CN103874277A - 电源电路及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源电路及照明装置。一种具备电力转换部、控制部、控制用电源部的电源电路。所述电力转换部对经由电源供给路径供给的导通角控制后的交流电压进行转换而向负载供给。所述控制部检测所述交流电压的导通角，并根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部的电压的转换。所述控制用电源部具有与所述电源供给路径电连接的第一分支路径、调整向所述第一分支路径流动的电流的半导体元件、在所述半导体元件的温度为上限温度以上时限制向所述半导体元件流动的电流的感温元件，对经由所述第一分支路径输入的所述交流电压进行转换而向所述控制部供给。

Description

电源电路及照明装置

技术领域

本发明涉及一种电源电路及照明装置。

背景技术

存在将被进行了导通角控制的交流电压转换成规定的电压而向负载供给的电源电路。这样的电源电路例如在具备包含发光二极管（Light-emitting diode：LED）等照明光源的照明负载的照明装置中使用。照明用的电源电路对照明负载供给电力，并与调光器的导通角控制同步地进行电压的转换，由此进行照明光源的调光。电源电路具有：检测交流电压的导通角，根据检测到的导通角来控制电压的转换的控制部；向控制部供给电源的控制用电源部。在这样的电源电路中，希望抑制在控制用电源部中包含的部件的发热。

发明内容

根据本发明的实施方式，提供一种具备电力转换部、控制部、控制用电源部的电源电路。所述电力转换部对经由电源供给路径供给的导通角控制后的交流电压进行转换而向负载供给。所述控制部检测所述交流电压的导通角，并根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部的电压的转换。所述控制用电源部具有与所述电源供给路径电连接的第一分支路径、调整向所述第一分支路径流动的电流的半导体元件、在所述半导体元件的温度为上限温度以上时限制向所述半导体元件流动的电流的感温元件，对经由所述第一分支路径输入的所述交流电压进行转换而向所述控制部供给。

根据另一实施方式，提供一种照明装置，其具备：包含照明光源的照明负载、及电源电路，所述电源电路包括：电力转换部，其对经由电源供给路径供给的导通角控制后的交流电压进行转换而向所述照明负载供给；控制部，其检测所述交流电压的导通角，并根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部的电压的转换；控制用电源部，其具有与所述电源供给路径电连接的第一分支路径、调整向所述第一分支路径流动的电流的半导体元件、在所述半导体元件的温度为上限温度以上时限制向所述半导体元件流动的电流的感温元件，对经由所述第一分支路径输入的所述交流电压进行转换而向所述控制部供给。

根据本发明，能够提供一种抑制部件的发热的电源电路及照明装置。

附图说明

图1是示意性地表示第一实施方式的照明装置的框图。

图2是示意性地表示第一实施方式的电源电路的电路图。

图3（a）及图3（b）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

图4（a）～图4（c）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

图5（a）～图5（c）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

图6是示意性地表示第一实施方式的另一电源电路的电路图。

图7是示意性地表示第二实施方式的电源电路的电路图。

图8是示意性地表示第二实施方式的另一电源电路的电路图。

图9是示意性地表示第三实施方式的电源电路的电路图。

图10是示意性地表示第三实施方式的另一电源电路的电路图。

图中：

2…交流电源，3…调光器，4～8…端子，10…照明装置，12…照明负载（负载），14…电源电路，16…照明光源，20…电力转换部，21…控制部，22、111、121、122、131、132…控制用电源部，23…电流调整部，25…电源供给路径，26…滤波电容器，27、28、44、45、61…电阻，30…整流电路，30a～30d…端子，32…平滑电容器，34…直流电压转换部，40…第一分支路径，40a、40b…配线，41～43…整流元件，46、47…电容器，48…调节器，50…齐纳二极管，51…半导体元件（FET），52、55、63…感温元件，53…晶体管，54…电阻，60…第二分支路径，62…开关元件

具体实施方式

以下，参照附图，说明各实施方式。

需要说明的是，附图是示意性的或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等并未局限为与现实的情况相同。而且，即使在表示相同部分的情况下，根据附图的不同，有时相互的尺寸或比率也不同地表示。

需要说明的是，在本说明书和各图中，关于已经叙述的图，对于与前述的结构同样的要素标注同一符号，而适当省略详细说明。

（第一实施方式）

图1是示意性地表示第一实施方式的照明装置的框图。

如图1所示，照明装置10具备照明负载12（负载）、电源电路14。照明负载12例如具有发光二极管（LED）等照明光源16。电源电路14与交流电源2及调光器3连接。需要说明的是，在本说明书中，“连接”是指电连接，也包括未物理性地连接的情况或经由其他的要素连接的情况。

交流电源2例如是商用电源。调光器3从交流电源2的电源电压VIN生成进行了导通角控制的交流电压VCT。电源电路14将从调光器3供给的交流电压VCT转换成直流电压VDC而向照明负载12输出，由此使照明光源点亮。而且，电源电路14与进行了导通角控制的交流电压VCT同步，进行照明光源16的调光。

