TWI699955B

TWI699955B - 一種電源轉換系統及控制方法

Info

Publication number: TWI699955B
Application number: TW108129729A
Authority: TW
Inventors: 陳銘學
Original assignee: 開曼群島商萬國半導體（開曼）股份有限公司
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2020-07-21
Also published as: TW202110066A

Abstract

本發明公開了一種電源轉換系統及控制方法，屬於電路轉換技術領域。系統包括一橋式開關電路，橋式開關電路包括多個開關子電路，每個開關子電路包括：轉換開關，用於控制開關子電路的通斷；控制單元，被配置成執行下述控制循環：當轉換開關與陰極之間的電壓小於第一電壓閥值且開關子電路未充電時，控制單元控制轉換開關接通，並進入允許充電模式，之後開始對開關子電路充電；當轉換開關與陰極之間的電壓大於第二電壓閥值時，控制單元控制轉換開關關閉；當控制單元的充電電壓大於第三電壓閥值時，控制單元停止對開關子電路充電。上述技術方案的有益效果是：電路結構簡單，能夠減少橋式整流器的電路能量損耗。

Description

一種電源轉換系統及控制方法

本發明涉及電路轉換技術領域，尤其涉及一種電源轉換系統及控制方法。

AC/DC電源轉換器是將交流電(Alternating Current，AC)轉換成直流電(Direct Current，DC)的電源轉換裝置。在AC/DC電源轉換器中多採用橋式整流電路作為AC/DC電源轉換系統。

然而現有的橋式整流電路的構造比較複雜，並且電路轉換能量的損耗較大。例如美國已公開專利文獻US9843251公開的一種橋式整流器，其需要採用橋式電路外部的信號來對橋式開關的閘極進行驅動，電路結構比較複雜，並且構建成本較高。又例如美國已公開專利文獻US8804389公開的一種橋式整流器，其中的橋式整流電路需要在超高壓環境中進行充電，並且在高壓環境中多次切換開關，從而造成大量無用的電路能量損耗。換言之，現有的技術方案中，在交流電周期內，橋式整流電路通常會進行一些無用的開關切換，並且充電過程通常會在高壓周期內進行，從而導致電路能量損耗加大，增加電路的運行成本。

根據現有技術中存在的上述問題，現提供一種電源轉換系統及控制方法的技術方案，旨在降低電源轉換系統的電路能量損耗，並且簡化電路結構。上述技術方案具體包括：一種電源轉換系統，其中，包括一橋式開關電路，該橋式開關電路的輸入端接入該電源轉換系統的交流電輸入端，該橋式開關電路的輸出端分別連接該電源轉換系統的直流輸出端；該橋式開關電路包括多個開關子電路，每個開關子電路的陽極分別接入該交流電輸入端和該直流輸出端中的一個，每個開關子電路的陰極分別接入該交流電輸入端和該直流輸出端中的另一個；每個開關子電路包括：轉換開關，連接在該開關子電路的陽極和陰極之間，用於控制該開關子電路的通斷；控制單元，連接該轉換開關，該控制單元被配置成執行下述控制循環：當該轉換開關與該陰極之間的電壓小於一預設的第一電壓閥值且該控制單元未對該開關子電路充電時，該控制單元控制該轉換開關接通，並在該轉換開關接通後，該控制單元進入一允許充電模式，於該允許充電模式下，該控制單元被允許對該開關子電路充電；當該轉換開關與該陰極之間的電壓大於一預設的第二電壓閥值時，該控制單元控制該轉換開關關閉；以及當該控制單元的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時，該控制單元停止對該開關子電路充電。

優選的，該電源轉換系統，其中，該轉換開關採用一第一MOS管形成，該第一MOS管的汲極連接該開關子電路的陽極，源極連接該開關子電路的陰極，閘極連接該控制單元；於該第一MOS管的源極和汲極之間還跨接一寄生二極管。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第一MOS管為NMOS管。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第一MOS管的閘極電壓被鉗制在一固定電壓值。

