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CN109391166B - 一种变换电路、控制方法和供电设备 - Google Patents

一种变换电路、控制方法和供电设备 Download PDF

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CN109391166B CN201710686021.7A CN201710686021A CN109391166B CN 109391166 B CN109391166 B CN 109391166B CN 201710686021 A CN201710686021 A CN 201710686021A CN 109391166 B CN109391166 B CN 109391166B
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Abstract

本申请公开了一种变换电路、控制方法和供电设备，所述电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元，所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第一开关单元和第二开关单元的输出端连接在所述交流输出端；所述第一开关单元和第二开关单元与控制模块相连接，在所述控制模块的控制下，进行切换从而使所述变换电路在直流电压和交流电压间进行转换，输出所需要的交流电压。

Description

一种变换电路、控制方法和供电设备
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种变换电路、控制方法和供电设备。
背景技术
在光伏发电系统中，逆变器作为其中的核心设备，直接决定了光伏电站的系统架构和可靠运行。高效率的逆变器可提升光伏发电系统的发电量，降低变流器的重量和体积，方便安装和维护，同时提升产品的性价比，增加产品的市场竞争力。而逆变电路作为光伏逆变器的核心环节，对逆变器整体性能的影响至关重要。
为了实现高效率电能变换，产学界对逆变电路进行了深入探索和研究。目前常用的逆变电路集中在两电平逆变电路和三电平逆变电路，如图1所示，其中图1a所示为传统的桥式两电平逆变电路，图1b所示为二极管中点箝位(英文：Neutral Point Clamped，缩写：NPC)三电平逆变电路。
对于传统两电平逆变电路和NPC三电平逆变电路，各自具备不同的损耗特性，当两者的总损耗相近时，两电平逆变电路相比于三电平逆变电路具有更低的导通损耗，而NPC三电平逆变电路比两电平逆变电路具有更低的开关损耗。这是由于在三电平逆变电路中，可采用低压的半导体开关器件，而低压器件开关特性优异，开关损耗低，但需要这些器件串联才能达到两电平电路的电压等级，而这些器件串联会造成较高的前向导通压降，如图2所示的曲线表明，当器件的前向电流相同时，1200V IGBT的导通压降(V1)明显低于两个650VIGBT串联的导通压降(V2)，从而两电平电路可实现更低的导通损耗。
综上所述，两电平逆变电路导通损耗低，而多电平逆变电路开关损耗低，因此为了进一步降低变流器的损耗，提升变流器功率密度和产品竞争力，在逆变器中可综合利用两种逆变电路的优点，提升变流器性能。
但是，结合两电平逆变电路和NPC三电平逆变电路后的电路半导体器件数量多，换流回路复杂，影响功率电路布局，另外，结合后的电路拓扑必须利用大容量电容实现直流母线电压分压以产生中点电压，而中点电压存在严重的电压波动，该电压波动会增加母线电容的电流纹波，导致母线电容发热，降低电容的使用寿命，影响变流器的长期可靠工作。
发明内容
本申请提供了一种变换电路，该电路属于一种混合型的三电平逆变电路拓扑，在此基础上本申请还提供了一种与之相配合的控制方法，以降低变流器的损耗，提升变流器性能。
第一方面，本申请提供了一种变换电路，所述电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元；
所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；
所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，其中，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述飞跨箝位电容的第一端连接在第一开关和第二开关的串联公共端，所述飞跨箝位电容的第二端连接在第三开关和第四开关的串联公共端，第二开关和第三开关的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端；所述飞跨箝位电容用于实现对第二开关和第三开关的电压箝位，以避免各开关器件过压损坏；
所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述第五开关和第六开关的串联公共端连接在所述交流输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元的输出端与所述控制模块相连接，在所述控制模块的控制下，进行切换，从而使所述变换电路在直流电压和交流电压间转换。
结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述电路还包括滤波模块，用于滤去所述第一开关单元和第二开关单元的输出端的电压中的纹波，其中，所述滤波模块的一端与所述第一开关单元和第二开关单元的输出端相连接，另一端与所述交流输出端相连接，可选的，所述滤波模块包括滤波电路，例如电感。
结合第一方面，在第一方面的另一种实现方式中，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关均包括IGBT或MOSFET等半导体开关器件，所述IGBT包括反并联的二极管。
结合第一方面，在第一方面的又一种实现方式中，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关均包括IGBT和反并联的二极管，所述第五开关和第六开关包括IGBT、MOSFET等半导体开关器件。
结合第一方面，在第一方面的又一种实现方式中，所述电路可以为单相电路、三相电路或多相电路中的一部分。
结合第一方面，在第一方面的又一种实现方式中，所述电路为整流电路或逆变电路中的一部分。
