点灯装置及照明装置的制作方法

本发明涉及点灯装置及照明装置，尤其涉及能够对输出电力进行控制的点灯装置及照明装置。

背景技术：

在设置于住宅或办公室等用于照明的照明装置等中，为了使照明装置的光源点灯，具有将例如从商用电源输入的输入电力转换为适于其光源的点灯电路。为了保证用户的安全性，点灯电路的输入侧与输出侧之间被设为绝缘。例如，专利文献1公开了这种点灯装置。

专利文献1：日本特开2009-134945

近年来，照明装置的调光设定和调色设定等模式设定不断多样化。为了对照明装置的模式设定进行切换，可以考虑用户例如通过墙壁开关等控制照明装置的输入电力的通断，并在照明装置中设置用于检测该输入电力的通断并据此控制切换的控制电路。然而在现有技术中，该控制电路利用三极管来检测照明装置的输入电力的通断，其前后共地而不绝缘。这样，点灯电路整体的输出侧与输入侧之间的绝缘性可能因为上述控制电路受损，从而导致用户触电等。

技术实现要素：

为了解决这样的问题，本发明的目的在于，提供在确保其输出侧与输入侧的绝缘性的前提下基于输入电力的通断控制输出电力的点灯装置及照明装置。

为了实现所述目的，本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置具备：输入部，接受输入电力；输出部，输出输出电力；检测部，对所述输入电力进行检测，通过光耦合器输出表示所述输入电力的通断的检测信息；以及控制部，基于所述检测部的检测信息，控制所述输出电力；所述输出部与所述输入部绝缘，而且所述控制部与所述检测部绝缘，由此所述控制部与所述输入部绝缘。

根据本发明的上述技术方案所涉及的点灯装置，通过确保主电路中的输出部与输入部绝缘、以及控制电路中的控制部与检测部绝缘这双方，能够在确保整个点灯装置的输出侧与输入侧的绝缘性的前提下，由控制电路基于点灯装置的输入电力的通断控制主电路的输出电力。

在本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置中，也可以是，在所述检测部中，所述光耦合器与二极管及至少一个电阻器被串联连接，该二极管的耐压值比所述输入电力的峰值电压低。

由此，利用光耦合器、二极管及电阻器的串联电路来检测输入电力的通断并输出检测信息，能够减少电阻器的耗电，并且输出准确的检测信息以抑制控制电路的误动作。

在本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置中，也可以是，所述二极管是瞬态抑制二极管，该瞬态抑制二极管的耐压值比所述输入电力的峰值电压低，且比根据所述输入电力预先决定的低于所述峰值电压的阈值电压高。

瞬态抑制二极管(tvs)具有高耐压的特性。通过在比输入电力的峰值电压低且尽量接近于该峰值电压的范围内适当选择瞬态抑制二极管的耐压值，能够兼顾减少耗电和抑制控制电路的误动作双方。

在本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置中，也可以是，在所述检测部中，所述光耦合器与所述二极管及至少一个电阻器的串联电路，进一步与至少一个电阻器并联连接。

由此，能够使检测部的电压更加稳定，从而进一步提高检测信息的准确性以及对输出电力的控制的可靠性。

在本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置中，也可以是，所述检测部还具有对所述输入电力进行整流的整流电路，所述光耦合器与所述二极管及至少一个电阻器的串联电路被连接在所述整流电路的输出端。

由此，能够适用于接受交流电力并输出直流电力的点灯装置。

在本发明的一个技术方案所涉及的点灯装置中，也可以是，所述控制部具有脉宽调制控制电路，该脉宽调制控制电路基于所述检测部的检测信息，生成用于对所述输出电力进行脉宽调制的脉宽调制信号。

由此，能够基于例如开关操作等简便的方式，对输出电力切换脉宽调制的方式。

为了实现所述目的，本发明的一个技术方案所涉及的照明装置具备上述技术方案所涉及的点灯装置、以及基于所述点灯装置的输出电力点灯的光源。

根据本发明的上述技术方案所涉及的照明装置，能够在确保照明装置的光源侧与输入侧的绝缘性的前提下，基于输入电力的通断控制光源的照明。

在本发明的一个技术方案所涉及的照明装置中，也可以是，所述控制部基于表示所述输入电力的通断的检测信息，对所述光源的多种照明模式进行切换。

由此，能够基于例如开关操作等简便的方式，对光源的多种照明模式进行切换。

在本发明的一个技术方案所涉及的照明装置中，也可以是，在所述多种照明模式之间，所述光源的调光设定和调色设定中的至少一个不同。

由此，能够基于例如开关操作等简便的方式，对光源的调光设定及/或调色设定进行切换。

在本发明的一个技术方案所涉及的照明装置中，也可以是，所述光源为至少一个led即发光二极管，基于由所述控制部控制的直流电力点灯。

由此，能够适用于led照明装置的点灯和控制。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置及照明装置的基本结构的电路框图。

