电源电路以及照明装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种电源电路以及照明装置。根据实施方式，提供一种电源电路，其具备电力转换部、控制部及控制用电源部。所述电力转换部对经由电源供给路径而供给的经导通角控制的交流电压进行转换，并供给至负载。所述控制部检测所述交流电压的导通角，并根据所检测的所述导通角，来控制所述电力转换部对电压的转换。所述电源部电性连接于所述电源供给路径，对所述交流电压进行转换并供给至所述控制部。
【专利说明】电源电路以及照明装置
[0001]本申请案基于并主张2012年12月7日提出的日本专利申请案第2012-268839号的优先权，该申请案的全文被引用到本申请案中。
【技术领域】
[0002]本发明的实施方式一般涉及电源电路以及照明装置。
【背景技术】
[0003]有一种电源电路，其将经导通角控制的交流电压转换为规定的电压，并供给至负载。此种电源电路例如被用于照明装置，该照明装置具备照明负载，该照明负载包含发光二极管(Light-emitting diode, LED)等的照明光源。照明用的电源电路通过对照明负载供给电力，并且与调光器的导通角控制同步地进行电压的转换，从而进行照明光源的调光。电源电路具有控制部，该控制部检测交流电压的导通角，并根据所检测的导通角来控制电压的转换。在此种电源电路中，期望使控制部稳定地动作。
【发明内容】
[0004]根据本发明的实施方式，提供一种电源电路，其具备电力转换部、控制部及控制用电源部。所述电力转换部对经由电源供给路径而供给的经导通角控制的交流电压进行转换，并供给至负载。所述控制部检测所述交流电压的导通角，并根据所检测的所述导通角，来控制所述电力转换部对电压的转换。所述电源部电性连接于所述电源供给路径，对所述交流电压进行转换并供给至所述控制部。
[0005]可提供能够使控制部稳定地动作的电源电路以及照明装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是示意性地表示第I实施方式的照明装置的方块图。
[0007]图2是示意性地表示第I实施方式的电源电路的电路图。
[0008]图3(a)以及图3(b)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0009]图4中的(a)?(C)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0010]图5中的(a)?(C)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0011]图6是表示第2实施方式的控制部的动作的流程图。
[0012]图7是表示第2实施方式的控制部的动作的图。
[0013]图8是表示第2实施方式的控制部的其他动作的流程图。
[0014]图9是表示第2实施方式的控制部的其他动作的图。
[0015]图10是表示第3实施方式的控制部的动作的流程图。
[0016]图11是表示第3实施方式的控制部的动作的图。
[0017]图12是表示第3实施方式的控制部的其他动作的流程图。
[0018]符号的说明:[0019]2:交流电源
[0020]3:调光器
[0021]4?8:端子
[0022]10:照明装置
[0023]12:照明负载(负载)
[0024]14:电源电路
[0025]16:照明光源
[0026]20:电力转换部
[0027]21:控制部
[0028]22:控制用电源部
[0029]23:电流调整部
[0030]24:分支路径
[0031]25:电源供给路径
[0032]26:滤波电容器
[0033]27、28、44、45、61:电阻
[0034]30:整流电路
[0035]30a ?30d:端子
[0036]32:平滑电容器
[0037]34:直流电压转换部
[0038]40:配线部
[0039]40a、40b:配线
[0040]41?43:整流元件
[0041]46、47:电容器
[0042]48:调节器
[0043]50:齐纳二极管
[0044]51:半导体元件
[0045]51D:漏极电极
[0046]5IG:栅极电极
[0047]51S:源极电极
[0048]62:开关元件
[0049]⑶S:导通角检测信号
[0050]CGS、CTL:控制信号
[0051]dt、Tl、Toff、Ton:时间
[0052]dV:第I阈值电压与第2阈值电压之差
[0053]IF:电流
[0054]SlOl ?S105、Slll ?S115、S121 ?S128、S131 ?S139:步骤
[0055]SV:设定值
[0056]SV1:第I设定值
[0057]SV2:M 2 设定值[0058]VCT:交流电压
[0059]VDC、VRE:直流电压
[0060]VDR:驱动电压
[0061]VIN:电源电压
[0062]VR:检测电压
[0063]Vthl:第I阈值电压
[0064]Vth2:第2阈值电压
[0065]Vth3:第3阈值电压
[0066]Vth4:第4阈值电压
[0067]Vth5:第5阈值电压
