[发明专利]谐振网络的电路和方法

说明书

本发明公开了谐振网络的电路和方法，具体地揭示了一种功率变换电路。该功率变换电路包括：方波发生器、谐振网络、变压器和控制器。所述方波发生器用来产生方波功率。所述谐振网络用来接收所述方波功率并输出第一谐振功率。所述谐振网络包括电容、电感和可控容性装置。所述变压器与所述可控容性装置相连，用来接收所述第一谐振功率并输出第二谐振功率。整流后的第二谐振功率提供给负载。基于阀值信号和根据至少一个所述负载的检测信号计算得到的一信号的比较结果，所述控制器用来生成开关信号并提供给所述可控容性装置。本发明同时揭示一种控制功率变换电路和谐振网络的方法。

技术领域

本发明公开的实施方式涉及用来扩大功率变换电路功率调整范围的电路和方法，尤其涉及在功率变换电路的谐振网络中使用可控容性装置的电路和方法。

背景技术

功率变换电路广泛应用于各种领域，例如通信、照明、汽车、军工等，用来提供合适的功率。为满足低功耗和节能的要求，一些谐振网络常用于功率变换电路中。例如LC谐振网络、LLC谐振网络或LCC谐振网络等有助于使功率变化电路工作效率更高并且拥有较大的功率调整范围。

就发光二极管(Light Emitting Diode，LED)而言，利用较宽的功率调整范围可实现调光功能。由于LED阵列不能直接被交流电或固定的直流电驱动，因此采用功率变换电路以将一种交流电或直流电转换成一种输出直流电。当向LED阵列提供一种可控电流时，功率变换电路应该表现出高电能转换效率(例如达到90％)。当采用交流电源时，功率因数修正电路被用于产生直流电。直流电源或功率因数修正电路可输出恒定电压(例如380V到450V)。谐振电路的合理设计很容易实现宽功率调整范围。

LCC谐振网络是一种串并联谐振结构，LCC谐振网络包括电感、电容和分流电容。LCC谐振网络常用于功率变换电路中。在包括两个串联的半导体开关的半桥电路中采用变频控制可实现负载功率调节。LCC谐振网络连接在这两个串联的半导体开关中点。分流电容可通过LCC谐振网络分流通过该中点的大部分电流。

然而，固定的LCC谐振网络并不适合所有种类的LED阵列。某些情况下，当LED阵列调光时，开关信号频率过高，从而导致较大的开关损耗。某些情况下，尽管开关信号的频率在一个较大的范围，但是功率调整的范围很窄。

所以，需要提供一种改进的电路或方法来解决上述至少一个技术问题。

发明内容

鉴于上面提及的技术问题，本发明的一个方面在于提供一种功率变换电路。该功率变换电路包括方波发生器、谐振网络、变压器和控制器。方波发生器用来产生方波功率。谐振网络用来接收方波功率并输出第一谐振功率。谐振网络包括电容、电感和可控容性装置。将变压器与可控容性装置相连，用来接收第一谐振功率并输出第二谐振功率。整流后的第二谐振功率提供给负载。基于阀值信号和根据至少一个负载的检测信号计算得到的一信号的比较结果，控制器用来生成开关信号并提供给可控容性装置。

本发明的另一方面在于提供一种控制功率变换电路和谐振网络的方法。该方法包括：接收负载的至少一个检测信号。根据该至少一个检测信号计算得到一信号。将该信号和阀值信号进行比较。及基于该信号与阀值信号的比较结果生成开关信号并提供给可控容性装置。

本发明的又一方面在于提供一种谐振网络。该谐振网络包括第一支路和第二支路。第一支路包括串联的电容和电感。第二支路与第一支路相连，且第二支路包括可控容性装置，用以分流通过所述第一支路的部分电流。

本方法通过将可控容性装置应用于LCC谐振网络中，当负载功率需要调节时，通过调节可控容性装置的电容值，一方面可通过降低输出给半桥功率变换电路的开关信号的频率来实现较宽的功率调节范围，从而降低了开关损耗和导通损耗。另一方面，当半桥功率变换电路的开关信号频率在一个较窄范围内调节时，负载的电流可在一个较宽的范围内调节，从而可实现较宽的功率调节范围。

附图说明