专利名称：一种电源装置及调光方法
技术领域：
本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种电源装置及调光方法。
背景技术：
脉宽调制PWM调光是指灯电源开时灯发出额定亮度，灯电源关时灯完全熄灭，通过调整灯电源开通的时间和每次开关的周期的比值，也称占空比，可以方便的调整灯的平均亮度，该平均亮度即人眼感觉到的亮度，由于调光频率通常在150Hz以上，加上视觉暂留的因素，因此，人眼感觉不到灯的亮暗变换，只能感觉到这个变换的平均值，即灯的平均亮度。
现有技术中，开关变换电路工作在灯管额定亮度时的频率时，灯管最亮，开关变换电路停止工作时，灯管熄灭，因此，在调光时，开关变换电路是在停止—额定工作频率/动态平衡—停止之间循环变化，开关变换电路的每一次启动都会带来一个冲击，从而使高频变压器发出调光噪音。
为了消除高频变压器的调光噪声，现有技术采用软启动的方式，可以较好的降低高频变压器的调光噪声，例如，在调频工作模式下，灯电源的工作频率从启动时很高的工作频率逐渐降低到额定的工作频率，避免对高频变压器产生大的冲击；或者，在定频调宽工作模式下，灯电源的开通时间从很窄的开通时间逐渐提高到额定的开通时间，也可以避免对高频变压器产生大的冲击，这两种方法能较好的降低高频变压器的调光噪声，但是不能彻底的消除高频变压器的调光噪声。
现有技术不能彻底的消除高频变压器的调光噪声的原因为不能维持电路参数的动态平衡。例如，开关变换电路采用如图1所示的半桥电路，稳态时电路参数A点的电位为E/2+Δv，其中，Δv是电路不平衡造成的，A点电位在每次启动时的变化如图2所示，可以看出A点电位有一个从E/2变化到E/2+Δv的稳定过程，因而，每次启动时，高频变压器也需要一个过渡过程达到稳定状态，所以调光噪声很难消除。开关变换电路采用如图3所示的全桥电路，电路参数隔直电容C在稳态时的电位为Δv，在停止工作时，C上的电位为0。因而，每次启动的时候，从停止状态到稳定状态，C上的电压VC会有一个过渡的过程，如图4所示，这个过渡过程会影响高频变压器的工作，使高频变压器也需要一个过渡过程达到稳定状态，所以调光噪声很难消除。开关变换电路如图5所示的另一种半桥电路，每次启动的时候，从停止状态到稳定状态，电路参数C上的电位变化如图6所示，因而，高频变压器也需要一个过渡过程达到稳定状态，调光噪声很难消除。
发明内容
本发明实施例提供一种电源装置及调光方法，能够彻底消除调光噪声，实现PWM调光。
有鉴于此，本发明的实施例提供一种电源装置，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电容，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；所述多开关变换电路的输出接变压器的原边，所述变压器的副边与负载之间串接谐振电容。
一种电源装置，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电容，谐振电感，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；所述多开关变换电路的输出与变压器的原边之间串接谐振电容；所述变压器的副边与负载之间串接谐振电感。
一种电源装置，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电路，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；谐振电感与谐振电容串接成谐振电路，所述谐振电路串接在所述多开关变换电路的输出和所述变压器的原边之间。
一种调光方法，包括控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述多开关变换电路驱动变压器给灯管供电。
上述技术方案具有以下技术效果由于本发明采用的多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化，使负载的电压随着多开关变换电路的工作频率发生变化，当负载是灯管时，可以控制灯管的亮暗，实现PWM调光，采用这种通过改变多开关变换电路的工作频率实现PWM调光的方式，不需要使灯电源做工作/停止状态变化，可以保持电路参数的动态平衡，进而能消除变压器的调光噪声。
图1为现有技术提供的半桥电路；图2为现有技术的图1提供的半桥电路中的A点电位变化图；图3为现有技术提供的全桥电路；图4为现有技术的图3提供的全桥电路中的VC变化图；图5为现有技术提供的半桥电路；图6为现有技术的图5提供的半桥电路中的VC变化图；图7为本发明实施例一提供的电源结构图；图8为本发明提供的控制电路输出的频率信号变化图；图9为本发明提供的控制电路输出的频率信号变化图；图10为本发明提供的多开关变换电路的工作频率渐变方式图；图11为本发明提供的负载电压随工作频率的变化图；图12为本发明提供的采用半桥电路的电源电路图；图13为本发明实施例二提供的电源结构图；图14为本发明实施例三提供的电源结构图；
