专利名称：Pn结半导体发光元件照明装置及其调光方法
技术领域：
本发明涉及一种PN结半导体发光元件照明装置及其调光方法，特别涉及能够与调光器一起使用的采用交流的PN结半导体发光元件照明装置及其调光方法。
背景技术：
在此说明关于本发明的背景技术，但是背景技术并不一定是公知技术(Thissection provides background information related to the present disclosure whichis not necessarily prior art)。图I示出现有的照明装置的一个例子，照明装置9没有另外设置的驱动电路而直接与交流电源I连接，LED 2、3、4和LED 5、6、7极性不同地并联连接。必要电压的调节通过电阻8来进行,施加正(+)电压时,发光二极管5、6、7发光,施加负(-)电压时,LED 2、3、 4发光。这种照明装置具有即使不另外具备将交流转换为直流的驱动电路也能够构成LED照明装置的优点，但是在调光器(Dimmer，参见图2)的使用方面会存在问题。例如，在对串联连接的LED 5、6、7进行驱动需要10V的情况下，如果被调节到5V，则电流不导通。在使用对导通时间进行开关(on/off)控制的方式的调光器的情况下，基本上发光时间被限制为在10V以下时LED 5、6、7不发光，然而如果通过调光器限制导通时间，则会引起眨眼等问题。
发明内容
关于技术课题，将在用于实现本发明的“具体实施方式
”的后部分叙述。在此阐述本发明的摘要(Summary),但是不能将此理解为限制本发明的外延(Thissection provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensivedisclosure of its full scope or all of its features)。本发明提供一种PN结发光元件照明装置的调光方法，包括如下步骤供给通过调光器进行了调节的交流；在使第I开关接通的状态下，通过供给的交流，在第I电压下，使具备位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光元件的第I组发光；以及在使位于第I组与第2组之间的第I开关断开的状态下，通过供给的电流，在比第I电压高的第2电压下，使具备位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件且与第I组串联连接的第2组发光。关于发明效果，将在用于实现本发明的“具体实施方式
”的后部分叙述。
图I是示出现有的照明装置的一个例子的图。图2是具备现有的调光器的照明装置的一个例子的图。图3是示出本发明的PN结发光元件照明装置的一个例子的图。
图4是说明基于调光器的适用而产生的交流电压的变化的图。图5是示出开关结构的一个例子的图。图6是示出本发明的利用了封装的PN结发光元件照明装置的一个例子的图。
具体实施例方式下面，参照附图，详细说明本发明(The present disclosure will now bedescribed in detail with reference to the accompanying drawing(s))。图3是示出本发明的PN结发光元件照明装置的一个例子的图。该照明装置具备调光器10、交流电源20、第I组30的LED 31，32，33、第2组LED 40的41，42，43、第3组50的LED 51，52，53、位于第I组30与第2组40之间的开关60、位于第2组40与第3组50之间的开关70、以及由桥式二极管构成的整流电路80。由于具备整流电路80，所以无需像图I和图2所示那样双向配置LED。组的数量没有限制，但需要2个以上的组。在一个组内，可以采用并联连接，也可以采用串联连接。如图4a所示，当交流电压达到Vl时，第I组30的LED 31，32，33能够发光。此时，若开关60接通(on),则能够流过交流,第I组30的LED能够发光。另外，当交流电压达到V2时，第2组40的LED 41，42，43能够发光，此时，若开关60断开(off)且开关70接通(on)，则第I组30和第2组40的LED均能够发光。另外，当交流电压达到V3时，第3组50的LED 51，52，53也能够发光，此时，若开关60和开关70均断开(off)，则第I组30、第2组40以及第3组50的LED能够发光。如图4b所示，当通过调光器将最大电压设定为V2和V3之间的值时，只有第I组30和第2组40发光,而第3组50不发光。在本发明中，将属于第I组30的LED31、属于第2组40的LED 41、属于第3组50的LED 51包括在一个边界100 (boundary)，将属于第I组30的LED 32、属于第2组40的LED 42、属于第3组50的LED 52包括在另一个边界200，将属于第I组30的LED 33、属于第2组40的LED 43、属于第3组50的LED 53包括在又一个边界300，从而即使在因调光使得第3组50不发光的情况，也能够从在照明装置上均匀分布的第I边界100、第2边界200、及第3边界300也都能够发光。边界可以通过封装来确定。即，在Vl以上的交流电压下，第I边界100的LED 31、第2边界200的LED 32及第3边界300的LED 33发光；在V2的交流电压下，第I边界100的LED 31，41、第2边界200的LED 32，42及第3边界300的LED 33，43发光。关于此时的发光亮度，由于不存在一个边界内的3个LED均发光的区间，所以多少有点暗。但是，在整个照明装置上形成均匀调光的发光。如图4c所示，在通过调节导通时间来进行调光的情况下，在交流电压的一个周期内，只在1/2的区间发光，所以整体光量减少。但是，在整个照明装置上均匀形成经调光的 发光。图5是示出开关结构的一个例子的图，图2的开关60、70可以采用对施加到开关用晶体管T上的交流电压的大小是否达到V1、V2、V3进行检测的OP放大比较器OPl来容易地形成。图6是示出本发明的又一利用封装的PN结发光元件照明装置的一个例子的图，PN结发光元件照明装置具备电源传输基板600。电源传输基板600具备被供给经调节的电流的连接器610、内置有多个PN结发光元件芯片的封装体620、用于进行开关等的电路元件630,640o在电源传输基板600之上配置有上部盖650，在该上部盖650上形成有与封装体620对应的开口 660。优选还具备透明透镜670。在电源传输基板600之下配置有下部盖680，电源传输基板600接触收容在下部盖680的收容槽690中。从封装体620产生的热量通过下部盖680排出到外部。通过形成收容槽690，下部盖680的厚度变薄，容易散热。由于具备形成有开口 660的上部盖650，所以能够发光，不仅如此，虽然将电路元件630、640设置在发光面侧，但也能够容易地将其遮蔽。下面说明本发明的各种实施方式。(I) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，包括供给通过调光器调节的交流电的步骤；在使第I开关接通(on)的状态下，通过供给的交流，在第I电压下，使具备位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光元件的第I组发光的步骤；以及在使位于第I组与第2组之间的第I开关断开(off)的状态下，通过供给的电 流，在比第I电压高的第2电压下，使具备位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件且与第I组串联连接的第2组发光的步骤。