在调光器3的导通角控制中例如存在如下方式：对在从交流电压的零交至交流电压的绝对值成为最大值的期间导通的相位进行控制的相位控制（leading edge）的方式；对在交流电压的绝对值成为最大值至交流电压零交的期间截止的相位进行控制的反向相位控制（trailing edge）的方式。

进行相位控制的调光器3的电路结构简单，能够处理比较大的电力负载。然而，在使用三端双向开关时，轻负载动作困难，当发生电源电压暂时下降的所谓电源倾斜时，容易陷入不稳定动作。而且，在连接了电容性负载时，由于产生突入电流，因此具有与电容性负载的相容性差等特征。

另一方面，进行反向相位控制的调光器3即使在轻负载下也能够动作，即使连接电容性负载也不会产生突入电流，而且即使发生电源倾斜，动作也稳定。不过，电路结构复杂，温度容易上升，因此不适合于重负载。而且，在连接了感应性负载时，具有发生电涌等的特征。

在本实施方式中，作为调光器3，例示了向供给电源电压VIN的一对电源线的一方的端子4、6之间串联插入的结构，但也可以是其他的结构。

电源电路14具有电力转换部20、控制部21、控制用电源部22、电流调整部23。电力转换部20将经由电源供给路径25供给的交流电压VCT转换成与照明负载12相应的规定的电压值的直流电压VDC并向照明负载12供给。

控制用电源部22具有与电源供给路径25连接的第一分支路径40。第一分支路径40包括：与输入端子4连接的配线40a；与输入端子5连接的配线40b。控制用电源部22将经由第一分支路径40输入的交流电压VCT转换成与控制部21对应的直流的驱动电压VDR，并将该驱动电压VDR向控制部21供给。

电流调整部23具有与控制用电源部22电连接的第二分支路径60，能够在使流过第一分支路径40的电流的一部向第二分支路径60流动的导通状态与不流动的非导通状态之间进行切换。由此，电流调整部23调整例如流过电源供给路径25的电流。需要说明的是，非导通状态中，也包括对动作没有影响的微小的电流流过第二分支路径60的情况。非导通状态例如是流过第二分支路径60的电流比导通状态小的状态。

控制部21检测交流电压VCT的导通角。控制部21生成与检测到的导通角对应的控制信号CTL，并将该控制信号CTL向电力转换部20输入。电力转换部20生成与输入的控制信号CTL对应的电压值的直流电压VDC。即，控制部21控制由电力转换部20进行的向直流电压VDC的转换。而且，控制部21根据检测到的导通角而生成控制信号CGS，并将该控制信号CGS向电流调整部23输入，由此控制电流调整部23的导通状态与非导通状态之间的切换。这样的话，控制部21根据检测到的导通角而控制电力转换部20和电流调整部23，由此，与调光器3的导通角控制同步地对照明光源16进行调光。控制部21可以使用例如微型处理器。

图2是示意性地表示第一实施方式的电源电路的电路图。

如图2所示，电力转换部20具有整流电路30、平滑电容器32、直流电压转换部34。

整流电路30例如由二极管电桥构成。整流电路30的输入端子30a、30b与一对输入端子4、5连接。经由调光器3进行了相位控制或反向相位控制后的交流电压VCT向整流电路30的输入端子30a、30b输入。整流电路30例如对交流电压VCT进行全波整流，而使高电位端子30c与低电位端子30d之间产生全波整流后的脉动电流电压。

平滑电容器32连接在整流电路30的高电位端子30c与低电位端子30d之间。平滑电容器32对由整流电路30整流后的脉动电流电压进行平滑化。由此，在平滑电容器32的两端出现直流电压VRE（第一直流电压）。

直流电压转换部34与平滑电容器32的两端连接。由此，直流电压VRE向直流电压转换部34输入。直流电压转换部34将直流电压VRE转换成电压值不同的直流电压VDC（第二直流电压），并将该直流电压VDC向电源电路14的输出端子7、8输出。照明负载12与输出端子7、8连接。照明负载12借助从电源电路14供给的直流电压VDC，而使照明光源16点亮。

直流电压转换部34与控制部21连接。控制部21向直流电压转换部34输入控制信号CTL。直流电压转换部34例如根据控制信号CTL而使直流电压VRE降压。由此，直流电压转换部34例如将直流电压VRE转换成与照明负载12的规格或调光器3的调光度对应的直流电压VDC。

直流电压转换部34例如具有FET等开关元件，通过对开关元件进行接通/断开而使直流电压VRE下降。控制部21例如将规定开关元件的接通/断开的时机的占空信号作为控制信号CTL而向直流电压转换部34输入。由此，能够将直流电压VDC的电压值调整成与控制信号CTL的占空比相应的值。直流电压转换部34例如是降压型的DC-DC转换器。

