直流软开关变换电路及其控制方法

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种直流软开关变换电路及其控制方法。

背景技术

在5G通信和数据中心等应用场合，对直流变换电路常有高效、高功率密度的需求。常见的非隔离三电平直流变换器可在相同开关频率下减小功率电感的体积和感量，且功率开关器件电压应力仅为输入电压加输出电压的一半，可以采用耐压更低、性能更优的功率半导体开关器件。但是，在功率变换过程中，开关器件工作在硬开关状态，其开关器件损耗较大，存在功率器件损耗过大的问题。

发明内容

本申请的旨在至少一定程度解决现有技术的问题，提供一种直流软开关变换电路及其控制方法，通过辅助网络在开关元件转换过程中辅助开关元件零电压导通，实现电路的软开关，减少了功率器件的功率损耗，进一步提高了变换电路的效率。

本申请实施例的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种直流软开关变换电路，包括：

电源；

负载；

主功率电路，所述主功率电路包括主电感、N个开关元件、N个第一二极管和N个主电容，N个所述开关元件串联连接于所述电源的两端，N个所述第一二极管串联连接于所述负载的两端，所述主电感的一端连接于所述负载和所述电源的接点处，所述主电感的另一端连接于所述开关元件与所述第一二极管的接点处，每个所述主电容的一端与所述开关元件的源极连接，每个所述主电容的另一端连接于串联的N个所述第一二极管的接点处；

N个辅助网络，每个所述辅助网络的第一端口与所述开关元件的漏极连接，所述辅助网络的第二端口与所述开关元件的源极连接，所述辅助网络的第三端口与输出单元连接。

第二方面，本申请提供了直流软开关变换电路的控制方法，所述控制方法应用于第一方面所述的直流软开关变换电路，所述方法包括：

获取N个开关元件的转换状态；

根据所述转换状态，通过时序控制辅助网络辅助任意两个所述开关元件进行转换。

本申请实施例包括：电源、负载、主功率电路和N个辅助网路，主功率电路包括主电感、N个开关元件、N个第一二极管和N个主电容，N个开关元件串联连接于电源的两端，N个第一二极管串联连接于负载的两端，主电感的一端连接于负载和电源的接点处，主电感的另一端连接于开关元件与第一二极管的接点处，每个主电容的一端与开关元件的源极连接，每个主电容的另一端连接于串联的N个第一二极管的接点处；每个辅助网络的第一端口与开关元件的漏极连接，辅助网络的第二端口与开关元件的源极连接，辅助网络的第三端口与输出单元连接。即是说，本申请实施例的方案在N个开关元件进行转换过程中，开关元件关断，通过主电感、第一二极管和和开关元件谐振，使得开关元件与主电容两端的电压相等，随后辅助网络导通，在辅助网络、第一二极管和开关元件的作用下，使得开关元件零电压导通，开关元件开启，从而实现电路的软开关。与现有技术相比，通过辅助网络能够在开关元件转换过程中辅助开关元件零电压导通，实现电路的软开关，减少了功率器件的功率损耗，进一步提高了变换电路的效率。

附图说明

图1是本申请的一个实施例提供的直流软开关变换电路的多电平示意图；

图2是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的多电平示意图；

图3是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的多电平示意图；

图4是本申请的一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck-boost单元示意图；

图5是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck-boost单元示意图；

图6是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck-boost单元示意图；

图7是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck-boost单元示意图；

图8是本申请的一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck单元示意图；

图9是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck单元示意图；

图10是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck单元示意图；

图11是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的buck单元示意图；

图12是本申请的一个实施例提供的直流软开关变换电路的boost单元示意图；

图13是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的boost单元示意图；

图14是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的boost单元示意图；

图15是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的boost单元示意图；

图16是本申请的一个实施例提供的直流软开关变换电路的控制方法的流程示意图；

图17是图16中步骤S120的子步骤流程示意图；

图18是本申请的另一个实施例提供的直流软开关变换电路的控制方法的流程示意图；

图19是现有技术的非隔离三电平直流变换器的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

由相关技术可知，图19示出了非隔离三电平直流变换器的示意图，当开关管Q1关断开关管Q2导通时，电感电流流经二极管D1、飞跨电容C1和开关管Q2，功率电感储能。当开关管Q1导通开关管Q2关断时，电流流经开关管Q1，飞跨电容C1和二级管D2，给输出供电。功率变换过程中功率开关管Q1和开关管Q2工作在硬开关状态，其开关损耗较大，功率二极管D1和二极管D2工作在续流状态，存在严重的反向恢复损耗。

