CN104349548B - 点灯装置以及照明器具 - Google Patents

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Abstract

提供一种点灯装置等,针对特性不同的固体发光元件,能够以简单的构成来抑制光输出的不均匀,从而实现稳定的点灯。使LED(4)点灯的点灯装置(1a)具备直流电源(C1)、降压变换器(3)、以及控制电路(5)。降压变换器(3)具备开关元件(Q1)、电感器(L1)、以及二极管(D1)。控制电路(5)具备:对流入到开关元件(Q1)的电流进行检测的电流检测电路(6);对电感器(L1)的两端的电压进行检测的电压检测电路(8);按照电压检测电路(8)所检测的电压来发生延迟时间的延迟电路(9);以及生成控制信号并输出到开关元件(Q1)的驱动电路(10),该控制信号用于,从电流检测电路(6)所检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了延迟电路(9)所发生的延迟时间之后,使开关元件(Q1)断开。

Description

点灯装置以及照明器具
技术领域
本发明涉及使LED等固体发光元件点灯的点灯装置、以及具备这种点灯装置的照明器具。
背景技术
关于使成为负荷的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)稳定点灯的点灯装置,最好是不受负荷的影响,而能够进行输出恒定的输出电流的恒定电流控制。这是因为,LED元件的电压-电流特性在施加有一定的电压以上的电压时,会急速地流出电流,在流动额定电流值附近的电流的状态下,正向电压几乎不发生变化而呈非线性特性,并且,光输出也基本上按照流动的电流值而被决定。在恒定电流控制中,通过在不受输出电压的影响下而控制成向LED元件流入恒定的电流,从而,在因LED元件的个体差异而出现点灯电压不均匀的情况下,能够降低光输出的不均匀。并且,在恒定电流控制中,在连接了额定点灯电压不同的负荷的情况下,或者,相同的负荷的串联连接数量被变更的情况下,通过向负荷流入恒定的电流,从而能够对应各种连接方式。
以往的技术中,将以上这种恒定电流控制作为基本条件,公开了各种能够抑制LED元件的光输出的不均匀的点灯装置(例如,参照专利文献1、2)。
专利文献1所公开的方案是,通过直流电源的电压的脉动来减少输出电流的不均匀。
一般而言,通过使降压变换器以电流临界模式(Boundary Current Mode:BCM)及峰值电流控制来工作,从而能够控制成,在连接的LED中不会受到其正向电压的影响而能够流入恒定的电流。在此,BCM及峰值电流控制是指,在降压变换器中,当电流检测电路所检测的电流值到达规定值时,将开关元件控制成断开,当电感器检测到放出了规定的能量时,将开关元件控制成接通。在这种BCM控制中,平均输出电流是电流峰值的一半,在峰值电流控制中,当流入到电感器的电流到达峰值电流目标值Iref时,开 关元件断开。这样,为了使流入到电感器的电流的峰值与目标值Iref一致,从而能够在不受输出电压的影响下使输出电流成为一个恒定值(电流目标值Iref的1/2)。但是,构成降压变换器的部件中存在延迟时间(例如,检测运算电路的延迟时间、驱动器IC的信号输出延迟时间、开关元件的驱动延迟时间等)。据此,从流入到电感器的电流到达峰值电流目标值Iref的时刻到使开关元件断开的时刻之间会发生延迟。在降压变换器的输入电压脉动的情况下,由于存在这种延迟时间,因此实际上流入到电感器的电流峰值Ipeak则成为比目标值Iref大的值,因而光输出也会发生变动。针对这一课题,在专利文献1中,将相当于降压变换器的输入电压的电压通过电感器的二次绕组来检测,并对峰值电流目标值Iref进行校正。
在专利文献2中公开的方案是,在具备多个输出(输出端子)的点灯装置中,考虑了使各输出的电流相同的电路。针对共同的电流目标值REF,各降压变换器算出流入到开关元件的平均电流,并为了能够与目标值一致而进行反馈控制。即,对流入到每个降压变换器的开关元件的电流进行监视,并由误差放大器算出监视电流Isen与目标电流REF的差异。并且,通过算出误差放大器输出与锯齿波(RAMP波形)的逻辑和,来调整开关元件的驱动信号的占空比,从而使开关元件为接通期间的监视电流Isen的平均值与REF成为等同。在这种控制中,通常是采用电流连续模式(Continuous Current Mode:CCM)来进行恒定电流控制。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1 日本 特开2012-109141号公报
专利文献2 日本 特开2010-40509号公报
然而,在上述的专利文献1以及2的技术中存在以下的问题。
在专利文献1的技术中,虽然考虑到了构成降压变换器的部件所具有的延迟时间,但是,解决的是因降压变换器的输入电压的脉动而造成的输出电流的变动。因此,在专利文献1的技术中可以考虑到的问题是,没有改善因延迟时间的存在而导致的输出电压变动时的电流变动,输出电压-电流特性不能成为完全的恒定电流特性,而是随着输出电压的变小,而输出电流变大。在具有这种特性的点灯装置中,由于连接的负荷(即,LED)的电压电流特性的个体差以及温度特性,从而根据不同的负荷,其光输出也会 出现不均匀,因此,随着时间的经过,光输出就会发生变化。并且,在连接了电流额定相同而电压额定不同的异种负荷(即,LED)的情况下,或者在变更了负荷的串联连接数量的情况下,由于输出电压的不同,从而输出电流与额定值产生偏差,这样就不能得到所需的光输出。
并且,在专利文献2的技术中,针对电流目标值REF,各降压变换器算出流入到开关元件的平均电流,通过进行将电流目标值控制为一致的反馈控制,从而能够使各个输出的电流相同。然而,由于要想构成反馈电路则需要误差放大器以及周边电路,因此会造成电路元件成本增高。并且,由于需要通过算出误差放大器的输出与锯齿波(RAMP波形)的逻辑和才能够制作出开关元件驱动信号,转换频率时常与锯齿波(RAMP波)的频率一致。即,基本上成为以频率固定的电流连续模式(CCM)来进行工作。在电流连续模式中,流入到降压变换器的电感器的电流为连续的,没有返回到0的情况,为了对连续的电流进行接通与断开,从而在降压变换器的开关元件等部件中会发生直通电流流入等大的冲击以及损失。因此,会造成电路效率的降低、电路部件的成本提高、以及电路的大型化。尤其是不适用于高输出的照明用途。
发明内容
本发明鉴于上述的问题点,目的在于提供一种以BCM以及峰值电流控制来工作的点灯装置等,对于特性不同的固体发光元件,能够以简单的构成来抑制光输出的不均匀,并能够实现稳定的点灯。
