專利名稱：固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置及使用其的照明器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置及使用其的照明器具。
背景技術(shù)：
以往，提出了向LED照明模組供給點(diǎn)亮電カ的LED點(diǎn)亮裝置(例如，參見專利文獻(xiàn)
I)。如圖7所示，該LED點(diǎn)亮裝置具備控制開關(guān)Q3，與LED照明模組104串聯(lián)連接，根據(jù)由高頻脈沖的低頻脈沖串(low-frequency Burst)構(gòu)成的雙信號進(jìn)行接通/斷開；電感器L2,同樣與LED照明模組104串聯(lián)連接，在控制開關(guān)Q3接通吋，蓄積能量；以及ニ極管D2，在控制開關(guān)Q3斷開時，將蓄積在電感器L2中的能量再生到LED照明模組104中。上述雙 信號是向控制開關(guān)Q3的高頻驅(qū)動脈沖與低頻PWM信號的AND輸出，通過改變PWM信號的占空比，使流過LED照明模組104的平均電流變化，從而改變從LED照明模組104輸出的光強(qiáng)度(所謂脈沖串調(diào)光)。專利文獻(xiàn)I :日本特表2006-511078號公報(該專利文獻(xiàn)I的段落
-段落、及第7圖-第9圖)在上述專利文獻(xiàn)I公開的LED點(diǎn)亮裝置中，輸出到控制開關(guān)Q3的高頻驅(qū)動脈沖是與低頻PWM信號的AND輸出，若在控制開關(guān)Q3接通時被輸入上述PWM信號的沿兒，則輸出到控制開關(guān)Q3的驅(qū)動脈沖變?yōu)榈碗娖?Low)。也就是說，通過低頻PWM信號的變化，控制開關(guān)Q3的接通期間發(fā)生變化，對應(yīng)于此，LED電流、S卩LED照明模組104的光輸出變化。另一方面，在控制開關(guān)Q3斷開的期間，電感器L2的再生電流經(jīng)由ニ極管D2流入到LED照明模組104，然而，在此期間，即使上述PWM信號變化，LED電流也不變化。也就是說，盡管改變PWM信號，但LED模組104的光輸出不變化。圖8是使控制開關(guān)Q3在臨界模式(在流過電感器L2的電流變?yōu)榱愕臅r刻，將控制開關(guān)Q3從斷開切換為接通的模式)下動作時的時序圖。如圖8所示，在PWM信號從實(shí)線改變?yōu)樘摼€的情況下，也就是說，在PWM信號的接通期間增長的情況下，LED照明模組104的負(fù)載電流Il増加驅(qū)動信號的I周期的量(圖8中的虛線部)。另外，輸入電壓與輸出電壓之差越大，控制開關(guān)Q3接通時的電流的斜率越陡，所以在得到相同的輸出的情況下，接通期間變短，相應(yīng)地，控制開關(guān)Q3的斷開期間增長，再生期間延長(參見圖8中的驅(qū)動信號)。因此，例如即使在對上述的PWM信號的占空比進(jìn)行掃頻(sweep)，使調(diào)光電平平滑地變化的情況下，在控制開關(guān)Q3的斷開期間光輸出也是不變化的，所以相對于占空比變化的光輸出如圖9所示那樣呈階梯狀變化。而且，I階梯量的光輸出差相當(dāng)于控制開關(guān)Q3的高頻驅(qū)動脈沖的I周期的量的光輸出，所以會導(dǎo)致能夠目視確認(rèn)到光輸出階段性地變化。尤其，由于在低光束狀態(tài)下，掃頻時的光輸出的變化比例大，所以呈現(xiàn)得更顯著。如上所述,在輸入電壓與輸出電壓之差大的情況下，在PWM信號的掃頻時,光輸出不變化的期間的比例變大，其結(jié)果，看起來為光輸出階段性地變化
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供ー種固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置及使用其的照明器具，能夠在調(diào)光用PWM信號的掃頻時使光輸出平滑地變化。本發(fā)明的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，具備電感器和開關(guān)元件的串聯(lián)電路，經(jīng)由負(fù)載連接于直流電源的輸出端間；ニ極管，將在開關(guān)元件接通時蓄積到電感器中的能量，在開關(guān)元件斷開時再生到負(fù)載中；以及控制電路部，控制開關(guān)元件的接通/斷開，控制電路部具備產(chǎn)生脈沖寬度根據(jù)負(fù)載電流的振幅進(jìn)行變化的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部，在PWM信號的接通期間或斷開期間，通過驅(qū)動脈沖控制開關(guān)元件的接通/斷開，該P(yáng)WM信號是頻率比驅(qū)動脈沖低且接通占空比根據(jù)調(diào)光電平進(jìn)行變化的信號，直流電源的輸出電壓被設(shè)定為比施加在負(fù)載上的負(fù)載電壓的I倍大且2. 5倍以下。
