CN103096572B

CN103096572B - 照明用电源及照明装置

Info

Publication number: CN103096572B
Application number: CN201210338573.6A
Authority: CN
Inventors: 北村纪之; 大武宽和; 高桥雄治; 辻俊雄
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: EP2590479A1; CN103096572A; US20130113387A1; US8963439B2; TW201320823A; KR101702688B1; TWI547209B; KR20130049711A

Abstract

本发明提供一种照明用电源及照明装置。本发明实施方式的照明用电源包括输出元件。所述输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态。

Description

照明用电源及照明装置

技术领域

本发明的实施方式涉及一种照明用电源及照明装置。

背景技术

近年来，对于照明装置而言，照明光源正从白炽灯泡或荧光灯更换为节能且寿命长的光源例如发光二极管(Light-emitting diode，LED)。另外，例如电致发光(Electro-Luminescence，EL)元件或有机发光二极管(Organic light-emitting diode，OLED)等新的照明光源也已被开发。这些照明光源的光输出依赖于流动的电流值，因此，在使照明光源点灯的情况下，需要供给定电流的电源电路。另外，在进行调光的情况下，对供给的电流进行控制。

双线式调光器是以对如下的相位进行控制的方式而构成，且已作为白炽灯泡的调光器而得到普及，所述相位是使双向开关三极管(triac)接通(turn on)的相位。因此，较为理想的是，也可利用所述调光器来对LED等照明光源进行调光。作为效率高且适合于省电化、小型化的电源，DC-DC转换器(converter)等开关(switching)电源已为人所知。

然而，所述调光器是与作为负载的白炽灯泡的灯丝串联地连接而进行动作，在连接着开关电源的情况下，存在着负载阻抗发生变化而进行误动作的可能性。

另外，作为效率高且适合于省电化、小型化的电源，DC-DC转换器等开关电源已为人所知。然而，当开关动作使光输出逐渐减少时，在照明光源进行微小点灯的状态下，开关调节器(switching regulator)处于进行动作或停止的任一个状态，因此，容易发生闪烁，另外，即使对电流进行反馈，也难以检测出微小点灯时的微小的电流，容易陷入不稳定的点灯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-119237号公报

发明内容

本发明的实施方式的目的在于提供使输出电流的可变范围扩大的照明用电源及照明装置。

实施方式的照明用电源的特征在于：包括输出元件，该输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态。

本发明的根据实施方式，可提供使输出电流的可变范围扩大的照明用电源及照明装置。

附图说明

图1是对包括第一实施方式的照明用电源的照明装置进行例示的区块图。

图2是对供给至照明负载的输出电压VOUT与输出电流IOUT的关系进行例示的特性图。

图3(a)～图3(d)是对输出元件的电流波形进行例示的波形图。

图4是对包括调光器的直流电源进行例示的电路图。

图5(a)～图5(d)是对第二实施方式中的输出元件的电流波形进行例示的波形图。

图6是对第三实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的区块图。

图7是对第四实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的电路图。

图8(a)～图8(h)是表示照明用电源的主要信号的波形图。

图9是对第五实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的电路图。

图10(a)～图10(h)是表示第五实施方式的照明用电源的主要信号的波形图。

图11是对调光相位角与输出电流IOUT的关系进行例示的特性图。

图12是对第六实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的电路图。

图13是对第七实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的区块图。

图14是对第八实施方式的包括照明用电源的照明装置进行例示的电路图。

符号的说明：

1、1a、1c 1f：照明装置

2：照明负载

3、3a 3f：照明用电源

4：照明光源

5、5a、5b：输出元件

6、6a、6b：定电流元件

7：电源

8：调光器

9：整流电路

9a：高电位端子

9b：低电位端子

10：电流电路

10a：定电流电路

11、11a、11b：DC-DC转换器

12：双向开关三极管

13：相位电路

14：双向开关二极管

15、27b：可变电阻器

16、55：电容器

17、17a、51、52：晶体管

18、27a、32、33～37、53、54、56：电阻器

19：齐纳二极管

20：扼流圈

21、58：二极管

22：整流元件

23：电感器

24：反馈绕组线(第一驱动电路)

25：耦合电容器

26、26a、27：分压电阻器

28：输出电容器

29：偏置电阻器

30：高电位输出端子

31：低电位输出端子

40：平滑电容器

50、50a：熄灯电路

70：第一驱动电路

71：第二驱动电路

72：控制电路

73：接口电路

74、75、77、78：输入端子

76：交流电源

79：交流电源76的一端

80：交流电源76的另一端

I5：电流

IOUT：输出电流

P：额定动作点

PIN：输入电力

POUT：输出电力

T：振动周期

t：时间

T1：第一期间

T2：第二期间

VCT：交流电压

VD：电压

VIN：电源电压

VOUT：输出电压

VRE：直流电压

具体实施方式

本发明实施方式的照明用电源包括输出元件。所述输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态。

另外，其他实施方式的照明用电源包括：输出元件，连接在电源与照明负载之间，当所述电源与所述照明负载之间的电位差相对较大时，进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当所述电源与所述照明负载之间的电位差相对较小时，继续维持导通状态；以及定电流元件，与所述输出元件串联地连接，且对流入至所述输出元件的电流进行限制。

另外，其他实施方式的照明用电源包括：输出元件、定电流元件、以及熄灯电路。所述输出元件连接在电源与照明负载之间，且当所述电源与所述照明负载之间的电力差、电位差及电流差中的至少任一个差，即规定量相对较大时，进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当所述电源与所述照明负载之间的规定量相对较小时，继续维持导通状态。所述定电流元件与所述输出元件串联地连接，且对流入至所述输出元件的电流进行限制。所述熄灯电路连接在所述电源与所述照明负载之间，且当所述规定量为规定值以下时，使所述定电流元件断开。

以下，参照附图来详细地对实例进行说明。再者，在本申请案说明书与各图中，对与在已出现过的图中经叙述的要素相同的要素附上相同的符号，且适当地省略详细的说明。另外，在本申请案说明书中，所谓“调光度”，调光时的光输出相对于完全点灯时的光输出之比，100％的调光度对应于完全点灯时的光输出，0％的调光度对应于熄灯时的光输出。

第一实施方式

图1是对第一实施方式的包含照明用电源的照明装置进行例示的区块图。

如图1所示，照明装置1f包括：照明负载2、与将电力供给至照明负载2的照明用电源3f。

照明负载2例如包括LED等照明光源4，且由照明用电源3f供给输出电力POUT(输出电压VOUT、输出电流IOUT)而点灯。另外，可使输出电力POUT发生变化而对照明负载2进行调光。例如，可使输出电压VOUT及输出电流IOUT中的至少任一者发生变化而进行调光。再者，根据照明光源4而规定输出电力POUT、输出电压VOUT及输出电流IOUT各自的值。

在图2中，例示了照明负载包括了例如LED等点灯时的动作电阻小的照明光源的特性。

当输出电压VOUT低于规定电压时，电流不流动，照明负载2熄灯。当输出电压VOUT为规定电压以上时，电流流动，照明负载2点灯。

例如在照明光源4为LED的情况下，所述规定电压为LED的顺向电压，根据照明光源4来决定所述规定电压。另外，对于照明光源4而言，即使点灯时的动作电阻低，例如在额定动作点P附近，输出电流IOUT增加，输出电压VOUT的变化也少。因此，对于具有如图2所示的特性的照明负载2而言，使输出电流IOUT发生变化，借此，可对照明光源4的光输出进行控制而进行调光。另外，若输出电压VOUT低于规定电压，则照明光源4会熄灯，输出电流IOUT不流动，因此，例如当利用电容器(condenser)来进行平滑化而将电压予以输出时，将输出电压VOUT的值保持为规定电压以上。

另外，使供给至照明光源4的例如输出电压VOUT发生变化，借此，可对照明光源4的光输出进行控制而进行调光。

如此，使供给至照明负载2的输出电力POUT发生变化，借此，可对照明光源4的光输出进行控制而进行调光。再者，在以下的说明中，所谓使输出发生变化，是指使输出电压VOUT、输出电流IOUT及输出电力POUT中的至少任一者发生变化。另外，在以下的说明中，为了进行调光而受到控制的控制量为输出电压VOUT、输出电流IOUT及输出电力POUT中的至少任一者。

