專利名稱：點(diǎn)燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過交流電源驅(qū)動(dòng)的點(diǎn)燈裝置，特別涉及發(fā)光二極管(以下記為LED) 的點(diǎn)燈裝置。
背景技術(shù)：
LED作為環(huán)境性優(yōu)良的光源受到關(guān)注。在聚光照明、汽車車內(nèi)照明或者前燈、信號機(jī)、液晶顯示器的背光等廣泛的產(chǎn)品中使用。另外，在面向住宅或者辦公室的一般照明中， 開始從熒光燈等現(xiàn)有的光源替換為LED。作為LED點(diǎn)燈裝置的一例，具有從交流電壓通過整流電路生成直流電壓(以下記為整流電壓)，通過降壓電路使該整流電壓降壓然后向LED供電的結(jié)構(gòu)。在該裝置中，雖然僅在整流電壓比LED負(fù)荷的電壓(以下記為輸出電壓)高的條件下才能給LED供電，但是具有裝置的結(jié)構(gòu)簡單，此外電力轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)。作為這樣的LED點(diǎn)燈裝置，例如有專利文獻(xiàn)1記載的裝置。該裝置是從直流電源經(jīng)由降壓斬波器給LED供電的結(jié)構(gòu)，具有使開關(guān)元件導(dǎo)通、關(guān)斷的自勵(lì)式驅(qū)動(dòng)電路，使降壓斬波器的開關(guān)元件中流過的電流的峰值恒定，而且降壓斬波器以電流臨界方式工作。在該裝置中，具有上述的優(yōu)點(diǎn)，而且因?yàn)槟軌虬蚜鬟^LED負(fù)荷的電流(以下記為LED電流)控制為恒定，并且?guī)缀醪话l(fā)生開關(guān)元件的導(dǎo)通損失，所以能夠進(jìn)一步提高電力轉(zhuǎn)換的效率。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-294063號公報(bào)關(guān)于上述的整流電路，考慮在直流輸出側(cè)設(shè)置濾波用電容器對整流電壓進(jìn)行濾波的結(jié)構(gòu)。此時(shí)，當(dāng)考慮減低電源高次諧波時(shí)，因?yàn)椴荒茉龃箅娙萜鞯撵o電容量，所以整流電壓以交流電源的頻率脈動(dòng)。整流電壓越低，整流電壓和輸出電壓的差越小，降壓電路中的開關(guān)元件的開關(guān)頻率降低。當(dāng)開關(guān)頻率低于40kHz時(shí)，有紅外線遙控器誤動(dòng)作的可能性，所以應(yīng)該將降壓電路的開關(guān)頻率設(shè)計(jì)為始終在40kHz以上。但是，由于LED負(fù)荷的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生整流電壓和輸出電壓的差極小的狀況，此時(shí)，無法通過電路常數(shù)的調(diào)整的程度，把開關(guān)頻率維持在40kHz以上。如果無法把開關(guān)頻率維持在40kHz以上的期間長，則應(yīng)該考慮不使用降壓電路的方法。但是在該期間短時(shí)，特別在僅在交流電源的電壓降低時(shí)發(fā)生該期間的情況下， 從LED點(diǎn)燈裝置的小型化、高效化的觀點(diǎn)出發(fā)，希望通過某種措施解決上述問題，利用降壓電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種避免對按照規(guī)定的頻率進(jìn)行通信的設(shè)備產(chǎn)生不良影響(誤動(dòng)作等)的點(diǎn)燈裝置。本發(fā)明的特征在于，旁路單元與LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接，電壓降低檢測電路在整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，向旁路單元輸出旁路指令信號。本發(fā)明的特征在于，在從交流電源整流后的整流電壓接近對發(fā)光體(例如LED串聯(lián)體)施加的電壓時(shí)，降低對發(fā)光體施加的電壓，使整流電壓不進(jìn)一步接近對發(fā)光體施加的電壓。本發(fā)明的特征在于，具有與LED組中包含的一部分LED并聯(lián)連接的輔助開關(guān)元件 (例如，M0SFET、)；以及檢測整流電壓，將整流電壓與設(shè)定值(Vdc設(shè)定值)進(jìn)行比較，在整流電壓比設(shè)定值大時(shí)關(guān)斷輔助開關(guān)元件，在整流電壓比設(shè)定值小時(shí)接通輔助開關(guān)元件的電路(電壓降低檢測電路)，電壓設(shè)定值高于對LED組施加的電壓。