开关117保持导通且开关118保持截止或者开关117保持截止且开关118保持导通。
[0045]这四种操作模式可以彼此结合或选择性地使用、根据操作要求配成对。如以上讨论的，对于单位功率因数操作，第一操作模式和第二操作模式可以交替。如果需要非单位功率因数，那么可以执行第三操作模式和第四操作模式，以向LED电路130供应电力。第三操作模式和第四操作模式表示在包含多个操作模式的控制方案中的瞬时操作极限。
[0046]图4是根据本发明的一个或多个实施方式的示例性方法400的流程图。方法400通过以上描述的、具有控制器300或其他电子控制逻辑电路的变换器100或200实现。为了便于解释，将针对变换器100描述方法400，然而本领域技术人员将理解:方法400同样适合于变换器200。
[0047]该方法在步骤405开始并且继续到步骤410。在步骤410，在变换器的输入端口105接收来自AC源(例如，商业AC电力网)的AC电力。
[0048]然后，在步骤415，AC电力被整流成大体上的方波。在一些实施方式中，整流通过包括二极管或晶体管的整流器电路(例如，全桥式整流器电路110)实现。
[0049]在步骤420，将整流的电力耦合到振荡电路124。在一些实施方式中，至振荡电路124的输入通过桥电路(例如，半桥式电路115)控制，该桥电路包括至少一对开关(例如，开关117和118)。对桥电路115的开关频率的控制确定了来自振荡电路的输出电力的量。
[0050]在步骤425，电力耦合以点亮照明LED(例如，LED电路130)。在一些实施方式中，未耦合到照明LED的、多余的电力还被耦合以给储能装置(例如，存储电容器140)充电。
[0051]然后，在步骤430，方法400确定存储电容器140是否被充电。在一些实施方式中，充电阈值是比AC输入电源或AC端口 105的峰值电压大的电压(例如，对于230VAC电源系统来说是400VDC)。在其他实施方式中，电容器阈值是充满电的电容器。
[0052]在一些实施方式中，使用电压检测电路测量存储电容器两端的电压。在这样的实施方式中，电容器140可能需要预定阈值以由控制器300认定为被充分地充电。例如，预定阈值可以是点亮LED电路130持续600毫秒(ms)所要存储的能量的量的最低百分比。如果确定电容器140被充电，则方法400前进到步骤435。
[0053]在步骤435，变换器100以第一模式操作以将电力耦合到LED。在一些实施方式中，第一模式对应于第一操作模式。如以上所讨论的，第一操作模式供应来源于AC源的、通过振荡电路124的、使用从存储电容器140中释放的能量补偿的电力。在可选的实施方式中，步骤425还可以以第三操作模式或第四操作模式操作，以相应地仅使用来自于AC源的、整流的电力或者仅使用从存储电容器140中释放的能量给照明LED供电。步骤435随后回到步骤425。
[0054]如果在步骤430确定存储电容器140没有被充电，则方法400继续步骤4440。在步骤440，以第二模式将电力耦合到照明LED。
[0055]图5是包括本发明的一个或多个实施方式的、用于LED电力变换的系统500的框图。该图仅描绘了可以使用本发明的无数可能的系统配置和装置中的一个变形。本发明可以在将谐振变换器用于LED照明中的AC-DC电力变换的任何系统或装置中使用。
[0056]系统500包括:共同地称为电力变换器502的多个电力变换器502_1、502_2……
502-N ;共同地称为LED 505的多个LED 505_1、505_2......505-N ;系统控制器506 ;总线
608 ;以及负载中心510。LED 505可以是用于提供期望照明的、任何适当的LED，例如激光式、基于磷光体的、紫外式、大功率式、有机式LED等。
[0057]每个电力变换器502-1、502-2......502-N分别耦接至单个LED或一串LED505-1、
505-2……505-N。在一些可选的实施方式中，电力变换器502中的每一个对应于如以上在图1和图2中描述的变换器100和200。
[0058]电力变换器502通过总线508耦接至系统控制器506。系统控制器506能够通过无线通信和/或有线通信(例如，电力线通信)与电力变换器502通信，以提供电力变换器502的操作控制。电力变换器502通过总线508进一步耦接至负载中心510。
[0059]电力变换器502中的每一个能够将接收的AC电力变换成DC输出。电力变换器502通过总线508耦接从电力网或储能器生成的AC输出电力。随后为了使用，生成的电力可以分配到例如一个或多个电器，和/或可以例如使用电池、热水、水力栗、水-氢气转换等存储生成的能量以供后续利用。在一些可选的实施方式中，电力变换器502可以是DC-DC电力变换器。
