Led灯的制作方法
【专利摘要】本发明提供与白炽灯泡同样能够减光且发出色温低的光的电路结构简单的LED灯。LED灯(10)接收通过调光操作而大小变化的直流的输入电流并进行点灯，其包括：第一LED(18)；第二LED(20)，与第一LED(18)并联连接且发出色温比第一LED(18)低的光；阻抗电路，其与第一LED(18)并联连接且与第二LED(20)串联连接。由此，能够解决上述课题。
【专利说明】LED灯
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种LED灯，其接收因使用相位控制调光器等进行的调光操作而变化 的输入电流来进行点灯。
【背景技术】
[0002] 与以往的白炽灯泡（包含卤素灯）相比，对于具有消耗电力低且寿命长的优点的 发光二极管（以下，称为"LED"）而言，不仅因其需求者的生态学意识高，且作为节能对策 之一而使其使用范围得以迅速扩张。另外，替代白炽灯泡而希望使用LED的需求也有所增 高。而且，一般情况下，通过使用相位控制调光器等进行的调光操作来改变来自LED的光的 亮度。
[0003] 此外，在以往使用白炽灯泡的情况下，通过使用相位控制调光器进行的调光操作 而减小商用交流电压的导通角，从而使白炽灯泡变暗。当使白炽灯泡变暗时，在该灯泡内发 光的灯丝的温度下降，从而从该灯丝发出的光的色温变低（发红）。
[0004] 另一方面，对于LED的情况而言，即便是减小电流而变暗，色温也不会变化。因此， 期望获得如下的LED灯，S卩，能够与使用以往的白炽灯泡的情况相同，在调光的同时色温改 变，从而能够维持客室的气氛。因为如果能够获得这种LED灯，能够用于替换在调光情形比 较多的宾馆等使用的卤素灯泡。
[0005] 作为色温变化的LED驱动电路的以往技术，可以列举专利文献1。专利文献1中公 开的LED驱动电路具备：灯镇流电路，向色温互不相同的至少两个LED分别供电；镇流控制 电路，其输出与因调光操作而变化的输入供给电压的值对应的灯控制信号。另外，从各灯镇 流电路向对应的LED灯供给的电压的大小与从镇流控制电路供给的灯控制信号对应地变 化。
[0006] 根据专利文献1的LED驱动电路，随着输入供给电压的下降，使向色温较高的LED 供给的电压的比例下降，且使向色温较低的LED供给的电压的比例上升。由此，如同从白炽 灯泡发出的光那样，能够使LED灯整体发出的光的色温随着光量降低而下降。
[0007] 【先行技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] 【专利文献1】日本特表2008-507817号公报 [0010]【发明的概要】
[0011] 【发明要解决的课题】
[0012] 在专利文献1中公开的LED驱动电路中，如上所述，因为从各灯镇流电路向对应的 LED灯分别供电，所以需要与对应的LED灯相同数量的灯镇流电路。因此，LED驱动电路的 电路规模变大，难以满足对替代卤素灯的LED灯的小型化要求。
[0013] 而且，对于专利文献1公开的LED驱动电路被设成如下的电压控制方式，S卩，接收 因调光操作而变化的输入供给电压之后，对该输入供给电压进行整流，并与所获得的整流 电压的矩形波对应地控制色温不同的LED。因此，还存在如下问题，S卩，以大致零电压向LED 供给的电流产生欠缺部，从而容易成为闪烁的原因。为了解决闪烁的问题，需要将灯镇流电 路变换为与矩形波对应的电压或电流，从而造成电路规模变得更复杂的其他问题。
【发明内容】
[0014] 本发明鉴于这种以往技术的问题点而开发完成。因此，本发明的主要课题在于，提 供一种电路构成简单且能够与白炽灯泡同样地在减光的同时发出色温低的光的LED灯。
[0015] 【用于解决课题的手段】
[0016] 根据本发明的第一方面的LED灯，其接收通过调光操作而大小变化的直流的输入 电流以进行点灯，其具备：第一 LED ;第二LED，其与第一 LED并联连接且发出色温比第一 LED的色温低的光；阻抗电路，其与第一 LED并联连接且与第二LED串联连接。
[0017] 阻抗电路可以为以恒电流使第二LED点灯的恒电流电路。
[0018] 阻抗电路可以为空冷风扇。另外，阻抗电路可以设置成将空冷风扇和恒电流电路 相互并联连接。
[0019] 第一 LED的正向电压可以设置成比第二LED的正向电压高。
[0020] 【发明效果】
[0021] 根据本发明，能够提供一种电路结构简单且与白炽灯泡同样地能够在减光的同时 发出色温低的光的LED灯。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是表示适用了本发明的LED灯及LED驱动电路的一例的电路图。
[0023] 图2是表示调光器的导通角为180°时的各处的波形的图。
[0024] 图3是表示调光器的导通角为90°时的各处的波形的图。
[0025] 图4是表示使用图1所示的电路使导通角变化时的各电流的大小的曲线图。
[0026] 图5是表示其他实施例的LED灯的电路图。
[0027] 图6是表示使用图5中所示的电路使导通角变化时各电流的大小的曲线图。
[0028] 图7是表示其他实施例的LED灯的电路图。
[0029] 图8是表示恒电流电路的典型例的电路图。