根據(jù)本發(fā)明，旁路單元與LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接，電壓降低檢測電路在整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，向旁路單元輸出旁路指令信號，由此即使在整流電壓降低時(shí)， 也能夠把降壓電路的開關(guān)頻率維持在規(guī)定的頻率以上，能夠避免對按照規(guī)定的頻率進(jìn)行通信的設(shè)備造成不良影響(誤動(dòng)作等)。例如，如果能夠把開關(guān)頻率維持在40kHz以上，則能夠避免對于紅外線通信設(shè)備的不良影響(誤動(dòng)作等)。另外，根據(jù)本發(fā)明，在從交流電源整流后的整流電壓接近對發(fā)光體施加的電壓時(shí)， 降低對發(fā)光體施加的電壓，以使整流電壓不進(jìn)一步接近對發(fā)光體施加的電壓，由此即使在整流電壓降低時(shí)也能夠把降壓電路的開關(guān)頻率維持在規(guī)定的頻率以上，能夠避免對按照規(guī)定的頻率進(jìn)行通信的設(shè)備造成不良影響(誤動(dòng)作等)。另外，根據(jù)本發(fā)明，具有與LED組中包含的一部分的LED并聯(lián)連接的輔助開關(guān)元件，和檢測整流電壓，比較整流電壓與設(shè)定值，在整流電壓比設(shè)定值大時(shí)關(guān)斷輔助開關(guān)元件，在整流電壓比設(shè)定值小時(shí)接通輔助開關(guān)元件的電路，電壓設(shè)定值比對LED組施加的電壓高，由此即使在整流電壓降低時(shí)也能夠把降壓電路中的開關(guān)元件的開關(guān)頻率維持在規(guī)定的頻率以上，能夠避免對按照規(guī)定的頻率進(jìn)行通信的設(shè)備造成不良影響(誤動(dòng)作等)。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置的框圖。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置。圖3是現(xiàn)有的LED點(diǎn)燈裝置的動(dòng)作波形。圖4是現(xiàn)有的LED點(diǎn)燈裝置的動(dòng)作波形。圖5是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置的動(dòng)作波形。圖6是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置的動(dòng)作波形。圖7是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED負(fù)荷和旁路單元。圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED負(fù)荷和旁路單元。圖9是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的LED負(fù)荷和旁路單元。圖10是本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的LED點(diǎn)燈裝置。圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置的動(dòng)作波形。圖12是本發(fā)明的旁路單元的安裝形式。圖13是本發(fā)明的旁路單元的安裝形式。符號說明100 交流電源101 整流電路102 降壓電路103、115 LED 負(fù)荷
104、118、204、205、313 旁路單元105 驅(qū)動(dòng)電路106 電壓降低檢測電路107 二極管橋108、112 電容器109 功率 MOSFET110 二極管111 扼流圈113 電流檢測單元114,214 MOSFET116、117、216 LED 組300 LED 基板301、302 304、315 LED 模塊305輔助開關(guān)元件306、307、308、314 電極309、310 312 LED
具體實(shí)施例方式使用

