专利名称：固体发光元件点亮装置及使用其的照明器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体发光元件点亮装置及使用其的照明器具。
背景技术：
以往，提出了向LED照明模组供给点亮电カ的LED点亮装置(例如，參见专利文献
I)。如图7所示，该LED点亮装置具备控制开关Q3，与LED照明模组104串联连接，根据由高频脉冲的低频脉冲串(low-frequency Burst)构成的双信号进行接通/断开；电感器L2,同样与LED照明模组104串联连接，在控制开关Q3接通吋，蓄积能量；以及ニ极管D2，在控制开关Q3断开时，将蓄积在电感器L2中的能量再生到LED照明模组104中。上述双 信号是向控制开关Q3的高频驱动脉冲与低频PWM信号的AND输出，通过改变PWM信号的占空比，使流过LED照明模组104的平均电流变化，从而改变从LED照明模组104输出的光强度(所谓脉冲串调光)。专利文献I :日本特表2006-511078号公报(该专利文献I的段落
-段落、及第7图-第9图)在上述专利文献I公开的LED点亮装置中，输出到控制开关Q3的高频驱动脉冲是与低频PWM信号的AND输出，若在控制开关Q3接通时被输入上述PWM信号的沿儿，则输出到控制开关Q3的驱动脉冲变为低电平(Low)。也就是说，通过低频PWM信号的变化，控制开关Q3的接通期间发生变化，对应于此，LED电流、S卩LED照明模组104的光输出变化。另一方面，在控制开关Q3断开的期间，电感器L2的再生电流经由ニ极管D2流入到LED照明模组104，然而，在此期间，即使上述PWM信号变化，LED电流也不变化。也就是说，尽管改变PWM信号，但LED模组104的光输出不变化。图8是使控制开关Q3在临界模式(在流过电感器L2的电流变为零的时刻，将控制开关Q3从断开切换为接通的模式)下动作时的时序图。如图8所示，在PWM信号从实线改变为虚线的情况下，也就是说，在PWM信号的接通期间增长的情况下，LED照明模组104的负载电流Il増加驱动信号的I周期的量(图8中的虚线部)。另外，输入电压与输出电压之差越大，控制开关Q3接通时的电流的斜率越陡，所以在得到相同的输出的情况下，接通期间变短，相应地，控制开关Q3的断开期间增长，再生期间延长(參见图8中的驱动信号)。因此，例如即使在对上述的PWM信号的占空比进行扫频(sweep)，使调光电平平滑地变化的情况下，在控制开关Q3的断开期间光输出也是不变化的，所以相对于占空比变化的光输出如图9所示那样呈阶梯状变化。而且，I阶梯量的光输出差相当于控制开关Q3的高频驱动脉冲的I周期的量的光输出，所以会导致能够目视确认到光输出阶段性地变化。尤其，由于在低光束状态下，扫频时的光输出的变化比例大，所以呈现得更显著。如上所述,在输入电压与输出电压之差大的情况下，在PWM信号的扫频时,光输出不变化的期间的比例变大，其结果，看起来为光输出阶段性地变化
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供ー种固体发光元件点亮装置及使用其的照明器具，能够在调光用PWM信号的扫频时使光输出平滑地变化。本发明的固体发光元件点亮装置，具备电感器和开关元件的串联电路，经由负载连接于直流电源的输出端间；ニ极管，将在开关元件接通时蓄积到电感器中的能量，在开关元件断开时再生到负载中；以及控制电路部，控制开关元件的接通/断开，控制电路部具备产生脉冲宽度根据负载电流的振幅进行变化的驱动脉冲的驱动脉冲产生部，在PWM信号的接通期间或断开期间，通过驱动脉冲控制开关元件的接通/断开，该PWM信号是频率比驱动脉冲低且接通占空比根据调光电平进行变化的信号，直流电源的输出电压被设定为比施加在负载上的负载电压的I倍大且2. 5倍以下。