为了达成上述的目的,本发明所涉及的点灯装置的一个实施方式为,使固体发光元件点灯,该点灯装置具备:直流电源;输出恒定电流的降压变换器,接受来自所述直流电源的电流,并将规定的电流提供给所述固体发光元件;以及控制电路,对所述降压变换器进行控制,所述降压变换器具备:开关元件;电感器,与所述开关元件串联连接,在所述开关元件接通时,电流从所述直流电源流入到该电感器;以及二极管,将从所述电感器放出的电流供给到所述固体发光元件,所述控制电路具备:电流检测电路,检测流入到所述开关元件的电流;电压检测电路,检测所述固体发光元件的正向电压或所述电感器两端的电压;延迟电路,按照由所述电压检测电路检测的电压,发生延迟时间;以及驱动电路,生成控制信号,并输出到所述开关元件,所述控制信号用于,从所述电流检测电路所检测的电 流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了由所述延迟电路发生的延迟时间之后,使所述开关元件断开,在所述电感器放出规定的能量的时刻,使所述开关元件接通。
在此,也可以是,所述延迟电路发生所述延迟时间,以便在不依存所述电压检测电路所检测的电压的情况下,能够使流入到所述电感器的电流的峰值恒定。
并且,也可以是,所述延迟电路,以所述固体发光元件的正向电压越大、或者所述电感器两端的电压越小,就越使延迟时间增大的方式,来发生所述延迟时间。
并且,也可以是,所述延迟电路,在将与该点灯装置连接的固体发光元件的正向电压的最小值作为Vout_min的情况下,当与该点灯装置连接的固体发光元件的正向电压为最小值Vout_min时,发生最小值的延迟时间,以作为所述延迟时间。
并且,也可以是,所述驱动电路具有:触发器,在所述电流检测电路所检测的电流到达规定的电流指令值时被复位,在所述电感器放出规定的能量时被置位;以及缓冲放大器,将来自所述触发器的输出信号作为所述控制信号,输出到所述开关元件,所述缓冲放大器,使示出所述触发器已经复位的输出信号,延迟由所述延迟电路发生的延迟时间后,输出到所述开关元件。
并且,也可以是,所述驱动电路具有:触发器,从所述电流检测电路所检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了由所述延迟电路发生的延迟时间之后被复位,在所述电感器放出规定的能量时被置位;以及缓冲放大器,将来自所述触发器的输出信号作为所述控制信号,输出到所述开关元件。
并且,也可以是,所述点灯装置是使多个固体发光元件点灯的装置,所述点灯装置具备分别与所述多个固体发光元件的每一个相对应的多个所述降压变换器、以及分别对多个所述降压变换器的每一个进行控制的多个所述控制电路。
并且,也可以是,该点灯装置还具备调光控制电路,该调光控制电路将与所希望的光输出对应的所述电流指令值,输出到多个所述控制电路。
并且,为了达成上述的目的,本发明所涉及的照明器具的一个实施方式为,具备上述的点灯装置、以及接受从所述点灯装置供给的电流的固体 发光元件。
通过本发明,能够实现以BCM以及峰值电流控制来进行工作的点灯装置,并能够实现采用了该点灯装置的照明器具,具体而言,该点灯装置能够以简单的构成,针对特性不同的固体发光元件来抑制光输出的不均匀,并能够实现稳定的点灯。
因此,对于LED等固体发光元件的照明装置已经普及的今天而言,本发明的实用价值非常高。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的点灯装置的电路图。
图2是本发明的实施方式1中的点灯装置所具备的控制电路的详细的电路图。
图3示出了流入到以往的点灯装置中的电感器的电流的峰值的差异。
图4示出了以往的点灯装置中的输出电压-电流特性。
图5示出了本发明的实施方式1中的点灯装置的输出电压与延迟时间的关系。
图6示出了针对本发明的实施方式1中的点灯装置的各种输出电压的实际的电流峰值。
图7示出了本发明的实施方式1中的点灯装置的输出电压-电流特性。
图8是本发明的实施方式2中的点灯装置的电路图。
图9是本发明的实施方式2中的点灯装置所具备的控制电路的详细的电路图。
图10是本发明的实施方式3中的点灯装置的电路图。
图11示出了本发明的实施方式3中的点灯装置的各降压变换器的电感器中流动的电流的波形的例子。
图12是示出本发明的实施方式中的照明器具的一个例子的外观图。
图13是示出本发明的实施方式中的照明器具的其他的一个例子的外观图。
图14是示出本发明的实施方式中的照明器具的其他的一个例子的外观图。
具体实施方式
以下采用附图对本发明的实施方式进行详细的说明。并且,在以下将要说明的实施方式中,均示出的是本发明的一个优选的具体的例子。以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等均为一个例子,并非是限定本发明的主旨。并且,在以下的实施方式的构成要素中,对于示出本发明的最上位概念的独立权利要求中所没有记载的构成要素,仅作为构成一个较好的实施例的任意的构成要素来说明。
(实施方式1)
首先,对本发明的实施方式1中的点灯装置进行说明。
图1是本发明的实施方式1的点灯装置1a的电路图,图2是点灯装置1a所具备的控制电路5的详细的电路图。与以往的技术的不同之处是,控制电路5内添加了延迟电路9等。
点灯装置1a是用于使LED4点灯的装置,在此,LED4是作为负荷的固体发光元件的一个例子,该点灯装置1a具备:成为直流电源的平滑电容器C1、降压变换器3、控制降压变换器3的控制电路5、以及调光控制电路11。降压变换器3是接受成为直流电源的平滑电容器C1的电流,并将规定的电流提供给LED4的输出恒定电流的变换器。即,该点灯装置1a具备:成为直流电源的平滑电容器C1;对平滑电容器C1的直流电压进行降压,并将直流电流供给到作为负荷的固体发光元件(在此为LED4)的降压变换器3;控制电路5;以及调光控制电路11。
成为直流电源的平滑电容器C1由直流电压而被充电,该直流电压例如是由全波整流器(未图示)对商用交流电源进行全波整流而得到的。在全波整流器的交流输入侧一般是设置用于除去高频成分的滤波电路。并且,在全波整流器的直流输出侧与平滑电容器C1之间也可以介在采用了升压斩波电路等的相位补偿电路。
调光控制电路11是将电流指令值Iref发送给控制电路5(严密而言是控制电路5的电流检测电路6)的电路。因此,调光控制电路11例如接受来自外部的调光信号(未图示),并设定能够得到所需的光输出的点灯装置1a的输出电流Iout的目标,并算出用于得到该输出电流Iout的电流指令值Iref。并且,电流指令值Iref例如是与指令的输出电流Iout的大小相对应的电压。
降压变换器3的主要构成要素具有:开关元件Q1、电感器L1、以及二极管D1。电感器L1对于开关元件Q1以及通过直流电流来点灯的LED4为串联连接,在此,当开关元件Q1为接通时,电流从平滑电容器C1流入到该电感器L1。开关元件Q1是用于将电感器L1与LED4的串联电路连接到平滑电容器C1的两端之间的元件,例如是晶体管等。二极管D1是将从电感器L1放出的电流供给到LED4的再生式二极管。即,二极管D1并联连接于电感器L1与LED4的串联电路,在开关元件Q1为断开时,电感器L1的蓄积能量被放出到LED4。并且,与LED4并联连接有输出电容器C2。该输出电容器C2对开关元件Q1的接通与断开而产生的脉动成分进行平滑化,并且其容量被设定成被平滑化后的直流电流能够流入到LED4。并且,LED4可以是单一的LED芯片,也可以是将多个LED串联或并联连接的LED模块。
