CN103582273A - 电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源电路和一种照明装置。该电源电路包括整流电路、变压器、和电流控制器。整流电路被构造为对AC电源的电力进行整流并将该电力供应到光源。变压器电气布置于AC电源和整流电路之间。变压器包括初级绕组和辅助绕组。电流控制器被构造为通过对辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号进行检测来调节流入光源的电流量。

Description

电源电路

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月30日提交的日本专利申请No.2012-168712的优先权。日本专利申请No.2012-168712的整体公开在此通过引用方式并入于此。

技术领域

本发明大体涉及电源电路。更具体地说，本发明涉及配备有整流电路的电源电路。

背景技术

配备有整流电路的电源电路是过去已知的（例如，见日本特许专利申请公开No.2004-39563（专利文献1））。

上述专利文献1公开了一种放电灯装置（电源电路），其包括整流电路、供电电路、用于放电灯的AC驱动的驱动电路、用于检测流入放电灯的电流的检测电路、以及用于基于所检测到的流入放电灯的电流来控制所述驱动电路的控制电路（电流控制器）。利用该放电灯装置，来自AC电源的电力被整流电路整流，然后输入到供电电路。电力从供电电路供给到驱动电路，从而由驱动电路对放电灯进行AC驱动。此外，该放电灯装置被构造为使得通过检测流入放电灯的电流来检测放电灯的电极之间的任何弧光异常（弧光闪烁等）。若检测到弧光异常，则控制电路（电流控制器）和驱动电路调节输入至放电灯的电流量，抑制归因于弧光异常的闪烁。

发明内容

已经发现在AC电源中引起的波动成分（纹波成分）出现在被整流电路所整流的电力中，该波动同样出现在供应到放电灯的电力中。因此，放电灯可能闪烁。此外，在上面提到的专利文献1中讨论的放电灯装置（电源电路）被构造为抑制由弧光异常引起的闪烁。但是，已经发现潜在的问题是不能抑制AC电源的波动成分引起的闪烁。还发现通过在整流电路的输出侧与电流控制器（控制电路）分离地设置电容器会减小AC电源的波动成分。但是也已经发现，为了充分地减小AC电源的波动，结果使得电容器的容量很大，这导致电源电路变大的新问题。

本公开的一个目的是提供一种电源电路，利用该电源电路，可以在不使电路变大的同时抑制AC电源的波动成分引起的闪烁。

考虑到已知技术的现状，电源电路包括整流电路、变压器、以及电流控制器。整流电路被构造为对AC电源的电力进行整流并将该电力供应到光源。变压器电气布置在AC电源和整流电路之间。变压器包括初级绕组和辅助绕组。电流控制器被构造为通过对辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号进行检测来调节流入光源的电流量。

根据以下结合附图来公开电源电路的优选实施例的详细描述，本公开的其他目的、特征、方面和优点将对本领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

现在参照构成本原始公开的一部分的附图：

图1是根据一个实施例的LED灯泡的侧视图。

图2是图1所示的LED灯泡的电源电路的电路图。

具体实施方式

现在将参照附图来说明优选实施例。根据本公开对本领域的技术人员显而易见的是，提供对实施例的描述仅用于进行说明，而不用于限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。

将参照图1和图2来描述根据一个实施例的电源电路6的构造。

如图1所示，LED灯泡100（例如，照明装置）主要包括半球形盖板透镜（cover lens）1、散热片2、筒状壳体3、下盖4、插座接收器5、电源电路6、以及LED元件7（见图2）。LED元件7是本公开的“光源”的一个示例。电源电路6与LED元件7电耦接。

如图2所示，电源电路6包括变压器8、整流电路9、以及电流控制IC10。在本实施例中，变压器8包括用于消除来自AC电源20的电力的噪声的滤波绕组8a（滤波用绕组或初级绕组）、以及辅助绕组8b（次级绕组）。滤波绕组8a是本公开的“初级绕组”的一个示例。电流控制IC10是本公开的“电流控制器”的一个示例。

