CN103582248A - 电源装置、点亮装置、使用点亮装置的照明器具和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电源装置、点亮装置、使用点亮装置的照明器具和车辆。在根据本实施例的电源装置中，在电容器的高电压侧的端子与输入端子之间插入第二电容器。因此，在低电压侧的输出端子处发生接地故障的情况下，利用该第二电容器使连接至直流电源的输入侧与连接至负载的输出侧直流隔断。结果，接地故障电流没有继续流动。因此，该电源装置可以在发生漏电的情况下使流经电路的漏电流减少为零或接近零，因此可以防止与漏电相关联的问题、即电路的故障等。

Description

电源装置、点亮装置、使用点亮装置的照明器具和车辆
技术领域
本发明涉及一种电源装置、点亮装置、使用该点亮装置的照明器具、以及车辆。
背景技术
传统上，存在日本特开2002-159172所述的电源装置。如图12所示，传统的电源装置包括DC(直流)/DC转换电路，其中该DC/DC转换电路用于将DC电源E1a的电源电压转换成期望的DC电压。该DC/DC转换电路包括开关元件S1a、变压器T1a、二极管D1a和平滑电容器C1a。由变压器T1a的二次绕组N2a和二极管D1a构成的串联电路的两端经由平滑电容器C1a连接至闭合电路中的电路元件(开关元件S1a)，其中该闭合电路包括DC电源E1a、变压器T1a的一次绕组N1a、以及开关元件S1a。
用作滤波器的电感器L1a的一端连接至平滑电容器C1a与二次绕组N2a的连接点。电感器L1a的另一端连接至位于低电压侧的输出端子TO2a。用作滤波器的电容器COa的一端连接至二极管D1a的阴极与位于高电压侧的输出端子TO1a的连接点。电容器COa的另一端连接至输出端子TO2a。
控制电路CNa检测输出电压(输出端子TO1a、TO2a之间的电压)和输出电流(流入负载Xa的电流)，并且对开关元件S1a进行开关控制以使得该输出电流达到期望电流值(例如，PWM(脉冲宽度调制)控制)。
因此，在开关元件S1a处于OFF(断开)的情况下，储存在变压器T1a中的能量经由二极管D1a从二次绕组N2a被放出。然后，经由DC电源E1a和一次绕组N1a对平滑电容器C1a进行充电。也就是说，充电电流从DC电源E1a经由一次绕组N1a向着平滑电容器C1a流动。因此，可以减少相对于从DC电源E1a流入DC/DC转换电路的输入电流的电流纹波(current ripple)。
在上述传统的电源装置中，在从输出端子TO2a延伸至负载Xa的输出线路中发生接地故障(漏电)的情况下，用作滤波器的电容器COa中所储存的电荷被放出(放电)，因此漏电流(接地故障电流)流经图12中的虚线所示的路径。在这种情况下，由于在接地故障电流流经的路径中不存在诸如电阻器等的限流元件，因此有可能过大电流作为接地故障电流而流动。结果，电源装置可能会对电路造成问题(例如，这种过大电流可能会导致电路的故障)。
另一方面，在电源装置具有控制电路CNa检测流入输出端子TO2a的输出电流的结构的情况下，检测到叠加在该输出电流上的接地故障电流。在这种情况下，输出电流受到控制，因此接地故障电流也受到控制(抑制)。然而，可能发生输出电流因接地故障电流而减少并且供给至负载Xa的电力随着输出电流的减少而下降的问题。或者，由于接地故障电流的流动，因而电源装置可能会对电路造成问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以防止在发生漏电的情况下出现问题的电源装置、点亮装置、使用该点亮装置的照明器具、以及车辆。