电源电路14还具有滤波电容器26、电阻27、28。滤波电容器26连接在输入端子4、5之间。即，滤波电容器26与电源供给路径25连接。滤波电容器26例如将交流电压VCT中包含的噪声除去。

电阻27、28串联连接在输入端子4、5之间。电阻27、28的连接点与控制部21连接。由此，与电阻27、28的分压比对应的电压作为用于检测交流电压VCT的绝对值的检测电压VR而向控制部21输入。

控制用电源部22具有整流元件41～43、电阻44、45、电容器46、47、调节器48、齐纳二极管50、半导体元件51。

整流元件41、42例如是二极管。整流元件41的阳极经由配线40a而与整流电路30的一个输入端子30a连接。整流元件42的阳极经由配线40b而与整流电路30的另一个输入端子30b连接。

半导体元件51使用例如FET、GaN-HEMT等。以下，将半导体元件51作为FET51进行说明。在该例子中，FET51是增强型的n通道FET。FET51具有源极电极51S（第一主电极）、漏极电极51D（第二主电极）、栅极电极51G（控制电极）。漏极电极51D的电位设定为比源极电极51S的电位高。栅极电极51G用于切换第一状态与第二状态，该第一状态是使电流在源极电极51S与漏极电极51D之间流动的状态，该第二状态是在源极电极51S与漏极电极51D之间流动的电流比第一状态小的状态。在第二状态下，电流基本上不在源极电极51S与漏极电极51D之间流动。

FET51的漏极电极51D与整流元件41的负极及整流元件42的负极连接。即，FET51的漏极电极51D经由整流元件41、42而与电源供给路径25连接。FET51的源极电极51S与电阻44的一端连接。FET51的栅极电极51G与齐纳二极管50的负极连接。而且，FET51的栅极电极51G经由电阻45而与整流电路30的高电位侧的输出端子即高电位端子30c连接。

电阻44的另一端与整流元件43的正极连接。整流元件43的负极与电容器46的一端及调节器48的一端连接。调节器48的另一端与控制部21及电容器47的一端连接。

与交流电压VCT的施加相伴的一方的极性的电流经由整流元件41向FET51的漏极电极51D流动。另一方面，与交流电压VCT的施加相伴的另一方的极性的电流经由整流元件42向FET51的漏极电极51D流动。由此，对交流电压VCT进行了全波整流后的脉动电流的电压向FET51的漏极电极51D施加。

通过平滑电容器32而被平滑后的直流电压VRE经由电阻45向齐纳二极管50的负极施加。由此，与齐纳二极管50的击穿电压对应的基本上恒定的电压向FET51的栅极电极51G施加。伴随于此，基本上恒定的电流在FET51的漏极-源极间流动。这样的话，FET51作为恒流元件发挥功能。FET51对流过第一分支路径40的电流进行调整。

电容器46对从FET51的源极电极51S经由电阻44及整流元件43供给的脉动电流的电压进行平滑化，将脉动电流的电压转换成直流电压。调节器48从输入的直流电压生成基本上恒定的直流的驱动电压VDR，向控制部21输出。电容器47例如在驱动电压VDR的噪声的除去等中使用。由此，将驱动电压VDR向控制部21供给。

此时，如上所述，将FET51的漏极电极51D与电源供给路径25连接，并将FET51的栅极电极51G与整流电路30的高电位端子30c连接。即，对FET51的漏极电极51D施加交流电压VCT，并对FET51的栅极电极51G施加直流电压VRE。由此，例如，能够使FET51的动作稳定。能够抑制作用于整流元件41、42的负载。能够将稳定的驱动电压VDR向控制部21供给。结果是，能够使控制部21的动作稳定。需要说明的是，向FET51的漏极电极51D施加的电压只要是未由平滑电容器32进行平滑的电压即可。例如，可以是由整流电路30进行整流后的脉动电流电压。向FET51的栅极电极51G施加的电压只要是由平滑电容器32平滑后的电压即可。例如，可以是直流电压VDC。

控制用电源部22还具有感温元件52、晶体管53、电阻54。

感温元件52的一端与晶体管53的基极连接。感温元件52的另一端与地线连接。感温元件52例如配置在FET51的附近。感温元件52例如以与FET51接触的状态安装。由此，感温元件52的温度根据FET51的发热而变化。在该例子中，感温元件52具有正的温度特性。即，感温元件52伴随着温度的上升而使电阻值增加。感温元件52例如使用PTC（Positive Temperature Coefficient）热敏电阻。

晶体管53的集电极与FET51的栅极电极51G、电阻45及齐纳二极管50的负极连接。晶体管53的发射极与地线连接。电阻54的一端与感温元件52的一端及晶体管53的基极连接。电阻54的另一端与整流电路30的高电位端子30c连接。

对晶体管53的基极施加与感温元件52和电阻54的分压比相应的电压。分压比设定为在FET51的温度低的状态（例如室温程度）下晶体管53成为断开状态。由此，在FET51的温度小于上限温度的状态下，如上所述，与齐纳二极管50的击穿电压相应的电压向FET51的栅极电极51G施加，并向控制部21供给驱动电压VDR。

