[發(fā)明專利]一種LC變換器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310514207.X
• 申請(qǐng)日: 2023-05-08
• 公開（公告）號(hào): CN116545268A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)宗周;張波;徐德鴻;嚴(yán)仰光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳謳艾半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

1.一種LC變換器，其特征在于，包括：輸入單元，勢(shì)能變換器，第一電感，諧振電容，第一開關(guān)管，第二開關(guān)管，第一整流管，第二整流管和輸出單元，其中，所述勢(shì)能變換器包括電感或者變壓器至少一種，若所述勢(shì)能變換器為變壓器，則所述勢(shì)能變換器至少包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；

所述輸入單元、所述勢(shì)能變換器，所述第一開關(guān)管和所述諧振電容電連接形成第一環(huán)路；

所述勢(shì)能變換器，所述第二開關(guān)管和所述諧振電容電連接形成第二環(huán)路；

所述勢(shì)能變換器、所述第一整流管或所述第二整流管、第一電感和所述輸出單元形成第三環(huán)路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LC變換器，其特征在于，

所述輸入單元的類型包括以下至少之一：交流輸入、直流輸入、波動(dòng)電壓輸入、電容和電池；

所述輸出單元至少包括一路輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LC變換器，其特征在于，所述LC變換器還包括：第三整流管，其中，所述第三整流管設(shè)置在所述第一電感的一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LC變換器，其特征在于，所述LC變換器還包括：第三開關(guān)管，其中，所述第三開關(guān)管與所述輸出單元并聯(lián)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LC變換器，其特征在于，所述LC變換器還包括：變頻諧振電容和第四開關(guān)管，其中，所述第四開關(guān)管分別與所述變頻諧振電容和諧振電容相連接，所述變頻諧振電容與所述初級(jí)繞組相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LC變換器，其特征在于，所述輸出單元中包含以下任意一種或任意多種的組合：輸出電容或電池、輸出電容串聯(lián)反向二極管或開關(guān)管，輸出電容串聯(lián)多個(gè)開關(guān)管、輸出電感、電阻、開關(guān)管、LED燈。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LC變換器，其特征在于，若所述輸出單元中包含輸出電容串聯(lián)反向二極管或第五開關(guān)管，則所述LC變換器還包括：第六開關(guān)管，所述第六開關(guān)管分別與所述第一電感的輸入端和所述輸出電容的正極相連接。

8.一種權(quán)利要求1至7中所述的任一LC變換器的控制方法，其特征在于，包括：

第一環(huán)路導(dǎo)通后，輸入單元為勢(shì)能變換器和諧振電容充電；

所述諧振電容充電到和輸入單元相同后，所述勢(shì)能變換器放電，根據(jù)輸出負(fù)載需求提前關(guān)閉第一環(huán)路；

關(guān)閉所述第一環(huán)路后，所述勢(shì)能變換器放電，所述勢(shì)能變換器腳拉低第一開關(guān)管和第二開關(guān)管連接點(diǎn)的電壓，所述第二開關(guān)管內(nèi)的二極管導(dǎo)通，以使零電壓打開所述第二開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)高效持續(xù)退磁；

所述勢(shì)能變換器退磁完成后，所述諧振電容反向?yàn)樗鰟?shì)能變換器充電；

根據(jù)負(fù)載需求關(guān)閉所述第二環(huán)路，所述勢(shì)能變換器腳拉高所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管連接點(diǎn)的電壓，所述第一開關(guān)管內(nèi)的二極管導(dǎo)通，以使零電壓打開所述第一開關(guān)管，導(dǎo)通所述第一環(huán)路，實(shí)現(xiàn)高效持續(xù)退磁；

所述勢(shì)能變換器退磁完成后，持續(xù)導(dǎo)通所述第一環(huán)路，所述輸入單元再次為所述勢(shì)能變換器和所述諧振電容充電。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LC變換器的控制方法，其特征在于，所述LC變換器通過以下至少一種方式平衡輸入能量與輸出能量和平衡輕滿載的能量：

在所述LC變換器空閑期間，采用上下管間歇式斷開降頻的方式平衡輸入輸出和輕滿載的能量；

通過改變所述諧振電容的容量，以改變能量傳遞的大小；

在所述LC變換器輸出輕載時(shí)，第二環(huán)路導(dǎo)通以使所述諧振電容將所有能量存入所述勢(shì)能變換器后保持第二開關(guān)管導(dǎo)通，所述勢(shì)能變換器為所述諧振電容充能，從而形成反復(fù)空諧振，并在所述LC變換器輸出增加時(shí)，關(guān)閉所述第二開關(guān)管，以使所述勢(shì)能變換器將所述第一開關(guān)管的漏源電壓拉低直到所述第一整流管和所述第二整流管導(dǎo)通，并導(dǎo)通所述第一開關(guān)管，以降低能量傳遞和保障ZVS開通。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LC變換器的控制方法，其特征在于，通過削峰填谷的方式平衡輸入能量與輸出能量，包括：

連接所述輸出單元一路輸出中的電容作為削峰填谷電容和電感的輸入端；

在所述LC變換器達(dá)到輸入峰值時(shí)，將多余能量存入所述輸出單元中的削峰填谷電容中；

在所述LC變換器達(dá)到輸入低谷時(shí)，所述削峰填谷電容的能量填谷回輸出。