優(yōu)選的是，在該固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置中，控制電路部具備對流過電感器的電流變?yōu)榱愕那闆r進(jìn)行檢測的零電流檢測電路，與零電流檢測電路的檢測定時相對應(yīng)地將開關(guān)元件從斷開切換到接通。此外，優(yōu)選的是，在該固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置中，在開關(guān)元件斷開時，在流過電感器的電流成為零之前，控制電路部將開關(guān)元件切換到接通。進(jìn)而，優(yōu)選的是，該固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置還具備電壓檢測部，檢測負(fù)載電壓并反饋給直流電源，所述直流電源由AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，該AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器被反饋負(fù)載電壓的檢測結(jié)果，將輸出電壓控制成與檢測結(jié)果成正比的電壓。此外，優(yōu)選的是，在該固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置中，直流電源由AC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，PWM信號的頻率被設(shè)定為600Hz或600Hz的倍數(shù)。本發(fā)明的照明器具的特征在于，具備上述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置；以及固體發(fā)光元件，被從固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。發(fā)明效果本發(fā)明具有能夠提供在調(diào)光用PWM信號的掃頻時能夠使光輸出平滑地變化的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置及照明器具的效果。


圖I是示出實(shí)施方式I的LED點(diǎn)亮裝置的概要電路圖。圖2是用于說明實(shí)施方式I的LED點(diǎn)亮裝置的動作的時序圖。圖3是用于說明實(shí)施方式I的LED點(diǎn)亮裝置的動作的曲線圖。圖4是示出LED點(diǎn)亮裝置的其他例子的概要電路圖。圖5是示出實(shí)施方式2的LED點(diǎn)亮裝置的概要電路圖。圖6是示出實(shí)施方式2的LED點(diǎn)亮裝置的其他例子的概要電路圖。圖7是示出現(xiàn)有的LED點(diǎn)亮裝置的概要電路圖。圖8是用于說明現(xiàn)有的LED點(diǎn)亮裝置的動作的時序圖。圖9是用于說明現(xiàn)有的LED點(diǎn)亮裝置的動作的曲線圖。附圖標(biāo)記說明I直流電源；3控制電路部；4LED模組(固體發(fā)光元件、負(fù)載);34驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部；D1ニ極管；L1電感器；Q1開關(guān)元件
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)

使用了 LED點(diǎn)亮裝置的照明器具的實(shí)施方式。(實(shí)施方式I)圖I是示出實(shí)施方式I的LED點(diǎn)亮裝置(固體發(fā)光元 件點(diǎn)亮裝置)的概要電路圖。該LED點(diǎn)亮裝置具備降壓斬波電路部2，將直流電源I的輸出電壓降壓到所需的電壓值的直流電壓；以及控制電路部3，對構(gòu)成降壓斬波電路部2的后述的開關(guān)元件Ql的接通/斷開進(jìn)行控制。此外，本實(shí)施方式的照明器具具備LED點(diǎn)亮裝置；以及LED模組(固體發(fā)光元件、負(fù)載)4，被從LED點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。另外，在本實(shí)施方式中，LED模組4由3個LED(發(fā)光二極管)構(gòu)成，然而LED的個數(shù)不限于本實(shí)施方式所示的3個，可以是I個或2個，也可以是4個以上。降壓斬波電路部2具有電感器LI和開關(guān)元件Ql的串聯(lián)電路，經(jīng)由LED模組4連接于直流電源I的輸出端間；以及ニ極管D1，在開關(guān)元件Ql斷開時將在開關(guān)元件Ql接通時蓄積在電感器LI中的能量再生到LED模組4中?？刂齐娐凡?具備啟動器32，在振蕩停止吋，以恒定間隔輸出用于產(chǎn)生驅(qū)動脈沖的起動信號；零電流檢測電路31，檢測在電感器LI的二次繞組N2中流過的電流變?yōu)榱愕那闆r；以及驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34，產(chǎn)生使開關(guān)元件Ql接通/斷開的驅(qū)動脈沖。