CN103313462B - 照明用电源以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供如下的照明用电源以及照明装置,该照明用电源可借由进行相位控制的调光器,使输出电流连续地发生变化。实施方式的照明用电源包括:整流电路、平滑电容器、以及电流控制电路。所述整流电路对供给至一对输入端子之间的受到相位控制的交流电压进行整流。所述平滑电容器连接于所述整流电路的一对输出端子即高电位端子与低电位端子。所述电流控制电路连接于所述一对输入端子,在所述交流电压的绝对值低于规定值的期间,使第一电流流动,当所述交流电压的绝对值为所述规定值以上时,使大于所述第一电流的第二电流流动之后,截止于小于所述第二电流的电流值,直至所述交流电压的绝对值低于所述规定值为止。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种照明用电源以及照明装置。
背景技术
近年来,对于照明装置而言,照明光源正在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)或有机发光二极管(Organic light-emitting diode:OLED)等新照明光源也已被开发。
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,所述相位使双向开关三极管(triac)打开(turn on)。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。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特表2007-538378号公报
发明内容
本发明的目的在于提供如下的照明用电源以及照明装置,该照明用电源可借由进行相位控制的调光器,使输出电流连续地发生变化。
实施方式的照明用电源包括:整流电路、平滑电容器(condenser)、以及电流控制电路。所述整流电路对供给至一对输入端子之间的受到相位控制的交流电压进行整流。所述平滑电容器连接于高电位端子与低电位端子,其中该高电位端子为所述整流电路的一对输出端子。所述电流控制电路连接于所述一对输入端子,在所述交流电压的绝对值低于规定值的期间,使第一电流流动,当所述交流电压的绝对值为所述规定值以上时,使大于所述第一电流的第二电流流动之后,截止于小于所述第二电流的电流值,直至所述交流电压的绝对值低于所述规定值为止。
另外,其他实施方式的照明装置包括:照明负载与所述照明用电源。所述照明用电源将电流供给至所述照明负载。
发明的效果
根据本发明的实施方式,可提供如下的照明用电源以及照明装置,该照明用电源可借由调光器,使输出电流连续地发生变化。
附图说明
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电路图。
图2是对调光器进行例示的电路图。
图3(a)~图3(h)是对照明用电源的主要信号对于相位控制的依赖性进行例示的波形图。
图4(a)、图4(b)是对照明用电源的主要信号进行例示的波形图,图4(a)是比较例,图4(b)是实例。
图5是对第二实施方式的包含照明用电源的照明装置进行例示的电路图。
图6是对第三实施方式的包含照明用电源的照明装置进行例示的电路图。
附图标记:
1、1a、1b:照明装置
2:照明负载
3、3a、3b:照明用电源
4:照明光源
5、6:输入端子
7:交流电源
8:调光器
9:整流电路
9a、9b:整流电路的输入端子
9c:高电位端子
9d:低电位端子
10:平滑电容器
11、11a、11b:电流控制电路
12:双向开关三极管
13:相位电路
14:双向开关二极管
15:可变电阻
16:整时电容器
17:直流电源电路
18:扼流圈
19、20、28、29、30、31、36、37、41:电阻
21、22:整流元件
23、23a:开关元件
24、24a:检测电路
25:充电电阻
26:充电电容器