整流电路9包括二极管电桥，并且被构造为使得输入AC电源20的电力。整流电路9还被构造为使得被整流电路9整流过的电力供应给LED元件7。此外，电容器C1和C2与整流电路9并联地设在AC电源20和整流电路9之间。电容器C1的一个电极与AC电源20以及整流电路9连接，另一电极与滤波绕组8a的一端以及AC电源20连接。电容器C2的一个电极与AC电源20以及整流电路9连接，另一电极与滤波绕组8a的另一端以及整流电路9连接。电容器C1和C2具有去除AC电源20的波动成分（纹波成分）的一部分的功能（平滑），但不去除所有的波动成分。

电容器C3设在整流电路9的输出侧。电容器C3包括电解电容器。电容器C3的一个电极与整流电路9、二极管D1（下面讨论）的阴极侧、电容器C4的一个电极、以及LED元件7的阳极侧连接。电容器C3的另一电极接地。电容器C3具有去除从整流电路9输出的电力的波动成分（纹波成分）的一部分的功能（平滑），但不去除所有的波动成分。具体地，从整流电路9供应到LED元件7的电力包括波动成分。

二极管D1、电容器C4、电抗器L设在整流电路9和LED元件7之间。二极管D1的阴极侧与整流电路9、电容器C3的一个电极、电容器C4的一个电极、以及LED元件7的阳极侧连接。二极管D1的阳极侧与晶体管Tr（下面讨论）的漏极D和电抗器L连接。电容器C4的一个电极与整流电路9、电容器C3的一个电极、二极管D1的阴极侧、以及LED元件7的阳极侧连接。电容器C4的另一电极与LED元件7的阴极侧和电抗器L连接。二极管D1、电容器C4、和电抗器L形成降压转换器（降压斩波器）。

晶体管Tr设在二极管D1（电抗器L）和电流控制IC10之间。晶体管Tr的漏极D与二极管D1的阳极侧和电抗器L连接。晶体管Tr的栅极G与电流控制IC10的电端子10a（栅极驱动）连接。晶体管Tr的源极S与用于检测流入LED元件7的电流的电阻器R1的一侧、以及电流控制IC10的电端子10b（电流FB或第二端子）连接。电阻器R1的另一侧接地。流入LED元件7的电流（基于流入LED元件7的电流的信号）经由晶体管Tr输入到电流控制IC10的端子10b（电流FB）。电流控制IC10的电端子10c（GND）接地。

变压器8设在AC电源20和整流电路9之间。变压器8的滤波绕组8a的一端与AC电源20连接，另一端与整流电路9连接。变压器8的辅助绕组8b的一端接地。在该实施例中，辅助绕组8b的另一端经由电阻器R2与电流控制IC10的端子10b（电流FB）连接。电阻器R2具有调节辅助线圈8b的输入到电流控制IC10的电压信号大小的功能。电阻器R2的电阻被调节为使得辅助绕组8b的输入到电流控制IC10的电压信号的波动成分与基于流入LED元件7的电流（经由晶体管Tr输入到电流控制IC10的端子10b的电流）的信号的波动成分相互抵消。

辅助绕组8b的另一端经由二极管D2与电流控制IC10的电端子10d（VCC或第一端子）连接。具体地说，在本实施例中，AC电源20的电力被变压器8的辅助绕组8b进行转换（降低）。被降低的电压作为用于驱动电流控制IC10的电压与为了调节流入LED元件7的电流（输入到电流控制IC10的端子10b（电流FB）的信号）的大小而检测到的辅助绕组8b的电压信号分开地输入至端子10d。电容器C5设在二极管D2和电流控制IC10之间。