本发明的一种电源装置，包括：开关元件，其以高频率进行开关操作；变压器，其包括一次绕组和二次绕组，其中将直流电源的电源电压经由所述开关元件施加至所述一次绕组；以及整流元件，其与所述变压器的所述二次绕组串联连接，其中，包括所述变压器的所述一次绕组和所述开关元件至少之一的电路元件经由第一电容器和第二电容器连接至包括所述变压器的所述二次绕组和所述整流元件的串联电路的两端，以及所述串联电路的两端直接地或经由电感器连接至负载。
在所述电源装置中，优选地，所述变压器的所述一次绕组、所述第一电容器、所述变压器的所述二次绕组、以及所述整流元件的输入侧端子按照所述一次绕组、所述第一电容器、所述二次绕组、以及所述输入侧端子的顺序依次串联连接，所述开关元件的一端连接至所述变压器的所述一次绕组的一端与所述第一电容器的连接点，所述电感器的一端连接至所述第一电容器与所述变压器的所述二次绕组的连接点，所述第二电容器连接在所述开关元件的另一端与所述整流元件的输出侧端子之间，所述变压器的所述一次绕组的另一端连接至所述直流电源的正极，所述开关元件与所述第二电容器的连接点连接至所述直流电源的负极，以及所述负载连接在所述电感器的另一端、以及所述整流元件与所述第二电容器的连接点之间。
在所述电源装置中，优选地，所述第二电容器的电容量大于所述第一电容器的电容量。
优选地，所述电源装置还包括电阻器，所述电阻器与所述第二电容器并联连接。
优选地，所述电源装置还包括控制电路，所述控制电路用于控制所述开关元件的开关操作，其中，所述控制电路监视所述第二电容器与所述整流元件的输出侧端子的连接点处的电位，并且在所述电位处于预定范围外的情况下，所述控制电路使所述开关元件的开关操作停止。
在所述电源装置中，优选地，所述控制电路监视供给至所述负载的输出电流，并且控制所述开关元件的开关操作以使得所述输出电流达到预定电流值。
在所述电源装置中，优选地，在所述变压器中，所述一次绕组与所述二次绕组的实质匝数比等于或小于3。
本发明的一种点亮装置使用上述电源装置中的任一个，并且所述负载是包括固体发光元件的照明负载。
本发明的一种照明器具包括：所述点亮装置；以及器具本体，用于保持所述照明负载。
本发明的一种车辆，其配备有所述照明器具。
在本发明中，存在如下效果：电源装置、点亮装置、使用该点亮装置的照明器具、以及车辆可以防止在发生漏电的情况下出现问题。
附图说明
现在将进一步详细说明本发明的优选实施例。通过以下的详细说明以及附图将更好地理解本发明的其它特征和优点，其中：
图1A是示出根据本发明第一实施例的电源装置中的开关元件处于ON(接通)的状态的电路图；
图1B是示出根据本发明第一实施例的电源装置中的开关元件处于OFF的状态的电路图；
图2(A)～(G)是用于说明根据本发明第一实施例的电源装置中的正常操作的时序图；
图3是用于说明根据本发明第一实施例的电源装置中的发生接地故障时的操作的时序图；
图4是用于说明根据本发明第一实施例的电源装置中的发生接地故障时的操作的时序图；
图5是示出根据本发明第二实施例的点亮装置的电路图；
图6是用于说明根据本发明第二实施例的点亮装置中的正常操作的时序图；
图7是示出根据本发明的第一实施例或第二实施例的另一电源装置和点亮装置的电路图；
图8是示出根据本发明的第一实施例或第二实施例的另一电源装置和点亮装置的电路图；
图9是示出根据本发明的第一实施例或第二实施例的另一电源装置和点亮装置的电路图；
图10是示出根据本发明第三实施例的照明器具的截面图；
图11是示出根据本发明第三实施例的车辆的立体图；以及
图12是示出传统的电源装置的电路图。
具体实施方式
以下参考附图来详细说明根据本发明的各实施例的电源装置。
第一实施例