结合第一方面，在第一方面的又一种实现方式中，所述飞跨箝位电容的稳态电压通常控制在直流母线电压的1/2，即Vbus/2，在驱动逻辑的作用下，所述第一开关单元和第二开关单元的输出端OUT点相对直流母线中点M输出电平为+Vbus/2、0和-Vbus/2。
第二方面，本申请还提供一种控制方法，用于控制第一方面所述的变换电路，其中，所述变换电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元，所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；
所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，其中，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述飞跨箝位电容的第一端连接在第一开关和第二开关的串联公共端，所述飞跨箝位电容的第二端连接在第三开关和第四开关的串联公共端，第二开关和第三开关的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端；
所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述第五开关和第六开关的串联公共端连接在所述第二开关单元的输出端；所述第一开关单元和第二开关单元的输出端连接在所述交流输出端；所述控制模块与所述第一开关单元和第二开关单元相连接，用于控制所述开关单元中各个开关器件的开通和关断以实现直流电压和交流电压间的功率变换；
所述电路控制方法包括：在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间，以降低第一开关和第二开关通路上的导通压降；在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间，以降低第三开关和第四开关通路上的导通压降。
本方面提供的控制方法，由于第五开关的通态压降低于第一开关和第二开关串联后的压降，而第六开关的通态压降低于第三开关和第四开关串联后的压降，因此导通第五开关和第六开关可降低通流回路中的导通压降，从而降低了变流器的导通损耗。
结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述第一开关单元中四个开关的开关频率均为高频，并且所述第一开关和所述第四开关为互补开关，所述第二开关和所述第三开关为互补开关，所述第一开关单元中的四个开关的开关周期都相同，所述第五开关和第六开关为非互补开关。
结合第二方面，在第二方面的另一种实现方式中，所述第一开关单元中的第一开关和第二开关错相180°开通和关断，所述第三开关和第四开关错相180°开通和关断。
结合第二方面，在第二方面的又一种实现方式中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间，包括：
在所述第一开关关断、所述第二开关导通的情况下，当所述第一开关开通时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的开通时刻滞后时间间隔Td1开通，实现了第五开关零电压开通，进而使得所述第五开关无开通损耗；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第二开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第二开关的关断时刻提前时间间隔Td2关断；利用第二开关实现关断换流，同时实现第五开关的零电压关断，进而使得第五开关无关断损耗；
在所述第一开关导通、所述第二开关关断的情况下，当所述第二开关开通时，所述控制模块控制第五开关相对所述第二开关的开通时刻滞后时间间隔Td3开通；利用第二开关实现开通换流，同时实现第五开关的零电压开通，进而使得第五开关无开通损耗；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第一开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的关断时刻提前时间间隔Td4关断，利用第一开关实现关断换流，同时实现第五开关的零电压关断，进而使得第五开关无关断损耗。
结合第二方面，在第二方面的又一种实现方式中，在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间，包括：
在所述第三开关导通、所述第四开关关断的情况下，当所述第四开关开通时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第四开关的开通时刻滞后时间间隔Td5开通；利用第四开关实现开通换流，同时实现第六开关的零电压开通，进而使得第六开关无开通损耗；
在所述第三开关和第四开关同时导通的情况下，当所述第三开关关断时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第三开关的关断时刻提前时间间隔Td6关断；利用第三开关实现关断换流，同时实现第六开关的零电压关断，进而使得第六开关无关断损耗；
在所述第三开关关断、所述第四开关导通的情况下，当所述第三开关开通时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第三开关的开通时刻滞后时间间隔Td7开通；利用第三开关实现开通换流，同时实现第六开关的零电压开通，进而使得所述第六开关无开通损耗；
在所述第三开关和第四开关同时导通的情况下，当所述第四开关关断时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第四开关的关断时刻提前时间间隔Td8关断；利用第四开关实现关断换流，同时实现第六开关的零电压关断，进而使得第六开关无关断损耗。
结合第二方面，在第二方面的又一种实现方式中，所述方法还包括：所述控制模块根据所述第一开关单元和第二开关单元中的各个开关器件的开关特性确定所述各个时间间隔，其中，所述时间间隔介于0ns和10us之间。
结合第二方面，在第二方面的另一种实现方式中，所述方法还包括：所述控制模块单独设定所述各个时间间隔，其中，所述时间间隔介于0ns和10us之间。
结合第二方面，在第二方面的另一种实现方式中，所述电路还包括滤波模块，所述滤波模块的一端与所述第一开关单元和第二开关单元的输出端相连接，另一端与所述交流输出端相连接；所述滤波模块用于滤去所述开关网络输出端的电压中的纹波。