本發(fā)明的實(shí)施方式。[實(shí)施例1]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置的框圖。圖1的LED點(diǎn)燈裝置具有交流電源100、把交流電源100的電壓變換為直流電壓(整流電壓)的整流電路101、使該整流電壓降壓然后提供給LED(發(fā)光二極管)負(fù)荷103的降壓電路102、LED負(fù)荷103。降壓電路102具有開關(guān)元件。LED負(fù)荷103至少具有一個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)LED的LED串聯(lián)體。 LED點(diǎn)燈裝置具有與LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接的旁路單元104。LED負(fù)荷103 也可以并聯(lián)連接多個(gè)LED串聯(lián)體，關(guān)于這種情況后述。驅(qū)動(dòng)電路105檢測在降壓電路102中流過的電流或者流過LED負(fù)荷103的電流，根據(jù)該電流驅(qū)動(dòng)降壓電路102的開關(guān)元件。電壓降低檢測電路106檢測作為整流電路101的輸出的整流電壓，根據(jù)整流電壓，向旁路單元 104輸出旁路指令信號，向驅(qū)動(dòng)電路105輸出電流設(shè)定值?？梢杂呻妷航档蜋z測電路106生成與電流設(shè)定值相當(dāng)?shù)男盘?，輸出給驅(qū)動(dòng)電路105，或者也可以由驅(qū)動(dòng)電路105生成與電流設(shè)定值相當(dāng)?shù)男盘?，電壓降低檢測電路106向驅(qū)動(dòng)電路105輸出指示電流設(shè)定值的設(shè)定的信號。電壓降低檢測電路106有時(shí)改變電流設(shè)定值，作為一個(gè)例子，具有切換值小的第一電流設(shè)定值和值大的第二電流設(shè)定值的情況。此外，電流設(shè)定值也可以有三種以上。也可以由驅(qū)動(dòng)電路105生成多個(gè)電流設(shè)定值，電壓降低檢測電路106向驅(qū)動(dòng)電路105輸出指示切換電流設(shè)定值的信號。在整流電壓在電壓設(shè)定值以上的狀態(tài)下，電壓降低檢測電路106 不向旁路單元104輸出旁路指令信號，而向驅(qū)動(dòng)電路105輸出第一電流設(shè)定值。驅(qū)動(dòng)電路 105根據(jù)該第一電流設(shè)定值控制降壓電路102。作為控制降壓電路102的方式的一例，具有控制開關(guān)元件的導(dǎo)通/關(guān)斷，使在降壓電路102的開關(guān)元件中流過的電流的峰值與第一電流設(shè)定值一致的方式。另一方面，電壓降低檢測電路106，在整流電壓變得比預(yù)先存儲(chǔ)的電壓設(shè)定值小的情況下，向旁路單元104輸出旁路指令信號，并且向驅(qū)動(dòng)電路105輸出第二電流設(shè)定值。旁路單元104將LED串聯(lián)體的一部分LED旁路，結(jié)果，不使LED串聯(lián)體的一部分 LED點(diǎn)亮，僅點(diǎn)亮剩余的LED。驅(qū)動(dòng)電路105根據(jù)該第二電流設(shè)定值控制降壓電路102。具體的控制方式與使用第一電流設(shè)定值時(shí)相同。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置，具體表示了圖1的主電路部分。在交流電源100上連接二極管橋107。在二極管橋107的直流輸出側(cè)連接濾波用電容器108。 與濾波用電容器108并聯(lián)連接功率MOSFET 109、電流檢測單元113以及二極管110的串聯(lián)體。與二極管110并聯(lián)連接扼流圈111和電容器112的串聯(lián)體。與電容器112并聯(lián)連接 LED負(fù)荷103。電壓降低檢測電路106的電壓檢測用輸入端，與二極管橋107的直流輸出的正極側(cè)連接，電流設(shè)定用輸出端與驅(qū)動(dòng)電路105連接，旁路指令用輸出端與MOSFET 114的柵極連接。驅(qū)動(dòng)電路105的電流檢測用輸入端與電流檢測單元113連接，驅(qū)動(dòng)信號的輸出端與功率MOSFET 109的柵極連接。在圖2中，二極管橋107和濾波用電容器108組成的全波整流電路相當(dāng)于圖1的整流電路101。另外，通過作為開關(guān)元件的功率MOSFET 109、二極管110、扼流圈111、電容器112、電流檢測單元113構(gòu)成的降壓斬波器相當(dāng)于圖1的降壓電路102?？梢源婀β蔒OSFET 109，使用雙極晶體管這樣的其他種類的開關(guān)元件。在LED 負(fù)荷103的一部分上，并聯(lián)連接作為輔助開關(guān)元件的MOSFET 114，該MOSFET 114相當(dāng)于圖 1的旁路單元104。如圖2所示，把LED負(fù)荷103中通過MOSFET 114旁路的部分定義為LED 組116，把沒有被旁路的部分定義為LED組117。另外把交流電源100的電壓定義為VinjE 整流電壓定義為Vdc，把用降壓電路102對整流電壓降壓后的輸出電壓定義為Vout。