈单元。
可选地，多相位直流电压转换电路还包括电阻；所述电阻串联于所述均流调节单元的输出端与所述母线之间。
可选地，所述反馈单元包括电流放大模块、均流控制模块和电压放大模块；
所述电流放大模块的输入端与所述直流电压转换单元的输出端连接，所述电流放大模块的输出端与所述均流控制模块的负相输入端连接，并作为所述反馈单元的反馈信号输出端；所述均流控制模块的正相输入端作为所述反馈单元的均流信号输入端，所述均流控制模块的输出端与所述电压放大模块的正相输入端连接，所述电压放大模块的负相输入端用于输入参考信号，所述电压放大模块的输出端与所述直流电压转换单元连接；所述电流放大模块用于对所述目标电压进行电流放大，形成反馈信号，所述均流控制模块用于根据所述反馈信号和所述均流电压形成比较信号，所述电压放大模块用于根据所述比较信号和所述参考信号控制所述直流电压转换单元的工作状态。
本发明实施例的技术方案，通过在开关电路中设置均流调节单元，且均流调节单元根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至母线的电流信号，从而可以在同相的直流电压转换单元输出的电流信号异常时，输出异相的直流电压转换单元输出的电流信号至母线，从而可以在同相的开关电路输出的电流信号跑偏时，直接输出异相的开关电路输出的电流信号至母线，使得同相开关电路提供至母线的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
附图说明
图1为现有技术提供的一种三相位DC-DC转换器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种多相位直流电压转换电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种三相位直流电压转换电路对应的三相输出的电流信号的曲线示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种三相位直流电压转换电路对应的三相输出的电流信号的曲线示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种多相位直流电压转换电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种均流调节单元的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种多相位直流电压转换电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图2为本发明实施例提供的一种多相位直流电压转换电路的结构示意图。如图2所示，多相位直流电压转换电路包括母线110和多相并联的开关电路，每相开关电路的结构相同；开关电路包括直流电压转换单元120、反馈单元130和均流调节单元140；每相开关电路的直流电压转换单元120并联于多相位直流电压转换电路的输入端IN和输出端OUT之间；在每相开关电路中，反馈单元130的反馈信号输入端INF与直流电压转换单元的输出端OUT连接，反馈单元130的均流信号输入端INV与母线110连接，反馈单元130的控制信号输出端OUT1与直流电压转换单元120的控制端连接；均流调节单元140的同相输入端IN1与同相的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，均流调节单元140的异相输入端IN2与异相的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，均流调节单元140的输出端OUT2与母线110连接；直流电压转换单元120用于将输入电压转换为目标电压；反馈单元130用于根据目标电压和母线110提供的均流电压控制直流电压转换单元120的工作状态；均流调节单元140用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至母线110的电流信号。
具体地，直流电压转换单元120连接于多相位直流电压转换电路的输入端IN和输出端OUT之间，以将输入端IN提供的输入电压转换为目标电压，并根据目标电压输出电流信号，为负载提供输出功率；反馈单元130获取直流电压转换单元120输出的电流信号，并对电流信号进行处理。同时反馈单元130获取母线110上的均流信号，使得反馈单元130根据电流信号和均流信号形成控制信号，并输出至直流电压转换单元120，以控制直流电压转换单元120的工作状态，用于调整直流电压转换单元120输出的电流信号。其中，母线110提供的均流信号为母线110获取不同直流电压转换单元120提供的电流信号后，并同时为不同相的直流电压转换单元120提供的电流参考信号，其可以为不同相的直流电压转换单元120提供的电流信号进行处理后，根据相位数量进行平均的平均值。
另外，均流调节单元140的同相输入端IN1与同相的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，以输入同相的反馈单元130提供的反馈信号。均流调节单元140的异相输入端IN2与异相的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，以输入异相的反馈单元130提供的反馈信号。其中，反馈信号可以为直流电压转换单元120输出的电流信号经过反馈单元130进行处理后形成的反馈信号。示例性地，反馈信号可以为电流信号经过反馈单元130进行电流放大后，形成反馈信号。同时，均流调节单元140的输出端OUT2与母线110连接，使得开关电路通过均流调节单元140提供电流信号至母线110。当同相开关电路异常时，同相的直流电压转换单元120输出的电流信号与电流参考信号有差异。此时均流调节单元140的同相输入端IN1和异相输入端IN2提供的反馈信号不一致，均流调节单元140可以直接输出异相的直流电压转换单元120输出的电流信号至母线110，从而可以在同相的开关电路输出的电流信号跑偏时，直接输出异相的开关电路输出的电流信号至母线110，使得同相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