第三方面，本申请还提供了一种供电设备，所述供电设备包括第一方面所述的变换电路，用于实现直流电压和交流电压间的功率转换，进一步地，所述供电设备包括变流器，例如AC/DC变流器，DC/AC变流器。
结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，所述设备包括处理器和存储器，所述，所述处理器用于控制所述变换电路中的各个开关器件的开通或关断，以实现直流电压和交流电压间的功率转换，输出所需要的交流电压。所述存储器可存储有程序，该程序用于执行本申请第二方面各种实现方式中的电路控制方法。
第四方面，本申请还提供一种光伏发电系统，所述系统包括光伏电池、光伏逆变器和交流电网，所述光伏逆变器包括输入端、输出端和前述第一方面或第一方面各种实现中所述的变换电路；所述光伏逆变器的输入端与所述光伏电池与相连接，所述光伏逆变器的输出端与所述交流电网相连接，所述变换电路用于对所述光伏逆变器的输入端和输出端的电压进行转换。可选的，所述光伏逆变器为上述第三方面所述的供电设备。
本申请提供的变换电路相比于混合型NPC三电平逆变电路或混合型ANPC三电平逆变电路，利用飞跨电容三电平电路实现直流和交流间的电能变换，取代了部分二极管，减少了半导体数量，简化电路结构，有利于功率模块布局。另外，利用飞跨电容，直流母线无需利用大容量电容分压产生中点电压，因此无中点电压波动问题，简化了直流母线电容结构并节省了母线电容。
本申请提供的电路控制方法通过控制第一开关单元和第二开关单元中的各个开关开通或断开，使得所述第一开关单元和第二开关单元的输出端按照预设的开关时序交替地连接在直流母线正极端和直流母线负极端，并且利用所述第一开关单元的四个开关的开通或断开实现换流，通过第二开关单元中的第五开关和第六开关导通降低通流回路的导通压降，从而降低变流器的导通损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为一种传统桥式两电平逆变电路的结构示意图；
图1b为一种二极管中点箝位三电平逆变电路的结构示意图；
图2为一种高压IGBT和串联IGBT前向通态压降对比的示意图；
图3为本申请提供的一种UPS供电系统中的变流器应用的场景示意图；
图4为本申请提供的一种光伏并网发电系统中的变流器应用的场景示意图；
图5为一种混合型NPC三电平逆变电路拓扑图；
图6a为本申请提供的一种变换电路的结构示意图；
图6b为本申请提供的另一种变换电路的结构示意图；
图6c为本申请提供的又一种变换电路的结构示意图；
图7为本申请提供的直流母线采用电容串联虚拟参考电位的电路拓扑图；
图8为本申请提供的直流母线采用单一电容的电路拓扑图；
图9为本申请提供的变换电路各个开关器件驱动逻辑的时序图；
图10为本申请提供的另一种变换电路的结构示意图；
图11为本申请提供的一种基于变换电路的三相逆变电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
本发明旨在实现交流(英文：Alternating Current，缩写：AC)和直流(英文：Direct Current，缩写：DC)间高效率的电能变换，在对本发明实施例的技术方案说明之前，首先结合附图对本发明实施例的应用场景进行说明，常见的应用场景为不间断供电(英文：Uninterrupted Power Supply，缩写：UPS)、光伏发电等。如图3所示为一种UPS供电系统中变流器应用的示意图，正常情况下市电直接向负载供电，同时工频交流市电可以经过AC/DC变流器将交流电转换为直流电，并通过DC/DC变流器对电池充电；当市电发生故障时，电池经过DC/DC变流器和DC/AC变流器，将直流电转换为交流电，对负载进行供电。如图4所示为光伏并网发电系统，光伏板输出的直流电经过DC/AC变流器，将直流电转换为交流电，实现光伏板的并网发电。
为了进一步降低变流器的损耗，提升变流器功率密度和产品竞争力，在逆变器中可综合利用两电平逆变电路和NPC三电平逆变电路的优点，提升变流器性能。
实施例一
如图5所示，为一种混合型NPC三电平逆变电路拓扑图。该电路拓扑中的开关网络由两部分组成，左半部分为NPC三电平逆变电路，右半部份为两电平逆变电路。该电路拓扑可综合利用传统两电平逆变电路的低导通损耗特性和NPC三电平电路的低开关损耗特性，降低变流器的整体损耗，提升变流器性能。
如图6a至图6c所示，为本申请实施例提供的一种变换电路的结构示意图。该电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的开关网络。所述开关网络包括第一开关单元和第二开关单元。
如图6b或图6c所示，所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；第一开关单元包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和飞跨箝位电容Cc，进一步地，所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4串联组成的第一换流桥臂，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极P端和负极N端，所述飞跨箝位电容Cc的第一端连接在第一开关S1和第二开关S2的串联公共端SP处，所述飞跨箝位电容Cc的第二端连接在第三开关S3和第四开关S4的串联公共端SN处，第二开关S2和第三开关S3的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端。
具体地，第一开关S1的第一端连接在直流母线的正极P端上，另一端与第二开关S2相连，连接点为SP；第二开关S2的另一端跟第三开关S3相连，连接点为开关网络的输出端OUT；第三开关S3的另一端跟第四开关S4相连，连接点为SN；第四开关S4的另一端跟直流母线的负极N端相连，飞跨箝位电容Cc的第一端连接在SP处，另一端连接在SN处，实现对开关器件S2和S3的电压箝位。所述飞跨箝位电容Cc用于实现对开关S2和S3的电压箝位，以避免上述器件过压损坏。
所述第二开关单元包括第五开关S5和第六开关S6，其中，所述第五开关S5和第六开关S6组成第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极P端和负极N端，所述第五开关S5和第六开关S6的串联公共端连接在所述第二开关单元的输出端。
所述第一开关单元和第二开关单元的的输出端OUT连接在所述交流输出端Vac。
