CN103002619B - 照明设备 - Google Patents

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Abstract

一种照明设备，包括：电源电路，用于输出通过对交流电压进行整流并对整流电压进行升压所获得的直流电力；光源单元，其具有利用所述直流电力进行点亮的半导体发光元件；以及外壳，其由经由接地路径接地的导电性材料形成，并且其上安装所述电源电路和所述光源单元。在仅切断供电线路其中之一的情况下，从所述交流电源经由所述接地路径以及所述光源单元和所述外壳之间所形成的杂散电容向发光元件供给交流电力，并且发光元件的正向电压具有几乎无法识别出的发光水平。

Description

照明设备
技术领域
本发明涉及一种使用诸如发光二极管(LED)等的半导体发光元件作为光源的照明设备。
背景技术
近年来，代替具有灯丝的灯泡或荧光灯，使用寿命长且电力消耗低的诸如LED等的半导体发光元件作为照明设备的光源。
图3示出传统的照明设备B1的示意结构，其中照明设备B1包括电源电路101、光源单元102和设备外壳104。
电源电路101包括非绝缘型的AC/DC转换器，其中该AC/DC转换器用于输出通过对从AC(交流)电源110输入的AC电压Vi2进行整流(全波整流或半波整流)并对该整流电压进行升压所获得的DC(直流)电力。
光源单元102包括安装有例如以串联方式相连接的半导体发光元件103的基板(未示出)，并且在半导体发光元件103的串联电路的两端施加从电源电路101输出的DC电压Vo2。即，半导体发光元件103利用从电源电路101供给的DC电力来进行点亮。
另外，从AC电源110经由一对供电线路Wb1和Wb2向电源电路101的输入供给AC电力，并且在供电线路Wb2中配置有开关SW100。开关SW100构成诸如家庭用的墙壁开关等的AC电源的单极开关，并且通过使开关SW100接通/断开，可以使AC电源110向着电源电路101的电源供给导通或切断，以对半导体发光元件103的点亮/熄灭进行切换。
此外，设备外壳104由诸如金属等的导电性材料形成，并且电源电路101和光源单元102安装在设备外壳104上。在图3中，仅示出设备外壳104的一部分。
另外，AC电源110具有接地相，并且(位于配置有开关SW100的供电线路Wb2侧的)该接地相经由接地路径Wb3接地。此外，照明设备B1的设备外壳104经由接地路径Wb4同样接地。即，设备外壳104具有与AC电源110的接地相相同的电位。
然而，在传统的照明设备B1中，即使在开关SW100断开的状态下，半导体发光元件103也轻微发光以产生微发光，并且存在半导体发光元件103看似点亮的问题。
这是由于在光源单元102安装于设备外壳104附近的情况下、在光源单元102和设备外壳104之间所产生的杂散电容Cb而引起的。具体地，即使在开关SW100断开的状态下，也存在如下的电流回路：AC电源110-供电线路Wb1-电源电路101-半导体发光元件103-杂散电容Cb-设备外壳104-接地路径Wb4-接地路径Wb3-AC电源110。来自AC电源110的电流流入该电流回路，并且即使在开关SW100断开的状态下，半导体发光元件103也由于该电流回路而轻微发光。另外，杂散电容Cb是由如下的杂散电容所形成的：半导体发光元件103和设备外壳104之间的杂散电容；安装半导体发光元件103的基板和设备外壳104之间的杂散电容；以及光源单元102的壳体和设备外壳104之间的杂散电容等。
为了解决该问题，在传统的照明设备B1中，如图3所示，在光源单元102中，将电容器C100与半导体发光元件103并联连接。该结构意图通过使用电容器C100来限制光源单元102和设备外壳104之间所产生的杂散电容Cb并使包括半导体发光元件103的电流回路切断，由此防止微发光。
然而，在使用电容器C100的情况下，需要数量至少与半导体发光元件103的数量相同的电容器C100，并且照明设备B1所包括的组件的数量较多。因此，这成为阻碍小型化和低成本化的因素。
