CN116647112B - 一种基于有源直流缓冲链的变换器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于有源直流缓冲链的变换器及其控制方法，基于有源直流缓冲链的变换器包括:整流模块，其与输入端与射频电源连接；有源直流缓冲链，其包括第一电容与有源直流缓冲模块，第一电容的第一端与整流模块的输出端连接，第一电容的第二端与有源直流缓冲模块的第一端连接，有源直流缓冲模块的第二端接地；降压模块，其输入端与有源直流缓冲链连接。有源直流缓冲模块体积小，效率高，有源直流缓冲链抑制纹波能力强。

Description

一种基于有源直流缓冲链的变换器及其控制方法

技术领域

本发明属于变换器技术领域，具体涉及一种基于有源直流缓冲链的变换器及其控制方法。

背景技术

在射频电源产生器中，需要整流器将输入的交流电转化为直流电（AC-DC），同时根据不同模块的需求进行降压输出(DC-DC)。但是，连接整流器与逆变器之间通常需要一个能量缓冲器来补偿一个周期内的能量差，这样直流电源就可以从交流电源脉动中解耦。

常用的解决方案是无源直流缓冲链，其中最广泛使用的解决方案是直流母线电容器组。但由于对电压纹波的严格限制，电容要由足够大的容值来提供所需的缓冲能力。而大电容通常是电解电容器，其存在高功率损耗、低可靠性和有限的控制电流纹波能力的缺点。

发明内容

本发明针对采用直流母线电容器组中，通过大容值电容提供缓冲能力导致的高功率损耗、抑制纹波能力差的问题，提供一种基于有源直流缓冲链的变换器及其控制方法。

第一方面，提供一种基于有源直流缓冲链的变换器，包括:

整流模块，其输入端与射频电源连接；

有源直流缓冲链，其包括第一电容与有源直流缓冲模块，第一电容的第一端与整流模块的输出端连接，第一电容的第二端与有源直流缓冲模块的第一端连接，有源直流缓冲模块的第二端接地；

降压模块，其输入端与有源直流缓冲链连接。

可选的，所述有源直流缓冲模块包括第二电容、第三电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第二电感；

第一开关管的第一端与第三开关管的第一端、第三电容的第一端连接，第一开关管的第二端与第二开关管的第一端、第二电感的第二端连接，第三开关管的第二端与第二电容的第一端、第四开关管的第一端连接，第四开关管的第二端与第二开关管的第二端、第三电容的第二端连接，第二电容的第二端与第二电感的第一端连接；

所述第二电容的第一端为有源直流缓冲模块的第二端，第二电容的第二端为有源直流缓冲模块的第一端。

可选的，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为可控开关管。

可选的，所述整流模块包括变压器与整流桥；

所述变压器的输入端与射频电源连接，变压器的输出端与整流桥连接，整流桥的输出端与第一电容的第一端连接。

可选的，所述整流桥包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阳极连接，第一二极管的阳极与第三二极管的阳极连接，第三二极管的阴极与第四二极管的阳极连接，第四二极管的阴极与第二二极管的阴极连接；第三二极管的阳极接地；

所述变压器包括初级绕组与次级绕组，所述初级绕组的第一端与射频电源的第一端连接，初级绕组的第二端与射频电源的第二端连接；所述次级绕组的第一端与第一二极管的阴极连接，次级绕组的第二端与第三二极管的阴极连接，第一二极管的阳极接地。

可选的，所述降压模块包括第五开关管、第一电感、第四电容和第五二极管；

所述第五开关管的第一端为降压模块的输入端，第五开关管的第二端与第五二极管的阴极、第一电感的第一端连接，第一电感的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与第五二极管的阳极接地。

可选的，所述第五开关管为场效应管，第五开关管的第一端为场效应管的漏极，第五开关管的第二端为场效应管的源极，第五开关管的第三端为场效应管的栅极。

可选的，还包括第一控制模块，第一控制模块用于根据第三电容的电压、第二电容的电压和降压模块的输入电流的交流分量，分别生成第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管的控制信号。

