CN102474947B - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种照明装置,其包括:发光部;以及恒定电流控制部(15)和/或恒定电压控制部(16),基于控制信号对发光部的光量进行控制,恒定电流控制部(15)和/或恒定电压控制部(16)具有光量控制装置,所述光量控制装置根据所述控制信号改变向发光部提供的电流和/或电压的大小,以控制光量。由于发光部调光不使用开关元件,所以不会伴随开关元件的导通/断开产生噪声,所以可以降低噪声。此外,在用恒定电流控制部(15)改变电流的大小来进行调光的情况下,与PWM方式相比,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及根据从外部提供来的控制信号改变光源的光量的照明装置。
背景技术
以往,用于室内外照明的照明装置把白炽灯、荧光灯等用作光源。近年来,由于发光二极管(以下称为LED)的高辉度化得到发展,并且开发出了蓝色LED,所以蓝色LED和荧光体组合而成的白色LED得到了实际应用,伴随于此,把具有小型、低电耗、长寿命等特性的LED用作照明用的光源。
在采用以往光源的照明装置中,广泛使用能够基于来自调光控制装置等外部设备的调光信号等控制信号对光源进行调光的照明装置。该控制信号通常使用根据调光电平(亮度电平)改变占空比的信号、即PWM(脉冲宽度调制)信号。并且,在把LED用作光源的照明装置中,同样提出了各种能够基于这种控制信号对光源进行调光的照明装置(例如参照专利文献1)。
专利文献1中公开的照明装置根据从外部输入的作为控制信号的脉冲信号,通过组合对LED施加电压的控制以及使LED电流断续的开关元件进行的开关调光,进行调光控制。在该照明装置中,根据控制信号,在调光程度浅时(亮时),使对LED施加的电压恒定,并改变开关元件的导通/断开动作的导通时间,在调光程度深时(暗时),使开关元件的导通/断开动作的导通时间固定,控制成施加在LED上的电压可以变化。由此,可以直到调光程度深时(暗时)为止,与控制信号成比例地进行调光。
专利文献1:日报专利公开公报特开2003-157986号
然而,专利文献1的照明装置由于利用开关元件的导通/断开动作,改变向LED提供的平均电流值来进行调光,所以存在伴随开关元件的导通/断开动作而产生噪声的问题。此外,存在发光效率(=光量/输入电力)低的问题。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种可以提高发光效率并且可以降低噪声的照明装置。
本发明的照明装置包括:光源;以及控制部,根据控制信号对所述光源的光量进行控制,所述照明装置的特征在于,包括:转换部,将所述控制信号转换成模拟电压;输出部,把转换后的所述模拟电压转换成与向所述光源提供的电流和电压的各设定值对应的各基准电压,并输出到所述控制部;所述控制部具有光量控制部,所述光量控制部具有恒定电流控制部和恒定电压控制部,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部根据所述基准电压,改变向所述光源提供的电流和电压的大小以控制光量,以使向所述光源提供的电流和电压成为所述设定值,所述光源的光量大于规定值时,所述恒定电流控制部把向所述光源提供的电流大小控制成所述设定值,所述光源的光量小于规定值时,所述恒定电压控制部把向所述光源提供的电压大小控制成所述设定值。
在本发明中,所述规定值为对应于表示向所述光源提供电源的电源部的电流-电压特性的线、与表示所述光源的电流-电压特性的线交叉的点的电流值的光量。
在本发明中,具有光量控制装置,该光量控制装置根据控制信号,改变向光源提供的电流和/或电压的大小,对光源的光量进行控制。由于光源调光不使用开关元件,所以不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,从而可以降低噪声。此外,与改变开关元件的导通/断开动作的导通时间、并改变向光源提供的平均电流值来进行调光的PWM方式相比,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。
