1.一种三电平Buck直流变换器,其特征在于,包括直流电源、飞跨电容、与所述直流电源并联的开关变换电路以及DSP控制电路,所述开关变换电路包括依次同向串联的第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4以及电感L1;所述第一开关管Q1的漏极连接到直流电源输入正极,第四开关管Q4的源极连接到电源公共地GND;所述飞跨电容的一端连接在第一开关管Q1源极与第二开关管Q2漏极之间,另一端连接在第三开关管Q3源极与第四开关管Q4漏极之间;所述第二开关管Q2的源极和第三开关管Q3的漏极相连后与电感L1的一端相连,电感L1的另一端作为三电平直流变换器的输出端正极Vout,电源公共地GND作为三电平直流变换器的输出端负极;所述DSP控制电路与所述开关变换电路连接,用于根据电感L1前端电压在第一开关管Q1和第二开关管Q2分别导通时的电压值之差和调节系数的乘积来调节第二开关管Q2的占空比,以使得所述飞跨电容的电压值稳定为所述输入直流电源电压的一半;所述DSP控制电路包括比较器、乘法器和加法器;所述比较器,用于比较所述第一开关管Q1导通时电感L1的前端电压V1和第二开关管Q2导通时电感L1的前端电压V2大小,并将V2-V1的差值输出到乘法器;所述乘法器,用于将调节系数K和V2-V1的差值相乘得到的调节值输出到加法器;所述加法器,用于将所述调节值叠加到所述第二开关管Q2的占空比,以使得所述飞跨电容的电压值稳定为所述输入直流电源电压的一半。
2.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器,其特征在于,所述DSP控制电路还包括比较电路和传统的PI控制电路;所述比较电路,用于将直流变换器的输出电压/电流和基准电压/电流进行比较得到误差信号,并将得到的误差信号输出到PI控制电路;所述PI控制电路,用于根据误差信号的大小控制第一开关管Q1和第二开关管Q2的占空比。
3.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器,其特征在于,在供电过程中,所述第一开关管Q1和第四开关管Q4互补导通;第所述二开关管Q2和第三开关管Q3互补导通,所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制信号相位相差180°;所述第三开关管Q3和第四开关管Q4的控制信号相位相差180°。
4.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器,其特征在于,还包括在输出端设置的滤波电容C1,滤波电容C1一端接输出端正极Vout,另一端接输出端负极GND,以及在直流电源两端并接的滤波电容C2。
5.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器,其特征在于,所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的结构相同。
6.一种基于权利要求1至5任意一项所述的三电平Buck直流变换器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:当第一开关管Q1导通时,对飞跨电容充电,DSP控制电路采集电感L1的前端电压V1,即飞跨电容的充电电压V1;当第二开关管Q2导通时,飞跨电容对外放电,DSP控制电路采集电感L1的前端电压V2,即飞跨电容的放电电压V2;DSP控制电路比较电压V1、V2的大小,并计算其差值V1-V2;将所述差值V2-V1乘以调节系数K得到调节值(V1-V2)×K,其中0<K<1;以得到的调节值(V1- V2)×K调节第二开关管Q2的占空比大小,从而使飞跨电容的电压稳定在输入输入直流电源电压的一半;所述以得到的调节值(V1-V2)×K调节第二开关管Q2的占空比大小,具体为:如果第一开关管Q1导通期间电压V1高于第二开关管Q2导通期间的电压V2,则将(V1-V2)×K和第二开关管Q2占空比进行相加,以增加第二开关管Q2占空比;如果第一开关管Q1导通期间电压V1低于第二开关管Q2导通期间的电压V2,则将(V1-V2)×K和第二开关管Q2占空比进行相加,以减小第二开关管Q2占空比,其中0<K<1。
7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,在所述方法之前还包括由PI控制电路控制的第一开关管Q1和第二开关管Q2的占空比。
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述PI控制电路根据输出电压/电流和基准电压/电流进行比较得到误差信号,再根据误差信号的大小控制第一开关管Q1和第二开关管Q2的占空比。