副边禪合系数来满足电路所需的电感值即可。
[0074] 请参阅图7,为根据本发明的多态H电平升压电路的第H实施例的电路图。该方案 中桥臂数N为3,构成了四态开关实现了四态H电平升压电路。其中，第一多态开关包括第 一变压器Tl,其原副边分别具有3个绕组，且原副边绕组面数相同，第一原边绕组AU第二 原边绕组A2和第H原边绕组A3的同名端连接在一起作为第一多态开关的第一端Ml，异名 端则分别与各自的二极管和开关管连接。第一变压器Tl的第一副边绕组AU第二副边绕组 A2和第H副边绕组A3呈H角形连接。第一多态开关还包括3个开关管S1US12和S13构 成的3个桥臂，同时包括3个二极管D11、D12和D13。第二多态开关则包括与第一多态开 关对应的第二变压器T2、开关管S21、S22和S23W及二极管D21、D22和D23。该电路的工 作过程与图3的H态H电平升压电路相似，有一个开关管导通两个开关管关断、两个开关 管导通一个开关管关断、H个开关管均导通和H个开关管均关断的四个开关模态。需要指 出的是，变压器的作用不是隔离，而是实现原边绕组间的电流平均分配。同理，也可W将变 压器和相连的升压电感集成在一起，W进一步减小体积提高系统的功率密度，只需要在原 来变压器的基础上改变原副边禪合系数来满足电路所需的电感值即可。
[00巧]在该实施例中，一种开关模态也可能对应一种或多种开关组合状态。由于第一多 态开关和第二多态开关具有3个桥臂。因此第一多态开关具有8个开关组合状态，第二多态 开关也具有8个开关组合状态。第一多态开关和第二多态开关的开关组合状态共有64种。 优选地也可W对第一多态开关和第二多态开关采用相同的开关组合状态来控制。而本发明 并不限于送种控制方式，也可W根据需要采用具有相同的桥臂的开关组合效果的开关组合 状态来实现电路所需的多个开关模态。例如，第一开关模态可W采用9个开关组合状态，分 别为 101010、010101、101001、100101、100110、011010、011001、010110、011001，其得到的开 关组合效果是使第一多态开关和第二多态开关中均只导通一个桥臂即可。
[0076] 请参阅图8,为根据本发明的多态H电平升压电路的第四实施例的电路图。第四实 施例在前述实施例的基础上增加了位于输入端的滤波器，用于对共模噪声和差模噪声进行 滤波，W满足标准对谐波和噪声的要求。
[0077] 本发明中使用的整流元件可W为二极管。开关元件可W为开关元件为金属-氧化 层半导体场效晶体管（MOSFET)、隔离栅双极晶体管（IGBT)、结型场效应晶体管（J阳T)、集 成口极换流晶间管（IGCT)、场控晶间管（MCT)或绝缘栅场效应管（IGFET)等开关管。但是 不局限于上述器件，根据应用的需要可W在可控开关上反并联二极管。
[0078] 在本发明的优选实施例中，为了实现上述特性，需要对多态开关中桥臂的开关元 件如开关管的驱动信号进行移相。每组多态开关的驱动信号可W移相任意角度，从消除谐 波的角度来考虑，当有两个桥臂时驱动信号移相180°可W最大程度上抵消偶次谐波。如果 有H个桥臂时移相120°可W最大程度的抵消H次谐波。总的来说，如果桥臂数为N，驱动 信号移相的角度为
能够最大程度的消除特定频率的谐波。
[0079] 虽然本发明在前述实施例中给出了多态H电平升压电路的具体连接方式，但是本 发明并不限于送些具体连接方式。因此，本发明的另一方面提供了一种多态H电平升压电 路，只需要满足W下的电路原理即可。
[0080] 该多态H电平升压电路包括；直流电压源Vin、第一升压电感11、第二升压电感 L2、第一母线电容CU第二母线电容C2和控制器。该多态H电平升压电路还包括受控于控 制器且的第一多态开关和第二多态开关，根据N个桥臂导通状态的不同形成N+1个开关模 态，使多态H电平升压电路呈现H电平，其中N为大于1的整数：第1至N-I开关模态时；两 个多态开关的第一端、第二端间均等效导通，使直流电压源Vin、第一升压电感11、第一多 态开关、第二多态开关和第二升压电感L2形成第一回路为两个升压电感储能。两个多态开 关的第一端、第H端间均等效导通，使直流电压源Vin、第一升压电感11、第一多态开关、第 一母线电容CU第二母线电容C2、第二多态开关和第二升压电感L2形成第二回路为两个母 线电容充电。