優選的，該電源轉換系統，其中，該控制單元包括：檢測端，接入該第一MOS管和該開關子電路的陰極之間，用於檢測得到該第一MOS管和該開關子電路的陰極之間的跨接電壓；開關控制模塊，該開關控制模塊分別連接該檢測端和該第一MOS管的控制端，用於：將該跨接電壓與該第一電壓閥值進行比較，在該跨接電壓小於該第一電壓閥值且該控制單元未對該開關子電路充電時，該開關控制模塊通過該第一MOS管的該控制端控制該第一MOS管接通；以及將該跨接電壓與該第二電壓閥值進行比較，在該跨接電壓大於該第二電壓閥值時，該開關控制模塊通過該第一MOS管的該控制端控制該第一MOS管關閉；充電控制模塊，連接該開關控制模塊，用於在該開關控制模塊控制該第一MOS管接通後進入該允許充電模式，並在充電電壓達到該第三電壓閥值時停止充電。

優選的，該電源轉換系統，其中，該開關控制模塊採用一比較器實現；該比較器的正相輸入端連接一預設有該第一電壓閥值和該第二電壓閥值的參考電壓模塊；該比較器的反相輸入端連接該檢測端；該比較器的輸出端連接該轉換開關的控制端。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第一電壓閥值的取值範圍為-450mV~-100mV。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第一電壓閥值優選為-250mV。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第二電壓閥值的取值範圍為0mV~10mV。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第二電壓閥值優選為1mV。

優選的，該電源轉換系統，其中，該檢測端採用一第二MOS管實現，該第二MOS管的汲極接入該轉換開關與該開關子電路的陰極之間，源極接入該開關控制模塊，閘極接入該充電控制模塊；該第二MOS管保持常通。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第二MOS管為PMOS管。

優選的，該電源轉換系統，其中，該充電控制模塊包括：充電控制芯片，該充電控制芯片的一控制端連接該第二MOS管的閘極，該充電控制芯片的一充電端連接一充電電容，該充電電容的另一端連接在該轉換開關與該開關子電路的陽極之間，該充電控制芯片的一輸出端連接該比較器的反相輸入端；當該轉換開關接通後，該充電控制芯片通過該充電端向該充電電容充電，當該充電端的充電電壓大於該第三電壓閥值時，該充電控制芯片停止充電。

優選的，該電源轉換系統，其中，該第三電壓閥值為15.6V。

一種電源轉換系統的控制方法，其中，應用於上述的電源轉換系統，其中，針對每個開關子電路具有以下控制過程：步驟S1，採用該控制單元對該轉換開關與該陰極之間的電壓進行實時檢測；步驟S2，該控制單元將檢測到的電壓與一預設的第一電壓閥值進行比較，並在檢測到的電壓小於該第一電壓閥值時轉向步驟S3；步驟S3，該控制單元控制該轉換開關接通，該控制單元進入允許充電模式，之後開始向該開關子電路充電；步驟S4，該控制單元將檢測到的電壓與一預設的第二電壓閥值進行比較，並在檢測到的電壓大於該第二電壓閥值時轉向步驟S5；步驟S5，該控制單元控制該轉換開關斷開；步驟S6，當該控制單元輸出的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時，該控制單元停止充電，並返回該步驟S2。

上述技術方案的有益效果是：電路結構簡單，能夠減少橋式整流器的電路能量損耗。

A:橋式開關電路

A1:輸入端

A2:輸出端

A3:開關子電路

B:外部負載

C1:電解電容

Vin:交流電輸入端

Line:火線

Neurual:中性線

Anode:陽極

Cathnode:陰極

A31:轉換開關

A32:控制單元

A321:檢測端

A322:開關控制模塊

A323:充電控制模塊

Vcc Charge:充電控制芯片

C2:充電電容

Ref:參考電壓模塊

CP:比較器

M1:第一MOS管

M2:第二MOS管

Vcc:充電電壓

MUX1:第一數據選擇器

MUX2:第二數據選擇器

圖1是本發明較佳的實施例中，一種電源轉換系統的總體結構示意圖；圖2是本發明的較佳的實施例中，一種電源轉換系統的簡化電路結構示意圖；圖3是本發明的較佳的實施例中，開關子電路的模塊示意圖；圖4是本發明的較佳的實施例中，電源轉換系統的工作時序示意圖；圖5是本發明的較佳的實施例中，開關子電路的電路結構示意圖；圖6是本發明的較佳的實施例中，充電控制芯片的電路結構示意圖；圖7是本發明的較佳的實施例中，將第一MOS管和第二MOS管組合形成電路元件的結構示意圖；圖8是本發明的較佳的實施例中，一種電源轉換系統的控制方法的流程示意圖。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬本發明保護的範圍。