图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置中的检测部的第一具体例的电路图。

图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置中的检测部的第二具体例的电路图。

图4是用于对第一具体例与第二具体例中检测部中的波形进行比较的波形图。

图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的点灯装置及照明装置的电路图。

图6是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的点灯装置中检测部检测输入电力的通断的示意波形图。

标记说明：

1点灯装置；2电源；3光源；10输入部；20输出部；30、30a、30b、30c检测部；40控制部；50绝缘转换电路；100照明装置。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。而且，以下说明的实施方式都示出本发明的优选的具体例子。因此，以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式等均为示例，而不构成对本发明的限定。因此，对于以下的实施方式的结构要素之中在示出本发明的最上位概念的技术方案中没有记载的结构要素，作为任意的结构要素说明。

而且，各个附图是示意图，并不一定严密示出。并且，在各个附图中，对于实质上相同或等同的结构附加相同的标记，省略重复的说明。并且，在电路框图和电路图中，仅示出主要要素或特征性要素及其连接关系，而酌情省略其他要素及相应的连接关系。另外，关于电路元件的参数值，在没有特别注明的情况上能够根据实际情况任意选取。

(第一实施方式)

首先，利用图1说明本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置1及照明装置100的基本结构。图1是示意性地示出本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置及照明装置的基本结构的电路框图。

如图1所示，点灯装置1从电源2接受电力，并向光源3输出电力。即，照明装置100具备点灯装置1、以及基于点灯装置1的输出电力点灯的光源3。在此，电源2例如为商用交流电力，但不限于此，也可以是直流电力。电源2向点灯装置1的输入电力例如可以与开关的闭合断开等相应地通断。光源3典型的是基于直流电压或者直流电流点灯的led(发光二极管)。

如图1所示，点灯装置1包括输入部10、输出部20、检测部30和控制部40作为主要结构。以下分别具体说明。

输入部10从电源2接受输入电力，并分别向输出部20侧和检测部30侧输出。输入部10例如可以包括滤波电路等，以提高电路的抗干扰能力。

输出部20输出供光源3点灯的输出电力。在图1中，示出了输入部10与输出部20之间具备绝缘转换电路50的例子，该绝缘转换电路50用于通过例如交流-直流转换及/或电压转换来将输入电力转换为输出电力，并且将输入部10与输出部20之间绝缘即电隔离。但是，输入部10与输出部20之间只要绝缘即可，根据情况也可以不进行交流-直流转换及/或电压转换。

检测部30对来自输入部10的输入电力进行检测，通过光耦合器pc1输出表示输入电力的通断的检测信息。在此，光耦合器pc1包括输入端的发光元件和输出端的受光元件，发光元件例如为led(发光二极管)，受光元件例如为光探测器。由此，光耦合器pc1能够实现输入端与输出端之间的绝缘(电隔离)。

例如，在检测部30正从输入部10接受输入电力时，光耦合器pc1工作，其发光元件发出的光由受光元件接受，从而检测出输入电力的输入。反之，在检测部30没有从输入部10接受输入电力时，光耦合器pc1不工作，其受光元件没有接受到光信号，从而检测出输入电力的断开。

控制部40基于检测部30的检测信息，控制输出部20的输出电力。例如，控制部40基于由检测部30的光耦合器pc1输出的表示输入电力的通断的检测信息，生成控制信号并向输出部20输出，以控制输出部20向光源3的输出电力。

如上所述，在点灯装置1中，输出部20与输入部10绝缘，而且基于光耦合器pc1的绝缘作用，控制部40与检测部30绝缘，由此控制部40与输入部10也绝缘。

在以下的说明中，有时将输入部10至输出部20之间的电路(图1中点灯装置1内的上侧的电路)称为主电路，将包括检测部30和控制部40的电路(图1中点灯装置1内的下侧的电路)称为控制电路。根据本实施方式的点灯装置1，通过确保主电路中的输出部20与输入部10绝缘、以及控制电路中的控制部40与检测部30绝缘这双方，能够在确保整个点灯装置1的输出侧与输入侧的绝缘性的前提下，由控制电路基于点灯装置1的输入电力的通断控制主电路的输出电力。

