CN103583086A - 点亮电路和灯 - Google Patents

Abstract

点亮电路(1)具备：控制用集成电路(U1)，其对开关元件(Q1)进行接通和断开控制；变压器(T1)，其具有与开关元件(Q1)串联连接的初级线圈(T11)和次级线圈(T12)；第一电压供给电路，其向LED模块(2)供给初级线圈(T11)的两端间的电压；以及第二电压供给电路，其在开关元件(Q1)处于接通状态时将在次级线圈(T12)中感应出的电压供给到电源端子(Vcc)。而且，当将从交流电源供给的电压设为X1[V]、将控制部件的电源电压的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将控制部件的电源电压的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，初级线圈(T11)与次级线圈(T12)的匝数的匝数比(N)具有[数1]所表示的关系。

Description

点亮电路和灯

技术领域

本发明涉及一种接受来自交流电源的电力供给来使LED(Light EmittingDiode：发光二极管)等光源点亮的点亮电路和具备该点亮电路的灯。

背景技术

以往提出了一种具备包括线圈和开关元件的DC-DC转换器的电源电路(参照专利文献1)。该电源电路能够作为向光源供给电力的点亮电路使用。

专利文献1所记载的电源电路具备：整流平滑电路，其对从交流电源供给的交流进行整流平滑后输出；变压器，其由一端连接于整流平滑电路的高电位侧的电源侧线圈和与该电源侧线圈磁耦合的负载侧线圈构成；开关元件，其与变压器的电源侧线圈的另一端相连接；控制电路，其进行开关元件的接通和断开控制；以及用于对在负载侧线圈中感应出的电压进行整流平滑后供给到光源等负载的二极管和电容器。

而且，该点亮电路还具备电压供给用线圈，该电压供给用线圈用于与电源侧线圈磁耦合，并对控制电路的电源端子供给驱动用的电压。

专利文献1：日本特许第3488709号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，对于向控制电路的电源端子供给的电压，一般来说决定其动作保证范围。

与此相对地，在专利文献1所记载的电源电路中，关于电源侧线圈与变压器的电压供给用线圈的匝数比，没有特别地进行规定，从而有可能由于匝数比过大而导致从电力供给用线圈向控制电路的电源端子供给的电源电压小于控制电路的动作保证范围、控制电路发生动作不良，或者由于匝数比过小而导致电源电压大于控制电路的动作保证范围、控制电路发生故障。

本发明是鉴于上述事由而完成的，其目的在于提供一种能够防止动作不良和故障的发生的点亮电路。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明所涉及的点亮电路接受来自交流电源的电力供给来使光源点亮，该点亮电路具备：整流平滑电路，其对从交流电源供给的交流进行整流平滑；开关元件，其与整流平滑电路相连接；控制部件，其对开关元件进行接通和断开控制；变压器，其具有与开关元件串联连接的初级线圈和由于流过该初级线圈的电流而在两端间感应出电压的次级线圈；第一电压供给电路，其向光源供给初级线圈的两端间的电压；以及第二电压供给电路，其连接在次级线圈与控制部件的电源端子之间且在开关元件处于接通状态时向电源端子供给在次级线圈中感应出的电压，其中，当将从外部电源供给的电压设为X1[V]、将控制部件的电源电压的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将控制部件的电源电压的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比N具有用下面的数式所表示的关系。

[数1]

$\frac{1.2\×X1}{Y}\≤N\≤\frac{1.2\×X1}{Z}$

发明的效果

根据本结构，通过依照上述[数1]的关系式决定初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比N，由此向控制部件的电源端子供给的电压处于控制部件的电源电压的动作保证范围内，因此能够防止因向控制部件的电源端子供给的供给电压不足而引起的控制部件的动作不良以及因控制部件的损坏而引起的故障的发生。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，接受来自交流电源的电力供给来使光源点亮，该点亮电路具备：整流平滑电路，其对从交流电源供给的交流进行整流平滑；开关元件，其与整流平滑电路相连接；控制部件，其对开关元件进行接通和断开控制；变压器，其具有与开关元件串联连接的初级线圈和由于流过该初级线圈的电流而在两端间感应出电压的次级线圈；第一电压供给电路，其向光源供给初级线圈的两端间的电压；以及第二电压供给电路，其连接在次级线圈与控制部件的电源端子之间且在开关元件处于断开状态时向电源端子供给在次级线圈中感应出的电压，其中，当将光源的额定电压设为X2[V]、将控制部件的电源电压的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将控制部件的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比N具有用下面的数式所表示的关系。

[数2]

$\frac{X2}{Y}\≤N\≤\frac{X2}{Z}$

根据本结构，通过依照上述[数2]的关系式决定初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比N，由此向控制部件的电源端子供给的电压处于控制部件的电源电压的动作保证范围内，因此能够防止因向控制部件的电源端子供给的供给电压的不足而引起的控制部件的动作不良以及因控制部件的损坏而引起的故障的发生。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，上述开关元件的开关频率等于由上述光源的额定电压规定的频率阈值。

根据本结构，能够提高从交流电源向光源和控制部件的电力供给效率。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，上述频率阈值f具有用下面的数式表示的关系。

[数3]

f=1.26[1/V.sec]×X2+28.0[1/sec]

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，还具备连接于次级线圈的两端间的齐纳二极管，控制部件具有对流过齐纳二极管的电流进行检测的电流检测电路，当电流检测电路的检测电流超过参照电流值时，维持停止开关元件的控制的状态。

根据本结构，当流过齐纳二极管的电流的大小超过参照电流值时，控制部件将开关元件的控制停止。因而，通过将参照电流值设定为齐纳二极管的最大允许电流值以下，能够防止过电流流过齐纳二极管。其结果，在保护控制部件的同时还能够防止齐纳二极管的损坏。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，上述第二电压供给电路在上述开关元件处于接通状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，上述第二电压供给电路在上述开关元件处于断开状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压。

另外，本发明所涉及的点亮电路也可以为，还具备与上述齐纳二极管串联连接的电阻，上述电流检测电路检测流过上述电阻的电流值。

另外，本发明也可以为具备上述点亮电路的灯。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的点亮电路的电路结构的图。

图2是实施方式1所涉及的点亮电路的动作说明图。

图3是实施方式1所涉及的点亮电路的动作说明图。

图4是与实施方式1所涉及的点亮电路有关的实验结果。

图5是与实施方式1所涉及的点亮电路有关的实验结果。

图6是实施方式1所涉及的点亮电路的动作说明图。

图7是与实施方式1所涉及的点亮电路有关的实验结果。

图8是实施方式2所涉及的点亮电路的结构图。

图9是实施方式2所涉及的点亮电路的主要部分结构图。

图10是实施方式1所涉及的点亮电路的动作说明图。

图11是实施方式2所涉及的点亮电路的动作说明图。

图12是实施方式2所涉及的点亮电路的动作说明图。

图13是实施方式3所涉及的灯的概要截面图。

图14是表示变形例所涉及的点亮电路的电路结构的图。

图15是变形例所涉及的点亮电路的结构图。

图16是变形例所涉及的点亮电路的结构图。

图17是变形例所涉及的点亮电路的主要部分结构图。

图18是变形例所涉及的点亮电路的主要部分结构图。

具体实施方式

<实施方式1>

<1>结构

图1示出本实施方式所涉及的点亮电路的电路图。

点亮电路1经由电源端子TP1、TP2与交流电源3相连接，并且经由输出端子TL1、TL2与LED模块2相连接。

LED模块2是对多组(图1中为2组)将多个LED21串联连接得到的串联连接体进行并联连接而成的。当从交流电源3经由点亮电路1对各LED21供给电力时，各LED21点亮。

作为点亮电路1的主要结构，具备整流平滑电路12、升降压型的DC-DC转换器13、电力供给电路14以及控制用集成电路U1。

整流平滑电路12包括二极管电桥DB1、连接在二极管电桥DB1的输出端间的电容器C11、连接在电容器C11的两端间的由线圈NF1和电解电容器C12构成的串联电路，输出电解电容器C12的两端间的电压。