优选的是，在该固体发光元件点亮装置中，控制电路部具备对流过电感器的电流变为零的情况进行检测的零电流检测电路，与零电流检测电路的检测定时相对应地将开关元件从断开切換到接通。此外，优选的是，在该固体发光元件点亮装置中，在开关元件断开时，在流过电感器的电流成为零之前，控制电路部将开关元件切換到接通。进而，优选的是，该固体发光元件点亮装置还具备电压检测部，检测负载电压并反馈给直流电源，所述直流电源由AC-DC转换器或DC-DC转换器构成，该AC-DC转换器或DC-DC转换器被反馈负载电压的检测结果，将输出电压控制成与检测结果成正比的电压。此外，优选的是，在该固体发光元件点亮装置中，直流电源由AC-DC转换器构成，PWM信号的频率被设定为600Hz或600Hz的倍数。本发明的照明器具的特征在于，具备上述的固体发光元件点亮装置；以及固体发光元件，被从固体发光元件点亮装置供给点亮电力。发明效果本发明具有能够提供在调光用PWM信号的扫频时能够使光输出平滑地变化的固体发光元件点亮装置及照明器具的效果。
图I是示出实施方式I的LED点亮装置的概要电路图。图2是用于说明实施方式I的LED点亮装置的动作的时序图。图3是用于说明实施方式I的LED点亮装置的动作的曲线图。图4是示出LED点亮装置的其他例子的概要电路图。图5是示出实施方式2的LED点亮装置的概要电路图。图6是示出实施方式2的LED点亮装置的其他例子的概要电路图。图7是示出现有的LED点亮装置的概要电路图。图8是用于说明现有的LED点亮装置的动作的时序图。图9是用于说明现有的LED点亮装置的动作的曲线图。附图标记说明I直流电源；3控制电路部；4LED模组(固体发光元件、负载);34驱动脉冲产生部；D1ニ极管；L1电感器；Q1开关元件
具体实施例方式下面，根据
使用了 LED点亮装置的照明器具的实施方式。(实施方式I)图I是示出实施方式I的LED点亮装置(固体发光元 件点亮装置)的概要电路图。该LED点亮装置具备降压斩波电路部2，将直流电源I的输出电压降压到所需的电压值的直流电压；以及控制电路部3，对构成降压斩波电路部2的后述的开关元件Ql的接通/断开进行控制。此外，本实施方式的照明器具具备LED点亮装置；以及LED模组(固体发光元件、负载)4，被从LED点亮装置供给点亮电力。另外，在本实施方式中，LED模组4由3个LED(发光二极管)构成，然而LED的个数不限于本实施方式所示的3个，可以是I个或2个，也可以是4个以上。降压斩波电路部2具有电感器LI和开关元件Ql的串联电路，经由LED模组4连接于直流电源I的输出端间；以及ニ极管D1，在开关元件Ql断开时将在开关元件Ql接通时蓄积在电感器LI中的能量再生到LED模组4中。控制电路部3具备启动器32，在振荡停止吋，以恒定间隔输出用于产生驱动脉冲的起动信号；零电流检测电路31，检测在电感器LI的二次绕组N2中流过的电流变为零的情況；以及驱动脉冲产生部34，产生使开关元件Ql接通/断开的驱动脉沖。此外，控制电路部3具备驱动电路33，接受来自驱动脉冲产生部34的驱动脉冲，驱动开关元件Ql ;以及比较器35，若流过开关元件Ql的电流达到基准值，则向驱动脉冲产生部34输出复位信号。在本实施方式中，驱动脉冲产生部34由RS触发器构成，该RS触发器的置位端子若经由OR电路36被输入了零电流检测电路31的检测信号和启动器32的起动信号的OR输出而被输入置位信号，则驱动脉冲产生部34的输出变为高电平(High)。此外，若比较器35输入了复位信号，则驱动脉冲产生部34的输出变为低电平(Low)，从驱动脉冲产生部34输出高电平和低电平交替反复的高频驱动脉冲。此外，驱动电路33经由AND电路37被输入了从驱动脉冲产生部34输出的高频驱动脉冲与频率比该驱动脉冲低的PWM信号的AND输出，驱动电路33根据该AND输出来对开关元件Ql的接通/断开进行控制。在此，上述驱动脉冲的脉冲宽度根据LED模组4中流过的负载电流的振幅进行变化，并且，上述PWM信号的接通占空比(on duty)根据调光电平进行变化。另外，图I中的电阻Rl是用于检测在开关元件Ql中流过的电流的电流检测用电阻。接着，说明LED点亮装置的动作。在上述PWM信号为高电平时，若通过来自启动器32或零电流检测电路31的输出信号向驱动脉冲产生部34输入置位信号，则驱动脉冲产生部34的输出成为高电平，经由驱动电路33使开关元件Ql成为接通，所以LED模组4中流过电流而点亮。此时，流过开关元件Ql的负载电流Il的时间变化如下表示。[数学式I]
f. (Hit I II * \#1=---(* * * * ' C I J