此外，在该实施例中，电流控制IC10（端子10b，电流FB）被构造为使得辅助绕组8b的电压信号叠加有基于流入LED元件7的电流的信号。换而言之，在电流控制IC10的端子10b处，辅助绕组8b的电压信号与基于流入LED元件7的电流的信号相叠加。电流控制IC10还被构造为使得通过对辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号进行检测来调节流入LED元件7的电流量。换而言之，电流控制IC10通过对辅助线圈8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号进行检测来调节流入LED元件7的电流量。具体来说，电流控制IC10被构造为使得流入LED元件7的电流量受到基于辅助绕组8b的电压信号的前馈控制。此外，电流控制IC10被构造为使得流入LED元件7的电流量受到根据基于流入LED元件7的电流的信号的反馈控制。电流控制IC10还被构造为使得当辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号已经变大时，将流入LED元件7的电流调节为较小。此外，电流控制IC10还被构造为当辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号已经变小时，将流入LED元件7的电流调节为较大。更具体地，从电流控制IC10的端子10a（栅极驱动）输入到晶体管Tr的栅极G的信号（例如，PWM信号）的振荡被电流控制IC10调节为使得流入LED元件7的电流将具有期望值。

如上所述，在本实施例中，电流控制IC10被提供为用于通过对辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号进行检测来调节流入LED元件7的电流量。因此，可以调节流入LED元件7的电流，以便不仅减小流入LED元件7的电流的波动成分，还减小辅助绕组8b（AC电源20）的电压的波动成分。这抑制了由AC电源20的波动成分引起的闪烁。同样，可以通过电流控制IC10来抑制AC电源20的波动成分引起的闪烁。由此，与当将相对较大的电容器与电流控制IC10分开地设置在整流电路9的输出侧以减小AC电源20的波动成分时相比，可以在仍然使用电流控制IC10来抑制由AC电源20的波动成分引起的闪烁的同时防止电源电路10变大。

此外，如上所述，在本实施例中电流控制IC10被构造为使得辅助绕组8b的电压作为用于驱动电流控制IC10的电压与为了调节流入LED元件7的电流量而检测的辅助绕组8b的电压信号独立地输入。例如，若整流电路9的输出侧的电压经由电阻器减小，并且该电压用于驱动电流控制IC10，则电阻器产生的热量会导致更大的电力损失。但是，在本实施例中，由于可以通过变压器8（辅助绕组8b）来有效地降低AC电源20的电压，并且该电压用于驱动电流控制IC10，因此可以减小电力损失。

此外，如上所述，在本实施例中电流控制IC10被构造为使得当辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号变大时将流入LED元件7的电流调小。此外，电流控制IC10被构造为使得当辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号变小时，将流入LED元件7的电流调大。利用该构造，可以容易地减少流入LED元件7的电流的波动成分和辅助绕组8b（AC电源20）的电压的波动成分。

此外，如上所述，在本实施例中电流控制IC10被构造为使得辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号被叠加并输入。利用该构造，辅助绕组8b的电压信号的波动成分和基于流入LED元件7的电流的信号的波动成分可以相互抵消。因此，可以将波动成分已经减小的信号输入到电流控制IC10。因此，可以精确地调节流入LED元件7的电流，以便减小流入LED元件7的电流的波动成分和辅助绕组8b（AC电源20）的电压的波动成分。

此外，如上所述，在本实施例中电阻器R2设在辅助绕组8b和电流控制IC10之间，用于调节辅助绕组8b的输入到电流控制IC10的电压信号的大小。因此，可以通过调节电阻器R2的电阻容易地将辅助绕组8b的输入到电流控制IC10的电压信号的波动成分和基于流入LED元件7的电流的信号的波动成分进行抵消。

此外，如上所述，在本实施例中变压器8被构造为包括用于去除来自AC电源20的噪声的滤波绕组8a。因此，通过变压器8的滤波绕组8a可以更加容易地消除AC电源20中的噪声。

此外，如上所述，在本实施例中LED元件7被设置到LED灯泡100中。这里的LED灯泡100占据更少的用于安装该元件的空间。在本实施例中，通过电流控制IC10来减少流入LED元件7的电流的波动成分和辅助绕组8b（AC电源20）的电压的波动成分，这会防止该装置变大。因此，即使对于占据更少的用于安装元件的空间的LED灯泡100，也可以抑制闪烁。