照明用电源3f包括：输出元件5、定电流元件6、将输出元件5予以驱动的第一驱动电路70、将定电流元件6予以驱动的第二驱动电路71、控制电路72、以及接口电路(interface circuit)73，所述控制电路72经由第一驱动电路70及第二驱动电路71而对输出元件5与定电流元件6进行控制。照明用电源3f对输入至输入端子74、75的输入电力PIN进行转换，将输入电力PIN作为输出电力POUT而输出至高电位输出端子30与低电位输出端子31之间。

输出元件5连接在照明负载2与电源7之间。输出元件5能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态。

图3(a)～图3(d)是对输出元件的电流波形进行例示的波形图，图3(a)是继续导通动作的情况，图3(b)及图3(c)是继续维持导通状态地使电流振动的动作的情况，图3(d)是开关动作的情况。再者，在图3(a)～图3(d)中，将横轴设为时间t，且表示输出元件5的电流I5的波形。

如图3(a)所示，在输出元件5的继续导通动作中，定电流元件6所限制的大致固定的直流电流流入至输出元件5。在输出元件5将固定的直流电流予以输出的状态下，照明用电源3f进行如串联调节器的动作。

如图3(b)、图3(c)所示，在继续维持导通状态且使电流振动的动作中，输出元件5例如处于不完全地发生振荡的状态。然而，在所述动作中，输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态。再者，输出元件5的振动的电流的峰值成为定电流元件6的定电流值所限制的值。另外，输出元件5的振动周期T根据电流的变动幅度而发生变化。另外，与图3(b)的情况相比较，图3(c)表示输出元件5的电流I5的变动幅度更大的情况。

如图3(d)所示，在输出元件5的开关动作中，输出元件5发生振荡。此时，照明用电源3f作为开关电源而进行动作。

定电流元件6串联地连接于输出元件5，且对输出元件5的电流I5的峰值进行限制。再者，输出元件5及定电流元件6例如为场效晶体管(Field Effect Transistor，FET)，且例如为高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)。

第一驱动电路70将输出元件5予以驱动。第一驱动电路70例如对输出元件5的控制端子的电位进行控制，从而对输出元件5的动作进行切换。第二驱动电路71将定电流元件6予以驱动。第二驱动电路71例如对定电流元件6的控制端子的电位进行控制，从而对定电流值进行控制。

控制电路72经由第一驱动电路70而对输出元件5进行控制，且经由第二驱动电路71而对定电流元件6进行控制。控制电路72对输出元件5与定电流元件6的驱动条件进行控制，从而将输出元件5切换为开关动作或继续导通动作，另外，对输出元件5的电流值进行控制。

另外，当将使朝向照明负载2的输出相对地增大的控制信号予以输入时，控制电路72对定电流元件6进行控制，使定电流元件6的定电流值增大，并且对输出元件5进行控制，使输出元件5进行开关动作。另外，当将使朝向照明负载2的输出相对地减小的控制信号予以输入时，控制电路72对定电流元件6进行控制，使定电流元件6的定电流值减小，并且对输出元件5进行控制，使输出元件5进行继续导通动作。

接口电路73将对照明负载2的光输出进行控制的调光信号予以输入，接着将该调光信号作为如下的控制信号而输出至控制电路72，所述控制信号对输出电力POUT进行控制。调光信号例如为相位控制信号、脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)调光信号、数字可寻址照明接口(Digital Addressable Lighting Interface，DALI)信号、局域网(Local Area Network，LAN)等的无线或有线的通讯信号、以及传感器(sensor)的输出信号等。

在调光信号例如为相位控制信号的情况下，接口电路73例如可将相位受到调光器8控制的交流电压与规定值作比较，对调光器8的导通期间及阻断期间进行检测，从而产生控制信号。

在调光信号例如为PWM信号的情况下，接口电路73例如可基于占空比(dutyratio)来产生控制信号。

在调光信号例如为DALI信号的情况下，接口电路73包括：例如微电脑(microcomputer)、例如逻辑电路，且对DALI信号进行解码(decode)，将解码所得的信号作为控制信号而予以输出。

在调光信号例如为无线或有线的通讯信号的情况下，接口电路73例如可包括：对通讯信号进行解调的接收电路、与微电脑或逻辑电路等，所述微电脑或逻辑电路对已解调的信号进行解码，将解码所得的信号作为控制信号而予以输出。

在调光信号例如为传感器的输出信号的情况下，接口电路73例如可包括：接收传感器的输出信号的接收元件、与对接收元件所接收的信号进行分析的分析电路。另外，传感器设置在照明用电源3f的外部。再者，传感器例如包括：远红外传感器、近红外传感器、超声波传感器、接近传感器、加速度传感器、重力传感器、声音传感器(声压传感器)、颜色传感器(波长传感器)等。

另外，接口电路73也可不使用从外部输入的调光信号，而是基于输入电力PIN、或输入电力PIN与输出电力POUT来产生控制信号。例如，也可根据从电源7供给至照明用电源3f的输入电力PIN的变化，对输出电力POUT进行控制。例如在对交流电源进行整流所得的电源中，可借由调光器8来使输入电力PIN发生变化，所述交流电源的相位受到调光器8控制。另外，也可根据电源7的电源电压VIN的变化，对输出进行控制。

在所述情况下，当输入电力PIN、或输入电力PIN与输出电力POUT的电力差相对较大时，接口电路73产生使朝向照明负载2的输出相对地增大的控制信号作为控制信号。另外，当输入电力PIN、或输入电力PIN与输出电力POUT的电力差相对较小时，接口电路73产生使朝向照明负载2的输出相对地减小的控制信号。

电源7只要可供给直流电流即可，例如为电池、包含太阳能电池与二次电池构成的电源、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)电源、以及LAN电源等，且例如为对商用电源等交流电源进行整流所得的电源。再者，对交流电源进行整流所得的电源例如为进行了全波整流的电源，且例如为借由平滑电容器而变得平滑的电源。

图4是对包括调光器的直流电源进行例示的电路图。

如图4所示，电源7包括：调光器8、整流电路9、以及平滑电容器40。

调光器8为双线式相位控制调光器。调光器8连接于交流电源76，且串联地插入至一对电源线路中的一条电源线路。调光器8也可以所述方式串联地插入至一对电源线路。

调光器8包括：串联地插入至电源线路的双向开关三极管12、与双向开关三极管12并联地连接的相位电路13、以及连接在双向开关三极管12的栅极(gate)与相位电路13之间的双向开关二极管14。

双向开关三极管12通常为断开状态，若脉冲信号输入至该双向开关三极管12的栅极，则该双向开关三极管12会导通。双向开关三极管12可使电流向如下的两个方向流动，该两个方向是交流的电源电压VIN为正极性时的方向、与交流的电源电压VIN为负极性时的方向。

相位电路13包含可变电阻器15与电容器16，在电容器16的两端产生相位已延迟的电压。另外，若使可变电阻器15的电阻值发生变化，则时间常数会发生变化，且延迟时间发生变化。

若对相位电路13的电容器进行充电的电压超过固定值，则双向开关二极管14产生脉冲电压，使双向开关三极管12导通。

调光器8使相位电路13的时间常数发生变化，对由双向开关二极管14产生脉冲时的时机(timing)进行控制，借此，可对双向开关三极管12的导通时机进行调整。

整流电路9经由调光器8而将交流电源电压予以输入，接着将直流电压予以输出。整流电路9包含二极管电桥(diode bridge)。整流电路9将直流电压予以输出，该直流电压的电压根据调光器8的调光度而发生变化。再者，整流电路9只要可对从调光器8输入的交流电压进行整流即可，且也可为其他构成。另外，电容器连接于整流电路9的输入侧，该电容器使照明用电源3f所产生的噪声(noise)减少。

平滑电容器40连接在整流电路9的高电位端子9a与低电位端子9b之间。平滑电容器40使经整流电路9整流的直流电压变得平滑。

再者，例示了如下的构成，即，直流电源作为电源7而连接于照明用电源3f，但也可设为如下的构成，即，使整流电路9与平滑电容器40包含于照明用电源3f，该照明用电源3f由交流电源76供给电力。

