[发明专利]电源

说明书

本发明涉及电源，特别是，但不是唯一的，用于激励气体放电灯如荧光灯的提升电压的电源。

气体放电灯是非线性的负阻抗负载，因此需要镇流电路来驱动。这种镇流电路典型地是有一电源，其本身由一低频电源供电（如60H₂电网）。

这种镇流电路应当完美地显示高功率因数（输出功率与输入功率之比，也就是送入灯的功率与来自电源的功率之比），而且谐波失真小（引入电源的频率与电源频率不同）。

已知的这种镇流电路中使用了，如，在电灯开启时提升供电电压的电源，方式是用一个升压电感器（如场效应晶体管），升压电感器的电流由开关来控制，而开关又由脉宽调制（PWM）信号来控制。当在PWM脉冲的末端点时开关关闭，升压电感器的感应电流使电压升高。PWM信号典型地由电流型控制集成电路（IC）产生。这种电流型控制集成电路（IC）的技术已经都很熟悉了。

已经知道在这电源中检测输出电压、电感器电流和线路电流，由此产生控制信号来控制（例如：通过一个放大电路）PWM信号，以提高电路的功率因数。但是，这种已知的设计需要特殊的集成电路（IC），以达到这附加控制的功能。

按照本发明的第一种方式，电源的构成为：

一个接收交流供电电压的输入;

由供电电压而产生电压的输出;

耦合于输入输出之间以传送电流并产生电压的电压产生装置;

用于控制电压产生装置传送的电流的开关装置;

控制信号发生装置，用以产生脉冲控制信号来控制开关装置，以便能控制电压产生装置输出的电流并由此控制所产生的电压;

改进之处包括调制装置，它耦合于输入与控制信号发生器之间，以根据交流电源电压来调制控制信号的频率，从而，当交流电源电压值为最大时，控制信号的频率也达到最大值，使电压产生装置的电流波形与交流电源电压的波形近似。

以这种方法使电压产生装置的电流随交流供电电压的变化而变化将是非常理想的，这种方法使电压产生装置成为一个负载，此负载随交流供电电压变化，电源只产生很小的谐波失真，并且功率因数高。

按照本发明的第二种方式，提供一种将交流电压转换为直流电压的电源，此电源包括：

一个与所述交流电压耦合的全波整流器，

脉宽调制信号发生装置，该装置具有一个控制输入端，以及用于产生直流电压的由所述信号控制的装置。

改进之处包括将所述控制输入端与全波整流器耦合的装置，使脉宽调制信号的频率随所述直流电压值变化，当直流电压为最大值时，脉宽调制信号的频率也达到最大值，由此得到高功率因数和低谐波失真。

下面只是作为例子，结合附图按照本发明来描述激励荧光灯的电路及其电源，图中：

图1所示为荧光灯激励电路的含部分框图的电路图;

图2所示为加在电路上的电源线路电压的波形;

图3所示为该电路接收的电源线路电流波形;

图4所示为未采用本发明的改进电路接收的线路电源电流波形;

现在参照图1，电路100启动三个荧光灯102，104，106，该电路有二个输入端108，110，用于跨接60H₂频率的约为277V电压的交流电源电压。全波桥式整流电路112有二个输入节点114，116，分别连接输入端108，110，并且有二个输出节点118，120。桥式整流电路112的输出节点118连接在接地线122上。

铁芯电感器124（电感约4.5mH）的一端与桥112的输出节点120相连接，另一端与节点126相连接。场效应晶体管（FET）128（型号BU290）的漏极接126节点，场效应晶体管128的源极通过电阻130（阻抗1.6Ω）接地122。二极管132（型号MUR160）的阳极连接点126，阴极接输出端134。接地线122与输出端136相连。积分电容137被接在输出端134和136之间。

电阻（阳抗2MΩ）接在桥122的输出节点120和节点140之间。电容142（容抗0.0039μF）接在节点140和地线122之间。电流型控制集成电路（IC）144（型号AS3845，可从ASTEC，SEMICONDUCTOR获得）的RT/CT输入（脚4）连接节点140。电流控制集成块IC144的V_REG输出（脚8）通过电阻146（阻抗10KΩ）连接节点140，并通过电容148（容抗0.22μF）接地。IC144的控制信号输出（脚6）通过电阻150（阻抗20Ω）连接FET128的栅极。栅极同时通过电阻152（阻抗约22KΩ）接地122。