Vout 成為對LED負(fù)荷103施加的電壓。電壓降低檢測電路106輸出MOSFET 114的驅(qū)動(dòng)信號，來作為相當(dāng)于圖1的旁路指令信號的信號。通過不驅(qū)動(dòng)(關(guān)斷)M0SFET 114，LED組116以及 LED組117全部點(diǎn)亮(全點(diǎn)亮)。通過驅(qū)動(dòng)(導(dǎo)通)MOSFET 114，LED組116被旁路，僅LED 組117點(diǎn)亮(部分點(diǎn)亮)。例如，如果LED串聯(lián)體包含的LED的總數(shù)是8個(gè)，則被旁路的LED 組116包含的LED的數(shù)量可以是4個(gè)，也可以是兩個(gè)。在圖2的LED點(diǎn)亮裝置中，濾波用電容器108的靜電容量僅在滿足減低電源高次諧波的范圍內(nèi)可以設(shè)定得大。即電容器108的靜電容量小。因此，整流電壓沒有被完全整流。如圖3所示，按照與交流電源100的頻率相同的頻率變動(dòng)。在圖3中，實(shí)線的Vdc是整流電壓、虛線的Vout是輸出電壓，點(diǎn)線的Vin是交流電源100的電壓。如圖3所示，根據(jù) LED負(fù)荷103中包含的LED的個(gè)數(shù)等，在Vdc降低時(shí)能夠發(fā)生Vdc和Vout的差變成極小的情況。例如，在圖3的(a)點(diǎn)，Vdc對于Vout足夠大，但是在(b)點(diǎn)，Vdc和Vout的差極小。在此，考慮沒有旁路單元104和電壓降低檢測電路106，即現(xiàn)有的LED點(diǎn)燈裝置。 圖4的(a)是Vdc比Vout足夠高(Vdc >> Vout)時(shí)的降壓斬波器的動(dòng)作波形，(b)是Vdc 降低Vdc和Vout的差極小(Vdc ^ Vout)時(shí)的降壓斬波器的動(dòng)作波形。作為圖4的縱軸項(xiàng)目，Sff是功率MOSFET 109的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)，IQ是功率MOSFET 109的電流，IL是扼流圈 111的電流，ILED是LED負(fù)荷103的電流。此外，作為降壓斬波器的控制方式，設(shè)想控制在功率MOSFET 109中流過的電流的峰值，而且以電流臨界方式進(jìn)行動(dòng)作的方式。但是，如果是控制功率MOSFET 109的電流的峰值的方式，則不問控制方式。另外，假定電容器112的靜電容量足夠大，ILED為IL的直流成分。
在功率MOSFET 109導(dǎo)通時(shí)，在降壓斬波器中，經(jīng)過功率MOSFET 109、電流檢測單元113、扼流圈111、LED負(fù)荷103和電容器112的并聯(lián)體的路徑流過電流，如圖4所示IQ以及IL隨時(shí)間一同增大。因?yàn)閷Χ罅魅?11施加Vdc和Vout的差的電壓(Vdc-Vout)，所以在視為Vdc-Vout恒定的期間，IL以及IQ按照一定的斜率增大。IL以及IQ增加的斜率與 Vdc-Vout成比例，與扼流圈111的自感成反比。在控制電流的峰值的方式中，在IQ達(dá)到電流設(shè)定值的時(shí)刻，使功率MOSFET 109關(guān)斷。此外，關(guān)于詳情省略，但是在功率MOSFET 109 關(guān)斷后，不流過IQ，IL減小。IL減小的斜率，依存于Vout或者扼流圈111的自感。Vout越大，IL減小的斜率越大，Vout越小，IL減小的斜率越小。作為使功率MOSFET 109再次導(dǎo)通的定時(shí)的一例，具有從功率MOSFET 109關(guān)斷開始經(jīng)過了希望的時(shí)間的時(shí)刻使其導(dǎo)通的方式，或者在檢測到IL減小到零的時(shí)刻使其導(dǎo)通的方式?；谏鲜隼碛?，當(dāng)Vdc降低時(shí)，Vdc-Vout變小，所以IL以及IQ的斜率變小。此時(shí)， 因?yàn)镮Q達(dá)到IQ設(shè)定值的時(shí)間，即功率MOSFET 109的導(dǎo)通時(shí)間變長，所以功率MOSFET 109 的開關(guān)頻率降低。特別在成為Vdc Vout，動(dòng)作波形成為圖4(d)時(shí)，開關(guān)頻率與該圖(a) 的情況相比變得極低。此時(shí)，僅調(diào)整扼流圈111的自感，難于把開關(guān)頻率維持在40kHz以上。 當(dāng)開關(guān)頻率低于40kHz時(shí)如上所述，對于紅外線遙控設(shè)備產(chǎn)生不良影響(誤動(dòng)作)。在圖 4(b)的Vdc ^ Vout的狀態(tài)下，即使設(shè)計(jì)使開關(guān)頻率在40kHz以上，此次在該圖(a)的Vdc >> Vout的情況下，開關(guān)頻率變得極高，由于開關(guān)損失的異常增大，能夠損壞功率MOSFET 109。