DC-DC转换器13具备变压器T1的初级线圈(电源侧线圈)T11、由N沟道型MOS晶体管构成的开关元件Q1以及二极管D2。该DC-DC转换器13经由连接在输出端间的由电容器C5和电阻R7构成的并联电路与输出端子TL1、TL2相连接。由二极管D2、电容器C5以及电阻R7构成了用于向LED模块2供给初级线圈T11的两端间的电压的第一电压供给电路。

变压器T1的初级线圈T11为一端侧与整流平滑电路12的高电位侧的输出端相连接，另一端侧与开关元件Q1的漏极相连接。

开关元件Q1的栅极G经由电阻R4与控制用集成电路U1电连接且漏极D与变压器T1的初级线圈T11的另一端侧连接，并且源极S经由电阻R6与整流平滑电路12的低电位侧的输出端相连接。另外，在开关元件Q1的源极-栅极间连接有电阻R5。在此，电阻R4、R5作为防止寄生谐振等的栅极电阻而发挥功能。另外，电阻R6用于在开关元件Q1处于接通状态时对流过开关元件Q1的电流进行限制。

二极管D2连接在开关元件Q1的漏极D同变压器T1的初级线圈T11之间的连接点与输出端子TL1之间。在此，二极管D2以从开关元件Q1与初级线圈T11之间的连接点朝向输出端子TL1的方向为正方向的方式进行连接。

电力供给电路14具备：串联电路，其由连接在整流平滑电路12的高电位侧的输出端与控制用集成电路U1的电源端子Vcc之间的二极管D1和电阻R2构成；电容器C4，其连接在控制用集成电路U1的电源端子Vcc与整流平滑电路12的低电位侧的输出端之间；二极管D3，其连接在变压器T1的次级线圈(电压供给用线圈)T12与控制用集成电路U1的电源端子Vcc之间；以及齐纳二极管ZD1，其连接在电容器C4的两端间。在此，二极管D3以从次级线圈T12流向控制用集成电路U1的电源端子Vcc的方向为正方向的方式进行连接。该二极管D3构成了将在开关元件Q1处于接通状态时或者在开关元件Q1处于断开状态时在次级线圈T12中感应出的电压供给至电源端子Vcc的第二电压供给电路。另外，由二极管D1和电阻R2构成的串联电路是为了在向点亮电路接通电源时的初始动作时使电流从整流平滑电路12流向电容器C4并向控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给电压而设置的。该部分在普通驱动时也供给电流。齐纳二极管ZD1用于防止对控制用集成电路U1的电源端子Vcc施加过度的电压。

控制用集成电路U1通过使对开关元件Q1的栅极G施加的控制电压变化，来对开关元件Q1进行接通和断开控制。该控制用集成电路U1具有接受驱动用电压的供给的电源端子Vcc、输出控制电压的输出端子OUT以及用于与整流平滑电路12的低电位侧的输出端连接的端子Gnd。

<2>动作

下面，针对本实施方式所涉及的点亮电路1的动作进行说明。此外，在下面的说明中，“极性相同的变压器T1”是指在电流流过初级线圈T11时在次级线圈T12中也有电流流过的变压器。另外，“极性不同的变压器T1”是指在电流流过初级线圈T11时，由于二极管D3发生作用而电流不会流过次级线圈T12的变压器。但是，根据与变压器T1相连接的电路的不同，存在即使极性相同而变压器T1的结构(绕线方向、绕线位置)也不同的情况。

<2-1>变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性相同的情况

此外，初级线圈T11与次级线圈T12的极性相同的变压器T1具有如下两种制作方法。一种是改变绕线方向，另一种是改变绕线起始位置。

在图2的(a)中示出流过初级线圈T11的电流的时间变化，在图2的(b)中示出流过次级线圈T12的电流的时间变化，在图2的(c)中示出开关元件Q1的漏极与初级线圈T11之间的连接点的电位的时间变化，在图2的(d)中示出开关元件的接通和断开的定时，在图2的(e)中示出在点亮电路1的输出端子TL1、TL2间产生的电压的时间变化。此外，在图2的(e)中，与输出端子TL2的电位相比输出端子TL1的电位高的情况为正。

首先，当在时刻T1开关元件Q1变为接通状态时(参照图2的(d))，流过初级线圈T11的电流I1逐渐增加(参照图2的(a))。此时，在次级线圈T12中产生与二极管D3连接的一端侧的电位低于另一端侧的电位的电压，因此电流I2从次级线圈T12流向D3(参照图2的(b))。于是，连接在控制用集成电路U1的电源端子Vcc与整流平滑电路12的低电位侧的输出端之间的电容器C4被充电，并向电源端子Vcc供给电力。此时，开关元件Q1的漏极成为比整流平滑电路12的低电位侧的输出端的电位高出电阻R6的电压下降部分和VDS(漏极-源极间电压)的电位。

接着，当在时刻T2开关元件Q1变为断开状态时(参照图2的(d))，开关元件Q1的漏极与整流平滑电路12的高电位侧的电位大致相等(参照图2的(c))。此时，初级线圈T11为了维持在开关元件Q1处于接通状态时流动的电流而放出自己所蓄积的能量，随之流过初级线圈T11的电流I1逐渐减少。此时，与施加于初级线圈的电压成比例地在次级线圈中产生电动势。即，在次级线圈T12中产生与二极管D3连接的一端侧的电位高于另一端侧的电位的电压，因此二极管D3不导通，从而电流不会流过次级线圈T12(参照图2的(b))。另外，在时刻T2与时刻T3之间，在点亮电路1的输出端子TL1、TL2间以输出端子TL1的电位高于输出端子TL2的电位的形式输出电压(参照图2的(e))。

然后，当到达时刻T3时，开关元件Q1的漏极电位反映在初级线圈T11与开关元件Q1的寄生电容之间产生的谐振现象而进行变动。此时，输出端子TL1、TL2间的电压以由电容器C5和电阻R7决定的时间常数慢慢地减少(参照图2的(e))。该时间常数与开关元件Q1的开关周期相比足够大，即使开关元件Q1的漏极电位与开关周期同步地发生变动，输出端子TL1、TL2间的电压也被维持在使LED模块2的各LED21点亮所需要的电压以上。

之后，当达到时刻T4时，开关元件Q1再次变为接通状态，流过初级线圈T11的电流逐渐增加。

<2-2>变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性不同的情况

将流过变压器T1的初级线圈T11的电流的时间变化、流过次级线圈T12的电流的时间变化以及开关元件Q1的漏极与初级线圈T11之间的连接点的电位的时间变化与开关元件的接通断开的定时和LED模块的点亮熄灭定时之间的关系一起在图3中示出。此外，在图3的(e)中，与输出端子TL2的电位相比输出端子TL1的电位高的情况为正。

首先，当在时刻T21开关元件Q1变为接通状态时(参照图3的(d))，流过初级线圈T11的电流I1逐渐增加(参照图3的(a))。此时，在次级线圈T12中产生与二极管D3连接的一端侧的电位高于另一端侧的电位的电压，因此二极管D3不导通，从而电流I2不会流过次级线圈T12(参照图3的(b))。此时，开关元件Q1的漏极成为比整流平滑电路12的低电位侧的输出端的电位高出电阻R6的电压下降部分和VDS(漏极-源极间电压)的电位。

接着，当在时刻T22开关元件Q1变为断开状态时，开关元件Q1的漏极与整流平滑电路12的高电位侧的电位大致相等(参照图3的(c))。此时，初级线圈T11为了维持在开关元件Q1处于接通状态时流动的电流而放出自己所蓄积的能量，随之流过初级线圈T11的电流I1逐渐减少。此时，与施加于初级线圈的电压成比例地在次级线圈中产生电动势。即，在次级线圈T12中产生与二极管D3连接的一端侧的电位低于另一端侧的电位的电压，因此二极管D3导通，从而电流I2流过次级线圈T12(参照图3的(b))。于是，连接在控制用集成电路U1的电源端子Vcc与整流平滑电路12的低电位侧的输出端之间的电容器C4被充电，并向电源端子Vcc供给电力。另外，在时刻T22与时刻T23之间，在点亮电路1的输出端子TL1、TL2间以输出端子TL1的电位高于输出端子TL2的电位的形式输出电压(参照图3的(e))。

