点灯装置以及照明器具的制作方法

点灯装置以及照明器具的制作方法
【专利摘要】提供一种点灯装置，在连接了正向电压不同的固体发光元件的情况下，能够以简单的构成来抑制流入到固体发光元件的电流的不均一。点灯装置(10)具备DC/DC变换器(降压斩波电路11)以及控制电路(12)，控制电路(12)所具有的校正电路(16)根据固体发光元件的两端电压值，对使DC/DC变换器内的开关元件(Q1)成为断开状态的定时进行校正，以便不依存固体发光元件(LED单元13)的两端电压值，而使DC/DC变换器内的流入到电感器(L1)的平均电流成为预先规定的范围内的值。
【专利说明】点灯装置以及照明器具

【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED (Light Emitting Diode :发光二极管）元件等固体发光元件的点 灯装置以及具备该点灯装置的照明器具。

【背景技术】
[0002] LED元件等固体发光元件具有小型、高效以及寿命长的特点，因此期待着用作各种 制品的光源。
[0003] LED元件的电压-电流特性具有非线性特性，S卩，在成为某施加电压以上时电流流 出，在额定电流值附近的电流流动的状态下，正向电压几乎不变化。因此，LED元件对光的 输出基本上是按照流动在LED元件的电流的值来决定。
[0004] 在以照明为用途的情况下，将对图1所示的多个LED元件2串并联连接的LED单 元1作为一个光源，且被构成为能够得到规定的亮度的光输出。
[0005] 如以上所述，由于LED元件的光输出由流动在LED元件的电流的值来决定，因此将 与规定的亮度的光输出相对应的电流值作为LED单元1的额定电流来设定。
[0006] 因此，用于使LED单元1点灯的点灯装置最好是被控制成，能够将一定的电流供给 到LED单元1。
[0007] 图2是示出LED单元的点灯装置的一个例子的电路图。并且，在该图中不仅示出 了点灯装置，而且还示出了将直流电供给到点灯装置的直流电源E1、以及被连接于点灯装 置的LED单元23。
[0008] 点灯装置具备作为DC/DC变换器一种的降压斩波电路21、以及控制电路22。降压 斩波电路21具备：开关元件Q1、电感器L1、二极管D1、以及输出电容器Cl等。
[0009] 进一步，降压斩波电路21具有：检测流入到电感器Ll的电流值Isensel的电流检 测电路ISl、以及检测二极管Dl的两端电压值Vsensel的二极管电压检测电路VSl。
[0010] 在此，作为直流电源El例如能够采用，具备商用交流电源与全波整流电路的直流 电源、以及具备商用交流电源与相位补偿电路的直流电源等。
[0011] 在此，对图2所示的点灯装置的工作进行简单地说明。
[0012] 在通过控制电路22的指令而开关元件Ql成为接通状态时，电流经由开关元件Ql、 电感器Ll以及输出电容器Cl，从直流电源El流入到LED单元23。流入到电感器Ll的电 流具有，由直流电源El的电压值Vin、被施加到LED单元23的负荷电压Vout以及电感器 Ll的电感值L决定的（Vin-Vout)/L的时间变化率。
[0013] 该电流由电流检测电路ISl检测，在检测值Isensel成为目标电流值Iref的情况 下，使开关元件Ql成为断开状态。
[0014] 在使开关元件Ql成为断开状态时，通过开关元件Ql在接通状态时被供给的电流， 蓄积在电感器Ll的能量被放出。
[0015] 在蓄积于电感器Ll的能量被放出的期间中，二极管Dl成为导通状态。此时，二 极管的正向电压虽然是非常小的电压，但是在能量的放出结束，二极管Dl成为非导通状态 时，二极管的两端电压则上升到负荷电压Vout附近。
[0016] 通过检测到作为二极管电压检测电路VSl的输出的电压值Vsensel超过了规定值 Vref，从而能够检测到二极管Dl的两端电压上升。在检测到二极管Dl的两端电压上升的 情况下，控制电路22则判断为蓄积到电感器Ll的能量的放出结束，从而再次使开关元件Ql 成为接通状态。
[0017] 图3是示出进行上述的工作的控制电路22的一个例子的电路图。
[0018] 控制电路22具备：比较器31、32以及RS触发器。
[0019] 比较器31是检测流入到电感器Ll的电流的元件，比较器32是检测在二极管Dl 产生的电压的电路。
[0020] RS触发器是将比较器31的输出I_deteCt作为复位信号、将比较器32的连接点 35中的输出V_dete Ct作为置位信号的电路。并且，图3的NOR电路33、34形成用于将信号 输出到连接点36的RS触发器。
[0021] 图4是示出以上所述的点灯装置的各个元件的工作的时间图。
[0022] 在图4中，流入到开关元件Q1、二极管Dl以及电感器Ll的电流分别由I_Q1、I_D1 以及I_L1来表示。
[0023] 通过利用进行以上所述的工作的点灯装置，能量会不断地被供给到点灯装置，在 作为负荷的LED单元23中被供给有来自输出电容器Cl的恒定的直流电流。并且，通过设 定恰当地电感器Ll的电流峰值，从原理上来看，LED单元23能够通过额定电流来点灯。
[0024] 并且，以前就曾探讨了使流入到LED单元的电流恒定的技术。专利文献1公开的方 法是，在采用了降压斩波电路的点灯装置中，通过电感器施加的在二次绕组产生的电压，在 检测到电感器的能量放出的情况下，对于直流电源的变动，而使流入到LED单元的电流一 定。专利文献1所公开的技术是，在开关元件为断开状态时，利用在电感器的二次绕组产生 的电压，即使在直流电源变动了的情况下，也希望流入到作为负荷的LED单元的电流恒定， 从而抑制因电源电压造成的电流变动。
[0025] (现有技术文献）
[0026] (专利文献）
[0027] 专利文献1 日本特开2012-109141号公报
[0028] 专利文献2 日本特开2010-40509号公报
[0029] 然而，如以下所述，作为照明用途的LED单元而言，没能使光输出实现充分的稳定 化。如以上所述，在照明用途的LED单元中，为了确保充分的亮度，而将多个LED元件串并 联连接而构成一个光源。构成LED单元的各个LED元件也是高质量制造的。然而，在当一 定的电流流入各个LED元件时，在各个LED元件的两端被施加的电压（正向电压）会出现 不均匀，这样，在这些LED元件串并联连接而构成LED单元时，所产生的正向电压也会出现 不均匀。
[0030] 在上述的降压斩波电路中，为了使电流的峰值成为规定值而进行控制，实际上所 进行的工作是，当电流达到规定值之后，直到开关元件Ql成为断开状态为止，存在构成降 压斩波电路的部件所持有的延迟时间。在此，当LED单元的正向电压出现不均匀时，由于降 压斩波电路的输出电压Vout为正向电压，因此，在电感器Ll流动的电流的时间变化率发生 变化。
[0031] 图5示出了流入到电感器LI的电流相对于时间的变化。
[0032] 如图5所示，即使延迟时间相同，若电流的时间变化率不同，则在开关元件Ql成为 断开状态时，电流的峰值也会发生变化。因此，在LED单元的正向电压不同时，流入到LED 单元的被平滑化的电流也会不同。即，在使用多个LED单元的环境中，由于各个LED单元的 光输出的不均匀，因此产生亮度的强弱或颜色的不均匀等不良现象。
[0033] 特别是在将多个LED单元设置到一个器具内，作为一个照明器具而采用多个灯的 电源装置中，各个LED单元的光输出的不均匀则成为一个大的问题。
[0034] 在专利文献2中公开的技术是，在向多个固体发光元件供电的点灯装置中，使流 入到各个固体发光元件的电流实质上相同。
[0035] 在专利文献2所公开的技术中，在作为直流电源的DC/DC变换器的输出上连接多 个回扫式开关稳压器，并将流入到连接于各个回扫式开关稳压器的LED元件的电流值控制 成相同。各个回扫式开关稳压器具有开关平衡控制器。在开关平衡控制器中，为了使流入 到各个回扫式开关稳压器的开关元件的电流与目标值一致，而使用积分器等来进行反馈控 制。而且，为了能够向各个回扫式开关稳压器供电，而具备反馈选择电路，以用来调整DC/DC 变换器的输出电压。
[0036] 在专利文献2所公开的技术中，虽然能够将流入到各个LED元件的电流控制成相 同，但是却出现了构成复杂且系统成本增加的问题。


【发明内容】

[0037] 本发明鉴于这些问题，目的在于提供一种在连接了正向电压不同的固体发光元件 的情况下，能够以简单的构成来抑制流入到固体发光元件的电流的不均匀的点灯装置。