图1所示的电阻R12以及R13是用于检测LED4与电感器L1的连接点中的电压Vout_K的分压用的电阻,如以后所述,属于电压检测电路8。并且,由于电压Vout_K也是LED4的阴极中的电压,因此,以下也将电压Vout_K称为阴极电压Vout_K。并且,电阻R1是用于检测流入到开关元件Q1的电流的电阻,如以后所述,属于电流检测电路6。
控制电路5生成对开关元件Q1以高频来进行接通及断开的信号,控制流入到电感器L1的电流IL1,以便恰当的电流能够流入到负荷(LED4)。控制电路5具备:电流检测电路6、ZCD检测电路7、电压检测电路8、延迟电路9、以及驱动电路10。
图2示出了简化后的本实施方式所采用的控制电路5的内部构成。
电流检测电路6通过监视电流检测用的电阻R1与开关元件Q1的连接点上的电压,来检测流入到开关元件Q1的电流,以作为检测值Isen。具体而言,如图2所示,电流检测电路6具有:比较器60、电阻61、以及电容器62。在电流检测电路6,示出检测值Isen的信号由电阻61以及电容器62构成的低通滤波器而被平滑化,并被输入到比较器60。并且,在比较器60对检测值Isen与来自调光控制电路11的电流指令值Iref进行比较,示出检测值Isen比电流指令值Iref大的信号被输出到驱动电路10。
ZCD检测电路7是检测电感器L1放出规定的能量的时刻的电路的一个例子。在本实施方式中,ZCD检测电路7在检测到与电感器L1耦合的 二次绕组n2的电压成为阈值电压Vref以下时,从而检测到电流IL1大致成为零。具体而言,如图2所示,ZCD检测电路7具有比较器70以及产生阈值电压Vref的基准电压发生器71等。ZCD检测电路7利用比较器70,对与电感器L1耦合的二次绕组n2的电压与在基准电压发生器71产生的阈值电压Vref进行比较,将示出二次绕组n2的电压比阈值电压Vref小时的信号输出到驱动电路10。
电压检测电路8是检测LED4的正向电压或电感器L1的两端的电压的电路的一个例子。在本实施方式中,电压检测电路8通过检测阴极电压Vout_K,从而检测开关元件Q1为接通的期间中的电感器L1的两端电压VL。具体而言,如图2所示,电压检测电路8以电阻R12和电阻R13对阴极电压Vout_K进行分压,并将得到的分压电压输出到延迟电路9。并且,在开关元件Q1为接通的期间中,阴极电压Vout_K大致与电感器L1的两端电压VL相等。这是因为,开关元件Q1的接通电阻以及电阻R1小到了可以忽视的程度。并且,由于LED4的阳极侧的电压与平滑电容器C1的两端的电压Vc1(固定值)相等,因此向LED4的输出电压Vout成为Vout=Vc1-Vout_K。并且,输出电压Vout是被施加在LED4的两端的电压,也是LED4的正向电压。
延迟电路9是按照电压检测电路8所检测的电压来发生延迟时间的电路,按照电感器L1的两端电压VL,在开关元件Q1断开的时刻发生延迟。具体而言,如图2所示,延迟电路9具备调整从开关元件Q1的栅极抽出的电流的晶体管90以及二极管91等。通过这种电路构成,在来自电压检测电路8的电压越小的情况下,则晶体管90的基极电位下降,流入到晶体管90的电流变小,即从开关元件Q1的栅极抽出的电流变小,上述的延迟增大。因此,该延迟电路9在电感器L1的两端电压VL越小(或者,LED4的正向电压越大)的情况下,就越发生大的延迟时间。这样,延迟电路9能够在不依存电压检测电路8所检测的电压的情况下,来发生延迟时间,以使流入到电感器L1的电流的峰值恒定。
驱动电路10生成使开关元件Q1接通以及断开的控制信号,并将生成的控制信号输出到开关元件Q1的栅极。该控制信号是,在从电流检测电路6所检测的电流(检测值Isen)到达规定的电流指令值(电流指令值Iref)时开始经过了由延迟电路9发生的延迟时间之后,使开关元件Q1断开的信号。 而且,该控制信号是,在电感器L1放出规定的能量的时刻(在本实施方式中为,由ZCD检测电路7检测到电流IL1几乎成为零的时刻),使开关元件Q1接通的信号。即,驱动电路10是接受电流检测电路6与ZCD检测电路7的检测结果,生成开关元件Q1的栅极信号,并驱动开关元件Q1的电路。并且,由于电阻R1是用于检测电流的小电阻,因此,几乎不会对栅极信号产生影响。
具体而言,如图2所示,驱动电路10具有触发器100以及缓冲放大器101等。触发器100在由电流检测电路6检测的电流(检测值Isen)到达规定的电流指令值Iref的时刻被复位。并且,在电感器L1放出规定的能量的时刻(由ZCD检测电路7检测到电流IL1几乎成为零的时刻)被置位。缓冲放大器101将来自触发器100的输出信号作为控制信号,输出到开关元件Q1的栅极。在此,缓冲放大器101与开关元件Q1的栅极之间被插入有延迟电路9。据此,缓冲放大器101使示出触发器100已经复位的输出信号(即,使开关元件Q1断开的信号),延迟由延迟电路9发生的延迟时间后,输出到开关元件Q1的栅极。
接着,对具有以上这种构成的本实施方式中的点灯装置1a的工作进行说明。
首先,对成为本实施方式中的降压变换器3的基本工作的峰值电流控制与电流临界模式(BCM)控制进行说明。这与专利文献1所示的工作相同。峰值电流控制是指,在电感器L1的电流IL1到达规定值时,使开关元件Q1断开的控制。BCM控制是指,在电流IL1几乎成为零时,使开关元件Q1接通的控制。
在开关元件Q1为接通的状态下,电流从平滑电容器C1的正极,经由输出电容器C2、电感器L1、开关元件Q1、电阻R1流入到平滑电容器C1的负极。此时,流入到电感器L1的斩波电流IL1只要电感器L1不进行磁饱和则成为大致呈直线上升的电流。由于电感器L1的两端电压VL成为平滑电容器C1的两端的电压Vc1与输出电容器C2的两端的电压Vc2的差,因此电感器L1的电流IL1大致成为一个稳定的梯度di/dt(≒VL/L1=(Vc1-Vc2)/L1)。因此,输出电容器C2的两端的电压Vc2大时,也就是说在输出电压大时,电感器L1的电流IL1缓慢增加,在小的时候快速增加。
在开关元件Q1为接通的状态下流入到电感器L1的电流值,由电流检测电路6根据串联连接于开关元件Q1的电阻R1所产生的电压而被检测。电流检测电路6具备对检测值Isen与电流指令值Iref进行比较的比较器60等。电流指令值Iref由调光控制电路11按照由检测电阻R1进行的检测值Isen的检测比(实际的电流值与检测电压的比),而被设定为电流峰值目标值Ipeak_T成为输出电流的目标值Iout_T的2倍的值。例如,在R1=0.1Ω、Iout_T=1A时,设定为Ipeak_T=2A、Iref=0.2V。
因此,在电感器电流到达由电流指令值Iref决定的电流峰值目标值Ipeak_T时,电流检测电路6的检测值Isen超过电流指令值Iref,比较器60的输出成为High电平。这样,驱动电路10的触发器(FF)100的复位输入端子R被输入复位信号。因此,触发器100的Q输出成为Low电平。因此,开关元件Q1的栅极-源极间的电荷被抽出,开关元件Q1迅速地成为断开状态。
