[发明专利]负载控制装置及照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变电路(INVERTER CIRCUIT)的负载控制装置及具备这种装置的照明装置，而其逆变电路中设有驱动负载的开关元件。

背景技术

过去，这种负载控制装置由下列几个部分组成：将直流电源转换成交流电源的逆变器、借此逆变器工作及驱动的放电管、分别检测此放电管的电流及电压值的检测装置、对检测这些值的放电管的模拟电流及电压值进行A/D转换的A/D转换器、根据靠A/D转换器检测的数字量来演算逆变器控制用标准值的演算器、以及设有控制器的放电管照明装置，而此控制器根据演算器演算的标准值控制逆变器(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：专开评10-41079号公报(第3-4页，图1)

发明内容

但是，比如8位A/D变换器一般具有1MHz～2MHz左右的采样频率，可分解为0.5μs～1.0μs左右，因此在上述放电管照明装置中，不能对开关元件的电流值或电压值进行充分的采样。

因而，虽然根据各采样值的平均值控制逆变器的动作，但在这种控制中很难精确控制逆变器。

另外，可以考虑利用采样频率大大高于转换周期的A/D转换器来提高分解能力，或者利用多个A/D转换器进行多比率(Multi rate)控制，但这样会产生耗电量增加或费用昂贵等不实用的问题。

本发明以解决上述背景技术问题为出发点，目的在于提供一种既实用又能精确控制负载的负载控制装置，以及具备这种装置的照明装置。

一种负载控制装置，其特征在于包括如下几个部分：设有驱动负载的开关元件的逆变器电路，以及根据规定的采样频率将流过处于开启状态的开关元件的模拟电流值转换成对应于此电流值的数字量的第一转换手段；在借第一转换手段在规定时序内转换的数字量与下一个时序的数字量差额低于引起规定反应的最小物理量的状态下，根据此差额的变化率预测流过开关元件的电流峰值时序的预测手段；通过大于第一转换手段采样频率的时钟频率驱动，并在靠预测手段预测的时序内，关闭处于开启状态的开关元件的同时，开启处于关闭状态的开关元件的控制手段；将负载输出的电量转换成数字量的第二转换手段；通过靠第二转换手段转换的数字量检测负载输出的电量峰值，并根据此检测结果补偿预测手段预测时序的补偿手段。

为了解决上述问题，逆变器电路采用半桥或全桥等逆变器电路。

例如，第一转换手段采用具有50MHz左右振荡频率的压控振荡器，或者8位Flash A/D转换器等。

例如，预测手段采用数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)等。

例如，控制手段采用数字信号处理器等，可以与预测手段做成一体，也可以与预测手段相互分开制作。

例如，第二转换手段采用多个A/D转换器或压控振荡器等，并采用多比率方式控制这些装置，就可以将负载输出的电量转换为大于所有采样频率的采样频率数字量。

例如，补偿手段采用数字信号处理器等，可以与预测手段做成一体，也可以与预测手段相互分开制作。

同时，靠第一转换手段转换为规定时序(Timing)的数字量与下一个时序数字量的差额(时间差)低于引起规定反应的最小物理量的状态下，根据此差额变化率预测靠预测手段流过开关元件的电流峰值的时序，利用大于第一转换手段采样频率的时钟频率驱动的控制手段，在靠预测手段预测的关闭时序内，关闭处于开启状态的开关元件的同时，开启处于关闭状态的开关元件。另一方面，借第二转换手段将负载输出的电量转换成数字量，并根据此数字量检测出负载输出的电量峰值后，根据此检测结果使可变设置手段补偿预测手段预测的时序。因此，无需将第一转换手段的采样频率增大到需要的值以上，即使流过开关元件的电流峰值位于第一转换手段采样周期内，也能根据开关元件的电流值精确设置关闭时序，所以在提高实用性的同时，能够精确控制负载。

在权利要求1所述的负载控制装置中，权利要求2所述的负载控制装置的预测手段为：根据第一转换手段转换的数字量绝对值，预测流过开关元件的电流达到峰值的时序，而其控制手段为：在借上述预测手段预测的时序内，关闭处于开启状态的开关元件的同时，开启处于关闭状态的开关元件。

另外，根据第一转换手段转换的数字量绝对值，预测流过开关元件的电流达到峰值的时序，在此预测时序内，通过控制手段关闭处于开启状态的开关元件的同时，关闭处于开启状态的开关元件。因此，只需根据通过流过开关元件电流值转换的数字量差额变化率和数字量绝对值，就能够随开关元件电流峰值关闭开关元件，所以能更精确地控制负载。