可选的，还包括第二控制模块，所述第二控制模块包括第一误差比较器、第二误差比较器、第三误差比较器、第四误差比较器、第一补偿电路、第二补偿电路、PWM发生器和载波发生器；

第一误差比较器的第一输入端接收第三电容的参考电压，第一误差比较器的第二输入端接收第三电容的电压，第一误差比较器的输出端与第一补偿电路的输入端连接；

第二误差比较器的第一输入端接收零电压信号，第二误差比较器的第二输入端接收第二电容的电压，第二误差比较器的输出端与第二补偿电路的输入端连接；

第三误差比较器的第一输入端与第一补偿电路的输出端连接，第三误差比较器的第二输入端与第二补偿电路的输出端连接，第三误差比较器的输出端与第四误差比较器的第一输入端连接；

第四误差比较器的第二输入端接收所述降压模块的输入电流的交流分量，第四误差比较器的输出端与PWM发生器的第一输入端连接；

载波发生器的输入端接收第三电容的电压，载波发生器的输出端与PWM发生器的第二输入端连接；

PWM发生器用于输出PWM控制信号，并控制第五开关管。

可选的，将带通滤波器设置于降压模块的输入端，带通滤波器用于获取所述降压模块的输入电流的交流分量。

可选的，所述第一补偿电路为第一PI调节电路，所述第二补偿电路为第二PI调节电路。

第二方面，提供一种根据第一方面所述的基于有源直流缓冲链的变换器的控制方法，包括控制有源直流缓冲模块，控制有源直流缓冲模块包括以下步骤：

将第二电容的电压与零电压进行比较，得到第一比较信号；根据第一比较信号对第二电容进行电压补偿，使第二电容的电压平均值为0；

将第二电感的电流与降压模块的输入电流的交流分量进行比较，得到第二比较信号，根据第二比较信号使第二电感的电流与降压模块的输入电流的交流分量相等；

将第三电容的电压与第三电容的参考电压进行比较，得到第三比较信号，根据第三比较信号对第三电容进行电压补偿，使得第三电容的电压平均值等于所述第三电容的参考电压。

第三方面，提供一种根据第一方面所述的基于有源直流缓冲链的变换器的控制方法，包括控制第五开关管，控制第五开关管包括以下步骤：

根据第三电容的电压与第三电容的参考电压得到第一误差信号；

根据第二电容的电压与零电压得到第二误差信号；

将第一误差信号、第二误差信号分别进行信号补偿，并根据补偿后的第一误差信号与补偿后的第二误差信号得到第三误差信号；

根据第三误差信号与降压模块的输入电流的交流分量得到第四误差信号；

根据第三电容的电压幅值控制载波的幅值；

根据所述载波的幅值及第三误差信号输出PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制第五开关管。

有益效果：本实施例提供的一种基于有源直流缓冲链的变换器，有源直流缓冲链设置了第一电容与直流缓冲模块，所述第一电容隔离了大部分的直流母线电压，从而可有效交底有源直流缓冲模块的电压应力，也即第一电容通过宽电压摆动提供了大部分功率脉动解耦，有源直流缓冲模块只需要处理总功率中的一小部分，从而有源直流缓冲模块体积小，效率高，有源直流缓冲链抑制纹波能力强。在有源直流缓冲链中，第一电容、第二电容和第三电容均允许有非常大的电压纹波，无需足够大的容值来提供所需的缓冲能力，因此可避免大电容带来的高功率损耗、低可靠性等问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作出进一步详细说明。

图1为根据本申请一示例性实施例提供的基于有源直流缓冲链的变换器的拓扑结构示意图。

图2为根据本申请一示例性实施例提供第二控制模块的结构示意图。

图3为根据本申请一示例性实施例提供的有源直流缓冲模块的控制流程图。

图4为根据本申请一示例性实施例提供的第五开关管的控制流程图。

附图标记：

T、变压器；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；D5、第五二极管；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；L1、第一电感；L2、第二电感； S1、第一开关管；S2、第二开关管；S3、第三开关管；S4、第四开关管；S5、第五开关管；A1、第一误差比较器；A2、第二误差比较器；A3、第三误差比较器；A4、第四误差比较器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