此外，控制電路部3具備驅(qū)動電路33，接受來自驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34的驅(qū)動脈沖，驅(qū)動開關(guān)元件Ql ;以及比較器35，若流過開關(guān)元件Ql的電流達(dá)到基準(zhǔn)值，則向驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34輸出復(fù)位信號。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34由RS觸發(fā)器構(gòu)成，該RS觸發(fā)器的置位端子若經(jīng)由OR電路36被輸入了零電流檢測電路31的檢測信號和啟動器32的起動信號的OR輸出而被輸入置位信號，則驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34的輸出變?yōu)楦唠娖?High)。此外，若比較器35輸入了復(fù)位信號，則驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34的輸出變?yōu)榈碗娖?Low)，從驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34輸出高電平和低電平交替反復(fù)的高頻驅(qū)動脈沖。此外，驅(qū)動電路33經(jīng)由AND電路37被輸入了從驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34輸出的高頻驅(qū)動脈沖與頻率比該驅(qū)動脈沖低的PWM信號的AND輸出，驅(qū)動電路33根據(jù)該AND輸出來對開關(guān)元件Ql的接通/斷開進(jìn)行控制。在此，上述驅(qū)動脈沖的脈沖寬度根據(jù)LED模組4中流過的負(fù)載電流的振幅進(jìn)行變化，并且，上述PWM信號的接通占空比(on duty)根據(jù)調(diào)光電平進(jìn)行變化。另外，圖I中的電阻Rl是用于檢測在開關(guān)元件Ql中流過的電流的電流檢測用電阻。接著，說明LED點(diǎn)亮裝置的動作。在上述PWM信號為高電平時，若通過來自啟動器32或零電流檢測電路31的輸出信號向驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34輸入置位信號，則驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34的輸出成為高電平，經(jīng)由驅(qū)動電路33使開關(guān)元件Ql成為接通，所以LED模組4中流過電流而點(diǎn)亮。此時，流過開關(guān)元件Ql的負(fù)載電流Il的時間變化如下表示。[數(shù)學(xué)式I]
f. (Hit I II * \#1=---(* * * * ' C I J
M在此，式(I)中的Vout表示直流電源I的輸出電壓，Vl表示LED模組4的負(fù)載電壓，t表示經(jīng)過時間，LI表示電感器的阻抗,在開關(guān)元件Ql的接通開始時，t = O。若電阻Rl的兩端電壓(也就是說I1XR1)達(dá)到基準(zhǔn)電壓Vref，則比較器35的輸出反轉(zhuǎn)，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34被輸入復(fù)位信號，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部34的輸出成為低電平，開關(guān)元件Ql成為斷開。若開關(guān)元件Ql成為斷開，則蓄積在電感器LI中的能量經(jīng)由ニ極管Dl再生到LED模組4中，所以LED模組4被再生電流點(diǎn)亮。此時，流過電感器LI的電流12的時間變化如下表示。[數(shù)學(xué)式2]
權(quán)利要求
1.ー種固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在于，具備 電感器和開關(guān)元件的串聯(lián)電路，經(jīng)由負(fù)載連接于直流電源的輸出端間； ニ極管，將在所述開關(guān)元件接通時蓄積到所述電感器中的能量，在所述開關(guān)元件斷開時再生到所述負(fù)載中；以及 控制電路部，控制所述開關(guān)元件的接通/斷開， 所述控制電路部具備產(chǎn)生脈沖寬度根據(jù)負(fù)載電流的振幅進(jìn)行變化的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部，在PWM信號的接通期間或斷開期間，通過所述驅(qū)動脈沖控制所述開關(guān)元件的接通/斷開，該P(yáng)WM信號是頻率比所述驅(qū)動脈沖低且接通占空比根據(jù)調(diào)光電平進(jìn)行變化的信號， 所述直流電源的輸出電壓被設(shè)定為比施加在所述負(fù)載上的負(fù)載電壓的I倍大且2. 5倍以下。
