电源设备制造技术

本发明专利技术涉及电源设备（3），该电源设备用于向功率分配系统（1）中（特别是用于照明应用的DC功率分配系统中）的具有可变功率消耗的电消耗装置（2）供应功率，其中电源设备（3）是输出电流受控的并且被适配成根据由电消耗装置（2）消耗的功率提供输出电流。由于输出电流不是恒定的，而是根据由优选地为灯的电消耗装置（2）消耗的功率来控制的，所以输出电流可以适配于实际消耗的功率，由此允许在功率分配系统（1）中的分配功率的改进的效率。特别地，如果电消耗装置（2）消耗的功率较少，则可提供较低的输出电流，由此减小功率分配系统的电缆和电连接器中的损耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率分配系统
本专利技术涉及包括电源设备和电消耗装置的功率分配系统、功率分配方法和功率分配计算机程序。
技术介绍
US2012/062145A1公开了发光二极管（LED）输出功率调节设备，为了检测LED照明设备的LED阵列的模拟正向电压以及为了将模拟正向电压变换为对应的数字正向电压信号，该设备包括连接至LED照明设备的模拟/数字变换和检测电路。计算和控制单元根据数字正向电压信号确定输出电流并且供应对应于输出电流的数字电流控制信号。数字/模拟变换控制电路将数字电流控制信号变换为对应的模拟电流控制信号并且将模拟电流控制信号馈送至LED照明设备的恒流驱动电路。为了具有LED照明设备的恒定输出功率，恒流驱动电路应用由计算和控制单元确定的输出电流以驱动LED照明设备的LED阵列。WO2011/055284A2公开了一种具有光源的照明设备，其中照明设备包括驱动器电路系统，所述驱动器电路系统一旦接收到等级电压范围内的等级电压，就提供在至少一个预先定义的等级电流范围内的第一预先定义的电流，并且一旦接收到操作电压就提供第二预先定义的电流，其中在操作电压下消耗的功率是在至少一个预先定义的功率消耗级之内，其中所述等级电流范围与功率消耗级相关联。第一预先定义的电流和第二预先定义的电流由来自光源的正向电压特征、连接至照明设备的电压降设备的属性、连接至照明设备的电流汲取设备的属性以及功率变换器的特征的组中的至少一个来限定，所述功率变换器被配置成向光源传送与输入电压不同的输出电压。使用以太网电缆来电连接可以是输出电压受控或者输出电流受控的电源设备和可具有可变功率消耗的一个或若干个电消耗装置的系统是已知的。例如，一个或若干个电消耗装置可以是具有用于修改发射的光的强度并且因而用于修改功率消耗的调光功能的灯。如果电源设备是输出电流受控的，则其在以太网电缆之上提供恒定的标称电流，其中在以太网电缆中以及在连接以太网电缆与电源设备和一个或若干个电消耗装置的电连接器中分别存在电压降。这些电压降减小了功率分配系统中分配功率的效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供包括用于向具有可变功率消耗的电消耗装置供应功率的电源设备的功率分配系统，其允许在功率分配系统内分配功率的改进的效率。本专利技术的进一步的目的是提供对应的功率分配方法和功率分配计算机程序。在本专利技术的第一方面中，呈现了一种功率分配系统，其中该功率分配系统包括具有可控脉冲宽度调制的并联开关的电消耗装置和用于向电消耗装置供应功率的电源设备，所述并联开关用于允许电消耗装置的可控功率消耗，其中电源设备是输出电流受控的并且被适配成根据由电消耗装置消耗的功率提供输出电流。由于输出电流不是恒定的，而是根据由电消耗装置消耗的功率受控的，所以输出电流可以被适配于实际消耗的功率，由此允许在功率分配系统中分配功率的改进的效率。特别地，如果电消耗装置消耗的功率较少，则可提供较低的输出电流，由此减小功率分配系统的电缆和电连接器中的损耗。功率分配系统优选地是直流（DC）功率分配系统，即使用单向电流的系统，其中可以根据由电消耗装置消耗的功率修改DC输出电流的幅值。通过使用脉冲宽度调制的并联开关，电消耗装置消耗的功率是可变的，其中电消耗装置可包括用于允许用户控制脉冲宽度调制（PWM）以改变由电消耗装置消耗的功率的用户控制单元。用户控制单元可以被适配成控制PWM的占空比以改变由电消耗装置消耗的功率。例如，电消耗装置可以是灯，并且用户控制单元、PWM和并联开关可以被适配成提供灯的调光功能。优选的是，电源设备包括用于检测由电消耗装置消耗的功率的功率消耗检测单元和用于根据所检测的由电消耗装置消耗的功率提供输出电流的电源。特别地，功率消耗检测单元被适配成检测电源的输出电压以检测功率消耗，其中电源被适配成根据所检测的输出电压控制输出电流。这允许电源设备仅通过检测电源的输出电压以相对简单的方式来检测电消耗装置的功率消耗。电源可包括用于将交流（AC）功率变换成将被供应给电消耗装置的DC功率的功率变换器。优选地，电源被适配成根据所检测的输出电压的幅值和时序（timing）中的至少一个来控制输出电流的幅值和时序中的至少一个。输出电流的时序限定了在哪些时域位置提供相应幅值，特别地，该时序限定了输出电流何时被设定为某一幅值。