需要說明的是，在不衝突的情况下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。

根據現有技術中存在的上述問題，現提供一種電源轉換系統的技術方案，該電源轉換系統適用於AC/DC電源轉換器內，並具體包括一橋式開關電路，橋式開關電路的輸入端接入電源轉換系統的交流電輸入端，橋式開關電路的輸出端分別連接電源轉換系統的直流輸出端；橋式開關電路包括多個開關子電路，每個開關子電路的陽極分別接入交流電輸入端和直流輸出端中的一個，每個開關子電路的陰極分別接入交流電輸入端和直流輸出端中的另一個；每個開關子電路包括：轉換開關，連接在開關子電路的陽極和陰極之間，用於控制開關子電路的通斷；控制單元，連接轉換開關，控制單元被配置成執行下述控制循環：當轉換開關與陰極之間的電壓小於一預設的第一電壓閥值且控制單元未對開關子電路充電時，控制單元控制轉換開關接通，並在轉換開關接通後，控制單元進入一允許充電模式，該控制單元被允許向開關子電路充電；當轉換開關與陰極之間的電壓大於一預設的第二電壓閥值時，控制單元控制轉換開關關閉；以及當控制單元的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時，控制單元停止對開關子電路充電。

具體地，本實施例中，如圖1中所示，該電源轉換系統包括一橋式開關電路A。該橋式開關電路A的輸入端A1連接外部的交流電輸入端Vin。該橋式開關電路A的輸出端A2作為電源轉換系統的直流輸出端，直流輸出端A2接入一外部負載B，並用於將轉換的直流電輸出至該外部負載B。同時直流輸出端A2之間還連接一電解電容C1，該電解電容C1起到電源濾波的作用，在此不再贅述。

該橋式開關電路A中包括多個開關子電路A3，具體地在圖1中包括4個呈橋式連接的開關子電路A3，每個開關子電路A3的結構和控制邏輯均相同，並且開關子電路A3之間相互獨立，其控制邏輯不受其他開關子電路A3的影響。

上述橋式電路A同樣可以簡化為圖2中的電路結構，該電路結構中，在一個交流電周期內，每個開關子電路A3只開關一次，具體原理在下文中會詳述。

如圖3中所示，針對單個開關子電路進行描述，開關子電路A1具體包括：轉換開關A31，連接在開關子電路A3的陽極(Anode)和陰極(Cathnode)之間，用於控制開關子電路A3的通斷；控制單元A32，連接轉換開關A31，控制單元A32被配置成執行下述控制循環：當轉換開關A31與陰極之間的電壓小於一預設的第一電壓閥值且控制單元未對開關子電路充電時，控制單元A32控制轉換開關接通，並在轉換開關A31接通後，控制單元A32進入允許充電模式，並在之後開始對開關子電路A3充電；當轉換開關A31與陰極之間的電壓大於一預設的第二電壓閥值時，控制單元A32控制轉換開關關閉；以及當控制單元A32的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時，控制單元A32停止對開關子電路A3充電。

具體地，上述每個開關子電路A3內均設置一控制單元A32以及一轉換開關A31，轉換開關A31用於控制該開關子電路A3的通斷，控制單元A32用於控制轉換開關A31的通斷，從而控制整個開關子電路A3的通斷。

在一個交流電周期內，控制單元A32首先檢測轉換開關A31與陰極之間的電壓，並判斷其是否小於一預設的第一電壓閥值(該第一電壓閥值為負電壓)，當電壓小於第一電壓閥值時(此時處於交流電的負半周期內)，控制單元A32控制轉換開關A31接通，此時該開關子電路A3被接通，同時控制單元A32進入允許充電模式，並在之後向該開關子電路A3進行充電，因此該充電過程在低電壓環境下進行，能夠降低充電時的電路能量損耗。由於控制單元A32開始充電和轉換開關A31接通不一定在同時發生，通常來說當轉換開關A31接通後控制單元A32才開始向開關子電路A3充電。因此在本申請中，當轉換開關A31接通時控制單元A32進入允許充電模式，即意味著之後控制單元A32可以向開關子電路A3進行充電。