在本发明中,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部连接在将提供的电源电压降压到规定电压的开关电路部,根据所述设定值,反馈控制所述开关电路部。
在本发明中,将由一个所述转换部转换后的模拟电压提供给与所述恒定电流控制部和恒定电压控制部分别连接的多个所述输出部的一个。
在本发明中,所述输出部具有:第一输出部,将所述模拟电压转换为向所述光源提供的电流的设定值的基准电压并输出;第二输出部,将所述模拟电压转换为向所述光源提供的电压的设定值的基准电压并输出,所述转换部向各所述第一输出部和所述第二输出部输出所述模拟电压。
在本发明中,所述模拟电压范围比所述基准电压范围小。
本发明的照明装置包括光源,所述照明装置能够基于控制信号控制所述光源的光量,所述照明装置的特征在于还包括:光量控制装置,所述光量控制装置改变向所述光源提供的电流和/或电压的大小,以控制光量。
在本发明中,具有光量控制装置,该光量控制装置改变向光源提供的电流和/或电压的大小,对光源的光量进行控制。由于光源调光不使用开关元件,所以不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,从而可以降低噪声。此外,与改变开关元件的导通/断开动作的导通时间、并改变向光源提供的平均电流值来进行调光的PWM方式相比,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。
本发明的照明装置包括:光源;以及控制部,基于从外部提供来的控制信号对所述光源的光量进行控制,所述照明装置的特征在于,所述控制部根据所述控制信号,改变向所述光源提供的电流和/或电压的大小,以控制光量。
在本发明中,根据从外部提供来的控制信号,改变向光源提供的电流和/或电压的大小,对光源的光量控制。由于改变向光源提供的电流和/或电压的大小来进行调光,并且光源调光不使用开关元件,所以不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,从而可以降低噪声。此外,在改变电流大小进行调光的情况下,与改变开关元件的导通/断开动作的导通时间、并改变向光源提供的平均电流值来进行调光的PWM方式相比,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。
本发明的照明装置的特征还在于,所述控制信号是数字信号,所述照明装置还包括:转换部,将所述控制信号转换成模拟电压;以及输出部,根据转换后的模拟电压,将向所述光源提供的电流和/或电压的设定值输出到所述控制部。
在本发明中,利用转换部把作为数字信号的控制信号转换成模拟电压,并根据转换后的模拟电压,由输出部把电流和/或电压的设定值输出到控制部,并把输出的设定值的电流和/或电压提供给光源。由于改变向光源提供的电流和/或电压的大小进行调光,并且光源调光不使用开关元件,所以不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,从而可以降低噪声。此外,可以提高发光效率。
本发明的照明装置的特征还在于,所述控制信号是PWM信号,所述转换部根据所述PWM信号的脉冲宽度,将所述控制信号转换成模拟电压。
在本发明中,由于转换部根据PWM信号的脉冲宽度,将控制信号转换成模拟电压,所以可以根据PWM信号进行光源调光,从而可以使用现有的调光控制装置。
本发明的照明装置的特征还在于,所述控制信号是PFM信号,所述转换部根据所述PFM信号的频率,将所述控制信号转换成模拟电压。
在本发明中,由于转换部根据PFM信号的频率,将控制信号转换成模拟电压,所以能够以简单的结构把PFM信号转换成控制部所使用的信号。
本发明的照明装置的特征还在于,所述输出部把由所述转换部进行转换后的模拟电压转换成与在所述控制部中使用的所述设定值对应的模拟电压。