所述第一开关单元和第二开关单元与所述控制模块相连接，在所述控制模块的控制下，对直流电压和交流电压间进行功率转换，各开关器件由控制模块根据预设时序进行控制，从而实现直流和交流间的电能变换。
在本实施例提供的电路中，为了实现第一开关单元中各开关器件的电压均衡，及变流器性能的最优控制，所述飞跨箝位电容的稳态电压通常控制在直流母线电压的1/2，即Vbus/2。该情况下，在驱动逻辑的作用下，第一开关单元和第二开关单元的输出端OUT点相对直流母线中点M输出电平+Vbus/2、0和-Vbus/2。
可选的，在实际控制过程中，控制模块可以根据实际应用情况对所述飞跨箝位电容的稳态电压进行微调。另外，所述控制模块包括控制电路或控制器等。
可选地，依据直流输入电压Vbus，第一开关单元中的各个开关器件(例如第一开关S1至第四开关S4)的耐压值为不低于Vbus/2，第二开关单元中的各个开关器件(例如第五开关S5和第六开关S6)的耐压值不低于Vbus。
对于最大直流输入电压Vbus为1kV的变流器应用中，可选地，第一开关单元中的各个开关器件S1至S4可选择的耐压值为600V或650V，第二开关单元中的第五开关S5和第六开关S6可选择的耐压值为1200V。
本实施例所提电路可综合利用两电平逆变电路的低导通损耗和多电平逆变电路的低开关损耗，通过控制第一开关单元中各开关器件和第二开关单元中各开关器件的开关时序，可显著降低变流器的损耗。具体而言，在第一开关S1与第二开关S2同时导通的时间内，即第一开关单元和第二开关单元的输出端OUT连接到直流母线正极P端时，控制第五开关S5至少导通一段时间；在第三开关S3与第四开关S4同时导通的时间内，即输出端OUT连接到直流母线负极N时，控制第六开关S6至少导通一段时间。由于第五开关S5的通态压降低于第一开关S1与第二开关S2串联后的压降，第六开关S6的通态压降低于第三开关S3和第四开关S4串联后的压降，因此导通第五开关S5和第六开关S6可降低变流器的导通损耗。
另外，通过控制模块控制第二开关单元中的开关器件滞后或提前第一开关单元中的开关器件的开关时刻，以利用第一开关单元实现功率变换中的瞬态换流，由于S1至S4为低压器件，开关特性优异，开关损耗低，因此利用S1至S4实现开关换流可降低变流器中的开关损耗，同时实现第二开关单元中开关器件的零电压开通和关断。
可选地，所述电路还包括滤波模块，用于滤去所述第一开关单元和第二开关单元的输出端OUT的电压中的纹波，所述滤波模块的一端与所述输出端OUT相连接，另一端与所述交流输出端相连接。所述滤波模块包括滤波电路，所述滤波电路可以是电感L。
可选地，由于第五开关S5和第六开关S6无开关损耗，为了降低变流器的导通损耗，在实际应用中S5和S6可选用低导通压降开关器件。
可选地，所述第一开关单元中四个开关(S1至S4)的开关周期均相同，且开关频率均为高频，并且所述第一开关S1和所述第四开关S4为互补开关，所述第二开关S2和所述第三开关S3为互补开关。所述高频是指开关频率在kHZ(千赫兹)级别，例如几kHZ，或者几十kHZ、几百kHZ，本实施例对各个开关的开关频率的值不做具体限制。
进一步地，所述第一开关单元中的第一开关S1和第二开关S2错相180°开通和关断第三开关S3和第四开关S4错相180°开通和关断。实际应用中，为了实现飞跨箝位电容的稳态电压控制，第一开关和第二开关之间的错相角以及第三开关和第四开关之间的错相角并非严格固定在180°，而是在180°附近浮动。
需要说明的是，所述第一开关单元和第二开关单元中的各个开关可以是一个开关，也可以包括由多个开关组成的开关器件。在本实施例中，各个开关单元中的开关(包括S1至S6)均包括IGBT(英文：Insulated Gate Bipolar Transi stor，绝缘栅双极型晶体管)(T1至T6)及其反并联二极管(D1至D6)。另外，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开还可以是MOSFET(英文：Metal-Oxide-Semiconductor Field EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)器件。
如图7和图8所示，该电路拓扑由开关网络、直流母线电容、飞跨箝位电容、输出滤波电感和控制模块组成。所述开关网络包括两个开关单元，分别为第一开关单元和第二开关单元，其中第一开关单元由第一开关(T1&D1)、第二开关(T2&D2)、第三开关(T3&D3)、第四开关(T4&D4)和飞跨箝位电容Cc组成；第二开关单元由第五开关(T5&D6)和第六开关(T6&D6)组成。
在第一开关单元中，第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联构成第一换流桥臂，第一开关的第一端连接在直流母线正极P端上，另一端跟第二开关相连，连接点为SP，第二开关和第三开关连接点构成所述第一开关单元的输出端，第三开关的另一端和第四开关相连，连接点为SN，第四开关的另一端跟直流母线负极N端相连，飞跨箝位电容的第一端连接在SP处，另一端连接在SN处。在第二开关单元中，第五开关和第六开关串联构成第二换流桥臂，其中第五开关的第一端连接在直流母线的正极P端，另一端跟第六开关相连，连接点为所述第二开关单元的输出端，第六开关的另一端连接在直流母线负极N端上。
其中，直流母线电容可由电容C1和C2串联而成，如图7所示；也可直接采用单一高压电容C1，如图8所示。为了说明方便，本申请各个实施例中采用电容串联C1和C2构成母线电容为例，虚拟出参考电位，即图7中所示M点。
本实施例还提供了一种控制方法，用于控制前述图6、图7和图8所示的变换电路。
为了详细说明本实施例提供的控制方法，图9示出了该电路各个开关器件驱动逻辑的时序图。在变流器控制过程中，换流桥臂中互补开关管之间的死区时间控制为常用技术，因此图9所示的时序图中未考虑换流桥臂互补开关器件之间的死区时间，仅给出了发波示意图。
如图9所示，在第一开关单元中，各开关器件的开关周期为Tsw，而脉宽由控制模块根据输入输出条件通过脉宽调制PWM(英文：Pulse Width Modulation)得到，其中第一开关T1和第四开关T4为互补开关，第二开关T2和第三开关T3为互补开关，并且第一开关T1和第二开关T2错相180°开通和关断，第三开关T3和第四开关T4错相180°开通和关断。不同于第一开关单元，在第二开关单元中的第五开关T5和第六开关T6为非互补开关，所述T5和T6是根据第一开关单元中各开关器件的时序来确定导通或者关断。