27:二极管
32:检测电容器
33、34、44:晶体管
35:基准电压产生电路
38:电容器
39、40:输出端子
42、43:齐纳二极管
100:电感器
101:滤波电容器
CTL:基准电压
I8:输入电流
I10、I11:电流
IOUT:输出电流
P:点划线
V8:电压
VCT:交流电压
VIN:电源电压
VRE:直流电压
VOUT:输出电压
具体实施方式
以下,参照附图来详细地对实例进行说明。再者,在本申请案的说明与各图中,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。
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电路图。
第一实施方式的照明装置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。
照明负载2例如包括LED等照明光源4,且由照明用电源3供给输出电压VOUT、输出电流IOUT,从而点灯。另外,可使输出电压VOUT及输出电流IOUT中的至少任一个发生变化,从而对照明负载2进行调光。
照明用电源3经由调光器8而连接于交流电源7。照明用电源3对交流电压VCT进行转换,将输出电压VOUT输出至一对输出端子39、40,其中所述交流电压VCT输入至一对输入端子5、6且受到相位控制。再者,交流电源7例如为商用电源。另外,在本实施方式中,例示了如下的构成作为调光器8,该构成串联地插入至供给电源电压VIN的一对电源线中的一根电源线,但也可为其他构成。
图2是对调光器进行例示的电路图。
调光器8包括:双向开关三极管12,串联地插入至电源线;电感器(inductor)100,串联地连接于双向开关三极管12;相位电路13,并联地连接于双向开关三极管12与电感器100的串联电路;双向开关二极管(diac)14,连接在双向开关三极管12的栅极(gate)与相位电路13之间;以及滤波电容器(filter condenser)101,并联地连接于双向开关三极管12与电感器100的串联电路。
通常,双向开关三极管12的主电极之间处于阻断状态,若脉冲(pulse)信号输入至栅极,则该双向开关三极管12导通。双向开关三极管12可使电流向交流的电源电压VIN为正极性时与负极性时的两个方向流动。
相位电路13包含可变电阻15与整时电容器(timing condenser)16,且在整时电容器16的两端产生相位已延迟的电压。另外,若使可变电阻15的电阻值发生变化,则时间常数发生变化,延迟时间发生变化。
若对相位电路13的电容器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。
使相位电路13的时间常数发生变化,从而对双向开关二极管14产生脉冲时的时机进行控制,借此,可对双向开关三极管12导通时的时机(timing)进行调整。因此,调光器8可对交流电压VCT的相位控制的导通期间进行调整。
电感器100使电流i的变化率di/dt减小,以防止双向开关三极管12受到破坏。设置滤波电容器101作为电感器100的滤波器,以防止噪声。
再次返回至图1,照明用电源3包括:整流电路9、平滑电容器10、电流控制电路11、直流电源电路17、以及扼流圈(choke coil)18。
整流电路9包含二极管电桥(diode bridge)。整流电路9的输入端子9a、9b经由扼流圈18而连接于一对输入端子5、6。受到相位控制的交流电压VCT经由调光器8而输入至整流电路9的输入端子9a、9b。
平滑电容器10连接于整流电路9的高电位端子9c与低电位端子9d,在平滑电容器10的两端产生已变得平滑的直流电压VRE。再者,整流电路9只要可对从调光器8输入的交流电压VCT进行整流即可,且也可为其他构成。
电流控制电路11包括:一对电阻19、20、一对整流元件21、22、开关元件23、检测电路24、充电电阻25、充电电容器26、以及基准电压产生电路35等。