示例性地，图2中示例性地示出了多相位直流电压转换电路包括三相并联的开关电路。第一相开关电路的均流调节单元140的同相输入端IN1与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。当第一相开关电路异常时，第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号不同。示例性地，第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号可以小于第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号，第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号小于第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。此时通过均流调节单元140将第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号输出至母线110，使得第一相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。当第二相开关电路异常时，第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号可以大于第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号，第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号大于第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。此时通过均流调节单元140将第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号输出至母线110，同样使得第一相开关电路提供至母线110的电流信号不变。示例性地，图3为本发明实施例提供的一种三相位直流电压转换电路对应的三相输出的电流信号的曲线示意图。如图3所示，其中，横坐标为时间time，纵坐标为电流I。I1为第一相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线，I2为第二相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线，I3为第三相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线。在三相开关电路的直流电压转换单元输出的电流相等后，当第一相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号减小时，可以控制第一相开关电路的直流电压转换输出第二相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号，使得第二相开关电路和第三相开关电路的直流电压转换电路输出的电流信号不变。避免了不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
或者，当第一相开关电路异常时，第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号可以大于第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号，第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号大于第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。此时通过均流调节单元140将第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号输出至母线110，使得第一相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。当第二相开关电路异常时，第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号可以小于第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号，第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号小于第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。此时通过均流调节单元140将第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF提供的反馈信号输出至母线110，同样使得第一相开关电路提供至母线110的电流信号不变。示例性地，图4为本发明实施例提供的另一种三相位直流电压转换电路对应的三相输出的电流信号的曲线示意图。如图4所示，其中，横坐标为时间time，纵坐标为电流I。I1’为第一相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线，I2’为第二相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线，I3’为第三相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号的曲线。在三相开关电路的直流电压转换单元输出的电流相等后，当第一相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号增加时，可以控制第一相开关电路的直流电压转换输出第二相开关电路的直流电压转换单元输出的电流信号，使得第二相开关电路和第三相开关电路的直流电压转换电路输出的电流信号不变。避免了不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