其中，在图9中，Vm表示为控制模块根据交流输出端电压、电感电流、直流母线电压、外部命令等反馈量得到的调制电压，Vo表示为所述电路中第一开关单元和第二开关单元(或称为开关网络)的输出端OUT的电压，并且上述电压均以直流母线中点M端电压为参考电位。
本实施例提供的方法由控制模块控制第一开关单元中的各个开关器件进行脉宽调制，使得开关网络的输出端输出所需要的交流电压，例如高频脉冲电压。进一步地，所述控制模块控制第二开关单元中各开关器件配合第一开关单元中各开关器件开通或关断，具体的控制过程如下：
在第一开关和第二开关同时导通的时间内，即开关网络输出端OUT点连接到直流母线正极P端时，控制模块控制第五开关至少导通一段时间；在第三开关和第四开关同时导通的时间内，即开关网络输出端OUT点连接到直流母线负极N端时，控制模块控制第六开关至少导通一段时间。
由于第五开关的通态压降低于第一开关和第二开关串联后的压降，而第六开关的通态压降低于第三开关和第四开关串联后的压降，因此通过导通第五开关和第六开关可降低通流回路中的导通压降，从而降低变流器的导通损耗。
可选地，为了充分利用第一开关单元降低变流器的开关损耗，当所述开关网络输出端连接于直流母线正极端时，即当开关网络输出端输出Vbus/2电平时，控制模块控制第五开关T5滞后一段时间开通，利用第一开关T1或第二开关T2实现开通换流；当开关网络输出端通过飞跨箝位电容连接于直流母线正极端或负极端时，即当开关网络输出端OUT输出0电平时，控制模块控制第五开关T5提前一段时间关断，利用第一开关T1或第二开关T2实现关断换流。
同理地，当所述开关网络输出端连接于直流母线负极端时，即当开关网络输出端输出-Vbus/2电平时，控制模块控制第六开关T6滞后一段时间开通，利用第三开关T3或第四开关T4实现开通换流；当开关网络输出端通过飞跨箝位电容连接于直流母线正极端或负极端时，即当开关网络输出端OUT输出0电平时，控制模块控制第六开关T6提前一段时间关断，利用第三开关T3或第四开关T4实现关断换流。
本方法中由于第一开关单元中各个开关器件为低压器件，开关特性优异，开关损耗低，所以可利用低压器件实现换流，进而降低了变流器的开关损耗。
在一个具体的实施例中，以第五开关T5的开关时序为例介绍第二开关单元中开关器件的开关时序。所述控制方法具体包括：
如图9所示，在调制电压的正半周期内，在第一开关T1关断、第二开关T2导通的情况下，在t0时刻，当第一开关T1开通时，即开关网络的输出电压从零电压跳变到Vbus/2时，控制模块控制在t0时刻滞后时间间隔Td1开通第五开关T5，由于t0时刻第一开关T1已完成开通换流，第五开关的两端电压为零，因此第五开关T5滞后开通可实现零电压开通，进而使得T5无开通损耗。当T5导通后，由于T5的压降低于T1和T2串联后的压降，负载电流主要通过T5通流，进而可降低变流器的导通损耗。
在第一开关T1和第二开关T2同时导通的情况下，在t1时刻，当第二开关T2关断时，控制模块控制在t1时刻提前时间间隔Td2关断第五开关T5，将负载电流切换到第一开关单元中，利用了T2实现关断换流，同时实现第五开关T5的零电压关断，进而使得T5无关断损耗。在实际的控制过程中，所述控制模块可提前至少一个开关周期计算出第二开关T2的关断时刻，从而可根据T2的关断时刻和提前关断时间间隔Td2得到T5的关断时刻。
在所述第一开关导通、所述第二开关关断的情况下，在t2时刻，当第二开关T2开通时，控制模块控制在t2时刻滞后时间间隔Td3开通第五开关T5，利用T2实现开通换流，同时实现第五开关T5的零电压开通，T5无开通损耗。
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，在t3时刻，当所述第一开关关断时，控制模块控制在t3时刻提前时间间隔Td4第五开关关断T5，利用T1实现关断换流，同时实现第五开关T5的零电压关断，T5无关断损耗。在实际的控制过程中，由于控制模块可提前至少一个开关周期计算出第一开关T1的关断时刻，从而可根据T1的关断时刻和提前关断时间间隔Td2得到T5的关断时刻。
在上述控制时序下，T5可实现零电压开关，无开关损耗，主要的开关损耗发生在T1和T2上。由于T1、T2为低压器件，开关损耗小，所以利用上述方式可降低变流器的开关损耗。
其中，所述第五开关T5滞后开通的时间间隔和提前开通的时间间隔可以由第一开关单元和第二开关单元中的各个开关器件的开关特性来确定，例如电流上升时间、电流下降时间。可选地，所述时间间隔可以由控制模块单独设定，一般地，所述时间间隔介于几纳秒和几微秒之间，例如所述时间间隔介于0ns和10us之间的任意值。
同理地，在调制电压的负半周期内，第六开关T6的开关时序与第五开关T5等效，其开关时序由第三开关T3和第四开关T4确定。
具体地，在第三开关T3导通、第四开关T4关断的情况下，在t5时刻，当第四开关T4开通时，所述控制模块控制第六开关T6相对第四开关T4的开通时刻t5滞后时间间隔Td5开通，利用第四开关T4实现开通换流，同时实现T6的零电压开通，进而使得T6无开通损耗。
在所述第三开关T3和第四开关T4同时导通的情况下，在t6时刻，当第三开关T3关断时，所述控制模块控制第六开关T6相对所述第三开关T3的关断时刻t6提前时间间隔Td6关断，以此将负载电流切换到第一开关单元中，利用T3实现关断换流，同时实现T6的零电压关断，进而使得T6无关断损耗。
在所述第三开关T3关断、所述第四开关T4导通的情况下，在t7时刻，当第三开关T3开通时，所述控制模块控制第六开关T6相对第三开关T3的开通时刻t7滞后时间间隔Td7开通，利用T3实现开通换流，同时实现T6的零电压开通，进而使得T6无开通损耗。
在所述第三开关T3和第四开关T4同时导通的情况下，当第四开关T4关断时，在t8时刻，所述控制模块控制第六开关T6相对第四开关T4的关断时刻t8提前时间间隔Td8关断，利用T4实现关断换流，同时实现T6的零电压关断，进而使得T6无关断损耗。
在上述控制时序下，T6可实现零电压开关，无开关损耗，主要的开关损耗发生在T3和T4上。由于T3、T4为低压器件，开关损耗小，所以利用上述方式可降低变流器的开关损耗。
需要说明的是，本实施例中所述开关“开通”和“导通”的区别在于，“开通”主要针对于开关的动作，强调开启开关的瞬态，而“导通”主要是表示开关的稳态，半导体开关是处于闭合通路的状态。
在本实施例所提供的电路结构及控制方法下，利用飞跨电容三电平电路拓扑结合低压器件可降低变流器的开关损耗，以及利用传统桥式两电平电路拓扑结合高压器件可降低变流器的导通损耗。