在本发明中,输出部把由转换部进行转换后的模拟电压转换成与在控制部中使用的设定值对应的模拟电压。例如,恒定电流控制部把向光源提供的电流控制成设定值,恒定电压控制部把向光源提供的电压控制成设定值,并且设置有输出部,所述输出部根据所述控制部是所述恒定电流控制部还是所述恒定电压控制部,转换成对应的模拟电压。由此,通过把由一个转换部进行转换后的模拟电压转换成适合各控制部的模拟电压这样的简单结构,就可以转换成光源调光所使用的信号。
本发明的照明装置的特征还在于,所述控制部具有恒定电流控制部和恒定电压控制部,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部把向所述光源提供的电流和电压分别控制为设定值,并且所述控制部根据所述控制信号改变所述设定值。
在本发明中,所述控制部具有控制成使向光源提供的电流为设定值的恒定电流控制部、以及控制成使向光源提供的电压为设定值的恒定电压控制部,并且根据控制信号改变所述设定值。根据该设定值的变更,改变向光源提供的电流和电压的大小,以控制光量。按照该结构,在根据控制信号改变光源光量的情况下,当光源光量大时,可以根据恒定电流控制部的设定电流使光源发光,当光源光量小时,可以根据恒定电压控制部的设定电压使光源发光,所以可以在光源光量的较宽范围内,根据控制信号稳定地进行调光。
本发明的照明装置的特征还在于,所述光源是LED。
在本发明中,由于将LED用作光源,所以通过改变电流和/或电压来改变光量(发光强度),可以非常精细地进行调光控制。
本发明中调光装置包括:控制部,根据控制信号对光源的光量进行控制,所述调光装置的特征在于,包括:转换部,将所述控制信号转换成模拟电压;输出部,把转换后的所述模拟电压转换成与向所述光源提供的电流和电压的各设定值对应的各基准电压,并输出到所述控制部;所述控制部具有光量控制部,所述光量控制部具有恒定电流控制部和恒定电压控制部,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部根据所述基准电压,改变向所述光源提供的电流和电压的大小以控制光量,以使向所述光源提供的电流和电压成为所述设定值,所述光源的光量大于规定值时,所述恒定电流控制部把向所述光源提供的电流大小控制成所述设定值,所述光源的光量小于规定值时,所述恒定电压控制部把向所述光源提供的电压大小控制成所述设定值。
按照本发明,可以提高发光效率,并且可以降低噪声。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的照明装置简要结构的框图。
图2是表示本发明实施方式1的照明装置的主要部分简要结构的框图。
图3是图1中的调光部的框图。
图4是表示图3中的转换部的输出特性的图。
图5是表示图3中控制信号和由比例放大部向恒定电流控制部提供的模拟电压之间关系的图。
图6是表示图3中恒定电流控制部的基准电压和设定值之间关系的图。
图7是表示本发明实施方式2的照明装置的主要部分简要结构的框图。
图8是表示图7中控制信号和由比例放大部向恒定电压控制部提供的模拟电压之间关系的图。
图9是表示图7中恒定电压控制部的基准电压和设定值之间关系的图。
图10是表示本发明实施方式3的照明装置的主要部分简要结构的框图。
图11是图10中的调光部的框图。
图12是表示本实施方式的电源部的输出特性的图。
附图标记说明
1 电源部
15 恒定电流控制部(控制部、光量控制装置)
16 恒定电压控制部(控制部、光量控制装置)
2 调光部
24 转换部
25、26 比例放大部(输出部)
3 发光部(光源)
具体实施方式
下面参照表示本发明实施方式的附图,对本发明进行详细叙述。
(实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的照明装置简要结构的框图。实施方式1的照明装置100具有电源部1,所述电源部1由调光控制装置200提供电力,所述调光控制装置200由市电等外部电源提供电力。此外,照明装置100具有调光部2,该调光部2与调光控制装置200的控制信号输出端子连接,把与提供来的控制信号对应的信号提供给电源部1。发光部3与电源部1连接,从该电源部1向该发光部3提供电力,该发光部3以与所述调光控制装置200提供来的控制信号对应的光量亮灯。