本申请实施例提供了一种直流软开关变换电路及其控制方法，本申请实施例包括本申请实施例包括：电源V1、负载、主功率电路和N个辅助网路，主功率电路包括主电感L、N个开关元件Q、N个第一二极管D和N个主电容C，N个开关元件Q串联连接于电源V1的两端，N个第一二极管D串联连接于负载的两端，主电感L的一端连接于负载和电源V1的接点处，主电感L的另一端连接于开关元件Q与第一二极管D的接点处，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的N个第一二极管D的接点处；每个辅助网络F的第一端口与开关元件Q的漏极连接，辅助网络F的第二端口与开关元件Q的源极连接，辅助网络F的第三端口与输出单元连接。即是说，本申请实施例的方案在N个开关元件Q进行转换过程中，开关元件Q关断，通过主电感L、第一二极管D和和开关元件Q谐振，使得开关元件Q与主电容C两端的电压相等，随后辅助网络F导通，在辅助网络F、第一二极管D和开关元件Q的作用下，使得开关元件Q零电压导通，开关元件Q开启，从而实现电路的软开关，辅助网络F的开通还能够抑制第一二极管D的反向恢复损耗。与现有技术相比，通过辅助网络F能够在开关元件Q转换过程中辅助开关元件Q零电压导通，实现电路的软开关，减少了功率器件的功率损耗，进一步提高了变换电路的效率。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

参见图1，图1示出了本申请实施例提供的直流软开关变换电路的多电平示意图。在图1的示例中，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和N个辅助网路，主功率电路包括主电感L、N个开关元件Q、N个第一二极管D和N个主电容C，N个开关元件Q串联连接于电源V1的两端，N个第一二极管D串联连接于负载的两端，主电感L的一端连接于负载和电源V1的接点处，主电感L的另一端连接于开关元件Q与第一二极管D的接点处，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的N个第一二极管D的接点处；每个辅助网络F的第一端口与开关元件Q的漏极连接，辅助网络F的第二端口与开关元件Q的源极连接，辅助网络F的第三端口与输出单元连接。在N个开关元件Q进行转换过程中，开关元件Q关断，通过主电感L、第一二极管D和和开关元件Q谐振，使得开关元件Q与主电容C两端的电压相等，随后辅助网络F导通，在辅助网络F、第一二极管D和开关元件Q的作用下，使得开关元件Q零电压导通，开关元件Q开启，从而实现电路的软开关。

在一实施例中，负载包括电阻R和负载电容Cout，电阻R和负载电容Cout并联，使得直流信号或者低频信号通过较困难，而交流信号或者高频信号较容易的通过。直流软开关变换电路还包括电压输入端Vin和电压输出端Vout，电压输入端Vin为与该电路连接的电路的输出作为该电路的输入，电压输出端Vout为该电路的电压输出。

在一实施例中，第一二极管D为是用半导体材料制成的一种电子器件，它具有单向导电性能，给二极管阳极加上正向电压时，二极管导通，当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止；第一端口、第二端口和第三端口为辅助网络的端口，分别与电感La、辅助开关管Qa和辅助二极管Da对应，不进行特定指定；开关元件Q为场效应管MOS管，由金属、氧化物和半导体所组成，多数载流子参与导电，属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。开关元件Q也可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、可关断晶闸管GTO、集成门极换流晶闸管(Integrated Gate-Commutated Thyristor，IGCT)和高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)等能实现开关的器件。