相比混合型NPC三电平逆变电路，本申请所提电路结构利用飞跨电容取代二极管，例如图5所示的二极管D2和D3，减少半导体数量，简化了电路结构，有利于功率模块布局。另外，利用飞跨电容，由于无二极管管D2和D3，所以直流母线无需利用大容量电容分压产生中点电压，因此无中点电压波动问题，简化了直流母线电容结构并节省了母线电容。
另外，本实施例提供的电路控制方法，通过控制第一开关单元和第二开关单元中的各个开关开通或断开，使得所述第一开关单元和第二开关单元的输出端按照预设的开关时序交替地连接在直流母线正极端和直流母线负极端，并且利用所述第一开关单元的四个开关的开通或断开实现换流，通过第二开关单元中的第五开关和第六开关导通降低通流回路的导通压降，从而降低变流器的导通损耗。
可选地，对于最大直流输入电压为1kV的应用系统中，一般地，第一开关单元中的开关T1至T4及反并联二极管D1至D4可以选择耐压600V或650V的开关器件，第二开关单元中的T5和T6及D5和D5可以选择耐压1200V的开关器件。基于导通压降及开关损耗特性，T1至T4可以选择低开关损耗的器件，T5和T6可以选择低导通压降的器件。
实施例二
本实施例所提供的电路，第一开关单元中的四个开关器件均包括IGBT和反并联二极管D，与实施例一相比不同之处在于，第二开关单元中的第五开关T5和第六开关T6仅包含IGBT(T5和T6)，无反并联的二极管，其他器件和连接关系与实施例一相同，如图10所示。
具体地，该电路包括：输入端子、输出端子、控制模块以及由半导体开关器件构成的开关网络。所述开关网络包括两个开关单元，分别为第一开关单元和第二开关单元，其中，第一开关单元由第一开关(T1&D1)、第二开关(T2&D2)、第三开关(T3&D3)、第四开关(T4&D4)和飞跨箝位电容Cc组成，第二开关单元由第五开关(T5)和第六开关(T6)组成。在第一开关单元中，第一开关(T1&D1)、第二开关(T2&D2)、第三开关(T3&D3)、第四开关(T4&D4)串联构成第一换流桥臂，第一开关的第一端连接在直流母线正极P端上，另一端跟第二开关相连，连接点为SP，第二开关和第三开关连接点为构成所述第一开关单元的输出端，第三开关的另一端和第四开关相连，连接点为SN，第四开关的另一端跟直流母线负极N端相连，飞跨箝位电容的第一端连接在SP处，另一端连接在SN处。在第二开关单元中，第五开关和第六开关串联构成第二换流桥臂，其中第五开关的第一端连接在直流母线的正极P端，另一端跟第六开关相连，连接点为第二开关单元的输出端，第六开关的另一端连接在直流母线负极N端上。所述滤波模块包括电感，位于所述第一开关单元和第二开关单元的的输出端OUT和交流电压Vac之间。
所述控制模块与所述第一开关单元和第二开关单元相连接，用于控制控制所述第一开关单元进行脉宽调制使得所述开关网络的输出端输出所需要的交流电压。进一步地，控制过程包括：在第一开关和第二开关同时导通的时间内，即开关网络输出端连接到直流母线正极端时，控制模块控制第五开关至少导通一段时间。在第三开关和第四开关同时导通的时间内，即开关网络输出端连接到直流母线负极端时，控制模块控制第六开关至少导通一段时间。具体地，控制模块控制第二开关单元配合第一开关单元中各个开关的开通或断开的过程与前述具体的实施例的方法相同，本实施例对此不再赘述。
相比实施例一中的电路结构，本实施例第二开关单元中的开关管无反并联的二极管，仅利用第一开关单元中的二极管进行续流，使得换流回路结构更简单，有利于模块布局和电路控制。
实施例三
如图11所示，为基于实施例一所提供的电路拓扑的三相逆变电路的一种形式，该电路包括直流源、交流源、逆变电路、滤波模块及控制模块。
为了实现直流源和交流源间的电能变换，每相电路由实施例一所提供电路构成，通过控制模块可实现三相交流和直流间的能量变换。
具体地所述每相电路的组成结构和控制模块的方法与前述实施例一相同，本实施例对此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例一和实施例二中所提供的变换电路为单相电路，或者为单相电路的一部分，实施例三中所述的电路为三相电路或三相电路的一部分，另外还可以是多相电路或多相电路的组成部分，本申请对此不予限制。
另外，上述各个实施例所述的变换电路可以是整流电路，或者还可以是逆变电路，或者是其中的一个组成部分。
在实际硬件实现中，本申请还提供了一种设备，该设备包括前述各个实施例中所述的变换电路，以及对所述电路的控制方法，用于实现直流电压和交流电压间的功率转换。
进一步地，所述设备可以是变流器，或者附图3或图4中的AC/DC变流器或者DC/AC变流器。另外，所述变换电路还可以应用于其它设备或者装置中，并具有实现直流电压和交流电压间功率转换的功能。
在上述各个实施例中，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关为IGBT、MOSFET等半导体开关器件，所述IGBT包含反并联的二极管。所述第五开关、第六开关为IGBT、MOSFET等半导体开关器件，所述IGBT可包含反并联的二极管，亦可不包含反并二极管。
并且，所述开关网络中的半导体开关器件可以为分离单管器件或由开关器件晶元封装成的功率模块，控制逻辑通过数字信号处理器、复杂可编程逻辑器件或者数字/模拟分立集成电路等控制芯片实现。
所述控制模块中包括处理器，具体地，所述处理器可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，数字处理器(英文：Digital Signal Processor，缩写：DSP)等信号处理单元。所述处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：genericarray logic,缩写：GAL)或其任意组合。
其中，在实际变流器应用的控制过程中，控制模块可提前至少一个开关周期计算出第一开关单元中各个开关器件的关断时刻，从而可根据所计算的关断时刻和提前关断时间间隔提前关断对应开关器件。
所述控制模块中还可以包括存储器，用于存储所述变换电路的控制方法和策略，进一步地，所述的存储器可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，缩写：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，缩写：RAM)等。
在具体的应用技术场景中，本申请上述实施例所提供的变换电路以及控制方法可应用于光伏发电系统中，具体地，参见图4，所述光伏发电系统包括光伏电池、光伏逆变器和交流电网，其中，所述光伏逆变器包括输入端、输出端和前述任一实施例所提供的变换电路，具体地，所述变换电路的结构和功能参见上述各个实施例，不再详细赘述。所述光伏逆变器的输入端与所述光伏电池与相连接，所述光伏逆变器的输出端与所述交流电网相连接，所述变换电路用于对所述光伏逆变器的输入端和输出端的电压进行转换。
