一种电源装置包括一电压转换装置，其输入端与直流电源相连，其输出端与一电容元件和一负载电路相连，控制电路与电压转换装置和负载电路相连，负载电路的负载阻抗在负载电路中的负载启动时低于负载稳态照明期间的阻抗，其中，作为控制常数的振荡频率和占空度在负载启动和稳态照明时大体上保持为常数，并且当电容元件上的电压值低于一预定值时，电压转换装置中的开关装置被关断。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种把直流电源功率提供给负载电路的电源装置，将电源电压转换成所要求的直流或交流电压。本专利技术中，负载电路包括一个高强度放电灯、一个白炽灯、一个卤素灯或类似的灯，其阻抗在电源起动瞬间(也即在紧接启动负载以后)较小，然后即进入稳定照明或负载运行。把直流电源转换而得到的所要求的直流电压或交流电压提供给负载电路的电源装置中，我们可以容易地认识到，当有效地对上述转换起作用的开关元件的开关运行中出现的损耗被尽可能减小时，电路运行可得到改善，电源装置的尺度可被减至最小。美国专利号为5，068，578的专利中公开了一种结构，这种结构在升高直流电压后，一方波电压通过一低频逆交器被提供给负载。在欧洲专利号为059，053的专利文献中描述了一种控制结构，这种控制结构作为升压装置的控制结构，用来使输出电压保持恒定，从而减小电源波动。另外，美国专利号为5，151，631的美国专利中，公开了一种在提高直流电压后，用高频逆变器把高频电压施加到负载上去的方法。本案的情况，以高亮度放电灯或白炽灯为负载的负载阻抗，在起动和稳定运行或照明期间的关系表明，该阻抗值在稳定照明期间要比起动期间高;而在起动和稳定照明期间供给升压装置的电源功率的关系表明，在起动阶段需要比稳定照明时期提供更大的电源功率。因而所产生的流到升压装置开关元件的电流，在启动时必须比在稳定点火期间大。为了用同样的控制运行方法，使电路的输出电压即使在启动时也像稳态照明期间那样具有较低波动，必须用一个具有大电容值的电容作为一输出装置，并在启动和稳态照明之间，变换控制切换频率以及占空比，或诸如此类办法，从而产生整个电源装置的尺寸增大、所需控制电路变复杂、尤其是切换损耗也增大的问题。然而，任一前述结构(特别是美国专利号为5，151，631所述的结构)都未能解决上述问题。本专利技术的目的在于克服上述问题，从而提供一种能够或者显著提高电路运行效率的电源装置，这种电源装置能够在电压变换装置(特别在升压装置中的开关装置处)减小开关损耗，从而最大限定地减小电源装置的尺寸。按照本专利技术，上述目标是用一种电源装置来实现的，其中，带有电源控制高频开关装置的电压转换装置用来使供电至少在启动负载时高于负载的稳态运行期间的供电，连接至直流压源，电容元件与电压转换装置的输出端相连，含有负载的负载电路与电容元件并联连结，并具有启动时的负载阻抗低于稳态运行期间的负载阻抗，其特征是，高频开关装置由具有一控制常数的控制装置控制，此控制常数至少在负载启动以后以及负载的稳态运行期间保持恒定，当电容元件处于低于预定值的电压下时，关断高频开关装置。本专利技术的其他目的及优点在阅读了本专利技术下述说明并结合附图对本专利技术的较佳实施例的详细描述后，将会变得清楚起来。附图说明图1A是本专利技术所述电源装置的一个实施例电路方框图;图1B和1C是图1A所示装置的器件处的电压波形图;图2是图1A所示装置的更具体电路图;图3的(a)至(e)是图2所示电路相应器件处的波形图;图4和图5是本专利技术所述器件的进一步实施例电路示意图;图6的(a)至(e)是图5所示电路器件的波形;图7至图10是本专利技术更进一步实施例的电路图;图11是图10所示电路相应部件处的波形(a)至(e);图12是本专利技术另一实施例的电路图;图13是图12所示电路中相应部件处的波形(a)至(e);图14是用于图12所示实施例中采用的启动装置工作状态的电路图;图15是图12所示实施例中电压转换装置工作状态的电路图;图16是图12所示实施例的一种最佳工作状态的详细电路图;图17是本专利技术又一种实施例的电路图;图18是图17所示电路相应部件处的波形(a)至(g);图19A是本专利技术另一种实施例的电路图;图19B是用于图19A所示电路的启动装置工作状态电路图;图20至图24是本专利技术所述电源器件另一种实施例的电路图;图25是图24所示电路相应部件处的波形(a)至(g);以及图26是用于图24所示电路中开关装置的控制装置工作原理电路图。