此外，在遙控器中使用的紅外線的載波頻率是38kHz或者40kHz，但是實(shí)際具有30kHz 到40kHz的波動(dòng)。在本發(fā)明中，利用輔助開關(guān)元件的MOSFET 114和電壓降低檢測電路106解決上述問題。電壓降低檢測電路106對于Vdc具有Vdc設(shè)定值，當(dāng)檢測到Vdc低于Vdc設(shè)定值時(shí)， 使MOSFET 114導(dǎo)通。由此，LED負(fù)荷103中LED組116的兩端成為短路狀態(tài)。這等價(jià)于 LED負(fù)荷103中的LED的串聯(lián)數(shù)減小了 LED組116的量，Vout也降低LED組116量。此夕卜， 因?yàn)镮LED在M0SFET114中旁路流過，所以在LED組116不流過電流，LED組116暫時(shí)熄滅、 Vdc設(shè)定值高于使MOSFET 114關(guān)斷對LED組116以及LED組117施加的Vout高。當(dāng)然， Vdc設(shè)定值高于通過導(dǎo)通MOSFET 114減少了 LED組116的量時(shí)的Vout，低于Vdc的峰值。 例如，在Vin是IOOVac時(shí)，Vdc的峰值是141V左右。在M0SFET114關(guān)斷時(shí)對LED組103施加的Vout取決于LED負(fù)荷103中的LED的串聯(lián)數(shù)，但是例如設(shè)為75V左右。此時(shí)，設(shè)Vdc 設(shè)定值為比對LED負(fù)荷103施加的Vout高5 IOV的80 85V左右。圖5和圖6表示本發(fā)明的降壓斬波器的動(dòng)作波形。圖5的時(shí)間軸與圖3對應(yīng)，圖 6的時(shí)間軸與圖4對應(yīng)。作為圖5和圖6的縱軸項(xiàng)目，SW2是M0SFET114的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)，這以外的項(xiàng)目與圖3或者圖4相同。圖6 (a)是Vdc比Vdc設(shè)定值高，M0SFET114關(guān)斷時(shí) (全點(diǎn)亮)的動(dòng)作波形，圖6 (b)是Vdc比Vdc設(shè)定值低，MOSFET 114導(dǎo)通時(shí)(部分點(diǎn)亮) 的動(dòng)作波形。如圖5所示，電壓降低檢測電路106檢測作為整流電壓的Vdc，比較Vdc和Vdc設(shè)定值。電壓降低檢測電路106，在判定為Vdc比Vdc設(shè)定值低時(shí)，向MOSFET 114輸出驅(qū)動(dòng)信號，MOSFET 114導(dǎo)通，旁路LED組116。結(jié)果，Vout降低。電壓降低檢測電路106，在判定為 Vdc比Vdc設(shè)定值低時(shí)，向驅(qū)動(dòng)電路105輸出比第一 IQ設(shè)定值大的第二 IQ設(shè)定值。因?yàn)镮Q 設(shè)定值變大，所以ILED也變大。關(guān)于這樣增大IQ設(shè)定值的理由后述。電壓降低檢測電路106輸出第二 IQ設(shè)定值的結(jié)構(gòu)不是必須的。即，電壓降低檢測電路106即使在判定為Vdc 比Vdc設(shè)定值低的情況下，也可以輸出第一 IQ設(shè)定值。另一方面，電壓降低檢測電路106， 在判定為Vdc比Vdc設(shè)定值高的情況下，不向M0SFET114輸出驅(qū)動(dòng)信號，關(guān)斷MOSFET 114， 不旁路LED組116。結(jié)果，Vout變高。電壓降低檢測電路106，在判定為Vdc比Vdc設(shè)定值高的情況下，向驅(qū)動(dòng)電路105輸出比第二 IQ設(shè)定值小的第一 IQ設(shè)定值。此外，關(guān)于驅(qū)動(dòng)電路105根據(jù)IQ設(shè)定值控制功率MOSFET 109的導(dǎo)通/關(guān)斷的動(dòng)作和已經(jīng)說明的圖4的情況相同。如圖5或者圖6所示，通過使M0SFET114導(dǎo)通，即使在Vdc低的狀況下也不會(huì)成為 Vdc Vout，而是能夠維持Vdc >> Vout，因此，如圖6(b)所示，Vdc低時(shí)的開關(guān)頻率，雖然與圖6(a)的Vdc高時(shí)相比變低，但是不會(huì)像圖4(b)那樣極端低。結(jié)果，以調(diào)整扼流圈111 的自感的程度，即使Vdc降低也能夠維持開關(guān)頻率在40kHz以上。在恒定地控制電流的峰值，即恒定地控制ILED時(shí)，在上述要領(lǐng)中當(dāng)Vdc低時(shí)使 Vout降低時(shí)，輸出電力進(jìn)而LED負(fù)荷103的光輸出減小。