輸入側(cè)的情況相比，在電源裝置20中可以獲得更高的功率因數(shù)。因而，電源裝置20可以滿足諧波規(guī)定(例如，日本工業(yè)標準 JIS C 61000-3-2) ο
[0133]此外，在電源裝置20中，整流電路19以電氣方式連接至功率因數(shù)改善電路18的輸入側(cè)。整流電路19對正弦波狀的AC電壓進行全波整流。功率因數(shù)改善電路18是用于對由于整流電路19所進行的全波整流而產(chǎn)生的全波整流電壓的波形中的谷部進行平滑的平滑電路。因此，在電源裝置20中，可以利用簡單結(jié)構(gòu)來獲得高功率因數(shù)。
[0134]注意，例如，根據(jù)本實施例的電源裝置20還可應(yīng)用于根據(jù)實施例1的照明設(shè)備30。
[0135]盡管前述已經(jīng)說明了被認為是最佳模式的實施例和/或其它示例，但應(yīng)當理解，可以對這些實施例進行各種修改且可以以各種形式和示例實現(xiàn)這里所公開的主題，并且可以將這些變形應(yīng)用于多個用途，而這里僅說明了這些用途中的一些用途。所附權(quán)利要求書意圖要求保護落在本教導的真實范圍內(nèi)的任何及所有變形和變化。
【主權(quán)項】
1.一種電源裝置，包括: 電源單元，其被配置為根據(jù)輸入電壓來生成第一直流電壓； 轉(zhuǎn)換單元，其被配置為將從所述電源單元輸出的所述第一直流電壓轉(zhuǎn)換成與所述第一直流電壓不同的第二直流電壓；以及 控制單元，其被配置為控制所述轉(zhuǎn)換單元， 其中，所述轉(zhuǎn)換單元是有源鉗位型反激轉(zhuǎn)換器，并且包括: 主開關(guān)元件； 子開關(guān)元件； 反激型的變壓器，其包括一次繞組和二次繞組；以及 整流元件，其被配置為對所述二次繞組中產(chǎn)生的第一電壓進行半波整流， 其中，所述主開關(guān)元件和所述子開關(guān)元件各自包括第一主端子、第二主端子和控制端子， 所述一次繞組與所述主開關(guān)元件串聯(lián)連接，并且所述一次繞組與諧振電容器和所述子開關(guān)元件的串聯(lián)電路并聯(lián)連接， 所述二次繞組與所述整流元件和諧振電感器的串聯(lián)電路串聯(lián)連接， 所述控制單元被配置為控制所述主開關(guān)元件和所述子開關(guān)元件，并且包括以下控制模式作為控制模式: 所述主開關(guān)元件被置于接通狀態(tài)并且所述子開關(guān)元件被置于斷開狀態(tài)的第一控制模式； 所述主開關(guān)元件被置于斷開狀態(tài)并且所述子開關(guān)元件被置于接通狀態(tài)的第二控制模式；以及 所述主開關(guān)元件和所述子開關(guān)元件這兩者都被置于斷開狀態(tài)的第三控制模式， 所述控制單元被配置為使所述第一控制模式和所述第二控制模式隔著所述第三控制模式交替進行，以及 分別對所述諧振電容器的電容和所述諧振電感器的電感進行設(shè)置，以使得在所述主開關(guān)元件處于斷開狀態(tài)并且所述子開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的時間段中，所述主開關(guān)元件的所述第一主端子和所述第二主端子之間所產(chǎn)生的第二電壓在所述時間段中隨時間經(jīng)過的波形呈凸曲線形狀，其中所述第二電壓是由于至少所述諧振電容器、所述一次繞組和所述諧振電感器的諧振現(xiàn)象而產(chǎn)生的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其中， 所述整流元件包括第一二極管， 所述一次繞組的第一端連接至所述電源單元的高電位側(cè)，并且所述一次繞組的第一端經(jīng)由所述諧振電容器連接至所述子開關(guān)元件的所述第一主端子， 所述子開關(guān)元件的所述第二主端子連接至所述一次繞組的第二端，并且所述子開關(guān)元件的所述第二主端子連接至所述主開關(guān)元件的所述第一主端子， 所述主開關(guān)元件的所述第二主端子連接至所述電源單元的低電位側(cè)， 所述主開關(guān)元件和所述子開關(guān)元件各自的所述控制端子連接至所述控制單元，以及所述二次繞組的第一端連接至所述第一二極管的陽極，所述第一二極管的陰極連接至所述諧振電感器，并且所述二次繞組的第二端連接至所述電源單元的低電位側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其中，對所述諧振電容器的電容和所述諧振電感器的電感進行設(shè)置，以使得在所述主開關(guān)元件處于斷開狀態(tài)并且所述子開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的情況下，所述主開關(guān)元件的所述第一主端子和所述第二主端子之間所產(chǎn)生的所述第二電壓的峰值大于或等于所述電源單元的輸出電壓并且小于所述主開關(guān)元件的擊穿電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