一对电阻19、20经由扼流圈18而串联地连接于一对输入端子5、6。一对整流元件21、22例如为二极管,且以各自的阳极(anode)被连接的逆导通的方向,经由扼流圈18而串联地连接于一对输入端子5、6。再者,将电阻19的电阻值与电阻20的电阻值设定得相等。
开关元件23例如为场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET),且例如为GaN-高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT),而且为常导通(normally on)型的元件。开关元件23的漏极(drain)连接于整流元件21的阴极(cathode)及整流元件22的阴极,开关元件23的源极(source)经由检测电路24而连接于整流电路9的低电位端子9d,开关元件23的栅极连接于低电位端子9d。
检测电路24连接在开关元件23与整流电路9的低电位端子9d之间。检测电路24包括:电阻28、电阻29、电阻30、电阻31、检测电容器32、晶体管33、以及晶体管34。再者,检测电路24经由一对电阻19、20而连接于一对输入端子5、6,且是以相对于一对输入端子5、6呈对称的方式而构成。
晶体管33为NPN晶体管。晶体管33的集电极(collector)经由电阻28而连接于开关元件23的源极,且经由电阻30而连接于整流电路9的低电位端子9d。晶体管33的发射极(emitter)连接于低电位端子9d,晶体管33的基极(base)连接于一对电阻19、20的连接点。另外,电阻31与检测电容器32连接在晶体管33的基极与低电位端子9d之间。电阻28的电阻值被设定得小于电阻29的电阻值。另外,电阻31的电阻值被设定得小于电阻19、20的电阻值。再者,保护二极管连接于晶体管33的基极。
晶体管34为NPN晶体管。晶体管34的集电极经由电阻29而连接于开关元件23的源极。晶体管34的发射极连接于低电位端子9d,晶体管34的基极连接于晶体管33的集电极。
充电电阻25与充电电容器26串联地连接在开关元件23的源极与整流电路9的低电位端子9d之间。另外,二极管27是以从低电位端子9d至开关元件23的源极的方向为正向,与充电电阻25并联地连接。
基准电压产生电路35连接在开关元件23的漏极与整流电路9的低电位端子9d之间。基准电压产生电路35包括:电阻36、电阻37、以及电容器38。电阻36与电容器38串联地连接在开关元件23的漏极与低电位端子9d之间。电阻37并联地连接于电容器38。基准电压产生电路35利用电阻36与电容器38来使开关元件23的漏极电压变得平滑,接着将该漏极电压作为基准电压CTL而输出至直流电源电路17。再者,相对于电源电压VIN的周期,将电阻36与电容器38的时间常数设定为足够大的值。另外,基准电压CTL被设定得低于调光器8导通时的相位的交流电源7的电源电压VIN。
直流电源电路17是如下的电路,该电路将因平滑电容器10而变得平滑的直流电压VRE转换成输出电压VOUT。直流电源电路17只要可基于基准电压CTL来将输出电压VOUT予以输出即可,且可设为任意的电路构成。
接着,对照明用电源3的动作进行说明。
图3(a)~图3(h)是对照明用电源的主要信号对于相位控制的依赖性进行例示的波形图。
在图3(a)~图3(h)中,从图3(a)至图3(h)依次表示了在由调光器8进行相位控制的导通期间变长的情况下的调光器8两端的电压V8、对平滑电容器10充电的电流I10、以及流入至电流控制电路11的电流I11。电流I10与电流I11的合成电流成为照明用电源3的输入电流I8。
交流电源7是频率为50Hz且电压为100V的商用电源。在如下的期间,调光器8处于阻断状态,所述期间是指从交流电源7的电源电压VIN进行零交叉(zero cross)而使极性反转起,直至电源电压VIN的绝对值上升而使调光器8导通为止。调光器8的阻抗(impedance)高于照明用电源3的输入阻抗,电源电压VIN施加至调光器8的两端。调光器8两端的电压V8根据电源电压VIN的电压而发生变化(图3(a)~图3(h)的V8)。
