CN104427722B - 点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种点亮装置和使用该点亮装置的照明设备。在第一模式中，控制器用于在接收到调光指示信号的情况下控制电压调节部以在直流电源的输出端之间提供具有对应于发光水平的大小的直流电压，并且将具有保持恒定大小的控制电压施加至开关元件的控制端子。在第二模式中，控制电器用于在接收到调光指示信号的情况下将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至开关元件的控制端子，并且控制电压调节部以在直流电源的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。在发光水平是预定水平以上的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式其中之一进行工作，并且在发光水平小于预定水平的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式的其它模式进行工作。

Description

点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备

技术领域

本发明一般地涉及一种点亮装置和使用该点亮装置的照明设备，并且更特别地，涉及一种具有调光功能的点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备。

背景技术

例如，日本特开2006-511078A(以下称作“文献1”)公开了一种用于向LED(发光二极管)模块供给电力的电源组件。该电源组件包括：二极管与控制开关的串联电路；以及控制器。串联电路跨接在直流电源两端。控制器用于将双PWM(脉冲宽度调制)信号输出至控制开关。此外，电感器与LED模块的串联电路连接在二极管两端。

控制器包括脉冲宽度调制器，其中，来自电流源的电流基准信号、检测电流和高频锯齿波信号被输入至该脉冲宽度调制器。脉冲宽度调制器用于将高频PWM信号输出至与门的一个输入部。将低频PWM信号输入至与门的另一个输入部。与门用于输出通过组合高频PWM信号与低频PWM信号而获得的双PWM信号。通过放大器将双PWM信号输入至控制开关的栅极。

在该电源组件中，能够通过改变要从控制器输出至控制开关的双PWM信号的低频分量来改变要从LED模块输出的光的强度。

顺便提及，一般地，LED的亮度比白炽灯或者荧光灯的亮度高。因此，在以与白炽灯或者荧光灯相同的光通量来点亮LED的情况下，用户可能感觉LED比白炽灯或者荧光灯亮。由于这个原因，需要通过抑制针对LED的驱动电流来减小光通量，以使得LED的视亮度与白炽灯或者荧光灯的亮度一致。

在照明设备包括额定电流例如为350mA的一个或者多个LED的情况下，需要将电流的下限设置为等于或者小于若干微安至若干毫安。然而，在控制光以使得负载电流间歇地流经LED模块的所谓的突发光方法中，如上述文献1中的电源组件那样，难以进行上述的微小电流控制。

此外，在对LED进行渐亮控制或者渐暗控制的情况下，需要在微小电流值至额定电流值的宽范围上控制针对LED的驱动电流，以使得平滑地改变LED的亮度。

在例如针对LED的额定电流为350mA的情况下，需要在100μA到350mA的范围内调节驱动电流，因而应当以大约1/1000的分辨率来控制驱动电流。由于这个原因，在上述文献1中的电源组件的情况下难以平滑地改变LED的亮度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够以更深(更低)的发光水平点亮发光元件并且能够在宽范围上平滑地改变发光元件的亮度的点亮装置，以及使用该点亮装置的照明设备。

根据本发明的一方面，一种点亮装置包括直流电源、开关元件和控制器。直流电源包括用于调节直流电压的大小的电压调节部。直流电源用于在其输出端之间提供由电压调节部调节后的直流电压。开关元件与至少一个发光元件串联连接于直流电源的输出端之间。开关元件包括控制端子，并且开关元件用于根据施加至控制端子的控制电压的大小来调节流经至少一个发光元件的电流。控制器具有第一模式和第二模式。第一模式为，在接收到针对至少一个发光元件设置发光水平的调光指示信号的情况下，控制电压调节部以在直流电源的输出端之间提供具有与发光水平相对应的大小的直流电压。此外，第一模式为，在接收到调光指示信号的情况下，将具有保持恒定大小的控制电压施加至开关元件的控制端子。第二模式为，在接收到调光指示信号的情况下，将大小与发光水平相对应的控制电压施加至开关元件的控制端子。此外，第二模式为，在接收到调光指示信号的情况下，控制电压调节部以在直流电源的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。在发光水平是预定水平以上的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式其中之一进行工作。在发光水平小于预定水平的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式中的另一个模式进行工作。