如图1A所示，根据本实施例的电源装置包括DC/DC转换电路，其中该DC/DC转换电路用于将DC电源E1的电源电压转换成期望的DC电压。该DC/DC转换电路包括：以高频率进行开关操作的开关元件S1；变压器T1，其包括一次绕组N1和二次绕组N2，其中将DC电源E1的电源电压经由开关元件S1施加至一次绕组N1；二极管(整流元件)D1，其与变压器T1的二次绕组N2串联连接；以及平滑电容器(第一电容器)C1。此外，根据本实施例的电源装置还包括电容器(第二电容器)C2。由变压器T1的二次绕组N2和二极管D1构成的串联电路的两端经由第一电容器C1和第二电容器C2连接至闭合电路中的电路元件(开关元件S1)，其中该闭合电路包括DC电源E1、变压器T1的一次绕组N1、以及开关元件S1。另外，由变压器T1的二次绕组N2和二极管D1构成的串联电路的两端经由用作滤波器的电感器L1连接至负载X。
具体地，变压器T1的一次绕组N1、第一电容器C1、变压器T1的二次绕组N2、以及二极管D1的输入侧端子按该顺序依次串联连接。开关元件S1的一端连接至变压器T1的一次绕组N1的一端与第一电容器C1的连接点“a”。电感器L1的一端连接至第一电容器C1与变压器T1的二次绕组N2的连接点“b”。第二电容器C2连接在开关元件S1的另一端和二极管D1的输出侧端子之间。变压器T1的一次绕组N1的另一端连接至DC电源E1的正极。开关元件S1和第二电容器C2的连接点连接至DC电源E1的负极。负载X经由输出端子TO2、TO1连接在电感器L1的另一端与二极管D1和第二电容器C2的连接点“c”之间。具体地，电感器L1的另一端连接至位于低电压侧的输出端子TO2。用作滤波器的电容器CO的一端连接至二极管D1的阴极与位于高电压侧的输出端子TO1的连接点。电容器CO的另一端连接至输出端子TO2。
开关元件S1例如包括电压驱动型场效应晶体管，并且经由从控制电路(未示出)提供的驱动信号以高频率(例如，几百kHz)来控制开关元件S1的开关操作(PWM控制)。然而，开关元件S1的开关控制方法不限于PWM控制。例如，可以采用改变开关频率的方法。
在图1A和1B中，利用Vin和IT1来分别表示从DC电源E1施加在输入端子TI1、TI2之间的输入电压和输入电流。利用Vout来表示施加在输出端子TO1、TO2之间的输出电压。然后，在电容器C1、C2、CO的高电压侧放置“+”的符号。
在根据本实施例的电源装置中，参考图1A和1B的电路图以及图2(A)～(G)的时序图来说明基本操作。这里，图2(A)的波形示出开关元件S1的驱动信号，图2(B)的波形示出输入电流IT1，图2(C)的波形示出输出电流IL1，图2(D)的波形示出输入电压Vin，图2(E)的波形示出第一电容器C1和开关元件S1的连接点“a”与二次绕组N2和第一电容器C1的连接点“b”之间的电压电位差Va-Vb，图2(F)的波形示出第二电容器C2和二极管D1的连接点“c”处的电位(第二电容器C2的两端之间的电压)Vc，并且图2(G)的波形示出输出电压Vout。
首先，在时刻t=t0使开关元件S1变为ON的情况下，从DC电源E1供给至变压器T1的一次绕组N1的输入电流IT1逐渐增大并且将能量储存在变压器T1中。在时刻t=t1使开关元件S1变为OFF的情况下，变压器T1中所储存的能量沿着依次为一次绕组N1→第一电容器C1→二次绕组N2→二极管D1→第二电容器C2→DC电源E1→一次绕组N1的路径被放出(参见图1B)。因此，第一电容器C1的两端之间的电压(电压电位差Va-Vb)以及第二电容器C2的两端之间的电压Vc上升。
在开关元件S1处于ON的ON时间段(t0～t1的时间段)内，在时刻t=t0之前通过充电而储存在第一电容器C1和第二电容器C2中的电荷被放出。因而，输出电流IL1沿着依次为第一电容器C1→开关元件S1→第二电容器C2→电容器CO→电感器L1→第一电容器C1的路径流动，并且将能量储存在电感器L1中(参见图1A)。