例如,使电源电压VIN为如下的相位,该相位将输入端子5侧设为正极性,将输入端子6侧设为负极性。由调光器8进行相位控制的交流电压VCT经由整流元件21而供给至开关元件23的漏极。由于开关元件23为常导通型的元件,因此导通。
另外,整流元件22处于阻断状态。电阻20两端的电压高于电阻31两端的电压,该电阻31连接在晶体管33的基极与发射极之间。结果,整流电路9中的输入端子9b与低电位端子9d之间处于导通状态。
输入至照明用电源3的输入端子5、6的交流电压VCT的绝对值相对较小,晶体管33的基极电压低于晶体管33的基极与发射极之间的正向电压,所述晶体管33的基极电压是利用电阻19与电阻31来对交流电压VCT进行分割所得的电压。结果,晶体管33断开(off)。另外,由于晶体管33断开,因此,晶体管34绕过(bypass)电阻28及电阻30而导通。结果,在电流控制电路11中,第一电流在整流元件21、开关元件23、电阻29、以及晶体管34的路径中流动(图3(a)~图3(h)的I11)。电流控制电路11具有使例如20mA以上的电流作为第一电流而流动的能力,且不利用如下的电流来产生电压,该电流是经由调光器8的滤波电容器101而流动的电流。
另外,在照明用电源3中,输入电流I8在输入端子5、扼流圈18、整流元件21、开关元件23、电阻29、晶体管34、整流电路9的低电位端子9d、整流电路9的输入端子9b、以及输入端子6的路径中流动,所述输入电流I8的大小与第一电流相等。
再者,经由充电电阻25而对充电电容器26充电,开关元件23的源极电压上升,开关元件23保持导通的状态。
接着,若调光器8导通,则调光器8的阻抗会低于照明用电源3的输入阻抗,调光器8两端的电压V8大致变为零(图3(a)~图3(h)的V8)。此时,输入至照明用电源3的输入端子5、6的交流电压VCT大致与电源电压VIN相等。
输入至照明用电源3的输入端子5、6的交流电压VCT的绝对值变为规定值以上,开关元件23的漏极电压急速上升。另外,检测电路24的晶体管33的基极与发射极之间的电压上升,晶体管33导通。结果,晶体管34的基极与发射极之间的电压下降,晶体管34断开。
此处,所谓规定值,是指检测电路24检测出由调光器8进行相位控制的交流电压VCT的导通状态与阻断状态时的电压。当交流电压VCT的绝对值小于规定值时,检测电路10检测出阻断状态,当交流电压VCT的绝对值为规定值以上时,检测电路10检测出导通状态。规定值是交流电源7的电源电压VIN的最大瞬时值的例如15%的电压值,例如当有效值为100V时,最大瞬时值141V的15%为21V。
经由充电电阻25,利用第二电流来对充电电容器26充电。结果,开关元件23的源极电压上升。开关元件23的栅极连接于整流电路9的低电位端子9d,因此,开关元件23的栅极与源极之间的电压因负电压的极性而下降(绝对值增加)。若开关元件23的栅极与源极之间的电压低于开关元件23的阈值电压,则开关元件23会断开。结果,对充电电容器26充电的第二电流被阻断,第二电流作为脉冲电流而流动(图3(a)~图3(h)的I11)。
在照明用电源3中,包含第二电流的输入电流I8在输入端子5、扼流圈18、整流元件21、开关元件23、充电电阻25、充电电容器26、整流电路9的低电位端子9d、整流电路9的输入端子9b、以及输入端子6的路径中流动。
另外,此时,与第一电流流动时相比较,交流电压VCT的绝对值增加,因此,第二电流的峰值大于第一电流。
由于开关元件23断开,因此,电流不会流入至电流控制电路11。直至交流电压VCT的绝对值变小且低于规定值,进行零交叉而使极性反转为止,电流才会流入至电流控制电路11。再者,充电电容器26经由二极管27、电阻28、以及晶体管33而放电。
另外,若调光器8导通,且与因平滑电容器10而变得平滑的直流电压VRE相比较,交流电压VCT的绝对值增加,则对平滑电容器10充电的电流I10流动(图3(a)~图3(h)的I10)。
