专利名称：电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过高频开关操作和控制输入电流畸变向负载提供能量的电源装置。
一般，已知的电源装置包括一整流电路，它对交流电源的交流功率进行全波整流；一电感器和一开关元件构成的串联电路；以及一包括一平滑滤波电容器和一负载，并通过一二极管连至电感器和开关元件的连接点的负载电路，在这个电源装置中，开关元件检测输入电流并受一控制电路控制，该控制电路提供一控制信号，该信号使输入电流的包络与输入电压成正比，而且电路是这样布置的，当接通开关元件时，电感器受激励，把输入能量存储在电感器中，此后，断开开关元件，输入端与电感器串联，把能量供给负载电路，这样，当接通开关元件时电流上升而当断开开关元件时电流下降，检测此输入电流，从而通过控制开关元件来控制输入电流的高次谐波畸变。
然而，在上述装置中有这样一个问题，即为了限制输入电流，所需电感器的尺寸较大，因而整个装置的尺寸也不得不大。
另一方面，第5,229,690号美国专利揭示了一种不用电感器的放电灯照明装置。在该装置中，用一整流电路来对交流电源功率进行全波整流，一放电灯与一开关元件构成一串联电路，一二极管与一平滑滤波电容器构成的又一串联电路与开关元件相并联，而另一二极管跨接在所述二极管和平滑滤波电容器的连接点与整流电路的正端之间。当开关元件处于断开状态时，这个装置通过放电灯对平滑滤波电容器充电，从而在低输入电压的时间利用此充电能来控制输入高次谐波。
虽然这个装置不需要任何大的电感器，但在控制输入高次谐波方面受到限制，这是由于在接近输入电压的另交叉点时刻，几乎没有输入电流流动。
此外，序号为第280,552号美国申请专利提出了一种电源装置，在该装置中，采用一种已知的开关电容器电路，交流电源功率经一整流电路作全波整流，通过一第一开关电容器电路把一负载连至整流电路，并通过一平滑滤波电容器把一第二开关电容器电路与负载并联至第一开关电容器电路。在此电源装置中，电路是这样布置的，即这样来用二个开关电容器电路，使得二个电路中的一个用来对负载电路供电，而另一个用来在输入电压接近零交叉点时为电源积聚电荷，同时靠改变包含在开关电容器电路中诸电容器，从而使流经这二个开关电容器电路的电流之和与输入功率成正比的办法来控制输入电流的高次谐波畸变。
然而，这种电源所需的电容器数目应与包括在市电频率每一周中诸高频开关周期相对应，方能使输入电流正比于输入电压，因此，为实现数量级为数万赫兹的开关操作，必须采用数千个元件。因为所需元件的数目随工作频率升高而增加，这就产生了难以使装置尺寸减小的问题。
如前所述，已知的电源装置一般具有装置尺寸难于减小以及对于输入高次谐波畸变的控制受限制等等问题。
因此，本发明的主要目的是提供这样一种电源装置，它既能有效地实现对高次谐波的控制又能有效地减小装置的尺寸。
按照本发明，可以用这样一种电源装置来实现上述目的。该电源装置包括一瞬时电压有波动的电源；通过第一开关元件跨接在该电源的二个输出端的第一储能装置；由第二储能装置和一负载电路构成的一串联电路，它通过一第二开关元件跨接在第一储能装置的二端；包括一第三开关元件并与第二储能装置并联的装置；以及一控制开关元件的装置，其特征是，该控制装置控制第一、第二和第三开关元件的接通和断开的时间间隔和频率，从而使跨于第一储能装置二端的电压大体上与电源电压相似，而跨于第二储能装置二端的电压允许以某一预定电压输出供给负载电路。
图1是表示本发明第一个实施例的电路原理图；图2是图1第一个实施例的工作波形图；图3A和3B是说明图1第一个实施例工作的电路原理图；图4是本发明第二个实施例的电路原理图；图5是本发明第三个实施例的电路原理图；图6是图5第三个实施例的工作波形图；图7A至7E是说明图5第三个实施例工作的电路原理图；图8是图5第三个实施例的工作波形图；图9是表示本发明第四个实施例的电路原理图；图10是表示本发明第五个实施例的电路原理图；图11是表示本发明第六个实施例的电路原理图；图12是表示本发明第七个实施例的电路原理图；图13A和13B是图12第七个实施例所采用的部分电路的局部电路图和图13A的那部分电路的工作波形图；图13C和13D是