当FET51的温度上升时，伴随于此，感温元件52的温度上升，感温元件52的电阻值增大。当感温元件52的电阻值增大时，向晶体管53的基极施加的电压上升。并且，当FET51的温度成为上限温度以上时，晶体管53从断开状态切换成接通状态。当晶体管53成为接通状态时，FET51的栅极电位下降。例如，FET51的栅极电位下降为接地电位。由此，限制流过FET51的漏极-源极间的电流。

这样的话，感温元件52在FET51为上限温度以上时用于限制流过FET51的电流。在该例子中，使FET51的栅极电位变化，并将FET51从第一状态形成为第二状态，由此限制流过FET51的电流。更具体而言，限制流过FET51的漏极-源极间的电流。由此，例如，能够抑制FET51的发热。例如，在PTC热敏电阻中，当达到居里温度时，电阻值成为2倍以上。因此，通过选定具有与FET51的上限温度接近的居里温度的PTC热敏电阻作为感温元件52，而能够检测FET51的发热，并抑制流过FET51的电流。FET51的上限温度例如是140℃～150℃左右。需要说明的是，在该例子中，示出了使用增强型的n通道FET作为FET51的例子。FET51既可以是p通道型，也可以是耗尽型。例如，在FET51为p通道型时，漏极电极51D成为第一主电极，源极电极51S成为第二主电极。即，在p通道型的情况下，源极电极51S的电位设定得比漏极电极51D的电位高。与感温元件52的电阻值的变化相伴的FET51的栅极电位的变化只要根据FET51的类型而适当设定即可。

电流调整部23具有电阻61和开关元件62。开关元件62例如使用FET或GaN-HEMT等。以下，将开关元件62作为FET进行说明。

电阻61的一端与FET51的源极电极51S连接。电阻61的另一端与开关元件62的漏极连接。开关元件62的栅极与控制部21连接。控制部21向开关元件62的栅极输入控制信号CGS。开关元件62使用例如常开型。例如，通过将从控制部21输入的控制信号CGS从Lo切换成Hi，而开关元件62从断开状态改变为接通状态。

当开关元件62为接通状态时，例如，经由整流元件41、42、及FET51，使流过电源供给路径25的电流的一部分向第二分支路径60流动。流过第一分支路径40的电流的一部分向第二分支路径60流动。即，通过将开关元件62设为接通状态，而电流调整部23成为导通状态，通过将开关元件62设为断开状态，而电流调整部23成为非导通状态。

开关元件62的源极、齐纳二极管50的正极、电容器46的另一端、电容器47的另一端、感温元件52的另一端及晶体管53的发射极与整流电路30的低电位端子30d连接。即，控制用电源部22的地线（ground）及电流调整部23的地线与直流电压转换部34的输入侧的地线共用化。另一方面，控制部21的地线与输出端子8连接。即，控制部21的地线与直流电压转换部34的输出侧的地线共用化。由此，例如，能够使控制部21的动作更稳定。

图3（a）及图3（b）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

控制部21根据来自控制用电源部22的驱动电压VDR的供给而起动之后，以检测电压VR为基础，进行调光器3的控制方式的判定。

图3（a）及图3（b）的横轴是时间t，纵轴是检测电压VR。

图3（a）表示从相位控制方式的调光器3供给交流电压VCT时的检测电压VR的波形的一例。

图3（b）表示从反向相位控制方式的调光器3供给交流电压VCT时的检测电压VR的波形的一例。

如图3（a）及图3（b）所示，控制部21对于检测电压VR，设定第一阈值电压Vth1和第二阈值电压Vth2。第二阈值电压Vth2的绝对值大于第一阈值电压Vth1的绝对值。控制部21在检测电压VR达到第一阈值电压Vth1的时刻，对检测电压VR到达第二阈值电压Vth2为止的时间dt进行计时。并且，控制部21根据第一阈值电压Vth1与第二阈值电压Vth2之差dV和时间dt，求出斜率dV/dt。控制部21判定该斜率dV/dt是否为规定值以上，在为规定值以上时，判定为相位控制方式，在小于规定值时，判定为反向相位控制方式。需要说明的是，时间dt的计时例如既可以使用内部时钟进行，也可以在外部设置计时器等进行。

图4（a）～图4（c）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

控制部21在进行了调光器3的控制方式的判定之后，进行交流电压VCT的导通角的检测。

图4（a）～图4（c）表示判定为相位控制方式时的动作例。

图4（a）～图4（c）的横轴是时间t。图4（a）的纵轴是检测电压VR的绝对值。图4（b）的纵轴是导通角检测信号CDS。图4（c）的纵轴是控制信号CGS。

如图4（a）～图4（c）所示，控制部21对于检测电压VR的绝对值，设定第三阈值电压Vth3（第一电压）和第四阈值电压Vth4（第二电压）。第四阈值电压Vth4的绝对值大于第三阈值电压Vth3的绝对值。第三阈值电压Vth3例如在不产生检测误差的范围内，设定为无限制地接近接地电位。