然后，当达到时刻T23时，开关元件Q1的漏极电位反映在初级线圈T11与开关元件Q1的寄生电容之间产生的谐振现象而进行变动。此时，输出端子TL1、TL2间的电压以由电容器C5和电阻R7决定的时间常数慢慢地减少(参照图2的(e))。该时间常数与开关元件Q1的开关周期相比足够大，即使开关元件Q1的漏极电位与开关周期同步地进行变动，输出端子TL1、TL2间的电压也被维持在使LED模块2的各LED21点亮所需要的电压以上。

之后，当达到时刻T24时，开关元件Q1再次变为接通状态，从而流过初级线圈T11的电流逐渐增加。

<3>关于初级线圈T11与次级线圈T12的匝数比例的实验结果

关于交流电源3的交流电压的有效值分别为100V、200V、300V、400V的情况，进行了在改变初级线圈T11与次级线圈T12的匝数比的同时确认点亮电路1的动作的实验。该实验中使用的交流电源3是输出正弦波状的交流电压的电源。下面，详细记述实验结果。

<3-1>变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性相同的情况

图4示出从交流电源3向点亮电路1的输入端子TP1、TP2施加的交流电压的大小与匝数比之间的关系。在交流电压为100V、200V、300V、400V的各个情况下，当匝数比大于10、20、30、40时，LED模块2间歇性地点亮熄灭(闪烁)。认为该情况表示由于未对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给足够的电力而控制用集成电路U1没有正常地进行驱动。也就是说，认为示出了对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给的电源电压低于控制用集成电路U1的电源电压的动作保证范围的最小值。

另一方面，当匝数比大于2.5、5.0、7.5、10.0时，存在控制用集成电路U1发生损坏的情况。认为示出了对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给了比动作保证范围的最大值还大的过度的电压。

根据以上内容可知，在从交流电源3向点亮电路1输入的交流电压的有效值为X1[V]时，匝数比N只要被设定成满足用[数4]表示的条件即可。

[数4]

$\frac{1.2\&times;X1}{48}<N<\frac{1.2\&times;X1}{12}$

也就是说，可知在将控制用集成电路U1的电源端子Vcc的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将控制用集成电路U1的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，匝数比N只要设定成满足[数5]所表示的条件即可。

[数5]

$\frac{1.2\&times;X1}{Y}<N<\frac{1.2\&times;X1}{Z}$

即，在变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性相同的情况下，与LED模块2的额定电压的大小无关地，仅考虑交流电源3的交流电压的有效值来设定匝数比即可。

另外，在图1所示的电路结构中交流电压的有效值是X1[V]的情况下，交流电压的最大值为1.4×X1[V]，因此在理论上一般考虑为在初级线圈T11的两端间施加1.4×X1[V]的电压而设定变压器T1的匝数比。

然而，在从实验结果得到的[数5]的关系式中，形成表示假设在初级线圈T11的两端间施加最大1.2×X1[V]的电压来设定匝数比N的式子。这被理解为从整流平滑电路12输出的电力并非全部由初级线圈T11消耗，根据整流平滑电路12的常数的不同而多少有些不同，因此变压器T1的实际的匝数比设定得比理论上得到的变压器T1的匝数比小、即表现为需要增加向次级线圈T12侧的供给电力。

<3-2>变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性不同的情况

图5示出LED模块2的额定电压的大小与匝数比之间的关系。在此，在将LED模块2的额定电压设为20V、40V、60V、80V的各个情况下，当匝数比大于1.7、3.3、5.0、6.7时，LED模块2间歇性地点亮熄灭(闪烁)。认为该情况表示由于未对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给足够的电力而控制用集成电路U1没有正常地进行驱动。也就是说，认为示出了对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给的电源电压低于控制用集成电路U1的电源电压的动作保证范围的最小值。

另一方面，当匝数比大于0.4、0.8、1.3、1.7时，存在控制用集成电路U1发生损坏的情况。认为示出了对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给了比动作保证范围的最大值还大的过度的电压。

根据以上内容可知，在LED模块2的额定电压为X2[V]时，匝数比N只要设定为满足[数6]所表示的条件即可。

[数6]

$\frac{X2}{48}<N<\frac{X2}{12}$

也就是说，可知在将控制用集成电路U1的电源端子Vcc的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将控制用集成电路U1的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，匝数比N设定为满足[数7]所表示的条件即可。

[数7]

$\frac{X2}{Y}<N<\frac{X2}{Z}$

即，在变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性不同的情况下，与交流电源3的交流电压的有效值无关地，仅根据LED模块2的额定电压的大小来设定匝数比即可。

另外，在变压器的初级线圈T11与次级线圈T12的极性不同的情况下，如图3所示那样，在开关元件Q1处于断开状态时在次级线圈T12中感应出的电压被施加到控制用集成电路U1的电源端子Vcc。而且，在该次级线圈T12中感应出的电压的大小与施加于初级线圈的电压、即LED的两端电压(Vf)成比例。

另一方面，通过实验明确了LED模块2的额定电压X2越大，该电流变化的倾斜越陡峭，额定电压X2越小，该电流变化的倾斜越平缓。因而，如果LED模块2的额定电压变大，则需要相应地增大匝数比N来抑制在次级线圈T12中感应出的电压。

对于此，对于[数7]的关系式，当LED模块2的额定电压X2的大小变大时，匝数比N范围的范围变大，反映出了上述研究。

结果，在本实施方式所涉及的点亮电路1中，如果根据初级线圈T11的绕线方向和次级线圈T12的极性将匝数比N设定为满足[数5]或[数7]所示的条件，则对控制用集成电路U1的电源端子Vcc供给动作保证范围的最小值以上的电压，因此能够防止因点亮电路1的动作不良引起的LED模块2的闪烁，并且由于不会对电源端子Vcc输入超过动作保证范围的最大值的电压，因此能够防止控制用集成电路U1损坏。

<4>关于开关元件Q1的开关频率的实验结果

图6示出利用初级线圈T11与次级线圈T12的极性不同的点亮电路1测量将开关元件Q1的开关频率设为小于67kHz的第一规定频率、67kHz、大于67kHz的第二规定频率来点亮额定电压为31[V]的LED模块2时流过初级线圈T11的电流I1的时间变化和流过次级线圈T12的电流I2的时间变化得到的结果。

图6的(a)示出将开关频率设为第一规定频率来点亮LED模块2时的结果。如图6的(a)所示，首先，在时刻T21开关元件Q1变为接通状态，开始在初级线圈T11中蓄积能量。接着，在时刻T22开关元件Q1变为断开状态，在时刻T23完成初级线圈T11所蓄积的能量的放出。之后，在时刻T24开关元件Q1再次变为接通状态。也就是说，在时刻T23与时刻T24之间存在电流I1不流过初级线圈T11的期间、即向初级线圈的能量蓄积以及从初级线圈T11向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给中的任何一个均不进行的期间。下面，将其称为“不连续模式”。

图6的(b)示出将开关频率设为67kHz来点亮LED模块2时的结果。如图6的(b)所示，在时刻T23完成初级线圈T11所蓄积的能量的放出的同时开关元件Q1再次变为接通状态。也就是说，不存在电流I1不流过初级线圈T11的期间、即在整个期间都进行向初级线圈T11的能量蓄积以及从初级线圈T11向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给中的某一个。下面，将其称为“临界模式”。

另外，由于从整流平滑电路12向初级线圈T11始终供给直流电力，因此从整流平滑电路12向初级线圈T11蓄积能量的期间(以下称为“能量蓄积期间”。)相对于整个期间的占用率越大，从交流电源3向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给效率越高。因而，在将不连续模式和临界模式进行比较的情况下，由于临界模式的能量蓄积期间的占用率大，因此在能够提高从交流电源3向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给效率这一点上是有利的。

另外，在不连续模式和临界模式中，在开关元件Q1处于断开状态的期间内，初级线圈T11所蓄积的能量全部被放出。即，初级线圈T11所蓄积的能量全部被供给到LED模块2和控制用集成电路U1。