[0038] 为了解决上述的课题，本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式为，与直流电源 连接，并将电流供给到固体发光元件，该点灯装置具备DC/DC变换器以及控制电路，所述 DC/DC变换器具备：开关元件，与所述直流电源连接，并被控制成接通或断开；电感器，与所 述开关元件串联连接，当所述开关元件为接通状态时，电流从所述直流电源流入到该电感 器；二极管，将从所述电感器放出的电流供给到所述固体发光元件；以及电流检测电路，对 流入到所述开关元件的电流进行检测，并输出检测到的电流检测值，所述控制电路具备：驱 动电路，对所述开关元件进行接通以及断开的控制；电压检测电路，对所述固体发光元件或 所述电感器的两端电压进行检测，并输出检测到的电压检测值；以及校正电路，对所述驱动 电路的断开控制的定时进行校正，所述驱动电路，在检测到所述电感器的能量放出结束的 情况下，使所述开关元件成为接通状态，在所述电流检测值成为规定的电流指令值的情况 下，使所述开关元件成为断开状态，所述校正电路根据所述电压检测值，对所述驱动电路的 断开控制的定时进行校正。
[0039] 并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路通 过根据所述电压检测值来对所述电流指令值进行校正，从而对所述驱动电路的断开控制的 定时进行校正。
[0040] 并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路， 对所述电流指令值加以校正，以使得在所述电压检测值与所述电流检测值的峰值的关系 中，至少使两个不同的所述电压检测值的情况下的所述电流检测值的峰值大致成为等同。 并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路，在所述电 压检测值为第一阈值以下的情况下，将所述电流指令值校正为比所述电流指令值小的第一 校正值。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路，进 一步，在所述电压检测值为比所述第一阈值小的第二阈值以下的情况下，将所述电流指令 值校正为比所述第一校正值小的第二校正值。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置 的一个实施方式中，所述第一阈值以及所述第二阈值是，被连接于该点灯装置的固体发光 元件之中的、正向电压不同的两种固体发光元件的正向电压之间的值。并且，也可以是，在 本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路，对所述电流指令值加以校正， 从而在不依存于由所述电压检测电路检测的电压的状态下，使流入到所述电感器的电流的 峰值恒定。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路， 对所述电流指令值进行校正，以使校正后的所述电流指令值与所述电压检测值具有正的相 关。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路，通过根 据所述电压检测值对所述电流检测值进行校正，从而对所述驱动电路的断开控制的定时进 行校正。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述校正电路， 对所述电流检测值进行校正，以使校正后的所述电流检测值与所述电压检测值具有负的相 关。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式中，所述DC/DC变换器与 所述控制电路所成的对有多个。并且，也可以是，在本发明所涉及的点灯装置的一个实施方 式中，该点灯装置还具备使所述电流指令值变化的调光控制电路。
[0041] 并且，本发明所涉及的照明器具的一个实施方式为，具备上述的点灯装置以及固 体发光兀件。
[0042] 通过本发明能够实现一种构成简单的点灯装置，并且该点灯装置在连接有正向电 压不同的固体发光元件的情况下，能够抑制流入到固体发光元件的电流的不均一。

【专利附图】

【附图说明】
[0043] 图1是多个LED元件串并联连接的LED单元的外观图。
[0044] 图2是以往的点灯装置的电路图。
[0045] 图3是以往的点灯装置中的控制电路的电路图。
[0046] 图4是示出以往的点灯装置的各个元件的工作的时间图。
[0047] 图5示出了在以往的点灯装置的电感器中流动的电流的时间变化。
[0048] 图6是本发明的实施方式1所涉及的点灯装置以及照明器具的电路图。
[0049] 图7是本发明的实施方式1所涉及的校正电路的电路图。
[0050] 图8是示出本发明的实施方式1所涉及的点灯装置中的Vout与Iref2的关系的 图表。
[0051] 图9是本发明的实施方式2所涉及的点灯装置以及照明器具的电路图。
[0052] 图10是本发明的实施方式2所涉及的校正电路的电路图。
[0053] 图11是本发明的实施方式3所涉及的校正电路的电路图。
[0054] 图12是本发明的实施方式4所涉及的校正电路的电路图。
[0055] 图13是本发明的实施方式5中的点灯装置的电路图。
[0056] 图14是本发明的实施方式5中的点灯装置所具备的控制电路的详细的电路图。
[0057] 图15示出了在以往的点灯装置中的电感器中流动的电流的不均一的峰值。
[0058] 图16示出了以往的点灯装置中的输出电压-电流特性。
[0059] 图17示出了本发明的实施方式5中的点灯装置的输出电压与电流指令值的关系。
[0060] 图18示出了本发明的实施方式5中的点灯装置的输出电压-电流特性。
[0061] 图19是本发明的实施方式6中的校正电路的详细的电路图。
[0062] 图20示出了本发明的实施方式6中的点灯装置的输出电压与电流指令值的关系。
[0063] 图21示出了本发明的实施方式6中的点灯装置的输出电压-电流特性。
[0064] 图22是本发明的实施方式7中的电压检测电路与校正电路的详细的电路图。 [0065] 图23示出了本发明的实施方式7中的点灯装置的输出电压与电流指令值的关系。 [0066] 图24示出了本发明的实施方式7中的点灯装置的输出电压-电流特性。
[0067] 图25是本发明的实施方式8中的点灯装置的电路图。
[0068] 图26示出了在本发明的实施方式8中的点灯装置的各降压变换器的电感器流动 的电流的波形例子。
[0069] 图27是示出本发明的实施方式9所涉及的照明器具的一个例子的外观图。
[0070] 图28是示出本发明的实施方式9所涉及的照明器具的其他的一个例子的外观图。
[0071] 图29是示出本发明的实施方式9所涉及的照明器具的其他的一个例子的外观图。

【具体实施方式】
[0072] 以下参照附图对本发明的实施方式所涉及的点灯装置以及照明器具进行说明。并 且，以下所说明的实施方式均为本发明的优选的一个具体的例子。因此，在以下的实施方式 所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、工序（步骤）、工序 的顺序等为一个例子，并非是限定本发明的主旨。因此，对于以下的实施方式中的构成要素 中的示出本发明的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素，作为任意的构成 要素来说明。
[0073] 并且，各个图为模式图，并非是严谨的图示。
[0074] (实施方式1)
[0075] 首先，对本发明的实施方式1中的点灯装置以及照明器具进行说明。
[0076] 图6是示出本实施方式中的点灯装置10以及照明器具200的概要的电路图。并 且，在该图中不仅示出了点灯装置10以及照明器具200,而且还示出了将直流电供给到点 灯装置10的直流电源El。
[0077] 照明器具200具备：点灯装置10以及作为固体发光元件的一种的包括LED元件的 LED单元13。LED单元13可以是单一的LED芯片，也可以是将多个LED串联或并联连接的 LED模块。
[0078] 点灯装置10具备：降压斩波电路11、控制电路12、以及电流设定电路14,所述降 压斩波电路11是DC/DC变换器的一种。
[0079] 降压斩波电路11具备：开关元件Ql、电感器Ll、二极管Dl、输出电容器Cl、电流检 测电路ISl、以及二极管电压检测电路VSl。
[0080] 开关元件Ql是被连接在直流电源El的元件，并被控制成接通或断开。
[0081] 电感器Ll是与开关元件Ql串联连接的元件，在开关元件Ql为接通状态时，电流 从直流电源El流入。
[0082] 二极管Dl是将电感器Ll放出的电流供给到LED单元13的元件。
[0083] 输出电容器Cl是对供给到LED单元13的电流进行平滑化的元件。
[0084] 电流检测电路ISl是检测流入到电感器Ll的电流，并输出检测到的电流检测值 Isensel的电路。
[0085] 二极管电压检测电路VSl是检测二极管间的电压，并输出检测值Vsensel的电路。
[0086] 控制电路12具备：驱动电路17、电压检测电路15、以及校正电路16。