【具体实施方式】
[0068]以下，参照附图来说明各实施方式。
[0069]另外，附图为示意性或概念性的，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小比率等未必限于与现实中相同。而且，即使在表示相同部分的情况下，也有时会视附图而以彼此不同的尺寸或比率来表示。
[0070]另外，在本申请的说明书与各图中，对于与在既出的图中已述的要素相同的要素，标注相同的符号，并适当省略详细说明。
[0071](第I实施方式)
[0072]图1是示意性地表示第I实施方式的照明装置的方块图。
[0073]如图1所示，照明装置10具备照明负载12(负载)及电源电路14。照明负载12例如具有发光二极管(LED)等的照明光源16。电源电路14是与交流电源2以及调光器3相连接。另外，在本申请的说明书中，所谓“连接”，是指电性连接，还包括未物理连接的情况或经由其他要素而连接的情况。
[0074]交流电源2例如为商用电源。调光器3由交流电源2的电源电压VIN生成经导通角控制的交流电压VCT。电源电路14将从调光器3供给的交流电压VCT转换为直流电压VDC，并输出至照明负载12，从而使照明光源点灯。而且，电源电路14是与经导通角控制的交流电压VCT同步地进行照明光源16的调光。
[0075]在调光器3的导通角控制中，例如有:相位控制(leading edge)方式,对在从交流电压的零交叉(zero cross)至交流电压的绝对值达到最大值的期间内导通的相位进行控制；以及逆相位控制(trailing edge)方式,对在从交流电压的绝对值达到最大值至交流电压零交叉的期间内阻断的相位进行控制。
[0076]进行相位控制的调光器3具有下述等特征:电路结构简单，能够对相对较大的电力负载进行处理，但是，在使用三端双向可控硅开关元件(triac)的情况下，轻负载动作困难，一旦发生电源电压暂时下降的所谓功率下降(power dip)，则容易陷入不稳定动作，而且，当连接有电容性负载时，由于会产生冲击电流，因此与电容性负载的兼容性差。
[0077]另一方面，进行逆相位控制的调光器3具有下述等特征:即使是轻负载也能够进行动作，即使连接电容性负载也不会产生冲击电流，而且，即使发生功率下降，动作仍稳定，但是，电路结构复杂，温度容易上升，因此不适合于重负载，而且，在连接有感应性负载时，会发生电涌(surge)。
[0078]本实施方式中，作为调光器3，例示了被串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线(line) —侧的端子4、6间的结构，但也可为其他结构。
[0079]电源电路14具有电力转换部20、控制部21、控制用电源部22及电流调整部23。电力转换部20将经由电源供给路径25而供给的交流电压VCT，转换为与照明负载12相应的规定电压值的直流电压VDC，并供给至照明负载12。
[0080]控制用电源部22具有连接于电源供给路径25的配线部40。配线部40包括连接于输入端子4的配线40a以及连接于输入端子5的配线40b。控制用电源部22将经由配线部40而输入的交流电压VCT，转换为与控制部21相应的直流驱动电压VDR，并将该驱动电压VDR供给至控制部21。
[0081]电流调整部23具有电性连接于电源供给路径25的分支路径24，可切换导通状态与非导通状态，所述导通状态是使流经电源供给路径25的电流的一部分流向分支路径24的状态，所述非导通状态是不使流经电源供给路径25的电流的一部分流向分支路径24的状态。由此，电流调整部23例如对流经电源供给路径25的电流进行调整。本例中，电流调整部23的分支路径24经由控制用电源部22而连接于电源供给路径25。分支路径24也可不经由控制用电源部22而直接连接于电源供给路径25。另外，非导通状态也包括对动作无影响的微小电流流经第2分支路径60的情况。非导通状态例如是流经第2分支路径60的电流小于导通状态的状态。
[0082]控制部21检测交流电压VCT的导通角。控制部21生成与所检测的导通角对应的控制信号CTL，并将该控制信号CTL输入至电力转换部20。电力转换部20生成与所输入的控制信号CTL相应的电压值的直流电压VDC。即，控制部21控制电力转换部20向直流电压VDC的转换。而且，控制部21根据所检测的导通角来生成控制信号CGS，并将该控制信号CGS输入电流调整部23，由此来控制电流调整部23在导通状态与非导通状态之间的切换。如此，控制部21根据所检测的导通角来控制电力转换部20与电流调整部23，由此，与调光器3的导通角控制同步地，对照明光源16进行调光。对于控制部21，例如使用微处理器(micro processor)。
[0083]图2是示意性地表示第I实施方式的电源电路的电路图。
[0084]如图2所示，电力转换部20具有整流电路30、平滑电容器(condenser) 32及直流电压转换部34。
[0085]整流电路30例如包含二极管电桥(diode bridge)。整流电路30的输入端子30a、30b连接于一对输入端子4、5。对于整流电路30的输入端子30a、30b，经由调光器3输入经相位控制或逆相位控制的交流电压VCT。整流电路30例如对交流电压VCT进行全波整流，使高电位端子30c与低电位端子30d之间产生全波整流后的脉动电流电压。