因此，在Vdc比Vdc設(shè)定值低時(shí) (部分點(diǎn)亮?xí)r)，如圖5或圖6(b)所示，在使M0SFET114導(dǎo)通的同時(shí)，根據(jù)暫時(shí)熄滅的LED 組116的LED的個(gè)數(shù)增大IQ設(shè)定值是理想的。由此，即使Vout降低因?yàn)镮LED增大，所以能夠維持輸出電力以及光輸出。例如LED負(fù)荷103的LED的總數(shù)是25個(gè)，暫時(shí)熄滅的LED 組116的LED的個(gè)數(shù)是5個(gè)的情況下，如果使第二 IQ設(shè)定值為第一 IQ設(shè)定值的5/4倍，則能夠維持輸出電力以及光輸出。但是，Vdc高于Vdc設(shè)定值的期間比Vdc低于Vdc設(shè)定值的期間足夠長，所以LED負(fù)荷103部分點(diǎn)亮的期間(LED組116暫時(shí)熄滅的期間)比LED負(fù)荷103全點(diǎn)亮的期間短。因此，在LED負(fù)荷103部分點(diǎn)亮?xí)r即使提高ILED，也不會(huì)對LED負(fù)荷103的光輸出造成太大影響。由此，在LED負(fù)荷103部分點(diǎn)亮?xí)r可以不提高IQ設(shè)定值， 或者即使提高也不需要提高到完全補(bǔ)償LED組116的光輸出的程度。說明與LED負(fù)荷的結(jié)構(gòu)以及旁路單元的連接方式有關(guān)的其他的例子。首先，如圖7 所示，與針對LED串聯(lián)體連接旁路單元的位置無關(guān)。可以如圖2所示是LED串聯(lián)體的端部， 也可以如圖7所示是LED串聯(lián)體的中間部。然后，如圖8的LED負(fù)荷115那樣，在并聯(lián)連接兩個(gè)以上的LED串聯(lián)體時(shí)，只要對于各個(gè)LED串聯(lián)體連接旁路單元104和旁路單元118即可。此外，在并聯(lián)連接LED的情況下，一般插入用于使LED電流平衡的電路，但是在圖8中省略。作為旁路單元104的另外的例子，除了 MOSFET以外，還可以使用晶體管等其他類型的輔助開關(guān)元件。另外，也可以像繼電器那樣使用機(jī)械式的輔助開關(guān)。說明旁路單元104的安裝。以上說明的LED點(diǎn)燈裝置是電子電路，LED點(diǎn)燈裝置的各部件安裝在電路基板上。但是，關(guān)于LED負(fù)荷103，安裝在與電路基板不同的基板(以下稱為LED基板)上，電路基板和LED基板用電纜等電氣連接。一般把旁路單元104安裝在電路基板上，但是也可以如圖12那樣安裝在LED基板上。在圖12中，在LED基板300上，安裝了表面安裝的LED模塊301 304和作為旁路單元104的表面安裝的輔助開關(guān)元件305。 在LED基板300上有3個(gè)電極306 308，在電極306輸入降壓電路的輸出的正極側(cè)，在電極307輸入降壓電路的輸出的負(fù)極側(cè)，在電極308輸入作為旁路指令信號的輔助開關(guān)元件 305的驅(qū)動(dòng)信號。點(diǎn)線的內(nèi)側(cè)是LED基板300的配線圖形。在圖12中，在串聯(lián)連接的LED 模塊301 304中，LED模塊304通過輔助開關(guān)元件被旁路。此外，作為LED模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與LED的個(gè)數(shù)和連接方式無關(guān)。如圖13所示，LED模塊也可以一同內(nèi)置多個(gè)LED和旁路單元。在圖13中，在LED 模塊315內(nèi)內(nèi)置LED309 312和旁路單元313。在電極314輸入旁路指令信號。點(diǎn)線是 LED模塊315內(nèi)的配線。在圖13中，在串聯(lián)連接的LED309 312中，LED311和312通過輔助開關(guān)元件305被旁路。以上說明的旁路單元的安裝，可以對于本發(fā)明的全部實(shí)施方式應(yīng)用。根據(jù)實(shí)施例1，在Vdc脈動(dòng)，Vdc接近Vout時(shí)，例如減少點(diǎn)亮的LED的數(shù)量降低 Vout,不使Vdc進(jìn)一步接近Vout，不使IQ到達(dá)IQ設(shè)定值的時(shí)間變長，由此即使在Vdc降低時(shí)也能夠把降壓電路的開關(guān)頻率維持在規(guī)定的頻率以上，能夠避免對按照規(guī)定的頻率進(jìn)行通信的設(shè)備造成不良影響(誤動(dòng)作等)。例如，如果能夠把開關(guān)頻率維持在40kHz以上，則能夠避免對于紅外線通信設(shè)備的不良影響(誤動(dòng)作等)。