再者,如上所述,当调光器8导通时,第二电流在电流控制电路11中流动,当调光器8导通,且与因平滑电容器而变得平滑的直流电压VRE相比较,交流电压VCT的绝对值增加时,对平滑电容器10充电的电流I10流动。结果,第二电流流动时的期间、与对平滑电容器10充电的电流I10流动时的期间不一定一致。
另外,当第二电流流动时,能量(energy)会积存于扼流圈18,当第二电流停止流动时,积存于扼流圈18的能量被放出。结果,在调光器8的导通期间,电流借由积存于扼流圈18能量而流动,从而不会使调光器8的相位控制进行误动作。在对平滑电容器10充电的电流I10流动时也相同。
若交流电压VCT的极性反转,则晶体管33断开,晶体管34返回至导通状态,以下重复进行同样的动作。
再者,在所述内容中,对电源电压VIN为如下的相位的情况进行了说明,所述相位将输入端子5侧设为正极性,将输入端子6侧设为负极性。然而,除了电阻19、20的动作及整流元件21、22的动作分别发生改变之外,电源电压VIN的极性为相反极性时的电流控制电路11的动作相同。另外,除了输入电流I8在输入端子6、电流控制电路11、整流电路9的低电位端子9d、整流电路9的输入端子9a、扼流圈18、以及输入端子5的路径中流动之外,照明用电源3的动作与所述相同。
图4(a)、图4(b)是对照明用电源的主要信号进行例示的波形图,图4(a)是比较例,图4(b)是实例。
比较例的电源为如下的构成,该构成是从本实施方式的照明用电源3中除去电流控制电路11所得。如图4(a)所示,对于比较例的电源而言,在调光器8处于阻断状态的期间,固定的第一电流不流入至电流控制电路11,因此,输入电流I8会呈脉冲状地随机流动,从而产生调光器8的触发(trigger)相位不稳定的期间(图4(a)的I8的被点划线P包围的部分)。另外,调光器8处于阻断状态的期间的受到相位控制的交流电压VCT,会达到根据电源电压VIN而发生变化的比较大的电压值(图4(a)的VCT)。
而且,对于比较例的电源而言,在调光器8的导通期间,脉冲状的第二电流不流入至电流控制电路11,因此,当对平滑电容器充电时,输入电流I8流动。结果,输入电流I8流动时的相位及输入电流I8的大小不稳定(图4(a)的I8)。另外,由于输入电流I8不稳定,因此,调光器8处于导通状态的期间的受到相位控制的交流电压VCT不会成为正弦波,而是成为歪曲的波形。
相对于此,如图4(b)所示,本实施方式的照明用电源3可使调光器8处于阻断状态的期间的输入电流I8稳定在相对较大的第一电流值,因此,可使调光器8处于阻断状态的期间的受到相位控制的交流电压VCT下降至零附近(图4(b)的VCT)。结果,可使调光器8的触发相位稳定(图4(b)的I8)。
而且,当调光器8导通时,作为输入电流I8的第二电流是作为脉冲电流而流入至电流控制电路11,然后,在调光器8处于导通状态的期间,再次使调光器8导通的这样大小的电流不会作为输入电流I8而流入至电流控制电路11(图4(b)的I8)。结果,双向开关三极管12不会再触发,可使调光器8处于导通状态的期间的受到相位控制的交流电压VCT成为如下的状态,该状态是指接近于与电源电压VIN大致相等的正弦波的状态(图4(b)的VCT)。
一般为了稳定地使调光器8中的双向开关三极管12导通,必须使规定值以上的电流(擎住电流(latching current))流动。另外,由于在调光器8中包含相位电路13等滤波器,因此,有时在导通之后,会因换流(commutation)等而导致调光器8阻断。虽然能够借由电感器、电容器以及电阻等来抑制调光器8的阻断,但电路会变大。
对于本实施方式的照明用电源而言,在受到相位控制的交流电压VCT的绝对值相对较低的期间,第一电流流入至电流控制电路11,因此,可使调光器8处于阻断状态下的交流电压VCT稳定在零附近,从而可使调光器8的触发相位变得稳定。