根据本发明的一方面，一种照明设备包括上述点亮装置以及包括至少一个发光元件的发光部。发光部利用从点亮装置供给的电力来点亮。

附图说明

附图仅通过示例而不是通过限制的方式描述了根据本教导的一个或者多个实施例。在附图中，相似的附图标记表示相同或者相似的元件。

图1是示出根据第一实施例的点亮装置的一个示例的电路图；

图2是示出在根据第一实施例的点亮装置中栅极电压与负载电流之间的关系的图；

图3是针对根据第一实施例的点亮装置的操作的说明图；

图4是针对根据第一实施例的点亮装置的另一操作的说明图；

图5A～5D是部分示出用于根据第一实施例的点亮装置的直流电源的电路图；

图6是示出在根据第二实施例的点亮装置中栅极电压与负载电流之间的关系的图；

图7是示出在根据第三实施例的点亮装置中栅极电压与负载电流之间的关系的图；

图8是针对根据第三实施例的点亮装置的操作的说明图；

图9是针对根据第三实施例的点亮装置的另一操作的说明图；

图10是示出在根据第四实施例的点亮装置中栅极电压与负载电流之间的关系的图；以及

图11是使用根据第一实施例至第四实施例中任一个点亮装置的照明设备在已安装状态下的截面图。

具体实施方式

以下，将参考附图说明点亮装置和使用该点亮装置的照明设备的实施例。

(第一实施例)

图1是示出根据本实施例的点亮装置1的一个示例的电路图。该点亮装置1包括直流电源11、电流调节部12以及调光控制器13。点亮装置1用于以根据从调光器2所输出的调光信号S1(调光指示信号)的发光水平来点亮发光部3。

发光部3包括串联连接的多个LED 31(发光元件)(图1中为四个LED)。发光部3经由晶体管Q2(开关元件)和电阻器R1连接在直流电源11的输出端之间。构成发光部3的LED 31的数量可以为一个、两个、三个、五个或者更多。发光部3可以由并联连接的LED 31构成。

直流电源11连接至交流电源10，并且用于将从交流电源10供给的交流电压转换为直流电压。直流电源11包括由四个二极管所构成的所谓的二极管桥DB1，并且平滑电容器C1连接在二极管桥DB1的输出端之间。在直流电源11中，通过晶体管Q1和变压器Tr1的初级绕组n1构成的串联电路连接在二极管桥DB1的输出端之间。此外，在直流电源11中，二极管D1连接至变压器Tr1的次级绕组n2的一端，并且平滑电容器C2跨接在次级绕组n2的两端。

在根据本实施例的直流电源11中，将N沟道型MOSFET用作晶体管Q1，并且驱动电路111连接至晶体管Q1的栅极端子。在该直流电源11中，在平滑电容器C2两端生成的直流电压是直流电源11的输出电压。

驱动电路111是用于控制晶体管Q1的导通/截止切换的电路，并且包括用于控制输出电流(即，流经发光部3的电流)的振幅的第一控制电路111a，以及用于控制输出该电流的时间段相对于不输出该电流的时间段的比的第二控制电路111b。第一控制电路111a用于根据从调光控制器13所输出的控制信号S3来设置晶体管Q1的占空比，以控制该输出电流的振幅。第二控制电路111b用于设置用于暂停PWM(脉冲宽度调制)控制的暂停时间段。

电流调节部12包括直流电压源121，其能够根据从调光控制器13所输出的控制信号S2改变其输出电压。直流电压源121的正电极连接至运算放大器122的非反相输入端子。直流电压源121的负电极连接至直流电源11的负电极。晶体管Q2与电阻器R1的连接点连接至运算放大器122的反相输入端子。运算放大器122的输出端子连接至晶体管Q2的栅极端子(控制端子)。

这里，在本实施例中，将N沟道型MOSFET用作晶体管Q2。在晶体管Q2中，根据从运算放大器122所输出的电压的大小改变Q2的阻抗，因而能够调节流经发光部3的电流的大小。

在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成与调光信号S1相对应的控制信号S2和S3，并且接着将控制信号S2输出至电流调节部12，以及将控制信号S3输出至驱动电路111。调光信号S1是表示被使得流过发光部3的负载电流的大小、即发光部3的亮度的信号。在本实施例中，电流调节部12和调光控制器13用作控制器，并且驱动电路111用作电压调节部。