[0087] 驱动电路17是对开关元件Ql进行接通与断开的控制的电路。驱动电路17在 检测到电感器Ll的能量放出结束的情况下，使开关元件Ql成为接通状态，在电流检测值 Isensel成为规定的电流指令值的情况下，使开关元件Ql成为断开状态。
[0088] 电压检测电路15是检测LED单元13的两端电压，并输出被检测到的电压检测值 Vout_d的电路。
[0089] 校正电路16是进行校正的电路，具体是根据电压检测值Vout_d，来对驱动电路17 的断开控制的定时进行校正，从而在不依存于电压检测值Vout_d的情况下，使流入到电感 器Ll的平均电流成为预先规定的范围内的值。
[0090] 电流设定电路14是将表示电流指令值的信号输出到控制电路12的电路，所述电 流指令值是流入到电感器Ll的峰值电流的目标值。
[0091] 图7是示出图6所示的校正电路16的一个例子的电路图。
[0092] 图7所示的校正电路16的一个例子是由电阻R31、R32、R33以及R34构成。
[0093] 图8示出了在图7所示的校正电路16中输入了规定的电流指令值Iref以及LED 单元13的两端电压的检测值Vout_d的情况下的被校正的电流指令值Iref2与LED单元13 的两端电压Vout的关系。
[0094] 如图8所示，在LED单元13的两端电压Vout增加了的情况下，被校正的电流指令 值Iref2增加。
[0095] 接着，对具有以上这种构成的本实施方式中的点灯装置10的工作进行说明。
[0096] 首先，对本实施方式中的点灯装置10的工作进行说明。
[0097] 开关元件Ql在由驱动电路17而成为接通状态时，电流从直流电源El经由开关元 件Ql、电感器Ll以及输出电容器Cl而流入到LED单元13。此时流入到电感器Ll的电流 具有如图2所示的以往技术中的依存于LED单元13的两端电压的时间变化率。
[0098] 流入到电感器Ll的电流由电流检测电路ISl检测，作为检测值的Isensel被输入 到驱动电路17。
[0099] 另外，LED单元13的两端电压由电压检测电路15检测，检测值Vout_d被输入到 校正电路16。并且，在校正电路16被输入有来自电流设定电路14的电流指令值Iref。
[0100] 校正电路16根据检测值Vout_d，对电流指令值Iref进行校正，从而生成被校正的 电流指令值Iref2,并将被校正的电流指令值Iref2输出到驱动电路17。
[0101] 驱动电路17对被校正的电流指令值Iref2与流入到电感器Ll的电流的检测值 Isensel进行比较。并且，在检测到Isensel成为Iref2的情况下，使开关元件Ql从接通状 态切换为断开状态。
[0102] 如以上所述,被校正的电流指令值Iref2随着检测值Vout_d的增大而变大。艮P， 检测值Vout_d越大，流入到电感器LI的电流的时间变化率就越小，在流入到电感器LI的 电流的时间变化率越小的情况下，Iref2则越大。因此，例如在Vout_d增加了的情况下，由 于电流指令值被校正为比校正前的电流指令值Iref大的值Iref2,因此流入到电感器Ll的 电流的峰值增加。即，在Vout_d&生了变动的情况下的流入到电感器Ll的电流值的峰值 的变动得到了抑制。
[0103] 当开关元件Ql成为断开状态时，蓄积到电感器Ll的能量被放出。驱动电路17在 根据作为二极管电压检测电路VSl的输出的电压值Vsensel检测到电感器Ll的能量的放 出结束时，使开关元件Ql从断开状态切换为接通状态。
[0104] 点灯装置10通过进行以上的工作，从而能够使流入到LED单元13的电流恒定。
[0105] (实施方式2)
[0106] 接着，对本发明的实施方式2中的点灯装置以及照明器具进行说明。
[0107] 图9是示出本实施方式中的点灯装置IOa以及照明器具200a的概要的电路图。
[0108] 本实施方式与实施方式1的不同之处是，控制电路12a的校正电路16a对电流检 测电路IS的检测值Isensel进行校正，并输出被校正的电流检测值Isen se2。
[0109] 图10是示出校正电路16a的一个例子的电路图。
[0110] 如图10所示，校正电路16a构成减法运算电路。
[0111] 在校正电路16a中被输入有LED单元13的两端电压的检测值Vout_d、参照电压值 Vout_ref、以及电流检测值Isensel。通过Vout_d与Vout_ref被输入到校正电路16a的减 法运算电路，从而随着Vout_d的增加而減少的信号Vout2从减法运算电路被输出到驱动电 路 17a。
[0112] 因此，通过图10所示的校正电路16a，能够生成随着Vout_d的增加而减少的 Isense2〇
[0113] 在本实施方式中，在Vout_c^f加了的情况下，虽然流入到电感器LI的电流的时间 变化率减小，但是由于电流检测值被校正为小的值，因此使开关元件Ql成为断开状态的定 时被延迟。因此，能够抑制在Vout_d增加了的情况下的流入到电感器Ll的电流的峰值减 少。
[0114] 点灯装置IOa通过进行以上的工作，从而能够使流入到LED单元13的电流恒定。
[0115] (实施方式3)
[0116] 接着，对本发明的实施方式3中的点灯装置以及照明器具进行说明。
[0117] 图11是示出本实施方式中的点灯装置IOb以及照明器具200b的概要的电路图。
[0118] 本实施方式的点灯装置IOb与实施方式1的不同之处是，具备调光控制电路18。
[0119] 调光控制电路18是通过使电流设定电路14b的输出Iref发生变化，从而能够对 LED单元13进行调光的电路。
[0120] 点灯装置IOb在利用了调光控制电路18的调光点灯状态中，能够抑制因 LED单元 13的两端电压的不均匀以及变动而造成的LED单元13的光输出中的不必要的变动，从而能 够实现良好的调光点灯。
[0121] 并且，在本实施方式中虽然被构成为，在实施方式1的点灯装置10的基础上添加 了调光控制电路18,不过也可以是在实施方式2的点灯装置IOa的基础上添加调光控制电 路18。
[0122] (实施方式4)
[0123] 接着，对本发明的实施方式4中的点灯装置以及照明器具进行说明。
[0124] 图12是示出本实施方式中的点灯装置的概要的电路图。
[0125] 在本实施方式中与实施方式3的不同之处是，点灯装置具备两个降压斩波电路 llc、lld、以及两个控制电路12c、12d。
[0126] 在本实施方式的点灯装置中，通过从电流设定电路14c向两个控制电路12c、12d 输出共通的电流指令值，从而能够对两个LED单元13c、13d -并进行调光控制。
[0127] 并且，在本实施方式中，能够抑制两个LED单元13c、13d的光输出的不均匀。
[0128] 本实施方式的照明器具尤其是能够适用于两个LED单元被设置在同一个灯具内 的情况。
[0129] 并且，在本实施方式的点灯装置中，虽然示出的构成是采用实施方式1的控制电 路，不过也可以采用实施方式2的控制电路。
[0130] 并且，在本实施方式中所描述的构成虽然是具备两组降压斩波电路、控制电路以 及LED单元，不过也可以具备三组以上。
[0131] (实施方式5)
[0132] 接着，对本发明的实施方式5中的点灯装置进行说明。图13是本发明的实施方式 5的点灯装置IOe的电路图，图14是点灯装置IOe所具备的控制电路12e的详细的电路图。 在本实施方式中，采用与上述各个实施方式具有不同的构成的降压斩波电路lie以及控制 电路12e。
[0133] 点灯装置IOe具备：降压斩波电路lie、控制降压斩波电路lie的控制电路12e、以 及调光控制电路18e。降压斩波电路lie接受来自作为直流电源的平滑电容器C3的电流， 并将规定的电流提供给LED单元13。即，该点灯装置IOe具备：对平滑电容器C3的直流电 压进行降压，并将直流电流供给到作为负荷的固体发光元件（在此为LED单元13)的降压 斩波电路lie、以及控制电路12e和调光控制电路18e。
[0134] 在本实施方式中，作为直流电源具备平滑电容器C3。平滑电容器C3由直流电压而 被充电，该直流电压例如是由全波整流器（未图示）对商用交流电源进行全波整流而得到 的。全波整流器的交流输入侧一般被设置了用于去除高频成分的滤波电路。并且，在全波 整流器的直流输出侧与平滑电容器C3之间，也可以存在采用了升压斩波电路等的相位补 偿电路。
[0135] 并且，在本实施方式中，调光控制电路18e包括上述的各个实施方式的电流设定 电路的功能。调光控制电路18e将电流指令值Iref_i发送给控制电路12e (严谨而言，控制 电路12e的电流比较电路6)。因此，调光控制电路18e例如接收来自外部的调光信号（未 图示），设定能够得到所希望的光输出的点灯装置IOe的输出电流Iout的目标，并算出用于 得到该输出电流Iout的电流指令值Iref_i。并且，电流指令值Iref_i例如是与指令的输 出电流的大小相对应的电压。