[0030] 【符号说明】
[0031] 10... LED 灯
[0032] 12…LED驱动电路
[0033] 14…商用交流电源
[0034] 16…相位控制调光器
[0035] 18…第一 LED
[0036] 20…第二 LED
[0037] 21…LED灯输入端子
[0038] 22…阻抗电路
[0039] 23…LED驱动电路输入端子
[0040] 24…整流电路
[0041] 26…输入波形译码器
[0042] 28…输出电流控制电路
[0043] 30…恒电流驱动电路
[0044] 32…绝缘变压器
[0045] 34…输出整流电路
[0046] 35…LED驱动电路输出端子
[0047] 50…火线
[0048] 52…零线
[0049] 54…译码器输出电流线
[0050] 56…地线
[0051] 58…控制信号线
【具体实施方式】
[0052] 以下，使用附图对适用了本发明的实施例进行说明。图1表示适用了本发明的LED 灯10及LED驱动电路12的实施例。来自商用交流电源14的交流电力由相位控制调光器 16进行导通角控制之后向图1的实施例的LED驱动电路12输入。
[0053] LED灯10具备：第一 LED18、第二LED20、阻抗电路22、一对LED灯输入端子21。
[0054] 第一 LED18由一个以上数量的LED构成，并设置成发出规定色温的光。在本实施 例中，将多个LED串联连接而构成第一 LED18,但也可以将各LED相互并联连接。另外，第一 LED18的两端与一对LED灯输入端子21分别电性连接。需要说明的是，在由多个LED构成 第一 LED18的情况下，从各LED发出的光的色温可以全部相同，也可以发出互不相同的色温 的光（这一点对第二LED20也是同样）。另外，从第一 LED18整体发出的光的色温设定成比 从第二LED20整体发出的光的色温高。
[0055] 第二LED20与第一 LED18同样，也由1个以上数量的LED构成，在作为第二LED20 整体观察的情况下，其发出比从第一 LED18整体发出的光的色温更低的色温的光。另外，第 二LED20与第一 LED18并联连接。
[0056] 需要说明的是，为了使阻抗电路22进行动作，第一 LED18的正向电压设定得比第 二LED20的正向电压高。若在第一 LED18的正向电压无法设定得比第二LED20的正向电压 高的情况下，需要例如对第一 LED18串联地追加齐纳二极管那样的恒电压元件，提高表观 的第一 LED18的正向电压。
[0057] 阻抗电路22是与第一 LED18并联且与第二LED20串联连接的电路。该阻抗电路 22的作用在于，当在第一 LED18及第二LED20整体流动的电流I。增减时，相比于与在第一 LED18中流动的电流1。1的增减相关的比例常数（斜度），使与在第二LED20中流动的电流 1。2的增减相关的比例常数（斜度）减小。
[0058] 在本实施例中，作为阻抗电路22使用恒电流电路。然而，阻抗电路22并非限定为 "恒电流电路"，如后述那样，可以使用将LED灯10(LED元件、阻抗电路、框体）冷却的空冷 风扇，另外，也可使用一般的电阻器。
[0059] LED驱动电路12是对上述的LED灯10供给通过调光操作而大小变化的直流的输 入电流I。的电路。作为一例的LED驱动电路12具备：一对LED驱动电路输入端子23、整 流电路24、输入波形译码器26、输出电流控制电路28、恒电流驱动电路30、绝缘变压器32、 输出整流电路34、一对LED驱动电路输出端子35。需要说明的是，最近，这种LED驱动电 路12作为外置电源而得以商品化（例如，TOYOSTAR株式会社制相位控制调光对应绝缘LED Driver Module 型号名称：TLD-06A35A)。
[0060] 整流电路24用于对通过相位控制调光器16被实施导通角控制后、经由LED驱动 电路输入端子23导入到LED驱动电路12内的交流进行整流，通常，使用全波整流电路。另 夕卜，从整流电路24分出两条引线（火线50及零线52)。
[0061] 输入波形译码器26是连接在火线50与零线52之间且将导入到LED驱动电路12 的与交流的导通角对应的占空比（duty cycle)的信号（译码器输出电流）1。输出的电路。 从输入波形译码器26分出用于将译码器输出电流I。向输出电流控制电路28输出的译码 器输出电流线54。
[0062] 输出电流控制电路28是将与从输入波形译码器26输出的占空比的信号（译码器 输出电流）I。对应的控制信号向恒电流驱动电路30输出的电路。来自输入波形译码器26 的译码器输出电流线54与该输出电流控制电路28连接。另外，从该输出电流控制电路28 分别延伸出与零线52连接的地线56及用于将控制信号向恒电流驱动电路30输出的控制 信号线58。
[0063] 恒电流驱动电路30是将与来自输出电流控制电路28的控制信号对应大小的恒电 流输出的电路。即，从恒电流驱动电路30输出的恒电流的大小与由相位控制调光器16确 定的导通角对应。恒电流驱动电路30连接在火线50与零线52之间，而且，来自输出电流 控制电路28的控制信号线58与恒电流驱动电路30连接。