接下来，将参考图2～4说明点亮装置1的操作。

图2是示出电流调节部12中的晶体管Q2的栅极电压v1与流经发光部3的负载电流i1之间的关系的图。通过该图，能够看出在负载电流i1的值小于“i12”的范围内栅极电压v1随着负载电流i1的减小而减小，并且在负载电流i1的值等于或者大于“i12”的范围内栅极电压v1保持恒定。

图3中的A和B各自示出在通过第一控制电路111a进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1的值为“i11”的情况下，如图3中的A所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)大。在负载电流i1的值为“i12”(i12<i11)的情况下，如图3中的B所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)小。以这种方式，能够根据负载电流i1的大小通过改变栅极信号S4的占空比来改变发光部3的亮度。在图3中，时间段t1和时间段t2分别表示导通时间段和截止时间段，并且时间段T1表示时间段t1和时间段t2之和。

在根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平与全点亮水平一致的情况下，将直流电源11的输出电压设置为针对发光部3的额定电压，因而流经发光部3的负载电流i1的值变为“i11”，并且发光部3全点亮。

从该状态中，在用户操作调光器2以使发光部3变暗的情况下，根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。此时，输出至电流调节部12的控制信号S2是恒定的，因而从电流调节部12所输出的栅极电压v1变为恒定。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第一控制电路111a根据控制信号S3减小晶体管Q1的占空比。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内进行上述操作。

接下来，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13将控制信号S3输出至驱动电路111。然而，在这种情况下，调光控制器13输出使得负载电流i1的值与“i12”一致的控制信号S3。调光控制器13还生成用于减小晶体管Q2的栅极电压v1的控制信号S2，并且将控制信号S2输出至电流调节部12。

在接收到来自调光控制器13的控制信号S2的情况下，电流调节部12根据该控制信号S2来调节直流电压源121以使其输出电压与栅极电压v1的值一致。因而，流经发光部3的负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。这里，在本实施例中，将在负载电流i1的值为“i12”的情况下的发光水平定义为预定水平。该预定水平是发光水平的下限，并且通过第一控制电路111a设置该下限。

如上，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，点亮装置1以直流电源11进行调光控制。在发光水平小于预定水平的情况下，点亮装置1除了以直流电源11进行调光控制以外还以电流调节部12进行调光控制，即点亮装置1以两个调光控制的组合进行调光控制。因此，能够以更深(更低)的发光水平点亮多个LED 31并且能够在宽范围上平滑地改变多个LED 31的亮度。

在本实施例中，通过使用变压器Tr1的回扫转换器对二极管桥DB1的输出电压降压以施加至发光部3。然而，可以如图5A中所示使用升压斩波器电路112代替回扫转换器。

可选地，代替回扫转换器，例如可以如图5B中所示使用升压/降压斩波器电路113，可以如图5C中所示使用降压斩波器电路114，或者可以如图5D中所示使用正向转换器电路115。在任一情况下，可以通过在发光部3与该电路之间设置电流调节部12来获得相同的效果。

在本实施例中，在负载电流i1等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内以第一控制电路111a进行调光控制。然而，可以以第二控制电路111b进行调光控制。图4示出在以第二控制电路111b进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在这种情况下，将突发频率设置在数十Hz到数十kHz的范围内。能够通过改变用于暂停PWM控制的暂停时间段T2(不输出电流的时间段)来调节针对发光部3的发光水平。

在本实施例中，描述了将LED用作发光元件的情况，但是发光元件不限于LED。例如，可以将有机电致发光元件或者激光二极管(LD)用作发光元件。在本实施例中，作为一个示例描述了直流电源11包括第一控制电路111a和第二控制电路111b两者的情况。然而，直流电源11不限于本实施例的结构。直流电源11可以包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。