在一实施例中，在开关模块为buck单元的情况下，如图2所示，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和N个辅助网路，主功率电路包括主电感L、N个开关元件Q、N个第一二极管D和N个主电容C，电源V1、串联的N个开关元件Q和串联的N个第一二极管D构成串联回路，主电感L和负载串联后连接于串联的N个第一二极管D的两端，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的N个第一二极管D的接点处。在N个开关元件Q进行转换过程中，开关元件Q关断，通过主电感L、第一二极管D和和开关元件Q谐振，使得开关元件Q与主电容C两端的电压相等，随后辅助网络F导通，在辅助网络F、第一二极管D和开关元件Q的作用下，使得开关元件Q零电压导通，开关元件Q开启，从而实现电路的软开关。

在一实施例中，在开关模块为boost单元的情况下，如图3所示，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和N个辅助网路，主功率电路包括主电感L、N个开关元件Q、N个第一二极管D和N个主电容C，电源V1、主电感L和串联的N个开关元件Q构成串联回路，N个第一二极管D和负载串联后连接于串联的N个开关元件Q的两端，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的N个第一二极管D的接点处。在N个开关元件Q进行转换过程中，开关元件Q关断，通过主电感L、第一二极管D和和开关元件Q谐振，使得开关元件Q与主电容C两端的电压相等，随后辅助网络F导通，在辅助网络F、第一二极管D和开关元件Q的作用下，使得开关元件Q零电压导通，开关元件Q开启，从而实现电路的软开关。

如图2和图3所示，直流软开关变换电路还包括稳压电容Cin，稳压电容Cin与电源V1并联，能够起到稳压的作用。

下面以第三端口表示为辅助网络F的辅助二极管Da的阴极的输出端口进行说明。

在一实施例中，输出单元包括输出端，每一个辅助网络F的第三端口连接于输出端。第三端口连接于输出端能够使得辅助网络F的能量回馈至输出端，少经历了第一二极管D，损耗较小。

在一实施例中，输出单元还包括串联的N个第一二极管D的接点处，每一个辅助网络F的第三端口连接于串联的N个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。

在一实施例中，至少一个辅助网络F的第三端口连接于输出端，并且至少一个辅助网络F的第三端口连接于串联的N个第一二极管D的接点处。将辅助网络F的能量泄放路径至串联的N个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放；将辅助网络F的能量回馈至输出端，少经历了第一二极管D，损耗较小。

在一实施例中，每一个辅助网络F包括辅助电感La、辅助二极管Da和辅助开关管Qa，辅助电感La的一端与开关元件Q的漏极连接，辅助电感La的另一端分别与辅助二极管Da的阳极和辅助开关管Qa的漏极连接，辅助开关管Qa的源极与开关元件Q的源极连接，辅助二极管Da的阴极与输出单元连接。上述连接方式能够使得辅助电感La、第一二极管D和开关元件Q进行谐振，以使得开关元件Q零电压导通，实现软开关，并且辅助二极管Da的阴极与输出单元连接，能够进行能量释放。

在一实施例中，每一个开关元件Q包括主开关管和第二二极管Db，主开关管与第二二极管Db并联，能够对主开关管起到过流保护作用。其中，第二二极管Db为是用半导体材料制成的一种电子器件，它具有单向导电性能，给二极管阳极加上正向电压时，二极管导通；当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止。