图6的(c)示出将开关频率设为第二规定频率来点亮LED模块2时的结果。如图6的(c)所示，在时刻T22开关元件Q1变为断开状态，开始进行初级线圈T11所蓄积的能量的放出。之后，在时刻T25尚未完成初级线圈T11所蓄积的能量的放出的阶段，开关元件Q1变为接通状态。下面将其称为“连续模式”。

在该连续模式中，在开关元件Q1处于断开状态的期间内，未完成初级线圈T11所蓄积的所有能量的放出。即，仅初级线圈T11所蓄积的能量的一部分被供给到LED模块2和控制用集成电路U1。即，在连续模式中，与临界模式的情况相比，导致初级线圈T11所蓄积的能量向LED模块2和控制用集成电路U1的供给效率变低，致使从交流电源3向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给效率下降。

根据以上内容，临界模式的情况能够使从交流电源3向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给效率最高。

接着，图7示出通过实验求出LED模块2的额定电压与临界模式中的开关元件Q1的开关频率(频率阈值)之间的关系得到的结果。

在此，关于额定电压为31.25[V]、43[V]、59.2[V]、71[V]这四种的LED模块2，通过实验求出了频率阈值。

将通过该实验求出的4点连接的直线如图7所示那样，当将LED模块2的额定电压设为X2[V]时，频率阈值f[1/sec]用[数8]的关系式表示。

[数8]

f=1.26[1/V·sec]×X2+28.0[1/sec]

因而，开关元件Q1的开关频率如果设为由LED模块2的额定电压X2[V]和[数8]决定的频率阈值，则能够抑制从交流电源3向LED模块2和控制用集成电路U1的电力供给效率下降。

<实施方式2>

另外，在如实施方式1那样的电源电路中，一般来说为了防止对控制电路的电源端子施加过剩的电压导致控制电路被损坏，而设置了负极与电源端子相连接、正极与整流平滑电路的低电位侧相连接而成的齐纳二极管。

另外，一般来说，对于具备这种电源电路(点亮电路)的灯，在组装完成后出厂前的制造过程中连接电源来进行电源电路的动作试验。

然而，在点亮电路的动作试验中，有时作业者错误地将输出电压220V的电源连接至与输出电压100V的电源对应的点亮电路、或者在光源没有正常地连接至点亮电路的输出端子的状态(连接不良的状态)下向点亮电路供给电力。在这种情况下，即使在电源侧线圈的两端间产生了过剩的电压，由于齐纳二极管的作用也不会对控制电路的电源端子施加过剩的电压，从而控制电路得到保护。可是，有时齐纳二极管由于流过过电流而被损坏。这样，需要在出厂前更换电源电路中包含的齐纳二极管，从而作业者负担增大，进而有可能由于人工费的增大而导致制造成本增加。

与此相对地，在本实施方式所涉及的点亮电路中，具有保护控制部件的同时也能够防止齐纳二极管损坏这样的优点。下面，记述本实施方式所涉及的点亮电路。

<1>结构

图8示出本实施方式所涉及的点亮电路的电路图。

点亮电路1经由电源端子TP1、TP2与交流电源3相连接，并且经由输出端子TL1、TL2与LED模块2相连接。

交流电源3例如是商用电源，在日本通常是输出电压为100V的电源(下面称为“AC100V的电源”。)。另一方面，在国外，有时采用输出电压为220V的电源(下面称为“AC220V的电源”。)作为商用电源。因而，点亮电路1有时根据这些商用电源的输出电压的不同是不同的规格。下面，关于点亮电路1，将与输出电压为100V的电源对应的规格作为AC100V规格、将与输出电压为220V的电源对应的规格作为AC220V规格进行说明。

LED模块2是对多组(图8中为2组)将多个LED21串联连接得到的串联连接体进行并联连接而成的。当从交流电源3经由点亮电路201对各LED21供给电力时各LED21点亮。

作为点亮电路201的主要结构，具备整流平滑电路212、变压器T201、开关元件Q201、第一电压供给电路213、第二电压供给电路214、作为保护电路的齐纳二极管ZD1以及控制电路(控制部件)218。

整流平滑电路212包括二极管电桥DB1、连接于二极管电桥DB1的输出端间的电解电容器C201以及连接于电解电容器C201的两端间的由线圈NF、电容器C212及电阻RP构成的串联电路。作为整流平滑电路212的输出电压，输出电容器C212的两端间的电压。

变压器T201的初级线圈T211的一端侧与整流平滑电路212的高电位侧的输出端连接，另一端侧与开关元件Q201的漏极连接。该初级线圈T211与开关元件Q201和第一电力供给电路213一起构成降升压型(Buck-Boost Converter)转换器，起到向LED模块2供给电力的作用。另外，次级线圈T212与第二电力供给电路214相连接。该初级线圈T211的匝数与次级线圈T212的匝数之比与实施方式1所说明的初级线圈T11的匝数与次级线圈T12的匝数之比相同。

开关元件Q201由N沟道型MOS晶体管构成，栅极G经由电阻R208与控制电路218电连接且漏极D与变压器T1的初级线圈T211连接，并且源极S经由电阻R210与整流平滑电路212的低电位侧的输出端相连接。另外，在开关元件Q201的源极-栅极间连接有电阻R209。在此，电阻R208、R209作为防止寄生谐振等的栅极电阻而发挥功能。另外，电阻R210用于在开关元件Q201处于接通状态时对流过开关元件Q201的电流进行限制。

第一电压供给电路213将初级线圈T211的两端间的电压经由输出端子TL1、TL2供给到LED模块2。该第一电压供给电路213具备在初级线圈T211的两端间串联连接的二极管D205和电解电容器C208以及与电解电容器C208并联连接的电阻R206。在此，二极管D205为正极连接于初级线圈T211与开关元件Q201之间的连接点，负极连接于电解电容器C208。而且，电解电容器C208的两端与输出端子TL1、TL2相连接。在此，在初级线圈T211的两端间产生的脉动电流电压通过电解电容器C208被平滑化后从输出端子TL1、TL2输出。

第二电压供给电路214向电源端子Vcc供给在次级线圈T212中感应出的电压。该第二电压供给电路214具备由在整流平滑电路212的输出端间串联连接的两个电阻R205、R212构成的串联电路、连接于控制电路218的电源端子Vcc与整流平滑电路212的低电位侧的输出端之间的电容器NC以及正极与变压器T201的次级线圈(电压供给用线圈)T212的一端侧连接而负极与控制电路218的电源端子Vcc连接的二极管D206。在此，串联电路中的电阻R205、R212的连接点与控制电路218的电源端子Vcc相连接。而且，在向点亮电路201接通电源时的初始动作时，使电流从整流平滑电路212经由串联电路流向电容器NC，并向控制电路218的电源端子Vcc供给电压。该部分在普通驱动时也供给电流。

齐纳二极管ZD1为了防止对控制电路218的电源端子Vcc施加过度的电压，而将负极连接控制电路218的电源端子Vcc、将正极经由电阻R213连接次级线圈T212的另一端侧。作为该齐纳二极管ZD1，例如能够使用RenesasTechnology公司产的HZ11C2。

控制电路218通过改变施加于开关元件Q201的栅极的电压来对开关元件Q201进行接通和断开控制。该控制电路218具备电流检测电路215、振荡电路217以及控制停止电路216。在此，电流检测电路215在流过齐纳二极管ZD1和电阻R213的电流为参照电流值以下的情况下输出使能信号(大致为0V)，当超过参照电流值时输出无效信号(大于0V的电压)。振荡电路217输出脉冲列状的电压。控制停止电路216在从电流检测电路215输入使能信号的期间从输出端子TOUT输出振荡电路217的输出电压，当从电流检测电路215输入无效信号时，不从输出端子TOUT输出振荡电路217的输出电压。

该控制电路218具有接受驱动用电压的供给的电源端子Vcc、输出脉冲电压的输出端子TOUT以及用于与整流平滑电路212的低电位侧的输出端连接的端子GND。图9示出该控制电路218的详细结构。