可选的，所述光伏电池包括光伏板，所述光伏逆变器可以是DC/AC整流器等。
可选的，所述光伏逆变器中还可以包括其他辅助功能模块，例如监控模块、最大功率跟踪模块、通信模块、防雷模块、并网模块等。
可选的，所述光伏发电系统中还可以包括集中通信单元、集中控制单元，或者交流配电设备和隔离变压器设备等其他设备，本申请对此不予限制。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于上述实施例二和实施例三而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (15)

1.一种变换电路，其特征在于，所述电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元；
所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；
所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，其中，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述飞跨箝位电容的第一端连接在第一开关和第二开关的串联公共端，所述飞跨箝位电容的第二端连接在第三开关和第四开关的串联公共端，第二开关和第三开关的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端；
所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述第五开关和第六开关的串联公共端连接在所述第二开关单元的输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元的输出端连接在所述交流输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元，与所述控制模块相连接，在所述控制模块的控制下进行切换从而使所述变换电路在直流电压和交流电压间进行转换；其中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间；在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间；
其中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间，包括：
在所述第一开关关断、所述第二开关导通的情况下，当所述第一开关开通时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的开通时刻滞后时间间隔Td1开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第二开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第二开关的关断时刻提前时间间隔Td2关断；
在所述第一开关导通、所述第二开关关断的情况下，当所述第二开关开通时，所述控制模块控制第五开关相对所述第二开关的开通时刻滞后时间间隔Td3开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第一开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的关断时刻提前时间间隔Td4关断。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括滤波模块，
所述滤波模块的一端与所述第一开关单元和第二开关单元的输出端相连接，另一端与所述交流输出端相连接。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关均包括IGBT或MOSFET器件，所述IGBT包括反并联的二极管。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关均包括IGBT和反并联的二极管，所述第五开关和第六开关包括IGBT。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电路为单相电路、三相电路或多相电路中的一部分。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述电路为整流电路或逆变电路中的一部分。
7.一种控制方法，用于控制变换电路，其特征在于，
所述变换电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元，
所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；
所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，其中，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述飞跨箝位电容的第一端连接在第一开关和第二开关的串联公共端，所述飞跨箝位电容的第二端连接在第三开关和第四开关的串联公共端，第二开关和第三开关的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端；
所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述第五开关和第六开关的串联公共端连接在所述第二开关的输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元的输出端连接在所述交流输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元，与所述控制模块相连接，在所述控制模块的控制下进行切换从而使所述变换电路在直流电压和交流电压间的进行转换；
所述电路控制方法包括：
在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间；
在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间；