本文所公开的实施例是在各方面的一个示例，不应认为本质上是限制性的。本发明的范围由权利要求表示而不是由上述实施例表示，属于与权利要求等价的范围和含义的所有修改和变型都落入本发明的范围。

例如，在上述实施例中，通过调节流入LED元件7的电流来抑制LED元件7的闪烁。但是本发明不限制于此。例如，通过调节流入除LED元件7以外的光源的电流可以抑制该光源的闪烁。

此外，在上述实施例中，LED元件7被设置在LED灯泡100中。但是本发明并不限制于此。例如，LED元件可以被设置在具有荧光灯形状的直管型LED灯（或LED管灯）中。

此外，在上述实施例中，通过电流控制IC10来调节流入LED元件7的电流量。但是，本发明不限制于此。例如，可以通过除电流控制IC10外的IC或其他电路来调节流入LED元件7的电流量。

此外，在上述实施例中，辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号被叠加并输入到电流控制IC10。但是本发明不限制于此。例如，辅助绕组8b的电压信号和基于流入LED元件7的电流的信号可以被独立输入到电流控制IC10。

一个方面的电源电路包括：用于对AC电源的电力进行整流并将其供应到光源的整流电路；设置在AC电源和整流电路之间的变压器，该变压器包括初级绕组和辅助绕组；以及电流控制器，其通过对辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号进行检测来调节流入光源的电流量。

根据属于该方面的电源电路，提供了电流控制器，其通过对辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号进行检测来调节流入光源的电流量。因此，可以调节流入光源的电流量，以便不仅减小流入光源的电流的波动成分，还减小辅助绕组（AC电源）的电压的波动成分。这抑制了AC电源的波动成分引起的闪烁。此外，可以通过电流控制器来抑制由AC电源的波动成分引起的闪烁。因此，与当将相对较大的电容器与电流控制器分开地设置以减小AC电源的波动成分时相比，可以在仍然使用电流控制器来抑制由AC电源的波动成分引起的闪烁的同时防止电源电路变大。

根据属于以上方面的电源电路，电流控制器还被构造为使得辅助绕组的电压作为用于驱动电流控制器的电压与为了调节流入光源的电流而检测的辅助绕组的电压信号独立地输入。例如，若整流电路的输出侧的电压通过电阻器而减小，并且该电压用于驱动电流控制器，则电阻器产生的热量会导致更大的电力损失。但是，根据属于该方面的电源电路，可以通过变压器（辅助绕组）来有效地降低AC电源的电压，并且将该电压用于驱动电流控制器。因此可以减小电力损失。

根据属于以上方面的电源电路，电流控制器还被构造为使得当辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号变大或增加时将流入光源的电力调低或减小。此外，电流控制器被构造为使得当辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号变小或减小时，将流入光源的电流调大或增加。利用该构造，可以容易地减小流入光源的电流的波动成分和辅助绕组（AC电源）的电压的波动成分。

根据属于以上方面的电源电路，电流控制器还被构造为使得辅助绕组的电压信号和基于流入光源的电流的信号叠加输入。利用该构造，辅助绕组的电压信号的波动成分和基于流入光源的电流的信号的波动成分可以相互抵消。因此，可以将波动成分已经减少了的信号输入到电流控制器。因此，可以精确地调节流入光源的电流，以便减小流入光源的电流的波动成分和辅助绕组（AC电源）的电压的波动成分。

根据属于以上方面的电源电路，电源电路还包括电阻器，其电气布置在辅助绕组和电流控制器之间，用于调节辅助绕组的输入到电流控制器的电压信号的大小。利用该构造，可以通过调节电阻器的电阻容易地抵消辅助绕组的输入到电流控制器的电压信号的波动成分和基于流入光源的电流的信号的波动成分。