在开关元件Q1为断开的状态下,被蓄积在电感器L1的电磁能量经由二极管D1而被放出到输出电容器C2。此时,电感器L1的两端电压由输出电容器C2的电压Vc2被钳位,因此,电感器L1的电流i大致以一定的梯度di/dt(≒-Vc2/L1)来减少。
在电流流动于电感器L1的期间中,在电感器L1的二次绕组n2则产生与电感器L1的电流的梯度相对应的电压。该电压在电感器L1的电流IL1流完时消失。该定时在ZCD检测电路7被检测。
ZCD检测电路7具备零交检测用的比较器70。在比较器70的负的输入端子被施加有在电感器L1的二次绕组n2产生的电压,在比较器70的正的输入端子被施加有在基准电压发生器71所产生的零交检测用的阈值电压Vref。在二次绕组n2的电压消失时,比较器70的输出成为High电平,驱动电路10的触发器100的置位输入端子S被供给有置位脉冲。这样,触发器100的Q输出成为High电平,开关元件Q1的栅极信号被施加,开关元件Q1接通。
通过反复进行这样的工作,电感器电流IL1的峰值成为恒定,并且在大致成为零时成为折回电流波形。此时,输出电压Vout与输出电容器C2的两端的电压Vc2相等,输出电流Iout成为电感器电流IL1的平均值,即成为峰值电流值的大致一半的电流值。
并且,在输出电压Vout上升时,自动地开关元件Q1的接通时间变长、断开时间变短,在输出电压Vout降低时,自动地开关元件Q1的接通时间变短、断开时间变长。因此,成为不依存负荷(LED4)的电压特性,就能够维持恒定电流特性的构成。
但是,在背景技术中已经论述过,由于存在构成降压变换器3的部件所具有的延迟时间,因此,在进行开关的断开之时,会发生从电流峰值检测定时开始的延迟时间td0。
如图3所示,由于存在这种延迟时间tdo,从而实际上流入到电感器L1的电流IL1的电流峰值Ipeak_R成为比电流峰值目标值Ipeak_T(电流指令值)大的值。图3示出了以往的点灯装置中的实际上流入电感器L1的电流(电感器电流IL1)的电流峰值Ipeak_R的不均一。图3的左图示出了各种电流峰值Ipeak_R的例子,图3的右图示出了对电流峰值Ipeak_R附近进行放大后的电感器电流IL1的波形。并且,从下式可知,降压变换器3的输出电压Vout越小,实际的峰值电流值Ipeak_R与电流峰值目标值Ipeak_T的差Δipeak=Ipeak_R-Ipeak_T就越大。
Δipeak=Ipeak_R-Ipeak_T=di/dt×td0=(Vc1-Vout)/L×td0
这是因为,即使延迟时间td0是一定的,开关元件Q1接通的期间的电感器L1的电流的梯度也成为di/dt≒VL/L1=(Vc1-Vout)/L1,梯度di/dt会因输出电压Vout而不同。据此,仅是单纯地通过电流临界模式(BCM)以及峰值电流控制来使降压变换器3工作时,输出电压-电流特性则不会成为图4所示的以往的完全的恒定电流特性,而是输出电压Vout越小,输出电流Iout就越大的特性。图4示出了以往的点灯装置中的输出电压-电流特性。在此的输出电压-电流特性如下式所示。
Iout=Ipeak_R/2=(Δipeak+Ipeak_T)/2=(Vc1-Vout)/L×td0/2+Ipeak_T/2
在实际上具有这种特性的点灯装置中,在被连接的负荷(LED4)中的正向电压(例如输出电压Vout)存在个体差异的情况下,由于被连接的个体差异而在输出电流中出现不均匀,从而造成光输出的不均匀。并且,在连接了电流额定相同而电压额定不同的异种负荷的情况下,或者在串联连接了多个相同负荷的电路被连接的情况下,由于因输出电压的差而输出电流越出额定范围,因此不能得到所希望的光输出。
例如,在图4的具有输出电压-电流特性的点灯装置串联连接多个正向 电压(即,输出电压Vout)为额定100V的LED模块时,当一个串联(Vout=100V)的输出电流为1.10A,三个串联(Vout=300V)的负荷则为1.04A,这样,输出电流则出现60mA的差异。这样,即使采用相同的LED模块,也会因串联连接的LED的数量而导致每个LED的光输出发生变化。并且,上述的输出电流的算出条件是,Vc1=420V、电感器L=800uH、td0=500nS、Ipeak_T=2A。
于是,在本实施方式中,在开关元件Q1为接通的状态下,电感器电流IL1到达由电流指令值Iref所决定的电流峰值Ipeak_T,并经过了规定的延迟时间之后,开关元件Q1断开。因此,在本实施方式的点灯装置1a中,控制电路5内具备延迟电路9。据此,通过使电感器电流IL1的实际的峰值电流值Ipeak_R与电流峰值目标值Ipeak_T的差Δipeak成为不依存输出电压Vout的一个恒定值,从而能够降低因输出电压的不同而造成的输出电流的不均匀。
延迟电路9具有对开关元件Q1的栅极-源极间电荷的抽出速度进行调整的晶体管90,按照电压检测电路8检测的电感器L1的两端电压VL,来延迟开关元件Q1的断开定时。通过电压VL能够容易地估计出电感器L1的电流的梯度,从而能够容易地推测出最佳的延迟时间td,以使实际的峰值电流值Ipeak_R与电流峰值目标值Ipeak_T的差Δipeak成为不依存输出电压Vout的一个恒定值。
以下,对最佳的延迟时间td的设定方法进行说明。
从电感器电流IL1到达电流指令值Iref所决定的电流峰值Ipeak_T开始直到实际上开关元件Q1断开为止的延迟时间td_total由下式来表示。即,延迟时间td_total可以考虑为是如下的延迟时间的合计时间,所述的延迟时间是指,因延迟电路以外的降压变换器3的构成部件(检测运算电路、驱动器IC等)而产生的延迟时间td0(固定值),以及因延迟电路9而产生的延迟时间td。
td_total=td+td0
在输出电压Vout成为设想的负荷(LED4)所能够得到的正向电压的最小值(Vout_min)时,延迟电路9所产生的延迟时间td被设定为最小值td_min。该最小值td_min最好是几乎为零。
即,在输出电压Vout为最小Vout_min时,因检测运算电路、驱动器 IC等延迟电路以外的降压变换器3的构成部件所产生的延迟时间td0、与延迟电路9所产生的延迟时间的最小值td_min的合计时间td_total_min=td0+td_min被设定为,开关元件Q1断开时的延迟时间。
在此,在将延迟时间的最小值设定为td_min≒0时,则成为,
td_total_min≒td0。
从电流检测电路6开始检测峰值直到开关元件Q1断开为止的延迟时间td_total可以被设定为,td_total={td0*(Vc1-Vout_min)}/(Vc1-Vout)。据此,能够不依存输出电压Vout的大小,来使实际的峰值电流值Ipeak_R成为一个恒定值。
在该式中,图5示出了在Vc1=420V、Vout_min=50V、td0=500nS、电感器L=800uH时的输出电压Vout与延迟时间td_total的关系。