同理，第二相开关电路的均流调节单元140的同相输入端IN1与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第二相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第三相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。以及，第三相开关电路的均流调节单元140的同相输入端IN1与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第三相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，用于接收第一相开关电路的直流电压转换单元120提供的电流信号。其具体过程与上述过程类似，此处不再赘述。
本实施例的技术方案，通过在开关电路中设置均流调节单元，且均流调节单元根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至母线的电流信号，从而可以在同相的直流电压转换单元输出的电流信号异常时，输出异相的直流电压转换单元输出的电流信号至母线，从而可以在同相的开关电路输出的电流信号跑偏时，直接输出异相的开关电路输出的电流信号至母线，使得同相开关电路提供至母线的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
图5为本发明实施例提供的另一种多相位直流电压转换电路的结构示意图。如图5所示，均流调节单元140包括选通模块141和电流镜像模块142；选通模块141的同相控制端与同相的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，选通模块141的异相控制端与异相反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，选通模块141的输入端与第一电位输入端V1连接，选通模块141的输出端和电流镜像模块142的输出端与母线110连接；电流镜像模块142的输入端与偏置电流输入端Ibs连接；电流镜像模块142用于为选通模块141提供偏置电流输入端Ibs输出的偏置电流；选通模块141用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至母线110的电流信号。
具体地，电流镜像模块142可以对偏置电流输入端Ibs输出的偏置电流进行镜像，并输出至选通模块141，为选通模块141提供电流信号。选通模块141根据同相控制端提供的同相的反馈信号和异相控制端提供的异相的反馈信号进行选通。当同相开关电路异常时，同相的直流电压转换单元120输出的电流信号与电流参考信号有差异，使得同相控制端提供的同相的反馈信号与异相控制端提供的异相的反馈信号不同，选通模块141可以根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。示例性地，当同相开关电路异常时，同相控制端提供的同相的反馈信号可以小于异相控制端提供的异相的反馈信号，使得选通模块141根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。使得同相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。当异相开关电路异常时，同相控制端提供的同相的反馈信号可以大于异相控制端提供的异相的反馈信号，使得选通模块141可以根据同相的反馈信号输出电流信号至母线110，避免异相开关电路影响同相开关电路。
或者，当同相开关电路异常时，同相控制端提供的同相的反馈信号可以大于异相控制端提供的异相的反馈信号，使得选通模块141根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。使得同相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。当异相开关电路异常时，同相控制端提供的同相的反馈信号可以小于异相控制端提供的异相的反馈信号，使得选通模块141可以根据同相的反馈信号输出电流信号至母线110，避免异相开关电路影响同相开关电路。
图6为本发明实施例提供的一种均流调节单元的结构示意图。如图5和图6所示，选通模块141包括第一开关管K1和第二开关管K2；第一电位输入端V1为电源输入端VDD；第一开关管K1的第一极和第二开关管K2的第一极作为选通模块141的输入端，第一开关管K1的控制极G1作为选通模块141的同相控制端，第二开关管K2的控制极G2作为选通模块141的异相控制端，第一开关管K1的第二极和第二开关管K2的第二极作为选通模块141的输出端OUT3。
具体地，图6中示例性地示出了第一开关管K1和第二开关管K2为N型晶体管。当同相开关电路异常，且同相的直流电压转换单元120输出的电流信号小于电流参考信号时，第一开关管K1的控制极电位小于第二开关管K2的控制极电位，第二开关管K2根据控制极电位打开，此时第二开关管K2的第二极电位为控制极电位与第二开关管K2的阈值电压之差，即为第一开关管K1的第二极电位。其中，第二开关管K2的阈值电压为正值。同时第一开关管K1的控制极电位小于第二开关管K2的控制极电位，使得第一开关管K1的控制极电位与第二极电位的压差小于阈值电压，第一开关管K1截止，此时选通模块141根据第二开关管K2的第二极电位输出电流信号，即根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。