[0086]平滑电容器32是连接于整流电路30的高电位端子30c与低电位端子30d之间。平滑电容器32对经整流电路30整流的脉动电流电压进行平滑化。由此，在平滑电容器32的两端出现直流电压VRE (第I直流电压)。
[0087]直流电压转换部34连接于平滑电容器32的两端。由此，直流电压VRE被输入至直流电压转换部34。直流电压转换部34将直流电压VRE转换为电压值不同的直流电压VDC(第2直流电压)，并将该直流电压VDC输出至电源电路14的输出端子7、8。照明负载12是连接于输出端子7、8。照明负载12通过从电源电路14供给的直流电压VDC，来使照明光源16点灯。
[0088]直流电压转换部34是与控制部21相连接。控制部21向直流电压转换部34输入控制信号CTL。直流电压转换部34例如根据控制信号CTL来对直流电压VRE进行降压。由此，直流电压转换部34例如将直流电压VRE转换为与照明负载12的规格或调光器3的调光度相应的直流电压VDC。
[0089]直流电压转换部34例如具有场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET)等的开关(switching)元件,通过对开关元件进行导通/断开(0N/0FF),从而对直流电压VRE进行降压。控制部21例如将占空(duty)信号作为控制信号CTL而输入至直流电压转换部34，所述占空信号规定开关元件的导通/断开的时序(timing)。由此，能够将直流电压VDC的电压值调整为与控制信号CTL的占空比相应的值。直流电压转换部34例如为降压型的直流-直流(Direct current-Direct current, DC-DC)变换器(convertor)。
[0090]电源电路14还具有滤波电容器(filter condenser) 26及电阻27、28。滤波电容器26是连接于输入端子4、5之间。即，滤波电容器26是连接于电源供给路径25。滤波电容器26例如将交流电压VCT中所含的噪声(noise)予以去除。
[0091]电阻27、28是串联连接于输入端子4、5之间。电阻27、28的连接点是连接于控制部21。由此，将与电阻27、28的分压比相应的电压作为检测电压VR而输入至控制部21，所述检测电压VR用于检测交流电压VCT的绝对值。
[0092]控制用电源部22具有整流元件41?43、电阻44、45、电容器46、47、调节器(regulator) 48、齐纳二极管(Zener diode) 50 及半导体兀件 51。
[0093]整流元件41、42例如为二极管。整流元件41的阳极(anode)经由配线40a而连接于整流电路30的一侧的输入端子30a。整流元件42的阳极经由配线40b而连接于整流电路30的另一侧的输入端子30b。
[0094]对于半导体元件51，例如使用FET或GaN-高电子迁移率晶体管(HighElectronMobility Transistor, HEMT)等。以下，设半导体元件51为FET来进行说明。本例中，半导体元件51为增强(enhancement)型的η沟道(channel)FET。半导体元件51具有源极(source)电极51S (第I主电极)、漏极(drain)电极51D (第2主电极)及栅极(gate)电极51G(控制电极)。漏极电极51D的电位被设定为高于源极电极51S的电位。栅极电极51G被用于切换第I状态与第2状态，所述第I状态是电流流经源极电极51S与漏极电极51D之间的状态，所述第2状态是流经源极电极51S与漏极电极51D之间的电流小于第I状态的状态。第2状态下，在源极电极51S与漏极电极51D之间实质上无电流流经。半导体元件51既可为P沟道型，也可为凹坑(expression)型。例如，在将半导体元件51设为p沟道型的情况下，漏极电极51D成为第I主电极，源极电极51S成为第2主电极。S卩，在P沟道型的情况下，源极电极51S的电位被设定为高于漏极电极51D的电位。
[0095]半导体元件51的漏极电极51D是连接于整流元件41的阴极(cathode)以及整流元件42的阴极。g卩，半导体元件51的漏极电极51D经由整流元件41、42而连接于电源供给路径25。半导体元件51的源极电极51S连接于电阻44的一端。半导体元件51的栅极电极51G连接于齐纳二极管50的阴极。而且，半导体元件51的栅极电极51G经由电阻45而连接于高电位端子30c，所述高电位端子30c为整流电路30的高电位侧的输出端子。[0096]电阻44的另一端连接于整流元件43的阳极。整流元件43的阴极连接于电容器46的一端以及调节器48的一端。调节器48的另一端连接于控制部21以及电容器47的一端。
[0097]伴随交流电压VCT的施加的一个极性的电流是经由整流元件41而流向半导体元件51的漏极电极5ID。另一方面，伴随交流电压VCT的施加的另一个极性的电流是经由整流元件42而流向半导体元件51的漏极电极51D。由此，对于半导体元件51的漏极电极51D，施加对交流电压VCT进行全波整流所得的脉动电流的电压。
