开关式电源制造技术

本发明专利技术涉及一种开关式电源，适宜点燃和控制高压放电灯（５）。该开关式电源包括开关元件（１）、电感元件（２）、容性缓冲元件（３）和整流元件（４），用以从输入电压产生流过放电灯的电流。为给开关元件提供开关信号，开关式电源还备有控制电路（Ⅰ）。开关式电源还包括电路元件（２０）用以用电感元件检测电流，同时用以产生开关信号。（*该技术在2010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开关式电源，适宜点燃和控制高压放电灯用，包括开关元件、电感元件、容性缓冲元件和整流元件，用以通过将开关元件交替转接到导通和不导通状态从输入电压产生供放电灯用的电流;控制电路，用以提供开关信号，该开关信号包括将开关元件转换到导通状态的接通信号，和将开关元件转换到不导通状态的断开信号。从英国专利GB-2，102，641可以了解到这种开关式电源的情况。开关信号由分立的振荡器在控制电路中产生。为使供给放电灯的电流尽可能稳定，该已知的开关式电源设有检测流过开关元件的电流用的电路元件。该电路元件确保将通过开关元件的电流限制在一个最大值，具体作法是一检测到这个最大电流就阻止开关信号产生。这样，开关元件就转入不导通状态。该已知开关式电源有这样一个缺点，即需用电流检测元件和分立的振荡器，因而使开关式电源的结构相当复杂。本专利技术的目的特别是保持供到放电灯的电流限制在某一定值的同时，使开关式电源具有较简单的结构。为达到此目的，根据本专利技术，本说明书开端所述的那种开关式电源具有这样的特点，即它包括用电感元件检测电流的电路元件，这些电路元件同时还用以产生开关信号。本专利技术开关式电源的好处在于，再也无需使用分立的振荡器了。不用开关元件而用电感元件来检测电流还有这样的好处;对电流供应的限制并不仅仅限制在一个最大值。在本专利技术开关式电源的一个最佳实施例中，电路元件包括电感元件的第一线圈部分，它作为产生接通信号的信号源。同样，在另一个实施例中，电路元件包括电感元件的第二线圈部分，它作为产生断开信号的第一信号源。开关信号的产生和电感元件中电流的检测是以极其简单而有效的方式结合起来进行的。在对本专利技术开关式电源所作的另一改进中，电路元件还包括容性元件，该容性元件与电感元件一起构成一振荡电路，供激励产生接通信号的信号源。这样就可以简单的方式进行重复性能优异的检测。特别是电流从减少到增加的过渡现象是进行检测极其适用的依据。本专利技术开关式电源的控制电路最好包括一由第一信号源控制且用以产生断开信号的双稳态多谐振荡器。这特别具有这样的好处断开信号可用较简单的特别适宜小型化的元件来产生。在另一个有益的实施例中，电路元件包括与控制多谐振荡器用的放电灯电压有关的第二信号源。这样，往放电灯供应电流不仅能受电流检测的限制，而且还可以根据放电灯电压加以控制。这具有这样的好处用开关式电源可以控制对放电灯的供电。现在参照附图说明本专利技术开关式电源的一个实施例。附图中图1示出了开关式电源的原理电路图;图2部分地详细示出了图1的电路图用以产生接通信号的部分;图3部分地详细示出了图1的电路图用以产生断开信号的部分;图4详细示出了图1所示的控制电路;图5则示出了用图1所示的开关式电源得出的电流/电压特性曲线。图1中，参考符号A表示输入电压的接线端子。供给放电灯5的电流是借助于开关元件1、电感元件2、容性缓冲元件3和整流元件4从输入电压产生的。放电灯5可直接连接到输出端子B上。放电灯也可以装在与输出端子B连接的转换网络中。电流是通过交替把开关元件1转换到导通状态和不导通状态产生的。开关元件1由开关信号进行转换，开关信号则由控制电路I提供。用以藉电感元件2检测电流的电路元件20同时用以产生开关信号。这里举的是降频变频器(downconverter)型的开关式电源。开关元件1处于导通状态时，这些元件连同电感元件2和容性缓冲元件3一起构成主电流电路。开关元件1处于不导状态时，主电流电路由整流元件4、电感元件2和容性缓冲元件3构成。图2示出了电路元件产生接通信号的部分。第一线圈部分21形成呈扼流圈形式的电感元件2的辅助线圈，既作为电流检测元件，也作为输入信号源。辅助线圈21中产生的电压经由耦合电容器100和控制电路的阻抗101供到开关元件1上。