同時控制單元A32繼續檢測轉換開關A31與陰極之間的電壓，由於此時轉換開關A31已經接通，因此控制單元A32實際檢測的為開關子電路A3的陽極和陰極之間的電壓，並判斷其是否大於一預設的第二電壓閥值(該第二電壓閥值為正電壓)，當電壓大於第二電壓閥值時(此時處於交流電的正半周期內)，控制單元A32控制轉換開關A31關閉。同時，當控制單元A32對開關子電路A3的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時(該第三電壓閥值為正電壓)，控制單元A32停止對開關子電路A3充電，開關子電路A3進入放電階段。隨後控制單元A32繼續檢測轉換開關A31與陰極之間的電壓，等待其小於第一電壓閥值。

上述過程循環執行，從而使得每個開關子電路A3均形成轉換開關接通→開始充電→轉換開關斷開→停止充電→轉換開關接通的循環往復的工作流程，這樣使得開關子電路A3在運行過程中有多次狀態變化的過程(多個burst)，能夠降低電路能量損耗。

並且，上述過程中，每個開關子電路A3在一個交流電周期內只開閉一次，充電過程始終在低電壓環境下進行，同樣可以降低電路能量損耗。

上述過程同樣可以通過圖4中的時序圖看到。圖4中，曲線41用於表示單相交流電中的火線(Line)電壓變化，曲線42用於表示單相交流電中的中性綫(Neutral)電壓變化，曲線43用於表示轉換開關的通斷變化，曲線44用於表示控制單元的充電控制變化。則：在T0時刻，控制單元檢測到電壓小於預設的第一電壓閥值，此時處於交流電負半周期，轉換開關接通，控制單元進入允許充電模型，並在之後開始充電；T0-T1時刻，此時轉換開關處於接通狀態，控制單元實時檢測陽極和陰極之間的電流流向；在T1時刻，電流流向產生變化，控制單元檢測到電壓大於預設的第二電壓閥值，此時處於交流電正半周期，轉換開關關閉；T1-T2時刻，此時轉換開關處於關斷狀態，開關子電路A3中的阻塞電壓(Blocking Voltage)增加，控制單元繼續給開關子電路A3充電；在T2時刻，控制單元輸出的充電電壓Vcc大於第三電壓閥值，控制單元停止充電；T2-T0時刻，此時轉換開關處於關斷狀態，控制單元也處於停止充電的狀態，控制單元實時檢測電壓是否小於預設的第一電壓閥值，並在小於第一電壓閥值時回到T0的動作，從而實現循環執行T0-T2時刻的電路運行過程。

本發明的較佳的實施例中，如圖3和5中所示，上述轉換開關A31採用一第一MOS管M1形成，第一MOS管M1的汲極連接開關子電路的陽極，源極連接開關子電路的陰極，閘極連接控制單元A32；於第一MOS管M1的源極和汲極之間還跨接一寄生二極管D1。

則控制單元A32通過控制第一MOS管M1的閘極電壓來控制第一MOS管M1導通或關斷。

上述第一MOS管M1為NMOS管。

本發明的較佳的實施例中，上述第一MOS管的閘極電壓被鉗制在一固定電壓值。

本發明的較佳的實施例中，如圖3中所示，上述控制單元A32包括：檢測端A321，接入第一MOS管和開關子電路的陰極之間，用於檢測得到第一MOS管和開關子電路的陰極之間的跨接電壓；開關控制模塊A322，開關控制模塊A322分別連接檢測端和第一MOS管的控制端，用於：將跨接電壓與第一電壓閥值進行比較，在跨接電壓小於第一電壓閥值且控制單元未對開關子電路充電時，開關控制模塊A322通過第一MOS管的控制端控制第一MOS管接通；以及將跨接電壓與第二電壓閥值進行比較，在跨接電壓大於第二電壓閥值時，開關控制模塊A322通過第一MOS管的控制端控制第一MOS管關閉；充電控制模塊A323，連接開關控制模塊A322，用於在開關控制模塊A322控制第一MOS管接通後進入允許充電模式，之後開始充電，並在充電電壓達到第三電壓閥值時停止充電。

具體地，上述開關控制模塊A322採用一比較器CP實現；比較器CP的正相輸入端連接一預設有第一電壓閥值和第二電壓閥值的參考電壓模塊Ref；比較器CP的反相輸入端連接檢測端A321；比較器CP的輸出端連接轉換開關的控制端。