另外,当交流电压VCT的绝对值为规定值以上时,大于第一电流的第二电流作为脉冲电流,无休止区间地连续地流入至电流控制电路11,借由第二电流来阻止双向开关三极管12的电流转变成负极性而变为阻断状态,然后,直至交流电压VCT的极性反转为止,将流入至电流控制电路11的电流I11截止于小于第二电流且不会使双向开关三极管12再触发的电流值,因此,可使调光器8的导通状态均匀地保持稳定。结果,本实施方式的照明用电源3可借由进行相位控制的调光器8来使输出电流IOUT连续地发生变化。另外,照明装置1可借由调光器8来连续地进行调光。
另外,本实施方式的照明用电源利用检测电路24来对交流电压VCT的规定值进行检测,该检测电路24的允许电流相对较大,且与正向电压降大的整流电路9不同系统。结果,与利用整流电路9的后段来对交流电压VCT进行检测的情况相比较,由于不包含整流二极管,因此,可无整流作用地对交流电压的极性发生变化时的相位(零交叉)进行检测,并且可使规定值降低,从而可减少损失。另外,由于可减少损失,因此,可使第一电流及第二电流相对的增大,从而可使调光器8的动作变得稳定。
另外,本实施方式的照明用电源是经由在输入端子5、6之间呈对称地构成的一对电阻19、20及一对整流元件21、22,对交流电压VCT的规定值进行检测,因此,可相对于交流电压VCT的极性的反转而对称地进行动作。
另外,由于可根据连接于开关元件23的电阻28、29的电阻值来使电流值发生变化,因此,可利用简单的构成来获得所述效果。
另外,能够借由不使用斩波器(chopper)等高频电路的低频电路来进行调光,另外,对由整流电路9整流之前的交流电压VCT进行检测,以与调光动作相对应,因此,不会将多余的二极管等插入至包含整流电路9与直流电源电路17的主电路路径。结果,电力效率得到改善。
另外,对于电流控制电路中的开关元件23的漏极电压而言,在调光器8处于导通状态的期间与处于阻断状态的期间,电压值会明确地发生变化,因此,可容易地产生反映出调光器8的相位角的基准电压CTL。
第二实施方式
图5是对第二实施方式的包含照明用电源的照明装置进行例示的电路图。
在本实施方式的照明用电源3a中,设置有电流控制电路11a来代替所述第一实施方式的照明用电源3中的电流控制电路11。本实施方式的照明装置1a中的照明用电源3a的电流控制电路11a以外的构成与照明装置1的构成相同。
在电流控制电路11a中,设置有开关元件23a来代替电流控制电路11中的开关元件23,另外,新增了电阻41与齐纳二极管(zener diode)42。除此以外的电流控制电路11a的构成与电流控制电路11的构成相同。
开关元件23a例如为FET,且例如为GaN-HEMT,而且为常闭(normally off)型的元件。开关元件23a的漏极连接于整流元件21的阴极及整流元件22的阴极,开关元件23a的源极经由检测电路24而连接于整流电路9的低电位端子9d,开关元件23a的栅极(控制端子)连接于整流电路9的高电位端子9c。另外,电阻41及齐纳二极管(zener diode)42分别连接在开关元件23a的栅极与整流电路9的低电位端子9d之间。
由于平滑电容器的直流电压VRE供给至开关元件23a的栅极,因此,即便为常闭型的元件,也可在交流电压VCT的极性反转时导通。结果,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
图6是对第三实施方式的包含照明用电源的照明装置进行例示的电路图。
在本实施方式的照明用电源3b中,设置有电流控制电路11b来代替所述第一实施方式的照明用电源3中的电流控制电路11。本实施方式的照明装置1b中的照明用电源3b的电流控制电路11b以外的构成与照明装置1的构成相同。
在电流控制电路11b中,无电流控制电路11中的开关元件23,且设置有检测电路24a来代替检测电路24。除此以外的电流控制电路11b的构成与电流控制电路11的构成相同。
在检测电路24a中,分别设置有齐纳二极管43与晶体管44来代替检测电路24中的电阻29与晶体管34。
晶体管44例如为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,MOSFET),且为常闭型的元件。