电流检测电路215具备：带隙调节器(band gap regulator)215a，其输出低于输入到电源端子Vcc的电压的基准电压；以及运算放大器215b，其与从输入端子TIN输入的电阻R213的两端间的电压进行比较，当输入电压小于基准电压时，输出大致0V的电压(使能信号)，当输入电压大于基准电压时，输出规定大小的电压(无效信号)。在此，带隙调节器215a采用例如日本特开2000-339049号公报的图1所公开的结构。在此，基准电压大于0V且低于在流过齐纳二极管ZD1的电流达到了参照电流值的情况下在电阻R213的两端间产生的电压。例如，作为电阻R213，使用0.1kΩ的电阻，在想要当流过齐纳二极管ZD1的电流达到30mA(参照电流值)时输出无效信号的情况下，只要将基准电压设为3V即可。

该电流检测电路215对在电流流过齐纳二极管ZD1和电阻R213时在电阻R213的两端产生的电压进行检测。因而，该电流检测电路215也能够看作所谓的对电阻R213的两端间的电压进行检测的电压检测电路。

振荡电路217是为了对开关元件Q201进行接通和断开控制而产生对开关元件Q201的栅极施加的电压的电路，例如由输出矩形状的脉冲列状的电压的PWM振荡器构成。

控制停止电路216包括：NOT电路216c，其与电流检测电路215的输出端连接，对从电流检测电路215输入的信号进行反转输出；AND电路216a，其与NOT电路216c的输出端和振荡电路217的输出端连接；以及缓冲电路216b，其输入端与AND电路216a的输出端连接，将AND电路216a的输出电压放大后输出到输出端子TOUT。而且，在从电流检测电路215向控制停止电路216输入了使能信号(大致0V)的情况下，NOT电路216c将使能信号变换为0V以上的大小的电压后输出(反转输出)。然后，向AND电路216a中的与NOT电路216c连接的输入端始终输入0V以上的大小的电压，AND电路216a将从振荡电路217输入的脉冲列状的电压保持原样输入到缓冲电路216b。另一方面，在从电流检测电路215向控制停止电路216输入了无效信号(0V以上的大小的电压)的情况下，NOT电路216c将无效信号变换为大致0V后输出。然后，向AND电路216a中的与NOT电路216c连接的输入端始终输入大致0V的电压，AND电路216a与来自振荡电路217的输入电压无关地将大致0V的电压输入到缓冲电路216b。如以上那样，控制停止电路216在从电流检测电路215输入了使能信号时，输出从振荡电路217输出的脉冲列状的电压，另一方面，在从电流检测电路215输入了无效信号时，输出电压变为大致0V。

此外，实际上，构成控制电路218的电流检测电路215、振荡电路217以及控制停止电路216被嵌入在一个IC封装中。此外，也可以是将构成控制电路218的各电路和开关元件Q201嵌入在一个IC封装中。

<2>动作

下面，说明本实施方式所涉及的点亮电路201的动作。此外，在下面的说明中，“极性相同的变压器T201”是指在电流流过初级线圈T211时在次级线圈T212中也有电流流过的变压器。另外，“极性不同的变压器T201”是指在电流流过初级线圈T211时由于二极管D206发挥作用而电流不会流过次级线圈T212的变压器。但是，存在根据与变压器T201连接的电路的不同而即使极性相同变压器T201的结构(绕线方向、绕线位置)也不同的情况。

在变压器T201的初级线圈T211和次级线圈T212的极性相同的情况和极性不同的情况中点亮电路201的动作不同。下面，将变压器T201的初级线圈T211和次级线圈T212的极性相同的情况和极性不同的情况分情况来说明点亮电路201的动作。

<2-1>变压器T201的初级线圈T211和次级线圈T212的极性相同的情况

<2-1-1>基本动作

图10的(a)示出开关元件的接通和断开的定时，图10的(b)示出流过初级线圈T211的电流(开关元件Q201的漏极电流)的时间变化，图10的(c)示出开关元件Q201的漏极与初级线圈T211之间的连接点的电位的时间变化，图10的(d)示出流过次级线圈T212的电流的时间变化。在图10的(b)、(c)以及(d)中，一点划线是使用AC100V的电源作为交流电源3的情况，实线是使用AC220V的电源作为交流电源3的情况。

首先，当在时刻T1开关元件Q201变为接通状态时(参照图10的(a))，流过初级线圈T211的电流Id逐渐增加(参照图10的(b))。此时，由于开关元件Q201处于接通状态，因此开关元件Q201的漏极侧(初级线圈T211与开关元件Q201之间的连接点)被维持为与整流平滑电路212的低电位侧的输出端大致相同的电压(大致0V)(参照图10的(c))。

另外，由于在次级线圈T212中产生与二极管D206连接的一端侧的电位高于另一端侧的电位的电压，因此电流I2从次级线圈T212流向二极管D206(参照图10的(d))。这样，连接于控制电路218的电源端子Vcc与整流平滑电路212的低电位侧的输出端之间的电容器NC被充电，并对电源端子Vcc供给电力。

然后，当到达时刻T2时，在次级线圈T212中流动的电流Id逐渐减少(参照图10的(d))。

接着，当在时刻T3开关元件Q201变为断开状态时(参照图10的(a))，在初级线圈T211中流动的电流Id逐渐减少(参照图10的(b))。另外，在初级线圈T211中流动的电流Id从开关元件Q201变为断开状态的瞬间开始经由二极管D5流入电容器C208。然后，电容器C208被充电，从而开关元件Q201的漏极侧的电压Vd增加(参照图10的(c))。

在时刻T3，开关元件Q201的漏极侧的电压Vd达到电压Vd1(参照图10的(c))。然后，在时刻T3至时刻T4的期间，在次级线圈T212中产生与二极管D206连接的一端侧的电位低于另一端侧的电位的电压，因此二极管D206不导通，从而次级线圈T212中没有电流流过(参照图10的(d))。另外，在时刻T3与时刻T4之间，在点亮电路201的输出端子TL1、TL2间以输出端子TL1的电位高于输出端子TL2的电位的形式输出电压。

然后，当到达时刻T4时，开关元件Q201的漏极侧的电压Vd反映初级线圈T211与开关元件Q201的寄生电容之间所产生的谐振现象而进行变动。

之后，当到达时刻T5时，开关元件Q201再次变为接通状态(参照图10的(a))，流过初级线圈T211的电流逐渐增加，并且流过次级线圈T212的电流I2也逐渐增加(参照图10的(b)和(d))。

另外，在变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性相同的情况下，如图10的(a)和(d)所示那样，流过次级线圈T212的电流I2的大小与在开关元件Q201处于接通状态时流过初级线圈T211的电流(开关元件Q201的漏极电流)Id的大小大致成比例。即，在交流电源3为AC220V的电源的情况下流过次级线圈T212的电流I21的大小为在交流电源3为AC100V的电源的情况下流过次级线圈T212的电流I20的大小的大约2.2倍。此时，在次级线圈T212的两端间产生的电压也为大约2.2倍。但是，根据控制电路218对开关元件Q201的控制方式的不同，也存在电流I1的峰值不变的情况。

<2-1-2>将AC220V的电源连接至AC100V规格的点亮电路201时的动作

将点亮电路201为AC100V规格且交流电源3为AC220V的电源的情况下的动作与点亮电路201为AC100V规格且交流电源3为AC100V的电源的情况进行比较并且进行说明。

<交流电源3为AC100V的电源的情况>

基于图11的(a)说明交流电源3为AC100V的电源的情况下的动作。

在开关元件Q201处于接通状态时，电流I2流过次级线圈T212(参照图11的(d)的一点划线)，在次级线圈T212的两端间产生的电压Vcoil2被施加到由齐纳二极管ZD1和电阻R13构成的串联电路的两端间。由于该串联电路的两端间的电压Vcoil2的最大值小于齐纳二极管ZD1的击穿电压(电流流过齐纳二极管ZD1时的电压)，因此电流Iz不流过齐纳二极管ZD1。因而，电阻R13的两端间的电压大致为0V，输入端子TIN的电压大致为0V。

在此，对输入端子TIN输入的电压低于基准电压，因此从电流检测电路215输出大致为0V的电压(使能信号)，并输入到控制停止电路216。另一方面，从振荡电路217向控制停止电路216输入脉冲列状的电压VSIG1。这样，控制停止电路216向输出端子TOUT输出将从振荡电路217输入的脉冲列状的电压VSIG1放大所形成的电压VSIG2。然后，向开关元件Q201的栅极施加电压VSIG2。

