CN103987156B - 点亮装置和照明器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种点亮装置和照明器具。根据本发明的点亮装置包括:电源,用于向具有多个区域的光源供给电力;多个冷却装置,其分别与所述多个区域相对应地配置,以使所述多个区域冷却;以及冷却控制电路,用于对所述多个冷却装置进行控制。所述冷却控制电路包括:多个输出电路,用于通过使用来自所述电源的电力来向所述多个冷却装置分别供给驱动电压以驱动所述多个冷却装置;多个温度测量电路,用于分别测量所述多个区域的温度;以及输出控制电路,用于基于所述多个温度测量电路分别测量到的温度来调节要从所述多个输出电路分别供给的驱动电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种点亮装置和使用该点亮装置的照明器具。
背景技术
过去,提出了包括用于使用作光源的LED冷却的冷却装置所用的驱动电路的LED点亮装置。例如,文献1(JP2011-150936)公开了这种LED点亮装置。
该文献1所公开的LED点亮装置包括:DC(直流)电源;串联电路,其连接至多个LED;以及冷却装置驱动器,用于使这些LED所生成的热消散。该冷却装置驱动器与串联电路的至少一个LED并联连接。因而,将在串联电路的LED的两端产生的DC电压供给至冷却装置驱动器。
另外,冷却装置驱动器连接至例如作为诸如热敏电阻等的温度检测器的温度检测装置。该温度检测装置测量LED的温度,并且将与该LED有关的检测信号提供至冷却装置驱动器。冷却装置驱动器根据该检测信号来使风扇马达工作。
上述现有技术使用一个温度检测装置。在采用高功率LED作为光源的情况下,光源的大小趋于大型化,因此难以通过使用一个温度检测装置来测量光源整体的温度。在这种情况下,即使基于所测量到的温度来使光源冷却,光源的一些区域的温度也不同,因此光源的光输出有可能不稳定。此外,在这种情况下,LED有可能具有超过容许工作温度的这种局部温度,并且这将导致光通量大幅降低以及寿命大幅缩减,并且在一些情况下,光源熄灭。
发明内容
有鉴于以上不足,本发明的目的是提供一种能够减少光源的温度差异以使光输出稳定的点亮装置、以及使用该点亮装置的照明器具。
根据本发明的第一方面的一种点亮装置,包括:电源,其被配置为向具有多个区域的光源供给电力;多个冷却装置,其分别与所述多个区域相对应地配置,以使所述多个区域冷却;以及冷却控制电路,其被配置为对所述多个冷却装置进行控制,其中,所述冷却控制电路包括:多个输出电路,其被配置为通过使用来自所述电源的电力来向所述多个冷却装置分别供给驱动电压以驱动所述多个冷却装置;多个温度测量电路,其被配置为分别测量所述多个区域的温度;以及输出控制电路,其被配置为基于所述多个温度测量电路分别测量到的温度,来调节要从所述多个输出电路分别供给的驱动电压。
根据本发明的第二方面的点亮装置,除了第一方面以外,所述输出控制电路被配置为对所述多个输出电路进行控制,以减少从所述多个温度测量电路分别测量到的温度中所选择的两个温度之间的差异。
根据本发明的第三方面的点亮装置,除了第二方面以外,所述输出控制电路被配置为对与测量到所述两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路进行控制。
根据本发明的第四方面的点亮装置,除了第三方面以外,所述多个冷却装置中的各冷却装置被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加该冷却装置的冷却能力。所述输出控制电路被配置为使与测量到所述两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路的驱动电压上升。
根据本发明的第五方面的点亮装置,除了第一方面至第四方面中任一方面以外,所述冷却控制电路还包括电源电路,所述电源电路被配置为通过使用来自所述电源的电力来输出恒定电压。所述多个输出电路各自被配置为接收来自所述电源电路的恒定电压作为来自所述电源的电力,并且通过使用所述恒定电压来生成所述驱动电压。
根据本发明的第六方面的点亮装置,除了第五方面以外,所述输出控制电路被配置为进行以下操作:在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的所有温度均不大于第一温度的情况下,将所述多个输出电路的驱动电压调节为相同电压,以及在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的温度至少之一大于所述第一温度的情况下,将所述多个输出电路的驱动电压调节为不同电压。
根据本发明的第七方面的点亮装置,除了第五方面以外,所述输出控制电路具有各自用于定义温度和驱动电压之间的对应关系的多个对应信息;所述输出控制电路被配置为通过使用所述多个对应信息,基于所述多个温度测量电路分别测量到的温度来确定所述多个输出电路的驱动电压;以及所述多个对应信息在等于或小于第一温度的范围内具有温度和驱动电压之间的相同的对应关系,并且在大于所述第一温度的范围内具有温度和驱动电压之间的不同的对应关系。
根据本发明的第八方面的点亮装置,除了第五方面以外,所述输出控制电路被配置为使所述多个输出电路顺次单独工作。
根据本发明的第九方面的点亮装置,除了第一方面至第八方面中任一方面以外,所述点亮装置还包括调光电路,所述调光电路被配置为通过调节从所述电源供给至所述光源的电力来对所述光源进行调光。所述调光电路被配置为在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的温度至少之一超过第二温度的情况下,减少从所述电源供给至所述光源的电力。
根据本发明的第十方面的点亮装置,除了第一方面至第九方面中任一方面以外,所述多个温度测量电路中的各温度测量电路包括特性值随着温度而改变的热敏装置。
根据本发明的第十一方面的点亮装置,除了第十方面以外,所述热敏装置是NTC热敏电阻、PTC热敏电阻或CTR热敏电阻。
根据本发明的第十二方面的点亮装置,除了第一方面至第十一面中任一方面以外,所述光源被配置为在通电的情况下点亮。
根据本发明的第十三方面的一种照明器具,包括:器具本体,其被配置为保持光源;以及根据第一方面至第十二方面中任一方面所述的点亮装置,其被配置为对所述光源进行控制。
附图说明
图1是示出第一实施例的点亮装置的示意电路图;
图2是示出第一实施例的点亮装置的具体电路图;
图3是示出第一实施例的点亮装置的输出控制电路的示意图;
图4是示出第一实施例的点亮装置的第一输出电路的操作的波形图;
图5是示出第一实施例的点亮装置的第二输出电路的操作的波形图;
图6是示出关于第一实施例的将温度测量电路安装在基板上的另一示例的图;
图7是示出第二实施例的点亮装置的示意电路图;
图8是示出第二实施例的点亮装置的具体电路图;
图9是示出第二实施例的点亮装置的第一输出电路的操作的波形图;
图10是示出第二实施例的点亮装置的第二输出电路的操作的波形图;
图11是示出第二实施例的输出控制电路的数据表的示例的图;
图12是示出第二实施例的输出控制电路的数据表的另一示例的图;
图13是示出在使用图12所示的数据表的情况下各输出电路的操作的波形图;
图14是示出热敏装置的结构的示例的图;
图15是示出热敏装置的结构的另一示例的图;
图16是示出热敏装置的结构的另一示例的图;
图17是示出热敏装置的结构的另一示例的图;