[0064] 从恒电流驱动电路30输出的恒电流经由绝缘变压器32而提供给输出整流电路 34。由输出整流电路34至LED驱动电路输出端子35,大小与导通角对应的直流电流I。从 LED驱动电路输出端子35被输出。由于LED驱动电路输出端子35与LED灯10的LED灯输 入端子21分别电性连接，所以直流电流I。经由LED灯输入端子21被导入到LED灯10内。 [0065] 相位控制调光器16对来自商用交流电源14的交流电力进行导通角控制，在本实 施例中，使用一般被称为"三端双向可控硅（TRIAC)调光器"的公知的相位控制调光器。来 自相位控制调光器16的输出经由LED驱动电路12的LED驱动电路输入端子23而作为与 导通角对应变化的输入电压\被导入LED驱动电路12中。
[0066] 接下来，对使用本实施例的LED驱动电路12使LED灯10点灯时的各个动作进行 说明。首先，对LED驱动电路12的动作进行说明，然后，对LED灯10的动作进行说明。 [0067] 首先，使用图2对来自相位控制调光器16的输出的导通角为180°的情况进行说 明。图2(a)表不来自相位控制调光器16的输出，即，被导入到LED驱动电路12的输入电 压\。该输入电压\由整流电路24全波整流而成为图2 (b)那样的整流电路输出电压Vd。。 然后，接收到该整流电路输出电压Vd。的输入波形译码器26输出图2 (c)那样的译码器输出 电流I。。随后，接收了译码器输出电流I。的输出电流控制电路28输出与译码器输出电流 I。的占空比对应大小的恒电流（未图示）。该恒电流经由绝缘变压器32之后，作为图2 (d) 所示那样的驱动电路输出电流I。从输出整流电路34输出。在相位控制调光器16的导通 角为180°的情况下，驱动电路输出电流I。成为最大IJmax)。
[0068] 接下来，使用图3对来自相位控制调光器16的输出的导通角为90°的情况进行 说明。图3(a)表示来自相位控制调光器16的输入电压Vp与图2(a)相比，成为各半波长 的最初的90°的量（半波长整体的前半部1/2)被削去的状态。该输入电压Vi被整流电 路24进行全波整流而成为图3(b)那样的整流电路输出电压Vd。。然后，接收了该整流电路 输出电压Vd。的输入波形译码器26输出与整流电路输出电压Vd。对应地被削去最初的一半 的、图3 (c)所示的译码器输出电流I。。然后，接收了译码器输出电流I。的输出电流控制电 路28输出大小与译码器输出电流I。的占空比对应的恒电流（未图示）。该恒电流经由绝 缘变压器32之后，作为图3 (d)所示那样的驱动电路输出电流I。从输出整流电路34输出。 在相位控制调光器16的导通角为90°的情况下，驱动电路输出电流I。成为导通角为180° 时的输出电流I。(max)的大致一半。
[0069] 所输出的驱动电路输出电流I。经由LED灯输入端子21被导入到LED灯10。如 上所述，在LED灯10中，第一 LED18与第二LED20相互并联连接，另外，阻抗电路22与第一 LED18并联连接且与第二LED20串联连接。因此，驱动电路输出电流I。分向第一 LED18、第 二LED20及阻抗电路22流动。在本说明书中，在第一 LED18中流动的电流表示为1。1，在第 二LED20及阻抗电路22中流动的电流表示为1。2。
[0070] 作为一例，使用图4及表1对驱动电路输出电流I。(max)(即，向LED灯10输入的 输入电流I。(max))为350mA的情况进行说明。该值是从产品化的外部电源（=LED驱动电 路12)输出的标准的额定电流值。另外，在图4及表1所示的实施例中，阻抗电路22(=恒 电流电路）的电流设定为90mA。即，1。2为90mA。在与基于相位控制调光器16的导通角的 设定为180°?约60°的范围相对应的输入电流1。（在实施例中为350?约90mA)从LED 驱动电路12提供给LED灯10的情况下，1。2通过阻抗电路22维持为90mA。
[0071] 【表1】
【权利要求】
1. 一种LED灯，其接收通过调光操作而大小变化的直流的输入电流以进行点灯，其具 备： 第一 LED ; 第二LED，其与所述第一 LED并联连接且发出色温比所述第一 LED低的光； 阻抗电路，其与所述第一 LED并联连接且与所述第二LED串联连接。
2. 根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述阻抗电路为以恒电流使所述第二 LED点灯的恒电流电路。
3. 根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述阻抗电路为空冷风扇内的电路。
4. 根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述阻抗电路为将空冷风扇和恒电流电 路相互并联连接的电路。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的LED灯，其特征在于，所述第一 LED的正向电 压比所述第二LED的正向电压高。
【文档编号】H05B37/02GK104235787SQ201410144295
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2013年6月14日
【发明者】中川敦二, 藤井敏孝 申请人:凤凰电机公司