下面以实现三电平直流软开关变换电路为例，对各个电路的连接方式进行详细描述。

在开关模块为buck-boost单元的情况下，实施例一：

如图4所示，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和2个辅助网路，主功率电路包括主电感L、2个开关元件Q、2个第一二极管D和1个主电容C，2个开关元件Q串联连接于电源V1的两端，2个第一二极管D串联连接于负载的两端，主电感L的一端连接于负载和电源V1的接点处，主电感L的另一端连接于开关元件Q与第一二极管D的接点处，主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，主电容C的另一端连接于串联的2个第一二极管D的接点处；2个辅助网络F均包括辅助电感La、辅助二极管Da和辅助开关管Qa，辅助电感La的一端与开关元件Q的漏极连接，辅助电感La的另一端分别与辅助二极管Da的阳极和辅助开关管Qa的漏极连接，辅助开关管Qa的源极与开关元件Q的源极连接，辅助二极管Da的阴极连接于串联的2个第一二极管D的接点处。以开关元件Q1开通转换为开关元件Q2开通为例，开关元件Q1开通，经过第一二极管D2续流，主电感L的电流线性上升达到峰值；然后开关元件Q1关断，主电感L、第一二极管D1和开关元件Q1进行结电容谐振，使得开关元件Q1的漏源电压与主电容C1两端的电压相等，第一二极管D1导通，主电感L电流经过第一二极管D1和第一二极管D2续流，主电感L的电流下降；然后辅助开关管Qa2开通，辅助电感La2电流上升至与主电感L相等，辅助开关管Qa2开通能够有效抑制第一二极管D2关断时的反向恢复电流；辅助电感La2、第一二极管D2和开关元件Q2进行结电容谐振，使得开关元件Q2的漏源电压谐振至0，开关元件Q2实现零电压开通，辅助开关管Qa2关断，主电感L电流开始线性上升，辅助二极管Da2开始续流，辅助电感La2电流开始线性下降至0，辅助二极管Da2关断；此时，开关元件Q2导通，并经过第一二极管D1续流，主电感L电流线性上升达到峰值，实现了电路的软开关，减少功率器件的功率损耗。其他任意两个开关元件Q的转换与上述类似，这里不作赘述。

在开关模块为buck-boost单元的情况下，实施例二：

如图5所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放；辅助网络F2连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为buck-boost单元的情况下，实施例三：

如图6所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1和辅助网络F2连接的输出单元均为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为buck-boost单元的情况下，实施例四：

如图7所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低；辅助网络F2连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为buck单元的情况下，实施例一：

如图8所示，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和2个辅助网路，主功率电路包括主电感L、2个开关元件Q、2个第一二极管D和1个主电容C，电源V1、串联的2个开关元件Q和串联的2个第一二极管D构成串联回路，主电感L和负载串联后连接于串联的2个第一二极管D的两端，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的2个第一二极管D的接点处；2个辅助网络F均包括辅助电感La、辅助二极管Da和辅助开关管Qa，辅助电感La的一端与开关元件Q的漏极连接，辅助电感La的另一端分别与辅助二极管Da的阳极和辅助开关管Qa的漏极连接，辅助开关管Qa的源极与开关元件Q的源极连接，辅助二极管Da的阴极均连接于串联的2个第一二极管D的连接处。以开关元件Q1开通转换为开关元件Q2开通为例，开关元件Q1开通，经过第一二极管D2续流，主电感L的电流线性上升达到峰值；然后开关元件Q1关断，主电感L、第一二极管D1和开关元件Q1进行结电容谐振，使得开关元件Q1的漏源电压与主电容C1两端的电压相等，第一二极管D1导通，主电感L电流经过第一二极管D1和第一二极管D2续流，主电感L的电流下降；然后辅助开关管Qa2开通，辅助电感La2电流上升至与主电感L相等，辅助开关管Qa2开通能够有效抑制第一二极管D2关断时的反向恢复电流；辅助电感La2、第一二极管D2和开关元件Q2进行结电容谐振，使得开关元件Q2的漏源电压谐振至0，开关元件Q2实现零电压开通，辅助开关管Qa2关断，主电感L电流开始线性上升，辅助二极管Da2开始续流，辅助电感La2电流开始线性下降至0，辅助二极管Da2关断；此时，开关元件Q2导通，并经过第一二极管D1续流，主电感L电流线性上升达到峰值，实现了电路的软开关，减少功率器件的功率损耗。其他任意两个开关元件Q的转换与上述类似，这里不作赘述。

在开关模块为buck单元的情况下，实施例二：

如图9所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放；辅助网络F2连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为buck单元的情况下，实施例三：

如图10所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低；辅助网络F2连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为buck单元的情况下，实施例四：

如图11所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1和辅助网络F2连接的输出单元均为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为boost单元的情况下，实施例一：