檢測端採用一第二MOS管M2實現，第二MOS管M2的汲極接入轉換開關與開關子電路的陰極之間，源極接入開關控制模塊，閘極接入充電控制模塊。第二MOS管M2保持常通，其為PMOS管。

充電控制模塊內包括：充電控制芯片Vcc Charge，充電控制芯片Vcc Charge的一控制端3連接第二MOS管M2的閘極，充電控制芯片Vcc Charge的一充電端1連接一充電電容C2，充電電容C2的另一端連接在轉換開關與開關子電路的陽極之間，充電控制芯片Vcc Charge的一輸出端2連接至比較器CP的輸出端，以在比較器CP輸出高電平時向第一MOS管M1提供一閘極電壓，該閘極電壓相當於充電控制芯片輸出的充電電壓Vcc；當轉換開關M1接通後，充電控制芯片Vcc Charge通過充電端1向充電電容C2充電，當充電端1的充電電壓大於第三電壓閥值時，充電控制芯片停止充電。

具體地，本實施例中，每個開關子電路A3的具體電路結構即如圖5中所示。其中，第一MOS管M1作為開關子電路A3的轉換開關，其源汲極分別連接至開關子電路A3的陽極和陰極，第一MOS管M1的閘極(也即轉換開關的控制端)連接至比較器CP的輸出端，同時充電控制芯片Vcc Charge的輸出端2頁連接至比較器CP的輸出端。比較器CP的正相輸入端連接一參考電壓模塊Ref，該參考電壓模塊Ref內設置有第一電壓閥值和第二電壓閥值兩個參考電壓閥值，其中第一電壓閥值為負電壓閥值，第二電壓閥值為正電壓閥值，該參考電壓模塊Ref的一反饋端也連接至比較器CP的輸出端。比較器CP的反相輸入端連接一第二MOS管M2的源極，即第二MOS管M2的源極作為比較器CP的反相輸入端的輸入電壓。

初始第一MOS管M1處於關掉狀態。當上述第二MOS管M2的源汲極電壓小於第一電壓閥值時，比較器CP輸出的為高電平，此時第一MOS管M1被導通，充電控制芯片Vcc Charge的輸出端2向第一MOS管M1提供閘極電壓供其開啟，同時充電控制芯片Vcc Charge進入允許充電模式，並在之後開始為充電電容C2充電。由於剛開始充電，此時第二MOS管M2的閘極電壓初始低於充電電壓Vcc，例如為6V。

隨著時間變化，第一MOS管M1接通時的源汲極電流開始反向，當比較器CP的反相輸入端的電壓大於第二電壓閥值時，比較器CP的輸出端輸出一低電平，第一MOS管M1被關斷。此時充電控制芯片Vcc Charge依然在充電，第二MOS管M2的閘極電壓低於第三電壓閥值，例如為12V。

直至充電控制芯片Vcc Charge持續充電直至其充電電壓高於一第三電壓閥值，充電控制芯片Vcc Charge才停止充電。控制單元A32繼續對第一MOS管M1的跨壓電壓進行檢測，當比較器CP的反相輸入端的電壓小於第一電壓閥值時，重新導通第一MOS管M1，並循環進行上述過程。

值得注意的是，上述充電過程中，充電電流從陰極Cathode通過第二MOS管M2的源汲極流入充電控制芯片Vcc Charger，從而提供給充電控制芯片Vcc Charger進行充電。

本發明的較佳的實施例中，上述第一電壓閥值的取值範圍可以被設定為-400mV~-100mV，更優選地可以設置為-250mV。

本發明的較佳的實施例中，上述第二電壓閥值的取值範圍可以被設定為0mV~10mV，更優選地可以設置為1mV。

本發明的較佳的實施例中，上述第三電壓閥值可以被設定為15.6V。

當然本申請的其他實施例中，可以根據實際的電路情况設置上述閥值的合適取值，在此不再贅述。本發明的較佳的實施例中，上述參考電壓模塊Ref通過一反饋端連接至比較器CP的輸出端，從而可以通過比較器CP的輸出端輸出的高低電平變化來決定自身輸出的參考電壓閥值。例如，當比較器CP輸出為高電平(例如Vcc)時，參考電壓模塊Ref輸出第一電壓閥值，即將第一電壓閥值與第二MOS管M2的源汲極電壓進行比較；當比較器CP輸出為低電平(例如0V)時，參考電壓模塊Ref輸出第二電壓閥值，即將第二電壓閥值與第二MOS管M2的源汲極電壓進行比較。