本实施例提供一种基于有源直流缓冲链的变换器，如图1所示，包括整流模块、有源直流缓冲链和降压模块。

所述整流模块的输入端与电源连接，整流模块的输出端与有源直流缓冲链连接。具体来说，所述整流模块包括变压器T与整流桥，所述变压器T包括初级绕组与次级绕组，初级绕组的两端为变压器T的输入端，也是整流模块的输入端，初级绕组的两端与射频电源的两端连接，次级绕组的两端为变压器T的输出端，变压器T的输出端与整流模块连接。所述整流桥包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，所述第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阳极连接，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阳极连接，第三二极管D3的阴极与第四二极管D4的阳极连接，第四二极管D4的阴极与第二二极管D2的阴极连接；第三二极管D3的阳极接地；第一二极管D1的阴极与次级绕组的第一端连接，第三二极管D3的阴极与次级绕组的第二端连接。第二二极管D2的阴极为整流桥的输出端，也是整流模块的输出端。

所述有源直流缓冲链包括第一电容C1与有源直流缓冲模块，第一电容C1的第一端与整流模块的输出端连接，第一电容C1的第二端与有源直流缓冲模块的第一端连接，有源直流缓冲模块的第二端接地。第一电容C1为主要储能电容器，其与有源直流缓冲模块串联充放电以缓冲能量。

所述有源直流缓冲模块包括第二电容C2、第三电容C3、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4和第二电感L2；所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4优选为可控开关管，如场效应管、三极管。具体来说，第一开关管S1的第一端与第三开关管S3的第一端、第三电容C3的第一端连接，第一开关管S1的第二端与第二开关管S2的第一端、第二电感L2的第二端连接，第三开关管S3的第二端与第二电容C2的第一端、第四开关管S4的第一端连接，第四开关管S4的第二端与第二开关管S2的第二端、第三电容C3的第二端连接，第二电容C2的第二端与第二电感L2的第一端连接；所述第二电容C2的第一端为有源直流缓冲模块的第二端，第二电容C2的第二端为有源直流缓冲模块的第一端。

此实施例中，本领域技术人员可根据有源直流缓冲模块的具体结构对第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的类型进行选择，根据开关管的类型、有源直流缓冲模块的结构对第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的端口进行配置。

所述降压模块包括第五开关管S5、第一电感L1、第四电容和第五二极管D5；所述第五开关管S5的第一端为降压模块的输入端，第五开关管S5的第二端与第五二极管D5的阴极、第一电感L1的第一端连接，第一电感L1的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与第五二极管D5的阳极接地。此实施例中，第五开关管S5为场效应管，第五开关管S5的第一端为场效应管的漏极，第五开关管S5的第二端为场效应管的源极，第五开关管S5的第三端为场效应管的栅极。

作为本实施例的进一步改进方案，所述基于有源直流缓冲链的变换器还包括第一控制模块与第二控制模块，所述第一控制模块用于控制有源直流缓冲模块，所述第二控制模块用于控制第五开关管S5。

具体来说，第一控制模块用于根据第三电容C3的电压、第二电容C2的电压和降压模块的输入电流的交流分量，分别生成第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的控制信号。第一控制模块包括第二电容C2电压控制单元，第三电容C3电容控制单元和第二电感L2电流控制单元和驱动芯片。

第二电容C2电压控制单元用于将第二电容C2的电压与零电压进行比较，得到第一比较信号，并根据第一比较信号输出第一补偿调制信号；将第二电感L2的电流与降压模块的输入电流的交流分量进行比较，得到第二比较信号，并根据第二比较信号输出第二补偿调制信号；第三电容C3电容控制单元用于将第三电容C3的电压与第三电容C3的参考电压进行比较得到第三比较信号，并根据第三比较信号输出第三补偿调制信号；所述驱动芯片根据第一补偿调制信号、第二补偿调制信号、第三补偿调制信号分别输出第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4的控制信号，使得第二电容C2的电压平均值为0、第二电感L2的电流与降压模块的输入电流的交流分量相等、第三电容C3的电压平均值等于所述第三电容C3的参考电压。