由于开关电源使输出元件5进行开关动作，因此，该开关电源是消耗电力低且效率高的电源，所述开关动作使电阻低的导通状态与不使电流流动的断开状态反复地出现。

在本实施方式中，当输出电力POUT为规定值(规定电力)以上时，进行开关动作，若输出电力POUT小于规定电力，则进行如串联调节器的动作。在输出电力POUT大的情况下，输入与输出的电位差ΔV和电流之积大，若进行串联调节器的动作，则损失会变大。因此，在输出电力POUT大的情况下，开关动作适合于使消耗电力降低。另外，在输出电力POUT小的情况下，由于损失小，因此，在作为串联调节器而进行动作的方面无问题。

另外，在本实施方式中，当输出电力POUT小于规定值(规定电力)时，输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动，从而以电流的平均值来使照明负载2点灯(图3(b)、图3(c))。另外，当输出电力POUT更小时，输出元件5继续维持导通状态，将直流电流输出至照明负载2而使该照明负载2点灯(图3(a))。结果，在本实施方式中，可使输出电流连续地发生变化直至零为止。另外，可使照明装置1f中的照明负载2平稳地地熄灯。

因此，在本实施方式中，可根据输出电力POUT，使输出电力POUT从输出元件5进行开关动作时的最大值，连续地变化至输出元件5继续维持导通状态且将直流电流予以输出时的最小值为止。另外，可在0～100％的范围内，连续地对照明装置1f中的照明负载2进行调光。

再者，在图3(b)、图3(c)中例示了如下的动作：输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动，若输出电力POUT变大，则电流的变动幅度变大。然而，输出元件5也可进行如下的动作：当输出电力POUT为规定值以上时，进行使导通状态与断开状态反复出现的开关动作并振荡(图3(d))，当输出电力POUT小于规定值时，继续维持导通状态，将直流电流予以输出(图3(a))。即，输出元件5也可不进行如下的动作(图3(b)、图3(c))：不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动。

第二实施方式

图5(a)～图5(d)是对第二实施方式中的输出元件的电流波形进行例示的波形图，图5(a)是继续导通动作的情况，图5(b)及图5(c)是切换为继续导通动作与开关动作的动作的情况，图5(d)是开关动作的情况。再者，在图5(a)～图5(d)中，将横轴设为时间t，且表示输出元件5的电流I5的波形。

第二实施方式与第一实施方式相比较，输出元件5的动作不同。

如图5(a)所示，当输出电力POUT为相对较小的第一输出以下时，时间t的整个区间成为由输出元件5进行继续导通动作的第一期间T1。定电流元件6所限制的大致固定的直流电流流入至输出元件5。在输出元件5将固定的直流电流予以输出的状态下，照明用电源3f进行如串联调节器的动作。

如图5(b)、图5(c)所示，若输出电力POUT高于第一输出，则输出元件5进行如下的动作，该动作使进行继续导通动作的第一期间T1、与进行开关动作的第二期间T2反复地出现。再者，输出元件5的振动的电流的峰值成为定电流元件6的定电流值所限制的值。另外，由输出元件5进行继续导通动作的第一期间T1、与由输出元件5进行开关动作的第二期间T2会根据输出电力POUT而发生变化。例如，与图5(b)的情况相比较，图5(c)表示输出电力POUT更大的情况，且第二期间T2相对于第一期间T1而言已延长。

如图5(d)所示，当输出电力POUT为相对较大的第二输出以上时，时间t的整个区间成为由输出元件5进行开关动作的第二期间T2。此时，照明用电源3f作为开关电源而进行动作。再者，第二输出为大于第一输出的输出值。

如此，控制电路72在第一期间T1中，将输出元件5切换为继续导通动作，在第二期间中，将输出元件5切换为开关动作，使平均电力连续地发生变化。结果，可使输出电力POUT在最大值与最小值之间连续地发生变化。另外，可在0～100％的范围内，连续地对照明装置1f中的照明负载2进行调光。

本实施方式也可获得与第一实施方式相同的效果。

第三实施方式

接着，对第三实施方式进行说明。

如图6所示，照明装置1包括：照明负载2、与将电力供给至照明负载2的照明用电源3。第三实施方式的包括照明用电源3的照明装置1与第一实施方式的照明装置1f相比较，照明用电源3f的构成不同。照明负载2与第一实施方式中的照明负载2相同。

照明用电源3包括：输出元件5；定电流元件6，与输出元件5串联地连接，且对在输出元件5中流动的电流进行限制；以及第一驱动电路70，将输出元件5予以驱动。

输出元件5连接在照明负载2与电源7之间。在利用定电流来使输出元件5进行动作的条件下，当电源7与照明负载2之间的电力差、电位差及电流差中的至少任一个差即规定量相对较大时，即，当所述规定量为第一值以上时，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当规定量相对较小时，即，当所述规定量小于第一值时，输出元件5维持导通状态。

此处，所述规定量，是指如下的输入量与如下的控制量的差量，所述输入量是电源7所供给的输入电压(电源电压VIN)、输入电流及输入电力PIN中的至少任一个输入量，所述控制量是输出至照明负载2的输出电压VOUT、输出电流IOUT及输出电力POUT中的至少任一个控制量。

例如在控制量为输出电压VOUT的情况下，规定量是电源电压VIN与输出电压VOUT的电位差ΔV。在此情况下，当电源电压VIN与输出至照明负载2的输出电压VOUT的电位差ΔV(＝VIN-VOUT)相对较大时(为第一值以上时)，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当电源7与照明负载2之间的电位差ΔV相对较小时(小于第一值时)，输出元件5进行维持导通状态的继续导通动作。

另外，例如在控制量为输出电流IOUT的情况下，规定量是输出电流IOUT与输入电流的电流差ΔI。在此情况下，当电源7所供给的输入电流与输出至照明负载2的输出电流IOUT的电流差ΔI相对较大时(为第一值以上时)，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当电源7与照明负载2之间的电流差ΔV相对较小时(小于第一值时)，输出元件5进行维持导通状态的继续导通动作。

另外，例如在控制量为输出电力POUT的情况下，规定量是输入电力PIN与作为输出电力POUT的输出的电力差ΔP。该电力差ΔP是指照明用电源1的损失。在此情况下，在以定电流来使输出元件5进行动作的条件下，当电源7所供给的输入电力PIN与输出至照明负载2的输出电力POUT的电力差ΔP(＝PIN-POUT)相对较大时(为第一值以上时)，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当电源7与照明负载2之间的电力差ΔP相对较小时(小于第一值时)，输出元件5进行维持导通状态的继续导通动作。

再者，规定量也可设为电源7所供给的输入电压(电源电压VIN)、输入电流、输入电力POUT、输出至照明负载2的输出电压VOUT、输出电流IOUT及输出电力POUT中的至少任一者。另外，规定量也可设为输出元件5的消耗电力。

例如当电源7的电源电压VIN与输出至照明负载2的输出电压VOUT的电位差ΔV(＝VIN-VOUT)相对较大时(为第一值以上时)，本实施方式中的输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作，当电源7与照明负载2之间的电位差ΔV相对较小时(小于第一值时)，本实施方式中的输出元件5维持导通状态。

第一驱动电路70将电位供给至输出元件5的控制端子，将输出元件5控制成导通状态或断开状态。

再次参照图3(a)～图3(d)，针对本实施方式中的输出元件的动作，以如下的情况为例子来进行说明，该情况是指规定量为电源7与照明负载2之间的电位差ΔV的情况。

按照图3(a)～图3(d)的顺序，模式性地表示电源7与照明负载2之间的电位差ΔV(规定量)变大时的输出元件5的电流I5的波形。

如图3(a)所示，当电位差ΔV相对较小时，输出元件5继续维持导通状态(继续导通动作)，使定电流元件6所限制的大致固定的直流电流流动。在输出元件5将固定的直流电流予以输出的状态下，照明用电源3进行如串联调节器的动作。

如图3(b)所示，若电位差ΔV变大，则输出元件5继续维持导通状态(继续导通动作)，使电流振动。另外，如图3(c)所示，若电位差ΔV进一步变大，则输出元件5的电流的变动幅度会根据电位差ΔV而变大。