图15为本发明实施例四提供的电源结构图；图16为本发明实施例五提供的调光方法流程图。
具体实施例方式
本发明提供一种电源装置，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电路，其中，该电源装置中的多开关变换电路只是工作频率变化，而没有做工作/停止状态变化，使图1中的A点电位，图3和图5中的Vc电压不变，即图1中的A点电位和图5中的Vc保持在E/2+Δv，图3中的Vc保持在Δv，能够维持电路参数的动态平衡，因而可以消除变压器的调光噪声。
参阅图7，本发明实施例一提供一种电源控制电路根据外部PWM调光信号输出频率信号到多开关变换电路，控制多开关变换电路的工作频率；其中，控制电路输出的频率信号在第一频率和第二频率之间渐变式变化，其变化方式是在一频率的半周期结束时，从一频率的正半周切换到下一频率的负半周，如图8所示，或，从所述一频率的负半周切换到所述下一频率的正半周，如图9所示；其中，所述一频率在第一频率和第二频率之间，第一频率为灯管额定亮度时的频率；第二频率为远高于灯管额定亮度时的频率；图示中的t1和t2是频率的切换点；多开关变换电路以在第一频率和第二频率之间渐变式变化的工作频率工作。多开关变换电路的工作频率渐变式切换的方式可以如图10所示，f1是第一频率，f2是第二频率，工作频率由f1到f2需要Δt1时间，频率由f2到f1需要Δt2时间，且工作频率会在频率f1和频率f2上各稳定一段时间，图示中在标识OFF的时间段内灯管熄灭，在标识ON的时间段内灯管亮；多开关变换电路的输出接变压器的原边，该实施例中的变压器采用高漏磁变压器，副边漏感与电容Cr串接构成谐振电路，驱动灯管模拟负载RLamp。灯管模拟负载RLamp的电压根据多开关变换电路的工作频率发生变化，如图11所示，当多开关变换电路的工作频率为f2时，灯管模拟负载RLamp的电压为Vf2，此时，灯管模拟负载RLamp上的电压低于灯管弧光放电的电压，灯管熄灭；当多开关变换电路的工作频率为f1时，灯管模拟负载RLamp上的电压为Vf1，此时，灯管模拟负载RLamp上的电压高于灯管弧光放电的电压，灯管亮；灯管模拟负载RLamp上的电压从Vf1到Vf2的变化阶段，灯从亮逐渐变暗；因此，灯管模拟负载RLamp的输出特性与多开关变换电路的工作频率有关，通过改变工作频率，可以改变灯的亮暗，实现了PWM调光。
其中，多开关变换电路可以使用半桥电路和全桥电路，使用半桥电路的实际应用电路图如图12所示。
参阅图13，本发明实施例二提供一种电源控制电路和多开关变换电路的功能和连接关系与实施例一相同；多开关变换电路的输出与变压器原边之间串接谐振电感Lr，变压器副边与灯管模拟负载RLamp之间串接谐振电容Cr；灯管模拟负载RLamp的电压根据多开关变换电路的工作频率发生变化，如图11所示，因此，灯管模拟负载RLamp的输出特性与多开关变换电路的工作频率有关，通过改变工作频率，可以改变灯的亮暗，实现了PWM调光。
参阅图14，本发明实施例三提供一种电源控制电路和多开关变换电路的功能和连接关系与实施例一相同；谐振电感Lr和谐振电容Cr构成谐振电路，变压器原边与多开关变换电路之间串接谐振电路，变压器的副边与灯管模拟负载RLamp串接；灯管模拟负载RLamp的电压根据多开关变换电路的工作频率发生变化，如图11所示，因此，灯管模拟负载RLamp的输出特性与多开关变换电路的工作频率有关，通过改变工作频率，可以改变灯的亮暗，实现了PWM调光。
参阅图15，本发明实施例四提供一种电源控制电路和多开关变换电路的功能和连接关系与实施例一相同；多开关变换电路的输出与变压器原边之间串接谐振电容Cr，变压器副边与灯管模拟负载RLamp之间串接谐振电感Lr；灯管模拟负载RLamp的电压根据多开关变换电路的工作频率发生变化，如图11所示，因此，灯管模拟负载RLamp的输出特性与多开关变换电路的工作频率有关，通过改变工作频率，可以改变灯的亮暗，实现了PWM调光。
参阅图16，本发明实施例五提供一种调光方法步骤1601、控制电路根据外部PWM调光信号，控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化，控制电路输出的频率信号的变化方式如图8或图9所示，多开关变换电路的工作频率变化方式如图10所示；步骤1602、多开关变换电路以该工作频率工作，驱动变压器给灯管供电；变压器的副边漏感和电容构成的谐振电路驱动灯管；或者，多开关变换电路的输出与变压器原边之间串接谐振电感Lr，变压器副边与灯管模拟负载RLamp之间串接谐振电容Cr；或者，谐振电感Lr和谐振电容Cr构成谐振电路，变压器原边与多开关变换电路输出之间串接谐振电路，变压器的副边与灯管模拟负载RLamp串接；或者，多开关变换电路的输出与变压器原边之间串接谐振电容Cr，变压器副边与灯管模拟负载RLamp之间串接谐振电感Lr；这四种方式都可以使灯管模拟负载RLamp的电压根据多开关变换电路的工作频率发生变化，如图11所示，当多开关变换电路的工作频率为f2时，灯管模拟负载RLamp的电压为Vf2，此时，灯管模拟负载RLamp上的电压低于灯管弧光放电的电压，灯管熄灭；当多开关变换电路的工作频率为f1时，灯管模拟负载RLamp上的电压为Vf1，此时，灯管模拟负载RLamp上的电压高于灯管弧光放电的电压，灯管亮；灯管模拟负载RLamp上的电压从Vf1到Vf2的变化阶段，灯从亮逐渐变暗；因此，灯管模拟负载RLamp的输出特性与多开关变换电路的工作频率有关，通过改变工作频率，可以改变灯的亮暗，实现了PWM调光。