另一方面，在开关元件S1处于OFF的OFF时间段(t1～t2之间的时间段)内，电感器L1中所储存的能量被放出。因而，输出电流IL1沿着依次为电感器L1→二次绕组N2→二极管D1→负载X→电感器L1的路径流动(参见图1B)。
此外，在时刻t=t2之后，通过重复开关元件S1的ON/OFF开关操作来生成具有图2(A)～(G)所示波形的电压和电流，因而根据本实施例的电源装置向负载X供给DC电力。
也就是说，根据本实施例的电源装置的操作与图12所示的传统电源装置的操作的不同之处在于：传统电源装置中的平滑电容器C1a的功能由两个电容器(第一电容器和第二电容器)C1、C2分担。第一电容器C1的两端之间的电压Va-Vb的量和第二电容器C2的两端之间的电压Vc的量依赖于其电容量之间的大小关系(即，容量比)。在图2(A)～(G)的情况中，这两个电容量彼此相等。
这里，图2(B)所示的输入电流IT1的波形与开关元件S1的开关操作同步地瞬时改变。基本上，输入电流IT1的变化率依赖于变压器T1的实质匝数比。在本实施例中，由于变压器T1的一次绕组N1和二次绕组N2经由第一电容器C1串联连接，因此变压器T1的实质匝数比是通过将一次绕组N1的匝数与二次绕组N2的匝数的总和除以一次绕组N1的匝数所获得的值。为了减少输入电流IT1的纹波并且缩小变压器T1的大小，优选地，将该匝数比设置成等于或小于3，并且更优选地设置成等于或小于2。该匝数比是根据负载X的类型来适当选择的。在这种情况下，在图1(A)、1(B)和5中，由于变压器T1的一次绕组N1和二次绕组N2串联连接，因此在开关元件S1变为ON的情况下，电流流经作为电流路径的一次绕组N1，然后在开关元件S1变为OFF的情况下，电流流经作为电流路径的一次绕组N1和二次绕组N2。因此，实质匝数比是通过将一次绕组N1的匝数与二次绕组N2的匝数的总和除以一次绕组N1的匝数所获得的值。另一方面，例如，在以下所述的图7和8等中，在开关元件S1变为ON的情况下，电流流经作为电流路径的一次绕组N1，并且在开关元件S1变为OFF的情况下，电流流经作为电流路径的二次绕组N2。因此，实质匝数比是通过将二次绕组N2的匝数除以一次绕组N1的匝数所获得的值，并且在这种情况下，优选地，将实质匝数比设置成等于或小于3。
以下将说明本实施例的特征性操作、即发生漏电(接地故障或供给故障)的情况下的操作。
首先，参考图3的时序图来说明在位于高电压侧的输出端子TO1处发生接地故障的情况下的操作。在高电压侧的输出端子TO1处发生接地故障的情况下，将输出端子TO1的电位固定为接地电平。因此，第二电容器C2的两端之间的电压Vc也下降为接地电平。另一方面，第一电容器C1的两端之间的电压Va-Vb上升。在这种情况下，接地故障电流没有流动，并且即使利用控制电路继续开关元件S1的开关操作，电源装置也不会发生特别问题。
接着，参考图4的时序图来说明在位于低电压侧的输出端子TO2处发生接地故障的情况下的操作。在传统的电源装置中，在低电压侧的输出端子TO2a处发生接地故障的情况下，通过充电而储存在用作滤波器的电容器COa中的电荷经由输入端子被放出至接地端，因此漏电流(接地故障电流)流动。另一方面，在本实施例中，在电容器CO的高电压侧端子与输入端子TI1之间插入有第二电容器C2，然后利用该第二电容器C2使连接至DC电源E1的输入侧与连接至负载X的输出侧直流隔断。因此，接地故障电流没有继续流动。此外，在这种情况下，即使利用控制电路继续开关元件S1的开关操作，电源装置也不会发生特别问题。
同样地，即使在输出端子TO1、TO2的其中一个与DC电源E1的正极之间发生导通状态(供给故障)的情况下，因该供给故障所引起的电流也没有继续流动。因此，即使利用控制电路继续开关元件S1的开关操作，电源装置也不会发生特别问题。