[0081] 第N开关模态时；两个多态开关的第一端、第二端间均等效导通，第一端、第H端 间均等效断开；使前述第一回路导通为两个升压电感储能，而第二回路断开，两个母线电容 串联向负载町放电。
[0082] 第N+1开关模态时；两个多态开关的第一端、第二端间均等效断开，第一端、第H 端间均等效导通；使前述第一回路断开，而第二回路导通为两个母线电容充电。
[0083] 其中，第一多态开关和第二多态开关也可W采用H态开关，使得多态H电平升压 电路为H态H电平升压电路。送两个多态开关即H态开关包括；变压器、两个整流元件和两 个开关元件。变压器的原边和副边的面数相等，且原边的同名端和副边的异名端相连作为 多态开关的第一端。两个整流元件分别连接在变压器的原边的异名端与多态开关的第H端 之间，W及在变压器的副边的同名端与多态开关的第H端之间。两个开关元件分别连接在 变压器的原边的异名端与多态开关的第二端之间，W及在变压器的副边的同名端与多态开 关的第二端之间。每个开关元件构成一个桥臂，均受控于控制器。并且，多态开关均仅导通 一个桥臂时构成第一开关模态，对于整个升压电路而言，两个多态开关的第一端、第二端间 等效导通，第一端、第H端间等效导通。两个多态开关的两个桥臂均导通时，构成第二开关 模态，对于整个升压电路而言，两个多态开关的第一端、第二端间等效导通，第一端、第H端 间等效断开。两个多态开关的两个桥臂均断开时，构成第H开关模态，对于整个升压电路而 言，两个多态开关的第一端、第二端间等效断开，第一端、第H端间等效断开。
[0084] 同样地，第一多态开关和第二多态开关也可W采用N+1态开关，其中N为大于2的 整数，使得多态H电平升压电路具有N+1个开关模态。送两个多态开关包括：变压器、N个 整流元件和N个开关元件。变压器的原边与副边绕组的面数相等，且变压器的副边N个绕 组的同名端和异名端首尾相连构成闭合等边多边形，原边N个绕组的同名端相连作为多态 开关的第一端。N个整流元件，分别连接在变压器的原边N个绕组的异名端与多态开关的第 H端之间；N个开关元件，分别连接在变压器的原边N个绕组的异名端与多态开关的第二端 之间；每个开关元件构成一个桥臂，分别受控于控制器形成N+1个开关模态。其中，两个多 态开关均有1至N-I个桥臂导通分别构成N-I个开关模态，对于整个升压电路而言，两个多 态开关的第一端、第二端间等效导通，第一端、第H端间等效导通。两个多态开关的N个桥 臂均导通时构成第N开关模态，对于整个升压电路而言，两个多态开关的第一端、第二端间 等效导通，第一端、第H端间等效断开。两个多态开关的N个桥臂均断开时构成第N+1开关 模态，对于整个升压电路而言，两个多态开关的第一端、第二端间等效断开，第一端、第H端 间等效导通。
[0085] 相应地，也可W将变压器和相连的升压电感集成在一起，W进一步减小体积提高 系统的功率密度，只需要在原来变压器的基础上改变原副边禪合系数来实现，第一集成变 压器和第二集成变压器的原副边禪合系数的大小由电路所需的电流纹波大小决定。也可 W对多态开关中桥臂的开关元件如开关管的驱动信号进行移相，驱动信号移相的角度为
能够最大程度的消除特定频率的谐波。也可W在多态H电平升压电路中增设位于输 入端的滤波器，用于对共模噪声和差模噪声进行滤波，W满足标准对谐波和噪声的要求。
[0086] 综上所述，本发明提供的多态H电平升压电路，具有如下优点：
[0087] 1) H电平的结构使开关元件如开关管的电压应力为母线电压的一半；
[008引。多态开关的采用使电感电压的电平数增加，电感的尺寸可W大大减小，降低无 源器件的体积；
[0089] 3)开关元件如开关管的开关频率是电感频率的N分之一，N为多态开关的桥臂的 数量，降低了开关损耗；改善输入的谐波特性，降低T皿；
[0090] 4)能够同时提高功率密度和效率；
[0091] 5)因为变压器起自然均流的作用，所W不需要进行电流的均流