本发明实施例采用的多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式切换，使用该多开关变换电路驱动变压器给灯管供电，灯管模拟负载的电压随着多开关变换电路的工作频率发生变化，使灯管发生亮暗变化，实现PWM调光，这种通过改变多开关变换电路的工作频率实现PWM调光的方式，不需要多开关变换电路停止工作，可以保持电路参数的动态平衡，因此能消除变压器的调光噪声；多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式切换的方式是控制电路控制多开关变换电路的工作频率在一频率的半周期结束时，从一频率的正半周切换到下一频率的负半周或从一频率的负半周切换到下一频率的正半周，这样可以避免高频变压器产生噪声。
以上对本发明所提供的一种消除PWM调光噪音的电源及调光方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种电源装置，其特征在于，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电容，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；所述多开关变换电路的输出接变压器的原边，所述变压器的副边与负载之间串接谐振电容。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于控制电路控制多开关变换电路的工作频率在一频率的半周期结束时，从所述一频率的正半周切换到下一频率的负半周或从所述一频率的负半周切换到所述下一频率的正半周；所述一频率在所述第一频率和所述第二频率之间。
3.根据权利要求1或2所述的电源，其特征在于所述变压器的副边漏感与所述谐振电容串接成谐振电路，驱动负载。
4.根据权利要求1或2所述的电源，其特征在于所述多开关变换电路的输出与变压器的原边之间串接谐振电感。
5.一种电源装置，其特征在于，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电容，谐振电感，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；所述多开关变换电路的输出与变压器的原边之间串接谐振电容；所述变压器的副边与负载之间串接谐振电感。
6.根据权利要求5所述的电源，其特征在于控制电路控制多开关变换电路的工作频率在一频率的半周期结束时，从所述一频率的正半周切换到下一频率的负半周或从所述一频率的负半周切换到所述下一频率的正半周；所述一频率在所述第一频率和所述第二频率之间。
7.一种电源装置，其特征在于，该电源包括控制电路，多开关变换电路，变压器，谐振电路，所述控制电路控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述第一频率和第二频率之间包括所述第一频率和所述第二频率；谐振电感与谐振电容串接成谐振电路，所述谐振电路串接在所述多开关变换电路的输出和所述变压器的原边之间。
8.根据权利要求7所述的电源，其特征在于控制电路控制多开关变换电路的工作频率在一频率的半周期结束时，从所述一频率的正半周切换到下一频率的负半周或从所述一频率的负半周切换到所述下一频率的正半周；所述一频率在所述第一频率和所述第二频率之间。
9.一种调光方法，其特征在于，包括控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化；所述多开关变换电路驱动变压器给灯管供电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化的方式为控制电路控制多开关变换电路的工作频率在一频率的半周期结束时，从所述一频率的正半周切换到下一频率的负半周或从所述一频率的负半周切换到所述下一频率的正半周；所述一频率在所述第一频率和所述第二频率之间。
全文摘要
本发明公开了一种实现PWM调光的荧光灯驱动电源，该电源包括多开关变换电路、变压器、谐振电感和谐振电容构成的谐振回路、开关频率控制电路。所述控制电路根据外部PWM调光信号控制多开关变换电路的工作频率在第一频率和第二频率之间渐变式变化，在实现PWM调光同时可以消除变压器的调光噪声。
文档编号H05B37/02GK101064484SQ20071009830
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者杨东平 申请人:唯冠科技(深圳)有限公司