控制部21判定检测电压VR的绝对值是否为第三阈值电压Vth3以上，并判定检测电压VR的绝对值是否为第四阈值电压Vth4以上。控制部21对检测电压VR的绝对值被判定为第三阈值电压Vth3以上的情况进行响应，将控制信号CGS从Lo切换成Hi，由此使开关元件62接通。控制部21对检测电压VR的绝对值被判定为第四阈值电压Vth4以上的情况进行响应，将控制信号CGS从Hi切换成Lo，由此使开关元件62断开。而且，控制部21对检测电压VR的绝对值被判定为第四阈值电压Vth4以上的情况进行响应，将导通角检测信号CDS从Lo切换成Hi。

控制部21在判定了检测电压VR的绝对值为第四阈值电压Vth4以上之后，对检测电压VR的绝对值被判定为小于第四阈值电压Vth4的情况进行响应，将导通角检测信号CDS从Hi切换成Lo，并将控制信号CGS从Lo切换成Hi。并且，控制部21对检测电压VR的绝对值被判定为小于第三阈值电压Vth3的情况进行响应，将控制信号CGS从Hi切换成Lo。

这样的话，控制部21在检测电压VR的绝对值为第四阈值电压Vth4以上时，将导通角检测信号CDS设定为Hi，在检测电压VR的绝对值小于第四阈值电压Vth4时，将导通角检测信号CDS设定为Lo。

控制部21将导通角检测信号CDS设定成Hi的时间Ton的区间判断为调光器3的导通角控制的导通区间。并且，控制部21将导通角检测信号CDS设定成Lo的时间Toff的区间判断为调光器3的导通角控制的截止区间。由此，控制部21根据时间Ton与时间Toff的比率，检测交流电压VCT的导通角。

控制部21在检测了交流电压VCT的导通角之后，生成与该导通角相应的占空比的控制信号CTL，并将生成的控制信号CTL向直流电压转换部34输入。由此，根据以相位控制方式控制了导通角的交流电压VCT，对照明光源16进行调光。控制部21例如在交流电压VCT的供给停止之前，定期地实施导通角的检测。需要说明的是，导通角的检测例如既可以每次按照交流电压VCT的各半波进行，也可以按照规定数的半波进行。

另外，如上所述，控制部21在检测电压VR的绝对值为第三阈值电压Vth3（第一电压）以上且小于第四阈值电压Vth4（第二电压）时，将控制信号CGS设定为Hi（电流调整部23为导通状态）。并且，控制部21在检测电压VR的绝对值小于第三阈值电压Vth3时、及为第四阈值电压Vth4以上时，将控制信号CGS设定为Lo（电流调整部23为非导通状态）。

如此，通过控制电流调整部23的动作，例如，能够使调光器3稳定地动作。例如，能够将蓄积于电容器46、47的电荷向电流调整部23抽出。由此，能够将驱动电压VDR稳定地向控制部21供给。即，能够使控制部21的动作更稳定。

例如，以相位控制方式进行导通角控制的调光器3使用三端双向开关，照明光源16使用LED。LED的消耗电流比白炽灯泡等的消耗电流低。因此，在未进行上述的动作时，在规定值以下的导通角中，无法流过用于使三端双向开关接通所需的保持电流，调光器3的动作有时会变得不稳定。

相对于此，在本实施方式的电源电路14中，如上所述通过控制电流调整部23的动作，在规定值以下的导通角中，为了使三端双向开关接通所需的保持电流能够流过电流调整部23（第二分支路径60）。由此，能够使调光器3的动作稳定。

图5（a）～图5（c）是表示第一实施方式的控制部的动作的坐标图。

图5（a）～图5（c）表示判定为反向相位控制方式时的动作例。

图5（a）～图5（c）的横轴是时间t。图5（a）的纵轴是检测电压VR的绝对值。图5（b）的纵轴是导通角检测信号CDS。图5（c）的纵轴是控制信号CGS。

如图5（a）～图5（c）所示，控制部21在判定为反向相位控制方式时，对于检测电压VR的绝对值，设定第五阈值电压Vth5。并且，控制部21判定检测电压VR的绝对值是否为第五阈值电压Vth5以上。

控制部21在检测电压VR的绝对值为第五阈值电压Vth5以上时，将导通角检测信号CDS设定成Hi，在检测电压VR的绝对值小于第五阈值电压Vth5时，将导通角检测信号CDS设定成Lo。并且，控制部21与相位控制方式的情况同样地，将导通角检测信号CDS设定成Hi的时间Ton的区间判断为调光器3的导通角控制的导通区间，将导通角检测信号CDS设定成Lo的时间Toff的区间判断为调光器3的导通角控制的截止区间，根据时间Ton与时间Toff的比率来检测交流电压VCT的导通角。