调光器是改变被供给的电力来调节照明装置的亮度的单元，可以采用调节电压或如图2所示调节导通时间(例如SCR、TRIAC)等的方法。PN结发光元件以LED (Light Emitting Diode,发光二极管)为代表例,此外还可以使用LD(Laser Diode,激光器二极管)等。第I边界由具有多个芯片的一个封装体构成，或者由形成在一个基板上的多个芯片形成，或者单纯地在一个区域配置多个芯片或封装体等方法构成，但是当考虑到提高芯片的集成度，以及之后的必要的配线时，优选使用一个封装体。(2) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，在第I组中，位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光元件并联连接；在第2组中，位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件并联连接。在组内，PN结发光元件可以采用串联或并联连接方式，然而在并联连接的情况下，能够提供更高灵敏度地检测到变暗(dimming)的照明装置。例如，组内具有3个PN结发光元件(在3V下发光)时，为串联连接的情况下，需要9V，但在并联连接的情况下，只需要3V，不是以9V为单位，而是在3V单位下应对调光器。(3) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，第2组的发光在第2开关接通(ON)的状态下进行。这表示，可以根据需要，追加PN结发光元件的组。(4) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，第2边界由另一个封装体确定，确定第I边界的封装体和确定第2边界的封装体相互隔着距离配置在电源传输基板上。通过这种结构，即使采用调光器，也能够在整个照明装置上根据交流电源的变化而均匀地发光。(5) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，第I开关位于电源传输基板上，通过位于电源传输基板之上且将第I开关遮蔽的上部盖所具备的分别与第I组的发光和第2组的发光对应的开口，形成第I组和第2组的发光。这是本发明的另一照明装置的优选实施例。通过这种结构，照明装置能够在不会受到因导入调光器而产生的第I开关等的结构变更引起的限制的情况下发光。(6) 一种PN结发光元件照明装置的调光方法，还包括通过与电源传输基板接触的下部盖来排出在第I组和第2组上产生的热的步骤。由于使下部盖与电源传输基板接触来散热，从而即使在调光器的输出提高的情况下，不另外设置散热器，也能够容易地散热。通过本发明的PN结半导体发光元件照明装置和照明装置的调节方法，能够提供适合于用于调节交流电的照明装置。通过本发明的PN结半导体发光元件照明装置和照明装置的调节方法，能够在整个照明装置上均匀发出经调节的光。 通过本发明的PN结半导体发光元件照明装置和照明装置的调节方法，即使在调光器的输出较高的情况下，也能够有效地散热。
权利要求
1.一种PN结发光元件照明装置的调光方法，其特征在于包括如下步骤 供给通过调光器进行了调节的交流； 在使第I开关接通的状态下，通过供给的交流，在第I电压下，使具备位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光元件的第I组发光；以及 在使位于第I组与第2组之间的第I开关断开的状态下，通过供给的电流，在比第I电压高的第2电压下，使具备位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件且与第I组串联连接的第2组发光。
2.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 第I边界由一个封装体确定。
3.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 在第I组中，位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光兀件并联连接； 在第2组中，位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件并联连接。
4.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 第2组的发光是在第2开关接通的状态下进行的。
5.根据权利要求2所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 第2边界由另一个封装体确定,确定第I边界的封装体和确定第2边界的封装体相互隔着距离配置在电源传输基板上。
6.根据权利要求5所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 第I开关位于电源传输基板上， 通过位于电源传输基板之上且将第I开关遮蔽的上部盖所具备的分别与第I组的发光和第2组的发光对应的开口，实现第I组和第2组的发光。
7.根据权利要求6所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 在第I组中，位于第I边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光兀件并联连接； 在第2组中，位于第I边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件并联连接。
8.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 第I边界和第2边界位于电源传输基板上， 通过位于电源传输基板之上且将第I开关遮蔽的上部盖所具备的分别与第I组的发光和第2组的发光对应的开口，实现第I组和第2组的发光。
9.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 该调光方法包括如下步骤通过与电源传输基板接触的下部盖来排出在第I组和第2组上产生的热。
10.根据权利要求I所述的PN结发光元件照明装置的调光方法，其中， 该调光方法包括如下步骤通过与电源传输基板接触的下部盖来排出在第I组和第2组上产生的热。
全文摘要
本发明涉及一种PN结发光元件照明装置的调光方法，包括供给通过调光器调节的交流电的步骤；在使第1开关接通的状态下，通过供给的交流，在第1电压下，使具备位于第1边界内的一个PN结发光元件和位于第2边界内的一个PN结发光元件的第1组发光的步骤；以及在使位于第1组和第2组之间的第1开关断开的状态下，通过供给的电流，在比第1电压高的第2电压下，使具备位于第1边界内的另一个PN结发光元件和位于第2边界内的另一个PN结发光元件且与第1组串联连接的第2组发光的步骤。
文档编号H05B37/02GK102783251SQ201180002637
公开日2012年11月14日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年2月25日
发明者申尚铉, 金宣镐 申请人:宇理照明 (株)