示例性地，当同相开关电路异常，且同相的直流电压转换单元120输出的电流信号小于电流参考信号时，第一开关管K1的控制极电位可以为1V，第二开关管K2的控制极电位可以为2V，第二开关管K2根据控制极电位打开。当第二开关管K2的阈值电压为0.7V时，第二开关管K2的第二极电位为1.3V，即第一开关管K1的第二极电位为1.3V，使得第一开关管K1截止，选通模块141根据第二开关管K2的第二极电位输出电流信号，即根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。
图7为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图。如图5和图7所示，选通模块141包括第一开关管K1和第二开关管K2；第一电位输入端V1为接地端GND；第一开关管K1的第一极和第二开关管K2的第一极作为选通模块141的输出端OUT3，第一开关管K1的控制极G1作为选通模块141的同相控制端，第二开关管K2的控制极G2作为选通模块141的异相控制端，第一开关管K1的第二极和第二开关管K2的第二极作为选通模块141的输入端。
具体地，图7示例性地示出了第一开关管K1和第二开关管K2为P型晶体管。当同相开关电路异常，且同相的直流电压转换单元120输出的电流信号大于电流参考信号时，第一开关管K1的控制极电位大于第二开关管K2的控制极电位，第二开关管K2根据控制极电位打开，此时第二开关管K2的第二极电位为控制极电位与第二开关管K2的阈值电压之差，即为第一开关管K1的第二极电位。其中，第二开关管K2的阈值电压为负值。同时第一开关管K1的控制极电位大于第二开关管K2的控制极电位，使得第一开关管K1的控制极电位与第二极电位的压差小于阈值电压，第一开关管K1截止，此时选通模块141根据第二开关管K2的第二极电位输出电流信号，即根据异相的反馈信号输出电流信号至母线110。
图8为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图。如图5和图8所示，电流镜像模块142包括第一晶体管T1和第二晶体管T2；第一晶体管T1的第一极和第二晶体管T2的第一极与第二电位输入端V2连接，第一晶体管T1的控制极、第二晶体管T2的控制极和第一晶体管T1的第二极作为电流镜像模块142的输入端，第二晶体管T2的第二极作为电流镜像模块142的输出端。
具体地，第一晶体管T1的控制极、第二晶体管T2的控制极和第一晶体管T1的第二极连接，且第一晶体管T1的第一极和第二晶体管T2的第一极连接，使得第一晶体管T1和第二晶体管T2形成镜像连接关系，偏置电流输入端Ibs提供的偏置电流可以通过第二晶体管T2的第二极输出，为选通模块141提供偏置电流。
需要说明的是，图8示例性地示出了第一电位输入端V1为电源输入端VDD时，电流镜像模块142与选通模块141的连接关系。图9为本发明实施例提供的另一种均流调节单元的结构示意图。图9示例性地示出了当第一电位输入端V1为接地端GND时，电流镜像模块142与选通模块141的连接关系。
在上述各技术方案的基础上，不同相均流调节单元的至少一个异相输入端对应连接的反馈单元为不同相开关电路的反馈单元。
具体地，均流调节单元的异相输入端的数量与多相位直流电压转换电路的相位数量相关。示例性地，可以设置均流调节单元的异相输入端的数量为一个，还可以设置均流调节单元的异相输入端的数量比多相位直流电压转换电路的相位数量少至少两个。例如，当多相位直流电压转换电路为三相直流电压转换电路时，均流调节单元可以具有两个异相输入端。不同相的均流调节单元的异相输入端的数量相等。通过设置不同相的均流调节单元的至少一个异相输入端对应连接的反馈单元为不同相开关电路的反馈单元，可以使得不同相的均流调节单元提供的反馈信号均可以作为其他相的电流信号输出至母线，可以进一步地提高不同相的开关电路异常时输出电流信号的稳定性，提高了多相位直流电压转换电路的可靠性。
示例性地，图10为本发明实施例提供的另一种多相位直流电压转换电路的结构示意图。如图5和图10所示，多相位直流电压转换电路为三相位直流电压转换电路；均流调节单元140包括一个异相输入端IN2；第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相或第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第三相或第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相或第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。
具体地，图10中示例性地示出了第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。通过设置每相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与异相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，在同相开关电路异常时，可以直接输出异相的直流电压转换单元120输出的电流信号至母线110，从而可以在同相的开关电路输出的电流信号跑偏时，直接输出异相的开关电路输出的电流信号至母线110，使得同相开关电路提供至母线110的电流信号不变，避免了对不同相的开关电路进行调节的过程，减少了多相位直流电压转换电路的调节次数，提高了多相位直流电压转换电路的稳定性。同时保证了母线110上的电流参考信号的稳定性，进而保证了多相位直流电压转换电路为负载供电的稳定性。
在上述各技术方案的基础上，不同相均流调节单元的异相输入端对应连接的反馈单元为不同相开关电路的反馈单元。