本發(fā)明的LED點(diǎn)燈裝置能夠應(yīng)用于照明器具或者液晶顯示裝置的背光。另外，本發(fā)明的LED點(diǎn)燈裝置也可以應(yīng)用于LED以外的發(fā)光體，例如可以用于EL元件。[實(shí)施例2]以下說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式，但是省略與第一實(shí)施方式相同的點(diǎn)。在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，如圖9所示，對于一個(gè)串聯(lián)體連接多個(gè)旁路單元 (104,204,205)。此外，也可以具有不通過旁路單元旁路的LED，即不依賴于旁路指令信號， LED電流始終流過的LED。圖10是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的LED點(diǎn)燈裝置。對于LED負(fù)荷 103的一部分，連接作為兩個(gè)輔助開關(guān)元件的MOSFET 114和MOSFET 214，它們相當(dāng)于圖9 的旁路單元。如圖10那樣，把LED負(fù)荷103中通過MOSFET114或MOSFET 214旁路的部分分別定義為LED組116或LED組216。圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的動(dòng)作波形，時(shí)間軸與圖3和圖5對應(yīng)。關(guān)于圖 11的縱軸項(xiàng)目，SW3是MOSFET 214的導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)，這以外的項(xiàng)目和圖5相同。如圖11 所示，電壓降低檢測電路106在每次檢測到Vdc低于Vdc設(shè)定值時(shí)，依次使MOSFET 114和 MOSFET 214導(dǎo)通。因?yàn)闊o論先使哪個(gè)MOSFET導(dǎo)通Vout都會(huì)降低，所以即使Vdc降低也能夠維持Vdc >> Vout的關(guān)系，能夠得到和第一實(shí)施方式相同的效果。在圖2的第一實(shí)施方式中，每次Vdc降低時(shí)僅LED組116熄滅，不包含在LED組 116中的LED不依賴于Vdc始終點(diǎn)亮。因此，LED負(fù)荷中不包含在LED組116中的LED的壽命比其他的LED短。在第二實(shí)施方式中，因?yàn)楦鱈ED的熄滅的頻度更為均勻，所以在LED負(fù)荷中難以在LED的壽命方面產(chǎn)生差異。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)燈裝置，具有把交流電源的電壓變換為直流電壓的整流電路；對上述整流電路的輸出即整流電壓進(jìn)行降壓然后提供給LED負(fù)荷的降壓電路；驅(qū)動(dòng)上述降壓電路具有的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路；檢測上述整流電壓降低的電壓降低檢測電路；以及通過上述電壓降低檢測電路的輸出操作的至少一個(gè)旁路單元，上述點(diǎn)燈裝置的特征在于，上述LED負(fù)荷至少具有一個(gè)將多個(gè)LED串聯(lián)連接的LED串聯(lián)體，上述旁路單元與上述LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接，上述電壓降低檢測電路在上述整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，向上述旁路單元輸出旁路指令信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，上述旁路單元具有與上述LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接的輔助開關(guān)元件，上述電壓降低檢測電路在上述整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，作為上述旁路指令信號輸出上述輔助開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，在上述LED串聯(lián)體的每一個(gè)上連接兩個(gè)以上的上述旁路單元，上述電壓降低檢測電路，在每次檢測到上述整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，對上述兩個(gè)以上的旁路單元依次輸出旁路指令信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