[0136] 降压斩波电路lie的主要构成要素具备：开关元件Q2、电感器L2、以及二极管D2。 电感器L2与开关元件Q2、以及由直流电流点灯的LED单元13串联连接，在此，在开关元件 Q2接通时流入有来自平滑电容器C3的电流。开关元件Q2是用于连接成为电感器L2与LED 单元13的串联电路的直流电源的平滑电容器C3的两端之间的元件，例如是晶体管等。二 极管D2是将从电感器L2放出的电流供给到LED单元13的再生式二极管。即，二极管D2 并联连接于电感器L2与LED单元13的串联电路，在开关元件Q2断开时，电感器L2的蓄积 能量放出到LED单元13。并且，与LED单元13并联连接有输出电容器C2。该输出电容器 C2对因开关元件Q2的接通与断开而产生的脉动成分进行平滑化，并设定容量，以使在LED 单元13能够流动被平滑化后的直流电流。并且，LED单元13可以是单一的LED芯片，也可 以是将多个LED串联或并联或者串并联连接的LED模块。
[0137] 图13所示的电阻R12以及R13是用于检测LED单元13与电感器L2的连接点中的 电压Vout_K的分压用电阻，如以后所述，其属于电压检测电路15e。并且，由于电压Vout_ K也是LED单元13的阴极中的电压，因此，以下也将电压Vout_K称为阴极电压VoutJ(。同 样，电阻RlO以及Rll也是用于检测平滑电容器C3的两端的电压Vc3的分压用的电阻，如 以后所述，属于电压检测电路15e。并且，电阻R2是构成用于检测流入到开关元件Q2的电 流的电流检测电路的电阻。
[0138] 控制电路12e生成对开关元件Q2以高频来进行接通及断开的信号，并控制流入到 电感器L2的电流IL2,以使恰当的电流流入到负荷（LED单元13)。控制电路12e具备：电 流比较电路6、Z⑶检测电路7、电压检测电路15e、校正电路16e、以及驱动电路17e。
[0139] 图14示出了简化后的用于本实施方式的控制电路12e的内部构成。
[0140] 电流比较电路6通过监视电流检测用电阻R2与开关元件Q2的连接点中的电压， 将流入到开关元件Q2的电流作为检测值Isense来检测。具体而言，如图14所示，电流比较 电路6具有：比较器60、电阻61、以及电容器62。在电流比较电路6中，示出检测值Isense 的信号由具有电阻61以及电容器62的低通滤波器平滑化，并被输入到比较器60。并且，在 比较器60对检测值Isense与来自校正电路16e的电流指令值Iref_o进行比较，示出检测 值Isense比电流指令值Iref_o大时的信号被输出到驱动电路17e。
[0141] ZCD检测电路7是检测电感器L2放出规定的能量的定时的电路的一个例子。在本 实施方式中，ZCD检测电路7在检测到与电感器L2耦合的二次绕组n2的电压成为阈值电 压Vref以下时，从而检测到电流IL2大致成为零。具体而言，如图14所示，ZCD检测电路 7具有比较器70以及产生阈值电压Vref的基准电压发生器71等。Z⑶检测电路7利用比 较器70,对与电感器L2耦合的二次绕组n2的电压、与在基准电压发生器71产生的阈值电 压Vref进行比较，将示出二次绕组n2的电压比阈值电压Vref小时的信号输出到驱动电路 17e。
[0142] 电压检测电路15e是检测LED单元13的两端的电压（正向电压）或电感器L2 的两端的电压的电路的一个例子。在本实施方式中，电压检测电路15e是检测作为负荷的 LED单元13的两端电压Vout的电路，如图14所示，具备用于检测电压Vc3与阴极输出电 压VoutJ(的差的差动放大器80。在电压检测电路15e中，差动放大器80从以电阻RlO和 电阻Rll对LED单元13的阳极侧的电压Vc3进行分压后的电压中，减去以电阻R12和电阻 R13对阴极侧1的电压VoutJ(进行分压后的电压，并进行放大。据此，差动放大器80算出 给LED单元13的输出电压Vout (Vout = Vc3-Vout_K)，并将算出的输出电压Vout输出到校 正电路16e。
[0143] 校正电路16e按照由电压检测电路15e检测的电压（在此为输出电压Vout)，对 从调光控制电路18e输出的电流指令值Iref_i进行校正，并将校正后的电流指令值Iref_ O输出到电流比较电路6。更具体而言，校正电路16e对电流指令值Iref_i进行校正，从而 在由电压检测电路15e检测的电压（在此为输出电压Vout)与流入到电感器L2的电流的 峰值的关系中，至少使两个不同的电压（输出电压Vout)的情况下的电流的峰值大致等同。 因此，如图14所示，校正电路16e具有：比较器90、产生基准电压（第一阈值）Vthl的基准 电压发生器91、以及晶体管92等。在比较器90对来自电压检测电路15e的输出电压Vout 与来自基准电压发生器91的第一阈值Vthl进行比较，并按照该比较结果，晶体管92进行 导通或断开。按照该比较结果，来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i由电阻分压， 或者不被分压而直接作为电流指令值Iref_o来输出。具体而言，在来自电压检测电路15e 的输出电压Vout为第一阈值Vthl以下的情况下，晶体管92导通，来自调光控制电路18e 的电流指令值Iref_i成为较小的值，并作为电流指令值Iref_o而被输出。
[0144] 驱动电路17e生成使开关元件Q2接通或断开的控制信号，并将生成的控制信号输 出到开关元件Q2的栅极。该控制信号是具有如下作用的信号，S卩，在检测到由电流比较电 路6所检测的电流值（检测值Isense)达到了规定的电流指令值（电流指令值Iref_o)时， 使开关元件Q2断开。而且，在检测到电感器L2放出了规定的能量时（在本实施方式中，由 ZCD检测电路7检测到电流IL2几乎成为零时），该控制信号是使开关元件Q2接通的信号。 艮P，驱动电路17e是接受电流比较电路6与ZCD检测电路7的检测结果，生成开关元件Q2 的栅极信号，并驱动开关元件Q2的电路。并且，由于电阻R2是电流检测用的小电阻，因此 几乎不会影响栅极信号。
[0145] 具体而言，如图14所示，驱动电路17e具有触发器100以及缓冲放大器101等。触 发器100在电流比较电路6所检测的电流（检测值Isense)达到规定的电流指令值Iref_ 〇的时刻被复位。并且，在电感器L2放出了规定的能量的时刻（由ZCD检测电路7检测到 电流IL2几乎成为零的时刻）被复位。缓冲放大器101将来自触发器100的输出信号作为 控制信号而输出到开关元件Q2的栅极。
[0146] 接着，对以上这种构成的本实施方式中的点灯装置IOe的工作进行说明。
[0147] 首先，对成为本实施方式中的降压斩波电路lie的基本工作的峰值电流控制与电 流临界模式（BCM)控制进行说明。这与专利文献1所示的工作相同。峰值电流控制是指， 在电感器L2的电流IL2达到规定值时，使开关元件Q2断开的控制。BCM控制是指，在电流 IL2几乎成为零时，使开关元件Q2接通的控制。
[0148] 在开关元件Q2为接通的状态下，电流从平滑电容器C3的正极，经由输出电容器 C2、电感器L2、开关元件Q2、电阻R2流入到平滑电容器C3的负极。此时，流入到电感器L2 的斩波电流i只要电感器L2不进行磁饱和则成为大致呈直线上升的电流。由于电感器L2 的两端电压成为平滑电容器C3的两端的电压Vc3与输出电容器C2的两端的电压Vc2的差， 因此电感器L2的电流i大致成为一个稳定的梯度di/dt(h(Vc3-Vc2yL2)。因此，输出电 容器C2的两端的电压Vc2大时，也就是说在输出电压大时，电感器L2的电流i缓慢增加， 在小的时候快速增加。
[0149] 在开关元件Q2为接通的状态下流入到电感器L2的电流值，由电流比较电路6根 据串联连接于开关元件Q2的电阻R2所产生的电压而被检测。电流比较电路6具备对检测 值Isense与电流指令值Iref_o进行比较的比较器60等。电流指令值Iref_o是来自调光 控制电路18e的电流指令值Iref_i由校正电路16e校正后的值。电流指令值Iref_i由调 光控制电路18e按照由检测电阻R2进行的电流检测值Isense的检测比（实际的电流值与 检测电压的比），而被设定为电流峰值目标值Ipeak_T成为输出电流的目标值Iout_T的2 倍的值。例如，在 R2 = 0· 1 Ω、I〇ut_T = IA 时，设定为 Ipeak_T = 2A、Iref = 0· 2V。
[0150] 因此，在电感器电流达到由电流指令值Iref决定的电流峰值目标值ipeak_T时， 电流比较电路6的检测值Isense超过电流指令值Iref_o,比较器60的输出成为High电 平。这样，驱动电路17e的触发器（FF) 100的复位输入端子R中被输入复位信号。据此，触 发器100的Q输出成为Low电平。因此，开关元件Q2的栅极-源极间电荷被抽出，开关元 件Q2迅速地成为断开状态。
