[发明专利]电源装置

说明书

本发明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。

本发明中，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。    

本发明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。

按照本发明，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。

本发明的其他目的及优点在阅读了本发明下述说明并结合附图对本发明的较佳实施例的详细描述后，将会变得清楚起来。

图1A是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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是本发明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。

本发明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发明的限制，本发明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。