另外，在开关SW100配置于供电线路Wb1和Wb2中没有接地的供电线路Wb1的情况下，由于没有形成电流回路，因此可以防止微发光。然而，考虑到接地状况，需要对开关SW100进行布线，并且难以获得良好的施工性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能够在小型化且低成本的情况下抑制微发光并且提高施工性的照明设备。
根据本发明的实施例，提供一种照明设备，包括：非绝缘型的电源电路，用于输出通过对从具有接地相的交流电源经由一对供电线路所输入的交流电压进行整流并对整流后的电压进行升压所获得的直流电力；光源单元，其具有一个或多个半导体发光元件，其中所述半导体发光元件利用从所述电源电路输出的所述直流电力来进行点亮；以及设备外壳，其由经由接地路径接地的导电性材料形成，并且其上安装所述电源电路和所述光源单元。
在仅切断所述一对供电线路其中之一的情况下，从所述交流电源经由所述接地路径以及所述光源单元和所述设备外壳之间所形成的杂散电容向所述半导体发光元件供给交流电力，并且供给有所述交流电力的所述半导体发光元件的正向电压具有人眼无法识别出的发光水平。
如上所述，本发明具有能够在小型化且低成本的情况下抑制微发光并且提高施工性的效果。
附图说明
通过以下结合附图对实施例的说明，本发明的目的和特征将变得明显，其中：
图1是示出根据本发明实施例的照明设备的示意结构的电路图；
图2示出半导体发光元件的正向电压-正向电流特性；以及
图3是示出传统的照明设备的示意结构的电路图。
具体实施方式
以下将参考构成本发明一部分的附图来说明本发明的实施例。
图1示出本实施例的照明设备A1的示意结构，其中照明设备A1包括电源电路1、光源单元2和设备外壳4。
电源电路1包括非绝缘型的AC/DC转换器，其中该AC/DC转换器用于输出通过对从AC电源10输入的AC电压Vi1进行整流(全波整流或半波整流)并对该整流电压进行升压所获得的DC电力。此外，该非绝缘型的AC/DC转换器具有输入和输出之间并非绝缘的结构，并且由于非绝缘型的具有升压功能的AC/DC转换器是众所周知的，因此将省略对其的详细说明。
光源单元2包括安装有串联连接的半导体发光元件3的基板(未示出)，并且在半导体发光元件3的串联电路的两端施加从电源电路1输出的DC电压Vo1。即，半导体发光元件3利用从电源电路1供给的DC电力来进行点亮。在本实施例中，半导体发光元件3由LED构成，但半导体发光元件的形式并不局限于LED。
另外，从AC电源10经由一对供电线路Wa1和Wa2向电源电路1供给AC电力，并且在供电线路Wa2中配置有开关SW1。开关SW1构成诸如家庭用的墙壁开关等的AC电源的单极开关，并且通过使开关SW1接通/断开，可以使AC电源10向着电源电路1的电源供给导通或切断，以对半导体发光元件3的点亮/熄灭进行切换。
此外，设备外壳4由诸如金属等的导电性材料形成，并且电源电路1和光源单元2安装在设备外壳4上。在图1中，仅示出设备外壳4的一部分。
另外，AC电源10包括具有接地相的单相100V，并且(位于配置有开关SW1的供电线路Wa2侧的)该接地相经由接地路径Wa3接地。此外，照明设备A1的设备外壳4经由接地路径Wa4同样接地。即，设备外壳4具有与AC电源10的接地相相同的电位。
图2示出半导体发光元件3的正向电压-正向电流特性。在本实施例中，当接通开关SW1时，将半导体发光元件3的正向电流I设置为100mA，并将半导体发光元件3的发光水平调整为预定的亮度水平。具体地，对从电源电路1输出的DC电压Vo1进行设置，以使得各半导体发光元件3的正向电压Vf约为2.9V。例如，在串联连接的半导体发光元件3的数量为九十四(94)个的情况下，电源电路1输出约为273V的DC电压Vo1，以使得各半导体发光元件3的正向电压Vf被设置成约为2.9V，并且正向电流If被设置成100mA。这样，当接通开关SW1时，将半导体发光元件3的发光水平调整为预定的亮度水平。