[0151] 在开关元件Q2为断开的状态下，被蓄积在电感器L2的电磁能量经由二极管D2而 被放出到输出电容器C2。此时，由于电感器L2的两端电压由输出电容器C2的电压Vc2被 钳位，因此，电感器L2的电流i以大致呈一定的梯度di/dt(^-Vc2/L2)来减少。
[0152] 在电流i流动于电感器L2的期间中，在电感器L2的二次绕组n2则产生与电感器 L2的电流i的梯度相对应的电压。该电压在电感器L2的电流i流完时消失。该定时在ZCD 检测电路7被检测。
[0153] Z⑶检测电路7具备零交检测用的比较器70。在比较器70的负的（_)输入端子 被施加有在电感器L2的二次绕组n2产生的电压，在比较器70的正的（+)输入端子被施加 有在基准电压发生器71所产生的零交检测用的基准电压Vref。在二次绕组n2的电压消失 时，比较器70的输出成为High电平，驱动电路17e的触发器100的置位输入端子S被供给 有置位脉冲。这样，触发器100的Q输出成为High电平，开关元件Q2的栅极信号被施加， 开关元件Q2接通。
[0154] 通过反复进行这样的工作，电感器电流的峰值成为恒定，并且在大致成为零时成 为折回电流波形。此时，电压Vout与输出电容器C2的电压Vc2相等，输出电流Iout成为 电感器电流的平均值，即成为峰值电流值的大致一半的电流值。
[0155] 并且，在输出电压Vout上升时，自动地开关元件Q2的接通时间变长、断开时间变 短，在输出电压Vout降低时，自动地开关元件Q2的接通时间变短、断开时间变长。因此，成 为不依存负荷（LED单元13)的电压特性，就能够维持恒定电流特性的构成。
[0156] 但是，在【背景技术】中已经论述过，由于存在构成降压斩波电路lie的部件所具有 的延迟时间，因此，在进行开关断开之时，会发生从电流峰值检测定时开始的延迟时间tdO。
[0157] 如图15所示，通过存在这种延迟时间tdo,从而实际上流入到电感器L2的电流 IL2的峰值1?册1^_1?成为比电流峰值目标值Ipeak_T (电流指令值）大的值。图15示出了以 往的点灯装置中的实际上流入到电感器L2的电流（电感器电流IL2)的电流峰值Ipeak_R 的不均一。图15的左图示出了各种电流峰值Ipeak_R的例子，图15的右图示出了对电流峰 值Ipeak_R附近放大后的电感器电流IL2的波形。并且，从下式可知，降压斩波电路lie的 输出电压Vout越小，实际的峰值电流值Ipeak_R与电流峰值目标值Ipeak_T的差Δ ipeak =Ipeak_R_Ipeak_T 就越大。
[0158] Aipeak = Ipeak_R-Ipeak_T = di/dtXtdO = (Vc3-Vout)/LX tdO
[0159] 这是因为，即使延迟时间tdO是一定的，开关元件Q2接通的期间的电感器L2的电 流的梯度也成为h (Vc3-Vout)/L2,梯度di/dt会因输出电压Vout而不同。据此，仅 是单纯地通过电流临界模式（BCM)以及峰值电流控制来使降压斩波电路lie工作时，输出 电压-电流特性则不会成为图16所示的以往的完全的恒定电流特性，而是成为输出电压 Vout越小，输出电流就越大的特性。图16是示出以往的点灯装置中的输出电压-电流特性 的图。在此示出的输出电压-电流特性由下式来表示。
[0160] lout = Ipeak_R/2 = ( Δipeak+Ipeak_T)/2 = (Vc3-Vout)/LXtdO/2+Ipeak_T/2
[0161] 在实际上具有这种特性的点灯装置中，在被连接的负荷（LED单元13)中的正向电 压（即，输出电压Vout)存在差异的情况下，由于被连接的个体差异而在输出电流中出现不 均匀，从而造成光输出的不均匀。在连接了电流额定值相同而电压额定值不同的种类不同 的负荷的情况下，或者，在串联连接了多个相同负荷的电路被连接的情况下，由于因输出电 压的差而输出电流会越出额定值范围，因此不能得到所希望的光输出。
[0162] 例如，在图16的具有输出特性的点灯装置串联连接多个正向电压（S卩，电压Vout) 为额定值IOOV的LED模块时，当一个串联（Vout = 100V)的输出电流为I. IOA时，两个串 联（Vout = 200V)的负荷则为I. 07A，这样，输出电流则出现30mA的差异。这样，即使采用 相同的LED模块，也会因串联连接的数量而导致每个串联所输出的光输出发生变化。并且， 上述的输出电流的算出条件是，Vc3 = 420V、电感器L = 800uH、TdO = 500nS、Ipeak_T = 2A。
[0163] 于是，在本实施方式中，在控制电路12e内具备校正电路16e，在由电压检测电路 15e检测的输出电压Vout为第一阈值以下的情况下，能够对从调光控制电路18e给予的电 流指令值Iref_i进行校正。据此，能够使电感器电流IL2的实际的峰值电流值Ipeak_R与 电流峰值目标值Ipeak_T的差Aipeak成为一个恒定值，而不依存输出电压Vout。在本实 施方式中，在由电压检测电路15e检测的输出电压Vout与流入到电感器L2的电流的峰值 的关系中，将电流的峰值控制成至少在两个不同的输出电压Vout中大致成为等同。
[0164] 作为校正电路16e中的输入，由调光控制电路18e赋予了电流指令值Iref_i，作为 输出，而输出电流指令值Iref_o。更详细而言，校正电路16e在由电压检测电路15e检测 的输出电压Vout比第一阈值Vthl大的情况下，作为电流指令值Iref_o,将来自调光控制 电路18e的电流指令值11"#_1直接输出。另外，在输出电压Vout为第一阈值Vthl以下的 情况下，将来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i衰减（分压）后，输出成为Iref_o < Iref_i的电流指令值Iref_o。
[0165] 通过以上的工作，能够降低实际的峰值电流值Ipeak_R的输出电压Vout所造成的 差异。
[0166] 图 17 示出了 Vc3 = 420V、TdO = 500nS、电感器 L = 800uH、Ipeak_T = 2A 时的 输出电压Vout与电流指令值Iref(Iref_i、Iref_o)的关系的一个例子。针对电流指令值 Iref_i = 2,对电流指令值Iref_i进行校正，以使从校正电路16e输出的电流指令值Iref_ 〇在Vout < 150V的情况下成为Iref_o = 0. 194,而成为台阶状。
[0167] 通过进行以上这样的电流指令值的校正，如图18所示，能够减小因实际的峰值电 流值Ipeak_R的输出电压Vout而出现的差异。图18示出了本实施方式中的点灯装置IOe 的输出电压-电流特性。通过对该图18与以往的点灯装置中的图16进行比较可知，通过 本实施方式中的点灯装置l〇e，即使在受到电压Vout的影响下，也能够使输出电压-电流特 性成为变动幅度小的特性。
[0168] 在图18的具有输出电压-电流特性的点灯装置中，在连接了正向电压Vout为 额定值IOOV的LED模块的情况下，当模块的串联为一个（Vout = 100V)时，输出电流为 1.070A，即使在模块的串联为两个（Vout = 200V)负荷时，输出电流也为1.070A，没有发生 输出电流差。并且，此时的算出条件为，Vc3 = 420V、电感器L = 800uH、Td0 = 500nS、Ipeak_ T = 2A。
[0169] 这样，在本实施方式中，通过对来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i进行 校正，作为LED单元13,即使在串联连接的LED的个数发生变更的情况下，也能够使输出电 流几乎成为等同（抑制了输出电流对输出电压的依存性）。
[0170] 并且，为了使本实施方式中的校正电路16e有效地发挥功能，将第一阈值Vthl设 定成，在点灯装置IOe中所连接的LED单元13中，正向电压不同的两种LED单元13的正向 电压Vrl与Vr2之间。例如，对Vthl进行设定，以使Vrl < Vthl <Vr2成立。更优选的 是，由于在校正电路16e的比较器90进行切换时的输出电压附近，输出电流被急速切换，因 此，可以将第一阈值Vthl设定为通常不采用的输出电压。例如，可以设定成设想连接的负 荷（LED单元13)的输出电压的中间值。在上述的算出例的情况下，由于设想的输出电压为 IOOV或200V，因此，能够将第一阈值Vthl选择为中间值的150V。并且，第一阈值Vthl也可 以具有规定的滞后值。
[0171] 并且，能够实现本实施方式的降压斩波电路lie不仅是图13所示的电路，也可以 是变换器，只要在开关元件Q2为接通时，流过电感器的电流的梯度能够按照输出电压来变 化即可。即，本发明中的降压斩波电路只要是如下类型的变换器即可，S卩，只要电流从平滑 电容器C3的正极，经由输出电容器C2、电感器L2来流入到平滑电容器C3的负极即可。但 是，为了与采用的电路构成相吻合，会有在一部分的检测电路的逻辑上的正负等详细的部 分需要变更的情况。