如上所述，根据本实施例的点亮装置1包括直流电源11、晶体管Q2(开关元件)和控制器(电流调节部12和调光控制器13)。直流电源11包括用于调节直流电压的大小的驱动电路111(电压调节部)。直流电源11用于在其输出端之间提供驱动电路111所调节的直流电压。晶体管Q2与多个LED 31(至少一个发光元件)串联连接于直流电源11的输出端之间。晶体管Q2包括栅极端子(控制端子)，并且用于根据施加至栅极端子的控制电压的大小来调节流经多个LED31的电流。控制器具有第一模式和第二模式。第一模式为，在接收到针对多个LED 31设置发光水平的调光指示信号的情况下，控制驱动电路111以在直流电源11的输出端之间提供具有与发光水平相对应的大小的直流电压。此外，第一模式为，在接收到调光指示信号的情况下，将具有保持恒定大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。第二模式为，在接收到调光指示信号的情况下，将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。此外，第二模式为，在接收到调光指示信号的情况下，控制器控制驱动电路111以在直流电源11的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。在发光水平是预定水平以上的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式其中之一进行工作。在发光水平小于预定水平的情况下，控制器用于以第一模式和第二模式中的另一个模式进行工作。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，驱动电路111包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。第一控制电路111a用于控制流经多个LED 31的电流的振幅。第二控制电路111b用于控制输出该电流的时间段相对于不输出该电流的时间段的比。控制器包括用于通过改变要施加至晶体管Q2的栅极端子的控制电压的大小来调节电流的电流调节部12。在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有对应于发光水平的大小的直流电压。此外，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有保持恒定的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。另一方面，在发光水平小于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。此外，在发光水平小于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，预定水平是发光水平的下限，并且通过第一控制电路111a设置下限。

(第二实施例)

将参考图6来说明根据本实施例的点亮装置1。由于点亮装置1的电路结构与第一实施例相似，因此这里将会基本省略对点亮装置1的电路结构的说明并且在必要的情况下参考图1进行描述。

如图1所示，根据本实施例的点亮装置1包括直流电源11、电流调节部12和调光控制器13。点亮装置1用于以根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平来点亮发光部3。

接下来，将参考图3、图4和图6来说明点亮装置1的操作。

图6是示出电流调节部12中的晶体管Q2的栅极电压v1与流经发光部3的负载电流i1之间的关系的图。通过该图，能够看出在负载电流i1的值等于或者大于“i12”的范围内栅极电压v1随着负载电流i1的减小而减小，并且在负载电流i1的值小于“i12”的范围内栅极电压v1保持恒定。

图3中的A和B各自示出在通过第一控制电路111a进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1大的情况下，如图3中的A所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)大。在负载电流i1小的情况下，如图3中的B所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)小。以这种方式，能够根据负载电流i1的大小通过改变栅极信号S4的占空比来改变发光部3的亮度。

在根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平与全点亮水平一致的情况下，将直流电源11的输出电压设置为针对发光部3的额定电压，因而流经发光部3的负载电流i1的值变为“i11”，并且发光部3全点亮。

从该状态中，在用户操作调光器2以使发光部3变暗的情况下，根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成用于减小晶体管Q2的栅极电压v1的控制信号S2，并且将控制信号S2输出至电流调节部12。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内，将输出至直流电源11的控制信号S3设置为等于在全点亮的情况下的控制信号S3。

在接收到来自调光控制器13的控制信号S2的情况下，电流调节部12根据控制信号S2来调节直流电压源121以使其输出电压与栅极电压v1的值一致。因而，流经发光部3的负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内进行上述操作。

接下来，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13将控制信号S2输出至电流调节部12。然而，在这种情况下，调光控制器13输出使得负载电流i1的值与“i12”一致的控制信号S2。因此，如图6所示，栅极电压v1变为恒定。调光控制器13还生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第一控制电路111a根据控制信号S3减小晶体管Q1的占空比。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。这里，在本实施例中，将在负载电流i1的值为“i12”的情况下的发光水平定义为预定水平。

如上，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，点亮装置1以电流调节部12进行调光控制。在发光水平小于预定水平的情况下，点亮装置1除了以电流调节部12进行调光控制以外还以直流电源11进行调光控制，即点亮装置1以两个调光控制的组合进行调光控制。因此，能够以更深(更低)的发光水平点亮多个LED 31并且能够在宽范围上平滑地改变多个LED 31的亮度。

在本实施例中，在负载电流i1小于“i12”的范围内以第一控制电路111a进行调光控制。然而，可以以第二控制电路111b进行调光控制。图4示出在以第二控制电路111b进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在这种情况下，将突发频率设置在数十Hz到数十kHz的范围内。能够通过改变用于暂停PWM控制的暂停时间段T2(不输出电流的时间段)来调节针对发光部3的发光水平。