控制部21生成与检测到的导通角相应的占空比的控制信号CTL，向直流电压转换部34输入。由此，在反向相位控制方式中，也能够根据交流电压VCT，对照明光源16进行调光。

另外，控制部21响应导通角检测信号CDS的从Hi向Lo的切换，而通过将控制信号CGS从Lo切换成Hi，而使开关元件62接通。并且，控制部21响应与下一半波的输入相伴的导通角检测信号CDS的从Lo向Hi的切换，而将控制信号CGS从Hi切换成Lo，由此使开关元件62断开。即，控制部21在检测的导通角的导通区间中，将电流调整部23设为非导通状态，在检测的导通角的截止区间中，将电流调整部23设为导通状态。

在反向相位控制方式中，有时由于蓄积于滤波电容器26的电荷的影响，时间Ton可能比调光器3的实际的导通区间的时间T1长。当时间Ton比时间T1长时，例如，控制信号CTL的占空比变化，照明光源16的调光的程度变化。

使电流调整部23为导通状态，使流过电源供给路径25的电流的一部分向第二分支路径60流动，由此能够将蓄积于滤波电容器26的电荷向电流调整部23（第二分支路径60）抽出。由此，在电源电路14中，能够更可靠地检测进行了反向相位控制后的交流电压VCT的导通角。能够更高精度地进行照明光源16的调光。

例如，以LED为负载的电源电路有时与假定以白炽灯泡为负载的相位控制调光器组合使用。这种情况下，为了进行调光器的稳定动作，需要将某种程度的电流向电源电路侧引入。此时，使用了FET的恒流电路能良好地使用。对输入电压设置阈值，并控制流过FET的电流，由此能够根据调光器而设定所需的电流。而且，能够利用该电路进行向控制部的电力供给。

该电路方式通过与FET的源极连接的电阻和栅极电压，决定供给电流。因此，在所连接的电阻的与源极相反的端子与地线连接时，继续进行电流供给。

在陷入这样的异常模式时，在电流过大地流过FET时，FET自身发生短路故障而保有失效保险的设计。然而，在使用进行了导通角控制后的交流电压时，输入电压可变，因此有时电流持续流动，而维持发热的状态。

另外，一部分的微型处理器作为对这样的异常模式的保护，具有在到达规定的温度时使动作停止的热停止功能。然而，当使用这种功能而使FET51的动作停止时，电路结构变得复杂。而且，由于是经由FET51向控制部21供给电力的结构，因此有时在FET51的动作变得不稳定时，不能适当地进行向控制部21的电力供给，而无法利用处理器的功能。

相对于此，在本实施方式的电源电路14中，在控制用电源部22设置感温元件52，在FET51为上限温度以上时，限制向FET51流动的电流。由此，例如，在电容器46发生短路而电阻44的一端接地时，或开关元件62发生短路而电阻61的一端接地时等，也能够抑制电流持续向FET51流动而FET51发热至上限温度以上的情况。而且，由于无需使用微型处理器等的功能，因此通过简易的结构，能够更可靠地进行FET51的过热保护。

另外，当限制向FET51流动的电流时，向控制部21的电力供给停止，控制部21的动作停止。当控制部21的动作停止时，向直流电压转换部34的控制信号CTL的输入停止。直流电压转换部34在未输入控制信号CTL时，输出最小值的直流电压VDC。例如，在照明光源16为LED时，相对于18V～20V左右的驱动电压，输出2V左右的直流电压VDC。因此，照明光源16熄灭。这样，能够稳定地使控制部21或照明负载12的动作停止。能够抑制照明光源16的闪烁等的异常的点灯状态。

图6是示意性地表示第一实施方式的另一电源电路的电路图。

在图6中，仅表示该例子的控制用电源部111及电流调整部23。电力转换部20或控制部21等的结构与上述实施方式的结构基本上相同，因此省略在此的图示及说明。以下同样地，在另一实施方式的说明中，省略与已经说明的构件相关的图示及说明。

如图6所示，在控制用电源部111中，感温元件52和电阻54的位置相对于上述的控制用电源部22的感温元件52和电阻54的位置发生了调换。即，在该例子中，感温元件52的一端与电阻54的一端及晶体管53的基极连接。感温元件52的另一端与整流电路30的高电位端子30c连接。电阻54的一端与晶体管53的基极连接。电阻54的另一端接地。

在该例子中，感温元件52具有负的温度特性。即，感温元件52伴随着温度的上升而使电阻值减少。感温元件52例如使用NTC（NegativeTemperature Coefficient）热敏电阻。

在控制用电源部111中，当FET51的温度上升时，伴随于此，感温元件52的温度上升，感温元件52的电阻值减少。当感温元件52的电阻值减少时，向晶体管53的基极施加的电压上升。由此，与控制用电源部22的情况同样地，在FET51为上限温度以上时，使FET51的栅极电位下降，能够限制向FET51流动的电流。