[0172] 如上所述，在本实施方式中，在由电压检测电路15e检测的输出电压为第一阈值 以下的情况下，能够由校正电路16e来对来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i进行 校正。这样，能够实现不依存于输出电压Vout就能够使输出电流Iout保持恒定的（抑制 了输出电流Iout的输出电压Vout依存性）点灯装置10e。因此，即使在连接了电压额定值 不同的负荷（LED单元13)的情况下，或者作为负荷的LED的串联连接的个数发生了变化的 情况下，也能够得到所需要的光输出。
[0173] (实施方式6)
[0174] 接着，对本发明的实施方式6中的点灯装置进行说明。
[0175] 本实施方式的点灯装置与实施方式5的不同之处是，具有多个校正电路对输出电 压Vout与电流指令值Iref_o的关系进行切换的切换点（S卩，阈值）。以下仅对与实施方式 5不同的构成（校正电路）进行说明。
[0176] 图19是本实施方式中的校正电路16f的详细的电路图。如本图所示，校正电路 16f具有：两个比较器190以及192、两个基准电压发生器191以及193、两个晶体管194 以及195、以及电阻196至198等。该校正电路16f相当于实施方式5中的两组校正电路 16e(但是，基准电压不同）。两个基准电压发生器191以及193所发生的基准电压（第一 阈值VthU第二阈值Vth2)被设定成满足Vth2 < Vthl。
[0177] 在具有这种构成的校正电路16f中，来自电压检测电路15e的输出电压Vout由比 较器190以及192而与第二阈值Vth2以及第一阈值Vthl进行比较。按照该比较结果，晶 体管194以及195成为导通或断开，电流指令值Iref_i以第一分压比来分压，或者以第二 分压比来分压，或者不被分压而是作为电流指令值Iref_o被直接输出。
[0178] 具体而言，在来自电压检测电路15e的输出电压Vout比第一阈值Vthl大的情况 下（Vthl < Vout)，从比较器192以及190输出Low电平信号，两个晶体管194以及195断 开。这样，来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i不被分压，而是作为电流指令值 Iref_o被直接输出。
[0179] 并且，在来自电压检测电路15e的输出电压Vout比第二阈值Vth2大、且是第一阈 值Vthl以下的情况下（Vth2 < Vout < Vthl)，从比较器192输出High电平信号、从比较 器190输出Low电平信号。这样，在两个晶体管194以及195中，仅是晶体管194为导通， 来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i以由电阻196和电阻197决定的第一分压比 来分压，作为电流指令值Iref_o输出。
[0180] 并且，在来自电压检测电路15e的输出电压Vout为第二阈值Vth2以下的情况下 (Vout < Vth2)，从比较器192以及190输出High电平信号，两个晶体管194以及195均接 通。这样，来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i以电阻196、电阻197以及电阻198 的并联合成电阻所决定的第二分压比（<第一分压比）来分压，作为电流指令值11"#_〇输 出。
[0181] 通过以上的工作，校正电路16f能够如图20所示那样，通过两点Vout (第一阈值 VthU第二阈值Vth2)来切换电流指令值Iref_o,因此，输出电压-电流特性成为图21所 示的状态。并且，图20示出了本实施方式中的点灯装置的输出电压Vout与电流指令值 Iref (Iref_i、Iref_o)的关系的一个例子。图21示出了本实施方式中的点灯装置的输出 电压-电流特性。
[0182] 对图21与以往的点灯装置中的图16进行比较可知，通过本实施方式中的点灯装 置，能够降低因输出电压Vout而造成的实际的峰值电流值Ipeak_R的差异。因此，通过使 校正电路16f具有多个电压切换点，从而能够对应更多的额定值电压不同的负荷（LED单元 13)，S卩，能够提供大致相同的输出电流。
[0183] 例如，在图21所示的特性中，在Vout = 100V、200V、300V时，均能够以几乎相同的 电流输出到LED单元13。
[0184] 并且，为了有效地使本实施方式中的校正电路16发挥功能，对于第一阈值Vthl以 及第二阈值Vth2最好是设定成，在点灯装置所连接的LED单元13中，正向电压不同的两种 LED单元13的正向电压Vrl与Vr2之间。例如，最好是设定成Vrl < Vth2 < Vthl <Vr2。
[0185] (实施方式7)
[0186] 接着，对本发明的实施方式7中的点灯装置进行说明。
[0187] 本实施方式的点灯装置与实施方式5的不同之处是，校正电路检测按照输出电压 Vout来变化的阴极电压Vout_k，并按照阴极电压Vout_k连续地对电流指令值Iref进行 校正。据此，能够实现不依存于输出电压Vout就能够确实地使输出电流Iout恒定的点灯 装置。因此，在本实施方式的点灯装置中，对实施方式5的点灯装置IOe中的电压检测电路 15e与校正电路16e添加了一部分的变更。以下，仅对与实施方式5不同的构成（电压检测 电路以及校正电路）进行说明。
[0188] 图22是本实施方式中的电压检测电路15g和校正电路16g的详细的电路图。
[0189] 电压检测电路15g使阴极电压Vout_K由电阻R12与电阻R13来分压，并将得到的 分压电压输出到校正电路16g。并且，在开关元件Q2为接通的期间，阴极电压VoutJ(大致 与电感器L2的两端电压VL相等。这是因为开关元件Q2的接通电阻以及电阻R2小到了能 够忽视的程度。在本实施方式中，通过电压检测电路15g检测阴极电压Vout_K，来检测开关 元件Q2为接通的期间中的电感器L2的两端电压VL。
[0190] 校正电路16g是不依存由电压检测电路15g检测的电压，就能够对电流指令值 iref_i进行校正，以使流入到电感器L2的电流的峰值恒定的电路。即，校正电路16g按照 由电压检测电路15g检测的电压（在此为阴极电压VoutJO，来连续地对电流指令值Iref 进行校正。因此，校正电路16g具备：跨导放大器290、产生基准电压（阈值电压Vth)的基 准电压发生器291、晶体管292等。
[0191] 具有这种构成的电压检测电路15g与校正电路16g的工作如以下所示。
[0192] 在电压检测电路15g，将对阴极电压Vout_k进行分压后的电压输出到校正电路 16g。
[0193] 在校正电路16g，跨导放大器290将与从电压检测电路15g输出的电压和在基准电 压发生器291产生的阈值电压Vth的电压差相对应的电流输出到晶体管292的基极。校正 后的电流指令值Iref_o成为从被输入的电流指令值Iref_i按照图示的电阻与晶体管292 的集电极电流（换而言之，晶体管292的导通电阻）而被分压的值。
[0194] 通过这种电压检测电路15g以及校正电路16g，随着阴极电压Vout_k的增大，晶 体管292的集电极电流增大，校正后的电流指令值Iref_o连续地变小。换而言之，根据上 述的输出电压Vout与阴极电压Vout_K的关系（Vout = Vc3-Vout_K)，则输出电压Vout越 小，生成的电流指令值Iref_o就越小。
[0195] 并且，基准电压发生器291产生的阈值电压Vth被设定为，对阴极电压VoutJ((或 输出电压Vout)与校正后的电流指令值Iref_o建立恰当的关系的偏差值。
[0196] 这些电压检测电路15g以及校正电路16g的实施结果由图23 (电流指令值補正）、 图24 (电压-电流特性）示出。即，图23示出了本实施方式中的点灯装置的输出电压Vout 与校正后的电流指令值Iref_o的关系的一个例子。图24示出了本实施方式中的点灯装置 的输出电压-电流特性。
[0197] 如图23所示，在本实施方式中，以点灯装置的输出电压Vout越大，校正后的电流 指令值Iref_o就变大的方式，校正后的电流指令值Iref_o连续地发生变化。并且，图24 与以往的点灯装置中的图16比较可知，不依存输出电压Vout而输出电流Iout成为恒定。
[0198] 这样，通过本实施方式中的点灯装置，在不依存于电压检测电路15g所检测的电 压的状态下，对来自调光控制电路18e的电流指令值Iref_i进行校正，从而使流入到电感 器L2的电流的峰值恒定。其结果是，在不依存于输出电压Vout的情况下，就能够确保同一 个输出电流lout。
[0199] (实施方式8)
[0200] 接着，对本发明的实施方式8中的点灯装置进行说明。
[0201] 在本实施方式中，与实施方式5至7不同之处是，降压斩波电路、控制电路、以及固 体发光元件（在此为LED单元）具备了多个。