在本实施例中，可以使用图5A～5D示出的任何一个电路来代替使用变压器Tr1的回扫转换器。在任何情况下，可以通过在发光部3与该电路之间设置电流调节部12来获得相同的效果。此外，在本实施例中，发光元件也不限于LED。例如，可以将有机电致发光元件或者激光二极管(LD)用作发光元件。

在本实施例中，作为一个示例也描述了直流电源11包括第一控制电路111a和第二控制电路111b两者的情况。然而，直流电源11不限于本实施例的结构。直流电源11可以包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，驱动电路111(电压调节部)包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。第一控制电路111a用于控制流经多个LED 31的电流的振幅。第二控制电路111b用于控制输出该电流的时间段相对于不输出该电流的时间段的比。控制器包括用于通过改变要施加至晶体管Q2的栅极端子的控制电压的大小来调节电流的电流调节部12。在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。此外，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。另一方面，在发光水平小于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有对应于发光水平的大小的直流电压。此外，在发光水平小于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有保持恒定大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。

(第三实施例)

将参考图7～9来说明根据本实施例的点亮装置1。由于点亮装置1的电路结构与第一实施例相似，因此这里将会基本省略对点亮装置1的电路结构的说明并且在必要的情况下参考图1进行描述。

如图1所示，根据本实施例的点亮装置1包括直流电源11、电流调节部12和调光控制器13。点亮装置1用于以根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平来点亮发光部3。

接下来，将参考图7～9来说明点亮装置1的操作。

图7是示出电流调节部12中的晶体管Q2的栅极电压v1与流经发光部3的负载电流i1之间的关系的图。通过该图，能够看出在负载电流i1的值小于“i12”的范围内栅极电压v1随着负载电流i1的减小而减小，并且在负载电流i1的值等于或者大于“i12”的范围内栅极电压v1保持恒定。

图8中的A和B各自示出在通过第一控制电路111a进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1的值为“i11”的情况下，如图8中的A所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)大。在负载电流i1的值为“i13”(i12<i13<i11)的情况下，如图8中的B所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)小。以这种方式，能够根据负载电流i1的大小通过改变栅极信号S4的占空比来改变发光部3的亮度。

图9示出在通过第二控制电路111b进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1的值小于“i13”的情况下，以第二控制电路111b进行调光控制。即，在本实施例中，在负载电流i1的值等于或者大于“i13”并且小于“i11”的范围内以第一控制电路111a进行调光控制，并且在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i13”的范围内以第二控制电路111b进行调光控制。

在根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平与全点亮水平一致的情况下，将直流电源11的输出电压设置为针对发光部3的额定电压，因而流经发光部3的负载电流i1的值变为“i11”，并且全点亮发光部3。

从该状态中，在用户操作调光器2以使发光部3变暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。此时，输出至电流调节部12的控制信号S2是恒定的，因而电流调节部12所输出的栅极电压v1变为恒定。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第一控制电路111a根据控制信号S3来减小晶体管Q1的占空比。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低。在负载电流i1的值等于或者大于“i13”并且小于“i11”的范围内进行上述操作。

接下来，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。此时，输出至电流调节部12的控制信号S2是恒定的，因而电流调节部12所输出的栅极电压v1变为恒定。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第二控制电路111b根据控制信号S3设置用于暂停PWM控制的暂停时间段。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i13”的范围内进行上述操作。

此外，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13将控制信号S3输出至驱动电路111。然而，在这种情况下，调光控制器13输出使得负载电流i1的值与“i12”一致的控制信号S3。调光控制器13还生成用于减小晶体管Q2的栅极电压v1的控制信号S2，并且将控制信号S2输出至电流调节部12。

在接收到来自调光控制器13的控制信号S2的情况下，电流调节部12调节直流电压源121以使其输出电压与根据该控制信号S2的栅极电压v1的值一致。因而，流经发光部3的负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。这里，在本实施例中，将在负载电流i1的值为“i12”的情况下的发光水平定义为预定水平。该预定水平是发光水平的下限，并且通过第一控制电路111a和第二控制电路111b两者设置下限。

如上，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，点亮装置1以直流电源11进行调光控制。在发光水平小于预定水平的情况下，点亮装置1除了以直流电源11进行调光控制以外还以电流调节部12进行调光控制，即，点亮装置1以两个调光控制的组合进行调光控制。因此，能够以更深(更低)的发光水平点亮多个LED 31并且能够在宽范围上平滑地改变多个LED 31的亮度。