说明图13A所示的部分电路工作的电路原理图；图14是表示本发明第八个实施例的电路图；图15是表示本发明第九个实施例的电路图；图16是图15第九个实施例中一开关元件的说明性波形图；图17是图15第九个实施例的说明性波形图；图18是说明图15第九个实施例工作的电路原理图；图19是说明图15第九个实施例工作的局部电路图；图20是表示本发明第十个实施例的电路图21是表示本发明第十一个实施例的电路图；图22是表示本发明第十二个实施例的电路图；图23是图22第十二个实施例的说明性波形图；图24A至24H是说明图22第十二个实施例工作的电路原理图；图25是表示本发明第十三个实施例的电路图；图26是表示本发明第十四个实施例的电路图；图27A和27B是说明图26第十四个实施例工作的电路原理图；图28是图26第十四个实施例的工作波形图；图29是表示本发明第十五个实施例的电路图；图30是说明图29第十五个实施例工作的电路原理图；图31是表示本发明第十六个实施例的电路图；图32是说明图31第十六个实施例工作的电路原理图；以及图33是表示本发明第十七个实施例的电路图。第一个实施例按照本发明的电源装置第一个实施例的电路图示于图1而工作波形图示于图2。参照第一个实施例的电路布置，一整流器DB与一交流电源AC相连，把由一开关元件S1和一电容器C1构成的串联电路连在整流器DB的二个输出端，再把由一电容器C2和一负载电路C构成的另一个串联电路通过一开关元件S2与电容器C1并联。把一电压控制装置B跨接于电容器C2二端以调节电容器电压，而将一控制装置A与开关元件S1和S2相连以控制由电源侧向电容器C1提供的充电能或者由电容器C1向负载电路提供的放电能，从而来调节跨于电容器C1二端的电压。
下面来说明第一个实施例的工作。首先，在图3B的状态下，由控制电路的控制信号把开关元件S1接通，把电容器C1充电至输入电压Vin。接下来，在图3A的状态下，断开开关元件S1，接通开关元件S2，由电容器C1和C2构成的串联电路与负载电路C相连，而把电容器C1内的一部分电荷供给负载电路C。接着，在图3B的状态下，断开开关元件S2并接通开关元件S1，而把电容器C1充电至Vin。与此同时，由电压控制装置B把电容器C2的电压调节在一预定电压上。此时的预定电压大体上是电容器C2处的输入电压Vin和输出电压Vout之间的差值电压，而供给负载电路C的能量由电压控制装置B决定。加至负载电路C的输入电压Vin采用大体上高到它的峰值电压作为最高电压。此外，为了使电容器C1向负载侧放电后的剩余电压波形与Vin的波形相似(为全波整流输出)，要使输入电流波形的包络与输入电压波形相似，其做法是用控制装置A来控制开关元件S1(或S2)的接通时间，从而限制输入电流畸变。
用上述的连接方法可以限制输入电流畸变，即把整流器DB连至交流电源AC，把由开关元件S1和电容器C1构成的串联电路连至整流器的二个输出端，把由电容器C2和负载电路C构成的串联电路通过开关元件S2与电容器C1并联，而把电压控制装置B连至电容器C2的二端以调节其电压，并用控制装置A来控制电容器C1中的剩余电压，而设定高的工作频率亦可将有关的电容器和开关元件做得较小。因此能够实现产生任何可选恒定电压的小型电源装置。第二实施例本发明第二个实施例的电路图示于图4。在本实施例中，由一平滑滤波电容器3和负载1构成的并联电路用作负载电路C，从而可向负载提供大体上恒定的输出电压。
在本实施例中，也能象上一个实施例那样限制输入电流畸变，而通过设定高的工作频率可分别使电容器和开关元件做得较小。因此能够实现产生可选恒定电压的小型电源装置。第三个实施例本发明的第三个实施例的电路图示于图5，其工作波形图示于图6。在本实施例中，把整流器DB连至交流电源AC，把由开关元件S1和电容器C1构成的串联电路连至整流器的二个输出端，电容器C2通过开关元件S2与电容器C1并联，而由电容器C3和负载1构成的并联电路通过开关元件S4与电容器C2相连。电压控制装置B连至电容器C2用以调节其电压。由一电容器C4和开关元件S3、S6、S5以及S7组成的电路用作电压控制装置B。此外，控制装置A控制由电源侧向电容器C1的充电量以及从电容器C1向负载侧的放电量，以调节电容器C1的电压。其工作过程将描述如下。