根据属于以上方面的电源电路，变压器的初级绕组包括被构造为去除来自AC电源的噪声的滤波绕组。利用该构造，通过变压器的滤波绕组可以更加容易地消除AC电源中的噪声。

根据属于以上方面的电源电路，光源包括被设置在LED灯泡100中的LED元件。这里的LED灯泡100占据更少的用于安装该元件的空间。利用该构造，通过电流控制器来减小流入光源的电流的波动成分和辅助绕组（AC电源）的电压的波动成分，这防止了该装置变大。因此，即使对于占据更少的用于安装元件的空间的LED灯泡，也可以抑制闪烁。

根据本公开，如上所述，可以在防止装置或电路变大的同时抑制由AC电源的波动成分引起的闪烁。

在理解本发明的范围时，在本文中使用的术语“包括”及其派生词旨在为开放式的术语，其指定存在所陈述的特征、元件、成分、组、整体、和/或步骤，但不排除其他未陈述的特征、元件、成分、组、整体、和/或步骤的存在。前述同样适用于诸如术语“包含”、“具有”及其派生词之类的具有类似含义的单词。同样，术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”当以单数形式使用时，可以具有单个部件或多个部件的双重含义。

尽管仅选择了一个优选实施例来说明本发明，但根据本公开，对本领域的技术人员显而易见的是，在不背离所附的权利要求中限定的本发明的范围的情况下在此可以作出各种变形和修改。此外，提供根据本发明的实施例的前述描述仅用于说明，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。

Claims (10)

1.一种电源电路，包括：

整流电路，其被构造为对AC电源的电力进行整流并将该电力供应到光源；

变压器，其电气布置于所述AC电源和所述整流电路之间，所述变压器包括初级绕组和辅助绕组；以及

电流控制器，其被构造为通过对所述辅助绕组的电压信号和基于流入所述光源的电流的信号进行检测来调节流入所述光源的电流量。

2.如权利要求1所述的电源电路，其中

所述电流控制器被构造为使得所述辅助绕组的电压作为用于驱动所述电流控制器的电压与为了调节流入所述光源的电流量而检测的所述辅助绕组的电压信号独立地输入。

3.如权利要求1或2所述的电源电路，其中

所述电流控制器被构造为使得当所述辅助绕组的电压信号和基于流入所述光源的电流的信号变大时将流入所述光源的电流调低，并且使得当所述辅助绕组的电压信号和基于流入所述光源的电流的信号变小时将流入所述光源的电流调高。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电源电路，其中

所述电流控制器被构造为使得所述辅助绕组的电压信号和基于流入所述光源的电流的信号被叠加并输入。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电源电路，还包括

电阻器，其电气布置于所述辅助绕组和所述电流控制器之间，所述电阻器被构造为调节所述辅助绕组的输入到所述电流控制器的电压信号的大小。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电源电路，其中

所述变压器的所述初级绕组包括被构造为从所述AC电源去除噪声的滤波绕组。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电源电路，其中

所述光源包括设置到LED灯泡中的LED元件。

8.如权利要求2所述的电源电路，其中

所述电流控制器具有第一端子和第二端子，所述辅助绕组的电压输入到所述第一端子，所述辅助绕组的电压信号输入到所述第二端子。

9.如权利要求5所述的电源电路，其中

所述电阻器的电阻被调节为使得所述辅助绕组的电压信号的波动成分和基于流入所述电源的电流的信号的波动成分相互抵消。

10.一种照明装置，包括：

光源；以及

与所述光源电耦接的电源电路，所述电源电路包括

整流电路，其被构造为对AC电源的电力进行整流并将该电力供应到所述光源，

变压器，其电气布置于所述AC电源和所述整流电路之间，所述变压器包括初级绕组和辅助绕组，以及

电流控制器，其被构造为通过对所述辅助绕组的电压信号和基于流入所述光源的电流的信号进行检测来调节流入所述光源的电流量。

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