另外，在本实施例中，可以使用图5A～5D示出的任何一个电路来代替使用变压器Tr1的回扫转换器。在任一情况下，可以通过在发光部3与该电路之间设置电流调节部12来获得相同的效果。此外，在本实施例中，发光元件不限于LED。例如，可以将有机电致发光元件或者激光二极管(LD)用作发光元件。

此外，在本实施例中，在减小针对发光部3的发光水平的情况下，预先以第一控制电路111a进行PWM控制。然而，可以预先以第二控制电路111b进行突发控制，或者可以同时进行两种控制。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，驱动电路111(电压调节部)包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。第一控制电路111a用于控制流经多个LED 31的电流的振幅。第二控制电路111b用于控制输出该电流的时间段相对于不输出该电流的时间段的比。控制器包括用于通过改变要施加至晶体管Q2的栅极端子的控制电压的大小来调节电流的电流调节部12。在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有对应于发光水平的大小的直流电压。此外，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有保持恒定大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。另一方面，在发光水平小于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。此外，在发光水平小于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，预定水平是发光水平的下限，并且通过第一控制电路111a和第二控制电路111b两者设置下限。

(第四实施例)

将参考图8～10来说明根据本实施例的点亮装置1。由于点亮装置1的电路结构与第一实施例相似，因此这里将会基本省略对点亮装置1的电路结构的说明并且在必要的情况下参考图1进行描述。

如图1所示，根据本实施例的点亮装置1包括直流电源11、电流调节部12和调光控制器13。点亮装置1用于以根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平来点亮发光部3。

接下来，将参考图8～10来说明点亮装置1的操作。

图10是示出电流调节部12中的晶体管Q2的栅极电压v1与流经发光部3的负载电流i1之间的关系的图。通过该图，能够看出在负载电流i1的值等于或者大于“i12”的范围内栅极电压v1随着负载电流i1的减小而减小，并且在负载电流i1的值小于“i12”的范围内栅极电压v1保持恒定。

图8中的A和B各自示出在通过第一控制电路111a进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1大的情况下，如图8中的A所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)大。在负载电流i1小的情况下，如图8中的B所示，栅极信号S4的占空比(t1/T1)小。以这种方式，能够根据负载电流i1的大小通过改变栅极信号S4的占空比来改变发光部3的亮度。

图9示出在通过第二控制电路111b进行调光控制的情况下发送至晶体管Q1的栅极信号S4。在负载电流i1的值小于“i14”(i14<i12)的情况下，以第二控制电路111b进行调光控制。即，在本实施例中，在负载电流i1的值等于或者大于“i14”并且小于“i12”的范围内以第一控制电路111a进行调光控制，并且在负载电流i1的值小于“i14”的范围内以第二控制电路111b进行调光控制。

在根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平与全点亮水平一致的情况下，将直流电源11的输出电压设置为针对发光部3的额定电压，因而流经发光部3的负载电流i1的值变为“i11”，并且全点亮发光部3。

该状态中，在用户操作调光器2以使发光部3变暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13生成用于减小晶体管Q2的栅极电压v1的控制信号S2，并且将控制信号S2输出至电流调节部12。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内，将输出至直流电源11的控制信号S3设置为等于在全点亮的情况下的控制信号S3。

在接收到来自调光控制器13的控制信号S2的情况下，电流调节部12调节直流电压源121以使其输出电压与根据控制信号S2的栅极电压v1的值一致。因而，流经发光部3的负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低。在负载电流i1的值等于或者大于“i12”并且小于“i11”的范围内进行上述操作。

接下来，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13将控制信号S2输出至电流调节部12。然而，在这种情况下，调光控制器13输出使得负载电流i1的值与“i12”一致的控制信号S2。因此，如图10所示，栅极电压v1变为恒定。调光控制器13还生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第一控制电路111a根据控制信号S3来减小晶体管Q1的占空比。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。在负载电流i1的值等于或者大于“i14”并且小于“i12”的范围内进行上述操作。

此外，在用户操作调光器2以使发光部3更暗的情况下，根据调光器2所输出的调光信号S1的发光水平变低。在接收到来自调光器2的调光信号S1的情况下，调光控制器13将控制信号S2输出至电流调节部12。然而，在这种情况下，调光控制器13输出使得负载电流i1的值与“i12”一致的控制信号S2。因此，如图10所示，栅极电压v1变为恒定。调光控制器13还生成用于减小负载电流i1的控制信号S3，并且将控制信号S3输出至驱动电路111。