如上所述，本实施例的电源装置可以在发生漏电(接地故障或供给故障)的情况下减少流向电路的漏电流。结果，电源装置可以防止与漏电相关联的问题(电路的故障等)。
另外，在第二电容器C2的电容量大于第一电容器C1的电容量的情况下，可以将施加至高电压侧的输出端子TO1的输出电压Vout设置成更接近接地电平。
第二实施例
如图5所示，根据本实施例的电源装置的特征在于：电阻器R1与第二电容器C2并联连接；电容器CI与输入端子TI1、TI2并联连接；以及控制电路CN的结构。其它构成元件与第一实施例的构成元件相同。因此，向这些元件分配相同的附图标记并且适当省略针对这些元件的说明。这里，本实施例中的负载X是包括多个固体发光元件(诸如发光二极管或有机电致发光元件等)的串联电路或串并联电路的照明负载。根据本实施例的电源装置与用于点亮照明负载的点亮装置相对应。
本实施例中的控制电路CN包括：差分放大电路，其具有运算放大器AMP2、电容器C13、C14、以及电阻器R13～R16；以及误差运算电路，其具有运算放大器AMP1、电容器C12和电阻器R12。该差分放大电路对插入在高电压侧的输出端子TO1与第二电容器C2之间的感测电阻器R2的两端之间的电压(与输出电流的电流值成比例的电压)进行放大，并且将放大后的电压输出至误差运算电路。该误差运算电路对差分放大电路的放大后的输出电压与基准电压Vref2之间的差进行放大。控制电路CN还包括比较器CMP2，其中该比较器CMP2将误差运算电路的输出与从振荡电路OSC1输出的基准振荡信号进行比较。换句话说，在误差运算电路的输出电压超过基准振荡信号的信号电压的情况下，比较器CMP2的输出处于高电平。在误差运算电路的输出电压等于或小于基准振荡信号的信号电压的情况下，比较器CMP2的输出处于低电平。然后，将比较器CMP2的输出输入至与(AND)电路(与门)AND1。
控制电路CN还包括用于保护电路的无负载/短路保护电路。该无负载/短路保护电路进行以下检测：负载X没有连接至输出端子TO1、TO2的无负载状态(开放状态)；以及在输出端子TO1、TO2之间发生短路的状态。然后，该无负载/短路保护电路包括：反相放大电路，其具有运算放大器AMP3、电容器C15、以及电阻器R17～R19；三个比较器CMP3、CMP4、CMP5；两个计时器TM1、TM2；以及或非(NOR)电路(或非门)NOR1。该反相放大电路反相放大施加至负载X的输出电压Vout以将其输出至比较器CMP3、CMP4、CMP5中。
比较器CMP5将反相放大电路的输出电压与基准电压Vref5进行比较。然后，在电源装置处于无负载状态的情况下反相放大电路的输出电压超过基准电压Vref5时，比较器CMP5的输出处于低电平。在电源装置不是处于无负载状态的情况下反相放大电路的输出电压等于或小于基准电压Vref5时，比较器CMP5的输出处于高电平。
另一方面，在反相放大电路的输出电压处于两个基准电压Vref3、Vref4(在这种情况下，Vref5>Vref4>Vref3)之间的正常范围内的情况下，其它两个比较器CMP3、CMP4的输出处于低电平。然后，在反相放大电路的输出电压在正常范围以外的情况下，这些输出的其中一个处于高电平。这里，各计时器(时间延迟电路)TM1、TM2连接至比较器CMP3、CMP4的输出端子。在比较器CMP3、CMP4的输出从低电平上升为高电平的情况下，计时器TM1、TM2启动，并且分别开始测量预定时间(例如，100ms)作为计数值。在预定时间的测量完成之前比较器CMP3、CMP4的输出从高电平下降为低电平的情况下，计时器TM1、TM2中的计数值被重置，然后使输出保持为低电平。另一方面，在使比较器CMP3、CMP4的输出保持为高电平的同时预定时间的测量完成的情况下，计时器TM1、TM2的输出改变为高电平。因此，在反相放大电路的输出电压高于较低的基准电压Vref3且低于较高的基准电压Vref4的情况下，使或非门NOR1的输出保持为高电平。另一方面，在反相放大电路的输出电压等于或小于较低的基准电压Vref3的状态或者反相放大电路的输出电压等于或大于较高的基准电压Vref4的状态持续了预定时间的情况下，或非门NOR1的输出改变为低电平。