如图12所示，直流软开关变换电路包括电源V1、负载、主功率电路和2个辅助网路，主功率电路包括主电感L、2个开关元件Q、2个第一二极管D和2个主电容C，电源V1，主电感L和串联的2个开关元件Q构成串联回路，2个第一二极管D和负载串联后连接于串联的2个开关元件Q的两端，每个主电容C的一端与开关元件Q的源极连接，每个主电容C的另一端连接于串联的2个第一二极管D的接点处；2个辅助网络F均包括辅助电感La、辅助二极管Da和辅助开关管Qa，辅助电感La的一端与开关元件Q的漏极连接，辅助电感La的另一端分别与辅助二极管Da的阳极和辅助开关管Qa的漏极连接，辅助开关管Qa的源极与开关元件Q的源极连接，辅助二极管Da的阴极均连接于串联的2个第一二极管D的连接处。以开关元件Q1开通转换为开关元件Q2开通为例，开关元件Q1开通，经过第一二极管D2续流，主电感L的电流线性上升达到峰值；然后开关元件Q1关断，主电感L、第一二极管D1和开关元件Q1进行结电容谐振，使得开关元件Q1的漏源电压与主电容C1两端的电压相等，第一二极管D1导通，主电感L电流经过第一二极管D1和第一二极管D2续流，主电感L的电流下降；然后辅助开关管Qa2开通，辅助电感La2电流上升至与主电感L相等，辅助开关管Qa2开通能够有效抑制第一二极管D2关断时的反向恢复电流；辅助电感La2、第一二极管D2和开关元件Q2进行结电容谐振，使得开关元件Q2的漏源电压谐振至0，开关元件Q2实现零电压开通，辅助开关管Qa2关断，主电感L电流开始线性上升，辅助二极管Da2开始续流，辅助电感La2电流开始线性下降至0，辅助二极管Da2关断；此时，开关元件Q2导通，并经过第一二极管D1续流，主电感L电流线性上升达到峰值，实现了电路的软开关，减少功率器件的功率损耗。其他任意两个开关元件Q的转换与上述类似，这里不作赘述。

在开关模块为boost单元的情况下，实施例二：

如图13所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放；辅助网络F2连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为boost单元的情况下，实施例三：

如图14所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低；辅助网络F2连接的输出单元为串联的2个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

在开关模块为boost单元的情况下，实施例四：

如图15所示，与实施例一的区别在于辅助网络F1和辅助网络F2连接的输出单元均为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。其他功率器件的连接方式与实施例一相同，为避免重复，这里不作赘述。

本申请实施例描述的设备以及应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本领域技术人员可以理解的是，图1中示出的网络路径的检测系统并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的模块，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

根据上述直流软开关变换电路，下面对本申请的直流软开关变换电路的控制方法的各个实施例进行说明。

如图16所示，图16示出了本申请一个实施例提供的直流软开关变换电路的控制方法的流程示意图，该直流软开关变换电路的控制方法应用于直流软开关变换电路。下面对直流软开关变换电路的控制方法进行说明，该直流软开关变换电路的控制方法包括但不限于有步骤S110和步骤S120。

步骤S110，获取N个开关元件Q的转换状态。

在一实施例中，先获取N个开关元件Q的转换状态，示例性地，开关元件Q1由开通至关断，开关元件Q2由关断至开通，其他开关元件Q的转换状态不变，通过获取转换状态，有利于后续开通开关元件Q对应的辅助网络F。

步骤S120，根据转换状态，通过时序控制辅助网络F辅助任意两个开关元件Q进行转换。

在一实施例中，根据步骤S110得到的转换状态，确定开通开关元件Q对应的辅助网络F，通过时序控制辅助网络F辅助任意两个开关元件Q进行转换，从而实现电路的软开关，减少功率器件的功率损耗。