在驱动电路111接收到来自调光控制器13的控制信号S3的情况下，第二控制电路111b根据控制信号S3来设置用于暂停PWM控制的暂停时间段。因而，负载电流i1变小，因此发光部3的亮度变低更多。这里，在本实施例中，将在负载电流i1的值为“i12”的情况下的发光水平定义为预定水平。

如上，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，点亮装置1以电流调节部12进行调光控制。在发光水平小于预定水平的情况下，点亮装置1除了以电流调节部12进行调光控制以外还以直流电源11进行调光控制，即，点亮装置1以两个调光控制的组合进行调光控制。因此，能够以更深(更低)的发光水平点亮多个LED 31并且能够在宽范围上平滑地改变多个LED 31的亮度。

另外，在本实施例中，可以使用图5A～5D示出的任何一个电路来代替使用变压器Tr1的回扫转换器。在任何情况下，可以通过在发光部3与该电路之间设置电流调节部12来获得相同的效果。此外，在本实施例中，发光元件也不限于LED。例如，可以将有机电致发光元件或者激光二极管(LD)用作发光元件。

此外，在本实施例中，在减小针对发光部3的发光水平的情况下，预先以第一控制电路111a进行PWM控制。然而，可以预先以第二控制电路111b进行突发控制，或者可以同时进行两种控制。

优选地，作为根据本实施例的上述点亮装置1，驱动电路111(电压调节部)包括第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个。第一控制电路111a用于控制流经多个LED 31的电流的振幅。第二控制电路111b用于控制输出该电流的时间段相对于不输出该电流的时间段的比。控制器包括用于通过改变要施加至晶体管Q2的栅极端子的控制电压的大小来调节电流的电流调节部12。在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有对应于发光水平的大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。此外，在发光水平等于或者大于预定水平的情况下，在第二模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有保持恒定大小的直流电压。另一方面，在发光水平小于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制第一控制电路111a和第二控制电路111b中的至少一个以在直流电源11的输出端之间提供具有对应于发光水平的大小的直流电压。此外，在发光水平小于预定水平的情况下，在第一模式中，控制器用于控制电流调节部12以将具有保持恒定大小的控制电压施加至晶体管Q2的栅极端子。

(第五实施例)

以下将参考图11来说明根据本实施例的照明设备7。图11是根据本实施例的处于已安装状态的照明设备7的截面图。该照明设备7包括：根据上述第一实施例至第四实施例中任一个点亮装置1；发光部3；以及设备的主体4。点亮装置1通过线缆连接至调光器2，并且用于以根据从调光器2所输出的调光信号S1的发光水平来点亮发光部3。

主体4例如是铝压铸制品，并且形成为有底的圆筒形，并且其一个表面(图11中的下表面)是开口的。主体4通过设置在顶板材料100中的嵌入孔100a嵌入在顶板中。主体4容纳了安装有多个LED 31(图11中为三个LED)的基板32。在主体4的开口端，安装用于使从多个LED 31发射的光扩射的光扩射板33。在本实施例中，安装多个LED 31的基板32以及光扩射板33构成发光部3。

如图11所示，在根据本实施例的照明设备7中，以一定的间隔安装点亮装置1以及容纳发光部3的主体4。发光部3通过经由连接器6彼此连接的电线5电气连接至点亮装置1。以这种方式，在将点亮装置1与主体4分离地安装的情况下，主体4只需要容纳发光部3。因此，能够减小主体4的高度尺寸，并且进一步提高关于安装点亮装置1的灵活性。

如上所述，通过使用根据第一实施例至第四实施例中任一个点亮装置1，可以提供能够以更深(更低)的发光水平点亮发光部3并且能够在宽范围上平滑地改变发光部3的亮度的照明设备7。

在本实施例中，将点亮装置1与主体4分离地安装。然而，可以将点亮装置1与主体4一体安装。在本实施例中，使用有线调光器2。然而，可以使用无线调光器，其能够通过红外线、电波等与点亮装置1进行通信。即，调光器2不限于本实施例中的有线类型。