首先，在图7A的状态中，由来自控制装置的控制信号把开关元件S1接通，并对电容器C1充电至Vin。其次，在图7A的状态中，即在图8的时间间隔“a”内，断开开关元件S1，而接通开关元件S2和S4，从而把由电容器C1和C2构成的串联电路连至平滑滤波电容器C3，于是把电容器C1中的电荷部分地移至平滑滤波电容器C3，而在对平滑滤波电容器C3充电时，有一部分电荷供给负载1。接下来，在图7B的状态中，断开开关元件S2和S4而接通开关元件S1，对电容器C1充电至Vin。与此同时，在图6中时刻t1与时刻t2之间的时间间隔内，到达图7C的状态，即图8的时间间隔“b1”的状态，这时把开关元件S3和S6接通，把由电容器C2和C4构成的串联电路连至平滑滤波电容器C3，而在电容器C2(以及电容器C4)中的电荷部分地移至平滑滤波电容器C3，而在对平滑滤波电容器C3充电时，有电荷供给负载1。在图6中时刻t2至时刻t3的时间间隔内，到达图7D的状态，即图8的时间间隔“b2”的状态，这时把开关元件S4和S7接通，而电容器C2与平滑滤波电容器C3并联，这时把在平滑滤波电容器C3中的电荷部分地移至电容器C2，并在对电容器C2充电时有电荷供给负载1。有关的开关元件S1-S7在时刻t1与t2之间以及在时刻t2与和t3之间的时间间隔内的工作过程示于图8。
接下来，在图7E的状态中，即在图8的时间间隔“c”内，断开开关元件S3和S6(或S4和S7)，而接通开关元件S5，在平滑滤波电容器C3中的电荷部分地供给负载1和电容器C4，电容器C4和平滑滤波电容器C3将具有相等的电压。当重复这一工作过程时，在电容器C4和平滑滤波电容器C3处的电压逐渐增加，可对这些电容器充电至由开关元件S3和S6(或S4和S7)的接通周期所确定的电压。对于电容器C2，所充的电压为输入电压Vin和输出电压Vout的差值。平滑滤波电容器C3大体上可被充电至Vin的峰值作为最高电压。此外，通过控制开关元件S2(或S1)的接通时间间隔，使电容器C1在向负载侧放电后的剩余电压波形与作为全波整流输出的Vin波形相似，使输入电流波形的包络与输入功率波形相似，从而限制了输入电流畸变。
如上所述，采用如下的连接方法，即把整流器DB连至交流电源AC，把由开关元件S1和电容器C1构成的串联电路连至整流器的二个输出端，把电容器C2通过开关元件S4与电容器C1相并联，通过开关元件S4与由平滑滤波电容器C3和负载1构成的并联电路相连，并把电压控制装置B连至电容器C2以调节其电压，以及由控制装置A控制电容器C1中的剩余电压，可以限制输入电流畸变。此外，由于可以靠设定高的工作频率而把有关的电容器和开关元件做得较小，因此能够提供产生任何可选恒定电压的小型电源装置。第四个实施例图9是本发明第四个实施例的电路图。在本实施例中，图5中的开关元件S5用一二极管D1来替代。第五个实施例图10是示出本发明第五个实施例的电路图。在该实施例中，开关控制是这样来完成的，在控制装置A中，把输入电压和电容器C1的电压送入一比较检测器3，而把检测器的输出输入至一PWM(脉宽调制)控制器4，由此可以处理输入电压的波动。
该电路工作时，由比较检测器3来检测输入电压对一预定值的显著偏离，而把它的检测信号输入至PWM控制器4以确定开关元件S1或S2的接通时间间隔。当输入电压降低时，由缩短(延长)开关元件S1(或S2)的接通时间间隔并减小(或增加)至电容器C1的充电量(或由C1的放电量)可以减小电容器C1的电压，并这样来调节，使电路具有与正常工作时相同的输入电流。当输入电压升高时，可以用相反的方式进行操作。