如此，感温元件52的温度特性既可以为正，也可以是负。而且，感温元件52并不局限于热敏电阻，可以是根据温度变化而使电阻值变化的任意的元件。

（第二实施方式）

图7是示意性地表示第二实施方式的电源电路的电路图。

如图7所示，在控制用电源部121中，省略晶体管53及电阻54，取代电阻44而使用感温元件52。即，在该例子中，感温元件52中，感温元件52的一端与FET51的源极电极51S连接，感温元件52的另一端与整流元件43的正极连接。在该例子中，感温元件52电连接在FET51的源极电极51S与地线之间。

在该例子中，感温元件52具有正的温度特性。感温元件52例如使用PTC热敏电阻。

在FET51中，恒流值根据栅极电位或源极电位而决定。FET51的阈值电压为Vt，栅极电位为Vg，源极电位为Vs时，以保持Vt=Vg-Vs的关系的方式向漏极-源极间供给电流。另一方面，源极电位由源极-地线间的阻抗成分来决定。漏极-源极间的电流为Id，源极-地线间的阻抗成分为Z时，源极电位例如为Vs=Id×Z。即，由于Id=（Vg-Vt）/Z，因此为了降低Id，可以采用降低Vg或提升Z的任一种手段。

在控制用电源部121中，当FET51的温度上升时，伴随于此感温元件52的温度上升，感温元件52的电阻值增加。感温元件52使上限温度以上时的源极电极51S与地线之间的电阻值比小于上限温度时的电阻值增加。即，使上述的Z增加。由此，在控制用电源部121中，在FET51为上限温度以上时，能够限制向FET51流动的电流。能够抑制FET51的发热。在该例子中，示出FET51为n通道型的例子。例如，在使用p通道型的FET时，只要将FET51的漏极电极51D与源极电极51S调换即可。即，只要在FET51的漏极电极51S与地线之间电连接感温元件52即可。

在控制用电源部121的结构中，可以使用温度熔丝作为感温元件52。例如，将温度熔丝的熔断温度设定为FET51的上限温度，在FET51成为上限温度以上时，使温度熔丝熔断。由此，能够更可靠地限制向FET51流动的电流。即，在本申请说明书中，“电阻的增加”也包括基本上被绝缘（电阻值无限大）的状态。

另外，在控制用电源部121的结构中，感温元件52可以是熔丝电阻。例如，熔丝电阻的熔断的额定电流设定成在成为上限温度以上时向FET51流动的电流的值。并且，在FET51成为上限温度以上时，由于电流而使熔丝电阻熔断。由此，与温度熔丝的情况同样地，能够更可靠地限制向FET51流动的电流。这样的话，感温元件52既可以是直接反应FET51的温度的元件，也可以是经由电流等而间接地反应FET51的温度的元件。需要说明的是，在使用熔丝电阻等作为感温元件52时，也可以不必将感温元件52配置在FET51的附近。

另一方面，在感温元件52使用PTC热敏电阻等的情况下，能够构成在FET51的温度从上限值以上的状态下降至小于上限值时，解除电流的限制的自恢复型的电路。

图8是示意性地表示第二实施方式的另一电源电路的电路图。

如图8所示，在控制用电源部122中，在电流调整部23，取代电阻61而设置感温元件63。感温元件63例如使用具有正的温度特性的元件、温度熔丝或熔丝电阻的任一个。这样的话，能够适当地抑制与开关元件62的短路相伴的FET51的发热。

（第三实施方式）

图9是示意性地表示第三实施方式的电源电路的电路图。

如图9所示，在控制用电源部131中，相对于第一实施方式的控制用电源部22，省略了晶体管53及电阻54。并且，在控制用电源部131中，感温元件52电连接在第一分支路径40与FET51的漏极电极51D之间。感温元件52的一端与整流元件41的负极及整流元件42的负极连接。感温元件52的另一端与FET51的漏极电极51D连接。

在该例子中，感温元件52例如使用具有正的温度特性的元件、温度熔丝或熔丝电阻的任一个。

在控制用电源部131中，当FET51的温度上升时，伴随于此，感温元件52的温度上升，感温元件52的电阻值增加。感温元件52使上限温度以上时的第一分支路径40与FET51的漏极电极51D之间的电阻值比小于上限温度时增加。由此，在控制用电源部131中，在FET51为上限温度以上时，能够限制向FET51流动的电流。能够抑制FET51的发热。在该例子中，示出了FET51为n通道型的例子。例如，在使用p通道型的FET时，只要将漏极电极51D与源极电极51S调换即可。即，只要在第一分支路径40与FET51的源极电极51S之间电连接感温元件52即可。

图10是示意性地表示第三实施方式的另一电源电路的电路图。

如图10所示，在控制用电源部132，除了控制用电源部131的结构之外还设有感温元件55。感温元件55与感温元件52并联连接。由此，能抑制各元件的特性不均，能够更适当地进行FET51的温度的检测或电流的限制。需要说明的是，并联连接的感温元件的个数不局限于两个，也可以为3个以上。而且，在控制用电源部22或控制用电源部121的结构中，可以将多个感温元件并联连接。