如此，若电位差ΔV变大，则输出元件5例如会处于不完全地发生振荡的状态，输出元件5的电流振动。然而，当电位差ΔV小于规定值时，输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态。再者，输出元件5的振动的电流的峰值成为定电流元件6的定电流值所限制的值。另外，输出元件5的振动周期T根据电流的变动幅度而发生变化。

接着，如图3(d)所示，当电位差ΔV为规定值(第一值)以上时，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡。此时，照明用电源3作为开关电源而进行动作。

由于开关电源使输出元件5进行开关动作，因此，该开关电源是消耗电力低且效率高的电源，所述开关动作使电阻低的导通状态与不使电流流动的断开状态反复地出现。在本实施方式中，若电位差ΔV大于规定值，则进行开关动作，若电位差ΔV小，则进行如串联调节器的动作。在电位差ΔV大的情况下，电位差ΔV与电流之积大，若进行串联调节器的动作，则损失会变大。因此，在电位差ΔV大的情况下，开关动作适合于使消耗电力降低。另外，在电位差ΔV小的情况下，由于损失小，因此，在作为串联调节器而进行动作的方面无问题。

另外，在本实施方式中，当电位差ΔV小于规定值(第一值)时，输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动，从而以电流的平均值来使照明负载2点灯(图3(b)、图3(c))。另外，当电位差ΔV更小时，即，当电位差ΔV为小于第一值的第二值以下时，输出元件5继续维持导通状态，将直流电流输出至照明负载2而使该照明负载2点灯(图3(a))。结果，在本实施方式中，可使输出电流连续地发生变化直至零为止。另外，可使照明装置1中的照明负载2平稳地熄灯。

因此，在本实施方式中，可根据电位差ΔV，使输出电流IOUT从输出元件5进行开关动作时的最大值，连续地变化至输出元件5继续维持导通状态且将直流电流予以输出时的最小值为止。另外，可在0～100％的范围内，连续地对照明装置1中的照明负载2进行调光。

再者，在图3(a)～图3(c)中例示了如下的动作：输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动，若电位差ΔV变大且达到第二值以上，则电流的变动幅度变大(图3(b)、图3(c))。然而，输出元件5也可进行如下的动作：当电位差ΔV为规定值(第一值)以上时，进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡(图3(d))，当电位差ΔV为小于规定值(第一值)的第二值以下时，继续维持导通状态，将直流电流予以输出(图3(a))。即，输出元件5也可不进行如下的动作(图3(b)、图3(c))：不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动。

再者，当输出元件5为断开状态时，例如也可设为如下的构成，即，利用整流元件等来使输出电流IOUT流动。

如此，在本实施方式中，若电源与照明负载之间的电位差相对较大，则输出元件发生振荡，将振荡电流予以输出，若电位差相对较小，则输出元件停止振荡，将直流电流予以输出。结果，可使输出电流的可变范围扩大。另外，可使照明装置的调光范围扩大。

第四实施方式

如图7所示，第四实施方式与第三实施方式相比较，不同点在于：在照明用电源3中新增了调光器8、整流电路9、及定电流电路10，且例示了包括输出元件及定电流元件的DC-DC转换器11的构成。另外，照明装置1a包括：照明负载2与照明用电源3a。照明负载2与第一实施方式中的照明负载2相同。

照明用电源3a包括：调光器8，对交流电源76进行相位控制；整流电路9，将相位受到控制的交流电压转换成直流电压；定电流电路10，使调光器8进行相位控制时所必需的定电流流动；以及DC-DC转换器11，产生输出电压VOUT。再者，交流电源76例如为商用电源。

调光器8连接于交流电源76，且串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线路中的一条电源线路。调光器8也可以所述方式串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线路。再者，调光器8与第一实施方式的电源7中的调光器8相同。

整流电路9经由调光器8而将交流的电源电压VIN予以输入，接着将直流电压VRE予以输出。整流电路9包含二极管电桥。整流电路9将直流电压VRE予以输出，该直流电压VRE的电压根据调光器8的调光度而发生变化。再者，整流电路9只要可对从调光器8输入的交流电压进行整流即可，且也可为其他构成。另外，电容器连接于整流电路9的输入侧，该电容器使DC-DC转换器所产生的噪声减少。

定电流电路10包括：晶体管17、使晶体管17偏置(bias)的电阻器18与齐纳二极管(zener diode)19、扼流圈(choke coil)20、以及二极管21。

晶体管17例如为FET，且为常通(normally-on)型的元件。晶体管17的漏极(drain)经由扼流圈而连接于整流电路9的高电位端子9a，晶体管17的源极(source)经由并联地连接的电阻器18与齐纳二极管19而连接于整流电路9的低电位端子9b。晶体管17的栅极连接于整流电路9的低电位端子9b。另外，整流电路9的高电位端子9a经由二极管21而连接于DC-DC转换器11。

定电流电路10是使定电流流动的电路，该定电流使调光器8的相位电路13进行动作。该定电流电路10连接着阻抗小于相位电路13的阻抗的元件作为整流电路9的负载，借此，可抑制后段的DC-DC转换器11的输入阻抗的影响，从而可使调光器8稳定地进行动作。

平滑电容器40连接在定电流电路10的二极管21的阴极(cathode)与整流电路9的低电位端子9b之间。

DC-DC转换器11包括：输出元件5a、定电流元件6a、整流元件22、电感器(inductor)23、将输出元件5a予以驱动的反馈绕组线(第一驱动电路)24、耦合电容器25、分压电阻器26、分压电阻器27、输出电容器28、以及偏置电阻器29。

输出元件5a及定电流元件6a例如为场效晶体管(FET)，且例如为高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)，而且为常通型的元件。

输出元件5a的漏极经由定电流电路10而连接于整流电路9的高电位端子9a。输出元件5a的源极连接于定电流元件6a的漏极，输出元件5a的栅极经由耦合电容器25而连接于反馈绕组线24的一端。

定电流元件6a的源极连接于电感器23的一端与反馈绕组线24的另一端，如下的电压输入至定电流元件6a的栅极，该电压是利用分压电阻器26、27来对定电流元件6a的源极电位进行分压所得的电压。

另外，偏置电阻器29连接在输出元件5a的漏极与定电流元件6a的源极之间，且将直流电压供给至分压电阻器26、27。结果，低于源极的电位供给至定电流元件6a的栅极。

再者，当增加的电流从电感器23的一端流向另一端时，电感器23与反馈绕组线24是以将正极性的电压供给至输出元件5a的栅极时的极性而磁耦合。

另外，保护二极管分别连接于输出元件5a的栅极与定电流元件6a的栅极。

整流元件22是以从低电位端子9b至定电流元件6a的方向为顺方向，连接在定电流元件6a的源极与整流电路9的低电位端子9b之间。

电感器23的另一端连接于高电位输出端子30，整流电路9的低电位端子9b连接于低电位输出端子31。另外，输出电容器28连接在高电位输出端子30与低电位输出端子31之间。

照明负载2与输出电容器28并联地连接在高电位输出端子30与低电位输出端子31之间。

接着，对照明用电源3a的动作进行说明。再者，由于已对调光器8、整流电路9、及定电流电路10进行了说明，因此，主要对DC-DC转换器11的动作进行说明。

首先，对如下的情况进行说明，该情况是指将调光器8的调光度大致设定为100％，且大致保持原样地对输入的交流电压进行传输，即，将最高的直流电压输入至DC-DC转换器11。

当电源电压VIN供给至照明用电源3a时，由于输出元件5a及定电流元件6a为常通型的元件，因此，输出元件5a及定电流元件6a均导通。接着，电流在输出元件5a、定电流元件6a、电感器23、以及输出电容器28的路径中流动，对输出电容器28进行充电。输出电容器28两端的电压、即高电位输出端子30与低电位输出端子31之间的电压是作为照明用电源3a的输出电压VOUT，供给至照明负载2的照明光源4。再者，由于输出元件5a及定电流元件6a已导通，因此，逆电压会施加至整流元件22。电流不会流入至整流元件22。