其中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间，包括：
在所述第一开关关断、所述第二开关导通的情况下，当所述第一开关开通时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的开通时刻滞后时间间隔Td1开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第二开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第二开关的关断时刻提前时间间隔Td2关断；
在所述第一开关导通、所述第二开关关断的情况下，当所述第二开关开通时，所述控制模块控制第五开关相对所述第二开关的开通时刻滞后时间间隔Td3开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第一开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的关断时刻提前时间间隔Td4关断。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关单元中四个开关的开关频率均为高频，并且所述第一开关和所述第四开关为互补开关，所述第二开关和所述第三开关为互补开关。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关单元中的第一开关和第二开关错相180°开通和关断，第三开关和第四开关错相180°开通和关断。
10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间，包括：
在所述第三开关导通、所述第四开关关断的情况下，当所述第四开关开通时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第四开关的开通时刻滞后时间间隔Td5开通；
在所述第三开关和第四开关同时导通的情况下，当所述第三开关关断时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第三开关的关断时刻提前时间间隔Td6关断；
在所述第三开关关断、所述第四开关导通的情况下，当所述第三开关开通时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第三开关的开通时刻滞后时间间隔Td7开通；
在所述第三开关和第四开关同时导通的情况下，当所述第四开关关断时，所述控制模块控制所述第六开关相对所述第四开关的关断时刻提前时间间隔Td8关断。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块根据所述第一开关单元和第二开关单元中的各个开关器件的开关特性确定所述各个时间间隔，其中，所述时间间隔介于0ns和10us之间。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块单独设定所述各个时间间隔。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电路还包括滤波模块，所述滤波模块的一端与所述第一开关单元和第二开关单元的输出端相连接，另一端与所述交流输出端相连接；
所述滤波模块用于滤去所述开关网络输出端的电压中的纹波。
14.一种供电设备，其特征在于，所述供电设备包括如权利要求1-6任一项所述的变换电路，用于实现直流电压和交流电压间的功率转换。
15.一种光伏发电系统，其特征在于，所述系统包括光伏电池、光伏逆变器和交流电网；
所述光伏逆变器包括输入端、输出端和变换电路；
所述光伏逆变器的输入端与所述光伏电池与相连接，所述光伏逆变器的输出端与所述交流电网相连接；
所述变换电路用于对所述光伏逆变器的输入端和输出端的电压进行转换；
其中，所述变换电路包括：输入端子、输出端子和控制模块、以及由半导体开关器件构成的第一开关单元和第二开关单元；
所述输入端子包括直流母线正极端、直流母线负极端，所述输出端子包括交流输出端；
所述第一开关单元包括由第一开关、第二开关、第三开关、第四开关串联组成的第一换流桥臂和飞跨箝位电容，其中，所述第一换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述飞跨箝位电容的第一端连接在第一开关和第二开关的串联公共端，所述飞跨箝位电容的第二端连接在第三开关和第四开关的串联公共端，第二开关和第三开关的串联公共端构成所述第一开关单元的输出端；
所述第二开关单元包括由第五开关和第六开关组成的第二换流桥臂，所述第二换流桥臂的两端分别连接在所述直流母线的正极端和负极端，所述第五开关和第六开关的串联公共端连接在所述第二开关单元的输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元的输出端连接在所述交流输出端；
所述第一开关单元和第二开关单元，与所述控制模块相连接，在所述控制模块的控制下进行切换从而使所述变换电路在直流电压和交流电压间进行转换；
其中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间；在所述第三开关和第四开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第六开关至少导通一段时间；
其中，在所述第一开关和第二开关同时导通的时间内，所述控制模块控制所述第五开关至少导通一段时间，包括：
在所述第一开关关断、所述第二开关导通的情况下，当所述第一开关开通时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的开通时刻滞后时间间隔Td1开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第二开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第二开关的关断时刻提前时间间隔Td2关断；
在所述第一开关导通、所述第二开关关断的情况下，当所述第二开关开通时，所述控制模块控制第五开关相对所述第二开关的开通时刻滞后时间间隔Td3开通；
在所述第一开关和第二开关同时导通的情况下，当所述第一开关关断时，所述控制模块控制所述第五开关相对所述第一开关的关断时刻提前时间间隔Td4关断。
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