图2是表示本发明实施方式1的照明装置100的主要部分简要结构的框图。图3是图1中的调光部2的框图。电源部1具有噪声滤波电路部11,该噪声滤波电路部11去除包含在交流电流中的噪声。噪声滤波电路部11的输入端与调光控制装置200的电源输出端子连接,输出端与整流电路部12的输入端连接,该整流电路部12由二极管电桥构成。整流电路部12对用噪声滤波电路部11去除了噪声的交流电流进行全波整流。
平滑电路部13连接在整流电路部12的输出端上,在平滑电路部13的输出端上连接有开关电路部14。
开关电路部14接收从平滑电路部13提供来的电力,并进行开关动作,例如把100V的电源电压降低到35V的电源电压。开关电路部14与恒定电流控制部15和恒定电压控制部16连接。
恒定电流控制部15把向发光部3提供的电流(电源部1的输出电流)控制成设定值。即,通过对开关电路部14的开关动作进行控制,以使由开关电路部14提供来的输出电流成为设定值,从而进行将从电源部1向发光部3提供的电流保持为固定的反馈控制。电流的设定值由后面叙述的调光部2提供。
恒定电压控制部16把向发光部3提供的电压(电源部1的输出电压)控制成设定值以下。即,在输出电压比设定值高时,通过控制开关电路部14的开关动作,进行将从电源部1向发光部3提供的电压保持在设定值以下的反馈控制。另外,电压的设定值例如为35V,设定成比发光部3以调光电平为100%亮灯时的电源部1的输出电压高的值。
由多个表面贴装型LED构成的发光部3连接在上述结构的电源部1上。
调光部2具有与调光控制装置200的控制信号输出端子连接的端子座21。调光控制装置200的控制信号输出端子连接在端子座21上。如图3所示,控制信号(调光信号)是正脉冲信号,并且是与调光电平(亮度电平)对应、占空比不同的PWM信号。如图所示,在本实施方式中,根据调光电平的高(亮)/低(暗),使PWM信号的脉冲宽度(导通时间宽度)小/大。此外,调光电平为100%表示以输出100%亮灯的状态,调光电平为0%表示灭灯的状态,调光电平为50%表示调光电平100%的一半的亮度。此外,在本实施方式中,把控制信号控制成根据调光电平的高(亮)/低(暗)使PWM信号的脉冲宽度小/大,也可以与此相反。
信号整流部22由二极管电桥构成,信号整流部22的输入端与端子座21连接,从而向信号整流部22提供控制信号。因此,无论信号线在端子座21上的连接的正反如何,都可以从信号整流部22输出相同的控制信号。
绝缘接口部(绝缘I/F部)23的输入端与信号整流部22的输出端连接,绝缘接口部23的输出端与转换部24连接,该转换部24把作为数字信号的控制信号转换成模拟电压。绝缘接口部23由光耦合器构成,由于调光控制装置200一侧和照明装置100一侧电绝缘,所以不会因照明装置100(或调光控制装置200)的结构部件发生故障等对调光控制装置200(或照明装置100)造成影响,从而可以确保可靠性和安全性。
转换部24是低通滤波器,例如采用把1(kHz)的调光信号滤掉100(Hz)以上部分的低通滤波器,通过对脉冲信号进行积分来将其转换成模拟电压。图4是表示图3中的转换部24的输出特性的图。图4的横轴表示控制信号的导通占空比(%),纵轴表示转换部24的输出电压(V)。由于根据调光电平的高/低,使PWM信号的脉冲宽度小/大,所以如图所示,转换部24的输出电压根据调光电平的高/低,变成低/高。
比例放大部25的输入端与转换部24连接,比例放大部25的输出端与恒定电流控制部15连接。把转换部24的输出电压提供给比例放大部25。比例放大部25把由转换部24进行转换后的模拟电压转换成与在恒定电流控制部15中使用的电流设定值对应的模拟电压,并把转换后的模拟电压输出到恒定电流控制部15。图5是表示图3中控制信号和由比例放大部25向恒定电流控制部15提供的模拟电压之间关系的图。图5的横轴表示控制信号的导通占空比(%)、纵轴表示比例放大部25的输出电压(V),换句话说,表示向恒定电流控制部15提供的作为模拟电压的基准电压(V)(恒定电流控制部15的比较电路的非反相输入端子电压(V))。在比例放大部25中,转换部24的输出电压被转换成与在恒定电流控制部15中规定的模拟电压对应的范围。在本实施方式中,转换部24的输出电压约在0.25~2.2V的范围,比例放大部25的输出电压约在0.75~0.86V的狭小范围内。