[0060]本发明的实施方式的上述描述包括执行如所描述的各种功能的多个元件、装置、电路和/或组件。这些元件、装置、电路和/或组件是用于执行其各自所描述的功能的装置的示例性实现。
[0061]虽然上文是针对本发明的实施方式，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以设计本发明的其他和进一步的实施方式，并且本发明的范围由所附的权利要求限定。
【主权项】
1.一种用于发光二极管(LED)照明电力变换的设备，包括: 耦接至第一半桥式整流器电路的全桥式整流器电路和向LED电路供应AC电力并形成至所述LED电路的第一端口的谐振振荡电路；以及 第二半桥式整流器电路与储能装置，如由控制器所确定的那样接收DC电力并将所述DC电力供应至所述LED电路以形成所述LED电路的第二端口， 其中所述LED电路进一步包括用于所述LED电路的整流器电路和至少一个LED。2.如权利要求1所述的设备，其中基于所述第二半桥式整流器电路的控制，所述第二端口是双向的。3.如权利要求1所述的设备，进一步包括变压器，所述变压器具有初级绕组和次级绕组，所述初级绕组耦接至所述第一半桥式整流器电路和所述第二半桥，所述次级绕组耦接至所述LED电路。4.如权利要求3所述的设备，其中所述谐振振荡电路进一步包括电容器，所述电容器串联耦接至所述变压器的初级绕组和所述变压器的次级绕组，其中所述次级绕组耦接至所述LED电路。5.如权利要求1所述的设备，其中所述第一半桥式整流器电路包括至少两个开关，所述至少两个开关并联耦接、操作以在所述第一端口处控制来自所述振荡电路的电流输出。6.如权利要求2所述的设备，进一步包括，其中所述控制器操作以在操作模式之间变换，其中所述储能装置放电以补偿来自所述振荡电路的输出电流，从而使所述LED电路照明。7.如权利要求6所述的设备，其中所述控制器进一步包括使用整流的AC电力给所述电容器充电的操作模式。8.如权利要求6所述的设备，其中所述控制器进一步包括所述LED电路仅使用来自所述振荡电路的电力照明的操作模式。9.如权利要求6所述的设备，其中所述控制器进一步包括所述LED电路仅使用来自所述储能装置的电力照明的操作模式。10.如权利要求6所述的设备，其中所述控制器进一步包括在所述第一半桥式电路和所述第二半桥式电路的控制信号中引入相移。11.如权利要求2所述的设备，进一步包括电压采样电路和电流采样电路，所述电压采样电路和电流采样电路操作以监控至所述谐振振荡电路的整流的AC电力和所述储能装置两端的电压，以确定何时控制所述第一半桥和所述第二半桥使所述储能装置放电或给所述储能装置充电。12.一种用于发光二极管(LED)照明电力变换的方法，包括: 使用全桥式电路对AC电力整流； 将整流的AC电力耦合至第一半桥式电路和振荡电路； 将来自所述振荡电路的电流供应至LED电路和第二半桥式电路；以及 操作所述第一半桥式电路和所述第二半桥式电路以选择性地给耦接于所述第二半桥式电路的两端的储能装置充电或使所述储能装置放电。13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一半桥式电路的所述开关频率调节为控制来自所述振荡电路的电流输出的量。14.如权利要求12所述的方法，其中所述操作的步骤进一步包括这样的操作模式，在该操作模式中，使所述储能装置放电以补偿来自所述振荡电路的所述输出电流，从而使所述LED电路照明。15.如权利要求14所述的方法，其中所述操作的步骤进一步包括使用整流的AC电力给所述电容器充电的操作模式。
【专利摘要】一种用于发光二极管(LED)照明电力变换的方法和设备，包括：耦接至第一半桥式整流器电路的全桥式整流器电路和向LED电路供应AC电力并形成至LED电路的第一端口的谐振振荡电路。该设备进一步包括：第二半桥式整流器电路与储能装置，如由控制器所确定的那样接收DC电力并将所述DC电力供应至LED电路，以形成LED电路的第二端口，其中LED电路进一步包括用于LED电路的整流器电路和至少一个LED。
【IPC分类】H05B37/02, H02M3/00
【公开号】CN105325060
【申请号】CN201480031556
【发明人】马丁·冯纳格, 迈克尔·哈里森
【申请人】恩菲斯能源公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月2日
【公告号】EP3008978A1, US9247595, US20140361703, WO2014200751A1