若输出电压VOUT达到规定电压，则输出电流IOUT会流入至照明光源4，接着照明光源4点灯。此时，电流在输出元件5a、定电流元件6a、电感器23、输出电容器28及照明光源4的路径中流动。例如在照明光源4为LED的情况下，所述规定电压为LED的顺向电压，根据照明光源4来决定所述规定电压。另外，在照明光源4熄灯的情况下，输出电流IOUT不流动，因此，输出电容器28保持着输出电压VOUT的值。

与输出电压VOUT相比较，输入至DC-DC转换器11的直流电压足够高，即，输入输出之间的电位差ΔV足够大，因此，在电感器23中流动的电流会逐渐增加。由于反馈绕组线24与电感器23磁耦合，因此，在反馈绕组线24中，引起以耦合电容器25侧为高电位的极性的电动势。因此，相对于源极而言的正的电位经由耦合电容器25而供给至输出元件5a的栅极，输出元件5a维持导通状态。

若在包含FET的定电流元件6a中流动的电流超过上限值，则定电流元件6a的漏极与源极之间的电压会急剧地上升。因此，输出元件5a的栅极与源极之间的电压低于临界值电压，输出元件5a断开。再者，上限值为定电流元件6a的饱和电流值，该上限值由从分压电阻器26、27输入至定电流元件6a的栅极的电位规定。再者，如上所述，定电流元件6a的栅极电位是相对于源极而言的负电位，因此，可将饱和电流值限制为适当值。

电感器23使电流在整流元件22、输出电容器28及照明负载2、电感器23的路径中持续流动。此时，电感器23释放出能量，因此，电感器23的电流逐渐减少。因此，在反馈绕组线24中，引起以耦合电容器25侧为低电位的极性的电动势。相对于源极而言的负的电位经由耦合电容器25而供给至输出元件5a的栅极，输出元件5a维持断开状态。

若积存于电感器23的能量变为零，则在电感器23中流动的电流变为零。反馈绕组线24所引起的电动势的方向再次反转，引起以耦合电容器25侧为高电位的电动势。借此，高于源极的电位供给至输出元件5a的栅极，输出元件5a导通。借此，恢复至所述输出电压VOUT达到规定电压的状态。

然后，反复地进行所述动作。借此，自动地将输出元件5a反复切换为导通及断开，使电源电压VIN下降所得的输出电压VOUT供给至照明光源4。另外，供给至照明光源4的电流因定电流元件6a而成为上限值受到限制的定电流。因此，可使照明光源4稳定地点灯。

如下的情况与所述相同，该情况是指即使当将调光器8的调光度设定为小于100％的值，对输入的交流电压进行相位控制并传输该交流电压时，即，当将高直流电压输入至DC-DC转换器11时，输出元件5a也可继续振荡。输入至DC-DC转换器11的直流电压的值根据调光器8的调光度而发生变化，从而可对输出电流IOUT的平均值进行控制。因此，可根据调光度来对照明负载2的照明光源4进行调光。

另外，当将调光器8的调光度设定为更小的值时，即，当输入至DC-DC转换器11的直流电压更低时，即使输出元件5a导通，电感器23两端的电位差也小，因此，不会使在电感器23中流动的电流增加。因此，输出元件5a不会处于断开状态，而是将固定的直流电流予以输出。

图8(a)～图8(h)是表示照明用电源的主要信号的波形图。

在图8(a)～图8(h)中，按照图8(a)～图8(h)的顺序，表示了调光器8的调光度变小时的整流电路9的直流电压VRE、照明用电源3a的输出电流IOUT、以及整流元件22的电压VD的测定值。

如图8(a)～图8(c)所示，当调光度大时，输出元件5a进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡，整流元件22的电压VD变为振荡波形。再者，由于未进行与调光器8的调光度相对应的控制，因此，输出电流IOUT大致固定。

如图8(d)～图8(f)所示，若调光度下降，则会因输入至DC-DC转换器11的电压的纹波(ripple)而产生如下的期间，在该期间中，输出元件5a继续维持导通状态且使开关动作停止，该开关动作使导通状态与断开状态反复地出现。输出元件5的电流I5的平均值根据调光度而发生变化，因此，输出电流IOUT的平均值根据调光度而发生变化。

如图8(g)、图8(h)所示，若调光度进一步下降，则输出元件5a继续维持导通状态，且直流电流I5流动，因此，整流元件22的电压VD成为直流电压。直流电流I5的值根据调光度而发生变化，因此，输出电流IOUT根据调光度而发生变化。

如此，在本实施方式中，根据调光器的调光度，常通型的输出元件进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡，或继续维持导通状态，将直流电流予以输出。结果，可使输出电流从最大值连续地变化至零为止。另外，可使照明装置中的照明负载平稳地熄灯。

如图9所示，第五实施方式与第四实施方式相比较，产生DC-DC转换器11中的定电流元件6a的栅极电位的构成不同。即，照明用电源3b中新增了电阻器52、电阻器53、电阻器56、电容器54、以及二极管58。调光器8、整流电路9、定电流电路10a、以及DC-DC转换器11的构成与第二实施方式相同。

电阻器52、53串联地连接在定电流电路10的二极管21的阳极(anode)与整流电路9的低电位端子9b之间。另外，电容器54与电阻器53并联地连接。电阻器53的电压经由二极管58、电阻器56而供给至分压电阻器26、27的连接点。电阻器52与电容器54构成低通滤波器或积分电路，在电阻器53中产生如下的电压，该电压是使整流电路9的直流电压VRE变得平滑所得的电压。

电阻器53的电压根据调光器8的调光度而发生变化，因此，可根据调光度来使定电流元件6a的栅极电位发生变化。

在图10(a)～图10(h)中，按照图10(a)～图10(h)的顺序，表示了调光器8的调光度变大时的整流电路9的直流电压VRE、照明用电源3b的输出电流IOUT、以及整流元件22的电压VD的测定值。

如图10(a)所示，当调光度为0％，即，当调光相位角为180度时，整流电路9的直流电压VRE为零，因此，输出电流IOUT不流动。

如图10(b)、图10(c)所示，若调光度变大，即，若调光相位角变小，则整流电路9的直流电压VRE升高，输出元件5a继续维持导通状态且进行使电流I5振动的动作，整流元件22的电压VD振动。根据调光度，电流I5的变动幅度变大，且整流元件22的电压VD的变动幅度变大。因此，若调光度变大，则输出电流IOUT会变大。再者，由于输出元件5a未处于断开状态，因此，整流元件22的电压VD不会为零。

如图10(d)～图10(h)所示，若调光度进一步变大，则输出元件5a进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡。整流元件22的电压的变动幅度变大，且大致下降至零为止。若调光度变大，则输出电流IOUT会变大。

如此，在本具体例中，输出元件5a根据调光度而在如下的两个状态之间连续地发生变化，一个状态是继续维持导通状态而不处于断开状态，并使电流振动，另一个状态是进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡。结果，振荡电流I5的振幅根据调光度而连续地发生变化，输出电流IOUT根据调光度而连续地发生变化。

如图11所示，在本具体例中，可根据调光相位角(调光度)来连续地对输出电流IOUT进行控制直至零为止。

如此，在本实施方式中，输出元件的状态根据调光器的调光度而连续地发生变化。结果，可使输出电流连续地发生变化，另外，可使调光器的调光度的可变范围扩大。另外，可连续地对照明装置进行调光，另外，可使调光范围扩大。

如图12所示，第六实施方式与第五实施方式相比较，定电流电路10与DC-DC转换器11的构成不同。即，照明用电源3c包括：调光器8、整流电路9、定电流电路10a、以及DC-DC转换器11a。调光器8及整流电路9与第五实施方式相同。另外，照明装置1c包括：照明负载2与照明用电源3c。照明负载2与第一实施方式中的照明负载2相同。

定电流电路10a与第二实施方式中的定电流电路10相比较，不同点在于：晶体管17为常断(normally-off)型的元件，而且用以使定电流流动的偏置电路的构成不同。即，定电流电路10a包括：晶体管17a、使晶体管17a偏置的电阻器18、32与齐纳二极管19、扼流圈20、以及二极管21。