图6是表示图3中恒定电流控制部15的基准电压和设定值之间关系的图。图6的横轴表示恒定电流控制部15的基准电压(V)(与图5的纵轴对应),纵轴表示恒定电流控制部15的电流设定值。如图5和图6所示,在调光电平为100%时,恒定电流控制部15的基准电压为Vb(V),恒定电流控制部15的设定值为Ib(A)。在调光电平为0%时,恒定电流控制部的基准电压为Va(V),恒定电流控制部15的设定值为Ia(A)。即,根据调光电平在0%到100%的范围内变化的控制信号,电流的设定值在从0(mA)到约300(mA)的范围内变化。
其结果,向发光部3提供的电流成为根据控制信号确定的设定值一定的连续电流。例如在调光电平为50%时,把约150(mA)的连续电流提供给发光部3。利用恒定电压控制部16,将向发光部3提供的电源电压控制成设定值以下,该恒定电压控制部16使预先设定的电压成为所述设定值。
调光控制装置200例如设置在室内的墙壁等上,其包括:连接端子,连接在市电等外部电源上;电源输出端子,向照明装置100的电源部1提供电力;控制信号输出端子,向照明装置100的调光部2输出控制信号;以及输入部,接收使用者的输入操作。输入部具有与调光电平为0~100%对应的转动式调光电位器。调光控制装置200根据使用者的输入操作,向照明装置100的电源部1提供电力,并且向照明装置100的调光部2提供控制信号。
向调光部2提供的控制信号通过调光部2的端子座21、信号整流部22和绝缘接口部23,被提供给转换部24。转换部24把提供来的控制信号转换成模拟电压。如前所述,把控制信号转换成模拟电压是在转换部24中根据脉冲宽度把控制信号转换成模拟电压。并且,根据图4所示的输出特性,把得到的控制信号转换成模拟电压。
根据该转换后的模拟电压,改变恒定电流控制部15的设定值。如上所述,恒定电流控制部15的设定值的变更方式如下:在比例放大部25中,如图5所示,把在转换部24中进行转换后的模拟电压转换成与在恒定电流控制部15中规定的模拟电压对应的范围内,并把转换后的模拟电压作为基准电压提供给恒定电流控制部15。另外,提供给恒定电流控制部15的基准电压和设定值如前所述,具有图6所示的关系。
基于上述方式变更的设定值,恒定电流控制部15对电源部1的输出电流进行控制。由恒定电流控制部15对电源部1的输出电流进行如下控制:对开关电路部14的开关动作进行控制,以使由开关电路部14提供来的输出电流成为设定值。即,恒定电流控制部15作为光量控制装置发挥功能,该光量控制装置改变向作为光源的发光部3提供的电流大小,以控制光量。
在上述结构的实施方式1的照明装置100中,在由调光控制装置200向电源部1提供电力、并由调光控制装置200向调光部2提供控制信号时,如前所述,由恒定电流控制部15根据控制信号改变向发光部3的LED提供的电流大小,所以发光部3的LED以与控制信号对应的规定的光量(发光强度)亮灯。其结果,照明装置100以由调光控制装置200提供来的调光电平亮灯。如上所述,通过改变向LED提供的电流大小,来进行调光,所以与改变开关元件的导通/断开动作的导通时间、并改变向LED提供的平均电流值来进行调光的PWM方式不同,不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,所以可以降低噪声。此外,与PWM方式相比,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。例如在调光率为20~30%附近,LED发光效率与PWM方式相比提高了10%左右。
此外,由于转换部24根据PWM信号的脉冲宽度,将PWM信号转换成模拟电压,所以可以根据PWM信号对LED进行调光,从而可以使用现有的调光控制装置。
(实施方式2)