此实施例中，通过在第二电容C2两端设置电压传感器获取第二电容C2的电压，通过在第三电容C3两端设置电压传感器获取得到第三电容C3的电压，第二电容C2的电压、第三电容C3的电压由于通过电压传感器获取，存在电压延迟。

根据第一比较信号对第二电容C2进行电压补偿，可使第二电容C2的电压平均值为0，以确保缓冲电流为纯交流。第一电容C1为主要储能电容器，其与有源直流缓冲模块串联充放电以缓冲能量，理想情况下有源直流缓冲模块的输入电流，即第二电感L2的电流应为交流波形，这样第一电容C1的电压在每个周期都是平衡的，输出的电压小且稳定。因此，在稳态工作时，第一电容C1的电压平均值应等于母线电压，因此，需控制第二电容C2的电压平均值为0，因此将第二电容C2的电压与零电压之间的误差通过电压补偿以纠正直流偏移，使有源直流缓冲模块的输入电流为纯交流。

所述降压模块的输入电流的交流分量为整流模块的输出电流与降压模块的输入电流的差值，降压模块的输入电流的交流分量即图1中的,其通过带通滤波器获取，所述带通滤波器设置于降压模块的输入端。

根据第三比较信号对第三电容C3进行电压补偿，可使得第三电容C3的电压平均值等于所述第三电容C3的参考电压；第三电容C3的电压应在每周期保持平衡，因此，需控制第三电容C3的电压的平均值不变，然而实际应用中，有源直流缓冲链在一个循环中充放电会使第三电容C3存在一定的功率损耗，若不对第三电容C3进行电压补偿，第三电容C3的电压会逐渐减低，直至第三电容C3的电压低于第二电容C2的电压，会影响有源直流缓冲模块的正常工作。

如图2所示，所述第二控制模块包括第一误差比较器A1、第二误差比较器A2、第三误差比较器A3、第四误差比较器A4、第一补偿电路、第二补偿电路、PWM发生器和载波发生器。第一误差比较器A1的第一输入端接收第三电容C3的参考电压（图2中的），第一误差比较器A1的第二输入端接收第三电容C3的电压（图2中的/>），第一误差比较器A1的输出端与第一补偿电路的输入端连接；所述第一补偿电路为第一PI调节电路。第二误差比较器A2的第一输入端接收零电压信号，第二误差比较器A2的第二输入端接收第二电容C2的电压（图2中的/>），第二误差比较器A2的输出端与第二补偿电路的输入端连接；所述第二补偿电路为第二PI调节电路。第三误差比较器A3的第一输入端与第一补偿电路的输出端连接，第三误差比较器A3的第二输入端与第二补偿电路的输出端连接，第三误差比较器A3的输出端与第四误差比较器A4的第一输入端连接。第四误差比较器A4的第二输入端接收所述降压模块的输入电流的交流分量（图2中的/>），第四误差比较器A4的输出端与PWM发生器的第一输入端连接；载波发生器的输入端接收第三电容C3的电压，载波发生器的输出端与PWM发生器的第二输入端连接；PWM发生器用于输出PWM控制信号，并控制第五开关管S5。

本实施例提供的一种基于有源直流缓冲链的变换器，有源直流缓冲链设置了第一电容C1与直流缓冲模块，所述第一电容C1隔离了大部分的直流母线电压，从而可有效交底有源直流缓冲模块的电压应力，也即第一电容C1通过宽电压摆动提供了大部分功率脉动解耦，有源直流缓冲模块只需要处理总功率中的一小部分，从而有源直流缓冲模块体积小，效率高，有源直流缓冲链抑制纹波能力强。在有源直流缓冲链中，第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3均允许有非常大的电压纹波，无需足够大的容值来提供所需的缓冲能力，因此可避免大电容带来的高功率损耗、低可靠性等问题。