以上，参照具体例说明了实施方式，但并未限定于此，而能够进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，作为负载，示出了照明负载12，但并不局限于此，例如，可以是加热器等导通角控制所需的任意的负载。在上述实施方式中，作为电源电路，示出了在照明装置10中使用的电源电路14，但并不局限于此，可以是与导通角控制所需的负载对应的任意的电源电路。电力转换部20的转换的电压并不局限于直流电压，例如，可以是有效值不同的交流电压，也可以是脉动电流电压。电力转换部20的转换的电压例如只要根据连接的负载来设定即可。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式或实施例作为例子而提示，并非要限定发明的范围。这些新的实施方式或实施例能够以其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或实施例及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书的范围记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种电源电路，其具备：

电力转换部，其对经由电源供给路径供给的经导通角控制后的交流电压进行转换并向负载供给；

控制部，其检测所述交流电压的导通角，并根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部的电压的转换；

控制用电源部，其具有：与所述电源供给路径电连接的第一分支路径、调整向所述第一分支路径流动的电流的半导体元件、在所述半导体元件的温度为上限温度以上时限制向所述半导体元件流动的电流的感温元件，且所述控制用电源部对经由所述第一分支路径输入的所述交流电压进行转换并向所述控制部供给。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其中，

所述半导体元件具有：

第一主电极；

第二主电极，其设定为比所述第一主电极高的电位；

控制电极，其用于切换第一状态与第二状态，该第一状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流过电流的状态，该第二状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流动的电流比所述第一状态小的状态，

所述感温元件在所述上限温度以上时使所述控制电极的电位改变而将所述半导体元件从所述第一状态设为所述第二状态。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其中，

所述半导体元件具有：

第一主电极；

第二主电极，其设定为比所述第一主电极高的电位；

控制电极，其用于切换第一状态与第二状态，该第一状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流过电流的状态，该第二状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流动的电流比所述第一状态小的状态，

所述感温元件电连接在所述第一主电极与地线之间，所述上限温度以上时的所述第一主电极与地线之间的电阻值比小于所述上限温度时增加。

4.根据权利要求1所述的电源电路，其中，

所述半导体元件具有：

第一主电极；

第二主电极，其设定为比所述第一主电极高的电位；

控制电极，其用于切换第一状态与第二状态，该第一状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流过电流的状态，该第二状态是向所述第一主电极与所述第二主电极之间流动的电流比所述第一状态小的状态，

所述感温元件电连接在所述第一分支路径与所述第二主电极之间，所述上限温度以上时的所述第一分支路径与所述第二主电极之间的电阻值比小于所述上限温度时增加。

5.根据权利要求2所述的电源电路，其中，

还具备电流调整部，该电流调整部具有与所述第一主电极电连接的第二分支路径，能够在使向所述第一分支路径流动的电流的一部分向所述第二分支路径流动的导通状态与不流动的非导通状态之间进行切换。

6.根据权利要求5所述的电源电路，其中，

所述控制部判定所述交流电压的导通角控制是否为反向相位控制方式，在判定为反向相位控制方式时，在检测到的所述导通角的导通区间中将所述电流调整部设为所述非导通状态，在检测到的所述导通角的截止区间中将所述电流调整部设为所述导通状态。

7.根据权利要求2所述的电源电路，其中，

所述电力转换部包括：对所述交流电压进行整流的整流电路、对整流后的电压进行平滑化而转换成第一直流电压的平滑电容器、将所述第一直流电压转换成电压值不同的第二直流电压的直流电压转换部，

对所述第二主电极施加未由所述平滑电容器进行平滑的电压，

对所述控制电极施加由所述平滑电容器进行了平滑后的电压。

8.根据权利要求7所述的电源电路，其中，

所述控制用电源部的地线与所述直流电压转换部的输入侧的地线实现共用化，

所述控制部的地线与所述直流电压转换部的输出侧的地线实现共用化。

9.根据权利要求1所述的电源电路，其中，

所述负载是包含照明光源的照明负载，

所述交流电压从调光器供给，

所述控制部根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部，由此与所述调光器的导通角控制同步地对所述照明光源进行调光。

10.一种照明装置，其具备：

包含照明光源的照明负载、及电源电路，

所述电源电路包括：

电力转换部，其对经由电源供给路径供给的经导通角控制后的交流电压进行转换而向所述照明负载供给；

控制部，其检测所述交流电压的导通角，并根据检测到的所述导通角来控制所述电力转换部的电压的转换；

控制用电源部，其具有：与所述电源供给路径电连接的第一分支路径、调整向所述第一分支路径流动的电流的半导体元件、在所述半导体元件的温度为上限温度以上时限制向所述半导体元件流动的电流的感温元件，且所述控制用电源部对经由所述第一分支路径输入的所述交流电压进行转换并向所述控制部供给。

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