通过把输入电压和电容器C1的电压送入比较检测器3，并把它的输出送入PWM控制器4而作出的控制装置A的开关控制，即使在输入电压有任何波动时，仍能限制输入电流畸变，并且通过设定高的工作频率，可以把有关的电容器和开关元件做得较小，因此能够提供产生任何可选恒定电压的小型电源装置。第六个实施例图11是本发明第六个实施例的电路图。在该实施例中，把一可变电容器用作电容器C1，从而可以控制电容器C1的电压。第七个实施例在图12中，示出了本发明第七个实施例的电路图。在该实施例中，主电路的基本布置如下把整流器DB连至交流电源AC，并把由开关元件S1和示于图13A的开关电容器电路SC1构成的串联电路连至整流器的二个输出端。此开关电容器电路SC1中的开关元件如图13B那样被交替地接通和断开。通过开关元件S2将电容器C2与开关电容器电路SC1并联，并把电压控制装置B连至电容器C2以调节其电压。此外，用控制装置A来控制在输入电压Vin情况下由电源侧对开关电容器电路SC1提供的充电量或由开关电容器电路SC1向负载侧提供的放电量，从而调节在开关电容器电路SC1中有关电容器的电压。当由来自控制装置A的控制信号把开关元件S1接通，并使开关电容器电路SC1中的开关元件Sx与之联锁接通时，则开关电容器电路SC1将处于如图13C所示的状态，而开关电容器电路SC1中的有关电容器亦被充电至Vin的峰值。当开关电容器电路SC1中的开关元件Sx和Sy与开关元件S1的断开以及开关元件S2和S4的接通联锁地分别接通和断开时，则开关电容器电路SC1将处于如图13D所示的状态，而开关电容器电路SC1提供的是输入电压Vinn倍的电压。因此，平滑滤波电容器C3大体上被充电至输入电压Vin峰值的n倍这样一个值作为最高电压。在本实施例中，也能通过控制装置控制开关电容器电路SC1中的有关电容器的剩余电压来控制输入电压畸变，并且作为设定工作频率的结果，可以缩小有关电容器和开关元件的尺寸，从而能够提供产生任何可选恒定电压的小型电源装置。第八个实施例图14是本发明第八个实施例的电路图，在该实施例中，对电容器C2中的电压进行检测并输入至一PWM控制器5，从而在图5中时间间隔t1—t2内对开关元件S3或S6以及在时间间隔t2—t3内对开关元件S4或S7进行控制。说得更明确些，为把一恒定电压加至负载，检测电容器C2的电压并且与作为参考电压的电容器C2的电压进行比较。在图7C(7D)的状态下，接通开关元件S3和S6(或S4和S7)，开始对电容器C2的电压进行调节。这里，当电容器C2中的电压与参考电压相符时检测得一信号，并把这一信号用来进行控制开关元件S3或S6(或S4或S7)的断开。用这种方式，实现对电容器C2的电压控制，并在图7A的状态下把一恒定电压提供给负载。第九个实施例本发明第九个实施例的电路图示于图15。在该实施例中，把开关元件S11加到主电路中，从而有关的开关元件在图16所示的时间间隔t4—t5内将如图17所示的那样动作。通过在图17的时间间隔b3中如图18那样把开关元件SS和S11接通，就能减小电容器C2与平滑滤波电容器C3之间的任何电压差，并能有效地调节电容器C2的电压。
此外，在图17的时间间隔b3中，如图19那样接通开关元件S11和S12，就可以减小电容器C2和C4之间的电压差，并把电容器C2的能量提供给电容器C4，从而能有效地进行电容器C2的电压调节。在这种情形中，也能控制输入电流畸变并且通过设定高的工作频率可将有关电容器和开关元件做得较小，因而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十个实施例图20是本发明第十个实施例的电路图。在该实施例中，接入一可变电容器作为图5的电容器C2，在图8所示的时间t1—t2的时间间隔b1内，接通开关元件S3和S6，当增大电容器C1的电容量时，要改变电容器C2的电容量，从而减小电容器C2和C4的串联电路与平滑滤波电容器C3之间的电压差值，电容器C2的电荷将部分地提供给平滑滤波电容器C3和负载C1，因而可有效地进行电容器C2的电压调节。第十一个实施例图21是本发明第十一个实施例的电路图。在该实施例中，接有如图13A所示的开关电容器电路SC2，以代替电容器C2。在示于图8的时间间隔“a”中，如图13B所示，接通开关元件Sy而断开开关元件Sx，在前述时间t1—t2的时间间隔b1中，接通开关元件S3和S6，并且，因为与之联锁，接通开关元件Sx时断开开关元件Sy，如图13B所示，从而电容器C2的电压将下跌而可有效地进行电容器C2的电压调节。在该实施例中，也可以象图5的实施例那样控制输入电流畸变，通过设定高的工作频率可以把电容器和开关元件分别地做得较小，因而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十二个实施例本发明第十二个实施例的电路图示于图22，其工作波形示于图23。在该实施例中，用包括开关元件S15和S16、开关电容器电路SC3和负载1的电路作为负载电路C。