接着,对照明用电源3b的动作进行说明。
当输入至照明用电源3b的输入端子5、6的交流电压VCT的绝对值小于规定值时,在调光器8处于阻断状态的期间,晶体管33的基极电压低于晶体管33的基极与发射极之间的正向电压。结果,晶体管33断开。另外,由于晶体管33断开,因此,晶体管44绕过电阻28及电阻30而导通。结果,在电流控制电路11b中,第一电流在齐纳二极管43、晶体管34的路径中流动。
另外,输入电流I8流入至照明用电源3b,该输入电流I8的大小与第一电流相等。
再者,经由充电电阻25来对充电电容器26充电,但晶体管44保持导通的状态,第一电流在齐纳二极管43中流动。
接着,若调光器8导通,则调光器8的阻抗低于照明用电源3b的输入阻抗,调光器8两端的电压V8大致变为零。此时,输入至照明用电源3b的输入端子5、6的交流电压VCT大致与电源电压VIN相等。
输入至照明用电源3b的输入端子5、6的交流电压VCT的绝对值变为规定值以上,齐纳二极管43的阴极侧电压急速上升。另外,检测电路24a的晶体管33的基极与发射极之间的电压上升,晶体管33导通。结果,晶体管34的基极与发射极之间的电压下降,晶体管34断开。
经由充电电阻25,利用第二电流来对充电电容器26充电,对充电电容器26充电的第二电流作为脉冲电流而流动。另外,由于晶体管33导通,因此,即使在第二电流停止流动之后,电流也会经由电阻28而流动,直至交流电压VCT进行零交叉而使极性反转为止。再者,电阻28的电阻值被设定得相对较大,经由电阻28而流动的电流小于第二电流,且小于使调光器8中的双向开关三极管12再触发的电流值。
本实施方式的照明用电源3b不使用开关元件23、23a,因此,可利用简单的构成来获得与第一实施方式的照明用电源3相同的效果。
再者,在照明用电源3b中,即使在第二电流呈脉冲状地流动之后,小于第二电流的电流仍会流动,但由于该电流小于使调光器8中的双向开关三极管12再触发的电流,因此,可使调光器8的输出电压保持稳定。
以上,一面参照具体例,一面对实施方式进行了说明,但并不限定于所述实施方式,可进行各种变形。
例如,在检测电路24中,也可设置检测电路24a中的齐纳二极管43及晶体管44来代替电阻29及晶体管34。另外,在检测电路24a中,也可设置检测电路24中的电阻29及晶体管34来代替齐纳二极管43及晶体管44。
另外,开关元件23、23a并不限定于GaN系HEMT。例如也可为如下的半导体元件,该半导体元件使用如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或金刚石(diamond)之类的具有宽带隙(wide bandgap)的半导体(宽带隙半导体)而形成于半导体基板。此处,所谓宽带隙半导体,是指带隙比带隙约为1.4eV的砷化镓(GaAs)更大的半导体。例如包含:带隙为1.5eV以上的半导体、磷化镓(GaP,带隙约为2.3eV),氮化镓(GaN,带隙约为3.4eV),金刚石(C,带隙约为5.27eV),氮化铝(AlN,带隙约为5.9eV)、以及碳化硅(SiC)等。此种宽带隙半导体元件在使耐压相等的情况下,可小于硅(silicon)半导体元件,因此,能够实现照明用电源的小形化。
另外,照明光源4不限于LED,也可为EL或OLED等,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及实例进行了说明,但这些实施方式或实例是作为例子而被提示的实施方式或实例,并无对发明的范围进行限定的意图。所述新颖的实施方式或实例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。这些实施方式或实例或者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 (15)
1.一种照明用电源,其特征在于包括:
整流电路,对供给至一对输入端子之间的受到相位控制的交流电压进行整流;