[0098]对于齐纳二极管50的阴极，经由电阻45而施加经平滑电容器32平滑的直流电压VRE。由此，对于半导体元件51的栅极电极51G，施加与齐纳二极管50的击穿电压(breakdown voltage)相应的实质上固定的电压。伴随于此,实质上固定的电流流经半导体元件51的漏极-源极间。如此，半导体元件51是作为恒电流元件发挥功能。半导体元件51是对流经配线部40的电流进行调整。
[0099]电容器46对从半导体元件51的源极电极51S经由电阻44以及整流元件43而供给的脉动电流的电压进行平滑化，将脉动电流的电压转换为直流电压。调节器48由所输入的直流电压生成实质上固定的直流驱动电压VDR，并输出至控制部21。电容器47例如被用于去除驱动电压VDR的噪声等。由此，将驱动电压VDR供给至控制部21。
[0100]此时，如上所述，将半导体元件51的漏极电极51D连接于电源供给路径25，将半导体元件51的栅极电极51G连接于整流电路30的高电位端子30c。g卩，对半导体元件51的漏极电极51D施加交流电压VCT，对半导体元件51的栅极电极51G施加直流电压VRE。由此，例如能够使半导体元件51的动作稳定。能够抑制对整流元件41、42施加的负载。能够将稳定的驱动电压VDR供给至控制部21。结果，能够使控制部21的动作稳定。另外，对半导体元件51的漏极电极51D施加的电压只要是未经平滑电容器32平滑的电压即可。例如,对半导体元件51的漏极电极51D施加的电压也可为经整流电路30整流后的脉动电流电压。对半导体元件51的栅极电极51G施加的电压只要是经平滑电容器32平滑的电压即可。例如,对半导体元件51的栅极电极51G施加的电压也可为直流电压VDC。
[0101]电流调整部23具有电阻61及开关元件62。对于开关元件62，例如使用FET或GaN-HEMT等。以下，设开关元件62为FET来进行说明。
[0102]电阻61的一端连接于半导体元件51的源极电极51S。电阻61的另一端连接于开关元件62的漏极。开关元件62的栅极连接于控制部21。控制部21向开关元件62的栅极输入控制信号CGS。对于开关元件62，例如使用常断(normally off)型的开关元件。例如，通过将从控制部21输入的控制信号CGS由Lo (Low，低电位)切换为Hi (High，高电位)，开关元件62由断开状态变为导通状态。
[0103]当将开关元件62设为导通状态时，例如经由整流元件41、42以及半导体元件51而流经电源供给路径25的电流的一部分流向分支路径24。S卩，通过将开关元件62设为导通状态，电流调整部23成为导通状态，通过将开关元件62设为断开状态，电流调整部23成为非导通状态。
[0104]开关元件62的源极、齐纳二极管50的阳极、电容器46的另一端以及电容器47的另一端连接于整流电路30的低电位端子30d。即，控制用电源部22的地线(ground)以及电流调整部23的地线是与直流电压转换部34的输入侧的地线共用化。另一方面，控制部21的地线连接于输出端子8。S卩，控制部21的地线是与直流电压转换部34的输出侧的地线共用化。由此，例如能够使控制部21的动作更为稳定。
[0105]图3(a)以及图3(b)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0106]控制部21根据来自控制用电源部22的驱动电压VDR的供给而启动后，基于检测电压VR，来进行调光器3的控制方式的判定。
[0107]图3(a)以及图3(b)的横轴为时间t，纵轴为检测电压VR。
[0108]图3 (a)表示从相位控制方式的调光器3供给交流电压VCT时的检测电压VR的波形的一例。
[0109]图3 (b)表示从逆相位控制方式的调光器3供给交流电压VCT时的检测电压VR的波形的一例。
[0110]如图3(a)以及图3(b)所示，控制部21对检测电压VR设定第I阈值电压Vthl与第2阈值电压Vth2。第2阈值电压Vth2的绝对值大于第I阈值电压Vthl的绝对值。控制部21对时间dt进行计时，所述时间dt是从检测电压VR达到第I阈值电压Vthl的时亥IJ，直至检测电压VR达到第2阈值电压Vth2为止的时间。并且，控制部21由第I阈值电压Vthl与第2阈值电压Vth2之差dV及时间dt，求出斜率dV/dt。控制部21判定该斜率dV/dt是否为规定值以上,若为规定值以上,则判定为相位控制方式，若小于规定值，则判定为逆相位控制方式。另外，时间dt的计时例如既可使用内部时钟(clock)来进行，也可在外部设置定时器(timer)等来进行。
[0111]图4中的(a)?(C)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0112]控制部21在进行调光器3的控制方式的判定之后，进行交流电压VCT的导通角的检测。
[0113]图4中的(a)?(C)表示判定为相位控制方式时的动作例。
[0114]图4中的(a)?(C)的横轴为时间t。图4中的(a)的纵轴为检测电压VR的绝对值。图4中的(b)的纵轴为导通角检测信号CDS。图4中的(c)的纵轴为控制信号CGS。