本实施例的工作过程描述如下。在由控制装置A的控制信号把开关元件S1接通时，电容器C1充电至输入电压Vin。接着，当断开开关元件S1而把开关电容器电路SC3调节为并联状态，并象图23的状态“a”那样接通开关元件S2、S4和S15时，就把电容器C1和C2的串联电路连至开关电容器电路SC3，电容器C2中的电荷部分地移至开关电容器电路SC3，由此对电路SC3充电。其次，如图23的状态“b”那样，把开关元件S2和S4断开，而接通开关元件S1，于是将电容器C1充电至输入电压Vin。与此同时，在时间间隔t1—t2内，如图23的“b1”状态那样，接通开关元件S3和S6，从而把电容器C2和C4的串联电路连至开关电容器电路SC3，电容器C2(和C4)中的电荷部分地移至开关电容器电路SC3，由此对电路SC3充电。在时间间隔t2—t3内，如图23的状态“b2”那样，把开关元件S4和S7接通，把电容器C2与开关电容器电路SC3并联。使开关电容器电路SC3内的电荷部分地移至电容器C2，而将电容器C2充电。随后，如图23的状态“c”那样，断开开关元件S2和S3(或S4和S7)而接通开关元件S5，在开关电容器电路SC3中的电荷部分地移至电容器S4，电容器C4的电压和开关电容器电路SC3中有关电容器的电压相等。这样，由于象图23的“d”状态那样断开开关元件S15但接通开关元件S16，开关电容器电路SC3与之联锁而处于串联状态，从而向负载侧提供一个n倍高的电压。用这种方式，可以向负载提供一高于输入电压Vin的电压。第十三实施例图25是本发明第十三个实施例的电路图。在该实施例中，是通过这样的设计来使输出电压稳定的检测负载1的输出电压，把检测得的电压以及一参考电压电路6的输出送入比较电路7，把比较电路的输出送入PWM控制器8，并由此控制开关元件S1或S2。于是，可以用改变参考电压电路6的输出或以固定的比率改变送至开关元件的脉冲信号宽度的方法来改变输出电压。由于在本实施例中也能通过控制电容器C1的剩余电压来控制输入电流畸变，同时设定高的工作频率可将有关的电容器和开关元件做得较小，从而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十四个实施例图26是本发明第十四个实施例的电路图，而图27A、27B和28是用来说明其工作的图。在本实施例中，把整流器DB连至交流电源AC，把由开关元件S1和电容器C1构成的串联电路连至整流器的二个输出端，把电容器C2通过开关元件S2与电容器C1并联，而将由负载1和由开关元件S17与平滑滤波电容器C3的串联电路构成的并联电路一头通过开关元件S4连至电容器C2，另一头通过二极管D2连至整流器DB的接地侧。接着，把电压控制装置B连至电容器C2以调节其电压，并通过开关元件S16连至整流器DB的接地侧。此外，把一开关元件S18一头接在开关元件S17与平滑滤波电容器C3的连接点，另一头接在整流器的接地侧。在图26中作为电容器C2的电压控制装置B，该电路包括有电容器C4，并采用了开关元件S3、S5、S6和S7。再则，通过开关元件S1和S2，控制由电源侧相应于输入电压Vin时向电容器C1的充电量或者由电容器C1向负载侧的放电量，可以调节电容器C1中的电压。
在连至电源后就接通开关元件S1-S3、S6和S16，则由电容器C2和C4构成的串联电路、平滑滤波电容器C3和电容器C1都被充电至输入电压Vin，而把输入电压Vin加至负载1。随后，当断开开关元件S1、S16和S17时就接通开关元件S7和S18，开关元件S2、S3和S6随后被接通，此时，负载1被加上3Vin的电压。用这种方法，可以将一高电压瞬时地加至负载1。采用这种电路布置，就可以应付诸如放电灯这样的负载，这种负载需要一预热功率和一启动电压，以及在启动后，由于恢复正常工作而能向负载提供恒定的电压。此外，靠设定高的工作频率，使有关的电容器和开关元件都能做得较小，从而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十五个实施例本发明第十五个实施例的电路图示于图29，而该实施例的工作状态图示于图30。