接着，当断开开关SW1时，从AC电源10向着电源电路1的电源供给被切断。然而，在照明设备A1中，由于光源单元2安装在设备外壳4的附近，因此在光源单元2和设备外壳4之间产生杂散电容Ca。因此，即使在开关SW1断开的状态下，也存在如下的电流回路：AC电源10-供电线路Wa1-电源电路1-半导体发光元件3-杂散电容Ca-设备外壳4-接地路径Wa4-接地路径Wa3-AC电源10。来自AC电源10的电流流入该电流回路，并且该电流流经该电流回路内的半导体发光元件3。
此时，向半导体发光元件3施加AC电压，并且针对该AC电压的每一半周期，使施加正向电压的时间段和施加反向电压的时间段交替重复出现。另外，杂散电容Ca由如下的杂散电容形成：半导体发光元件3和设备外壳4之间的杂散电容；安装半导体发光元件3的基板和设备外壳4之间的杂散电容；以及光源单元2的壳体和设备外壳4之间的杂散电容等。
这里，在正向电流If等于或大于0.01mA的情况下，根据本实施例的半导体发光元件3发出人眼能够识别的光。在这种情况下，在开关SW1断开并且形成了上述的电流回路的状态下，将半导体发光元件3的正向电流If设置为小于0.01mA，由此使人眼无法识别出半导体发光元件3的发光。
在图2中，当正向电流If=0.01mA流经半导体发光元件3时，正向电压Vf约为2.3V。因此，考虑到半导体发光元件3的个体差异以及AC电源10的AC电压Vi1的精度等，对串联连接的半导体发光元件3的数量进行设置，以使得各半导体发光元件3的正向电压Vf等于或小于1.5V。例如，在AC电压Vi1的有效值为100V的情况下，AC电压Vi1的最大振幅为141V。因此，在串联连接的半导体发光元件3的数量等于或大于九十四(94)个的情况下，各半导体发光元件3的正向电压Vf的最大值等于或小于1.5V，并且半导体发光元件3的正向电流If的最大值可以被设置为小于0.01mA。
尽管在本发明的实施例中已经说明了多个半导体发光元件3串联连接的情况，但不局限于前述情况，半导体发光元件3例如可以由一个发光元件构成或者由多个发光元件的并联连接或串并联连接构成。
这样，当断开开关SW1时，照明设备A1可以将上述的电流回路内的半导体发光元件3的发光水平(微发光水平)维持在人眼无法识别出的水平。另外，没有必要使半导体发光元件3的电容器并联连接，并且可以实现小型化和低成本化。
另外，通过使用照明设备A1，即使在开关SW1配置于没有接地的供电线路Wa1和接地的供电线路Wa2的任一个中的情况下，也可以抑制微发光。因此，即使在使用单极开关SW1的情况下，在对开关SW1进行布线时，也没有必要考虑接地状况，并且可以获得良好的施工性。
这样，在根据本实施例的照明设备A1中，可以在实现小型化和低成本化的情况下抑制微发光并提高施工性。
尽管已经针对实施例示出和说明了本发明，但本领域技术人员应当理解，可以在没有背离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。

Claims (1)

1.一种照明设备，包括：
非绝缘型的电源电路，用于输出通过对从具有接地相的交流电源经由一对供电线路所输入的交流电压进行整流并对整流后的电压进行升压所获得的直流电力；
光源单元，其具有两个或更多个半导体发光元件，其中所述半导体发光元件利用从所述电源电路输出的所述直流电力来进行点亮；以及
设备外壳，其由经由接地路径接地的导电性材料形成，并且其上安装所述电源电路和所述光源单元，
其中，所述半导体发光元件串联连接，
在仅切断所述一对供电线路其中之一的情况下，从所述交流电源经由所述接地路径以及所述光源单元和所述设备外壳之间所形成的杂散电容向所述半导体发光元件供给交流电力，并且供给有所述交流电力的所述半导体发光元件各自的正向电压产生人眼无法识别出的发光水平，
所述半导体发光元件没有并联连接电容器，以及
所述交流电压的最大振幅除以所述半导体发光元件的数量所得的值小于产生人眼能够识别出的发光水平的最小电压水平。
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