晶体管17a例如为FET，且为常断型的元件。晶体管17a的漏极经由扼流圈20而连接于整流电路9的高电位端子9a，晶体管17a的源极经由电阻器18而连接于整流电路9的低电位端子9b。晶体管17a的栅极经由偏置电阻器32而连接于二极管21的阴极，另外，经由齐纳二极管19而连接于整流电路9的低电位端子9b。另外，整流电路9的高电位端子9a连接于二极管21的阳极，二极管21的阴极连接于DC-DC转换器11a。另外，平滑电容器40连接在二极管21的阴极与整流电路9的低电位端子9b之间。

利用偏置电阻器32与齐纳二极管19来使晶体管17a偏置，使定电流流动，该定电流使调光器8的相位电路13进行动作。因此，与定电流电路10同样地，定电流电路10a连接着阻抗小于相位电路13的阻抗的元件作为整流电路9的负载，借此，可抑制后段的DC-DC转换器11的输入阻抗的影响，从而可使调光器8稳定地进行动作。

DC-DC转换器11a与第二实施方式中的DC-DC转换器11相比较，不同点在于：输出元件5a及定电流元件6a均为常断型的元件，结果，电感器23等的位置等构成不同。

DC-DC转换器11a包括：输出元件5b、定电流元件6b、整流元件22、电感器23、将输出元件5b予以驱动的反馈绕组线(第一驱动电路)24、耦合电容器25、输出电容器28、偏置电阻器29、以及电阻器33～电阻器37。

输出元件5b及定电流元件6b例如为场效晶体管(FET)，且例如为高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor，HEMT)。

输出元件5b的漏极经由反方向的整流元件22而连接于定电流电路10a的二极管21的阴极。输出元件5b的源极连接于定电流元件6b，输出元件5b的栅极连接于反馈绕组线24的一端。反馈绕组线24的另一端经由耦合电容器25而连接于整流电路9的低电位端子9b。

另外，偏置电阻器29连接在二极管21的阴极与输出元件5b的栅极之间，电阻器33连接在输出元件5b的栅极与整流电路9的低电位端子9b之间。另外，保护二极管连接于输出元件5b的栅极。

定电流元件6b包含电流反射镜(current mirror)，输出侧晶体管的漏极连接于输出元件5b的源极，输出侧晶体管的源极经由电阻器34而连接于整流电路9的低电位端子9b，输出侧晶体管的栅极连接于基准侧晶体管的栅极及漏极。基准侧晶体管的源极经由电阻器35而连接于整流电路9的低电位端子9b，基准侧晶体管的漏极及栅极经由电阻器36、37而连接于二极管21的阳极。另外，电阻器37经由电容器54而连接于整流电路9的低电位端子9b。电阻器37与电容器54构成低通滤波器或积分电路。另外，与电容器54并联地，经由电阻器56而连接着齐纳二极管58。

根据调光度而发生变化的电流是经由电阻器36，流入至定电流元件6b的基准侧晶体管。因此，根据调光度而发生变化的电流流入至定电流元件6b的输出侧晶体管。

电感器23连接在输出元件5b的漏极与低电位输出端子31之间。再者，当增加的电流从电感器23的一端流向另一端时，电感器23与反馈绕组线24是以将正极性的电压供给至输出元件5b的栅极时的极性而磁耦合。

输出电容器28连接在高电位输出端子30与低电位输出端子31之间。另外，高电位输出端子30连接于定电流电路10a的二极管21的阴极。

输出元件5a与定电流元件6a移动至低电位侧，且整流元件22、输出电容器28、以及照明负载2移动至高电位侧，另外，将输出元件5a及定电流元件6a替换为常断型的元件，除此以外，DC-DC转换器11a的动作与DC-DC转换器11的动作相同。

因此，在本实施方式中，根据调光器的调光度，常断型的输出元件进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡，或继续维持导通状态，将输出电流予以输出。即，与第三实施方式中的输出元件同样地，动作状态根据调光器的调光度而连续地发生变化。结果，可获得与第三实施方式相同的效果。

第七实施方式

如图13所示，照明装置1d包括：照明负载2、与将电力供给至照明负载2的照明用电源3d。第七实施方式的包括照明用电源3d的照明装置1d与第三实施方式的照明装置1相比较，照明用电源3的构成不同。照明负载2与第三实施方式中的照明负载2相同。

照明用电源3d是在第三实施方式的照明用电源3中新增熄灯电路50而构成。即，照明用电源3d包括：输出元件5；定电流元件6，与输出元件5串联地连接，且对在输出元件5中流动的电流进行限制；熄灯电路50，对定电流元件6进行控制而熄灯；第一驱动电路70，将输出元件5予以驱动。输出元件5、定电流元件6及第一驱动电路70与第三实施方式中的输出元件、定电流元件及第一驱动电路相同。

熄灯电路50连接在电源7与照明负载2之间，且当规定量为规定值以下时，使定电流元件6断开。结果，在输出元件5中流动的电流被阻断，照明用电源3的动作停止，照明负载2熄灯。此处，规定值是照明负载2熄灯时的规定量的值。

例如，规定量为电力差ΔP时的规定值是使照明负载2熄灯时的照明用电源3的消耗电力。另外，规定量为输入电力PIN时的规定值是熄灯时的输入电力PIN，规定量为输出电力POUT时的规定值是熄灯时的输出电力POUT，且为零或正极性的值。

另外，例如在规定量为电位差ΔV的情况下，规定值是使照明负载2熄灯时的电位差，且例如可设为零或正极性的值。再者，规定量为电源电压(VIN)或输出电压VOUT时的规定值分别是使照明负载2熄灯时的电源电压VIN、输出电压VOUT的值。

另外，规定量为电流差ΔI时的规定值是熄灯时的照明用电源3的消耗电流。另外，规定量为输出电流IOUT时的规定值是熄灯时的输出电流IOUT的值，且为零或正极性的值。

如参照图3(a)～图3(d)所作的说明所述，输出元件5的动作与第三实施方式相同，若规定量变大，则输出元件5例如处于不完全地发生振荡的状态，输出元件5的电流振动。然而，当规定量小于规定值时，输出元件5不处于断开状态，而是继续维持导通状态。再者，输出元件5的振动的电流的峰值成为定电流元件6的定电流值所限制的值。另外，输出元件5的振动周期T根据电流的变动幅度而发生变化。

而且，当规定量为规定值以上时，输出元件5进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡。此时，照明用电源3作为开关电源而进行动作。

如上所述，由于开关电源使输出元件5进行开关动作，因此，该开关电源是消耗电力低且效率高的电源，所述开关动作使电阻低的导通状态与不使电流流动的断开状态反复地出现。在本实施方式中，若规定量大于规定值，则进行开关动作，若规定量小，则进行如串联调节器的动作。在规定量大的情况下，输出元件5两端的电位差与电流之积大，若进行串联调节器的动作，则损失会变大。因此，在规定量大的情况下，开关动作适合于使消耗电力降低。另外，在规定量小的情况下，由于损失小，因此，在作为串联调节器而进行动作的方面无问题。

另外，在本实施方式中，当规定量小于规定值时，输出元件5也不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动，从而以电流的平均值来使照明负载2点灯(图3(b)、图3(c))。另外，当规定量更小时，输出元件5继续维持导通状态，将直流电流输出至照明负载2而使该照明负载2点灯(图3(a))。结果，在本实施方式中，也可使输出电流连续地发生变化直至零为止。另外，可使照明装置1d中的照明负载2平稳地熄灯。

因此，在本实施方式中，也可根据规定量，使输出电流IOUT从输出元件5进行开关动作时的最大值，连续地变化至输出元件5继续维持导通状态且将直流电流予以输出时的最小值为止。另外，可在0～100％的范围内，连续地对照明装置1d中的照明负载2进行调光。

另外，在本实施方式中，当规定量为规定值以下时，使定电流元件6断开，因此，可不受电源电压VIN的变动的影响而稳定地使输出电流为零。另外，可不受电源电压VIN的变动的影响而使照明装置1d中的照明负载2稳定地熄灯。

再者，在本实施方式中，输出元件5也可进行如下的动作：当规定量为规定值以上时，进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作并振荡(图3(d))，当规定量小于规定值时，继续维持导通状态，将直流电流予以输出(图3(a))。即，输出元件5也可不进行如下的动作(图3(b)、图3(c))：不处于断开状态，而是继续维持导通状态，使电流振动。