通过上式,由延迟电路9产生的延迟时间td成为,
td=td_total-td0={td0*(Vc1-Vout_min)}/(Vc1-Vout)-td0。
通过设定成以上的式子中所示的延迟时间td,从而如图6所示,能够使实际的峰值电流值Ipeak_R与电流峰值目标值Ipeak_T的差Δipeak成为不依存输出电压Vout的一个恒定值。图6示出了针对本实施方式的点灯装置1a中的各种输出电压Vout的实际的电流峰值Ipeak_R。图6的左图示出了针对各种输出电压Vout的电流峰值Ipeak_R的例子,图6的右图示出了对电流峰值Ipeak_R附近放大后的电感器电流IL1的波形。
通过利用上述所设定的延迟时间,从而如图7所示,能够使点灯装置1a的输出电压-电流特性恒定,而不必依存输出电压Vout。图7示出了本实施方式的点灯装置1a中的输出电压-电流特性。
并且,通过这样的延迟电路9,能够使输出电流Iout恒定而不依存输出电压Vout,通过使电流峰值Ipeak_R增大,从而输出电流Iout从电流峰值目标值Ipeak_T偏离。因此,如下式所示,最好是校正电流峰值目标值Ipeak_T。
电流峰值目标值Ipeak_T=输出电流Iout目标×2-{td0*(Vc1-Vout_min)}/L
即,为了使电流检测电路6中的峰值检测能够在上述的校正以后的电流峰值目标值Ipeak_T中进行,从而可以按照电流检测比来决定电流指令值Iref。
例如,在Vc1=420V、Vout_min=50V、电感器L=800uH、td0=500nS、R1=0.1Ω时,要想得到输出电流目标Iout_T=1A,只要设定成Iref=0.177V即可。
并且,能够实现本实施方式的降压变换器3不仅可以是图1所示的电路,也可以是如下的变换器,即,在开关元件Q1为导通时,流入到电感器的电流的梯度按照输出电压来变化。即,只要是电流从平滑电容器C1的正极,经由输出电容器C2、电感器L1而流入到平滑电容器C1的负极的这种流动类型的变换器即可。但是,也有按照採用的电路构成,而需要在一部分的检测电路的逻辑正负等详细部件进行变更的情况。
综上所述,在实施方式1中具备如下的单元,即,在延迟电路9产生的延迟时间之后,使开关元件Q1断开,并通过使该延迟时间按照电感器L1的两端电压来变化,从而使流入到电感器L1的电流的峰值成为不依存输出电压Vout的一个恒定值。据此,能够实现不依存输出电压Vout而能够使输出电流Iout恒定的点灯装置1a。因此,即使在作为负荷的LED4的正向电压的不均一,或者连接了电压额定不同的负荷(LED4)的情况下,也能够使所希望的电流流入到该负荷,从而得到所希望的光输出。
(实施方式2)
接着,对本发明的实施方式2中的点灯装置进行说明。
实施方式2中的降压变换器的构成以及一部分的控制电路与实施方式1不同,基本的降压变换器的工作与实施方式1相同,在此仅对与实施方式1的不同之处进行说明。
在实施方式1中,作为延迟电路9产生延迟时间的方法,示出了改变开关元件Q1的栅极源极电荷的抽出速度的方法。但是,在该方法中,由于开关元件Q1的阈值电压或栅极容量等部件的差异的影响,被生成的延迟时间也会随着出现不同的差异。
因此,在本实施方式中示出的延迟电路是,能够产生差异小且精确度高的延迟时间。
图8示出了本实施方式的点灯装置1b的电路图,图9示出了点灯装置1b所具备的控制电路15的电路图。在本实施方式中,降压变换器13、控制电路15(尤其是电压检测电路18、延迟电路19)的电路构成与实施方式1不同。
在实施方式2的降压变换器13中,在高电压侧来驱动开关元件Q1,ZCD检测电路7采用不使用电感器L1的二次绕组n2的方式。如在实施方式1中说明的那样,作为降压变换器,只要是在开关元件Q1为接通时,流入到电感器L1的电流的梯度按照输出电压来变化的变换器即可。即,降压变换器只要是电流从平滑电容器C1的正极,经由输出电容器C2、电感器L1流入到平滑电容器C1的负极的类型的变换器即可。本实施方式的降压变换器13也是这种类型的变换器的一个例子。
在本实施方式中,电压检测电路18通过算出平滑电容器C1的电压Vc1与输出电压Vout的差异,从而检测开关元件Q1为接通的期间的电感器L1的两端电压VL。因此,如图9所示,电压检测电路18具有用于检测电压Vc1与输出电压Vout的差的差动放大器180。
并且,对于电流检测电路6而言,电流检测电路6所具有的比较器60与ZCD检测电路7所具有的比较器70的输入端子如图9所示那样连接(需要注意的是,与实施方式1的朝向相反)。
延迟电路19被连接在电流检测电路6与驱动电路10之间,利用RC电路的延迟,能够发生依照来自电压检测电路18的电压的延迟时间。为此,延迟电路19具有用于使来自电压检测电路18的电压延迟的、构成低通滤波器的电阻191以及电容器192、晶体管190等。通过这种电路构成,从电流检测电路6输出Low电平信号,晶体管190断开,在晶体管190的漏极以与来自电压检测电路18的电压相对应的速度,生成上升信号,并被输入到驱动电路10。此时,晶体管190的漏极中的电压的上升速度随着来自电压检测电路18的电压的减小而减慢,即,随着电感器L1的两端电压VL的减小而减慢。因此,该延迟电路19在电感器L1的两端电压VL越小(或者,LED4的正向电压越大)的情况下,就越生成上升速度慢的信号,即越发生大的延迟时间。并且,若要需求更高的精确度,作为延迟电路19,可以采用专用的延迟电路或微型计算机等数字电路。
在ZCD检测电路7中被输入有开关元件Q1的源极电压,以作为给ZCD检测电路7的输入信号(ZCD信号)。比较器70在开关元件Q1为断开的期间,对ZCD信号到达从基准电压发生器71产生的阈值电压Vref进行检测,将置位信号输出到驱动电路10的触发器100的置位输入端子。
在开关元件Q1为接通的状态下流入到电感器L1的电流值,由电流检 测电路6根据被串联连接于开关元件Q1的电阻R1所产生的电压而被检测。当电感器电流达到由电流指令值Iref所决定的电流峰值目标值ipeak_T时,电流检测电路6的检测值Isen超过电流指令值Iref,比较器60的输出成为High电平。延迟电路9接受该信号,在与电压检测电路8的检测结果VL(=Vc1-Vout)相对应的延迟时间之后,将复位信号输出到驱动电路10的触发器100的复位输入端子R。据此,触发器100的Q输出成为Low电平。因此,在开关元件Q1的栅极-源极间电荷被抽出后,开关元件Q1迅速成为断开状态。
即,在本实施方式中,驱动电路10的触发器100,在从电流检测电路6所检测的电流达到规定的电流指令值的时刻经过了延迟电路19所发生的延迟时间之后被复位。并且,在电感器L1放出规定的能量的时刻(在本实施方式中,由ZCD检测电路7检测到电流IL1大致成为零的时刻)被置位。缓冲放大器101将来自触发器100的输出信号作为控制信号,输出到开关元件Q1的栅极。据此,在从电流检测电路6所检测的电流到达规定的电流指令值的时刻,延迟了延迟电路19所发生的延迟时间后的时刻,开关元件Q1成为断开状态。