图18是示出根据本发明的照明器具的实施例的示意图;
图19是示出根据本发明的照明器具的另一实施例的示意图;以及
图20是示出根据本发明的照明器具的又一实施例的示意图。
具体实施方式
第一实施例
以下参考附图来说明根据本发明的第一实施例的点亮装置。注意,在各实施例中,表述“多个”意味着“两个以上”。
如图1和2所示,本实施例的点亮装置包括电源(DC电源)1和冷却控制电路2。
电压源(DC电压源)1向光源3供给电力。例如,DC电压源1被配置为将来自商用AC(交流)电源AC1的AC电力转换成DC电力并且提供所得的DC电力。DC电压源1包括整流器10、电压转换电路11和电流测量电路12。可选地,DC电压源1可被配置为将来自另一DC电源的DC电力转换成预定的DC电力(预定的DC电压)并且提供所得的DC电力。或者,DC电压源1可以由电池(包括电池的电路)构成。
整流器10例如由二极管桥电路构成。整流器10被配置为对来自商用AC电源AC1的AC电流进行全波整流,由此输出脉动电压。
如图2所示,电压转换电路11包括升压斩波电路(第一电路)110和降压斩波电路(第二电路)111。
升压斩波电路(第一电路)110生成恒定的输出电压。例如,升压斩波电路110包括电感器L1、开关装置Q1、二极管D1、平滑电容器C1和电阻器R1,并且用于改善功率因数。电阻器R1与开关装置Q1串联连接以检测流经开关装置Q1的电流。升压斩波电路110通过根据电阻器R1所检测到的电流接通和断开开关装置Q1,来将输出电压调节为恒定电压。注意,可以仅利用平滑电容器C1来替代升压斩波电路110。
降压斩波电路(第二电路)111被配置为通过使用升压斩波电路110所生成的输出电压来向光源3供给电力。例如,降压斩波电路111包括电感器L2、开关装置Q2、二极管D2和平滑电容器C2。降压斩波电路111被配置为减少来自升压斩波电路110的输出电压并且输出所得的电压。
例如,电流测量电路12可以由电阻器R2构成。电流测量电路12被配置为检测流经光源3的负载电流。
降压斩波电路111通过根据电流测量电路12所检测到的负载电流接通和断开开关装置Q2,来将输出电流或输出电力调节为恒定。注意,可以利用诸如反激转换器等的隔离式DC/DC转换器来替换降压斩波电路111。
DC电压源1将其输出电压供给至光源3。简言之,DC电压源1是用于向被配置为在通电的情况下点亮的光源3供给电力的电压源。
如图2所示,光源3由作为固体发光装置并且串联、并联或串并联地连接的多个LED30构成。注意,光源3也可以由一个固体发光装置构成。光源3连接在DC电源1的输出端之间。在通过应用DC电源1的输出电压使得电流流经LED30的情况下,光源3点亮。为了对光源3进行调光,改变DC电源1的输出电流以使流经LED30的电流改变。
注意,可以在DC电压源1和光源3之间插入调光电路(未示出)。可以通过利用调光电路对DC电源1的输出进行PWM控制来将DC电源1的输出电压间歇地供给至光源3。调光电路可以仅具有通过改变DC电压源1的输出来对光源3进行调光的功能。这种调光电路是众所周知的并且省略了其说明。
光源3安装在基板4上,其中该基板4具有高散热性并且包括由金属材料制成的基体。注意,基板4不限于具有由金属材料制成的基体的基板。基板4可以具有由散热性良好且耐久性良好的陶瓷材料和合成树脂材料其中之一制成的基体。
在本实施例中,光源3以光源3的LED30的裸芯片直接安装在基板4上的板上芯片的方式安装在基板4上。注意,在本实施例中,通过利用诸如硅树脂粘合剂等的粘合剂将LED30的裸芯片接合至基板4来将LED30的裸芯片安装在基板4上。
例如,LED30的裸芯片是通过在透明或半透明的蓝宝石基板上配置发光层所形成的。该发光层通过堆叠n型氮化物半导体层、InGaN层和p型氮化物半导体层来形成。p型氮化物半导体层配置有定义正电极的p型电极片。N型氮化物半导体层配置有定义负电极的n型电极片。这些电极经由诸如金等的金属材料所制成的接合线电连接至基板4上的电极。在本实施例中,LED30组合来自InGaN蓝色LED的光和来自黄色荧光体的光以产生白色光。
在这方面,用于将LED30安装在基板4上的方法不限于板上芯片方式。例如,可以将LED30的裸芯片容纳在封装体内,并且可以利用表面安装技术将这些封装体安装在基板4上。
如图2所示,冷却控制电路2包括多个(在本实施例中为两个)温度测量电路210(第一温度测量电路20和第二温度测量电路21)、多个(在本实施例中为两个)输出电路240(第一输出电路22和第二输出电路23)、以及输出控制电路24。
温度测量电路210(20和21)用于测量周围温度。
在本实施例中,如图2所示,温度测量电路20和21配置在光源3的相对侧上。更具体地,在如图2所示、假想地将光源3分割成左侧区域(第一区域)31(31A)和右侧区域(第二区域)31B的情况下,第一温度测量电路20被配置成测量光源3的左侧区域(第一区域)31A的温度,并且第二温度测量电路21被配置成测量光源3的右侧区域(第二区域)31B的温度。注意,在本实施例中,将光源3视为分割成两个区域31,但可以假想地将光源3分割成两个以上的区域31,并且温度测量电路210可被配置成分别测量两个以上的区域31。
第一温度测量电路20例如是热敏装置RX(RX1)和电阻器R3的串联电路。第一温度测量电路20通过使用热敏装置RX(RX1)和电阻器R3对从第一输出电路22所供给的电源电压进行分压,并且将该分压电压作为检测电压(第一检测电压)提供至输出控制电路24。
第二温度测量电路21例如是热敏装置RX(RX2)和电阻器R4的串联电路。第二温度测量电路21通过使用热敏装置RX(RX2)和电阻器R4对从第一输出电路22所供给的电源电压进行分压,并将该分压电压作为检测电压(第二检测电压)提供至输出控制电路24。
在本实施例中,热敏装置RX(RX1和RX2)各自是电阻随着温度的升高而减小的NTC热敏电阻。因而,检测电压随着周围温度的变化而改变。注意,热敏装置RX(RX1和RX2)各自也可以是电阻随着温度的升高而增大的PTC热敏电阻、或者电阻随着温度超过特定温度而呈指数减小的CTR热敏电阻。
多个输出电路240(第一输出电路22和第二输出电路23)通过使用来自电源1的电力来将驱动电压供给至多个(在本实施例中为两个)冷却装置9(第一冷却装置9A和第二冷却装置9B)以分别驱动多个冷却装置9(9A和9B)。
第一输出电路22从DC电源1接收输出电压,并且将驱动电压供给至用作用于使光源3冷却的冷却装置9A的第一风扇5A的第一风扇马达50A。第一风扇5A的风量随着从第一输出电路22输出的驱动电压的变化而改变。
第一冷却装置9A包括:风扇5(第一风扇5A);以及风扇马达50(第一风扇马达50A),用于驱动风扇5A。例如,冷却装置9A被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加其冷却能力。简言之,随着所供给的驱动电压的上升,冷却装置9A增加从光源3的相应区域31A所去除的热量。
第二输出电路23从DC电源1接收输出电压,并且将驱动电压供给至用作用于使光源3冷却的冷却装置9B的第二风扇5B的第二风扇马达50B。第二风扇5B的风量随着从第二输出电路23输出的驱动电压的变化而改变。
第二冷却装置9B包括:风扇5(第二风扇5B);以及风扇马达50(第二风扇马达50B),用于驱动风扇5B。例如,冷却装置9B被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加其冷却能力。简言之,随着所供给的驱动电压的上升,冷却装置9B增加从光源3的相应区域31B所去除的热量。
在本实施例中,配置第一风扇5A以使光源3的左侧区域31A冷却,并且配置第二风扇5B以使光源3的右侧区域31B冷却。注意,在假想地将光源3分割成两个以上的区域31的情况下,可以配置风扇5(冷却装置9)以使各相应区域31冷却。
例如,如图2所示,第一输出电路22包括半导体装置IC1、二极管D3、电感器L3、电容器C3和C4、光电二极管PD1、光电晶体管PT1、以及齐纳二极管ZD1和ZD2。
另外,第一输出电路22还包括开关装置Q3,其中该开关装置Q3是n型MOSFET并且与光电二极管PD1和齐纳二极管ZD1的串联电路串联连接。
另外,第一输出电路22还包括半导体装置IC2和电容器C5。半导体装置IC2是三端稳压器。电容器C5连接在输出控制电路24的电源端子24E和接地端子24F之间。此外,温度测量电路210(20和21)各自连接至电容器C5和半导体装置IC2之间的连接点。
例如,半导体装置IC1通过使用从POWER INTEGRATIONS可得到的LNK302构成,并且包括均未示出的开关装置及其控制电路。此外,光电二极管PD1和光电晶体管PT1构成光电耦合器。
在这方面,第一输出电路22具有将驱动电压输出至第一风扇马达50A的功能,并且附加地用作电源电路,其中该电源电路被配置为从DC电源1接收输出电压,并且生成要供给至温度测量电路210(20和21)以及输出控制电路24各自的电源电压。
以下说明第一输出电路22在用作电源电路的情况下的操作。
在半导体装置IC1内的开关装置接通的情况下,电流流经半导体装置IC1和电感器L3,因此对电容器C4进行充电。在开关装置Q3接通的情况下,当电容器C4两端的电压超过齐纳二极管ZD1的齐纳电压时,电流流经齐纳二极管ZD1和光电二极管PD1,然后光电晶体管PT1接通。结果,半导体装置IC1内的开关装置断开,因而向着半导体装置IC1和电感器L3的电力供给中断。
之后,在电容器C4开始放电之后、电容器C4两端的电压下降到齐纳二极管ZD1的齐纳电压以下的情况下,没有电流流经光电二极管PD1。因而,光电晶体管PT1断开,并且半导体装置IC1内的开关装置接通。
通过重复上述动作,使电容器C4两端的电压保持为恒定DC电压。经由半导体装置IC2和电容器C5来将电容器C4两端的电压转换成与电容器C4两端的电压不同的恒定DC电压。结果,将电容器C5两端的电压(恒定电压)作为电源电压供给至温度测量电路20和21以及输出控制电路24。
如上所述,第一输出电路22通过使用从电源(DC电源)1供给的电力来输出恒定电压。特别地,在本实施例中,第一输出电路22通过使用升压斩波电路(第一电路)110所生成的输出电压来输出恒定电压。
第二输出电路23包括半导体装置IC3、二极管D4、电感器L4、电容器C6和C7、光电二极管PD2、光电晶体管PT2、以及齐纳二极管ZD3和ZD4。
另外,第二输出电路23还包括开关装置Q4,其中该开关装置Q4是n型MOSFET并且与光电二极管PD2和齐纳二极管ZD3的串联电路串联连接。
例如,半导体装置IC3通过使用从POWER INTEGRATIONS可得到的LNK302构成,并且包括未示出的开关装置及其控制电路。此外,光电二极管PD2和光电晶体管PT2构成光电耦合器。
如图2所示,除了半导体装置IC2和电容器C5以外,第二输出电路23具有与第一输出电路22相同的结构。因此,在第二输出电路23中,在开关装置Q4接通的情况下,使电容器C7两端的电压保持恒定DC电压。
注意,输出电路22和23分别由各自包括一体化的开关装置及其控制电路的半导体装置IC1和IC3构成,但可以使用其它结构。例如,第一输出电路22可被配置为通过使用升压斩波电路110的电感器L1所设置的辅助绕组中感应得到的电压来生成电源电压。可选地,在输出电路22和23中,半导体装置IC1和IC3各自可以利用分开设置的开关装置和该开关装置的控制电路来替换。
输出控制电路24基于多个温度测量电路210分别测量到的温度来调节从多个输出电路240分别输出的驱动电压。在本实施例中,输出控制电路24基于第一温度测量电路20所测量到的温度来控制第一输出电路22的驱动电压。因此,第一冷却装置9A基于第一区域31A的温度来使光源3的第一区域31A冷却。此外,输出控制电路24基于第二温度测量电路21所测量到的温度来控制第二输出电路23的驱动电压。因此,第二冷却装置9B基于第二区域31B的温度来使光源3的第二区域31B冷却。如上所述,多个输出电路240各自与冷却装置9和温度测量电路210相关联,以基于光源3的区域31的温度来使该区域31冷却。
输出控制电路24例如由8位的微计算机构成。输出控制电路24根据温度测量电路210(20,21)所测量到的温度来控制输出电路240(22,23)以输出驱动电压。
例如,输出控制电路24包括多个(在本实施例中为两个)A/D端口24A和24B、CPU24C、以及存储器24D。此外,输出控制电路24还包括以上所述的电源端子24E和接地端子24F。
A/D端口24A的输入端子连接在第一温度测量电路20的热敏装置RX1和电阻器R3之间,并且其输出端子连接至CPU24C。A/D端口24B的输入端子连接在第二温度测量电路21的热敏装置RX2和电阻器R4之间,并且其输出端子连接至CPU24C。A/D端口24A和24B分别将从温度测量电路20和21输入的检测电压转换成数字值并且将所得的数字值输出至CPU24C。
CPU24C计算从A/D端口24A输入的数字值(表示第一检测电压的数字值)在预定时间段内的平均值,并且使用所计算出的平均值作为第一检测电压的数字值。同样,CPU24C计算从A/D端口24B输入的数字值(表示第二检测电压的数字值)在预定时间段内的平均值,并且使用所计算出的平均值作为第二检测电压的数字值。
总之,输出控制电路24被配置为针对多个温度测量电路210各自来计算预定时间段内的温度平均值,并且基于多个温度测量电路210的平均值来调节多个输出电路240的驱动电压。
如图3所示,在存储器24D中,存储有数据表,其中该数据表存储表示各检测电压的数字值和分别与这些数字值相关联的控制数据集。控制数据集是用于控制输出电路240的数据。例如,控制数据集是用于确定输出电路240的驱动电压的大小的数据。例如,控制数据集是表示要输出至输出电路220的PWM信号的占空比的数据。
例如,存储器24D存储第一输出电路22专用的数据表(参见表1)和第二输出电路23专用的数据表(参见表2)。第一输出电路22专用的数据表示出针对第一输出电路22的第一检测电压(第一检测电压的数字值)和第一控制数据集之间的对应关系。第二输出电路23专用的数据表示出针对第二输出电路23的第二检测电压(第二检测电压的数字值)和第二控制数据集之间的对应关系。注意,表示检测电压的数字值表示与检测电压相对应的值,但并非必须表示真实的检测电压本身。例如,在数据表中的第一检测电压表示数字值“5”的情况下,这不总是意味着“5V”。
表1
第一检测电压 | 第一控制数据集 |
0 | A0 |
1 | A1 |
... | ... |
255 | A255 |
表2
第二检测电压 | 第二控制数据集 |
0 | B0 |
1 | B1 |
... | ... |
255 | B255 |
CPU24C从存储器24D读出与检测电压的数字值分别相对应的第一控制数据集(“A0”、“A1”、…、“A255”)和第二控制数据集(“B0”、“B1”、…、“B255”)。
CPU24C将基于这些控制数据集的PWM信号(第一PWM信号和第二PWM信号)分别输出至输出电路22的开关装置Q3和输出电路23的开关装置Q4。简言之,输出控制电路24将基于第一温度测量电路20所测量到的温度的第一PWM信号输出至第一输出电路22。输出控制电路24将基于第二温度测量电路21所测量到的温度的第二PWM信号输出至第二输出电路23。
如上所述,输出控制电路24基于温度测量电路20和21所测量到的温度在预定时间段内的平均值来分别控制输出电路22和23。因而,可以降低由于测量到的温度(检测电压)中所包含的噪声所引起的不良影响。结果,可以防止误操作。注意,为了进一步降低噪声所引起的不良影响,优选使用从预定时间段内获得的所有数字值中以排除最大值和最小值的方式所选择的数字值的平均值作为表示检测电压的数字值。
接着,说明各输出电路240(第一输出电路22和第二输出电路23)在输出驱动电压的情况下的操作。
首先参考图4来说明第一输出电路22的操作。将第一PWM信号输入至第一输出电路22的开关装置Q3的基极端子。因此,开关装置Q3根据第一PWM信号的占空比而接通和断开。
在开关装置Q3从接通状态切换为断开状态的情况下,没有电流流经光电二极管PD1和齐纳二极管ZD1,因此光电晶体管PT1断开并且半导体装置IC1内的开关装置接通。因而,电流开始流经半导体装置IC1和电感器L3,因此对电容器C4进行充电。因此,电容器C4两端的电压在其上限值等于齐纳二极管ZD2的齐纳电压的状态下上升。
接着,在开关装置Q3接通的情况下,电流开始流经光电二极管PD1和齐纳二极管ZD1,因此光电晶体管PT1接通。因此,半导体装置IC1内的开关装置断开并且流经半导体装置IC1和电感器L3的电流中断。因而,电容器C4开始放电并且电容器C4两端的电压下降。
通过重复上述动作,使电容器C4两端的电压VC4(即,第一风扇马达50A的驱动电压)保持为恒定的DC电压V1。
第一PWM信号的占空比随着第一控制数据集的值而改变。在第一控制数据集为“A0”的情况下,第一PWM信号的占空比最大,并且在第一控制数据集为“A255”的情况下,第一PWM信号的占空比最小。
因此,在第一温度测量电路20所测量到的温度升高的情况下,第一PWM信号的占空比减小,因此第一输出电路22使驱动电压上升并且输出上升后的驱动电压。因此,第一风扇5A的风量增加。另一方面,在第一温度测量电路20所测量到的温度降低的情况下,第一PWM信号的占空比增大,因此第一输出电路22使驱动电压下降并且输出下降后的驱动电压。因此,第一风扇5A的风量减少。
如上所述,输出控制电路24随着第一温度测量电路20所测量到的温度的升高来使第一输出电路22的驱动电压上升。此外,输出控制电路24随着第一温度测量电路20所测量到的温度的降低来使第一输出电路22的驱动电压下降。
其次参考图5来说明第二输出电路23的操作。
将第二PWM信号输入至第二输出电路23的开关装置Q4的基极端子。因此,开关装置Q4根据第二PWM信号的占空比而接通和断开。
在开关装置Q4从接通状态切换为断开状态的情况下,没有电流流经光电二极管PD2和齐纳二极管ZD3,因此光电晶体管PT2断开并且半导体装置IC3内的开关装置接通。因而,电流开始流经半导体装置IC3和电感器L4,因此对电容器C7进行充电。因此,电容器C7两端的电压在其上限值等于齐纳二极管ZD4的齐纳电压的状态下上升。
接着,在开关装置Q4接通的情况下,电流开始流经光电二极管PD2和齐纳二极管ZD3,因此光电晶体管PT2接通。因此,半导体装置IC3内的开关装置断开并且流经半导体装置IC3和电感器L4的电流中断。因而,电容器C7开始放电并且电容器C7两端的电压下降。
通过重复上述动作,使电容器C7两端的电压VC7(即,第二风扇马达50B的驱动电压)保持为恒定的DC电压V2。
第二PWM信号的占空比随着第二控制数据集的值而改变。在第二控制数据集为“B0”的情况下,第二PWM信号的占空比最大,并且在第二控制数据集为“B255”的情况下,第二PWM信号的占空比最小。
因此,在第二温度测量电路21所测量到的温度升高的情况下,第二PWM信号的占空比减小,因此第二输出电路23使驱动电压上升并且输出上升后的驱动电压。因此,第二风扇5B的风量增加。另一方面,在第二温度测量电路21所测量到的温度降低的情况下,第二PWM信号的占空比增大,因此第二输出电路23使驱动电压下降并且输出下降后的驱动电压。因此,第二风扇5B的风量减少。
如上所述,输出控制电路24随着第二温度测量电路21所测量到的温度的升高来使第二输出电路23的驱动电压上升。此外,输出控制电路24随着第二温度测量电路21所测量到的温度的降低来使第二输出电路23的驱动电压下降。
总之,输出控制电路24被配置为随着多个温度测量电路210(20和21)中的各个温度测量电路所测量到的温度的升高,来针对多个输出电路240(22和23)中的相应输出电路使驱动电压上升。
注意,开关装置Q3和Q4并非必须同时接通和断开。
如上所述,在本实施例中,利用温度测量电路210(20和21)来测量光源3的各区域31的温度,并且输出控制电路24基于光源3的各区域31的温度来调节风扇5A和5B(冷却装置9A和9B)的输出。
因而,本实施例可以使光源3冷却,以使得区域31各自的温度分别等于最佳温度。因此,可以减少光源3的温度差异。因此,本实施例可以减少光源3的温度差异由此可以使光源3的光输出稳定,并且可以防止光输出不稳定。
此外,本实施例可以防止如下的不期望事件:LED具有超过容许工作温度的局部温度,并且这导致光通量大幅降低以及寿命大幅缩减,而且在一些情况下,光源熄灭。
此外,本实施例与现有技术的不同之处在于:本实施例不需要向冷却装置提供电力的LED。因而,无需使用能够耐受正向电流增加的LED,因此可以降低生产成本。
注意,优选输出控制电路24对输出电路240(22和23)进行控制以减少温度测量电路210(20和21)所测量到的温度之间的差异。例如,输出控制电路24可被配置为对温度测量电路20和21所测量到的温度进行比较,并且对与测量到了所测量到的温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路22(或23)进行控制。
更具体地,输出控制电路24被配置为对多个输出电路240进行控制,以减少从多个温度测量电路210分别测量到的温度中所选择的两个温度(第一温度测量电路20所测量到的温度和第二温度测量电路21所测量到的温度)之间的差异。换句话说,多个温度测量电路210包括第一温度测量电路20和第二温度测量电路21,并且输出控制电路24对多个输出电路240进行控制以减少第一温度测量电路20和第二温度测量电路21分别测量到的温度之间的差异。在这方面,优选地,从多个温度测量电路210分别测量到的多个温度中所选择的两个温度为最大温度和最小温度。
此外,输出控制电路24被配置为控制与测量到了两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路240。换句话说,输出控制电路24控制与测量到了第一温度测量电路20所测量到的温度和第二温度测量电路21所测量到的温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路240。简言之,输出控制电路24控制与测量到了多个温度测量电路210分别测量到的多个温度中的最大温度的温度测量电路相对应的输出电路240。
在这方面,多个冷却装置9各自被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加其冷却能力。输出控制电路24被配置为使与测量到了两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路240的驱动电压上升。
例如,在第一温度测量电路20所测量到的温度高于第二温度测量电路21所测量到的温度的情况下,输出控制电路24对与第一温度测量电路20相关联的第一输出电路22进行控制以使第一输出电路22的驱动电压上升。在第二温度测量电路21所测量到的温度高于第一温度测量电路20所测量到的温度的情况下,输出控制电路24对与第二温度测量电路21相关联的第二输出电路23进行控制以使第二输出电路23的驱动电压上升。因此,可以减少第一温度测量电路20所测量到的温度(即,区域31A的温度)和第二温度测量电路21所测量到的温度(即,区域31B的温度)之间的差异。
例如,如图6所示,可以将各温度测量电路210(20和21)安装在要安装光源3的基板4上。该结构使得能够高效地使用基板4上的空间,因此可以使装置小型化。另外,温度测量电路20和21可以位于离光源3较近的位置处,因此可以更加精确地测量光源3的温度。
因此,与图1和2所示的结构相比,该结构可以更便于光源3的温度的优化,因此可以抑制由于高温而导致LED30的光输出的减少以及寿命的缩短。注意,代替将温度测量电路210(20和21)的所有组件都安装在基板4上,可以仅将热敏装置RX1和RX2安装在基板4上。
如上所述,本实施例的点亮装置包括以下的第一特征。
根据第一特征,点亮装置包括:电源1,用于向被配置为在通电的情况下发光的光源3供给电力;多个冷却装置9,用于使光源3冷却;以及冷却控制电路2,用于对多个冷却装置9各自进行控制。冷却控制电路2包括:多个输出电路240,用于输出使多个冷却装置9分别工作所用的驱动电压;多个温度测量电路210,用于分别测量周围的温度;以及输出控制电路24,用于根据多个温度测量电路210分别测量到的温度来控制多个输出电路240以输出驱动电压。在假想地将光源3分割成多个区域31的情况下,配置多个温度测量电路210以分别测量多个区域31的温度,并且多个冷却装置9被配置成分别使光源3的多个区域31冷却。
换句话说,点亮装置包括:电源1,用于向具有多个区域31的光源3供给电力;多个冷却装置9,其与所述多个区域31相对应地配置,以分别使所述多个区域31冷却;以及冷却控制电路2,用于对多个冷却装置9进行控制。冷却控制电路2包括:多个输出电路240;多个温度测量电路210;以及输出控制电路24。多个输出电路240被配置为通过使用来自电源1的电力来将驱动电压分别供给至多个冷却装置9以驱动多个冷却装置9。多个温度测量电路210被配置为分别测量多个区域31的温度。输出控制电路24被配置为基于多个温度测量电路210分别测量到的温度来调节从多个输出电路240分别供给的驱动电压。
此外,本实施例的点亮装置包括以下的第二特征至第四特征。此外,第二特征至第四特征是可选的。
根据从属于第一特征的第二特征,输出控制电路24控制输出电路240以减少温度测量电路210所测量到的温度之间的差异。换句话说,输出控制电路24被配置为控制多个输出电路240以减少从多个温度测量电路210分别测量到的温度中所选择的两个温度之间的差异。
根据从属于第二特征的第三特征,输出控制电路24对与测量到了多个温度测量电路210分别测量到的多个温度中的较高温度的温度测量电路210相对应的输出电路240进行控制。换句话说,输出控制电路24被配置为对与测量到了两个温度(即,从多个温度测量电路210分别测量到的多个温度中所选择的两个温度)中的较高温度的温度测量电路210相对应的输出电路240进行控制。
根据从属于第三特征的第四特征,多个冷却装置9各自被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加其冷却能力。输出控制电路24被配置为使与测量到了两个温度(即,从多个温度测量电路210分别测量到的多个温度中所选择的两个温度)中的较高温度的温度测量电路210相对应的输出电路240的驱动电压上升。
此外,本实施例的点亮装置包括以下的第五特征至第七特征。此外,第五特征至第七特征也是可选的。
根据从属于第一特征至第四特征中任一特征的第五特征,多个温度测量电路210各自包括特征值随着温度而改变的热敏装置RX。
根据从属于第五特征的第六特征,热敏装置RX是NTC热敏电阻、PTC热敏电阻或CTR热敏电阻。
根据从属于第一特征至第六特征中任一特征的第七特征,光源3被配置为在通电的情况下点亮。
如上所述,在本实施例的点亮装置中,利用温度测量电路210来测量光源3的各区域31的温度,并且输出控制电路24基于光源3的各区域31的温度来调节冷却装置9的输出。因而,本实施例的点亮装置可以使光源3冷却,以使得区域31各自的温度分别等于最佳温度。因此,可以减少光源3的温度差异。此外,本实施例的点亮装置与现有技术的不同之处在于:本实施例不需要向冷却装置提供电力的LED。因而,无需使用能够耐受正向电流增加的LED,因此可以降低生产成本。
第二实施例
以下参考附图来说明根据本发明的第二实施例的点亮装置。注意,本实施例的点亮装置具有与第一实施例相同的基本结构,因此利用相同的附图标记来指定本实施例和第一实施例共通的组件,并且无需对这些组件进行说明。
如图7所示,代替第一实施例的输出电路22和23,本实施例的点亮装置包括第一输出电路220(240)、第二输出电路230(240)和电源电路25。注意,本实施例的输出控制电路24具有与第一实施例的输出控制电路24(参见图3)相同的结构。
电源电路25从DC电源1接收输出电压,并且生成要供给至温度测量电路20和21、输出电路240(220和230)以及输出控制电路24各自的电源电压。
例如,如图8所示,电源电路25具有将开关装置Q3和齐纳二极管ZD2从第一实施例的第一输出电路22除去的结构。总之,电源电路25包括半导体装置IC1、二极管D3、电感器L3、电容器C3和C4、光电二极管PD1、光电晶体管PT1、齐纳二极管ZD1、半导体装置IC2、以及电容器C5。
以下说明电源电路25的操作。
在半导体装置IC1内的开关装置接通的情况下,电流流经半导体装置IC1和电感器L3,因此对电容器C4充电。在电容器C4两端的电压超过齐纳二极管ZD1的齐纳电压的情况下,电流流经齐纳二极管ZD1和光电二极管PD1,然后光电晶体管PT1接通。结果,半导体装置IC1内的开关装置断开,由此向着半导体装置IC1和电感器L3的电力供给中断。
之后,在电容器C4开始放电之后、电容器C4两端的电压下降到齐纳二极管ZD1的齐纳电压以下的情况下,没有电流流经光电二极管PD1。因而,光电晶体管PT1断开,并且半导体装置IC1内的开关装置接通。
通过重复上述动作,使电容器C4两端的电压保持为恒定的DC电压。将电容器C4两端的电压作为电源电压供给至输出电路220和230。此外,通过使用半导体装置IC2和电容器C5来将电容器C4两端的电压转换成与电容器C4两端的电压不同的恒定DC电压。结果,将电容器C5两端的电压(恒定电压)作为电源电压供给至温度测量电路20和21以及输出控制电路24。
如上所述,电源电路25通过使用从电源(DC电源)1供给的电力来输出恒定电压。特别地,在本实施例中,电源电路25通过使用升压斩波电路(第一电路)110所生成的输出电压来输出恒定电压。
多个输出电路240(第一输出电路220和第二输出电路230)各自被配置为接收来自电源电路25的恒定电压(电源电压)作为来自电源1的电力,并且通过使用该恒定电压来生成驱动电压。
第一输出电路220从电源电路25接收输出电压,并且将驱动电压供给至第一风扇马达50A(第一冷却装置9A)以驱动第一风扇马达50A。例如,如图8所示,第一输出电路220包括电阻器R5和R6、二极管D5、开关装置Q5和Q6、光电二极管PD3、光电晶体管PT3、齐纳二极管ZD5以及电容器C8。开关装置Q5是n型MOSFET。开关装置Q6是npn型晶体管。此外,光电二极管PD3和光电晶体管PT3构成光电耦合器。
第二输出电路230从电源电路25接收输出电压,并且将驱动电压供给至第二风扇马达50B(第二冷却装置9B)以驱动第二风扇马达50B。例如,如图8所示,第二输出电路230包括电阻器R7和R8、二极管D6、开关装置Q7和Q8、光电二极管PD4、光电晶体管PT4、齐纳二极管ZD6、以及电容器C9。开关装置Q7是n型MOSFET。开关装置Q8是npn型晶体管。此外,光电二极管PD4和光电晶体管PT4构成光电耦合器。
在本实施例中,多个输出电路240(第一输出电路220和第二输出电路230)具有相同的电路结构。然而,多个输出电路240(第一输出电路220和第二输出电路230)可以具有不同的电路结构。
接着说明各输出电路220和230的操作。
首先参考图9来说明第一输出电路220的操作。
在第一输出电路220中,经由电阻器R5和R6对从电源电路25供给的电源电压进行分压并且将该分压电压输入至开关装置Q5的栅极端子。因而,通常,开关装置Q5保持接通。在这方面,将第一PWM信号输入至开关装置Q6的基极端子。结果,开关装置Q6基于第一PWM信号的占空比而接通和断开。
在开关装置Q6断开的情况下,电流流经二极管D5和开关装置Q5,因此对电容器C8进行充电。
在开关装置Q6接通之后、电容器C8两端的电压VC8超过齐纳二极管ZD5的齐纳电压的情况下,电流流经光电二极管PD3,由此光电晶体管PT3接通。之后,开关装置Q5断开,并且向着电容器C8的电流供给中断且电容器C8开始放电。
在开关装置Q6再次断开的情况下,经由光电二极管PD3的电流的流动中断,因此光电晶体管PT3断开。因而,开关装置Q5接通,电流开始流经二极管D5和开关装置Q5,并且再次对电容器C8进行充电。
通过重复上述动作,使电容器C8两端的电压VC8(即,第一风扇马达50A的驱动电压)保持恒定的DC电压V1。
以与第一实施例相同的方式,该DC电压V1随着第一PWM信号的占空比的增大而下降,并且随着第一PWM信号的占空比的减小而上升。
因此,在第一温度测量电路20所测量到的温度升高的情况下,第一PWM信号的占空比减小,因而第一输出电路220使驱动电压上升并且输出上升后的驱动电压。结果,第一风扇5A的风量增加。
另一方面,在第一温度测量电路20所测量到的温度降低的情况下,第一PWM信号的占空比增大,因而第一输出电路220使驱动电压下降并且输出下降后的驱动电压。结果,第一风扇5A的风量减少。
如上所述,输出控制电路24随着第一温度测量电路20所测量到的温度的升高来使第一输出电路220的驱动电压上升。此外,输出控制电路24随着第一温度测量电路20所测量到的温度的降低来使第一输出电路220的驱动电压下降。
其次参考图10来说明第二输出电路230的操作。
在第二输出电路230中,经由电阻器R7和R8对从电源电路25供给的电源电压进行分压并且将该分压电压输入至开关装置Q7的栅极端子。因而,通常,开关装置Q7保持接通。在这方面,将第二PWM信号输入至开关装置Q8的基极端子。结果,开关装置Q8基于第二PWM信号的占空比而接通和断开。
在开关装置Q8断开的情况下,电流流经二极管D6和开关装置Q7,因此对电容器C9进行充电。
在开关装置Q8接通之后、电容器C9两端的电压VC9超过齐纳二极管ZD6的齐纳电压的情况下,电流流经光电二极管PD4,由此光电晶体管PT4接通。之后,开关装置Q7断开,并且向着电容器C9的电流供给中断且电容器C9开始放电。
在开关装置Q8再次断开的情况下,经由光电二极管PD4的电流的流动中断,因此光电晶体管PT4断开。因而,开关装置Q7接通,电流开始流经二极管D6和开关装置Q7,并且再次对电容器C9进行充电。
通过重复上述动作,使电容器C9两端的电压VC9(即,第二风扇马达50B的驱动电压)保持恒定的DC电压V2。
以与第一实施例相同的方式,该DC电压V2随着第二PWM信号的占空比的增大而下降,并且随着第二PWM信号的占空比的减小而上升。
因此,在第二温度测量电路21所测量到的温度升高的情况下,第二PWM信号的占空比减小,因而第二输出电路230使驱动电压上升并且输出上升后的驱动电压。结果,第二风扇5B的风量增加。
另一方面,在第二温度测量电路21所测量到的温度降低的情况下,第二PWM信号的占空比增大,因此第二输出电路230使驱动电压下降并且输出下降后的驱动电压。结果,第二风扇5B的风量减少。
如上所述,输出控制电路24随着第二温度测量电路21所测量到的温度的升高来使第二输出电路230的驱动电压上升。此外,输出控制电路24随着第二温度测量电路21所测量到的温度的降低来使第二输出电路230的驱动电压下降。
总之,输出控制电路24被配置为随着多个温度测量电路210(20和21)中的各个温度测量电路所测量到的温度的升高,来针对多个输出电路240(220和230)中的相应输出电路使驱动电压上升。
注意,开关装置Q6和Q8并非必须同时接通和断开。
如上所述,与第一实施例相同,在本实施例的点亮装置中,利用温度测量电路20和21来测量光源3的各区域31的温度,并且输出控制电路24基于光源3的各区域31的温度来调节风扇5A和5B(冷却装置9A和9B)的输出。因而,本实施例可以提供与第一实施例的有利效果相同的有利效果。
此外,在本实施例中,输出电路220和230从单个电源电路25接收输出电压,并且基于温度测量电路20和21所测量到的温度来分别输出驱动电压。因而,在本实施例中,无需每次均改变电源电路的结构以适合期望的照明器具。
另外,在本实施例中,无需根据照明器具结构和散热结构来改变电源电路25的结构。因而,可以通过缩短设计装置所需的时间并且使用共通部件来降低生成成本。
总之,根据本实施例,可以降低生产成本,并且无需根据照明器具结构和散热结构来改变电源电路的结构。
可选地,代替图3所示的数据表,上述各实施例的输出控制电路24可以通过使用图11所示的数据表来控制输出电路240(220和230)。
在该数据表中,在表示检测电压的数字值超过第一阈值之前,与该数字值的量无关地,控制数据集为“A0”。第一阈值与第一温度相对应。例如,第一阈值为100。注意,例如,第一温度是即使多个输出电路240具有相同驱动电压的情况下、也考虑到是否可以使光源3的多个区域31适当冷却所确定出的温度。
换句话说,在温度测量电路20和21所测量到的任意温度超过第一温度之前,输出控制电路24对输出电路220和230进行控制以使得输出相同的驱动电压。因此,可以简化控制方式。此外,控制数据集可以共享相同的数据,因此可以减少数据量并且可以降低制造成本。此外,可以存储用于在通过减少数据量所获得的存储器的可用空间内实现其它功能的数据,因此可以提高性能。
在第一检测电压的数字值超过第一阈值的情况下,随着第一检测电压的数字值的增大,第一控制数据集的值从“A1”向着“A155”增加。此外,在第二检测电压的数字值超过第一阈值的情况下,随着第二检测电压的数字值的增大,第二控制数据集的值从“B1”向着“B155”增加。
总之,在温度测量电路20和21所测量到的任意温度超过第一温度的情况下,输出控制电路24对输出电路220和230进行控制以使得输出不同的驱动电压。
如上所述,在判断为多个温度测量电路210分别测量到的所有温度都不大于第一温度(第一阈值)的情况下,输出控制电路24将多个输出电路240的驱动电压调节为相同电压。在这种情况下,在判断为多个温度测量电路210分别测量到的温度中的至少一个温度大于第一温度(第一阈值)的情况下,输出控制电路24可以将多个输出电路240的驱动电压调节为不同电压。
换句话说,输出控制电路24具有各自定义温度和驱动电压之间的对应关系的多个对应信息(本实施例中的数据表)。输出控制电路24被配置为通过使用多个对应信息,基于多个温度测量电路210分别测量到的温度来确定多个输出电路240的驱动电压。这多个对应信息在等于或小于第一温度的范围内在温度和驱动电压之间具有相同的对应关系,并且在大于第一温度的范围内在温度和驱动电压之间具有不同的对应关系。注意,对应信息可以是如本实施例所述的数据表或函数。
根据该配置,通过降低光源3的温度以避免光源3的温度保持得高,可以防止由于该高温所引起的LED30的损坏并且可以延长光源3的寿命。
此外,代替图3所示的数据表,输出控制电路24可以通过使用图12所示的数据表来控制输出电路220和230。
在该数据表中,记录了与第一检测电压的数字值相对应的第一控制数据集(“TA0”、…、“TA255”)和与第二检测电压的数字值相对应的第二控制数据集(“TB0”、…、“TB255”)。
在这方面,第一控制数据集定义开关装置Q6的接通时间和断开时间,并且第二控制数据集定义开关装置Q8的接通时间和断开时间。如图13所示,确定这些控制数据集,以使得开关装置Q6断开的时间段与开关装置Q8断开的时间段不重叠。例如,由第一控制数据集的“TA0”所确定的开关装置Q6的断开时间与由第二控制数据集的任意值所确定的开关装置Q8的断开时间段不重叠。
结果,在开关装置Q6断开的情况下开关装置Q8保持接通,因此将电源电路25的输出电压仅供给至第一输出电路220。另一方面,在开关装置Q6接通的情况下开关装置Q8保持断开,因此将电源电路25的输出电压仅供给至第二输出电路230。
简言之,输出控制电路24控制输出电路220和230以交替地从电源电路25接收输出电压。换句话说,输出控制电路24被配置为使多个输出电路240顺次单独工作。
利用该配置,与输出电压同时供给至输出电路220和230的结构相对比,电源电路25可以尽可能地发挥其潜力并且可以使电源电路25小型化。
此外,优选设置用于通过调节来自DC电源1的输出来对光源3进行调光的调光电路。该调光电路可被配置为:在温度测量电路20和21所测量到的任意温度超过(比第一温度大的)第二温度的情况下,减少来自DC电压源1的输出。例如,第二温度可以是LED30的容许工作温度(例如,最大容许工作温度)。
简言之,点亮装置还包括调光电路,其中该调光电路被配置为通过调节从电源1供给至光源3的电力来对光源3进行调光。该调光电路被配置为在判断为多个温度测量电路210分别测量到的温度中的至少一个超过第二温度的情况下,减少从电源1供给至光源3的电力。
以下说明输出控制电路24用作上述的调光电路的示例。注意,可以将该调光电路与输出控制电路24分开设置。
在检测电压的任意数字值超过第二阈值(与第二温度相对应并且例如具有值“200”)的情况下,输出控制电路24的CPU24C从存储器24D读出调光控制数据。之后,CPU24C基于该调光控制数据来控制DC电源1,以使得降低DC电源1的输出电压。
例如,CPU24C将调光控制信号提供至降压斩波电路111的开关装置Q2,由此降低降压斩波电路111的输出电压(即,DC电源1的输出电压)。
利用该配置,在光源3的任意区域31具有过高温度的情况下,对光源3进行调光以使得光源3的光输出减少。因此,可以通过光源3的光输出的变化来从视觉上向用户通知光源3发生异常。
注意,调光控制数据可被确定成光输出随着检测电压的数字值的增加而进一步减少,或者被确定成使光输出保持为恒定的调光水平。另外,在检测电压的任意数字值超过阈值并持续了预定时间段以上的情况下,输出控制电路24可以使DC电源1的输出电压进一步下降,或者终止DC电源1的操作。
以下参考附图来说明关于前述实施例的将热敏装置RX(RX1和RX2)安装在基板4上的示例。
例如,如图14所示,将热敏装置RX1和RX2以配置在光源3的相对侧的方式安装在基板4上,并且如图15所示,将热敏装置RX1和RX2以配置在基板4的对角线上的方式安装在基板4上。
可选地,如图16所示,可以将三个热敏装置RX(RX1~RX3)以配置在光源3附近的方式安装在基板4上。在这种情况下,针对热敏装置RX3,需要设置温度测量电路、输出电路、风扇马达和风扇的新的集合。没有示出该新的集合。总之,在图16所示的示例中,冷却控制电路2被配置为分别对三个冷却装置9进行控制,其中这三个冷却装置9被配置成使光源3的三个区域31冷却。
可选地,如图17所示,可以将四个热敏装置RX(RX1~RX4)以配置在光源3附近的方式安装在基板4上。在这种情况下,针对热敏装置RX3和RX4中的每一个,需要设置温度测量电路、输出电路、风扇马达和风扇的新的集合。没有示出这些新的集合。总之,在图17所示的示例中,冷却控制电路2被配置为分别对四个冷却装置9进行控制,其中这四个冷却装置9被配置成使光源3的四个区域31冷却。
注意,可以将四个以上的热敏装置RX以配置在光源3附近的方式安装在基板4上。
注意,在各实施例中,使用LED30作为光源3所使用的固体发光装置。可选地,光源3可以由诸如半导体激光装置和有机EL装置等的其它固体发光装置构成。此外,在各实施例中,采用一个光源3。要控制的光源的数量不限于一个,而且可以采用两个以上的光源。在采用多个光源的情况下,优选针对各光源使用多个温度测量电路。此外,光源3并非必须包括固体发光装置,而是将光源3设计成响应于通电而点亮就足够了。
此外,冷却装置9可以是不具有马达的风扇。例如,这种风扇具有电磁线圈、膜和容纳这两者的壳体,并且通过使膜振动来产生气流以经由喷嘴排出该气流。冷却装置9不限于风扇,而且可以是诸如Peltier(珀耳帖)装置等的热电装置。例如,在冷却装置9是Peltier装置的情况下,输出电路22(220)和23(230)各自可被配置为向该Peltier装置的驱动电路供给电流。
如上所述,在本实施例的点亮装置中,冷却控制电路2包括电源电路25,其中该电源电路25被配置为从电源1接收输出电压并且生成要供给至多个输出电路240的电源电压。在温度测量电路210所测量到的任意温度超过第一温度之前,输出控制电路24对输出电路240进行控制以使得输出相同的驱动电压。在温度测量电路210所测量到的任意温度超过第一温度的情况下,输出控制电路24对输出电路240进行控制以使得输出不同的驱动电压。
可选地,冷却控制电路2包括电源电路25,其中该电源电路25被配置为从电源1接收输出电压并且生成要供给至多个输出电路240的电源电压。输出控制电路24控制输出电路240以交替地从电源电路25接收输出电压。
总之,除了第一特征至第七特征以外,本实施例的点亮装置还具有以下的第八特征。此外,第二特征至第七特征是可选的。
