[发明专利]高效低耗高频多路输出开关电源

说明书

本发明将涉及一种用作高效率转换的开关电源，特别是对照明具体地说它对卤灯、氙灯、氖灯、镝灯、霓虹灯等提供一种可以高效率低损耗并且具有多路输出可同时驱动多路负载的开关电源产品。

目前，新颖的电光源照明仍广泛沿用变压器（镇流器）进行电压转换、整流，由于变压器功率消耗较大，并需消费大量矽钢片、铜材等金属材料，更由于电源的周波50Hz产生闪烁现象，给人们视觉上带来不舒服，因此这种照明光源的工作电源存在着许多不理想因素。为了克服上述缺点，曾产生过日光灯电子镇流器（参阅U.S.Patent    No.4188.661）等替代产品。至七十年代后期，一种名为“交流至交流的转换装置”（U.S.Patent    No    4104.715）提出将50Hz至60Hz的低频交流电，转换至34000Hz的高频交流电，供给幻灯机，投影仪和萤光灯使用。高频交流电作为一种稳定的启动高压，整个装置只涉及采用倒向晶体管构成开关电源，经周波转换成34000Hz，当负载打通后该高压装置可自动停止工作。所以该装置仪单纯完成电源的高频高压振荡转换，而且采用的是双极型功率管，这种晶体管工作中电压降和功率消耗都较大，而且升温较高，更由于采用的是电感、电容等元件构成传统的电感振荡电路，振荡效果不佳，电路中双晶体管推挽，并不是全推挽过程，所以转换效率低的难点仍未有效得到解决。

本发明的目的，拟将50Hz的交流电高效率转换成100KHz左右的高频高压、低压交流电，高压工作用以激励灯具内惰性气体导电，启动后，直接提供低压直流电或高频交流电作灯具正常工作电源使用。并且一个高频开关电源可供若干只灯具同时使用。效率达到95%以上，功率因数98%以上。与传统镇流器相比，单路输出节能效果达20%。多路负载同时使用，效果更佳。

为了达到上述目的，本发明所提供的高效低耗高频多路输出开关电源是一种组合发明，除将D1、C1、C2、C3、C4、B1、B2所构成的滤波，整流回路作为输入电路外，还将下列诸电路加以有机和合理的组合，从而构成一种新颖的开关电源：

a、由IC为核心组成的可控脉宽振荡电路;

b、由B3、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、D11等组成的推挽功率放大电路及自举电压反馈电路;

c、由B4作为核心元件组成多路电压变换电路;

d、由KJ-1、KJ-1/A控制J、J/A为核心部件组成的高压、低压自动切换电路;

e、由IC1、IC2控制IC所构成的，过流，起辉控制保护电路;

f、由Q12、IC3控制IC组成反馈脉宽调制自控负载恒流电路所构成。其中：可控脉宽振荡电路中的IC为专用芯片，亮度恒流控制由Q12光敏管及IC3、IC等共同完成，推挽功率放大电路中Q2、Q3、Q4、Q5进行前置放大，Q6、Q7、Q8、Q9作为功率放大，并采用大功率效益应VMOS管，其起辉、过流保护由IC1、IC2，光敏管Q11再控制专用芯片IC完成。

本发明的积极效果，由于采用新颖的电子元器件线路，可以高效率转换电能，从而减少电耗20%以上，并节省大量金属材料，矽钢片可以全部不用，铜材只有原镇流器耗量的10%。由于负载工作电源频率已高效转换成100KHZ，因而消除了灯具的闪烁现象、过电流保护、恒流控制等电路，可以有效地防止灯管老化。当输入电压产生大幅度变动情况下，负载电流始终不会超限。从而大大地延长了灯具的使用寿命。根据机械电子工业部上海电器研究所1993年2月25日所作“性能及型式试验”（报告编号：93服务001（号）测试，（试验项目常态性能试验、温升试验、高温试验、湿度试验、防尘、防淋水试验），全部符合国家有关标准指标要求，特别是节能效果明显，现将节能对照表摘要如下：