本专利技术将结合附图所示各种实施例进行描述，应该理解的是这些所示实施例不应被视为是对本专利技术的限制，本专利技术应在权利要求的范围内包括各种变更、改进以及可能的等同结构。参见图1A，本专利技术所述电源装置的一种实施例包括用作直流/直流转换器的电压转换装置11，DC/DC转换器与一直流电压源VS相连，电压转换装置11包含一由源控制高频开关装置Q，其作用是在向后文中将要描述的负载提供电源时，在起动负载时比在负载稳态运行时可获得更大的电源功率。电压转换装置11的输出端与电容C相连，一包含上述负载的负载电路12并联与电容器相连，从而使负载阻抗在启动时低于负载稳态运行期间的负载阻抗。在这种情况下，这种结构使控制常数，即在负载的启动时以及稳态运行期间，开关元件初线线圈一侧的振荡频率和占空比，由电压转换装置11大体上保持为常数。另外，控制电路13与电压转换装置11和负载电路12相连，此控制电路13包括检测装置，当电容器C上的电压在启动时呈现出图1C所示的脉动电压，与图1B所示直流电压源VS上的电源电压VS相反，检测到的脉动电压低于某一预定值时，此检测装置提供一输出，用来关断开关装置Q。本例中，应该理解，在需要的情况下，控制电路13的一部分或全部可以包括在电压转换装置11或负载电路12内。图1A所示的电源装置，可以显著地减小开关装置开关运行时出现的任何损耗，开关装置是处于高频运行的，因此负载电路的运行效率得到改善，而电源装置的结构得以简单化，从而这种结构可以有效地使整个电源装置小型化。这里，最好将由检测装置检测到的脉动电压预定值设置到接近零值。图2是图1A所示实施例的一个更具体的电路结构，其中，与直流电压源VS相连的电压转换装置11包括一变压器T，变压器T的初级线圈n1与开关装置Q0(最好采用MOSFET)相连，而变压器T的次级线圈n2通过用作整流装置的二极管D1与电容C相连，开关装置Q0关断时，二极管D1按电容C充电的方向进行整流。另外，包括有负载LD的、跨接在电容C上的负载电路12与由电阻R1和R2组成的串联电路相连，R1与R2的插入用作检测装置，电容C处脉动电压的分压输出由电阻R1和R2提供给控制电路13。通常电容器C使用相当大电容值，用来获取恒定电压输出，但在本专利技术中，使用一个并不与恒定电压输出相适配的电容器，其电容值低于几个微法，脉动电压被故意保留，因为它将被予以利用。控制电路13中，从用作检测装置的电阻R1和R2得到的分压脉动电压被提供到一平均电路3a，作为电容器C的电压Vc的平均分压电压值被提供到一误差放大器3b，这里，平均电路3a的输出电压VO的差值电压以及参考电压Vref1起作用，此差值电压在比较器3d处与从电压/频率转换器3c处得到的三角波输出电压相比较，开关装置Q0通过驱动电路14由比较器3d的比较输出驱动，这种控制能够把电容电压Vc的平均电压VO保持在一预定电压值上。现在再专门地来看看上面的情况，由电阻R1和R2得到的分压通过由冲息多谐振荡器3e的输出接通开关元件SW1，被提供到另一比较器3f，与另一参考电压Vref2进行比较，冲息多谐振荡器3e受比较器3d的输出上升沿激励并产生一预定周期的输出。比较器3f的输出由积分器3g积分，随后，从另一参考电压Vref3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种向负载供电的电源装置，其特征在于，它包括： 一直流电源； 一与所述直流电源相连的电压转换装置，所述电压转换装置包括一高频开关装置，用来控制所述供电，以及提供至少在启动所述负载时比在所述负载的稳态运行期间更大的供电； 一与所述电压转换装置的输出侧相连的电容元件；以及 一包括有所述负载并与所述电容元件并联相连的负载电路，所述负载电路的负载电容在所述负载的起动时比所述负载的稳态运行时小； 其中，一种控制装置进一步用来控制所述高频开关装置，所述高频开关装置的控制常数至少在所述负载的启动之后以及所述负载的稳态运行期间大体上为常数，所述控制装置在所述电容元件的电压值低于一预定值时，关断高频开关装置。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：木户正二郎，中村俊朗，神原隆，多贺曦高，永灏春男，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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