在本实施例中，由无载检测器9来检测无负载状态，把检测结果提供给开关控制装置10，断开开关元件S1并把主电路部分从电源切断，接通开关元件S2、S4、S5和S6，而把C2和C4的串联电路与电容器C1以及平滑滤波器C3并联，以使它们的电压相等，因而在接上负载后就能以平滑的方式工作。这样，由于有了用于无载状态下有关电容器的电压控制装置，因而可以在接上负载后提供恒定的电压，并且靠设定高的工作频率，可以把有关的电容器和开关元件做得较小，因而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十六个实施例本发明第十六个实施例的电路图示于图31，该实施例的工作状态图示于图32。在本实施例中，用终止检测器11检测终止状态，把检测结果输入至开关控制装置10，由此接通开关元件S2、S3和S6，而把电容器C2和C4的串联电路与电容器C1和平滑滤波电容器C3并联，通过接通开关元件19，把有关的电容器连至放电电阻R1，使这些电容器放电而电压下跌。由于为在终止状态下为有关电容器提供了这种电压控制装置，就可能在一开始工作后就提供恒定的电压而一终止工作就使负载电压为零，并靠设定高的工作频率，把有关的电容器和开关元件做得较小，从而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。第十七个实施例图33是本发明第十七个实施例的电路图。在该实施例中，作为电压控制装置B，另外接有由开关元件S9与另一个负载2构成的串联电路和另一个开关元件S10，并且靠接通开关元件S9和S10从而把电容器C2的电荷部分地向负载2放电的办法来调节电容器C2的电压。在本实施例中，也能用与图4的实施例相同的方式控制电容器C1中的剩余电压，从而控制输入电流畸变，并且靠设定高的工作频率，可以把有关的电容器和开关元件做得较小，从而能够提供产生可选恒定电压的小型电源装置。
虽然全文都把储能元件取为电容器，但不用说就能明白，也可采用诸如用齐纳(Zener)二极管和电感器或类似器件做成的电压发生电路等其他能量积聚电路。
按照本发明，首先，它有这样的效果，即通过把能升高电源电压的电容器和开关元件组合起来构成电源变换电路，不采用任何电感器，以及控制电容器电压使其与输入电压具有类似波形，并且靠由电压调节电容器和多个开关元件组成的电压控制装置将恒定的电压提供给负载，就能控制输入电流畸变。其次，它具有这样的效果，即由于有关的开关元件都用脉冲控制使之工作并且可以采用小型的电容器，因而能消除任何冲击电流。最后，其效果还在于通过设定高的工作频率可将有关电容器和开关元件做得较小，因此可减小电源装置的尺寸。
权利要求
1.一种电源装置，其特征在于，包括一电源；一第一储能装置，通过一第一开关元件把该装置与所述电源并联；一负载电路，它包括由一电压稳定装置和一负载构成的并联电路，并通过一第二开关元件把该电路连至所述第一储能装置；与所述第一和第二开关元件相连，用以控制它们的接通/断开工作的装置；以及一电压控制装置，包括一第二储能装置和多个另外的开关元件，通过所述另外开关元件的开关操作，可以控制所述负载电路的输出电压。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源是一脉动电流电源。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二储能装置分别是一电容器。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述负载电路内的所述电压稳定装置是一平滑滤波电容器。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接通/断开控制装置包括响应于来自所述电源的一输入电压而改变所述开关元件接通时间间隔的装置。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置还包括一与所述第二储能装置串联，用作电压升压的电压调节电容器以及把电压调节装置的能量向所述负载释放的装置。