[0115]如图4中的(a)?(C)所示，控制部21对检测电压VR的绝对值设定第3阈值电压Vth3 (第I电压)与第4阈值电压Vth4 (第2电压)。第4阈值电压Vth4的绝对值大于第3阈值电压Vth3的绝对值。第3阈值电压Vth3例如，是在不会产生检测误差的范围内，设定为无限接近接地电位。
[0116]控制部21判定检测电压VR的绝对值是否为第3阈值电压Vth3以上，并且判定检测电压VR的绝对值是否为第4阈值电压Vth4以上。控制部21响应于判定检测电压VR的绝对值为第3阈值电压Vth3以上的情况，而将控制信号CGS由Lo切换为Hi，由此将开关元件62设为导通。控制部21响应于判定检测电压VR的绝对值为第4阈值电压Vth4以上的情况，而将控制信号CGS由Hi切换为Lo，由此将开关元件62设为断开。而且，控制部21响应于判定检测电压VR的绝对值为第4阈值电压Vth4以上的情况，而将导通角检测信号CDS由Lo切换为Hi。
[0117]控制部21在判定检测电压VR的绝对值为第4阈值电压Vth4以上之后，响应于判定检测电压VR的绝对值小于第4阈值电压Vth4的情况，而将导通角检测信号CDS由Hi切换为Lo，并且将控制信号CGS由Lo切换为Hi。并且，控制部21响应于判定检测电压VR的绝对值小于第3阈值电压Vth3的情况，而将控制信号CGS由Hi切换为Lo。[0118]如此，控制部21在检测电压VR的绝对值为第4阈值电压Vth4以上时，将导通角检测信号CDS设定为Hi，在检测电压VR的绝对值小于第4阈值电压Vth4时，将导通角检测信号⑶S设定为Lo。
[0119]控制部21将导通角检测信号CDS被设定为Hi的时间Ton的区间，判断为调光器3的导通角控制的导通区间。并且，控制部21将导通角检测信号⑶S被设定为Lo的时间Toff的区间，判断为调光器3的导通角控制的阻断区间。由此，控制部21根据时间Ton与时间Toff的比率，来检测交流电压VCT的导通角。
[0120]控制部21在检测出交流电压VCT的导通角之后，生成与该导通角响应的占空比的控制信号CTL，并将生成的控制信号CTL输入至直流电压转换部34。由此，根据以相位控制方式控制了导通角的交流电压VCT，来对照明光源16进行调光。控制部21例如定期地实施导通角的检测，直至交流电压VCT的供给停止为止。另外，导通角的检测例如既可每次在交流电压VCT的每个半波进行，也可在每规定数的半波进行。
[0121]而且，如上所述，控制部21在检测电压VR的绝对值为第3阈值电压Vth3以上且小于第4阈值电压Vth4的情况下，将控制信号CGS设定为Hi (将电流调整部23设定为导通状态)。并且，控制部21在检测电压VR的绝对值小于第3阈值电压Vth3的情况下以及为第4阈值电压Vth4以上的情况下，将控制信号CGS设定为Lo (将电流调整部23设定为非导通状态)。
[0122]如此，通过控制电流调整部23的动作，例如能够使调光器3稳定地动作。例如，能够将蓄积在电容器46、47中的电荷汲取至电流调整部23。由此，能够将驱动电压VDR稳定地供给至控制部21。即，能够使控制部21的动作更为稳定。
[0123]例如，对于以相位控制方式进行导通角控制的调光器3，使用三端双向可控硅开关元件，对于照明光源16使用LED。LED的消耗电流要低于白炽灯泡等的消耗电流。因此，在未进行如上所述的动作的情况下，在规定值以下的导通角，无法使三端双向可控硅开关元件导通所需的保持电流流动，调光器3的动作有时会变得不稳定。
[0124]与此相对，在本实施方式的电源电路14中，通过以上述方式来控制电流调整部23的动作，在规定值以下的导通角，能够使三端双向可控硅开关元件导通所需的保持电流流向电流调整部23 (分支路径24)。由此，能够使调光器3的动作稳定。
[0125]图5中的(a)?(C)是表示第I实施方式的控制部的动作的图。
[0126]图5中的(a)?(C)表示判定为逆相位控制方式时的动作例。
[0127]图5中的(a)?(C)的横轴为时间t。图5中的(a)的纵轴为检测电压VR的绝对值。图5中的(b)的纵轴为导通角检测信号CDS。图5中的(c)的纵轴为控制信号CGS。
[0128]如图5中的(a)?(C)所示，控制部21在判定为逆相位控制方式的情况下，对检测电压VR的绝对值设定第5阈值电压Vth5。并且，控制部21判定检测电压VR的绝对值是否为第5阈值电压Vth5以上。
[0129]控制部21在检测电压VR的绝对值为第5阈值电压Vth5以上的情况下，将导通角检测信号CDS设定为Hi，在检测电压VR的绝对值小于第5阈值电压Vth5的情况下，将导通角检测信号CDS设定为Lo。并且，控制部21是与相位控制方式的情况同样地，将导通角检测信号CDS被设定为Hi的时间Ton的区间，判断为调光器3的导通角控制的导通区间，将导通角检测信号CDS被设定为Lo的时间Toff的区间，判断为调光器3的导通角控制的阻断区间，根据时间Ton与时间Toff的比率，来检测交流电压VCT的导通角。
[0130]控制部21生成与所检测的导通角相应的占空比的控制信号CTL，并输入至直流电压转换部34。由此，即使在逆相位控制方式中，也能够根据交流电压VCT来对照明光源16进行调光。