编号30表示控制电路既与断开信号的供应有关又与维持开关元件的开关状态有关的部分。电路元件还包括作为电容器22的容性元件，该元件与扼流圈2一起构成激励作为信号源的辅助线圈21的振荡电路。开关元件1已转换到不导通状态时，就有衰减电流经由呈二极管形式的整流元件4不断地流经扼流圈2。从通过扼流圈2的电流变零的那一时刻起，该衰减电流就再也不能经由二极管4流通了。但与此同时却形成了经由电容器22的导流通路，于是获得由扼流圈2和电容器22构成的振荡电路。通过扼流圈2的电流一旦因振荡电路振荡而再次增加时，辅助线圈21中就感应出正电压。此电压将接通信号经由耦合电容器100和电阻器101供到开关元件1上。于是辅助线圈21形成产生接通信号的信号源。图3更详细地示出了电路元件20产生断开信号的部分。呈扼流圈2的辅助线圈23的形式的第二线圈部分形成电流源24的一部分，电容器240即由电流源24进行充电。电容器240连接到二极晶体管27的基极27b上，二极晶体管27构成双稳态多谐振荡器25的一部分。增加对不同击穿电压在分压网络26的调节次数可以将与分压网络中所产生的信号有关的放电灯电压再行分压。在所示的实施例中，这一点是以有效的方式采用已有的齐纳二极管29进一步调节击穿电压的。因此，将分压网络26经由二极管264连接到齐纳二极管29。多谐振荡器25包括一由晶体管28构成的电流源，晶体管28的集电极28c连接到控制电路I上。晶体管28的发射极28e与晶体管27的发射极27e连接，然后经由公共电阻器32接地。晶体管27由辅助电压+V供电。晶体管28的基极28b还连接到辅助电压+V，并经由齐纳二极管29接地。发射极28e和基极28b通过二极管31相互连接。电容器240还连接到分压网络26上，分压网络26又连接到输出端B上。分压网络26设有晶体管35作为电容器240的匹配阻抗。此外，晶体管260还防止电容器经由分压网络26放电。电容器240的电压由分压网络提供，电容器240与输出端B的电压有关。在我们所研究的这个实施例中，分压网络有两个分支，第一分支设有齐纳二极管261，第二分支设有齐纳二极管262和263。由于分压网络26第一和第二分支的击穿电压调节方式不同，因此该网络成了与放电灯电压有关的信号源。这样就可以经由电容器240控制多谐振荡器25。我们所研究的这个开关式电源的实施例，系构制得使开关元件1导通时晶体管28导通。流过扼流圈2的电流在辅助线圈23中感应出电压，于是电容器240就经由电流源24充电。这时在晶体管27的基极27b出现的电压通过晶体管27提供递增的电流，从而使发射极27e和发射极28e的电压都增加。发射极28e的电压一与基极28b的电压相等，晶体管28就转换到不导通状态，于是就触发了多谐振荡器。于是，形成断开信号。晶体管28转换到不导通状态时，通过线圈的电流就被限制在最大值。最大值的大小还取决于从分压电路26产生的电压。开关元件1处于不导通状态时，电容器会经由二极管40通过线圈2放电，直到电容器240两端的电压与分压电路26所产生的电压相等为止。控制电路I系设计得使当供有接通信号时多谐振荡器也被触发，晶体管28再次导通。在所研究的实施例中，控制电路的结构如图4所示。制成FET(场效应晶体管)的开关元件1，其控制电极15通过晶体管35连接到主电极1d上。控制电极15还通过阻抗102和电容器100连接到连接点E，电路元件20所产生的接通信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关式电源，适宜点燃和控制高压放电灯用，包括：开关元件、电感元件、容性缓冲元件和整流元件，用以通过将开关元件交替转接到导通和不导通状态从输入电压产生供放电灯用的电流；控制电路，用以提供开关信号，该开关信号包括将开关元件转换到导通 状态的接通信号，和将开关元件转换到不导通状态的断开信号；其特征在于，开关式电源包括用电感元件检测电流的电路元件，这些电路元件同时还用以产生开关信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克简布兰卡斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]