如此，在本实施方式中，若规定量相对较大，则输出元件发生振荡，将振荡电流予以输出，若规定量相对较小，则输出元件停止振荡，将直流电流予以输出。结果，可使输出电流的可变范围扩大。另外，可使照明装置的调光范围扩大。另外，当规定量为规定值以下时，定电流元件断开，因此，可不受电源电压的变动等的影响而稳定地使输出电流为零。另外，可使照明负载2稳定地熄灯。

第八实施方式

如图14所示，第八实施方式与第七实施方式相比较，不同点在于：在照明用电源3中新增了整流电路9、扼流圈20、及平滑电容器40，且例示了DC-DC转换器11b的构成，该DC-DC转换器11b包括：输出元件5a、定电流元件6a及熄灯电路50a。

另外，照明装置1e包括：照明负载2、照明用电源3e、以及调光器8。照明负载2与第一实施方式相同。

调光器8连接于交流电源76，且串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线路中的一条电源线路。调光器8也可以所述方式串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线路。即，调光器8插入在交流电源76的一端79与照明用电源3a的一个输入端子77之间，交流电源76的另一端80与照明用电源3a的另一个输入端子78连接。再者，调光器8与第一实施方式的电源7中的调光器8相同。

整流电路9经由调光器8而将交流的电源电压VIN予以输入，接着将直流电压VRE予以输出。整流电路9包含二极管电桥。整流电路9将直流电压VRE予以输出，该直流电压VRE的电压根据调光器8的调光度而发生变化。再者，整流电路9只要可对从调光器8输入的交流电压进行整流即可，且也可为其他构成。

平滑电容器40经由扼流圈20而连接在整流电路9的高电位端子9a与整流电路9的低电位端子9b之间。

DC-DC转换器11b包括：输出元件5a、定电流元件6a、整流元件22、电感器23、将输出元件5a予以驱动的反馈绕组线24(第一驱动电路70)、耦合电容器25、分压电阻器26a、分压电阻器27、输出电容器28及熄灯电路50a。

输出元件5a的漏极连接于平滑电容器40的高电位端子，而且经由扼流圈18而连接于整流电路9的高电位端子9a。输出元件5a的源极连接于定电流元件6a的漏极，输出元件5a的栅极(输出元件的控制端子)经由耦合电容器25而连接于反馈绕组线24的一端。

定电流元件6a的源极连接于电感器23的一端与反馈绕组线24的另一端，如下的电压输入至定电流元件6a的栅极(定电流元件的控制端子)，该电压是利用分压电阻器26a、27来对定电流元件6a的源极电位进行分压所得的电压。另外，分压电阻器27包含串联地连接的电阻器27a与可变电阻器27b。

当增加的电流从电感器23的一端流向另一端时，电感器23与反馈绕组线24是以将正极性的电压供给至输出元件5a的栅极时的极性而磁耦合。

另外，保护二极管分别连接于输出元件5a的栅极与定电流元件6a的栅极。另外，也可将启动用的偏置电阻器连接在输出元件5a的漏极与定电流元件6a的源极之间。

熄灯电路50a包括：晶体管51、晶体管52、电阻器53、电阻器54、及电容器55。

晶体管51、52为PNP晶体管，且特性一致。晶体管51的发射极经由电阻器53而连接于输出元件5a的漏极。晶体管51的集电极连接于构成分压电阻器27的电阻器27a与可变电阻器27b的连接点。晶体管51的基极连接于晶体管52的基极。晶体管52的发射极连接于高电位输出端子30，晶体管52的集电极连接于晶体管52的基极及晶体管51的基极，而且经由电阻器54及电容器55而连接于低电位输出端子31。

晶体管51、52将输入至DC-DC转换器11的直流电压与输出电压VOUT的电位差ΔV检测为规定量，且构成电流开关，该电流开关使经由电阻器53而在电阻器27b中流动的电流的路径导通，或将该路径阻断。当晶体管51的发射极电压高于晶体管52的发射极电压时，晶体管51导通，电流经由电阻器53而流入至电阻器27b。另外，当晶体管51的发射极电压为晶体管52的发射极电压以下时，晶体管51断开，经由电阻器53而在电阻器27b中流动的电流被阻断。另外，分别对分压电阻器26a、27(27a、27b)的电阻值进行设定，使得在晶体管51导通且电流流入至电阻器27b的状态下，当作为规定量的电位差ΔV为规定值以下时，定电流元件6a断开，当电位差ΔV大于规定值时，定电流元件6a导通。再者，可借由使可变电阻器27b的电阻值发生变化来对规定值进行调整。

接着，对照明用电源3e的动作进行说明。再者，由于已对调光器8、整流电路9进行了说明，因此，主要对DC-DC转换器11b的动作进行说明。

首先，对如下的情况进行说明，该情况是指将调光器8的调光度大致设定为100％，且大致保持原样地对输入的交流电压进行传输，即，将最高的直流电压输入至DC-DC转换器11b。

当电源电压VIN供给至照明用电源3a时，由于输出元件5a为常通型的元件，因此，该输出元件5a导通。另外，由于输出电容器28放电，因此，输出电压VOUT为零。由于晶体管51的基极电压为零，因此，晶体管51导通，电流在电阻器53、晶体管51、以及可变电阻器27b的路径中流动。结果，由于可变电阻器27b两端的电压上升，因此，定电流元件6a的栅极电位相对较高，且定电流元件6a导通。

电流在输出元件5a、定电流元件6a、电感器23、以及输出电容器28的路径中流动，对输出电容器28进行充电。输出电容器28两端的电压、即高电位输出端子30与低电位输出端子31之间的电压是作为照明用电源3a的输出电压VOUT，供给至照明负载2的照明光源4。再者，由于输出元件5a及定电流元件6a已导通，因此，逆电压会施加至整流元件22。电流不会流入至整流元件22。

晶体管52因输出电压VOUT上升而导通。另外，与输出电压VOUT相比较，输入至DC-DC转换器11b的直流电压足够高，即，输入输出之间的电位差(规定量)ΔV足够大，因此，电流在电阻器53、晶体管51、以及可变电阻器27b的路径中流动。以使晶体管51的发射极电压与晶体管52的发射极电压大致相等的方式，使电流在电阻器53中流动。结果，定电流元件6a维持导通。因此，当DC-DC转换器11b的输入输出之间的电位差ΔV大时，熄灯电路50a将定电流元件6a控制成导通状态。

另外，由于DC-DC转换器11b的输入输出之间的电位差ΔV足够大，因此，在电感器23中流动的电流会逐渐增加。由于反馈绕组线24与电感器23磁耦合，因此，在反馈绕组线24中，引起以耦合电容器25侧为高电位的极性的电动势。因此，相对于源极而言的正的电位经由耦合电容器25而供给至输出元件5a的栅极，输出元件5a维持导通状态。

然后，反复地进行所述动作。借此，自动地将输出元件5a反复切换为导通及断开，使电源电压VIN下降所得的输出电压VOUT供给至照明光源4。此时，输出元件5a进行使导通状态与断开状态反复地出现的开关动作(图3(d))。另外，供给至照明光源4的电流因定电流元件6a而成为上限值受到限制的定电流。因此，可使照明光源4稳定地点灯。

如下的情况与所述相同，该情况是指即使当将调光器8的调光度设定为小于100％的值，对输入的交流电压进行相位控制并传输该交流电压时，即，当将高直流电压输入至DC-DC转换器11b时，输出元件5a也可继续振荡，且熄灯电路50a中的晶体管51导通。输入至DC-DC转换器11b的直流电压的值根据调光器8的调光度而发生变化，从而可对输出电流IOUT的平均值进行控制。因此，可根据调光度来对照明负载2的照明光源4进行调光。

再者，由于熄灯电路50a中的晶体管51导通，因此，电阻器27b两端的电压会根据输入至DC-DC转换器11b的直流电压的值而发生变化。因此，可根据输入至DC-DC转换器11b的直流电压，对定电流元件6a的定电流值进行控制。