如上所述，根据本实施例的照明设备7包括点亮装置1和包括至少一个LED 31(发光元件)的发光部3。通过点亮装置1供给的电力来点亮发光部3。

尽管前面已经说明了被认为是最佳的方式和/或其它示例，但是应当理解的是，可以进行各种修改，并且在此公开的主题可以以各种形式和示例来实施，并且它们可以应用于多个应用，这里只描述了其中的一些。以下权利要求书旨在包含处于本教导的真实范围中的任何及全部的修改和变形。

Claims (6)

1.一种点亮装置，包括：

直流电源，包括用于调节直流电压的大小的电压调节部，所述直流电源用于在其输出端之间提供由所述电压调节部调节后的直流电压；

开关元件，在所述直流电源的输出端之间所述开关元件与至少一个发光元件串联连接，所述开关元件包括控制端子，并且所述开关元件用于根据施加至所述控制端子的控制电压的大小来调节流经所述至少一个发光元件的电流；以及

控制器，

所述点亮装置的特征在于：

所述控制器具有第一模式和第二模式，

在所述第一模式中，在接收到针对所述至少一个发光元件设置发光水平的调光指示信号的情况下，控制所述电压调节部以在所述直流电源的输出端之间提供具有与所述发光水平相对应的大小的直流电压，并且将具有保持恒定的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子，

在所述第二模式中，在接收到所述调光指示信号的情况下，将具有与所述发光水平相对应的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子，并且控制所述电压调节部以在所述直流电源的输出端之间提供具有保持恒定的大小的直流电压，

在所述发光水平是预定水平以上的情况下，所述控制器用于以所述第一模式和所述第二模式中的一个模式进行工作，

在所述发光水平小于所述预定水平的情况下，所述控制器用于以所述第一模式和所述第二模式中的另一个模式进行工作。

2.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，

所述电压调节部包括第一控制电路和第二控制电路中的至少一个，所述第一控制电路用于控制所述电流的振幅，所述第二控制电路用于控制输出所述电流的时间段相对于不输出所述电流的时间段的比；以及

其中，所述控制器包括电流调节部，所述电流调节部用于通过改变要施加至所述开关元件的控制端子的所述控制电压的大小来调节电流，

在所述发光水平等于或者大于所述预定水平的情况下，在所述第一模式中，所述控制器用于控制所述第一控制电路和所述第二控制电路中的至少一个以在所述直流电源的输出端之间提供具有与所述发光水平相对应的大小的直流电压，并且控制所述电流调节部以将具有保持恒定的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子，

在所述发光水平小于所述预定水平的情况下，在所述第二模式中，所述控制器用于控制所述电流调节部以将具有与所述发光水平相对应的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子，并且控制所述第一控制电路和所述第二控制电路中的至少一个以在所述直流电源的输出端之间提供具有保持恒定的大小的直流电压。

3.根据权利要求2所述的点亮装置，其中，

所述预定水平是所述发光水平的下限，所述下限通过所述第一控制电路和所述第二控制电路这两者来设置。

4.根据权利要求2所述的点亮装置，其中，

所述预定水平是所述发光水平的下限，所述下限通过所述第一控制电路来设置。

5.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，

所述电压调节部包括第一控制电路和第二控制电路中的至少一个，所述第一控制电路用于控制所述电流的振幅，所述第二控制电路用于控制输出所述电流的时间段相对于不输出所述电流的时间段的比；以及

其中，所述控制器包括电流调节部，所述电流调节部用于通过改变要施加至所述开关元件的控制端子的所述控制电压的大小来调节电流，

在所述发光水平等于或者大于所述预定水平的情况下，在所述第二模式中，所述控制器用于控制所述电流调节部以将具有与所述发光水平相对应的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子，并且控制所述第一控制电路和所述第二控制电路中的至少一个以在所述直流电源的输出端之间提供具有保持恒定的大小的直流电压，

在所述发光水平小于所述预定水平的情况下，在所述第一模式中，所述控制器用于控制所述第一控制电路和所述第二控制电路中的至少一个以在所述直流电源的输出端之间提供具有与所述发光水平相对应的大小的直流电压，并且控制所述电流调节部以将具有保持恒定的大小的所述控制电压施加至所述开关元件的控制端子。

6.一种照明设备，包括：

根据权利要求1～5中任一项所述的点亮装置；以及

发光部，包括所述至少一个发光元件，其中所述发光部通过从所述点亮装置供给的电力来点亮。