实施例2

本实施例提供一种基于有源直流缓冲链的变换器的控制方法，包括控制有源直流缓冲模块和控制第五开关管S5。

如图3所示，控制有源直流缓冲模块包括以下步骤：

S11、将第二电容C2的电压与零电压进行比较，得到第一比较信号；根据第一比较信号对第二电容C2进行电压补偿，使第二电容C2的电压平均值为0；

S12、将第三电容C3的电压与第三电容C3的参考电压进行比较，得到第三比较信号，根据第三比较信号对第三电容C3进行电压补偿，使得第三电容C3的电压平均值等于所述第三电容C3的参考电压；

S13、控制第二电感L2的电流，使第二电感L2的电流与降压模块的输入电流的交流分量相等。

如图4所示，控制第五开关管S5包括以下步骤：

S21、根据第三电容C3的电压与第三电容C3的参考电压得到第一误差信号；

S22、根据第二电容C2的电压与零电压得到第二误差信号；

S23、将第一误差信号、第二误差信号分别进行信号补偿，并根据补偿后的第一误差信号与补偿后的第二误差信号得到第三误差信号；

S24、根据第三误差信号与降压模块的输入电流的交流分量得到第四误差信号；

S25、根据第三电容C3的电压幅值控制载波的幅值；

S26、根据所述载波的幅值及第三误差信号输出PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制第五开关管S5的导通或关断。

需要说明的是，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (12)

1.一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，包括:

整流模块，其输入端与射频电源连接；

有源直流缓冲链，其包括第一电容（C1）与有源直流缓冲模块，第一电容（C1）的第一端与整流模块的输出端连接，第一电容（C1）的第二端与有源直流缓冲模块的第一端连接，有源直流缓冲模块的第二端接地；

降压模块，其输入端与有源直流缓冲链连接；

所述有源直流缓冲模块包括第二电容（C2）、第三电容（C3）、第一开关管（S1）、第二开关管（S2）、第三开关管（S3）、第四开关管（S4）和第二电感（L2）；

第一开关管（S1）的第一端与第三开关管（S3）的第一端、第三电容（C3）的第一端连接，第一开关管（S1）的第二端与第二开关管（S2）的第一端、第二电感（L2）的第二端连接，第三开关管（S3）的第二端与第二电容（C2）的第一端、第四开关管（S4）的第一端连接，第四开关管（S4）的第二端与第二开关管（S2）的第二端、第三电容（C3）的第二端连接，第二电容（C2）的第二端与第二电感（L2）的第一端连接；

所述第二电容（C2）的第一端为有源直流缓冲模块的第二端，第二电容（C2）的第二端为有源直流缓冲模块的第一端。

2.根据权利要求1所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，所述第一开关管（S1）、第二开关管（S2）、第三开关管（S3）和第四开关管（S4）为可控开关管。

3.根据权利要求1所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，所述整流模块包括变压器（T）与整流桥；

所述变压器（T）的输入端与射频电源连接，变压器（T）的输出端与整流桥的输入端连接，整流桥的输出端与第一电容（C1）的第一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，

所述整流桥包括第一二极管（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）和第四二极管（D4），所述第一二极管（D1）的阴极与第二二极管（D2）的阳极连接，第一二极管（D1）的阳极与第三二极管（D3）的阳极连接，第三二极管（D3）的阴极与第四二极管（D4）的阳极连接，第四二极管（D4）的阴极与第二二极管（D2）的阴极连接；第三二极管（D3）的阳极接地；

所述变压器（T）包括初级绕组与次级绕组，所述初级绕组的第一端与射频电源的第一端连接，初级绕组的第二端与射频电源的第二端连接；所述次级绕组的第一端与第一二极管（D1）的阴极连接，次级绕组的第二端与第三二极管（D3）的阴极连接，第一二极管（D1）的阳极接地。

5.根据权利要求1所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，所述降压模块包括第五开关管（S5）、第一电感（L1）、第四电容和第五二极管（D5）；