另外，当熄灯电路50a中的晶体管51维持导通，且将调光器8的调光度设定为更小的值时，即，当输入至DC-DC转换器11b的直流电压更低时，即使输出元件5a导通，电感器23两端的电位差也小，因此，不会使在电感器23中流动的电流增加。因此，输出元件5a不处于断开状态，将固定的直流电流予以输出。在此情况下，输出元件5a进行继续维持导通状态的继续导通动作(图3(a))。

另外，若将调光器8的调光度设定为更小的值，且输入至DC-DC转换器11b的直流电压VOUT与输出电压VOUT的电位差ΔV低于规定值，则定电流元件6a断开。结果，DC-DC转换器11b使动作停止。照明负载2熄灯。

另外，在本实施方式中，熄灯电路50a是以输入至DC-DC转换器11b的直流电压与输出电压VOUT的电位差ΔV为规定量而进行动作。若规定量为规定值以下，则熄灯电路50a使定电流元件6a断开，因此，包括DC-DC转换器11b的照明用电源3a使动作停止，从而使照明负载2熄灯。能够进行如下的设定，即，使输入至DC-DC转换器11b的直流电压从足够大到使照明负载2点灯的状态，变成使照明负载2熄灯的状态，结果，可防止如下的情况，该情况是指相位受到控制的交流电压VCT的最高值根据调光器8或电源电压VIN的变动等而发生变化，照明负载2的熄灯状态变得不稳定。

例如存在如下的情况：使调光器8的调光度下降而使照明负载2熄灯；仅由电源电压VIN与输出电压VOUT的关系来决定是达到点灯状态还是达到熄灯状态；以及根据调光器8或电源电压VIN的变动，照明负载2的熄灯状态变得不稳定而再次点灯，或点灯状态与熄灯状态不规则地反复出现。

例如借由控制，使输入至DC-DC转换器11b的直流电压从能够使照明负载2稳定地点灯的状态，变成使照明负载2熄灯的状态，借此，也能够抑制调光器8或电源电压VIN的变动所引起的点灯状态与熄灯状态的反复或闪烁等。然而，由于所述原因，电路构成变得复杂，且电路规模变大。

相对于此，在本实施方式中，当规定量为规定值以下时，熄灯电路50a使定电流元件断开，因此，可利用简单的构成来稳定地熄灯。

以上，一面参照具体例，一面对实施方式进行了说明，但并不限定于所述具体例，可进行各种变形。

例如，输出元件5、5a及定电流元件6、6a并不限定于GaN系HEMT。例如也可为如下的半导体元件，该半导体元件是在半导体基板中，使用如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或金刚石之类的具有宽能隙(wide bandgap)的半导体(宽能隙半导体)而形成。此处，所谓宽能隙半导体，是指能隙比能隙约为1.4eV的砷化镓(GaAs)更大的半导体。例如包含：能隙为1.5eV以上的半导体、磷化镓(GaP，能隙约为2.3eV)、氮化镓(GaN，能隙约为3.4eV)、金刚石(C，能隙约为5.27eV)、氮化铝(AlN，能隙约为5.9eV)、以及碳化硅(SiC)等。对于此种宽能隙半导体元件而言，在使耐压相等的情况下，可比硅半导体元件更小，因此，寄生电容(parasiticcapacitance)小，且能够进行高速动作，所以可使开关周期缩短，从而能够使绕组线零件或电容器等实现小形化。

另外，照明光源4不限于LED，也可为EL或OLED等，且也可将多个照明光源4串联或并联地连接于照明负载2。

虽已对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而被提示的实施方式，并无对发明的范围进行限定的意图。所述新颖的实施方式可以其他的各种方式来实施，在不脱离发明的宗旨的范围内，可进行各种省略、替换、以及变更。这些实施方式或其变形包含于发明的范围或宗旨，并且包含在权利要求书所揭示的发明及其均等的范围中。

Claims

1.一种照明用电源，其特征在于：包括输出元件，该输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态；

定电流元件，该定电流元件与所述输出元件串联地连接，且对流入至所述输出元件的电流进行限制；

控制电路，对该定电流元件进行控制，以控制该定电流元件的定电流值；以及

相位控制电路，该相位控制电路对交流电压的导通时机进行控制。

2.根据权利要求1所述的照明用电源，其特征在于：其中当所述电源与所述照明负载之间的电力差、电位差及电流差中的至少任一个差，即规定量相对较大时，所述输出元件进行所述开关动作，当所述规定量相对较小时，所述输出元件进行所述继续导通动作。

3.根据权利要求2所述的照明用电源，其特征在于：若所述电源与所述照明负载之间的电位差变大，则流入至所述输出元件的电流以使变动幅度变大的方式而振动。

4.根据权利要求2所述的照明用电源，其特征在于：当所述电源与所述照明负载之间的电位差相对较小时，所述输出元件继续维持导通状态，将直流电流予以输出。

5.根据权利要求1所述的照明用电源，其特征在于：所述输出元件为常通型的元件。

6.根据权利要求1所述的照明用电源，其特征在于：所述输出元件是被供给输出电压而偏置为导通状态的常断型的元件。

7.根据权利要求2所述的照明用电源，其特征在于：还包括熄灯电路，该熄灯电路连接在所述电源与所述照明负载之间，且当所述规定量为规定值以下时，使所述定电流元件断开。

8.根据权利要求7所述的照明用电源，其特征在于：所述规定值是对所述照明负载进行定电流控制时的所述电源与所述照明负载之间的电力差、电位差及电流差中的至少任一个差。

9.根据权利要求7所述的照明用电源，其特征在于：若所述规定量变大，则流入至所述输出元件的电流以使变动幅度变大的方式而振动。

10.根据权利要求7所述的照明用电源，其特征在于：当所述规定量相对较小时，所述输出元件继续维持导通状态，将直流电流予以输出。

11.根据权利要求7所述的照明用电源，其特征在于：所述规定量是所述电源与所述照明负载之间的电力差。

12.根据权利要求7所述的照明用电源，其特征在于：所述规定量是所述电源与所述照明负载之间的电位差。

13.根据权利要求1所述的照明用电源，其特征在于：其中该控制电路基于对朝向所述照明负载的输出进行控制的控制信号，将所述输出元件切换为开关动作或继续导通动作。

14.根据权利要求13所述的照明用电源，其特征在于：当朝向所述照明负载的输出相对较大时，将所述输出元件切换为所述开关动作，当朝向所述照明负载的输出相对较小时，将所述输出元件切换为所述继续导通动作。

15.根据权利要求1所述的照明用电源，其特征在于：当朝向所述照明负载的输出为第一输出以下时，将所述输出元件切换为所述继续导通动作，当朝向所述照明负载的输出为大于所述第一输出的第二输出以上时，将所述输出元件切换为所述开关动作，当朝向所述照明负载的输出大于所述第一输出且小于所述第二输出时，在第一期间中，将所述输出元件切换为所述继续导通动作，在第二期间中，将所述输出元件切换为所述开关动作。

16.根据权利要求13所述的照明用电源，其特征在于：所述输出元件为常通型的元件。

17.一种照明装置，其特征在于包括：照明负载；以及照明用电源，将电力供给至所述照明负载，所述照明用电源包括输出元件，该输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态；

控制电路，对该定电流元件进行控制，以控制该定电流元件的定电流；以及

相位控制电路，该相位控制电路对交流电压的导通时机进行控制值。

18.一种照明用电源，其特征在于，包括：

输出元件，该输出元件连接在电源与照明负载之间，且能够切换为开关动作与继续导通动作，所述开关动作使导通状态与断开状态反复地出现，所述继续导通动作继续维持导通状态；以及

控制电路，该控制电路基于对朝向所述照明负载的输出进行控制的控制信号，将所述输出元件切换为开关动作或继续导通动作，当朝向所述照明负载的输出为第一输出以下时，将所述输出元件切换为所述继续导通动作，当朝向所述照明负载的输出为大于所述第一输出的第二输出以上时，将所述输出元件切换为所述开关动作，当朝向所述照明负载的输出大于所述第一输出且小于所述第二输出时，在第一期间中，将所述输出元件切换为所述继续导通动作，在第二期间中，将所述输出元件切换为所述开关动作。