此外，控制电路CN还包括漏电检测电路。该漏电检测电路包括：滤波电路(积分电路)，其具有电阻器R11和电容器C11；比较器CMP1；时间延迟电路SS1；与电路(与门)AND2；齐纳二极管Z11；等等。比较器CMP1将经由滤波电路输入的第二电容器C2两端之间的电压Vc与基准电压Vref1进行比较。然后，在电压Vc等于或小于基准电压Vref1的情况下，比较器CMP1的输出处于高电平。在电压Vc超过基准电压Vref1的情况下，比较器CMP1的输出处于低电平。这里，齐纳二极管Z11连接至比较器CMP1的-(负)端子，并且与滤波电路并联连接。因而，齐纳二极管Z11防止了向-端子输入超过齐纳电压的过大电压。
与门AND2对比较器CMP1的输出和时间延迟电路SS1的输出的逻辑与进行运算，并且输出至与门AND1。也就是说，在使比较器CMP1的输出继续保持为低电平的时间段超过延迟时间(例如，1ms)的情况下，时间延迟电路SS1的输出从高电平改变为低电平。然后，在该时间段小于延迟时间的情况下，使时间延迟电路SS1的输出保持为高电平。在停止来自DC电源E1的电源供给的情况下，时间延迟电路SS1的输出被重置。然后，在重新开始来自DC电源E1的电源供给的情况下，使时间延迟电路SS1的输出保持为高电平。这里，在比较器CMP1的输出从高电平改变为低电平的状态重复发生了预定时间(例如，1ms)的情况下，时间延迟电路SS1的输出可以从高电平改变为低电平。
然后，在无负载/短路保护电路和漏电检测电路没有检测到异常并且从这些电路向与门AND1输入高电平信号的情况下，与门AND1的输出根据比较器CMP2的输出而改变。也就是说，控制电路CN以与基准振荡信号的振荡频率相等的频率来切换开关元件S1，并且调整开关信号S1的ON时间段以使得输出电流(负载电流)与由基准电压Vref2所确定的目标值相对应。这里，图6示出在与第二电容器C2并联连接的电阻器R2具有相对较小的阻抗值(例如，100Ω以下)的情况下的时序图。由于电阻器R2与第二电容器C2并联连接，因此如图6所示，第二电容器C2的两端之间的电压Vc大致变为零。
另一方面，在发生诸如无负载状态或短路状态等的异常状态的情况下，无负载/短路保护电路的输出改变为低电平，然后与门AND1的输出固定为低电平。因此，开关元件S1保持处于OFF状态，并且电源装置(点亮装置)不工作。
以下说明在发生漏电的情况下控制电路CN的操作。首先，在低电压侧的输出端子TO2处发生接地故障的情况下，用作滤波器的电容器CO的两端之间的电压大幅上升，并且点“c”处的电位(第二电容器C2的两端之间的电压)Vc上升，因而输入至比较器CMP1的-端子的电压超过基准电压Vref1。结果，与门AND2的输出改变为低电平，并且与门AND1的输出固定为低电平。因此，开关元件S1保持处于OFF状态，并且电源装置(点亮装置)不工作。在低电压侧的输出端子TO2处或者在高电压侧的输出端子TO1处发生供给故障的情况下，第二电容器C2的两端之间的电压Vc上升，并且输入至比较器CMP1的-端子的电压超过基准电压Vref1。因此，电源装置(点亮装置)不工作。