此外，為了應對開關電源的問題，同時針對上述過程設置一些必要的開啟關閉的條件，例如：當充電控制芯片Vcc Charge的電壓小於第四電壓閥值(例如13V)且已經觸發開關子電路的欠壓鎖定時，充電控制芯片Vcc Charge同樣開始充電。

當第一MOS管M1的跨壓電壓觸發開關子電路的欠壓鎖定時，第一MOS管M1被關斷。

圖6示出了充電控制芯片Vcc Charger的內部電路結構：在該充電控制芯片Vcc Charger內設置有兩個數據選擇器。其中第一數據選擇器MUX1的兩個輸入端分別接入第三電壓閥值(此處設定為15.6V)和第四電壓閥值(此處設定為13V)的參考電壓，輸出端連接一比較器CP2的反相輸入端。

上述第二MOS管M2的源汲極電壓接入比較器CP的反相輸入端，同時通過一二極管接入比較器CP2的正相輸入端。該充電控制芯片Vcc Charger的充電端1從比較器CP2的正相輸入端引出。

上述比較器CP2的輸出端通過一非門電路反向之後引入一或非門電路的第一輸入端，該或非門電路的第二輸入端接入第一MOS管M1的閘極(也即充電控制芯片Vcc Charger的輸出端2)，該或非門電路的輸出端同時接入上述第一數據選擇器MUX1的控制端以及一第二數據選擇器MUX2的控制端。

上述第二數據選擇器MUX2的兩個輸入端分別接入參考電壓8V和充電電壓Vcc，輸出端接入第二MOS管M2的閘極，提供其開啟所需的閘極電壓。

具體地，基於上述充電控制芯片Vcc Charger的內部電路結構，上述第一數據選擇器MUX1的工作原理依賴於該第一數據選擇器MUX1的控制端電平變化：

僅有當或非門電路的第一輸入端(即比較器CP2的輸出信號)的輸入信號為1(邏輯高電平)且或非門電路的第二輸入端(即第一MOS管M1的閘極電壓)也為1(邏輯高電平)時，或非門電路的輸出端輸出一第一選擇信號，此時第一數據選擇器MUX1根據該第一選擇信號選擇13.6V輸出。

在其他情况下，或非門電路的輸出端輸出一第二選擇信號，此時第一數據選擇器MUX1根據該第二選擇信號選擇15V輸出。

同樣地，當上述或非門電路的輸出端輸出第一選擇信號時，第二數據選擇器MUX2根據該第一選擇信號選擇8V輸出；當或非門電路的輸出端輸出第二選擇信號時，第二數據選擇器MUX2根據該第二選擇信號選擇Vcc輸出。上述參考電壓8V的作用在於鉗制第二MOS管M2的充電電壓的最大值，避免其充電至Vcc。

本發明的較佳的實施例中上述第一MOS管M1和第二MOS管M2還可以組合形成一個電路元件(如圖7中所示)，該電路元件的控制原理與上文中相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發明技術方案中，針對單個開關子電路A3，通過轉換開關A31和控制單元A32的相互配合，使得轉換開關A31在一個交流電周期內只開關一次，並且對開關子電路A3的充電過程只在低壓環境下進行，從而使得整個電源轉換系統的電路能量損耗降低，並且電路實現簡單，實現成本較低。

本發明的較佳的實施例中，基於上文中所述的電源轉換系統，現提供一種電源轉換系統的控制方法，具體如圖8中所示，包括：步驟S1，採用控制單元對轉換開關與陰極之間的電壓進行實時檢測；步驟S2，控制單元將檢測到的電壓與一預設的第一電壓閥值進行比較，並在檢測到的電壓小於第一電壓閥值時轉向步驟S3；步驟S3，控制單元控制轉換開關接通，控制單元進入允許充電模式，之後開始向開關子電路充電；步驟S4，控制單元將檢測到的電壓與一預設的第二電1壓閥值進行比較，並在檢測到的電壓大於第二電壓閥值時轉向步驟S5；步驟S5，控制單元控制轉換開關斷開；步驟S6，當控制單元輸出的充電電壓大於一預設的第三電壓閥值時，控制單元停止充電，並返回步驟S2。

以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。