的電源裝置，其中，對所述諧振電容器的電容和所述諧振電感器的電感進行設(shè)置，以使得在所述主開關(guān)元件處于斷開狀態(tài)并且所述子開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的所述時間段中，所述子開關(guān)元件中流動的電流在所述時間段中隨時間經(jīng)過的波形呈S形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電源裝置，其中，所述控制單元被配置為控制所述轉(zhuǎn)換單元，以使得所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電流恒定。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電源裝置，其中，所述變壓器的耦合系數(shù)處于大于等于0.9且小于等于I的范圍內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的電源裝置，其中， 所述控制單元包括: 第一控制電路，其被配置為控制所述主開關(guān)元件；以及 第二控制電路，其被配置為控制所述子開關(guān)元件， 在所述變壓器的一次側(cè)上設(shè)置與所述一次繞組磁耦合的三次繞組和四次繞組， 所述第一控制電路被配置為使用所述三次繞組中產(chǎn)生的電壓作為操作電源，并且基于所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電流的大小來控制所述主開關(guān)元件，以及 所述第二控制電路被配置為基于所述四次繞組中產(chǎn)生的電壓的大小來控制所述子開關(guān)元件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置，其中，所述第二控制電路是自激型控制電路，并且被配置為與所述第一控制電路所進行的所述主開關(guān)元件的接通和斷開連動地來接通和斷開所述子開關(guān)元件。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電源裝置，其中，所述第一控制電路被配置為接收與所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電流相對應(yīng)的第一檢測信號、與所述主開關(guān)元件中流動的電流相對應(yīng)的第二檢測信號、以及具有電源信息的電源信息信號，其中所述電源信息包括如下信息中的至少一個:所述電源單元的所述輸入電壓的波形；所述輸入電壓的波形的振幅；以及所述輸入電壓的波形的相位。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的電源裝置，其中， 所述第一控制電路被配置為接收與所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓相對應(yīng)的第三檢測信號，以及 所述第一控制電路被配置為基于所述第三檢測信號的大小來控制所述主開關(guān)元件。11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的電源裝置，其中， 所述電源單元的輸入側(cè)以電氣方式連接有被配置為對正弦波狀的交流電壓進行相位控制的相位控制電路，以及 所述電源單元被配置為使用通過所述相位控制電路進行了相位控制的電壓作為所述輸入電壓來生成所述第一直流電壓。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源裝置，其中，所述相位控制電路被配置為對以電氣方式連接至所述轉(zhuǎn)換單元的輸出側(cè)的固態(tài)發(fā)光元件進行調(diào)光。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電源裝置，其中， 所述第一控制電路被配置為接收具有電源信息的電源信息信號，其中所述電源信息包括如下信息中的至少一個:所述電源單元的所述輸入電壓的波形；所述輸入電壓的波形的振幅；以及所述輸入電壓的波形的相位，以及 所述電源信息信號是用于指示所述固態(tài)發(fā)光元件的調(diào)光水平的第一調(diào)光信號，并且所述電源信息信號由通過所述相位控制電路進行了相位控制的電壓的波形構(gòu)成。14.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項所述的電源裝置，其中， 所述電源單元的輸入側(cè)以電氣方式連接有被配置為對由于正弦波狀的交流電壓的全波整流而產(chǎn)生的全波整流電壓的功率因數(shù)進行改善的功率因數(shù)改善電路，以及 所述電源單元被配置為使用所述功率因數(shù)改善電路的輸出電壓作為所述輸入電壓來生成所述第一直流電壓。