[0131]而且，控制部21响应于导通角检测信号⑶S由Hi向Lo的切换，而将控制信号CGS由Lo切换为Hi，由此，将开关元件62设为导通。并且，控制部21响应于伴随下述半波输入的导通角检测信号⑶S由Lo向Hi的切换，而将控制信号CGS由Hi切换为Lo，由此，将开关元件62断开。S卩，控制部21在所检测的导通角的导通区间，将电流调整部23设为非导通状态，而在所检测的导通角的阻断区间，将电流调整部23设为导通状态。
[0132]在逆相位控制方式中，因蓄积在滤波电容器26中的电荷的影响，时间Ton有时会长于调光器3的实际导通区间的时间Tl。若时间Ton长于时间Tl，则例如控制信号CTL的占空比会发生变化，从而照明光源16的调光程度发生变化。
[0133]通过将电流调整部23设为导通状态，而使流经电源供给路径25的电流的一部分流向分支路径24，从而能够将蓄积在滤波电容器26中的电荷汲取至电流调整部23。由此，电源电路14中，能够更确实地检测经逆相位控制的交流电压VCT的导通角。从而能够更高精度地进行照明光源16的调光。
[0134]在控制部21的电源中，有利用整流后的电压或经直流电压转换部34转换后的电压的结构。此种结构中，约在调光时，对控制部21的电力供给下降，因此当达到构成控制部21的零件的动作电压以下时，控制部21停止，电源电路14的动作变得不稳定。
[0135]与此相对，本实施方式的电源电路14中，将控制用电源部22连接于电源供给路径25，从交流电压VCT导通的区间开始进行对半导体元件51的电流供给。由此，能够不论调光级别(level)而进行对控制部21的电力供给。即，能够使控制部21稳定地动作。
[0136](第2实施方式)
[0137]图6是表示第2实施方式的控制部的动作的流程图。
[0138]图7是表示第2实施方式的控制部的动作的图。
[0139]图7的横轴为导通角检测信号⑶S被设定为Hi的时间Ton (所检测的导通区间的时间)，纵轴为供给至照明负载12的电流If。
[0140]如图6以及图7所示，本例中，控制部21在进行导通角的检测之后，判定所检测的导通角是否为设定值SV以下(步骤S101、步骤S102)。设定值SV例如被设定为整体的5%?10%左右。即，设定值SV为10°?20°左右。
[0141]控制部21在判定为所检测的导通角大于设定值SV时，如上述第I实施方式所说明的，以通常模式(mode)进行动作，所述通常模式是根据所检测的导通角来控制电力转换部20以及电流调整部23的模式(步骤S103)。
[0142]另一方面，控制部21在判定为所检测的导通角为设定值SV以下时，以熄灯模式进行动作，所述熄灯模式是停止从电力转换部20向照明负载12供给电力的模式(步骤S104)。即，控制部21在所检测的导通角为设定值SV以下时，使照明光源16熄灯。以下，控制部21每当进行下个导通角的检测时，重复上述处理(步骤S105)。
[0143]越降低调光率，电源电路14中的调光控制会变得越不稳定。例如，在低调光率的范围内，会产生照明光源16的闪烁等。因此，对于调光器3，设定与照明装置10的制品对应的调光率的下限值。但是，当连接有与对调光器3设定的下限值不同的下限值的照明装置10时，调光器3的下限值有时会低于照明装置10的下限值。此时，有可能会产生闪烁等。
[0144]与此相对，本实施方式的电源电路14中，由控制部21来判定所检测的导通角是否为设定值SV以下，若为设定值SV以下，则停止对负载供给电力。由此，不论调光器3如何，均能够设定调光率的下限值。能够更适当地抑制不稳定的动作范围内的电力供给。能够更适当地抑制照明光源16的闪烁等。
[0145]图8是表示第2实施方式的控制部的其他动作的流程图。
[0146]图9是表示第2实施方式的控制部的其他动作的图。
[0147]图9的横轴是导通角检测信号⑶S被设定为Hi的时间Ton，纵轴是供给至照明负载12的电流If。
[0148]如图8以及图9所示，本例中，控制部21在进行导通角的检测之后，判定所检测的导通角是否为设定值SV以下(步骤S111、步骤S112)。控制部21在判定为所检测的导通角大于设定值SV时，与上述同样地，以通常模式进行动作(步骤S113)。另一方面，控制部21在判定为所检测的导通角为设定值SV以下时，以恒输出模式进行动作(步骤S114)。以下，控制部21每当进行下个导通角的检测时，重复上述处理(步骤SI 15)。
[0149]控制部21在恒输出模式下，使得从电力转换部20供给至照明负载12的电力不会成为规定值以下。控制部21例如在所检测的导通角的设定值SV以下的范围内，使从电力转换部20供给至照明负载12的电力实质上固定为规定值。即，控制部21在所检测的导通角的设定值SV以下的范围内，确保照明光源16的调光率为实质上固定。另外，在恒输出模式下设定的电力的规定值是指与导通角的设定值SV对应的电力值。
[0150]如此，在当判定为所检测的导通角为设定值SV以下时，使从电力转换部20供给至照明负载12的电力不会成为下限值以下的情况下，也能够适当地抑制不稳定的动作范围下的电力供给。能够适当地抑制照明光源16的闪烁等。