所述第五开关管（S5）的第一端为降压模块的输入端，第五开关管（S5）的第二端与第五二极管（D5）的阴极、第一电感（L1）的第一端连接，第一电感（L1）的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与第五二极管（D5）的阳极接地。

6.根据权利要求5所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，所述第五开关管（S5）为场效应管，第五开关管（S5）的第一端为场效应管的漏极，第五开关管（S5）的第二端为场效应管的源极，第五开关管（S5）的第三端为场效应管的栅极。

7.根据权利要求5所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，还包括第一控制模块，第一控制模块用于根据第三电容（C3）的电压、第二电容（C2）的电压和降压模块的输入电流的交流分量，分别生成第一开关管（S1）、第二开关管（S2）、第三开关管（S3）和第四开关管（S4）的控制信号。

8.根据权利要求5所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，还包括第二控制模块，所述第二控制模块包括第一误差比较器（A1）、第二误差比较器（A2）、第三误差比较器（A3）、第四误差比较器（A4）、第一补偿电路、第二补偿电路、PWM发生器和载波发生器；

第一误差比较器（A1）的第一输入端接收第三电容（C3）的参考电压，第一误差比较器（A1）的第二输入端接收第三电容（C3）的电压，第一误差比较器（A1）的输出端与第一补偿电路的输入端连接；

第二误差比较器（A2）的第一输入端接收零电压信号，第二误差比较器（A2）的第二输入端接收第二电容（C2）的电压，第二误差比较器（A2）的输出端与第二补偿电路的输入端连接；

第三误差比较器（A3）的第一输入端与第一补偿电路的输出端连接，第三误差比较器（A3）的第二输入端与第二补偿电路的输出端连接，第三误差比较器（A3）的输出端与第四误差比较器（A4）的第一输入端连接；

第四误差比较器（A4）的第二输入端接收所述降压模块的输入电流的交流分量，第四误差比较器（A4）的输出端与PWM发生器的第一输入端连接；

载波发生器的输入端接收第三电容（C3）的电压，载波发生器的输出端与PWM发生器的第二输入端连接；

PWM发生器用于输出PWM控制信号，并控制第五开关管（S5）。

9.根据权利要求8所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，将带通滤波器设置于降压模块的输入端，带通滤波器用于获取所述降压模块的输入电流的交流分量。

10.根据权利要求8所述的一种基于有源直流缓冲链的变换器，其特征在于，所述第一补偿电路为第一PI调节电路，所述第二补偿电路为第二PI调节电路。

11.一种根据权利要求1-10任一项所述的基于有源直流缓冲链的变换器的控制方法，其特征在于，包括控制有源直流缓冲模块，控制有源直流缓冲模块包括以下步骤：

将第二电容（C2）的电压与零电压进行比较，得到第一比较信号；根据第一比较信号对第二电容（C2）进行电压补偿，使第二电容（C2）的电压平均值为0；

将第二电感（L2）的电流与降压模块的输入电流的交流分量进行比较，得到第二比较信号，根据第二比较信号使第二电感（L2）的电流与降压模块的输入电流的交流分量相等；

将第三电容（C3）的电压与第三电容（C3）的参考电压进行比较，得到第三比较信号，根据第三比较信号对第三电容（C3）进行电压补偿，使得第三电容（C3）的电压平均值等于所述第三电容（C3）的参考电压。

12.一种根据权利要求5-10任一项所述的基于有源直流缓冲链的变换器的控制方法，其特征在于，包括控制第五开关管（S5），控制第五开关管（S5）包括以下步骤：

根据第三电容（C3）的电压与第三电容（C3）的参考电压得到第一误差信号；

根据第二电容（C2）的电压与零电压得到第二误差信号；

将第一误差信号、第二误差信号分别进行信号补偿，并根据补偿后的第一误差信号与补偿后的第二误差信号得到第三误差信号；

根据第三误差信号与降压模块的输入电流的交流分量得到第四误差信号；

根据第三电容（C3）的电压幅值控制载波的幅值；

根据所述载波的幅值及第三误差信号输出PWM控制信号，并通过PWM控制信号控制第五开关管（S5）。