图7是表示本发明实施方式2的照明装置100a的主要部分简要结构的框图。调光部2a的转换部24与比例放大部26的输入端连接,比例放大部26的输出端与恒定电压控制部16连接。把转换部24的输出电压提供给比例放大部26。比例放大部26把由转换部24进行转换后的模拟电压转换成与在恒定电压控制部16中使用的电压设定值对应的模拟电压,并把转换后的模拟电压输出到恒定电压控制部16。另外,由转换部24把PWM信号向模拟电压的转换,与在实施方式1中叙述的方法相同,所以省略了说明。
图8是表示图7中控制信号和由比例放大部26向恒定电压控制部16提供的模拟电压之间关系的图。图8的横轴表示控制信号的导通占空比(%),纵轴表示比例放大部26的输出电压(V),换句话说,表示向恒定电压控制部16提供的作为模拟电压的基准电压(V)。在比例放大部26中,把转换部24的输出电压转换成与在恒定电压控制部16中规定的模拟电压对应的范围。
图9是表示图7中恒定电压控制部16的基准电压和设定值之间关系的图。图9的横轴表示恒定电压控制部16的基准电压(V)(与图8的纵轴对应),纵轴表示恒定电压控制部16的设定值。例如在调光电平为50%时,恒定电压控制部16的基准电压为Vc(V)(约1.09V)、恒定电压控制部16的设定值为Vd(V)(约25.5V)。如图8和图9所示,根据调光电平在从0(%)到100(%)的范围内变化的控制信号,使电压的设定值在从约16(V)到约35(V)的范围内变化。
其结果,向发光部3提供的电压成为根据控制信号确定的设定值一定的电压。另外,向发光部3提供的电流由恒定电流控制部15进行控制,该恒定电流控制部15使预先设定的电流成为设定值。其他结构与图2所示的实施方式1相同,所以对应的结构构件采用与图2相同的附图标记,省略了对其结构的详细说明。
在上述结构的实施方式2的照明装置100a中,在由调光控制装置200向电源部1提供电力、由调光控制装置200向调光部2a提供控制信号时,如前所述,由恒定电压控制部16根据控制信号改变向发光部3的LED提供的电压大小,所以发光部3的LED以与控制信号对应的规定的光量(发光强度)亮灯。即,恒定电压控制部16作为光量控制装置发挥功能,该光量控制装置改变向作为光源的发光部3提供的电压大小,以控制光量。如上所述,通过改变向LED提供的电压大小来进行调光,与利用开关元件的导通/断开动作改变向LED提供的平均电流值来进行调光的PWM方式不同,由于不会伴随开关元件的导通/断开动作产生噪声,所以可以降低噪声。
(实施方式3)
图10是表示本发明实施方式3的照明装置100b的主要部分简要结构的框图。图11是图10中的调光部2b的框图。调光部2b的转换部24与比例放大部25的输入端连接,比例放大部25的输出端与恒定电流控制部15连接。此外,调光部2b的转换部24与比例放大部26的输入端连接,比例放大部26的输出端与恒定电压控制部16连接。其他结构与图2和图3所示的实施方式1相同,所以对应的结构构件采用与图2和图3相同的附图标记,省略了对其结构的详细说明。
如实施方式1所述,恒定电流控制部15根据控制信号改变向发光部3提供的电流大小。另一方面,如实施方式2所述,恒定电压控制部16根据控制信号改变向发光部3提供的电压大小。以上述方式根据控制信号改变电流和电压的大小而得到的电源部1的输出特性,将在下面进行叙述。
图12是表示本实施方式的电源部1的输出特性的图。图12的横轴表示输出电流值(mA),纵轴表示输出电压值(V)。图中的黑色方块表示电源部1的恒定电压特性(与实施方式2对应),黑色三角形表示恒定电流特性(与实施方式1对应)。黑色菱形表示本实施方式的电源部1的输出特性,虚线表示发光部3的电流-电压特性。
以控制电流和电压的大小的方式构成本实施方式的电源部1的输出特性,在调光电平为100%时,输出电流值为300(mA)、输出电压值为35(V),在调光电平为0%时,输出电流值为0(mA)、输出电压值约为16(V),根据调光电平在该线上移动。如图所示,表示发光部3的电流-电压特性的线和表示电源部1的输出特性的线在输出电流值约为120(mA)附近交叉。