[0151](第3实施方式)
[0152]图10是表示第3实施方式的控制部的动作的流程图。
[0153]图11是表示第3实施方式的控制部的动作的图。
[0154]图11的横轴是导通角检测信号⑶S被设定为Hi的时间Ton，纵轴是供给至照明负载12的电流If。
[0155]如图10以及图11所示，本例中，控制部21在进行导通角的检测之后，判定所检测的导通角是否为第I设定值SVl以下(步骤S121、步骤S122)。控制部21在判定为所检测的导通角大于第I设定值SVl时，以通常模式进行动作(步骤S123)。
[0156]另一方面，控制部21在判定所检测的导通角为第I设定值SVl以下时，以熄灯模式进行动作(步骤S124)。控制部21在以熄灯模式进行动作的状态下，下一次检测得到导通角的情况时，判定所检测的导通角是否为第2设定值SV2以上(步骤S125、步骤S126)。此处，第2设定值SV2的值大于第I设定值SVl的值。
[0157]控制部21在判定所检测的导通角小于第2设定值SV2时，继续熄灯模式下的动作。另一方面，控制部21在判定所检测的导通角为第2设定值SV2以上时，转变为通常模式下的动作，根据所检测的导通角来控制电力转换部20以及电流调整部23，以使照明光源16点灯(步骤S127)。以下，控制部21每当进行下个导通角的检测时，重复上述处理(步骤 S128)。
[0158]如此，控制部21在由通常模式切换为熄灯模式的情况与由熄灯模式切换为点灯模式的情况下，设定不同的导通角。即，控制部21在第I设定值SVl与第2设定值SV2之间设有死区。由此，例如在导通角伴随所输入的交流电压VCT的变动而发生变动的情况、或所检测的导通角的值与设定值为同等程度的情况等时，能够抑制照明光源16反复点灯/熄灯。
[0159]本例中，使由熄灯模式切换为点灯模式时的第2设定值SV2，大于由点灯模式切换为熄灯模式时的第I设定值SV1，但也可与此相反地，使由点灯模式切换为熄灯模式时的第I设定值SV1，大于由熄灯模式切换为点灯模式时的第2设定值SV2。
[0160]图12是表示第3实施方式的控制部的其他动作的流程图。
[0161]如图12所示，本例中，控制部21在进行导通角的检测之后，判定所检测的导通角大于第I设定值SVl时，与上述同样地，以通常模式进行动作(步骤S131?步骤S133)。
[0162]另一方面，控制部21在判定所检测的导通角为第I设定值SVl以下时，对判定为第I设定值SVl以下的次数是否为规定次数以上进行判定(步骤S134)。规定次数例如为10次?20次左右。
[0163]控制部21在判定为小于规定次数时，以通常模式进行动作。另一方面，控制部21在判定为规定次数以上时，以熄灯模式进行动作(步骤S135)。控制部21在转变为熄灯模式之后，与上述同样地，实施下个导通角的检测有无的判定、所检测的导通角是否为第2设定值SV2以上的判定、以及向通常模式的转变，每当进行下个导通角的检测时，重复上述处理(步骤S136?步骤S139)。
[0164]如此，本例中，对判定为第I设定值SVl以下的次数是否为规定次数以上进行判定，若为规定次数以上，则转变为熄灯模式。由此，例如能够抑制因功率下降的发生等，而导致控制部21暂时转变为熄灯模式的现象。即，能够抑制因功率下降的发生而导致照明光源16忽亮忽灭的现象。例如，能够抑制下述等现象，即:因暂时的电压变动，控制部21—直保持转变为熄灯模式的状态，而在熄灯后，照明光源16不再点灯的现象。如此，能够抑制功率下降的影响。
[0165]本例中，在判定所检测的导通角是否为第I设定值SVl以下之后，进行是否为规定次数以上的判定，但并不限于此，例如在图6所示的结构中，也可在判定所检测的导通角是否为设定值SV以下(步骤S102)之后，进行上述是否为规定次数以上的判定。即，在未设死区的结构中，也可进行是否为规定次数以上的判定。进而，在图8所示的结构中，也可在判定所检测的导通角是否为设定值SV以下(步骤S112)之后，进行上述是否为规定次数以上的判定。
[0166]以上，参照具体例来对实施方式进行了说明，但并不限定于这些实施方式，可进行各种变形。
[0167]例如，上述实施方式中，作为负载，示出了照明负载12，但并不限于此，例如可为加热器(heater)等需要导通角控制的任意负载。上述实施方式中，作为电源电路，示出了用于照明装置10的电源电路14，但并不限于此，可为与需要导通角控制的负载对应的任意电源电路。电力转换部20所转换的电压并不限于直流电压，例如也可为实效值不同的交流电压，还可为脉动电流电压。电力转换部20所转换的电压例如只要根据所连接的负载来设定即可。
[0168]对本发明的若干实施方式及实施例进行了说明，但这些实施方式或实施例仅为例示，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式或实施例能以其他的各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或实施例及其变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种电源电路，其特征在于，包括: 电力转换部，对经由电源供给路径而供给的经导通角控制的交流电压进行转换，并供给至负载； 控制部，检测所述交流电压的导通角，根据所检测的所述导通角，来控制所述电力转换部对电压的转换；以及 控制用电源部，电性连接于所述电源供给路径，对所述交流电压进行转换并供给至所述控制部。