[0202] 图25是本实施方式的点灯装置的电路图。
[0203] 在此，例如采用以三个降压斩波电路Ilh至Ilj来构成点灯装置的电路进行说明。 该点灯装置具备多个降压斩波电路Ilh至Ilj以及控制电路12h至12j，对成为共同的直流 电源的平滑电容器C3的直流电压进行降压，并将直流电流供给到成为负荷的LED单元13h 至 13j。
[0204] 降压斩波电路Ilh至Ilj的每一个具有与实施方式5的降压斩波电路lie同样的 电路构成。例如，在降压斩波电路Ilh的情况下，则是具备电感器L2h、开关元件Q2h、二极 管D2h、以及输出电容器C2h。
[0205] 控制电路12h至12 j的每一个具有与实施方式5的控制电路12e同样的电路构成。 例如，在控制电路12h的情况下，则是具备电流比较电路6h、ZCD检测电路7h、电压检测电 路15h、校正电路16h、以及驱动电路17h。在三个控制电路12h至12j中被输入有来自调光 控制电路18e的共同的电流指令值Iref_i。
[0206] 各降压斩波电路Ilh至11 j以及他们的控制电路12h至12j分别独立地进行与实 施方式5相同的工作。例如，在降压斩波电路Ilh以及控制电路12h中，在电压检测电路 15h所检测的输出电压为第一阈值以下的情况下，由校正电路16h对电流指令值Iref_i进 行校正。据此，在不依存于输出电压的状态下，流入到电感器L2的电流的峰值成为一个恒 定值（或者，变动幅度被抑制），从而实现不依存于输出电压就能够使输出电流恒定的（或 者，输出电流的变动幅度被抑制）点灯装置。
[0207] 图26示出了在各降压斩波电路I Ih至11 j的电感器流动的电流IL_h至ILJ的 波形的例子。并且，在各控制电路12h至12j所具备的校正电路中，采用与实施方式6所示 的校正电路16f相同的构成。在三个降压斩波电路Ilh至11 j连接有额定值电压不同的如 下的负荷（LED单元13h至13j)。即，在降压斩波电路Ilh连接LED单元13h的额定值电 压Vout_h = 100V，在降压斩波电路Ili连接LED单元13i的额定值电压Vout_i = 200V， 在降压斩波电路11 j连接LED单元13j的额定值电压Vout_j = 300V。
[0208] 从图26的波形例子中可知，在降压斩波电路Ilh至Ilj的每一个中，虽然开关元 件的接通时间Ton与电流梯度Ai不同，但是按照输出电压Vout来校正目标值Iref_i。据 此，能够使电流峰值Ipeak_R成为几乎相同，输出电流也几乎成为恒定。
[0209] 这样，通过本实施方式，通过确保各输出中的输出电压-电流特性的恒定电流特 性，从而能够实现不依存于输出电压就能够使输出电流恒定的点灯装置。并且，即使在各输 出中连接了电压额定值不同的LED的情况下，或者在连接了变更了 LED的串联个数的负荷 (LED)的情况下，由于能够使所希望的电流流动，因此能够得到所需的光输出。
[0210] 如以上所述，在本实施方式中，能够实现通过简单的电路就能够确保多个输出中 的每一个输出中的所希望的光输出，并能够降低整体输出中的光输出不均匀的点灯装置。
[0211] 并且，本实施方式的点灯装置虽然具备了三组实施方式5的降压斩波电路以及控 制电路，不过也可以是三组以外的组数的降压斩波电路以及控制电路，也可以具备实施方 式6或7的降压斩波电路以及控制电路。
[0212] (实施方式9)
[0213] 以下对本发明的实施方式9中的照明器具进行说明。
[0214] 图27至29是本实施方式的照明器具200k至200m的外观图。
[0215] 图27示出了将照明器具200k适用于筒灯的例子，图28以及图129示出了适用于 射灯的例子。
[0216] 图27至29所示的照明器具200k至200m具备电路盒20Ik至20Im以及灯体202k 至202m，图27以及图29所示的照明器具200k以及200m还分别具备布线203k以及203m。
[0217] 在电路盒201k至201m中收纳有上述的各实施方式的点灯装置，在灯体202k至 202m中安装有LED单元。
[0218] 并且，布线203k以及203m是分别与电路盒201k以及201m、灯体202k以及202m 电连接的布线。
[0219] 在本实施方式中，通过将上述的点灯装置用于照明器具200k至200m，从而能够使 流入到LED单元的电流成为所希望的电流值。因此，能够抑制在将多个照明器具200k至 200m设置在同一个空间内的情况下的各照明器具的光输出的不均匀。
[0220] 并且，在照明器具200k至200m具备多个LED单元的情况下，能够抑制各LED单元 之间的颜色的不均匀。
[0221] 如以上所述，上述的实施方式中的点灯装置是与直流电源连接，并将电流供给到 固体发光元件的点灯装置，具备DC/DC变换器以及控制电路，DC/DC变换器与直流电源连 接，具备：进行接通或断开控制的开关元件；与开关元件串联连接，并在开关元件成为接通 状态时从直流电源流入电流的电感器；将从电感器放出的电流供给到所述固体发光元件的 二极管；以及检测流入到开关元件的电流，并将检测到的电流检测值输出的电流检测电路， 控制电路具备：对所述开关元件进行接通以及断开控制的驱动电路；检测固体发光元件或 电感器的两端电压，并将检测到的电压检测值输出的电压检测电路；以及对驱动电路的断 开控制的定时进行校正的校正电路，驱动电路在检测到电感器放出能量并且结束时，使开 关元件成为接通状态，在电流检测值成为规定的电流指令值的情况下，使开关元件成为断 开状态，校正电路根据电压检测值，对驱动电路的断开控制的定时进行校正。
[0222] 据此，依存于点灯装置的输出电压的大小的输出电流的差异得到了抑制，因此，即 使存在固体发光元件的正向电压或额定值电压的不均匀，也能够将由电流指令值决定的一 定范围内的电流输出到固体发光元件。并且，这些点灯装置能够以比较简单的构成来实现。 因此，能够实现的采用了开关电源电路的点灯装置为，能够针对特性不同的固体发光元件， 以简单的构成来抑制光输出的不均匀，并且能够使点灯稳定。
[0223] 并且，在实施方式1中，通过校正电路根据电压检测值来校正电流指令值，因此， 能够对驱动电路的断开控制的定时进行校正。
[0224] 据此，仅通过在控制电路的被输入有来自电流设定电路的信号的部分附加简单的 电路，就能够将恒定的电流输出到固体发光元件。
[0225] 并且，在实施方式1，校正电路还以使校正后的电流指令值与电压检测值具有正的 相关关系的状态下，对电流指令值进行校正。
[0226] 据此，能够更精确地对被输出到固体发光元件的电流进行控制。
[0227] 并且，在实施方式2中，通过校正电路根据电压检测值来对电流检测值进行校正， 因此能够对驱动电路的断开控制的定时进行校正。
[0228] 据此，仅通过在控制电路的被输入有来自电流检测电路的信号的部分附加简单的 电路，就能够将恒定的电流输出到固体发光元件。
[0229] 并且，在实施方式2中，校正电路还以使校正后的电流检测值与电压检测值具有 负的相关关系的状态下，对电流检测值进行校正。
[0230] 这样，能够更精确地对输出到固体发光元件的电流进行控制。
[0231] 并且，在实施方式3,还具备使电流指令值发生变化的调光控制电路。
[0232] 据此，能够以所希望的光输出来对固体发光元件进行调光点灯。
[0233] 并且，在实施方式4,还具备多对DC/DC变换器以及控制电路。
[0234] 据此，由于能够对多个固体发光元件输出以共同的目标电流值决定的相同的电 流，因此能够抑制从各固体发光元件输出的光的不均匀。
[0235] 并且，在实施方式5,校正电路16e等针对由电压检测电路15e等检测的电压与流 入到电感器L2的电流的峰值的关系，至少以两个不同的电压中的电流的峰值大致等同的 方式，来对电流指令值进行校正。
[0236] 据此，由于能够抑制依存于输出电压的大小而出现的输出电流的不均勻，因此，即 使在固体发光元件的正向电压或额定值电压具有差异的情况下，也能够将电流指令值所决 定的一定范围内的电流输出到固体发光元件。而且，这种恒定电流控制能够由简单的校正 电路来实现。因此，实现的采用了以BCM以及峰值电流控制来进行开关电源电路的点灯装 置为，针对特性不同的固体发光元件，能够以简单的构成来抑制光输出的不均匀，从而能够 实现稳定的点灯。
[0237] 并且，在实施方式5中，校正电路16e在由电压检测电路15e检测的输出电压为第 一阈值以下的情况下，将电流指令值校正为比电流指令值小的第一校正值。据此，在由电压 检测电路检测的输出电压为第一阈值以下的情况下，电流指令值被校正为更小的第一校正 值，因此能够抑制流入到电感器的电流的峰值的不均一。