另一方面，在高电压侧的输出端子TO1处发生接地故障的情况下，产生两个电阻器R1、R2实质并联连接的情况。然后，由于通过充电而储存在电容器CO中的电压，因此经由两个电阻器R1、R2的并联电路向负载X供给电流。因此，通过适当地确定输出电流的目标值(基准电压Vref2)、电阻器R1、R2的阻抗值、以及漏电检测电路的基准电压Vref1，第二电容器C2的两端之间的电压Vc超过基准电压Vref1并且可以使电源装置不工作。
如上所述，在本实施例中，在发生漏电的情况下，控制电路CN使开关元件S1的开关操作停止，由此使电源装置(点亮装置)不工作。因此，电源装置(点亮装置)可以防止由于漏电流继续流动而发生问题。这里，在输出端子TO1或输出端子TO2处发生供给故障的情况下，电流经由电阻器R1继续流动。在这种情况下，由于该电流由电阻器R1进行了限流，因此减轻了对电路产生的影响。
在高电压侧的输出端子TO1处发生接地故障的情况下，在无需在漏电检测电路中检测漏电的状态下，控制电路CN可以继续控制开关元件S1的开关操作。例如，在将感测电阻器R2的阻抗值设置成比电阻器R1的阻抗值小的情况下(例如，R2：0.15Ω、R1：4.7Ω)，可以将基准电压Vref1设置成比发生漏电时感测电阻器R2中的电压下降(两端之间的电压)高。
响应于针对使电源装置(点亮装置)不工作时的接地故障电流的大小的请求，将输出端子TO2处发生接地故障时在漏电检测电路中使用的基准电压Vref1设置为适当值。
根据第一实施例和第二实施例的主要电路可以包括如图7～9所示的电路结构。
在图7所示的电路结构中，变压器T1的一次绕组N1的一端经由第一电容器C1连接至变压器T1的二次绕组N2的一端。第二电容器C2的一端经由开关元件S1连接至一次绕组N1的另一端。二极管D1的阳极连接至二次绕组N2的另一端，并且二极管D1的阴极连接至第二电容器C2的另一端。除了变压器T1的二次绕组N2的极性以及二极管D1的连接方向相反以外，图8所示的电路结构与图7所示的电路结构相同。此外，除了将开关元件S1插入在一次绕组N1与高电压侧的输入端子TI2之间并且添加有用作滤波器的电感器L1以外，图9所示的电路结构与图8所示的电路结构相同。
在上述第一实施例和第二实施例中，开关元件S1不限于场效应晶体管，并且可以采用其它半导体开关元件。另外，可以采用除二极管D1以外的整流元件。
本实施例的控制电路CN使用误差运算电路所进行的比例积分控制来对输出电流进行恒流控制，并且用于控制输出电流的方法不限于此。此外，控制电路CN可以由微计算机构成，并且还可以数字地进行反馈控制。另外，作为恒流控制的替代，控制电路CN可以控制输出电压以变为预定值。
第三实施例
图10示出根据本发明的照明器具，并且图11示出根据本发明的车辆。本实施例的照明器具A是诸如汽车等的车辆B的前照灯，并且包括第一实施例或第二实施例中所述的电源装置(点亮装置)1、照明负载X、器具本体2、盖3、光学单元4、以及散热板5等。
器具本体2具有前面开口的箱状形状。散热板5固定至器具本体2的背面(箱状形状的底面)。照明负载X安装至散热板5。光学单元4包括半球状透镜40和由抛物面镜构成的反射构件41等。来自照明负载X的光经由器具本体2的前面开口有效地射出。盖3由诸如石英玻璃或丙烯酸树脂等的透光性材料形成为后方开放的箱状形状。将盖3以覆盖该器具本体2的前面开口的方式安装至器具本体2。
点亮装置1包括安装有构成第一实施例或第二实施例所述的电路的各电路组件的印刷线路板(未示出)、以及容纳该印刷线路板的金属壳体10。壳体10安装至器具本体2的外侧底面，并且从壳体10的顶面引出的电线11连接至照明负载X。点亮装置1经由电源配线12连接至安装在车辆B中的电池(DC电源E1)。