并且,关于延迟时间的设定,与实施方式1相同。即,从电流检测电路6进行峰值检测开始到开关元件Q1断开为止的延迟时间td_total,可以被设定为td_total={td0*(Vc1-Vout_min)}/(Vc1-Vout)。据此,在不依存输出电压Vout的大小的情况下,能够使实际的峰值电流值Ipeak_R成为一个恒定值。
并且,如本实施方式所示,在本发明所采用的降压变换器的电路构成只要是如下的变换器即可,即,在开关元件Q1接通时,流入到电感器的电流的梯度按照输出电压而发生变化。即,本发明中的降压变换器只要是电流从平滑电容器C1的正极,经由输出电容器C2、电感器L1而流入到平滑电容器C1的负极的这种流入类型的变化器即可。此时,按照所采用的电路构成,可以是在电压检测电路8检测各个部件的电压,并算出在开关元件Q1为接通期间的电感器L1的两端电压VL。
这样,在实施方式2,通过采用能够发生正确的延迟时间的电路用于延迟电路19,从而能够确保更高精确度的输出电流的恒定电流特性。
(实施方式3)
接着,对本发明的实施方式3中的点灯装置进行说明。
在实施方式3中与实施方式1以及2的不同之处是,具备多个降压变换器、控制电路、固体发光元件(在此为LED)。
图10是实施方式3的点灯装置1c的电路图。该点灯装置1c具备对成为共同的直流电源的平滑电容器C1的直流电压进行降压,并将直流电流供给到成为负荷的LED4a至4c的多个降压变换器3a至3c以及控制电路5a至5c。在本实施方式中,对以三个降压变换器3a至3c以及控制电路5a至5c构成的电路进行说明。
降压变换器3a至3c的每一个均具备与实施方式1的降压变换器3同样的电路构成。例如,在降压变换器3a的情况下,具备:电感器L1a、开关元件Q1a、二极管D1a、以及输出电容器C2a。
控制电路5a至5c的每一个均具备与实施方式1的控制电路5相同的电路构成。例如,在控制电路5a的情况下,具备:电流检测电路6a、ZCD检测电路7a、电压检测电路8a、延迟电路9a、以及驱动电路10a。在三个控制电路5a至5c被输入有来自调光控制电路11的共同的电流指令值Iref。
各降压变换器3a至3c与他们的控制电路5a至5c分别独立地进行与实施方式1相同的工作。例如,在降压变换器3a以及控制电路5a中,在开关元件Q1a接通的期间中检测电感器L1a的两端电压VL,并在与电压VL对应的由延迟电路9a发生的延迟时间之后使开关元件Q1a断开。据此,使流入到电感器L1a的电流的峰值(实际的峰值电流值Ipeak_R)成为不依存给LED4a的输出电压Vout的一个恒定的值。
图11示出了流入到各降压变换器3a至3c的电感器的电流IL_a至IL_c的波形例子。在三个降压变换器3a至3c被连接有额定电压不同的如下的负荷(LED4a至4c)。即,连接于降压变换器3a的LED4a的额定电压为Vout_a=50V、连接于降压变换器3b的LED4b的额定电压为Vout_b=150V、连接于降压变换器3c的LED4c的额定电压为Vout_c=250V。
从图11的波形例子中可知,在降压变换器3a至3c的每一个中,虽然开关元件的接通时间Ton与电流梯度Δi不同,但是通过按照电感器电压VL来设定延迟时间dt,从而能够使电流峰值Ipeak_R恒定。这样,也能够使输出电流恒定。
这样,在本实施方式中,能够以简单的电路来确保各降压变换器3a至 3c的输出中的输出电压-电流特性的恒定电流特性,即使在各输出所连接的负荷之间存在正向电压的不均一,也能够降低各输出电流间的差异。而且,即使在连接了额定电压不同的负荷的情况下,也能够使各个输出以恒定的电流来进行输出,从而能够得到所希望的光输出。因此,在各个输出中能够确保所希望的光输出,并能够实现能够降低全体输出的光输出不均匀的点灯装置。
并且,本实施方式的点灯装置1c虽然具备了三组实施方式1的降压变换器以及控制电路,但是也可以具备三组以外的组数的降压变换器以及控制电路,或者具备实施方式2的降压变换器以及控制电路。
以上的实施方式1至3所说明的点灯装置1a至1c能够适用于照明器具也是不言而喻的。图12至图14是具备上述的实施方式1至3的点灯装置1a至1c的照明器具的外观图。在此,作为照明器具的例子,示出了筒灯200a(图12)、射灯200b(图13)以及200c(图14)。图中的201是收纳点灯装置的电路(降压变换器以及控制电路)的电路盒,202是安装有LED的灯体,203是对电路盒201、灯体202的LED进行电连接的布线。在电路盒201中,例如收纳有实施方式1的点灯装置1a、实施方式2的点灯装置1b、或者实施方式3的点灯装置1c中的一组以上的电路(降压变换器以及控制电路)的任一个。
在这样的照明器具中,由于采用了上述的实施方式中的点灯装置,因此能够实现以简单的构成来抑制光输出的不均匀的点灯。而且,在适用了上述的实施方式3的点灯装置1c的情况下,在多个照明器具中能够确保相同的光输出。
如以上所述,上述实施方式中的点灯装置是使固体发光元件(LED4等)点灯的点灯装置,具备:直流电源(平滑电容器C1);接受来自直流电源的电流并将规定的电流提供给固体发光元件的恒定电流输出的降压变换器3等;以及对降压变换器3等进行控制的控制电路5等。降压变换器3等具有:开关元件Q1;与开关元件Q1串联连接、并在开关元件Q1接通时流入有来自直流电源的电流的电感器L1;以及将从电感器L1放出的电流供给到固体发光元件的二极管D1。控制电路5等具备:对流入到开关元件Q1的电流进行检测的电流检测电路6等;对固体发光元件的正向电压或电感器L1的两端的电压进行检测的电压检测电路8等;按照由电压检测电路 8等检测的电压来发生延迟时间的延迟电路9等;以及生成控制信号并输出到开关元件Q1驱动电路10等,所述控制信号用于,从电流检测电路6等检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始,经过了由延迟电路9等发生的延迟时间之后,使开关元件Q1断开,在电感器L1放出了规定的能量的时刻,使开关元件Q1接通。
更详细而言,延迟电路9等发生延迟时间,以使流入到电感器L1的电流的峰值不依存电压检测电路8等所检测的电压而成为恒定。例如,延迟电路9等以固体发光元件的正向电压越大,或者电感器L1的两端的电压越小,而延迟时间越大的方式,来发生延迟时间。
据此,由于输出电流不依存输出电压的大小而成为恒定,因此即使在固体发光元件的正向电压或额定电压存在差异,也能够将电流指令值所决定的恒定的电流输出到固体发光元件。而且,这种恒定电流控制能够由简易的延迟电路来实现。因此,在采用了以BCM及峰值电流控制来工作的开关电源电路的点灯装置中,能够针对特性不同的固体发光元件,以简单的构成来抑制光输出的不均匀,从而实现的稳定的点灯。
并且,延迟电路9等在将连接于该点灯装置的固体发光元件的正向电压的最小值设为Vout_min的情况下,在连接于该点灯装置的固体发光元件的正向电压为最小值Vout_min时,发生最小值的延迟时间,以作为延迟时间。据此,由于能够使输出电流从到达规定的电流指令值开始到成为峰值电流值的时间最小化,因此,能够将电流指令值与现实的峰值电流值的差抑制得较小。