M在此，式(I)中的Vout表示直流电源I的输出电压，Vl表示LED模组4的负载电压，t表示经过时间，LI表示电感器的阻抗,在开关元件Ql的接通开始时，t = O。若电阻Rl的两端电压(也就是说I1XR1)达到基准电压Vref，则比较器35的输出反转，驱动脉冲产生部34被输入复位信号，驱动脉冲产生部34的输出成为低电平，开关元件Ql成为断开。若开关元件Ql成为断开，则蓄积在电感器LI中的能量经由ニ极管Dl再生到LED模组4中，所以LED模组4被再生电流点亮。此时，流过电感器LI的电流12的时间变化如下表示。[数学式2]
权利要求
1.ー种固体发光元件点亮装置，其特征在于，具备 电感器和开关元件的串联电路，经由负载连接于直流电源的输出端间； ニ极管，将在所述开关元件接通时蓄积到所述电感器中的能量，在所述开关元件断开时再生到所述负载中；以及 控制电路部，控制所述开关元件的接通/断开， 所述控制电路部具备产生脉冲宽度根据负载电流的振幅进行变化的驱动脉冲的驱动脉冲产生部，在PWM信号的接通期间或断开期间，通过所述驱动脉冲控制所述开关元件的接通/断开，该PWM信号是频率比所述驱动脉冲低且接通占空比根据调光电平进行变化的信号， 所述直流电源的输出电压被设定为比施加在所述负载上的负载电压的I倍大且2. 5倍以下。
2.如权利要求I所述的固体发光元件点亮装置，其特征在干， 所述控制电路部具备对流过所述电感器的电流变为零的情况进行检测的零电流检测电路，与所述零电流检测电路的检測定时相对应地将所述开关元件从断开切換到接通。
3.如权利要求I所述的固体发光元件点亮装置，其特征在干， 在所述开关元件断开时，在流过所述电感器的电流成为零之前，所述控制电路部将所述开关元件切換到接通。
4.如权利要求I 3中任一项所述的固体发光元件点亮装置，其特征在干， 还具备电压检测部，检测所述负载电压并反馈给所述直流电源， 所述直流电源由AC-DC转换器或DC-DC转换器构成，该AC-DC转换器或DC-DC转换器被反馈所述负载电压的检测结果，并将输出电压控制成与所述检测结果成正比的电压。
5.如权利要求I 3中任一项所述的固体发光元件点亮装置，其特征在干， 所述直流电源由AC-DC转换器构成， 所述PWM信号的频率被设定为600Hz或600Hz的倍数。
6.如权利要求4所述的固体发光元件点亮装置，其特征在干， 所述直流电源由AC-DC转换器构成， 所述PWM信号的频率被设定成600Hz或600Hz的倍数。
7.ー种照明器具，其特征在于，具备 权利要求I 3中任一项所述的固体发光元件点亮装置；以及 固体发光元件，被从所述固体发光元件点亮装置供给点亮电力。
8.ー种照明器具，其特征在于，具备 权利要求4所述的固体发光元件点亮装置；以及 固体发光元件，被从所述固体发光元件点亮装置供给点亮电力。
9.ー种照明器具，其特征在于，具备 权利要求5所述的固体发光元件点亮装置；以及 固体发光元件，被从所述固体发光元件点亮装置供给点亮电力。
10.ー种照明器具，其特征在于，具备 权利要求6所述的固体发光元件点亮装置；以及 固体发光元件，被从所述固体发光元件点亮装置供给点亮电力。
全文摘要
提供在调光用PWM信号的扫频时能够使光输出平滑地变化的固体发光元件点亮装置及使用其的照明器具。LED点亮装置具备电感器(L1)及开关元件(Q1)的串联电路，经由LED模组(4)连接于直流电源(1)的输出端间；二极管(D1)，将蓄积在电感器(L1)中的能量再生到LED模组(4)中；控制电路部(3)，控制开关元件的接通/断开。控制电路部具备产生脉冲宽度根据负载电流的振幅进行变化的驱动脉冲的驱动脉冲产生部(34)，在PWM信号的接通期间通过驱动脉冲来控制开关元件的接通/断开，该PWM信号是频率比驱动脉冲低且接通占空比根据调光电平进行变化的信号，直流电源的输出电压被设定为比向LED模组的负载电压的1倍大且2.5倍以下。
文档编号H05B37/02GK102685977SQ20121005937
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月8日 优先权日2011年3月18日
发明者井户滋, 鸣尾诚浩 申请人:松下电器产业株式会社