[发明专利]一种LC变换器

权利要求书

1.一种LC变换器，其特征在于，包括：输入单元，势能变换器，第一电感，谐振电容，第一开关管，第二开关管，第一整流管，第二整流管和输出单元，其中，所述势能变换器包括电感或者变压器至少一种，若所述势能变换器为变压器，则所述势能变换器至少包括初级绕组和次级绕组；

所述输入单元、所述势能变换器，所述第一开关管和所述谐振电容电连接形成第一环路；

所述势能变换器，所述第二开关管和所述谐振电容电连接形成第二环路；

所述势能变换器、所述第一整流管或所述第二整流管、第一电感和所述输出单元形成第三环路。

2.根据权利要求1所述的LC变换器，其特征在于，

所述输入单元的类型包括以下至少之一：交流输入、直流输入、波动电压输入、电容和电池；

所述输出单元至少包括一路输出。

3.根据权利要求1所述的LC变换器，其特征在于，所述LC变换器还包括：第三整流管，其中，所述第三整流管设置在所述第一电感的一端。

4.根据权利要求1所述的LC变换器，其特征在于，所述LC变换器还包括：第三开关管，其中，所述第三开关管与所述输出单元并联连接。

5.根据权利要求1所述的LC变换器，其特征在于，所述LC变换器还包括：变频谐振电容和第四开关管，其中，所述第四开关管分别与所述变频谐振电容和谐振电容相连接，所述变频谐振电容与所述初级绕组相连接。

6.根据权利要求1所述的LC变换器，其特征在于，所述输出单元中包含以下任意一种或任意多种的组合：输出电容或电池、输出电容串联反向二极管或开关管，输出电容串联多个开关管、输出电感、电阻、开关管、LED灯。

7.根据权利要求6所述的LC变换器，其特征在于，若所述输出单元中包含输出电容串联反向二极管或第五开关管，则所述LC变换器还包括：第六开关管，所述第六开关管分别与所述第一电感的输入端和所述输出电容的正极相连接。

8.一种权利要求1至7中所述的任一LC变换器的控制方法，其特征在于，包括：

第一环路导通后，输入单元为势能变换器和谐振电容充电；

所述谐振电容充电到和输入单元相同后，所述势能变换器放电，根据输出负载需求提前关闭第一环路；

关闭所述第一环路后，所述势能变换器放电，所述势能变换器脚拉低第一开关管和第二开关管连接点的电压，所述第二开关管内的二极管导通，以使零电压打开所述第二开关管，实现高效持续退磁；

所述势能变换器退磁完成后，所述谐振电容反向为所述势能变换器充电；

根据负载需求关闭所述第二环路，所述势能变换器脚拉高所述第一开关管和所述第二开关管连接点的电压，所述第一开关管内的二极管导通，以使零电压打开所述第一开关管，导通所述第一环路，实现高效持续退磁；

所述势能变换器退磁完成后，持续导通所述第一环路，所述输入单元再次为所述势能变换器和所述谐振电容充电。

9.根据权利要求8所述的LC变换器的控制方法，其特征在于，所述LC变换器通过以下至少一种方式平衡输入能量与输出能量和平衡轻满载的能量：

在所述LC变换器空闲期间，采用上下管间歇式断开降频的方式平衡输入输出和轻满载的能量；

通过改变所述谐振电容的容量，以改变能量传递的大小；

在所述LC变换器输出轻载时，第二环路导通以使所述谐振电容将所有能量存入所述势能变换器后保持第二开关管导通，所述势能变换器为所述谐振电容充能，从而形成反复空谐振，并在所述LC变换器输出增加时，关闭所述第二开关管，以使所述势能变换器将所述第一开关管的漏源电压拉低直到所述第一整流管和所述第二整流管导通，并导通所述第一开关管，以降低能量传递和保障ZVS开通。

10.根据权利要求8所述的LC变换器的控制方法，其特征在于，通过削峰填谷的方式平衡输入能量与输出能量，包括：

连接所述输出单元一路输出中的电容作为削峰填谷电容和电感的输入端；

在所述LC变换器达到输入峰值时，将多余能量存入所述输出单元中的削峰填谷电容中；

在所述LC变换器达到输入低谷时，所述削峰填谷电容的能量填谷回输出。