并且,在实施方式1中,驱动电路10等具有:触发器100,在电流检测电路6所检测的电流达到规定的电流指令值的时刻被复位,在电感器L1放出了规定的能量的时刻被置位;以及缓冲放大器101,将来自触发器100的输出信号作为控制信号来输出到开关元件Q1。缓冲放大器101使示出触发器100已被复位的输出信号延迟由延迟电路9发生延迟时间后,输出到开关元件Q1。据此,能够以插入到驱动电路与开关元件之间的简单的电路来实现延迟电路。
并且,在实施方式2中,驱动电路10具有:触发器100,在从电流检测电路6检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了由延迟电路10发生的延迟时间之后被复位,在电感器L1放出了规定的能量的时刻被 置位;以及将来自触发器100的输出信号作为控制信号来输出到开关元件Q1的缓冲放大器101。据此,能够以被插入到电流检测电路与驱动电路之间的简单的电路,来实现精确度高的延迟电路。
并且,在实施方式3中,点灯装置1c是使多个固体发光元件点灯的装置,具备:分别与多个固体发光元件的每一个对应的多个降压变换器3a至3c、以及分别对多个降压变换器3a至3c的每一个进行控制的多个控制电路5a至5c。此时,点灯装置1c还具备调光控制电路11,将与所希望的光输出对应的电流指令值输出到多个控制电路5a至5c。据此,由于能够针对多个固体发光元件施加以共同的电流指令值决定的相同的输出电流,因此,在多个固体发光元件之间,光输出的大小被统一,从整体上来看,实现了抑制了不均匀的光输出的照明。
并且,上述的实施方式中的照明器具(筒灯200a、射灯200b以及200c)具备点灯装置1a至1c的任一个、以及从该点灯装置被供给了电流的固体发光元件。据此,能够以简单的构成来抑制不均匀的光输出,从而实现了稳定的照明。而且,在适用了上述实施方式3的点灯装置的多个照明器具中,实现了能够抑制多个照明器具间的不均匀的光输出的照明。
以上根据实施方式对本发明所涉及的点灯装置以及照明器具进行了说明,不过,本发明并非受这些实施方式所限。在不脱离本发明的主旨的情况下,将本领域技术人员所能够想到的各种变形执行于本实施方式的技术方案,或者对不同的实施方式中的构成要素进行组合而构成的技术方案均可以包含在本发明的一个或多个实施方式的范围内。
例如,在上述的实施方式的点灯装置中,作为固体发光元件虽然采用了LED元件,不过本发明所涉及的固体发光元件也可以采用有机EL元件等其他的固体发光元件来替换。
并且,在将上述的实施方式中的点灯装置适用于多个照明器具的情况下,上述的实施方式1至3的任一个类型的点灯装置可以适用于所有的照明器具,也可以是以多个类型的点灯装置混在的方式来适用于多个照明器具。而且,在将上述的实施方式3的点灯装置适用于多个照明器具的情况下,也可以将多组降压变换器以及控制电路的每组分散收纳到各照明器具,也可以将多组降压变换器以及控制电路集中收纳到一个照明器具。
符号说明
C1、C1a 平滑电容器
D1、D1a 二极管
Q1、Q1a 开关元件
L1、L1a 电感器
C2、C2a 输出电容器
R1、R1a、R10至R13、R10a至R13a、61、191 电阻
1a、1b、1c 点灯装置
3、3a至3c、13 降压变换器
4、4a至4c LED
5、5a至5c、15 控制电路
6、6a 电流检测电路
7、7a ZCD检测电路
8、8a、18 电压检测电路
9、9a、19 延迟电路
10、10a 驱动电路
11 调光控制电路
60、70 比较器
71 基准电压发生器
90、190 晶体管
91 二极管
100 触发器
101 缓冲放大器
62、192 电容器
200a 筒灯
200b、200c 射灯
201 电路盒
202 灯体

Claims (9)

1.一种点灯装置,使固体发光元件点灯,
该点灯装置具备:
直流电源;
输出恒定电流的降压变换器,接受来自所述直流电源的电流,并将规定的电流提供给所述固体发光元件;以及
控制电路,对所述降压变换器进行控制,
所述降压变换器具备:
开关元件;
电感器,与所述开关元件串联连接,在所述开关元件接通时,电流从所述直流电源流入到该电感器;以及
二极管,将从所述电感器放出的电流供给到所述固体发光元件,
所述控制电路具备:
电流检测电路,检测流入到所述开关元件的电流;
电压检测电路,检测所述固体发光元件的正向电压或所述电感器两端的电压;
延迟电路,按照由所述电压检测电路检测的电压,发生延迟时间;以及
驱动电路,生成控制信号,并输出到所述开关元件,所述控制信号用于,从所述电流检测电路所检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了由所述延迟电路发生的延迟时间之后,使所述开关元件断开,在所述电感器放出规定的能量的时刻,使所述开关元件接通。
2.如权利要求1所述的点灯装置,
所述延迟电路发生所述延迟时间,以便在不依存所述电压检测电路所检测的电压的情况下,能够使流入到所述电感器的电流的峰值恒定。
3.如权利要求1所述的点灯装置,
所述延迟电路,以所述固体发光元件的正向电压越大、或者所述电感器两端的电压越小,就越使延迟时间增大的方式,来发生所述延迟时间。
4.如权利要求1所述的点灯装置,
所述延迟电路,在将与该点灯装置连接的固体发光元件的正向电压的最小值作为Vout_min的情况下,当与该点灯装置连接的固体发光元件的正向电压为最小值Vout_min时,发生最小值的延迟时间,以作为所述延迟时间。
5.如权利要求1所述的点灯装置,
所述驱动电路具有:
触发器,在所述电流检测电路所检测的电流到达规定的电流指令值时被复位,在所述电感器放出规定的能量时被置位;以及
缓冲放大器,将来自所述触发器的输出信号作为所述控制信号,输出到所述开关元件,
所述缓冲放大器,使示出所述触发器已经复位的输出信号,延迟由所述延迟电路发生的延迟时间后,输出到所述开关元件。
6.如权利要求1所述的点灯装置,
所述驱动电路具有:
触发器,从所述电流检测电路所检测的电流到达规定的电流指令值的时刻开始经过了由所述延迟电路发生的延迟时间之后被复位,在所述电感器放出规定的能量时被置位;以及
缓冲放大器,将来自所述触发器的输出信号作为所述控制信号,输出到所述开关元件。
7.如权利要求1所述的点灯装置,
所述点灯装置是使多个固体发光元件点灯的装置,
所述点灯装置具备分别与所述多个固体发光元件的每一个相对应的多个所述降压变换器、以及分别对多个所述降压变换器的每一个进行控制的多个所述控制电路。
8.如权利要求7所述的点灯装置,
该点灯装置还具备调光控制电路,该调光控制电路将与所希望的光输出对应的所述电流指令值,输出到多个所述控制电路。
9.一种照明器具,具备:
权利要求1至8的任一项所述的点灯装置;以及