如图17和图4所示，在任意两个开关元件Q进行转换的情况下，根据转换状态，通过时序控制辅助网络F辅助任意两个开关元件Q进行转换，包括但不限于有以下步骤：

步骤S121，第一开关元件Q关闭，主电感L、第一开关元件Q和与第一开关元件Q对应的第一二极管D进行谐振，以使得与第一开关元件Q对应的第一二极管D导通；

步骤S122，经过预设的第一时间间隔，辅助网络F的辅助开关管Qa开启；

步骤S123，经过预设的第二时间间隔，辅助网络F的辅助电感La、第二开关元件Q和第二开关元件Q对应的第一二极管D谐振，以使第二开关元件Q零电压开启；

步骤S124，第二开关元件Q开启，辅助网络F的辅助开关管Qa关闭，切换至第二开关元件Q。

在一实施例中，任意两个开关元件Q分别表示为第一开关元件Q和第二开关元件Q。示例性地，第一开关元件Q为开关元件Q1，第二开关元件Q为开关元件Q2，第一开关元件Q对应的第一二极管D为第一二极管D1，辅助网络F的辅助开关管Qa为辅助开关管Qa2，辅助网络F的辅助电感La为辅助电感La2，第二开关元件Q对应的第一二极管D为第一二极管D2。开关元件Q1关断，主电感L、第一二极管D1和开关元件Q1进行结电容谐振，使得开关元件Q1的漏源电压与主电容C1两端的电压相等，第一二极管D1导通，主电感L电流经过第一二极管D1和第一二极管D2续流，主电感L的电流下降；经过预设的第一时间间隔，辅助开关管Qa2开启，辅助开关管Qa2开通能够有效抑制第一二极管D2关断时的反向恢复电流，辅助电感La2电流上升至与主电感L相等；经过预设的第二时间间隔，辅助电感La2、第一二极管D2和开关元件Q2进行结电容谐振，使得开关元件Q2的漏源电压谐振至0，开关元件Q2实现零电压开通；开关元件Q2开启，辅助开关管Qa2关断，主电感L电流开始线性上升，辅助二极管Da2开始续流，辅助电感La2电流开始线性下降至0，辅助二极管Da2关断，切换至开关元件Q2。开关元件Q2开通，并经过第一二极管D1续流，主电感L电流线性上升达到峰值，实现了电路的软开关，减少功率器件的功率损耗。第一开关元件Q和第二开关元件Q可以为其他任意两个开关元件Q，转换过程与上述过程类似，这里不作赘述。

在一实施例中，第一时间间隔和第二时间间隔均为设置好的时间序列，能够根据需求进行调整；第一开关元件Q和第二开关元件Q均为场效应管MOS管，由金属、氧化物和半导体所组成，多数载流子参与导电，属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。开关元件Q也可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、可关断晶闸管GTO、集成门极换流晶闸管(Integrated Gate-Commutated Thyristor，IGCT)和高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)等能实现开关的器件。

在一实施例中，在第二开关元件Q开启之后，直流软开关变换电路的控制方法还包括辅助电感La释放能量，根据能量的释放反馈路径，确定辅助网络F的输出路径，实现能量的释放。

在一实施例中，第三端口表示为辅助网络F的辅助二极管Da的阴极的输出端口，如图18所示，根据能量的释放反馈路径，确定辅助网络F的输出路径，包括但不限于有以下步骤：

步骤S210，在释放反馈路径至输出端的情况下，确定每一个辅助网络F的第三端口连接于输出端。

在一实施例中，N个辅助网络F连接的输出单元均为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低。

步骤S220，在释放反馈路径至串联的N个第一二极管D的接点处的情况下，确定每一个辅助网络F的第三端口连接于串联的N个第一二极管D的接点处。

在一实施例中，N个辅助网络F连接的输出单元均为串联的N个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。

步骤S230，在释放反馈路径至串联的N个第一二极管D的接点处和输出端的情况下，确定至少一个辅助网络F的第三端口连接于输出端，并且至少一个辅助网络F的第三端口连接于串联的N个第一二极管D的接点处。

在一实施例中，至少一个辅助网络F连接的输出单元为输出端，少经历第一二极管D，使得辅助二极管Da电压应力更低；至少一个辅助网络F连接的输出单元为串联的N个第一二极管D的接点处，能够进行能量释放。