作为表示电源部1的输出特性的线位于表示发光部3的电流-电压特性的线上方的例子,考虑调光电平为100%的情况。由于利用恒定电压控制部16进行控制,使电源部1的输出电压为35(V)以下,所以可以向发光部3施加直到35(V)为止的电压。在向发光部3提供300(mA)的电流时,从发光部3的电流-电压特性可以看出,发光部3产生的电压约为22(V)(根据LED的偏差,约在22~30V的范围),与发光部3产生的电压相比,电源部1的输出电压高。因此,流过发光部3的电流不受由恒定电压控制部16进行的控制的影响,由恒定电流控制部15控制成300(mA)的恒定电流。即,在表示电源部1的输出特性的线位于表示发光部3的电流-电压特性的线上方时,与进行由恒定电流控制部15改变向发光部3提供的电流大小的控制的情况(与实施方式1对应)相同。
另一方面,作为表示电源部1的输出特性的线位于表示发光部3的电流-电压特性的线下方的例子,考虑调光电平约为25%的情况(图12中左数第三个黑色菱形,输出电压约18(V)、输出电流约90(mA))。由于电源部1的输出电压由恒定电压控制部16控制成约为18(V)以下,所以可以施加在发光部3上的电压到约18(V)为止。另一方面,从发光部3的电流-电压特性可以看出,为了在发光部3中流过约90(mA)的电流所需要的电压约为18.5(V),与提供约90(mA)的电流时发光部3产生的电压相比,电源部1的输出电压低。因此,流过发光部3的电流受到由恒定电压控制部16进行的控制的影响,成为作为恒定电压控制部16的设定值的约18(V)和发光部3的电流-电压特性的交点的电流值(约70(mA))。即,在表示电源部1的输出特性的线位于表示发光部3的电流-电压特性的线下方时,与进行由恒定电压控制部16改变向发光部3提供的电压大小的控制的情况(与实施方式2对应)相同。
如上所述,在根据控制信号改变发光部3的光量的情况下,当发光部3的光量大时,发光部3根据恒定电流控制部15的设定电流进行发光,当发光部3的光量小时,发光部3根据恒定电压控制部16的设定电压进行发光。即,恒定电流控制部15和恒定电压控制部16作为光量控制装置发挥功能,该光量控制装置改变向作为光源的发光部3提供的电流和/或电压的大小,以控制光量。因此,在光量大时,由于改变电流大小来进行调光,所以可以根据控制信号平滑地改变光量,并且如前所述,能够以较少的输入电力得到规定的光量,可以提高发光效率。
但是,在光量小的情况下,如果想要改变电流来进行调光,则需要减小电源部1的输出电流。可是,如果想要使电源部1的输出电流非常小(使调光电平接近0%),则有可能不能使开关电路部14顺畅地进行动作、不能充分地进行调光,因此,在光量小的情况下,如本实施方式所述,由于改变电压大小来进行调光,所以可以根据控制信号平滑地改变光量。其结果,可以在发光部3的光量的较宽范围内,根据控制信号稳定地进行调光。
恒定电流控制部把向发光部3提供的电流控制成设定值,恒定电压控制部把向发光部3提供的电压控制成设定值,由于设置有输出部,该输出部根据控制部是所述恒定电流控制部还是所述恒定电压控制部,转换成对应的模拟电压,所以利用把一个转换部进行转换后的模拟电压转换成适合各控制部的模拟电压这样的简单结构,可以转换成发光部3调光用的信号。
另外,在本实施方式中,已经说明了表示发光部3的电流-电压特性的线和表示电源部1的输出特性的线交叉的电流设定值约为120(mA)附近,该交叉的电流设定值根据发光部3采用的LED的种类、数量、排列等而不同。
另外,在上述实施方式中,由调光控制装置200提供的控制信号是PWM信号,但并不限定于此,也可以是PFM(脉冲频率调制)信号。在控制信号是PFM信号的情况下,根据PFM信号的频率转换成模拟电压。由于把频率转换成模拟电压的F-V反相器通常由一个芯片构成,所以可以减少部件个数,并且能够以简单的结构转换成控制部中所使用的信号。