接受从所述点灯装置供给的电流的固体发光元件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2701461A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-26 Dialog Semiconductor GmbH Solid state lightening driver with mixed control of power switch
JP6252231B2 (ja) * 2014-02-21 2017-12-27 サンケン電気株式会社 Led点灯装置
CN103916018B (zh) * 2014-03-28 2016-09-21 上海新进半导体制造有限公司 一种开关电源
JP6587054B2 (ja) * 2015-06-19 2019-10-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置及び照明器具
CN105517254B (zh) * 2016-01-28 2017-08-25 泉芯电子技术(深圳)有限公司 Led电源开关控制方法
CN105979661B (zh) * 2016-06-24 2018-03-09 浙江生辉照明有限公司 可延时照明电路及装置
CN108882429B (zh) * 2017-05-15 2022-03-15 松下知识产权经营株式会社 点灯装置以及照明系统
TWI642326B (zh) * 2017-08-18 2018-11-21 大陸商明緯(廣州)電子有限公司 回授電路
KR102561074B1 (ko) * 2018-06-29 2023-07-27 로무 가부시키가이샤 발광 소자 구동 장치
JP7211018B2 (ja) * 2018-11-05 2023-01-24 富士電機株式会社 電源制御装置
CN110381638A (zh) * 2019-07-25 2019-10-25 深圳市芯飞凌半导体有限公司 一种可控硅调光器关灯方式的检测电路

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841248A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 佳能株式会社 电源设备
CN102473798A (zh) * 2009-08-18 2012-05-23 三垦电气株式会社 Led驱动电路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7944153B2 (en) * 2006-12-15 2011-05-17 Intersil Americas Inc. Constant current light emitting diode (LED) driver circuit and method
US8344638B2 (en) * 2008-07-29 2013-01-01 Point Somee Limited Liability Company Apparatus, system and method for cascaded power conversion
US8253352B2 (en) 2008-08-05 2012-08-28 O2Micro, Inc. Circuits and methods for powering light sources
US7919936B2 (en) 2008-08-05 2011-04-05 O2 Micro, Inc Driving circuit for powering light sources
US8148919B2 (en) 2008-08-05 2012-04-03 O2Micro, Inc Circuits and methods for driving light sources
JP2010041832A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Panasonic Corp スイッチング電源制御装置及びそれに用いる半導体装置
US8593067B2 (en) 2010-01-27 2013-11-26 Toshiba Lighting & Technology Corporation Led lighting device and illumination apparatus
JP2011155101A (ja) 2010-01-27 2011-08-11 Toshiba Lighting & Technology Corp Led点灯装置
JP5693870B2 (ja) 2010-04-13 2015-04-01 ミネベア株式会社 スイッチング電源回路
JP5645257B2 (ja) * 2010-11-18 2014-12-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体発光素子の点灯装置およびそれを用いた照明器具
JP5828103B2 (ja) * 2010-12-20 2015-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Led点灯装置及びそれを用いた照明器具
JP5828106B2 (ja) 2011-04-13 2015-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 固体光源点灯装置およびそれを用いた照明器具
JP2012235602A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Panasonic Corp 直流コンバータおよび半導体装置
JP5857214B2 (ja) 2011-09-21 2016-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Led点灯装置およびそれを用いた照明器具
CN102735906B (zh) * 2012-07-05 2014-11-05 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种电感电流检测电路以及应用其的led驱动电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101841248A (zh) * 2009-03-19 2010-09-22 佳能株式会社 电源设备
CN102473798A (zh) * 2009-08-18 2012-05-23 三垦电气株式会社 Led驱动电路

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Publication number Publication date
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