2.如權(quán)利要求I所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在干， 所述控制電路部具備對流過所述電感器的電流變?yōu)榱愕那闆r進(jìn)行檢測的零電流檢測電路，與所述零電流檢測電路的檢測定時相對應(yīng)地將所述開關(guān)元件從斷開切換到接通。
3.如權(quán)利要求I所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在干， 在所述開關(guān)元件斷開時，在流過所述電感器的電流成為零之前，所述控制電路部將所述開關(guān)元件切換到接通。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在干， 還具備電壓檢測部，檢測所述負(fù)載電壓并反饋給所述直流電源， 所述直流電源由AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，該AC-DC轉(zhuǎn)換器或DC-DC轉(zhuǎn)換器被反饋所述負(fù)載電壓的檢測結(jié)果，并將輸出電壓控制成與所述檢測結(jié)果成正比的電壓。
5.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在干， 所述直流電源由AC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成， 所述PWM信號的頻率被設(shè)定為600Hz或600Hz的倍數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置，其特征在干， 所述直流電源由AC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成， 所述PWM信號的頻率被設(shè)定成600Hz或600Hz的倍數(shù)。
7.ー種照明器具，其特征在于，具備 權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置；以及 固體發(fā)光元件，被從所述固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。
8.ー種照明器具，其特征在于，具備 權(quán)利要求4所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置；以及 固體發(fā)光元件，被從所述固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。
9.ー種照明器具，其特征在于，具備 權(quán)利要求5所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置；以及 固體發(fā)光元件，被從所述固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。
10.ー種照明器具，其特征在于，具備 權(quán)利要求6所述的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置；以及 固體發(fā)光元件，被從所述固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置供給點(diǎn)亮電力。
全文摘要
提供在調(diào)光用PWM信號的掃頻時能夠使光輸出平滑地變化的固體發(fā)光元件點(diǎn)亮裝置及使用其的照明器具。LED點(diǎn)亮裝置具備電感器(L1)及開關(guān)元件(Q1)的串聯(lián)電路，經(jīng)由LED模組(4)連接于直流電源(1)的輸出端間；二極管(D1)，將蓄積在電感器(L1)中的能量再生到LED模組(4)中；控制電路部(3)，控制開關(guān)元件的接通/斷開?？刂齐娐凡烤邆洚a(chǎn)生脈沖寬度根據(jù)負(fù)載電流的振幅進(jìn)行變化的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生部(34)，在PWM信號的接通期間通過驅(qū)動脈沖來控制開關(guān)元件的接通/斷開，該P(yáng)WM信號是頻率比驅(qū)動脈沖低且接通占空比根據(jù)調(diào)光電平進(jìn)行變化的信號，直流電源的輸出電壓被設(shè)定為比向LED模組的負(fù)載電壓的1倍大且2.5倍以下。
文檔編號H05B37/02GK102685977SQ20121005937
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者井戶滋, 鳴尾誠浩 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社