[发明专利]转换装置

说明书

本发明涉及转换装置，带有电压转换器和用于为至少两个不同的耗能设备——例如LED或LED组——提供不同的电流或电压的装置。

在现有技术中往往存在这样的情况，即通过匹配的控制电子电路向多个耗能设备供给电能。这里，例如尤其带有LED(LED-发光二极管)的照明装置日益重要：首先机动车照明日益频繁地用LED实现，于是特别在车辆结构中存在必须采用控制电子电路运行多个带有不同电参量，亦即电压或电流的不同照明器的问题，其中使情况恶化的是电压源(车载电压)一般不是特别稳定。此外要注意，例如在车辆前灯或尾灯中要在最狭窄的空间上并排地给出不同的照明功能。因此值得企望的是，还由于位置的原因用单个节省位置的电子电路就足够。

若涉及用LED照明器实现照明，则众所周知待施加在LED照明器上的电压通过待调整的电流得到；该电流除了确定亮度以外还确定光颜色；显而易见该电压还取决于是存在一个LED还是多个LED先后串联起来。因此，最后在这里电压只是待调整的参量的结果。

在实践中常见的是，对于每个照明功能都使用自己的转换电路，该转换电路从不稳定的供电网中为LED产生稳定的电流。但这费事和昂贵，其中此外除在这种电子电路中相对较高的损耗以外还需要相对较大的位置。在这方面，已经有个别的实践，即借助于电压转换器产生集中而稳定的电压，然后从该电压中为多个LED照明器产生对应的电流。这里为多个输出端只设置一个转换级，于是在该转换级中将电流分配到多个通道；为此通过时间偏移设置控制，使得总是只可以将一个照明器接通短的持续时间(在微秒范围)，或在电路中出现重大的损耗。这个已知的原理只能用于小的电流，其中由于电流强度低而损耗小。

现在本发明的任务是，提出一种正如前言说明的转换装置，它使以尽可能小的电路技术耗费在节省位置的实现的同时用期望的不同的电流或电压供应多个不同的耗电设备成为可能。另外，这里任务是，把该转换装置中的开关损耗最小化并总体上提供一种特别有效的转换装置。

为了解决所提出的任务，本发明设置正如前言讲述的转换装置，其特征在于，作为电压转换器设置带有谐振回路的初级转换器，该初级转换器在输出端上输出可变的电压，该电压从<0V变化到至少该转换装置中为了输出电流所要求的最高电压，而且用来提供不同电流或电压的装置由至少两个次级转换器形成，次级转换器具有输出存储器以及用于受控地将次级转换器的输出存储器连接到初级转换器的输出端上的开关装置。

因此，在当前的转换装置中，设置“谐振转换器”，即带有谐振回路的初级转换器，该初级转换器在其振荡回路上产生交流电压。该交流电压经历例如次级转换器的电压值，在适当的时刻分别把所属次级转换器的输出存储器连接到初级转换器的输出端。显而易见，要对应地确定初级转换器的规格，以此从其输入端取得足够的能量，并且次级转换器负责提供0V直至最大电压，而且可以从这样的交流电压中抽取从0V直至最大电压的所有要求的电压；对于被设置为用于提供不同电流或电压的装置的次级转换器，现在设置用于各个所要求的电压值的抽取点，亦即，在其输出端上到达各自足够的能量的开关装置。因为每个交流电压周期只能抽取电压一次，所以为每个次级转换器设置一个输出存储器，该输出存储器在充电之后将需要的能量提供给耗能设备。然而，不同于其他转换器，为此可以没有问题地采用适当的电容器。

在输出存储器或电容器上的当前电压下，通过把交流电压接通到电容器(或者一般地说输出存储器)可以避免补偿电流，并据此特别有利的是，当初级转换器输出端的可变电压等于相应的次级转换器输出电压时，相应次级转换器的开关装置将该次级转换器的输出存储器连接在初级转换器输出端上。另一方面优选规定，当相应次级转换器的输出存储器已经为下一个周期持续时间储存了足够的能量时，相应次级转换器的开关装置将该输出存储器从初级转换器输出端断开。

谐振转换器所传输的功率取决于其频率。因为每个周期输出端只可以被充电一次，所以为了在次级转换器输出端上获得最优电流／电压变化，必须遵守最低频率；这意味着，传输最小能量。