具体地，通过设置不同相均流调节单元的异相输入端对应连接的反馈单元为不同相开关电路的反馈单元，可以使得不同相的均流调节单元提供的反馈信号均可以作为其他相的电流信号输出至母线，可以进一步地提高不同相的开关电路异常时输出电流信号的稳定性，提高了多相位直流电压转换电路的可靠性。示例性地，如图10所示，第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接时，第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2则与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，同时第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。
需要说明的是，图10仅是示例性地示出了一种均流调节单元的异相输入端IN2的连接方式。在其他实施例中，还可以设置第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，此时第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2则与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，同时第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。此处不做限定。
另外，在其他实施例中，当多相位直流电压转换电路为思想为直流电压转换电路时，每相的均流调节单元140可以包括一个异相输入端IN2，此时可以设置第一相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第二相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第三相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第四相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第四相开关电路的均流调节单元140的异相输入端IN2与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。还可以设置每相的均流调节单元140包括两个异相输入端IN2，此时可以设置第一相开关电路的均流调节单元140的两个异相输入端IN2分别与第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF和第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第二相开关电路的均流调节单元140的两个异相输入端IN2分别与第三相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF和第四相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第三相开关电路的均流调节单元140的两个异相输入端IN2分别与第四相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF和第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接，第四相开关电路的均流调节单元140的两个异相输入端IN2分别与第一相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF和第二相开关电路的反馈单元130的反馈信号输出端OUTF连接。此处不做限定。
继续参考图10，多相位直流电压转换电路还包括电阻R；电阻R串联于均流调节单元140的输出端与母线110之间。
具体地，电阻R限制开关电路与母线110之间的电流，保证了多相位直流电压转换电路的安全性。
继续参考图10，反馈单元130包括电流放大模块131、均流控制模块132和电压放大模块133；电流放大模块131的输入端与直流电压转换单元120的输出端连接，电流放大模块131的输出端与均流控制模块132的负相输入端IN1-连接，并作为反馈单元130的反馈信号输出端OUTF；均流控制模块132的正相输入端IN1+作为反馈单元130的均流信号输入端INV，均流控制模块132的输出端与电压放大模块133的正相输入端IN2+连接，电压放大模块133的负相输入端IN2-用于输入参考信号VF，电压放大模块133的输出端与直流电压转换单元120连接；电流放大模块131用于对目标电压进行电流放大，形成反馈信号，均流控制模块132用于根据反馈信号和均流电压形成比较信号，电压放大模块133用于根据比较信号和参考信号控制直流电压转换单元120的工作状态。
具体地，电流放大模块131可以对直流电压转换单元120输出的电流信号进行放大，并输出至均流控制模块132的负相输入端IN1-。同时均流控制模块132的正相输入端IN1+获取母线110上的电流参考信号。当放大后的电流信号小于电流参考信号时，均流控制模块132输出高电平信号，并与电压参考信号VR加和后输出至电压放大模块133的正相输入端IN2+，此时电压放大模块133的正相输入端IN2+输入的信号大于参考信号VF，电压放大模块133输出高电平信号，控制直流电压转换单元120增加输出的电流信号。当放大后的电流信号大于电流参考信号时，均流控制模块132输出低电平信号，并与电压参考信号VR加和后输出至电压放大模块133的正相输入端IN2+，此时电压放大模块133的正相输入端IN2+输入的信号小于参考信号VF，电压放大模块133输出低电平信号，控制直流电压转换单元120减小输出的电流信号，从而可以调节直流电压转换单元120输出的电流信号。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种多相位直流电压转换电路，其特征在于，包括母线和多相并联的开关电路，每相所述开关电路的结构相同；