<交流电源3为AC220V的电源的情况>

基于图11的(b)说明交流电源3为AC220V的电源的情况下的动作。

在开关元件Q201处于接通状态时，电流I2流过次级线圈T212(参照图11的(d)的实线)，在次级线圈T212的两端间产生的电压Vcoil2被施加到由齐纳二极管ZD1和电阻R13构成的串联电路的两端间。在此，流过次级线圈T212的电流I2的最大值I21变为在交流电源3为AC100V的电源的情况下流过次级线圈T212的电流I2的最大值I20的大约2.2倍的大小。因而，施加于串联电路的两端间的电压Vcoil2的最大值也变为在交流电源3为AC100V的电源的情况下的电压Vcoil的最大值的大约2.2倍的大小。但是，根据控制电路218对开关元件Q201的控制方式的不同，也存在电流I1的峰值不变的情况。

而且，当电压Vcoil2超过齐纳二极管ZD1的击穿电压时，在齐纳二极管ZD1中流动齐纳电流。然后，电压Vcoil增加，当在齐纳二极管ZD1中流动的齐纳电流达到参照电流值(例如30mA)时，电阻R13的两端间的电压从大致0V变为大于0V的电压VR13，输入端子TIN的电压变为VR13。

当从输入端子TIN向电流检测电路215输入的电压高于基准电压时，从电流检测电路215向控制停止电路216输出高于0V的电压VCMP(无效信号)。另一方面，从振荡电路217向控制停止电路216输入脉冲电压VSIG1。这样，控制停止电路216的输出电压变为大致0V，对开关元件Q201的栅极施加的电压被维持为大致0V。

而且，由于开关元件Q201被维持为断开状态而没有电流流过初级线圈T211，初级线圈T211的两端间的电压Vcoil1变为大致0V。随之次级线圈T212的两端间的电压Vcoil2也变为大致0V，从而向控制电路218的电源端子Vcc的电压供给停止，并且在齐纳二极管ZD1中也不会流动齐纳电流。

<2-1-3>点亮电路201的输出端子TL1、TL2间的电阻由于LED模块2的连接不良等而变大时的动作

在变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性相同的情况下，与点亮电路201的输出端子TL1、TL2间的电阻的大小无关地，在次级线圈T212的两端间产生的电压Vcoil2的最大值是固定的。因而，由此，即使在产生LED模块2向点亮电路201的连接不良的状态下从交流电源3供给了电力时，只要交流电源3为AC100V的电源，就不会损坏齐纳二极管ZD1。

如以上那样，在本实施方式所涉及的变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性相同的点亮电路201中，在针对AC100V规格的点亮电路201连接了输出电压超过100V的电源(例如AC220V的电源)时，在过电流流过齐纳二极管ZD1之前的阶段切断向控制电路218的电力供给，使控制电路218的功能停止。由此，即使在针对AC100V规格的点亮电路201连接了输出电压超过100V的电源时，也能够防止齐纳二极管ZD1被损坏。

特别地，关于内置有点亮电路201的灯，在出厂前的点亮电路201的动作试验中，即使在作业者错误地将AC220V的电源连接至使用AC100V的点亮电路201的情况下，也能够防止齐纳二极管ZD1被损坏。由此，在出厂前的动作试验中，能够减少更换被损坏的齐纳二极管ZD1的负担。

另外，如上述那样防止齐纳二极管ZD1被损坏，并且还能够防止因点亮电路201在过电压下进行动作所引起的点亮电路201的异常发热、随之产生的冒烟、或者进行动作试验的作业者触电。

<2-2>变压器的初级线圈T211与次级线圈T212的极性不同的情况

<2-2-1>基本动作

图12的(a)示出开关元件的接通和断开的定时，图12的(b)示出流过初级线圈T211的电流(开关元件Q201的漏极电流)的时间变化，图12的(c)示出开关元件Q201的漏极与初级线圈T211之间的连接点的电位的时间变化，图12的(d)示出流过次级线圈T212的电流的时间变化。

在图12的(b)至(d)中，一点划线为LED模块2被正常连接的情况，实线为由于LED模块2连接不良而点亮电路201的输出端子TL1、TL2间的电阻的大小上升的情况。

首先，当在时刻T1开关元件Q201变为接通状态时(参照图12的(a))，流过初级线圈T211的电流Id逐渐增加(参照图12的(b))。此时，由于开关元件Q201处于接通状态，因此开关元件Q201的漏极侧(初级线圈T211与开关元件Q201之间的连接点)被维持为与整流平滑电路212的低电位侧的输出端大致相同的电压(大致0V)(参照图12的(c))。

另外，在次级线圈T212中产生与二极管D206连接的一端侧的电位低于另一端侧的电位的电压，因此二极管D206不导通，电流I2不会流过次级线圈T212(参照图12的(d))。

接着，当在时刻T2开关元件Q201变为断开状态时(参照图12的(a))，流过初级线圈T211的电流Id逐渐减少(参照图12的(b))。另外，在初级线圈T211中流动的电流Id从开关元件Q201变为断开状态的瞬间开始经由二极管D5流入电容器C208。然后，电容器C208被充电，开关元件Q201的漏极侧(初级线圈T211与开关元件Q201之间的连接点)的电压Vd增加(参照图12的(c))。另一方面，在次级线圈T212中，与开关元件Q201的漏极侧的电压Vd成比例地产生与二极管D206连接的一端侧的电位高于另一端侧的电位的电压，因此二极管D206导通，电流流过次级线圈T212。

另外，在时刻T2，开关元件Q201的漏极侧的电压Vd达到电压Vd1(参照图12的(b))。该电压Vd依赖于连接在输出端子TL1、TL2间的电阻的大小。在此，连接在输出端子TL1、TL2间的电阻不仅仅是电阻器的电阻，还指也包含发光二极管等半导体负载在内的电阻。另外，当输出端子TL1、TL2间的电压(LED模块2的额定电压Vf)变大时，电压Vd也相应地变大。然后，在时刻T2至时刻T4的期间，在次级线圈T212中产生与二极管D206连接的一端侧的电位高于另一端侧的电位的电压，因此二极管D206导通，电流流过次级线圈T212。而且，当产生LED模块2的连接不良(LED模块2的所谓的开路不良)时，电压Vd如图12的(c)的实线所示那样以波浪的形式进行变动。流过该次级线圈的电流I2在时刻T3变为最大(参照图12的(d))。另外，在时刻T2与时刻T4之间，在点亮电路201的输出端子TL1、TL2间以输出端子TL1的电位高于输出端子TL2的电位的形式输出电压。

然后，当达到时刻T4时，开关元件Q201的漏极电位反映在初级线圈T211与开关元件Q201的寄生电容之间所产生的谐振现象而进行变动。

之后，当达到时刻T5时，开关元件Q201再次变为接通状态(参照图12的(a))，流过初级线圈T211的电流逐渐增加(参照图12的(b))。

另外，在变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性不同的情况下，流过次级线圈T212的电流I2的大小由从输出端子TL1、TL2向发光模块2的输入端施加的电压(即，LED模块2的额定电压Vf)决定。因而，当从输出端子TL1、TL2向发光模块2的输入端施加的电压变大时，流过次级线圈T212的电流I2也从电流I22增加至电流I23，在次级线圈T212的两端间产生的电压也增加。

<2-2-2>针对AC100V规格的点亮电路201连接了AC220V的电源的情况下的动作

无论是交流电源3为AC100V的电源还是交流电源3为AC220V的电源，施加于次级线圈T212的两端间的电压都不发生变化，流过次级线圈T212的电流I2的大小也不发生变化。因而，从电压检测电路15向控制停止电路216施加大致0V的电压(使能信号)，并输入到控制停止电路216。另一方面，从振荡电路217向控制停止电路216输入脉冲列状的电压VSIG1。这样，控制停止电路216向输出端子TOUT输出将从振荡电路217输入的脉冲列状的电压VSIG1放大所形成的电压VSIG2。然后，向开关元件Q201的栅极施加电压VSIG2。但是，电阻R5和电阻R12的连接点处所产生的电压也被供给到控制电路218的电源端子Vcc。即，从交流电源3经由电阻R5向电源端子Vcc供给电压。而且，通过适当地选择电阻R13、齐纳二极管ZD1的常数，还能够检测对电源端子Vcc供给的电压的变动。