以下说明本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置1及照明装置100的一个应用例。该应用例仅用于理解本实施方式，本实施方式的点灯装置1及照明装置100也能够适用于其他应用例。在本例中，电源2与例如为墙壁开关的操作部(未图示)连接，电源2向输入部10的输入电力能够与用户对操作部的操作相应地通断。例如，在光源3点灯的通常状态下，电源2向输入部10输出电力。而在墙壁开关被用户按下时，电源2向输入部10的输入电力断开。之后随着用户操作结束而墙壁开关返回，电源2向输入部10的输入电力再次导通。即，随着用户按下一次墙壁开关，电源2向输入部10的输入电力中断一段时间；如果用户多次按下墙壁开关，电源2向输入部10的输入电力中断多次。

检测部30针对上述输入电力的中断进行检测，并经由光耦合器pc1输出表示该中断的检测信息。控制部40基于检测部30的检测信息，判断输入电力是否有中断以及中断的次数，并据此生成与光源3的照明模式相应的控制信号。输出部20的输出电力基于控制部40的控制信号而变化，由此光源3的照明模式与用户操作相应的变化。

像这样，控制部40基于表示输入电力的通断的检测信息，对光源3的多种照明模式进行切换。由此，能够基于例如开关操作等简便的方式，对光源3的多种照明模式进行切换。

其中，在光源3的多种照明模式之间，可以是其调光设定和调色设定中的至少一个不同。由此，能够基于例如开关操作等简便的方式，对光源3的调光设定及/或调色设定进行切换。

(检测部的第一具体例)

以下，利用图2说明本发明第一实施方式所涉及的点灯装置1中的检测部的一个具体例。图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置中的检测部的第一具体例的电路图。

如图2所示，在第一具体例所涉及的检测部30a中，光耦合器pc1与二极管zd1及至少一个电阻器r1被串联连接。其中，二极管zd1例如是齐纳二极管等稳压二极管，相对于输入电力以反向连接，二极管zd1的耐压值比输入电力的峰值电压低。这样，二极管zd1仅在输入电压高于其耐压值的情况下导通，光耦合器pc1与二极管zd1及电阻器r1的串联电路通路，光耦合器pc1工作。

由此，检测部30a利用光耦合器pc1、二极管zd1及电阻器r1的串联电路，既能够检测输入电力的通断并输出检测信息，又能够利用二极管zd1减少上述串联电路的导通时间，从而减少二极管zd1和电阻器r1的耗电。在此，为了确保上述串联电路在输入电力的峰值电压时能够导通，可以使二极管zd1的耐压值比输入电力的峰值电压低一定的富余值。特别是在输入电力不稳定的情况下，可以使上述富余值增大，也就是使二极管zd1的耐压值进一步降低。这样，能够尽可能地减少检测部30a的误检测，从而减少控制部40的误动作。

其中，二极管zd1可以是瞬态抑制二极管(tvs)，使其耐压值比输入电力的峰值电压低，且比根据输入电力预先决定的阈值电压高。该阈值电压低于输入电力的峰值电压，可以根据实际情况设定为尽可能接近于输入电力的峰值电压。

瞬态抑制二极管具有高耐压的特性。例如，在输入电力是有效电压值(vrms)为220v的正弦交流信号的情况下，可以使瞬态抑制二极管的耐压值低于输入电力的峰值电压即311v，且高于根据输入电力的稳定性等决定的阈值电压(例如300v)。由此，通过在比输入电力的峰值电压低且尽量接近于该峰值电压的范围内适当选择瞬态抑制二极管的耐压值，能够兼顾减少耗电和抑制控制电路的误动作双方。

(检测部的第二具体例)

以下，利用图3说明本发明第一实施方式所涉及的点灯装置1中的检测部的另一个具体例。图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的点灯装置中的检测部的第二具体例的电路图。