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置还包括连至所述多个开关元件供电压调节用的一电容器。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个开关元件包括一二极管。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置还包括一与一电压控制电容器并联的第二负载以及向所述第二负载释放能量的装置。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置包括一用作所述第二储能装置的电压控制电容器；一与所述电压控制电容器并联的电压调节电容器；以及把电压控制电容器的能量向所述负载释放的装置。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二储能装置是一可变电容器。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置是一电能充入装置，该能量来自与电压控制电容器并联的一电压调节电容器。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置是一电能充入装置，其能量来自与电压控制电容器并联的一平滑滤波电容器。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括一电压升高电路，该电路包括多个开关元件和一个电容器。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接通/断开控制装置包括用于调节输出电压稳定的接通时间间隔和调节开关元件的装置。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括一开关装置，用于通过一开关操作使所有电容器互相并联并对它们充电，以及使电容器串联并向所述负载放电，由此瞬时地获得一高电压。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括可在无载状态下使有关电容器的电压保持在预定值并在终止状态下使有关电容器放电的装置。
18.一种电源装置，其特征在于，包括一电源；由一第一开关元件和一第一电容器构成，并与所述电源并联的一串联电路；由一第二开关元件、第二电容器和一负载电路构成的另一串联电路，负载电路由一平滑滤波电容器和一与所述平滑滤波电容器并联的负载构成，所述另一串联电路跨接在所述第一电容器二端；用于控制响应于一输入电压的所述第一和第二开关元件中至少一个的接通时间间隔的装置，所述接通时间间隔控制所述第一电容器的剩余电压，使该电压与所述输入电压相似；以及一电压控制装置，该装置与所述第二电容器相连并包括一电压调节电容器和多个其他的开关元件，该装置用这样的方法来控制加给所述负载的电压，即当输入电压比设定电压高时，把所述电压调节电容器与第二电容器串联，以向负载释放存储的电能，而当输入电压低于所述设定电压时，把所述电压调节电容器与所述平滑滤波电容器并联，以向其中充入电能。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述电压控制装置包括这样一个装置，当所述输入电压比所述设定电压高很多时，该装置把所述电压调节电容器连至所述负载。
全文摘要
提供一种尺寸小，具有所需个数的开关和储能元件，用于小功率变换的电源装置。在该装置中，把一第一储能元件通过一第一开关元件与一电源并联，把由一稳压装置和一负载构成的负载电路通过一第二开关元件与第一储能元件并联，把一接通/断开控制装置连至第一和第二开关元件，以对它们进行控制，并提供一包括一第二储能元件和另一些开关元件的一电压控制装置，用以通过诸开关元件的开关操作来控制负载电路的输出电压。
文档编号H05B41/28GK1116369SQ9510298
公开日1996年2月7日 申请日期1995年3月28日 优先权日1994年3月28日
发明者鸣尾诚浩 申请人:松下电工株式会社