所述开关电路包括直流电压转换单元、反馈单元和均流调节单元；每相所述开关电路的直流电压转换单元并联于所述多相位直流电压转换电路的输入端和输出端之间；在每相所述开关电路中，所述反馈单元的反馈信号输入端与所述直流电压转换单元的输出端连接，所述反馈单元的均流信号输入端与所述母线连接，所述反馈单元的控制信号输出端与所述直流电压转换单元的控制端连接；所述均流调节单元的同相输入端与同相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述均流调节单元的异相输入端与异相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述均流调节单元的输出端与所述母线连接；所述直流电压转换单元用于将输入电压转换为目标电压；所述反馈单元用于根据所述目标电压和所述母线提供的均流电压控制所述直流电压转换单元的工作状态；所述均流调节单元用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至所述母线的电流信号。
2.根据权利要求1所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述均流调节单元包括选通模块和电流镜像模块；
所述选通模块的同相控制端与同相的所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述选通模块的异相控制端与异相所述反馈单元的反馈信号输出端连接，所述选通模块的输入端与第一电位输入端连接，所述选通模块的输出端和所述电流镜像模块的输出端与所述母线连接；所述电流镜像模块的输入端与偏置电流输入端连接；所述电流镜像模块用于为所述选通模块提供所述偏置电流输入端输出的偏置电流；所述选通模块用于根据同相的反馈信号和异相的反馈信号调节输出至所述母线的电流信号。
3.根据权利要求2所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述选通模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一电位输入端为电源输入端；
所述第一开关管的第一极和所述第二开关管的第一极作为所述选通模块的输入端，所述第一开关管的控制极作为所述选通模块的同相控制端，所述第二开关管的控制极作为所述选通模块的异相控制端，所述第一开关管的第二极和所述第二开关管的第二极作为所述选通模块的输出端。
4.根据权利要求2所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述选通模块包括第一开关管和第二开关管；所述第一电位输入端为接地端；
所述第一开关管的第一极和所述第二开关管的第一极作为所述选通模块的输出端，所述第一开关管的控制极作为所述选通模块的同相控制端，所述第二开关管的控制极作为所述选通模块的异相控制端，所述第一开关管的第二极和所述第二开关管的第二极作为所述选通模块的输入端。
5.根据权利要求2所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述电流镜像模块包括第一晶体管和第二晶体管；
所述第一晶体管的第一极和所述第二晶体管的第一极与第二电位输入端连接，所述第一晶体管的控制极、所述第二晶体管的控制极和所述第一晶体管的第二极作为所述电流镜像模块的输入端，所述第二晶体管的第二极作为所述电流镜像模块的输出端。
6.根据权利要求1-5任一项所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，不同相所述均流调节单元的至少一个异相输入端对应连接的所述反馈单元为不同相所述开关电路的反馈单元。
7.根据权利要求6所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述多相位直流电压转换电路为三相位直流电压转换电路；所述均流调节单元包括一个所述异相输入端；
第一相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第二相或第三相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接，第二相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第三相或第一相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接，第三相所述开关电路的均流调节单元的异相输入端与第二相或第一相所述开关电路的反馈单元的反馈信号输出端连接。
8.根据权利要求7所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，不同相所述均流调节单元的异相输入端对应连接的所述反馈单元为不同相所述开关电路的反馈单元。
9.根据权利要求1所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，还包括电阻；所述电阻串联于所述均流调节单元的输出端与所述母线之间。
10.根据权利要求1所述的多相位直流电压转换电路，其特征在于，所述反馈单元包括电流放大模块、均流控制模块和电压放大模块；
所述电流放大模块的输入端与所述直流电压转换单元的输出端连接，所述电流放大模块的输出端与所述均流控制模块的负相输入端连接，并作为所述反馈单元的反馈信号输出端；所述均流控制模块的正相输入端作为所述反馈单元的均流信号输入端，所述均流控制模块的输出端与所述电压放大模块的正相输入端连接，所述电压放大模块的负相输入端用于输入参考信号，所述电压放大模块的输出端与所述直流电压转换单元连接；所述电流放大模块用于对所述目标电压进行电流放大，形成反馈信号，所述均流控制模块用于根据所述反馈信号和所述均流电压形成比较信号，所述电压放大模块用于根据所述比较信号和所述参考信号控制所述直流电压转换单元的工作状态。
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