输出电压的时序限定了在哪些时域位置相应的电压被电消耗装置消耗，特别地，该时序限定了电压何时改变至某一幅值。电源优选地被适配成将检测的输出电压的幅值与一个或若干个阈值幅值比较，由此生成比较结果，其中电源被适配成根据生成的比较结果控制输出电流的幅值。为了执行该比较，电源可包括例如比较器。为了更加高级的控制功能，电源可包括例如模拟至数字变换器和微控制器或者数字信号处理器（DSP）。当检测的输出电压的幅值大于阈值电压时，电源优选地被适配成提供较高幅值的输出电流，并且当检测的输出电压的幅值小于阈值电压时，电源优选地被适配成提供较低幅值的输出电流。输出电流的幅值因此可以根据由电消耗装置消耗的功率进行调制。特别地，检测的电压的幅值与阈值电压的比较可以得到PWM的占空比使得电源可以依照占空比进行调制。因此，输出功率并且因而电缆以及可能的其它连接元件中的损耗可以依照由于PWM所导致的电消耗装置的功率消耗的减小而减小。如果电消耗装置是具有由该脉冲宽度调制的并联开关提供的调光功能的灯，则检测的PWM占空比和短路时间段期间（即，在并联时间段中）的较低幅值的输出电流的组合可以减小低功率时间段（特别地，PWM的关断时间段）期间的损耗并且在全调光范围之上改进闪烁特性。电源设备可被适配成根据仅在并联时间段中、仅在非并联时间段中或者在并联时间段和非并联时间段二者中检测的输出电压来控制输出电流，特别地控制输出电流的幅值。较高的输出电流优选地是功率分配系统的标称电流，其中较低的输出电流可以例如是标称电流的百分之十。在实施例中，输出电流的较高幅值和较低幅值中的至少一个依赖于其中检测的输出电压的幅值小于阈值电压的时间段的时域长度。例如，当检测的输出电压的幅值大于阈值电压时，电源可被适配成提供较高幅值的输出电流；当检测的输出电压的幅值在比时域阈值小的一段时间内小于阈值电压时，电源可被适配成提供第一较低幅值的输出电流；并且当检测的输出电压的幅值在比时域阈值大的一段时间内小于阈值电压时，电源可被适配成提供比第一较低幅值更小的第二较低幅值的输出电流。该功能性能够允许电源设备也考虑其中电消耗装置被完全地关断的情况，由此进一步减小电缆和可选的另外的连接元件中的可能损耗。电源可被适配成从比较结果确定PWM的占空比，其中较高幅值和较低幅值中的至少一个依赖于所确定的占空比。特别地，如果在并联时间段中较低幅值的输出电流被供应，并且在非并联时间段中较高幅值的输出电流被供应，则非并联时间段中的较高幅值可依赖于PWM的占空比。例如，电源可被适配成使得占空比越短，输出电流的较高幅值越小。优选地，PWM的至少一个全时间段（特别地，仅一个全PWM时间段）被用于从检测的电压确定实际的占空比，其中在接下来的时间段中，输出电流的幅值可以依照所确定的占空比进行设定。如果电消耗装置是比如为带有脉冲宽度调制的并联调光功能的发光二极管（LED）的灯，则这可导致具有混合的模拟电流调制的负载侧调光解决方案。具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向功率分配系统中的具有可变功率消耗的电消耗装置供应功率的电源设备，其中所述电源设备（3）是输出电流受控的并且被适配成根据由所述电消耗装置（2）消耗的功率提供所述输出电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.07 US 61/6803181.一种功率分配系统，其特征在于，它包括：具有可控脉冲宽度调制的并联开关的电消耗装置（2），所述并联开关用于允许所述电消耗装置（2）的可控功率消耗，和用于向所述电消耗装置供应功率的电源设备，其中所述电源设备（3）是输出电流受控的并且被适配成根据由所述电消耗装置（2）消耗的功率提供所述输出电流。2.如权利要求1中限定的功率分配系统，其中所述电源设备（3）包括用于检测由所述电消耗装置（2）消耗的功率的功率消耗检测单元（14）和用于根据所检测的由所述电消耗装置（2）消耗的功率提供所述输出电流的电源（13）。3.如权利要求2中限定的功率分配系统，其中所述功率消耗检测单元（14）被适配成检测所述电源（13）的输出电压以检测所述功率消耗，其中所述电源（13）被适配成根据所检测的输出电压控制所述输出电流。4.如权利要求3中限定的功率分配系统，其中所述电源（13）被适配成根据所检测的输出电压的幅值和时序中的至少一个来控制所述输出电流的幅值和时序中的至少一个。5.如权利要求4中限定的功率分配系统，其中所述电源（13）被适配成将所检测的输出电压的幅值与一个或若干个阈值幅值比较，由此生成比较结果，其中所述电源（13）被适配成根据所生成的比较结果控制所述输出电流的幅值。6.如权利要求5中限定的功率分配系统，其中所述电源（13）被适配成，当所检测的输出电压的幅值大于阈值电压时提供较高幅值的输出电流，并且当所检测的输出电压的幅值小于所述阈值电压时提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：M文德特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL