CN103988584A - 利用发光元件的照明装置的调光系统 - Google Patents

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Abstract

一种利用发光元件的照明装置的调光系统，包括：电源部，含有施加外部交流电源的电源输入端子、与所述电源输入端子连接而被施加交流电压的调光器以及用于所述调光器的输出电压的整流电路；照明部，含有从位于离与所述电源部的连接点最短距离处的第1发光元件开始直到位于离电源部最长距离处的第n发光元件，其中所述第1发光元件与所述电源部连接，各个发光元件串联连接；发光元件驱动部，包括与形成所述照明部的各发光元件的输出端分别连接而形成对相应发光元件的电流供应通道的多个开关电路、及与所述第1发光元件的开关电路连接而检测对第1发光元件的电流供应通道的正常操作与否后并根据检测结果输出控制信号的调光器控制电路；以及调光器驱动部，并联连接于所述电源部及所述第1发光元件的电源输入端之间的连接线而形成注入电流供应通道，并具有开关来根据所述调光器控制电路的控制信号导通/切断所述注入电流供应通道。

Description

利用发光元件的照明装置的调光系统
技术领域
本发明涉及利用发光元件的照明装置的调光系统，尤其涉及一种利用发光元件的照明装置的调光系统，其具有并联连接于外部交流电源的整流电路和发光元件以串联结构连接的照明部之间的连接线而形成注入（bleeding）电流供应通道且作为主电源操作的调光器驱动部，使得即使在I_LED值为零的情况下通过相对较大值的I_bleeding电流路径而保持调光器输出电流直到调光器的输出电压降到零值。
背景技术
一般调光器是用于调整白炽灯亮度而设计的设备，这种调光器和白炽灯由于下面说明的特点，长时间起到了可控制光的照明装置的作用。
图1显示调光器的基本操作，VAC是AC电源电压，VDIM是调光器的输出电压。AC电源电压被调光器切相(phase cut)的情况下，如图1的(a)所示，其差分输出电压被分成具有正值或负值的区域和具有相同值的区域。此时，为了调光器做正常接通(ON)，两端电压的值在正值或负值的区域且必须流过特定值以上的电流。若电压为正或负值的情况下，电流是0或小于特定值时，调光器在相应周期会关闭而输出电压被放电。
而且白炽灯是因为在钨丝消耗的电力转换成热和光，所以具有电阻特性，在其两端存在电压时电流会流过。
因此，白炽灯充分满足调光器操作所需的“两端存在电压值时电流会流通”的条件。
然而，白炽灯消耗能量大，为了节省能量，不断地研究开发以LED（发光二极管）作为光源的照明技术。
LED（发光二极管）是电流驱动元件，要稳定地供应恒电流才能正常操作。尤其是，需要高电力的LED因驱动电力大(通常350mA以上)，LED本身产生很多热量，因此亮度劣化率比低电力的LED大。这与LED的寿命有直接的关联，并在照明市场上起到重要因素的作用。
如上所述的理由，在高电力的LED通常用恒电流驱动，在此为了更有效地利用使用为恒电流电源的SMPS电力，采用PWM（脉宽调制）方式。
然而，这种方式是因被恒电流驱动的LED特性而需要额外的电路及构成该电路的电子零件，这会导致包含LED的照明装置的制造费用增加。
如上所述的理由，使用将交流电源进行整流而施加到串联连接的LED模块的方式，利用这种方式的LED照明通常称为交流直接型(ACDIRECT TYPE)LED照明。因此对这种LED照明方式在以下的说明将使用“交流直接型LED照明”用语。
图2是显示现有交流直接型LED照明的一例图，如图所示，VAC电压输出为经调光器切相形态的电压VDIM。而且这种电压VDIM是通过整流器将其差分电压(differential voltage)转换成共同接地电压(single ended)VRECT。
而且，根据这样转换成共同接地电压的AC电压大小，划分成LED1和CH1，LED1+LED2和CH2，LED1+LED2+LED3和CH3的操作区间来操作。此时即使在没有单独具备LED电流控制部形态的驱动电路的情况下，根据输入AC电压的大小且组合LED的个数及相应通道电流源而驱动的原理也是相同的。
图3是在根据图2的交流直接型LED照明中适用了上升沿(leadingedge)型调光器时的操作波形，相当于调光器操作波形的角度较高的情况，其显示按各步骤的电压波形和电流波形，以及按各区间的正常操作与否。
如图所示，I_LED值在特定值以上时，VDIM及VRECT的波形跟随AC电源的波形，相反的，进入到I_LED值较低的区间时，VDIM及VRECT的波形与AC电源无关地起误操作。由此，若LED电流不能保持到AC电压下降到零(zero)值为止，则调光器事先关闭(OFF)，这是存在于调光器输出的寄生电容成分的充电电荷由于其放电路径的消失而通过漏电的路径产生自然放电的现象。因此VRECT值保持较高水平，由此也向LED方向流微细的电流。
此时，调光器角度值足够大，正常操作区间的LED亮度相比于异常操作区间的LED亮度非常高，因此用户看起来可能感觉LED的操作状态是没有什么大问题的正常状态。
然而，如图4所示，调光器操作波形的角度较低时，用户就明确地认识到LED的异常操作状态。
即图4与图3不同的是调光器操作波形的角度较低的情况，其显示按各步骤的电压波形和电流波形，以及按各区间的正常操作与否。
如图所示，调光器操作波形的的角度低，LED整个通道需要被关闭(OFF)时，调光器及驱动电路在全区域做异常操作，此时因存在于调光器输出的寄生电容成分的残余电压而产生的LED漏电电流在LED照明需要关闭(OFF)的调光器角度区间起保持隐隐不灭状态的误操作。
换句话说，现有的交流直接型LED照明一般产生所谓闪烁（Flicker）现象的忽闪现象，这是在照明灯的使用上非常不合适的因数之一。
发明内容
发明需要解决的技术课题
因此，本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种利用发光元件的照明装置的调光系统，具有并联连接于外部交流电源的整流电路和发光元件以串联结构连接的照明部之间的连接线而形成注入电流供应通道且作为主电源操作的调光器驱动部，使得即使在I_LED值为零(zero)的情况下通过相对较大值的I_bleeding电流路径而保持调光器输出电流直到调光器的输出电压降到零值为止。
解决课题的技术方案
为了解决上述问题，本发明涉及的利用发光元件的照明装置的调光系统包括：电源部，包括施加外部交流电源的电源输入端子、与所述电源输入端子连接而被施加交流电压的调光器、以及用于所述调光器的输出电压的整流电路；照明部，包括从位于离与所述电源部的连接点最短距离处的第1发光元件开始直到位于离电源部最长距离处的第n发光元件，其中所述第1发光元件与所述电源部连接的同时，各发光元件串联连接；发光元件驱动部，包括：多个开关电路，分别与形成所述照明部的各发光元件的输出端连接且对相应的发光元件形成电流供应通道，以及调光器控制电路，连接于所述第1发光元件的开关电路，检测对第1发光元件的电流供应通道的是否被正常操作，然后根据检测结果输出控制信号；以及调光器驱动部，并联连接于所述电源部及所述第1发光元件的电源输入端之间的连接线以形成注入(bleeding)电流供应通道，并具有开关，根据所述调光器控制电路的控制信号导通/切断所述注入电流供应通道。
另外，所述发光元件是LED（Light Emitting Diode：发光二极管）。
另外，所述调光器驱动部根据所述电源部对所述第1发光元件的的输出电压是否在正常驱动第1发光元件的相应电流供应通道的电压值范围而被导通/切断。
另外，还包含与所述多个开关电路共同接地的共同接地电阻，所述开关电路包含：开关元件，连接于所述发光元件的输出端的同时连接于所述共同接地电阻；以及比较器，比较所述发光元件所对应的基准电压和所述共同接地电阻的共同电压，所述开关元件，根据所述比较器的输出，切换到所述发光元件连接的第1电流径路和所述共同接地电阻连接的第2电流径路中的任一个，从而改变所述共同接地电阻的共同电压。
另外，所述开关元件是漏极与所述发光元件的输出端连接且源极与所述共同接地电阻连接且栅极与所述比较器连接的场效应晶体管(MOS FET)。
另外，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的栅极电压，然后根据其检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
另外，在所述场效应晶体管的漏极电压值是使相应电流供应通道可被操作但不能使下一个电流供应通道可被操作的电压值的情况下，可被操作的电流供应通道的相应电压值作为共同电压值被设定到各开关电路分别包含的场效应晶体管的源极。
另外，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的漏极电压，然后根据其检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
另外，所述调光器控制电路包含：比较器，在该比较器中，在所述开关电路包含的比较器的输出电压作为(-)输入电压被施加同时，所述比较器的输出电压是使相应电流供应通道正常可操作的电压值的条件下，比所述开关电路包含的比较器的输出电压高的电压值作为(+)输入电压被施加；以及反相缓冲器，根据所述调光器控制电路包含的所述比较器的输出信号，输出对所述调光器驱动部的注入电流供应通道的导通/切断控制信号。
另外，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的源极电压，然后根据其检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
另外，所述调光器控制电路包括：比较器，在该比较器中，所述开关电路包含的所述场效应晶体管的源极电压作为(+)输入电压被施加的同时，比位于离所述电源部最短距离的开关电路包含的比较器的输入电压低的电压值作为(-)输入电压被施加；以及反相缓冲器，根据所述调光器控制电路包含的所述比较器的输出信号，输出对所述调光器驱动部的注入电流供应通道的导通/切断控制信号。
另外，所述调光器控制电路包括偏压原件，该偏压原件接收所述场效应晶体管的源极电压值作为用于控制所述调光器驱动部的信号，并且使得在所述场效应晶体管的源极输出端和所述调光器驱动部的输入端之间该信号仅从所述场效应晶体管的源极输出端向所述调光器控制电路的方向传递，从而改变所述调光器驱动部的操作条件。
另外，把相对靠近所述电源部及第1发光元件之间的连接点的方向设定为前方时，所述调光器控制电路与所述开关电路分别连接并被形成多个，并且各开关电路被形成具有与所述调光器驱动部的电路相同的结构，并且各开关电路的驱动是由位于正后方的调光器控制电路的控制信号来控制。
另外，所述开关电路分别根据位于其正后方的调光器控制电路的输入电压是否在能够正常驱动相应电流供应通道的发光元件的电压值范围而被导通/切断。
有益效果
根据本发明，在外部交流电源的整流电路和发光元件以串联结构连接的照明部之间的连接线并联连接注入电流供应通道并被设置作为主电源操作的调光器驱动部，使得即使在I_LED值为零(zero)的情况下通过相对较大值的I_bleeding电流路径而保持调光器的输出电流直到调光器的输出电压降到零(zero)值为止，使调光器的导通/切断操作正常并稳定的进行，其结果包含多个LED的照明部在无闪烁的不良操作下始终可以进行正常的导通/切断操作。而且这会实现提高照明部的照度及能量效率的结果。
附图说明
图1是用于说明一般调光器的操作的图。
图2显示现有的交流直接型LED照明的一例。
图3及图4是在根据图2的交流直接型LED照明上适用了上升沿(leading edge)型调光器时所显示的操作波形图。
图5是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的示意图。
图6是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的第1实施例。
图7是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的第2实施例。
图8是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的第3实施例。
图9是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的第4实施例。
图10是根据本发明的一实施例的、利用发光元件的照明装置的调光系统的第5实施例。
图11及图12是在利用根据本发明的一实施例的、发光元件的照明装置的调光系统中适用了上升沿(leading edge)型调光器时所显示的操作波形图。
图13及图14是利用分别对应图11及图12的发光元件的照明装置调光系统的实验画面例示图。
具体实施方式
以下，参照附图对根据本发明一实施例的利用发光元件的照明装置的调光系统进行详细的说明。
图5是利用根据本发明的一实施例的发光元件的、照明装置的调光系统的示意图。
如图所示，利用根据本发明一实施例的发光元件的照明装置的调光系统100（以下称为“照明装置调光系统”）包含：电源部110、照明部120、发光元件驱动部130、调光器驱动部140而构成。而且在本实施例以照明部120的发光元件是发光二极管（Light Emitting Diode）LED120-1～LED120-6为例说明，但本发明并不受限于此，在满足能够同样地实现以下说明的LED的设置结构及作用的条件的范围内可以使用多种发光元件。
电源部110是包含：施加外部交流电源（AC电源，以下称为“交流电源”）的电源输入端子(附图标记未标记)、与这种电源输入端子连接而被施加交流电源的调光器112、以及将调光器112的输出电压进行整流的整流电路113而构成。
照明部120包含多个LED120-1～LED120-6，即从位于离与电源部110的连接点最短距离处的第1个LED120-1开始，直到位于离电源部110最长距离处的第n个LED。而且第1个LED120-1与电源部110电连接，该第1个LED120-1及包含于照明部120中的所有LED相互串联连接。
发光元件驱动部130是包含开关电路(未图示，参考图6至图8)和调光器控制电路(未图示，参考图6至图8)而构成。
开关电路与形成照明部120的各LED120-1～LED120-6的输出端分别连接而形成对相应LED的电流供应通道，换句话说，形成的开关电路的数目与LED120-1～LED120-6的数目相同，由此，形成的电流供应通道的数目与LED120-1～LED120-6及开关电路的数目对应。而且把所述电流供应通道简称通道CH，因此为了与第1至第n个LED对应而形成第1至第n个通道CH。以下，第1通道称为通道CH1，第2通道为通道CH2，第n通道为通道CHn。
调光器控制电路与第1个LED120-1的开关电路连接，检测对第1LED120-1的所述通道CH1的是否正常操作，然后把根据其检测结果的控制信号输出到后述的调光器驱动部(140)。
调光器驱动部140并联连接于电源部110及第1个LED120-1的电源输入端之间的连接线以形成注入(bleeding)电流供应通道，并且包括开关来根据所述调光器控制电路的控制信号对所述注入电流供应通道进行导通/切断。在此，调光器驱动部140根据对于第1LED120-1的电源部的输出电压是否落在正常驱动第1LED120-1的相应第1通道的电压值范围而被导通/切断。
而且，关于发光元件驱动部130及调光器驱动部140的说明中可以看出，通道CH1的调光器驱动部140和通道CH2至通道CH4的发光元件驱动部130的电流值是完全独立的。此时，通道CH1基于调光器112的驱动设定为几十mA电流，通道CH2至通道CH4的发光元件驱动部130可根据用户所需的亮度来设定。
而且这种结构的照明装置调光系统100是在通道CH1有电流流过的状态下，通道CH2至通道CH4的发光元件驱动部130有电流流过时，通道CH1的电流立即成切断(off)状态。这是调光器112与通道CH1的调光器驱动电流或通道CH2至通道CH4的发光元件驱动电流无关，只要达到一定电流值以上就正常操作，由此防止通道CH1的调光器驱动电流在整个周期流过而降低LED照明功能的效率。
下面参照图6至图8，对在图5中概念性说明的照明装置调光系统的具体实施例进行说明。
首先，参照图6，照明装置调光系统200包含电源部210、照明部220、发光元件驱动部230、调光器驱动部240、共同接地电阻250。在此，电源部210、照明部220、发光元件驱动部230、调光器驱动部240的作用与图5的实施例中说明的照明装置调光系统100的相应构成相同，在本实施例以各构成的电路元件为中心说明其具体结构，另外对与图5的实施例重复的因素只记载其名称并叙述其基本作用。
电源部210包含：输入外部交流电源的电源输入端子、调光器212和整流电路213，照明部220是以多个LED220-1～LED220-6构成。
发光元件驱动部230包含开关电路231和调光器控制电路232。
开关电路231包含开关元件231a及比较器231b。
开关元件231a连接于LED220-1～LED220-6的输出端且同时连接于共同接地电阻250，在本实施例的这种开关元件231a是以场效应晶体管(MOS FET)为例，但本发明并不受限于此。这种场效应晶体管231a是漏极连接于LED220-1～LED220-6的输出端，源极连接于共同接地电阻250，栅极连接于比较器231b。
比较器231b比较LED220-1～LED220-6所对应的基准电压和共同接地电阻250的共同电压，开关元件231a根据这种比较器231b的输出，切换到LED220-1～LED220-6连接的第1电流径路和与共同接地电阻250连接的第2电流径路中的任一径路，由此改变共同接地电阻250的共同电压。
而且，发光元件驱动部230是将各开关电路231的场效应晶体管231a中任一个场效应晶体管作为基准，在相应的场效应晶体管231a的漏极电压值是使相应电流供应通道（以下如图5的实施例一样简称‘通道CH’）可被操作但不能使下一个场效应晶体管231a的通道CH可被操作的电压值时，与可操作的通道CH连接的场效应晶体管231a的漏极电压值被设定为各开关电路分别包含的场效应晶体管231a的源极的共同电压值。
调光器控制电路232检测场效应晶体管231a的栅极电压，然后根据其检测结果输出对调光器驱动部240的控制信号。这种调光器控制电路232可以包含比较器232a和反相缓冲器232b。
在比较器232a中，在开关电路231所包含的比较器231b的输出电压作为(-)输入电压被施加并且开关电路231所包含的比较器231b的输出电压为能够使相应通道CH正常操作的电压值的条件下，比开关电路231所包含的比较器231b的输出电压高的电压值作为(+)输入电压被施加。反相缓冲器232b根据调光器控制电路232所包含的比较器232a的输出信号，对调光器驱动部240的用于供应注入电流的通道CH输出导通/切断控制信号。
共同接地电阻250被构造成使得多个开关电路231共同接地。
对如上所述构成的照明装置调光系统200的作用进行说明，首先VRECT电压从零(zero)上升到能够驱动通道CH1的电压时，通过通道CH1流过注入(bleeding)电流。而且，VRECT电压持续上升到在通道CH2能够流过电流的条件，由此检测到通过通道CH2流过电流或确认通道CH2正常驱动的信号时，通道CH1成关闭状态。
另外，VRECT的电压上升到使发光元件驱动部230可操作的足够电压时，只在发光元件驱动部230流过电流，在这种状态下相反地VRECT电压持续下降，由此检测到流过通道CH2的电流值非常低的状态或确认通道CH2为关闭的信号时，通道CH1再次导通。
而且，通道CH1的操作与否是通过调光器控制电路232所包含的VG2、V5以及比较器232a来确认，且通过具有共同源极的各开关电路231的V2、V3、V4的电压源形成各电流源的反馈(feedback)。在此对主要电压源V1、V2、V3、V4，V5的关系说明如下。
V1用于设定注入电流值，并设定为上升到调光器操作所需的程度。在此注入电流的值是V1/R1。
V2、V3、V4是用于设定通道CH2、通道CH3、通道CH4的电流值，各通道CH的漏极电压值足以使各通道CH操作，但不足使下一个通道CH操作时，共同源极被设定为满足操作的最后面的通道CH的电压值。为此，V2、V3、V4具有满足V2<V3<V4的电压值。例如，VRECT值高使得通道CH2的漏极和通道CH3的漏极足以使通道CH2及通道CH3的电流源操作，但不足以使通道CH4操作时，形成通道CH3的环路(loop)，以使共同源极的值具有V3的值，由此通道CH3操作。此时，源极是V3，根据V2<V3的关系，VG2降到零(zero)值，通道CH2成切断(off)。另外，VG2的值是零(zero)，总是比V5低，由此通道CH1也成切断，满足只有通道CH3操作的条件。
最后，V5用于确认通道CH2的正常操作，只要VG2被设定为高于正常操作时的值即可。例如，若设计成VG2操作时使其具有VDD/2的值时，则V5>VDD/2+Voffset的值就可以。此时，Voffset是在OPA2实际制作时可能发生的偏移电压（offset voltage）。在此通道CH2作为电流源正常操作时，成VG2<V5的情况，由此产生切断通道CH1的信号，结果，若发光元件驱动部230操作，则调光器驱动部240操作成关闭。
接着参照图7，照明装置调光系统300包含：电源部310、照明部320、发光元件驱动部330、调光器驱动部340。而且与图6的实施例一样，电源部310、照明部320、发光元件驱动部330、调光器驱动部340的作用与图5的实施例说明的照明装置调光系统100的相应构成相同，在本实施例以各构成的电路元件为中心说明其具体结构，另外，与图5的实施例重复的因素只记载其名称并叙述其基本作用。
电源部310是包含输入外部交流电源的电源输入端子、调光器312和整流电路313，照明部320由多个LED320-1～LED320-6构成。
发光元件驱动部330是包含开关电路331和调光器控制电路332。在此，将相对靠近电源部310及第1发光元件320-1之间的连接点的方向设定为前方时，调光器控制电路332分别与开关电路331连接并被形成多个，同时多个开关电路331均以与调光器驱动部340的电路相同的结构形成，并且各开关电路331的驱动是通过位于正后方的调光器控制电路332的控制信号来控制。在此，开关电路331分别是根据位于其正后方的调光器控制电路332的输入电压是否落在正常驱动相应电流供应通道CH的LED320-1～LED320-6的电压值范围来被控制而导通/切断。
调光器驱动部340与参照图6说明的实施例的调光器驱动部240是相同的构成，故省略其具体的说明。
通过所述构成可以看出，本实施例的照明装置调光系统300与根据图6实施例的照明装置调光系统200做比较，其主要特征在于，在图6实施例的照明装置调光系统200中将通道CH1和通道CH2的关系扩张到通道CH1至通道CH4。即在图6的实施例中检测通道CH2的VG2来决定通道CH1的操作与否，相反的，在本实施例中检测通道CH3的VG3来决定通道CH2的操作与否，并检测通道CH4的VG4来决定通道CH3的操作与否。由此相比于图6的实施例，可自由设定V2至V4的值，并且这可作用为使I_LED电流波形更自由的优势。
接着，参照图8，照明装置调光系统400包含：电源部410、照明部420、发光元件驱动部430、调光器驱动部440。而且与图6及图7的实施例一样，电源部410、照明部420、发光元件驱动部430、调光器驱动部440的作用与图5的实施例说明的照明装置调光系统100的相应构成相同，并与根据图6实施例的照明装置调光系统200相比，只有发光元件驱动部430的调光器控制电路432是不同的构成，因此以这种调光器控制电路432为中心进行简单的说明。
本实施例的调光器控制电路432检测作为开关元件的场效应晶体管(MOS FET)的漏极电压，然后根据其检测结果输出对调光器驱动部440的控制信号的结构。由此在根据图6的照明装置调光系统200中，通道CH2在正常操作(通道CH2FET在saturation操作)时切断通道CH1，相反地，本实施例根据电路的设计者，即使通道CH2在正常操作之前(通道CH2FET在triode操作)，通道CH2的漏极电压形成一定水平时，可以切断通道CH1。
接着，参照图9，照明装置调光系统500包含：电源部210、照明部220、发光元件驱动部230、调光器驱动部240。而且与图6及图7的实施例一样，电源部210、照明部220、发光元件驱动部230、调光器驱动部240的作用与图5的实施例说明的照明装置调光系统100的相应构成相同，并与根据图6实施例的照明装置调光系统200相比，只有发光元件驱动部230的调光器控制电路532是不同的结构，因此以这种调光器控制电路532为中心进行简单的说明。另外，对与图6相同的构成使用相同的附图标记，同时对此省略详细的说明。
本实施例的调光器控制电路532检测开关元件场效应晶体管(MOSFET)的源极电压，然后根据其检测结果输出对调光器驱动部240的控制信号的结构，在此调光器控制电路532是共同连接于所有开关电路的源极输出端的形态。由此与图7的实施例一样，将最靠近电源部的开关电路设定为第1开关电路531a时，以检测第2开关电路532b的源极输出电压来决定基于第1开关电路531a的通道1的操作与否且检测第3开关电路532c的源极输出电压来决定基于第2开关电路532b的通道2的操作与否的方式可以进行控制。
另外，在调光器控制电路532的比较器532a中，距电源部210，位于最长距离处的开关电路(本实施例的第3开关电路)包含的场效应晶体管的源极电压作为(+)输入电压被施加，同时相距电源部210位于最短距离处的开关电路(本实施例的第1开关电路)为基准，比相距电源部210最短距离的开关电路所包含的比较器的输入电压值低的电压值作为(-)输入电压被施加。反相缓冲器532b是根据调光器控制电路532包含的比较器532a的输出信号输出对调光器驱动部240的注入电流供应通道的导通/切断控制信号。
接着，参照图10，照明装置调光系统600的调光器控制电路包括偏压元件630，该偏压元件630接收场效应晶体管610的源极电压值作为用于控制调光器驱动部620的信号，且使得在场效应晶体管610的源极输出端和所述调光器驱动部620的输入端之间该信号仅从场效应晶体管610的源极输出端向调光器控制电路的方向传递，从而改变所述调光器驱动部620的操作条件。
以图为准进行详细说明，偏压元件630将VS2的电信号传递到VS1，但是，阻断VS1的电信号使得无法传递到VS2。而且偏压元件630根据VS2改变VS1以改变调光器驱动部620的操作条件。另外，可以使用二极管、晶体管、OP放大器等可被用作偏压元件630。
接着，参照图11至图14，对根据本发明实施例的照明装置调光系统的操作特性进行说明。
图11和图12是在根据本发明实施例的照明装置调光系统中适用了上升沿(leading edge)型调光器时所显示的操作波形图。
首先，在追加了通道CH1的注入电流源的情况下，施加上升沿型调光器，图11示出在这调光器角度足够大时的各电流源及各步骤的电压波形。
此图与说明现有技术的图3做比较进行说明，I_LED值在一定值以上时调光器（dimmer）做正常操作，由此VDIM，VRECT值为正常这一点与图3相同。但是，通道CH1当作注入电流源使用而在驱动调光器时，即使I_LED值为零(zero)时，也形成较大值的I_Bleeding电流径路，形成调光器的输出电流直到调光器的输出电压(VDIM)降低到零(zero)，从而起到使调光器稳定切断(off)的作用。因此VDIM，VRECT的波形保持与调光器角度正确对应的形态，在切相区间稳定地形成零(zero)值，使图5的电路在整个区间进行正常操作。
而且，图12例示实施例图5的电路在低调光器角度下操作的情况，由此可以确认图5的电路完美地解决根据现有技术的LED驱动电路的问题。即现有的LED驱动电路在低的调光器角度下，没有调光器输出电流的径路时在全区间引起误操作，由此在VDIM及VRECT值形成因充电到调光器输出侧寄生电容的电荷而产生不可预测的浮动(floating)电压。因此存在即使在LED照明要熄灭的调光器角度，还因微细的LED漏电而LED不灭的问题。与此相反地，在图12显示即使在低的调光器角度，也有流过注入电路径路的电流，由此VDIM，VRECT值具有预期的形态，因此进行在全区间没有流过LED电流且LED照明保持熄灭状态的正常操作。
并且，图13及图14示出了用实际仪器测定图11至图12状态的情况。
通过如上所述的实施例可以看出，利用根据本发明的发光元件的照明装置的调光系统设置在外部交流电源的整流电路和发光元件以串联结构连接的照明部之间的连接线并联连接注入电流供应通道并作为主电源操作的调光器驱动部，使得即使在I_LED值为零(zero)的情况下通过相对较大值的I_bleeding电流路径而保持调光器的输出电流直到调光器的输出电压降到零(zero)值，使调光器的导通/切断操作正常并稳定的进行，其结果包含多个LED的照明部在无闪烁的不良操作下始终可以进行正常的导通/切断操作。而且这会实现提高照明部的照度及能量效率的结果。
以上说明的只是用于实施利用根据本发明的发光元件的照明装置调光系统的实施例而已，本发明并不受限于所述的实施例，如以下记载的权利要求书中所请求，本发明的技术思想涉及至在不脱离本发明的要旨下，具有本发明所属领域的通常知识的技术人员均可实施的多种变更的范围。
产业上的可利用性
可广泛使用于多种照明装置。

Claims (14)

1.一种利用发光元件的照明装置的调光系统，其特征在于包括：
电源部，该电源部包括被施加外部交流电源的电源输入端子、与所述电源输入端子连接以接收被施加交流电压的调光器以及用于所述调光器的输出电压的整流电路；
照明部，该照明部包括第1发光元件至第n发光元件，所述第1发光元件位于距所述电源部的连接点最短距离处，所述第n发光元件位于距所述电源部最长距离处，其中所述第1发光元件电连接至所述电源部，并且所述各发光元件被串联连接；
发光元件驱动部，该发光元件驱动部包括多个开关电路以及调光器控制电路，所述多个开关电路分别与形成所述照明部的各发光元件的输出端连接以形成用于相应的发光元件的电流供应通道，并且所述调光器控制电路连接于所述第1发光元件的开关电路、检测用于所述第1发光元件的电流供应通道是否正常被操作并且根据所检测的结果输出控制信号；以及
调光器驱动部，该调光器驱动部并联连接于所述电源部和所述第1发光元件的电源输入端之间的连接线以形成注入电流供应通道，并且所述调光器驱动部具有开关，该开关根据所述调光器控制电路的控制信号导通/切断所述注入电流供应通道。
2.根据权利要求1所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述发光元件是发光二极管（LED）。
3.根据权利要求1或2所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器驱动部根据所述电源部对所述第1发光元件的的输出电压的电压值是否落在使得所述第1发光元件的相应电流供应通道被正常驱动的电压值范围而被导通/切断。
4.根据权利要求1或2所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，还包含用于所述多个开关电路共同接地的共同接地电阻，
其中，所述开关电路包含：开关元件，连接于所述发光元件的输出端的同时连接于所述共同接地电阻；以及比较器，用于比较所述发光元件所对应的基准电压和所述共同接地电阻的共同电压，
其中，根据所述比较器的输出，所述开关元件切换到所述发光元件连接的第1电流径路和所述共同接地电阻连接的第2电流径路中的任一径路，从而改变所述共同接地电阻的共同电压。
5.根据权利要求4所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述开关元件是场效应晶体管，该场效应晶体管被构造成使得漏极与所述发光元件的输出端连接且源极与所述共同接地电阻连接且栅极与所述比较器连接。
6.根据权利要求5所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的栅极电压，然后根据检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
7.根据权利要求6所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，在所述场效应晶体管的漏极电压值是使相应电流供应通道可被操作但不能使下一个电流供应通道可被操作的电压值的情况下，可被操作的电流供应通道的相应电压值作为共同电压值被设定到各开关电路分别包含的场效应晶体管的源极。
8.根据权利要求5所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的漏极电压，然后根据检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
9.根据权利要求4所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路包含：
比较器，在该比较器中，在所述开关电路包含的比较器的输出电压作为(-)输入电压被施加并且该输出电压是使相应电流供应通道可被正常操作的电压值的情况下，比所述开关电路包含的比较器的输出电压高的电压值作为(+)输入电压被施加；以及
反相缓冲器，根据所述调光器控制电路包含的比较器的输出信号，输出对所述调光器驱动部的注入电流供应通道的导通/切断控制信号。
10.根据权利要求5所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路检测所述场效应晶体管的源极电压，然后根据检测结果输出对所述调光器驱动部的控制信号。
11.根据权利要求4所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路包括：
比较器，在该比较器中，所述开关电路包含的所述场效应晶体管的源极电压作为(+)输入电压被施加，同时比位于离所述电源部最短距离处的开关电路包含的比较器的输入电压低的电压值作为(-)输入电压被施加；以及
反相缓冲器，根据所述调光器控制电路包含的比较器的输出信号，输出对所述调光器驱动部的注入电流供应通道的导通/切断控制信号。
12.根据权利要求5所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述调光器控制电路包括偏压原件，该偏压原件接收所述场效应晶体管的源极电压值作为用于控制所述调光器驱动部的信号，并且使得在所述场效应晶体管的源极输出端和所述调光器驱动部的输入端之间该信号仅从所述场效应晶体管的源极输出端向所述调光器控制电路的方向传递，从而改变所述调光器驱动部的操作条件。
13.根据权利要求1或2所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，把相对靠近所述电源部和所述第1发光元件之间的连接点的方向设定为前方时，所述调光器控制电路与所述开关电路分别连接并被形成多个，并且各开关电路被形成具有与所述调光器驱动部的电路相同的结构，使得各开关电路的驱动是由位于正后方的调光器控制电路的控制信号来控制。
14.根据权利要求13所述的利用发光元件的照明装置的调光系统，其中，所述开关电路的每个分别根据位于其正后方的调光器控制电路的输入电压是否落在使得相应电流供应通道的发光元件被正常驱动的电压值范围而被导通/切断。
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