2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于， 所述电力转换部包括整流电路、平滑电容器及直流电压转换部，所述整流电路对所述交流电压进行整流，所述平滑电容器将整流后的电压平滑化而转换为第I直流电压，所述直流电压转换部将所述第I直流电压转换为电压值不同的第2直流电压， 所述控制用电源部具有配线部及半导体元件，所述配线部电性连接于所述电源供给路径，所述半导体元件对流经所述配线部的电流进行调整， 所述半导体元件包括: 第I主电极； 第2主电极，被设定为比所述第I主电极高的电位；以及 控制电极，被用于切换第I状态与第2状态，所述第I状态是电流流经所述第I主电极与所述第2主电极之间的状态，所述第2状态是流经所述第I主电极与所述第2主电极之间的电 流小于所述第I状态的状态， 对于所述第2主电极，施加未经所述平滑电容器平滑的电压， 对于所述控制电极，施加经所述平滑电容器平滑的电压。
3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于，所述控制用电源部的地线是与所述直流电压转换部的输入侧的地线共用化，所述控制部的地线是与所述直流电压转换部的输出侧的地线共用化。
4.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，还包括: 电流调整部，具有电性连接于所述电源供给路径的分支路径，可切换导通状态与非导通状态，所述导通状态是使流经所述电源供给路径的电流的一部分流向所述分支路径的状态，所述非导通状态是不使流经所述电源供给路径的电流的一部分流向所述分支路径的状态， 对于所述控制部，输入检测电压，所述检测电压用于检测所述交流电压的绝对值， 所述控制部判定所述交流电压的导通角控制是否为相位控制方式，当判定为所述导通角控制是相位控制方式时，基于第I电压与大于所述第I电压的第2电压，来控制所述电流调整部，当所述检测电压的绝对值为第I电压以上且小于第2电压时，将所述电流调整部设为所述导通状态，当所述检测电压的绝对值小于第I电压时以及为第2电压以上时，将所述电流调整部设为所述非导通状态。
5.根据权利要求4所述的电源电路，其特征在于，所述控制部判定所述交流电压的导通角控制是否为逆相位控制方式，当判定为所述导通角控制是逆相位控制方式时，在所检测的所述导通角的导通区间，将所述电流调整部设为所述非导通状态，在所检测的所述导通角的阻断区间，将所述电流调整部设为所述导通状态。
6.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制部在进行所述导通角的检测之后，判定所检测的所述导通角是否为设定值以下，当判定为所述导通角是所述设定值以下时，停止从所述电力转换部向所述负载供给电力。
7.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制部在进行所述导通角的检测之后，判定所检测的所述导通角是否为设定值以下，当判定为所述导通角是所述设定值以下时，使从所述电力转换部供给至所述负载的电力不会成为规定值以下。
8.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制部具有第I状态与第2状态，所述第I状态是根据所检测的所述导通角来控制所述电力转换部的状态，所述第2状态是停止从所述电力转换部向所述负载供给电力的状态，当所述导通角为第I设定值以下时，所述控制部以所述第2状态进行动作，当所述导通角为与所述第I设定值不同的第2设定值以上时，所述控制部以所述第I状态进行动作。
9.根据权利要求8所述的电源电路，其特征在于，所述控制部在进行所述导通角的检测之后，判定所检测的所述导通角是否为所述第I设定值以下，当判定为所述导通角是所述第I设定值以下时，对判定为所述第I设定值以下的次数是否为规定次数以上进行判定，当判定为所述次数为规定次数以上时，所述控制部以所述第2状态进行动作。
10.一种照明装置，其特征在于，包括: 照明负载，包含照明光源；以及 电源电路，包含电力转换部、控制部及控制用电源部，所述电力转换部对经由电源供给路径而供给的经导通角控制的交流电压进行转换，并供给至所述照明负载，所述控制部检测所述交流电压的导通角，并根据所检测的所述导通角，来控制所述电力转换部对电压的转换，所述控制用电源部电性连接于所述电源供给路径，对所述交流电压进行转换并供给至所述控制部。`
【文档编号】H05B37/02GK103874276SQ201310101131
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】加藤刚, 大武宽和, 北村纪之, 中村洋人 申请人:东芝照明技术株式会社