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電源裝置，其中， 所述功率因數(shù)改善電路的輸入側(cè)以電氣方式連接有被配置為對所述正弦波狀的交流電壓進行全波整流的整流電路，以及 所述功率因數(shù)改善電路是被配置為對通過所述整流電路進行了全波整流的所述全波整流電壓的波形中的谷部進行平滑的平滑電路。16.根據(jù)權(quán)利要求9至15中任一項所述的電源裝置，其中， 所述第一控制電路包括: 第一控制單元，其被配置為控制所述主開關(guān)元件的接通和斷開；以及 第二控制單元，其被配置為控制所述第一控制單元，所述第一控制單元被配置為接收與所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電流相對應(yīng)的第一檢測信號，所述第二控制單元被配置為接收具有電源信息的電源信息信號，并且將用于基于所述電源信息信號的所述電源信息來控制所述第一控制單元的第一控制信號輸出至所述第一控制單元，其中所述電源信息包括如下信息中的至少一個:所述電源單元的所述輸入電壓的波形；所述輸入電壓的波形的振幅；以及所述輸入電壓的波形的相位， 所述第一控制信號是第一脈沖寬度調(diào)制信號即第一 PWM信號，以及所述第一控制單元被配置為基于從所述第二控制單元輸出的所述第一控制信號的第一占空比以及所述第一檢測信號的大小，來控制所述主開關(guān)元件的接通和斷開。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電源裝置，其中， 所述第二控制單元被配置為接收與所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓相對應(yīng)的第三檢測信號，以及 所述第二控制單元被配置為在所述第三檢測信號的大小為預設(shè)閾值以上的情況下，停止所述第一控制單元所進行的所述主開關(guān)元件的接通和斷開、或者停止所述轉(zhuǎn)換單元的操作。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電源裝置，其中， 所述第二控制單元被配置為接收用于指示以電氣方式連接至所述轉(zhuǎn)換單元的輸出側(cè)的固態(tài)發(fā)光元件的調(diào)光水平的第二調(diào)光信號， 所述第二調(diào)光信號是第二脈沖寬度調(diào)制信號即第二 PWM信號， 所述第二控制單元被配置為將用于基于所述第二調(diào)光信號的第二占空比來控制所述第一控制單元的第二控制信號輸出至所述第一控制單元， 所述第二控制信號是第三脈沖寬度調(diào)制信號即第三PWM信號，以及所述第一控制單元還包括用于基于從所述第二控制單元輸出的所述第二控制信號的第三占空比以及所述第一檢測信號的大小來控制所述主開關(guān)元件的接通和斷開的功能。19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的電源裝置，其中， 所述第一控制電路還包括第三控制單元，所述第三控制單元被配置為輸出用于基于輸入至所述第二控制單元的所述電源信息信號的所述電源信息來調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)換單元的輸出電流的大小的調(diào)節(jié)信號， 所述第一控制單元被配置為接收包括所述第一檢測信號和所述調(diào)節(jié)信號的第四檢測信號，以及 所述第一控制單元還包括用于基于所述第四檢測信號的大小來控制所述主開關(guān)元件的接通和斷開的功能。20.—種照明設(shè)備，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的電源裝置； 光源單元，其能夠利用所述電源裝置進行工作；以及 設(shè)備本體，用于安裝所述電源裝置和所述光源單元。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電源裝置和使用該電源裝置的照明設(shè)備。在該電源裝置中，變壓器的一次繞組與主開關(guān)元件串聯(lián)連接，并且與諧振電容器和子開關(guān)元件的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。變壓器的二次繞組與整流元件和諧振電感器的串聯(lián)電路串聯(lián)連接。分別對諧振電容器的電容和諧振電感器的電感進行設(shè)置，以使得在子開關(guān)元件處于接通狀態(tài)的情況下，主開關(guān)元件的第一主端子和第二主端子之間所產(chǎn)生的電壓的波形呈凸曲線形狀，其中該電壓是由于至少諧振電容器和諧振電感器的諧振現(xiàn)象而產(chǎn)生的。
【IPC分類】H05B37/02, H02M3/335
【公開號】CN104883064
【申請?zhí)枴緾N201510089914
【發(fā)明人】小笠原潔, 藤野崇史, 后藤弘通, 武田輝人, 細見聰彥, 光安啟, 土井勝之, 安倍秀明
【申請人】松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月27日
【公告號】DE102015102507A1, US20150249397