根据从属于第一特征至第七特征中任一特征的第八特征,冷却控制电路2还包括电源电路25,其中该电源电路25被配置为通过使用来自电源1的电力来输出恒定电压。多个输出电路240各自被配置为接收来自电源电路25的恒定电压作为来自电源1的电力,并且通过使用该恒定电压来生成驱动电压。
此外,本实施例的点亮装置可以具有以下的第九特征至第十一特征中的任一特征。此外,第九特征至第十一特征是可选的。
根据从属于第八特征的第九特征,输出控制电路24被配置为在判断为多个温度测量电路210分别测量到的所有温度均不大于第一温度的情况下,将多个输出电路240的驱动电压调节为相同电压。输出控制电路24被配置为在判断为多个温度测量电路210分别测量到的温度中的至少一个温度大于第一温度的情况下,将多个输出电路240的驱动电压调节为不同电压。
根据从属于第八特征的第十特征,输出控制电路24具有各自定义温度和驱动电压之间的对应关系的多个对应信息。输出控制电路24被配置为通过使用这多个对应信息,基于多个温度测量电路210分别测量到的温度来确定多个输出电路240的驱动电压。这多个对应信息在等于或小于第一温度的范围内在温度和驱动电压之间具有相同的对应关系,并且在大于第一温度的范围内在温度和驱动电压之间具有不同的对应关系。
根据从属于第八特征的第十一特征,输出控制电路24被配置为使多个输出电路240顺次单独工作。
此外,本实施例的点亮装置可以具有以下的第十二特征。此外,该第十二特征是可选的。
根据从属于第一特征至第十一特征中任一特征的第十二特征,点亮装置包括调光电路(在本实施例中为输出控制电路24),其中该调光电路用于通过改变来自电源1的输出来对光源3进行调光。该调光电路在得知温度测量电路210分别测量到的任意温度超过比第一温度大的第二温度的情况下,减少来自电源1的输出。
换句话说,点亮装置还包括调光电路,其中该调光电路被配置为通过调节从电源1供给至光源3的电力来对光源3进行调光。该调光电路被配置为在判断为多个温度测量电路210分别测量到的温度中的至少一个温度超过第二温度的情况下,减少从电源1供给至光源3的电力。
例如,任意实施例的点亮装置均可用于图18~20所示的照明器具。
图18~20所示的各照明器具包括与以上实施例中的任一个相对应的点亮装置6、以及器具本体7。器具本体7被配置为保持光源3。
在这些示例中,优选点亮装置6的风扇5(冷却装置9)和热敏装置RX位于接近光源3的位置处。因而,风扇5和热敏装置RX由器具本体7来保持。注意,在图18~20中没有示出光源3和热敏装置RX。
在这方面,图18所示的照明器具是筒灯,并且图19和20所示的照明器具是聚光灯。在图18和20所示的照明器具中,点亮装置6经由线缆8连接至光源3。
本实施例的照明器具包括上述的点亮装置6和用于保持光源3的器具本体7。
换句话说,本实施例的照明器具包括:器具本体7,用于保持光源3;以及点亮装置6,其具有上述的第一特征,用于控制光源3。注意,根据需要,点亮装置6可以具有上述的第二特征至第十一特征中的至少一个特征。
在使用上述实施例的点亮装置6的情况下,本实施例的照明器具可以产生与上述实施例中的任一实施例相同的效果。
如上所述,在本实施例的照明器具中,利用温度测量电路210测量光源3的各区域31的温度,并且输出控制电路24基于光源3的各区域31的温度来调节冷却装置9的输出。因而,本实施例的照明器具可以使光源3冷却,以使得区域31各自的温度分别等于最佳温度。因此,可以减少光源3的温度差异。此外,本实施例的照明器具与现有技术的不同之处在于本实施例不需要向冷却装置提供电力的LED。因而,无需使用能够耐受正向电流增加的LED,因此可以降低生产成本。
注意,可以单独使用上述的照明器具,而且可以使用上述的多个照明器具来构成照明系统。
Claims (12)
1.一种点亮装置,包括:
电源,其被配置为向具有多个区域的光源供给电力;
多个冷却装置,其分别与所述多个区域相对应地配置,以使所述多个区域冷却;以及
冷却控制电路,其被配置为对所述多个冷却装置进行控制,
其中,所述冷却控制电路包括:
多个输出电路,其被配置为通过使用来自所述电源的电力来向所述多个冷却装置分别供给驱动电压以驱动所述多个冷却装置;
多个温度测量电路,其被配置为分别测量所述多个区域的温度;以及
输出控制电路,其被配置为基于所述多个温度测量电路分别测量到的温度,来调节要从所述多个输出电路分别供给的驱动电压,
其中,所述输出控制电路被配置为对所述多个输出电路进行控制,以减少从所述多个温度测量电路分别测量到的温度中所选择的两个温度之间的差异。
2.根据权利要求1所述的点亮装置,其中,
所述输出控制电路被配置为对与测量到所述两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路进行控制。
3.根据权利要求2所述的点亮装置,其中,
所述多个冷却装置中的各冷却装置被配置为随着供给至该冷却装置的驱动电压的上升而增加该冷却装置的冷却能力;以及
所述输出控制电路被配置为使与测量到所述两个温度中的较高温度的温度测量电路相对应的输出电路的驱动电压上升。
4.根据权利要求1所述的点亮装置,其中,
所述冷却控制电路还包括电源电路,所述电源电路被配置为通过使用来自所述电源的电力来输出恒定电压;以及
所述多个输出电路各自被配置为接收来自所述电源电路的恒定电压作为来自所述电源的电力,并且通过使用所述恒定电压来生成所述驱动电压。
5.根据权利要求4所述的点亮装置,其中,
所述输出控制电路被配置为进行以下操作:
在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的所有温度均不大于第一温度的情况下,将所述多个输出电路的驱动电压调节为相同电压,以及
在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的温度至少之一大于所述第一温度的情况下,将所述多个输出电路的驱动电压调节为不同电压。
6.根据权利要求4所述的点亮装置,其中,
所述输出控制电路具有各自用于定义温度和驱动电压之间的对应关系的多个对应信息;
所述输出控制电路被配置为通过使用所述多个对应信息,基于所述多个温度测量电路分别测量到的温度来确定所述多个输出电路的驱动电压;以及
所述多个对应信息在等于或小于第一温度的范围内具有温度和驱动电压之间的相同的对应关系,并且在大于所述第一温度的范围内具有温度和驱动电压之间的不同的对应关系。
7.根据权利要求4所述的点亮装置,其中,
所述输出控制电路被配置为使所述多个输出电路顺次单独工作。
8.根据权利要求1所述的点亮装置,其中,还包括调光电路,所述调光电路被配置为通过调节从所述电源供给至所述光源的电力来对所述光源进行调光,
其中,所述调光电路被配置为在判断为所述多个温度测量电路分别测量到的温度至少之一超过第二温度的情况下,减少从所述电源供给至所述光源的电力。
9.根据权利要求1所述的点亮装置,其中,
所述多个温度测量电路中的各温度测量电路包括特性值随着温度而改变的热敏装置。
10.根据权利要求9所述的点亮装置,其中,
所述热敏装置是NTC热敏电阻、PTC热敏电阻或CTR热敏电阻。
11.根据权利要求1所述的点亮装置,其中,
所述光源被配置为在通电的情况下点亮。
12.一种照明器具,包括:
器具本体,其被配置为保持光源;以及
根据权利要求1至11中任一项所述的点亮装置,其被配置为对所述光源进行控制。
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