如图3所示，在第二具体例所涉及的检测部30b中，光耦合器pc1与二极管zd1及至少一个电阻器r1被串联连接。光耦合器pc1与二极管zd1及电阻器r1的上述串联电路与上述第一具体例相同或等同，在此省略说明。进而，设置至少一个电阻器r2，与上述串联电路并联连接。这样，在输入电压低于二极管zd1的耐压值从而二极管zd1不导通的情况下，输入电力流经电阻器r2，由此避免空载的情况，使输入电力更为稳定。

以下利用图4说明第二具体例的效果。图4是用于对第一具体例与第二具体例中检测部中的波形进行比较的波形图。如图4所示，在设置电阻器r2(第二具体例)的情况下，与不设置电阻器r2(例如第一具体例)的情况相比，检测部中波形更加稳定，特别是输入电力较低时的波形更加稳定。

如上所述，通过设置相对于光耦合器pc1、二极管zd1及电阻器r1的串联电路并联连接的电阻器r2，能够使检测部30b的电压更加稳定，从而进一步提高检测信息的准确性以及对输出电力的控制的可靠性。

(第二实施方式)

在本实施方式中，在上述第一实施方式的基础上，说明将本发明的点灯装置适用于输入交流电力且输出直流电力的情况的一例。其中，关于与第一实施方式相同或等同的结构，省略或简单说明。

首先，利用图5说明本发明的第二实施方式所涉及的点灯装置。图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的点灯装置及照明装置的电路图。其中，图5所示的电路元件及其参数、连接关系、电压值等皆为例示，不用于限定本实施方式。

如图5所示，电源2为交流电源，例如输出220v正弦交流电力。输入部10可以包括由电容器c1、c2和电感器l1组成的滤波电路，主要作用为防止电磁干扰。当然，输入部10也可以不包括该滤波电路。

在本实施方式的主电路侧，在输入部10的后级设有整流电路db1。整流电路db1对交流电力进行整流，以生成直流电力。在此，整流电路db1例如是全波整流电路，生成全波波形。

在整流电路db1的后级，设有apfc(有效功率因数校正)电路。整流电路db1输出的全波波形通过apfc电路，成为稳定的直流电力，其电压例如为410v。

在apfc电路的后级，设有隔离型定电压电路(或隔离型定电流电路)作为绝缘转换电路50。该隔离型定电压电路或隔离型定电流电路将输入侧的高压直流电力隔离，并输出用于对光源3进行供电的直流电压或直流电流。

在绝缘转换电路50的后级，设有包括二极管d2和电容c3的输出整流平滑电路作为输出部20。当然，输出部20也可以不包括该输出整流平滑电路。另外，输出部20也可以设有电阻器r4，该电阻器r4用于分压，以确保定电流流经光源3。

光源3例如是led发光元件，与输出部20连接，基于输出部20输出的直流电力(例如24v)点灯。其中，光源3既可以是一个led发光元件，也可以是例如串联连接的多个led发光元件。

在本实施方式的控制电路侧，在输入部10的后级设有交流检测隔离转化电路作为检测部30c。检测部30c具有对输入电力进行整流的整流电路db2。整流电路db2可以是与主电路侧的整流电路db1相同或等同的结构，对交流电力进行整流，以生成直流电力，例如是全波整流电路。或者，检测部30c也可以利用主电路侧的整流电路db1。在此，为了减少主电路侧与控制电路侧的干扰，分别独立设置了整流电路db1和整流电路db2。

检测部30c的其他结构例如与上述第一实施方式的检测部30、上述第一具体例的检测部30a或上述第二具体例的检测部30b相同。如图5所示，例如，光耦合器pc1与二极管zd1及电阻器r1的串联电路被连接在整流电路db2的输出端。由此，能够基于整流后的波形进行检测。另外，电阻器r2也被连接在整流电路db2的输出端，即相对于光耦合器pc1与二极管zd1及电阻器r1的串联电路并联连接。由此，能够使得整流电路db2的输出波形更加稳定。

在检测部30c的后级，设有脉宽调制控制电路(pwm控制电路)作为控制部40。该脉宽调制控制电路例如由mcu(微处理器)实现，基于检测部30c的检测信息，生成用于对输出部20的输出电力进行脉宽调制的脉宽调制信号(pwm信号)。该脉宽调制信号被输出至隔离型定电压控制电路(或隔离型定电流控制电路)，控制光源3的照明模式(例如调光设定或调色设定)。