[0238] 并且，在实施方式6中，校正电路16f进一步，在电压检测电路15e所检测的输出 电压为比第一阈值小的第二阈值以下的情况下，将电流指令值校正为比第一校正值小的第 二校正值。据此，由于设置了多个对输出电压与电流指令值的关系进行切换的切换点（即， 阈值），因此，能够进一步抑制流入到电感器的电流的峰值的不均一。
[0239] 并且，关于阈值，第一阈值以及第二阈值是连接于该点灯装置的固体发光元件之 中的、正向电压不同的两种固体发光元件的正向电压之间的值。据此，由于将阈值设定为连 接于点灯装置的固体发光元件的正向电压的范围内，因此能够确实地抑制流入到电感器的 电流的峰值的不均一。
[0240] 并且，在实施方式7中，校正电路16g在不依存于电压检测电路15g所检测的电压 的状态下，就能够对电流指令值进行校正，以使流入到电感器L2的电流的峰值恒定。据此， 能够在不依存于电压检测电路28所检测的电压的状态下，使流入到电感器的电流的峰值 恒定，因此能够在不依存输出电压的状态下，使输出电流恒定。
[0241] 并且，在实施方式8中，点灯装置是使多个固体发光元件点灯的装置，具备分别与 多个固体发光元件的每一个相对应的多个降压斩波电路Ilh至11 j、以及对多个降压斩波 电路I Ih至11 j分别进行控制的个控制电路12h至12 j。此时，点灯装置还具备调光控制电 路18e，将与所希望的光输出对应的电流指令值输出到多个控制电路12h至12j。据此，能 够对多个固体发光元件施加以共同的电流指令值决定的相同的输出电流，因此能够对多个 固体发光元件之间的光输出的大小进行统一，从整体上来看，实现了能够抑制光输出不均 匀的照明。
[0242] 并且，在实施方式9中，照明器具具备上述的任一个点灯装置以及固体发光元件。
[0243] 据此，能够抑制在将多个照明器具设置在同一个空间的情况下的各照明器具的光 输出的不均匀。并且，在照明器具具备多个固体发光元件的情况下，能够抑制各固体发光元 件间的颜色的不均匀。
[0244] 以上根据实施方式对本发明所涉及的点灯装置以及照明器具进行了说明，本发明 并非受这些实施方式所限。在不脱离本发明的主旨的情况下，将本领域技术人员所能够想 到的各种变形执行于本实施方式的技术方案，或者对不同的实施方式中的构成要素进行组 合而构成的技术方案均可以包含在本发明的一个或多个实施方式的范围内。
[0245] 例如，在上述的实施方式的点灯装置中，作为固体发光元件虽然采用了 LED元件， 不过本发明所涉及的固体发光元件也可以采用有机EL元件等其他的固体发光元件来替 换。
[0246] 并且，在将上述的实施方式中的点灯装置适用于多个照明器具的情况下，上述的 实施方式1至8的任一个类型的点灯装置可以适用于所有的照明器具，也可以是以多个类 型的点灯装置混在的方式来适用于多个照明器具。而且，在将上述的实施方式4以及8的 点灯装置适用于多个照明器具的情况下，也可以将多组降压斩波电路以及控制电路的每组 分散收纳到各照明器具，也可以将多组降压斩波电路以及控制电路集中收纳到一个照明器 具。
[0247] 并且，在上述的实施方式的点灯装置中，作为DC/DC变换器采用了降压斩波电路 的例子，不过，本发明所涉及的DC/DC变换器并非受各实施方式所示的降压斩波电路所限。 作为DC/DC变换器只要具备开关元件、电感器以及二极管，并进行以下所述的工作即可。 艮P，DC/DC变换器进行的工作是，在开关元件为接通状态时，电流流入到电感器，并蓄积能 量，在开关元件为断开状态时，被蓄积到电感器的能量经由二极管来放电。
[0248] 符号说明
[0249] l、13、13c、13d、13h、13i、13j、23 LED 单元
[0250] 2 LED 元件
[0251] 6、6a 电流比较电路
[0252] 7、7a ZCD 检测电路
[0253] 10、10a、10b、IOe 点灯装置
[0254] ll、llc、lld、lle、llh、lli、llj、21 降压斩波电路
[0255] 12、12a、12c、12d、12e、12h、12i、12j、22 控制电路
[0256] 14、14b、14c 电流设定电路
[0257] 15、15c、15d、15e、15g、15h 电压检测电路
[0258] 16、16a、16c、16d，16e、16g 校正电路
[0259] 17、17a、17c、17d、17e、17h 驱动电路
[0260] 18、18e 调光控制电路
[0261] 31、32、60、70、90、190、192 比较器
[0262] 33、34 NOR 电路
[0263] 35、36 连接点
[0264] 62 电容器
[0265] 71、91、191、193、291 基准电压发生器
[0266] 92、194、195、292 晶体管
[0267] 100 触发器
[0268] 101 缓冲放大器
[0269] 200、200a、200b、200h、200i、200j 照明器具
[0270] 201k、2011、201m 电路盒
[0271] 202k、2021、202m 灯体
[0272] 203k、203m 布线
[0273] 290 跨导放大器
[0274] Cl、Clc、Cld、C2 输出电容器
[0275] C3 平滑电容器
[0276] Dl、Dla、Dlb、D2、D2h 二极管
[0277] El 直流电源
[0278] Ll、Llc、Lld、L2、L2h 电感器
[0279] Ql、Qlc、Qld、Q2、Q2h 开关元件
[0280] ISU ISla, ISlb 电流检测电路
[0281] VSU VSla, VSlb 二极管电压检测电路
[0282] R2、R2a、R10 至 R13、R12a、R13a、61、196、197、198 电阻
【权利要求】
1. 一种点灯装置，与直流电源连接，并将电流供给到固体发光元件，该点灯装置具备 DC/DC变换器以及控制电路， 所述DC/DC变换器具备： 开关元件，与所述直流电源连接，并被控制成接通或断开； 电感器，与所述开关元件串联连接，当所述开关元件为接通状态时，电流从所述直流电 源流入到该电感器； 二极管，将从所述电感器放出的电流供给到所述固体发光元件；以及 电流检测电路，对流入到所述开关元件的电流进行检测，并输出检测到的电流检测值， 所述控制电路具备： 驱动电路，对所述开关元件进行接通以及断开的控制； 电压检测电路，对所述固体发光元件或所述电感器的两端电压进行检测，并输出检测 到的电压检测值；以及 校正电路，对所述驱动电路的断开控制的定时进行校正， 所述驱动电路，在检测到所述电感器的能量放出结束的情况下，使所述开关元件成为 接通状态，在所述电流检测值成为规定的电流指令值的情况下，使所述开关元件成为断开 状态， 所述校正电路根据所述电压检测值，对所述驱动电路的断开控制的定时进行校正。
2. 如权利要求1所述的点灯装置， 所述校正电路通过根据所述电压检测值来对所述电流指令值进行校正，从而对所述驱 动电路的断开控制的定时进行校正。
3. 如权利要求2所述的点灯装置， 所述校正电路，对所述电流指令值加以校正，以使得在所述电压检测值与所述电流检 测值的峰值的关系中，至少使两个不同的所述电压检测值的情况下的所述电流检测值的峰 值大致成为等同。
4. 如权利要求2所述的点灯装置， 所述校正电路，在所述电压检测值为第一阈值以下的情况下，将所述电流指令值校正 为比所述电流指令值小的第一校正值。
5. 如权利要求4所述的点灯装置， 所述校正电路，进一步，在所述电压检测值为比所述第一阈值小的第二阈值以下的情 况下，将所述电流指令值校正为比所述第一校正值小的第二校正值。
6. 如权利要求5所述的点灯装置， 所述第一阈值以及所述第二阈值是，被连接于该点灯装置的固体发光元件之中的、正 向电压不同的两种固体发光元件的正向电压之间的值。
7. 如权利要求2所述的点灯装置， 所述校正电路，对所述电流指令值加以校正，从而在不依存于由所述电压检测电路检 测的电压的状态下，使流入到所述电感器的电流的峰值恒定。
8. 如权利要求2所述的点灯装置， 所述校正电路，对所述电流指令值进行校正，以使校正后的所述电流指令值与所述电 压检测值具有正的相关。
9. 如权利要求1所述的点灯装置， 所述校正电路，通过根据所述电压检测值对所述电流检测值进行校正，从而对所述驱 动电路的断开控制的定时进行校正。
10. 如权利要求4所述的点灯装置， 所述校正电路，对所述电流检测值进行校正，以使校正后的所述电流检测值与所述电 压检测值具有负的相关。
11. 如权利要求1所述的点灯装置， 所述DC/DC变换器与所述控制电路所成的对有多个。
12. 如权利要求1所述的点灯装置， 该点灯装置还具备使所述电流指令值变化的调光控制电路。
13. -种照明器具，具备权利要求1所述的点灯装置以及固体发光元件。
【文档编号】H05B37/02GK104349549SQ201410370233
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】鸭井武志, 山原大辅, 关圭介 申请人:松下电器产业株式会社