平滑电容器,连接于高电位端子与低电位端子,其中所述高电位端子为所述整流电路的一对输出端子;
双向开关三极管,能够使电流双向流动,当脉冲信号输入至所述双向开关三极管的栅极,则所述双向开关三极管导通;以及
电流控制电路,连接于所述一对输入端子,在所述交流电压的绝对值低于规定值的期间,使第一电流流动,当所述交流电压的绝对值为所述规定值以上时,使大于所述第一电流的第二电流流动,所述第二电流连续地流入至所述电流控制电路以作为不具有使所述双向开关三极管导通的期间的脉冲电流,从而所述电流控制电路截止于小于所述第二电流的电流值,且不会使所述双向开关三极管再触发,直至所述交流电压的绝对值低于所述规定值为止,借此使所述交流电压的极性反转。
2.根据权利要求1所述的照明用电源,其特征在于:所述电流控制电路包括:
检测电路,分别连接在所述一对输入端子与所述整流电路的低电位端子之间,对相对于所述一对输入端子呈对称地构成的所述交流电压进行检测;以及
一对整流元件,连接于所述一对输入端子。
3.根据权利要求2所述的照明用电源,其特征在于:所述电流控制电路还包括:
充电电阻,连接在所述整流元件与所述整流电路的低电位端子之间;以及
充电电容器,连接在所述充电电阻与所述整流电路的低电位端子之间,且被所述第二电流充电。
4.根据权利要求3所述的照明用电源,其特征在于:
所述电流控制电路还包括开关元件,该开关元件连接在所述一对整流元件与所述整流电路的低电位端子之间。
5.根据权利要求4所述的照明用电源,其特征在于:
所述开关元件为常导通型的元件。
6.根据权利要求4所述的照明用电源,其特征在于:
所述开关元件为常闭型的元件,该常闭型的元件将所述平滑电容器的电压供给至控制端子。
7.根据权利要求4所述的照明用电源,其特征在于:所述电流控制电路包括:
充电电阻,连接在所述开关元件与所述整流电路的低电位端子之间;以及
充电电容器,连接在所述充电电阻与所述整流电路的低电位端子之间,且被所述第二电流充电。
8.根据权利要求2所述的照明用电源,其特征在于:
所述电流控制电路基于所述整流元件的电压而产生基准电压。
9.根据权利要求8所述的照明用电源,其特征在于:
还包括直流电源电路,该直流电源电路基于所述基准电压而产生输出电压。
10.根据权利要求1所述的照明用电源,其特征在于:
还包括调光器,该调光器对交流电压进行相位控制。
11.根据权利要求10所述的照明用电源,其特征在于:
所述第一电流为如下的电流值,该电流值使所述受到相位控制的交流电压,小于所述调光器处于阻断状态时的所述调光器两端的电压。
12.根据权利要求10所述的照明用电源,其特征在于:
所述第二电流大于使所述调光器处于导通状态的电流值。
13.根据权利要求10所述的照明用电源,其特征在于:
所述电流控制电路在所述第二电流流动之后,截止于小于使所述调光器导通的电流的电流值,直至所述交流电压的绝对值低于所述规定值为止。
14.根据权利要求1所述的照明用电源,其特征在于:
所述第二电流为脉冲电流。
15.一种照明装置,其特征在于包括:
照明负载;以及
照明用电源,将电流供给至所述照明负载,所述照明用电源包括:
整流电路,对供给至一对输入端子之间的受到相位控制的交流电压进行整流;
平滑电容器,连接于高电位端子与低电位端子,其中所述高电位端子为所述整流电路的一对输出端子;
双向开关三极管,能够使电流双向流动,当脉冲信号输入至所述双向开关三极管的栅极,则所述双向开关三极管导通;以及
电流控制电路,连接于所述一对输入端子,在所述交流电压的绝对值低于规定值的期间,使第一电流流动,当所述交流电压的绝对值为所述规定值以上时,使大于所述第一电流的第二电流流动,所述第二电流连续地流入至所述电流控制电路以作为不具有使所述双向开关三极管导通的期间的脉冲电流,从而所述电流控制电路截止于小于所述第二电流的电流值,且不会使所述双向开关三极管再触发,直至所述交流电压的绝对值低于所述规定值为止,借此使所述交流电压的极性反转。
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