例如，脉宽调制控制电路基于检测部30c的检测信息，改变所生成的脉宽调制信号的占空比，由此利用开关元件q2切换光源3的调光设定(例如由50％亮度切换为100％亮度)。光源3的照明模式的切换不限于此，例如在光源3由多个发光颜色不同的led发光元件构成的情况下，也可以切换光源3的调色设定。

以下，利用图6所示的波形说明检测部30c的具体检测过程的一例。图6是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的点灯装置中检测部检测输入电力的通断的示意波形图。其中，图6所示的波形是示意性的波形，实际波形可能因为电路元件特性而有所不同。

图6的上部示出输入部10从电源2接受的电源输入的波形。如图所示，输入部10从电源2接受如上所述的正弦交流电力。其中，随着用户对例如为墙壁开关的操作部的按下操作，电源输入中断。其后，随着用户结束按下操作，电源输入再次导通。

图6的中部示出检测部30c中整流电路db2的输出波形。如图所示，整流电路db2输出对输入电力进行全波整流而得到的全波波形。其中，二极管zd1的耐压值低于整流电路db2输出的全波波形的峰值电压。由此，在整流电路db2输出的全波波形高于二极管zd1的耐压值的时间段内，光耦合器pc1与二极管zd1和电阻器r1的串联电路导通。另一方面，在整流电路db2输出的全波波形为二极管zd1的耐压值以下的时间段内，光耦合器pc1与二极管zd1和电阻器r1的串联电路不导通。

图6的下部示出光耦合器pc1的波形。如上所述，在整流电路db2输出的全波波形高于二极管zd1的耐压值的时间段内，光耦合器pc1导通。在整流电路db2输出的全波波形为二极管zd1的耐压值以下的时间段内，光耦合器pc1不导通。因此，光耦合器pc1输出如图所示的检测信息输出至控制部40。

控制部40基于光耦合器pc1的上述检测信息，判断光耦合器pc1保持不导通状态的时间长度(例如图6中t1至t2之间的时间长度)是否大于预先设定的操作判断阈值。控制部40在判断为光耦合器pc1保持不导通状态的时间长度大于阈值的情况下，判断为由于接受了用户操作而输入电力出现中断，从而切换控制信号以切换光源3的照明模式。进而，控制部40还可以根据输入电力中断的次数，将光源3切换为特定的照明模式。

即，如果整流电路db2输出的全波波形没有因为用户操作而中断，则光耦合器pc1应该与全波波形的频率相应地导通。因此，可以根据全波波形的频率(输入的交流电力的频率的2倍)设定上述阈值。另外，也可以根据与由用户操作引起的输入电力中断对应的通常时间长度，适当延长上述阈值，以避免控制部40的误动作。

例如，在输入电力是频率为50hz的交流电的情况下，可以将上述阈值设定为220ms。在光耦合器pc1保持不导通的状态的时间长度大于220ms的情况下，控制部40切换控制信号。在光耦合器pc1保持不导通的状态的时间长度为220ms以下的情况下，控制部40不切换控制信号。另外，也可以还设置比上述操作判断阈值长的用于判断停电的停电判断阈值(例如1.7s)。在光耦合器pc1保持不导通的状态的时间长度大于停电判断阈值的情况下，控制部40判断为停电，不切换控制信号。

如图6的波形所示，在上述控制电路侧，检测部30c的二极管zd1作为馒头波至方波转换电路发挥作用，检测部30c的光耦合器pc1作为方波隔离电路发挥作用，控制部40作为方波检测电路发挥作用。通过设置光耦合器pc1作为方波隔离电路，能够使后级的方波检测电路与前级的馒头波至方波电路绝缘(电隔离)。根据本实施方式，能够适用于接受交流电力并输出直流电力的情况。由此，能够适用于利用商用交流电力进行led照明装置的点灯和控制等情况。

以上说明了本发明的几个实施方式，但本发明不限于上述实施方式，也可以进行如下变更。

在上述各实施方式中，说明了光源3由led发光元件构成的例子。但是，发光元件也可以利用半导体激光器等半导体发光元件、或有机el(电致发光)以及无机el等el元件、或者其他的固体发光元件。

另外，将本领域技术人员所能够想到的各种变形适用于各个实施方式而得到的方式、或者在不脱离本发明的技术思想的范围内对各个实施方式中的结构要素以及功能进行任意组合而实现的方式，都包含在本发明中。