这里，在一般的汽车B中，电池的负极连接至车体(所谓的“车体接地”)。照明器具A的金属组件(例如，散热板5和壳体10等)也可以电连接至车体。或者，为了保护免于噪声等的目的，散热板5还可以电连接至壳体10。因此，在由于电线11的护套劣化等而导致电线11的导体暴露的情况下，担心该导体与照明器具A的金属组件或车体相接触并且在点亮装置1的输出端子TO1或TO2处发生接地故障。
然而，在根据本实施例的照明器具A中，即使在发生接地故障的情况下，点亮装置1也不工作或者对输出电流进行控制，由此防止因接地故障电流而发生事故。根据本实施例的照明器具A不仅可用作车辆B的前照灯，还可用作诸如车辆B的尾灯、车辆B的内部灯、路灯和室内灯等的各种照明器具。
尽管已经针对优选实施例说明了本发明，但本领域技术人员可以在没有背离本发明的真实精神和范围、即权利要求书的情况下进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种电源装置，包括：
开关元件，其以高频率进行开关操作；
变压器，其包括一次绕组和二次绕组，其中将直流电源的电源电压经由所述开关元件施加至所述一次绕组；以及
整流元件，其与所述变压器的所述二次绕组串联连接，
其中，包括所述变压器的所述一次绕组和所述开关元件至少之一的电路元件经由第一电容器和第二电容器连接至包括所述变压器的所述二次绕组和所述整流元件的串联电路的两端，以及
所述串联电路的两端直接地或经由电感器连接至负载。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述变压器的所述一次绕组、所述第一电容器、所述变压器的所述二次绕组、以及所述整流元件的输入侧端子按照所述一次绕组、所述第一电容器、所述二次绕组、以及所述输入侧端子的顺序依次串联连接，
所述开关元件的一端连接至所述变压器的所述一次绕组的一端与所述第一电容器的连接点，
所述电感器的一端连接至所述第一电容器与所述变压器的所述二次绕组的连接点，
所述第二电容器连接在所述开关元件的另一端与所述整流元件的输出侧端子之间，
所述变压器的所述一次绕组的另一端连接至所述直流电源的正极，
所述开关元件与所述第二电容器的连接点连接至所述直流电源的负极，以及
所述负载连接在所述电感器的另一端、以及所述整流元件与所述第二电容器的连接点之间。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其中，
所述第二电容器的电容量大于所述第一电容器的电容量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电源装置，其中，还包括电阻器，所述电阻器与所述第二电容器并联连接。
5.根据权利要求4所述的电源装置，其中，还包括控制电路，所述控制电路用于控制所述开关元件的开关操作，
其中，所述控制电路监视所述第二电容器与所述整流元件的输出侧端子的连接点处的电位，并且在所述电位处于预定范围外的情况下，所述控制电路使所述开关元件的开关操作停止。
6.根据权利要求5所述的电源装置，其中，
所述控制电路监视供给至所述负载的输出电流，并且控制所述开关元件的开关操作以使得所述输出电流达到预定电流值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电源装置，其中，
在所述变压器中，所述一次绕组与所述二次绕组的实质匝数比等于或小于3。
8.一种点亮装置，其使用根据权利要求1至7中任一项所述的电源装置，其中，所述负载是包括固体发光元件的照明负载。
9.一种照明器具，包括：
根据权利要求8所述的点亮装置；以及
器具本体，用于保持所述照明负载。
10.一种车辆，其配备有根据权利要求9所述的照明器具。
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