因而，即使在变压器的初级线圈T211与次级线圈T212的极性不同的情况下也能够实现如下结构：通过适当地选择电阻R13、齐纳二极管ZD1的常数，来检测是否采用了合适的电源作为交流电源3(即，交流电源3是AC100V的电源还是AC220V的电源)，如果是AC220V的电源，则停止向开关元件Q201的栅极施加电压。

<2-2-3>点亮电路201的输出端子TL1、TL2间的电阻由于LED模块2的连接不良等而变大的情况下的动作

将点亮电路201的输出端子TL1、TL2间的电阻由于LED模块2的连接不良等而变大的情况下的动作与LED模块2正常连接的情况进行比较并且进行说明。

<LED模块2正常连接的情况>

基于图11的(a)说明LED模块2与点亮电路201的输出端子TL1、TL2正常连接的情况下的动作。此外，关于与上述<2-1-2>中所说明的动作相同的动作，省略适当说明。

在开关元件Q201处于断开状态时，电流I2流过次级线圈T212(参照图12的(d)的一点划线)，在次级线圈T212的两端间产生的电压Vcoil2被施加于由齐纳二极管ZD1和电阻R13构成的串联电路的两端间。该串联电路的两端间的电压Vcoil2的最大值小于齐纳二极管ZD1的击穿电压(电流流过齐纳二极管ZD1时的电压)，因此电流Iz不会流过齐纳二极管ZD1。因而，电阻R13的两端间的电压为大致0V，输入端子TIN的电压为大致0V。此时，从电压检测电路15向控制停止电路216输入大致0V的电压(使能信号)。这样，控制停止电路216向输出端子TOUT输出将从振荡电路217输入的脉冲列状的电压VSIG1放大所形成的电压VSIG2。然后，向开关元件Q201的栅极施加电压VSIG2。在此，电流检测电路215、控制停止电路216以及振荡电路217的动作的详细内容与上述<2-1-2>中所说明的动作相同，因此省略说明。

<产生LED模块2的连接不良的情况>

基于图11的(b)说明LED模块2与点亮电路201的输出端子TL1、TL2没有正常连接、即产生了LED模块2的连接不良的情况下的动作。此外，关于与上述<2-1-2>中所说明的动作共通的动作，适当地省略说明。

在开关元件Q201处于断开状态时，电流I2流过次级线圈T212(参照图12的(d)的实线)，向由齐纳二极管ZD1和电阻R13构成的串联电路的两端间施加在次级线圈T212的两端间产生的电压Vcoil2。在此，流过次级线圈T212的电流I2的最大值I23大于在LED模块2正常连接的情况下流过次级线圈T212的电流I2的最大值I22。这是因为在产生了LED模块2的连接不良的情况下在输出端子TL1、TL2间不流动电流，因此电压值变高，在开关元件Q201处于断开状态时的开关元件Q201的漏极侧的电压的最大值相应地变大(参照图12的(c))。因而，施加于串联电路的两端间的电压Vcoil2的最大值也大于LED模块2正常连接的情况下的电压Vcoil的最大值。

而且，当电压Vcoil2超过齐纳二极管ZD1的击穿电压时，在齐纳二极管ZD1中流动齐纳电流。然后，电压Vcoil增加，当在齐纳二极管ZD1中流动的齐纳电流达到参照电流值(例如30mA)时，电阻R13的两端间的电压从大致0V变为大于0V的电压VR13，输入端子TIN的电压变为VR13。此时，从电压检测电路15向控制停止电路216输入高于0V的电压VCMP(无效信号)。这样，从控制停止电路216经由控制电路218的输出端子TOUT输出的电压变为大致0V，开关元件Q201被维持断开状态。

这样，电流不流过初级线圈T211，从而初级线圈T211的两端间的电压Vcoil1变为大致0V。随之次级线圈T212的两端间的电压Vcoil2也为大致0V，向控制电路218的电源端子Vcc的电压供给停止，并且电流Iz也不会流过齐纳二极管ZD1。电流检测电路215、控制停止电路216以及振荡电路217的动作与上述<2-1-2>中说明的动作相同，因此省略说明。

如以上那样，在本实施方式所涉及的变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性不同的点亮电路201中，与变压器T201的初级线圈T211同次级线圈T212的极性相同的点亮电路201同样地，在针对AC100V规格的点亮电路201连接了输出电压超过100V的电源(例如AC220V的电源)时，在过电流流过齐纳二极管ZD1之前的阶段切断向控制电路218的电力供给，从而使控制电路218的功能停止。由此，即使在针对AC100V规格的点亮电路201连接了输出电压超过100V的电源时，也能够防止齐纳二极管ZD1被损坏。

而且，在变压器T201的初级线圈T211与次级线圈T212的极性不同的点亮电路201中，还在产生了LED模块2向点亮电路201的连接不良的状态下从交流电源3供给电力时，在超过允许范围的过电流流过齐纳二极管ZD1之前的阶段切断向控制电路218的电力供给，并使控制电路218的功能停止。由此，还具有如下优点：即使在产生了LED模块2向点亮电路201的连接不良的状态下从交流电源3供给了电力时，也能够防止齐纳二极管ZD1和控制电路218被损坏。

特别地，关于内置有点亮电路201的灯，在出厂前的点亮电路201的动作试验中，即使在尽管是作业者没能将LED模块2很好地与点亮电路201进行连接而产生了连接不良的状态但还是从交流电源3向点亮电路201供给了电力的情况下，也能够防止齐纳二极管ZD1和控制电路218被损坏。由此，在出厂前的动作试验中，能够减少更换被损坏的齐纳二极管ZD1、控制电路218的负担。该发明能够有效地用于点亮电路201的市场维护(特别是LED模块的更换等)的用途。

<实施方式3>

本实施方式所涉及的LED灯100是灯泡形状的LED灯，如图13所示那样具备实施方式1所涉及的点亮电路1和LED模块2、灯罩101、壳体102以及灯头103。

在此，点亮电路1被收纳在壳体102的内部，从交流电源(未图示)经由灯头103和引线104a、104b接受电力供给。然后，点亮电路201在对从交流电源3供给的电力进行整流平滑之后，进行升压或降压后供给到LED模块2。

<变形例>

(1)在上述的实施方式中，关于具备升降压型的DC-DC转换器的例子进行了说明，但是不限定于此。也可以是例如图14所示那样的具备降压型DC-DC转换器23的结构。

该DC-DC转换器23包括一端侧与整流平滑电路12的高电位侧的输出端连接、另一端侧与开关元件Q1连接而成的二极管D2以及一端侧连接于二极管D2与开关元件Q1的漏极之间的连接点的变压器T1的初级线圈T11，初级线圈T11的另一端侧和二极管D2的上述一端侧经由电容器C5和电阻R7的并联电路与输出端子TL1、TL2分别进行连接。

另外，也可以具备升压型或绝缘型的回扫型、正向型的DC-DC转换器。

(2)在上述的实施方式1和(1)所示的变形例中，针对具备二极管D1的例子进行了说明，但是也可以没有该二极管D1。

(3)在上述的实施方式1和(2)所示的变形例中，针对具备用于防止向控制用集成电路U1的电源端子Vcc施加过大电压而保护控制用集成电路U1的齐纳二极管ZD1的例子进行了说明，但是如果保证不会向电源端子Vcc施加过大电压，则也可以没有该齐纳二极管ZD1。

(4)上述的实施方式和(2)所示的变形例所涉及的点亮电路为临界模式的频率根据初级线圈T11的匝数、包含LED模块2在内的负载的大小的不同而发生变动。但是，该点亮电路并非一定以成为临界模式的频率进行动作，也可以使该点亮电路以与临界模式的频率有少许偏差的频率进行动作。

(5)在实施方式2中，关于由第一电压供给电路213的一部分和开关元件Q201构成低压(lowside)控制方式的升降压型的DC-DC转换器的例子进行了说明，但是并不限定于此。也可以是例如图15所示那样的由第一电压供给电路223的一部分和开关元件Q201构成低压控制方式的降压型DC-DC转换器的结构。