此外,在上述实施方式中,表示了一个调光控制装置与一个照明装置连接的例子,但也可以使一个调光控制装置与多个照明装置连接。例如在办公室、商店等室内采用如下照明系统:利用设置在墙壁上的一个调光控制装置能够控制设置在室内的多个照明装置,本发明的照明装置可以应用于这种照明系统。此外,在上述实施方式中说明的电路结构、各电路中的电压等的数值等是一个例子,它们因与照明装置连接的调光控制装置的种类不同而不同,但是可以利用相同的构思进行设定。
此外,在以上的实施方式中,将表面贴装型LED用作构成发光部的光源,但是并不限定于此,也可以使用其他类型的LED。
以外,还可以在本发明权利要求记载内容的范围内以各种变形方式实施本发明。
Claims (9)
1.一种照明装置,包括:光源;以及控制部,根据控制信号对所述光源的光量进行控制,所述照明装置的特征在于,包括:
转换部,将所述控制信号转换成模拟电压;
输出部,把转换后的所述模拟电压转换成与向所述光源提供的电流和电压的各设定值对应的各基准电压,并输出到所述控制部;
所述控制部具有光量控制部,所述光量控制部具有恒定电流控制部和恒定电压控制部,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部根据所述基准电压,改变向所述光源提供的电流和电压的大小以控制光量,以使向所述光源提供的电流和电压成为所述设定值,
所述光源的光量大于规定值时,所述恒定电流控制部把向所述光源提供的电流大小控制成所述设定值,
所述光源的光量小于规定值时,所述恒定电压控制部把向所述光源提供的电压大小控制成所述设定值。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述规定值为对应于表示向所述光源提供电源的电源部的电流-电压特性的线、与表示所述光源的电流-电压特性的线交叉的点的电流值的光量。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述恒定电流控制部和恒定电压控制部连接在将提供的电源电压降压到规定电压的开关电路部,
根据所述设定值,反馈控制所述开关电路部。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
将由一个所述转换部转换后的模拟电压提供给与所述恒定电流控制部和恒定电压控制部分别连接的多个所述输出部的一个。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述输出部具有:
第一输出部,将所述模拟电压转换为向所述光源提供的电流的设定值的基准电压并输出;
第二输出部,将所述模拟电压转换为向所述光源提供的电压的设定值的基准电压并输出,
所述转换部向各所述第一输出部和所述第二输出部输出所述模拟电压。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述模拟电压范围比所述基准电压范围小。
7.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述控制信号是脉冲频率调制信号,
所述转换部根据所述脉冲宽度调制信号的脉冲宽度,将所述脉冲宽度控制信号转换成模拟电压。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的照明装置,其特征在于,所述光源是发光二极管。
9.一种调光装置,包括:控制部,根据控制信号对光源的光量进行控制,所述调光装置的特征在于,包括:
转换部,将所述控制信号转换成模拟电压;
输出部,把转换后的所述模拟电压转换成与向所述光源提供的电流和电压的各设定值对应的各基准电压,并输出到所述控制部;
所述控制部具有光量控制部,所述光量控制部具有恒定电流控制部和恒定电压控制部,所述恒定电流控制部和恒定电压控制部根据所述基准电压,改变向所述光源提供的电流和电压的大小以控制光量,以使向所述光源提供的电流和电压成为所述设定值,
所述光源的光量大于规定值时,所述恒定电流控制部把向所述光源提供的电流大小控制成所述设定值,
所述光源的光量小于规定值时,所述恒定电压控制部把向所述光源提供的电压大小控制成所述设定值。
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