)電路檢測在上述降壓電路中流過的電流，驅(qū)動(dòng)上述開關(guān)元件以便按照電流設(shè)定值控制上述電流，上述電壓降低檢測電路，在上述整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，增大上述電流設(shè)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，上述整流電路具有二極管橋和濾波用電容器，上述降壓電路具有二極管、相當(dāng)于上述開關(guān)元件的功率M0SFET、扼流圈、電容器和電流檢測單元，上述驅(qū)動(dòng)電路檢測在上述功率MOSFET中流過的電流，在上述功率MOSFET導(dǎo)通時(shí)，在上述功率MOSFET中流過的電流達(dá)到電流設(shè)定值的時(shí)刻使上述功率MOSFET截止。
6.一種點(diǎn)燈裝置，其對交流電源進(jìn)行整流和降壓然后提供給發(fā)光體，并且控制對上述發(fā)光體提供的電流，上述點(diǎn)燈裝置的特征在于，在從上述交流電源整流后的整流電壓接近對上述發(fā)光體施加的電壓時(shí)，降低對上述發(fā)光體施加的電壓，使上述整流電壓不進(jìn)一步接近對上述發(fā)光體施加的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，通過旁路上述發(fā)光體的一部分，降低對上述發(fā)光體施加的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的點(diǎn)燈裝置，其特征在于，在上述整流電壓比高于對上述發(fā)光體施加的電壓而設(shè)定的電壓設(shè)定值小時(shí)，上述整流電壓接近對上述發(fā)光體施加的電壓。
9.一種點(diǎn)燈裝置，其具有交流電源；與上述交流電源連接的二極管橋；與上述二極管橋并聯(lián)連接的第一電容器；與上述第一電容器并聯(lián)連接的第一開關(guān)元件和電流檢測單元以及二極管的串聯(lián)體；與上述二極管并聯(lián)連接的扼流圈和第二電容器的串聯(lián)體；與上述第二電容器并聯(lián)連接的LED組；以及檢測上述第一開關(guān)元件的電流或者上述線圈的電流，將上述第一開關(guān)元件的電流或者上述線圈的電流與電流設(shè)定值進(jìn)行比較，來驅(qū)動(dòng)上述第一開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路，上述點(diǎn)燈裝置的特征在于，具備與上述LED組中包含的一部分LED并聯(lián)連接的第二開關(guān)元件；以及檢測上述第一電容器的電壓，將上述第一電容器的電壓與電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，在上述第一電容器的電壓比上述電壓設(shè)定值大時(shí)關(guān)斷上述第二開關(guān)元件，在上述第一電容器的電壓比上述電壓設(shè)定值小時(shí)接通上述第二開關(guān)元件的電路， 上述電壓設(shè)定值高于對上述LED組施加的電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種點(diǎn)燈裝置。即使在整流電壓降低時(shí)仍然將降壓電路的開關(guān)頻率維持在40kHz以上，避免對于紅外線遙控設(shè)備的不良影響。點(diǎn)燈裝置具有把交流電源的電壓變換為電壓的整流電路；使作為整流電路的輸出的整流電壓降壓后提供給LED負(fù)荷的降壓電路；驅(qū)動(dòng)降壓電路具有的開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)電路；檢測整流電壓降低的電壓降低檢測電路；和通過上述電壓降低檢測電路的輸出操作的至少一個(gè)旁路單元，LED負(fù)荷至少具有一個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)LED的LED串聯(lián)體，旁路單元與LED串聯(lián)體具有的一部分LED并聯(lián)連接，電壓降低檢測電路在整流電壓比設(shè)定值低時(shí)，向旁路單元輸出旁路指令信號。
文檔編號H05B37/02GK102448229SQ20111030612
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者三村隆宣, 莊司浩幸, 畠山篤史, 門田充弘 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社