该第一电压供给电路223包括：二极管D205，其是负极与整流平滑电路212的高电位侧的输出端连接、正极与开关元件Q201的漏极连接而成；变压器T201的初级线圈T211，其一端侧连接于二极管D205与开关元件Q201的漏极之间的连接点；以及并联电路，其由连接于初级线圈T211的另一端侧与二极管D205的负极之间的电解电容器C208和电阻R206构成。

或者，也可以是如图16所示那样的由第一电压供给电路233的一部分和开关元件Q201构成高压(highside)控制方式的降压型DC-DC转换器的结构。

该第一电压供给电路233包括：二极管D205，其是负极与接地电位连接、正极与整流平滑电路212的低电位侧连接而成；变压器T201的初级线圈T211，其一端侧经由电阻R214连接于二极管D205与开关元件Q201的漏极之间的连接点；以及并联电路，其由连接于初级线圈T211的另一端侧与二极管D205的正极之间的电解电容器C208和电阻R206构成。

根据图16所示的结构，相对于图8所示的结构使从输出端子TL1、TL2输出的电力相同，同时还能够降低开关元件Q201的漏极侧的电压。

另外，点亮电路201也可以是具备升压型或绝缘型的回扫型、正向型的DC-DC转换器的结构。

(6)在实施方式2中，关于电流检测电路215构成为包括运算放大器215b的例子进行了说明，但是并不限定于此。例如图17所示那样也可以构成为包括两个晶体管Q221、Q222。

具体地说，如图17所示那样具备晶体管Q221和晶体管Q222的对。晶体管Q221、Q222各自的集电极经由电阻R221、R222与电源端子Vcc相连接。而且，在电阻R222与晶体管Q222的集电极之间连接有二极管D223。另外，晶体管Q221的发射极与晶体管Q222的发射极共同地连接在电阻RE的一端侧。另外，电阻RE的另一端侧与接地电位相连接。在此，晶体管Q221的基极与控制电路218的输入端子TIN连接，晶体管Q222的基极与带隙调节器215a的输出端相连接。

根据本变形例，电流检测电路215不使用运算放大器而构成，因此能够实现电流检测电路215的电路规模的缩小。

(7)在实施方式2中，关于控制停止电路216构成为包括NOR电路216a、控制停止电路216的输出端与开关元件Q201的栅极相连接而形成的例子进行了说明，但是并不限定于此。例如也可以如图18所示那样，控制停止电路216构成为包括由PNP晶体管Q231和NPN晶体管Q232构成的晶闸管，控制停止电路216的输出端与同振荡电路217的供电部连接的由PNP晶体管Q233和NPN晶体管Q234构成的晶闸管的栅极相连接而形成。

该控制停止电路216包括：PNP晶体管Q231，其是发射极与电源端子Vcc相连接且集电极与电流检测电路215的输出端相连接、并且基极与NPN晶体管的集电极相连接而形成的；以及NPN晶体管Q232，其是集电极与PNP晶体管Q231的基极相连接且发射极经由电阻R231与端子GND相连接、并且基极与电流检测电路215的输出端相连接而形成的。而且，NPN晶体管Q232的发射极与电阻R231之间的连接点与振荡电路217的供电部相连接。

根据本变形例，与控制停止电路216a构成为包括NOR电路216a的情况相比，作为整体能够实现电路规模的缩小。

(8)在实施方式1和2中，关于使用FET作为开关元件的例子进行了说明，但是并不限定于此。例如也可以使用静电感应型晶体管(Static InductionTransistor、SIT)、栅极注入晶体管(Gate Injection Transistor、GIT)、绝缘栅极型双极性晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor、IGBT)、Si系的双极性晶体管等。

(9)在实施方式1和2中，设为光源是LED进行了说明，但是并不限定于此。例如光源也可以是有机EL(电致发光元件)元件、其它无机EL元件。

产业上的可利用性

本发明例如能够利用于LED灯等的照明。另外，还能够利用于照明器具等其它照明用途。并且，能够有效地用于照明器具的市场维护(特别是照明器具所具备的组件更换等)的用途。

附图标记说明

1、201：点亮电路；2：LED模块；3：交流电源；12、212：整流平滑电路；13：升降压型DC-DC转换器；14：电力供给电路；21：LED；23：降压型DC-DC转换器；213：第一电压供给电路；214：第二电压供给电路；215：电流检测电路；215a：带隙调节器；216：控制停止电路；216a：AND电路；216b：缓冲电路；216c：NOT电路；217：振荡电路；C201、C208：电解电容器；C202、C211、NC:电容器；D1、D2、D3、D205、D206：二极管；DB1：二极管电桥；NF：线圈；Q201：开关元件；R201、R202、R206、R208、R209、R210、R212、R213：电阻；T1、T201：变压器；T11、T211：初级线圈；T12、T212：次级线圈；ZD1、ZD201：齐纳二极管。

Claims (9)

1.一种点亮电路，接受来自交流电源的电力供给来使光源点亮，该点亮电路的特征在于，具备：

整流平滑电路，其对从上述交流电源供给的交流进行整流平滑；

开关元件，其与上述整流平滑电路相连接；

控制部件，其对上述开关元件进行接通和断开控制；

变压器，其具有与上述开关元件串联连接的初级线圈和由于流过该初级线圈的电流而在两端间感应出电压的次级线圈；

第一电压供给电路，其向上述光源供给上述初级线圈的两端间的电压；以及

第二电压供给电路，其连接在上述次级线圈与上述控制部件的电源端子之间且在上述开关元件处于接通状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压，

其中，当将从上述交流电源供给的电压设为X1[V]、将上述控制部件的电源电压的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将上述控制部件的电源电压的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，上述初级线圈与上述次级线圈的匝数比N具有用下面的数式所表示的关系，

[数1]

$\frac{1.2\&times;X1}{Y}\&le;N\&le;\frac{1.2\&times;X1}{Z}.$

2.一种点亮电路，接受来自交流电源的电力供给来使光源点亮，该点亮电路的特征在于，具备：

整流平滑电路，其对从上述交流电源供给的交流进行整流平滑；

开关元件，其与上述整流平滑电路相连接；

控制部件，其对上述开关元件进行接通和断开控制；

变压器，其具有与上述开关元件串联连接的初级线圈和由于流过该初级线圈的电流而在两端间感应出电压的次级线圈；

第一电压供给电路，其向上述光源供给上述初级线圈的两端间的电压；以及

第二电压供给电路，其连接在上述次级线圈与上述控制部件的电源端子之间且在上述开关元件处于断开状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压，

其中，当将上述光源的额定电压设为X2[V]、将上述控制部件的电源电压的动作保证范围的最大值设为Y[V]、将上述控制部件的动作保证范围的最小值设为Z[V]时，上述初级线圈与上述次级线圈的匝数比N具有用下面的数式所表示的关系，

[数2]

$\frac{X2}{Y}\&le;N\&le;\frac{X2}{Z}.$

3.根据权利要求2所述的点亮电路，其特征在于，

上述开关元件的开关频率等于由上述光源的额定电压规定的频率阈值。

4.根据权利要求3所述的点亮电路，其特征在于，

上述频率阈值f具有用下面的数式表示的关系，

[数3]

f=1.26[1/V.sec]×X2+28.0[1/sec]。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的点亮电路，其特征在于，

还具备连接于上述次级线圈的两端间的齐纳二极管，

上述控制部件具有对流过上述齐纳二极管的电流进行检测的电流检测电路，当上述电流检测电路的检测电流超过参照电流值时，维持停止开关元件的控制的状态。

6.根据权利要求5所述的点亮电路，其特征在于，

上述第二电压供给电路在上述开关元件处于接通状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压。

7.根据权利要求5所述的点亮电路，其特征在于，

上述第二电压供给电路在上述开关元件处于断开状态时向上述电源端子供给在上述次级线圈中感应出的电压。

8.根据权利要求5～7中的任一项所述的点亮电路，其特征在于，

还具备与上述齐纳二极管串联连接的电阻，

上述电流检测电路检测流过上述电阻的电流值。

9.一种灯，具备根据权利要求1～8中的任一项所述的点亮电路。

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