CN104519638A - 电源电路及照明装置 - Google Patents

电源电路及照明装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104519638A
CN104519638A CN201410103583.0A CN201410103583A CN104519638A CN 104519638 A CN104519638 A CN 104519638A CN 201410103583 A CN201410103583 A CN 201410103583A CN 104519638 A CN104519638 A CN 104519638A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
voltage
driver
power
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410103583.0A
Other languages
English (en)
Inventor
加藤刚
松本晋一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Publication of CN104519638A publication Critical patent/CN104519638A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
    • H02M3/33546—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current
    • H02M3/33553—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/01—Resonant DC/DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/39—Circuits containing inverter bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H02M1/0058—Transistor switching losses by employing soft switching techniques, i.e. commutation of transistors when applied voltage is zero or when current flow is zero
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种电源电路及照明装置。根据实施方式，提供一种具备直流电压源、电桥电路、变压器及整流平滑电路的电源电路。电桥电路包含至少1个开关元件，通过开关元件的导通/断开而将从直流电压源供给的直流电压转换成交流电压。变压器包含连接于电桥电路的初级绕组、及与初级绕组磁耦合的次级绕组。整流平滑电路将从次级绕组输出的交流电压转换成直流的输出电压并供给至直流负载。电桥电路包含连接在初级绕组与直流电压源的低电位侧的端子之间的电容器。本发明电力转换效率高。

Description

电源电路及照明装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种电源电路及照明装置。
背景技术
有一种电源电路，其将输入电压转换成规定的输出电压并供给至负载。电源电路例如被用于包含发光二极管（Light-emitting diode，LED）等发光元件的照明装置。电源电路例如对发光元件供给电力，以使发光元件点亮。而且，电源电路中，通过使用变压器（transformer），从而使初级侧与次级侧电绝缘。对于此种电源电路，期望具有高的电力转换效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4797637号
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力转换效率高的电源电路及照明装置。
根据本发明的实施方式，提供一种具备直流电压源、电桥电路、变压器及整流平滑电路的电源电路。所述电桥电路包含至少1个开关元件，通过所述开关元件的导通/断开而将从所述直流电压源供给的直流电压转换成交流电压。所述变压器包含连接于所述电桥电路的初级绕组、及与所述初级绕组磁耦合的次级绕组。所述整流平滑电路将从所述次级绕组输出的交流电压转换成直流的输出电压并供给至直流负载。所述电桥电路包含连接在所述初级绕组与所述直流电压源的低电位侧的端子之间的电容器。
根据本发明的实施方式，提供一种照明装置，所述照明装置包括照明负载；以及所述电源电路，对所述照明负载供给电力。
（发明的效果）
根据本发明的实施方式，能够提供一种电力转换效率高的电源电路及照明装置。
附图说明
图1是示意性地表示第1实施方式的照明装置的框图。
图2是示意性地表示第1实施方式的电源电路的特性的一例的图表。
图3（a）及图3（b）是表示变压器的一部分及特性的示意图。
图4（a）及图4（b）是示意性地表示第1实施方式的照明装置的一部分的局部剖面图。
图5是示意性地表示第2实施方式的照明装置的框图。
图6是示意性地表示第2实施方式的另一照明装置的框图。
图7是示意性地表示第3实施方式的照明装置的框图。
图8是示意性地表示电源电路的运行的一例的图表。
图9是示意性地表示反馈（feedback）电路的框图。
图10是示意性地表示第4实施方式的照明装置的框图。
图11是示意性地表示第5实施方式的照明装置的框图。
附图标记：
2：交流电源
3：调光器
10、100、110、120、130、140：照明装置
12：照明负载
14、104、114、124、134、144：电源电路
14a、14b：电源输入端子
14c、14d：电源输出端子
14e：信号输入端子
16：照明光源
18：操作部
21：滤波器电路
22：整流电路
22a、22b：输入端子
22c：高电位端子
22d：低电位端子
23：功率因数改善电路
24：半桥电路
25：变压器
26：整流平滑电路
27、28：电阻
30：PFC驱动器
31：HB驱动器
32：反馈电路
32a：反馈控制部
32b：输出电压检测部
32c：输出电流检测部
33：控制部
34：I/F电路
35～37：光耦合器
41：开关元件
41a～41c、51a～51c、52a～52c、84a～84c：电极
42：电感器
43：二极管
44：电容器
51、52：开关元件
53：电容器
55：初级绕组
55a：漏电感
56、57：次级绕组
60：整流电路
60p：封装
61、62：整流元件
64：平滑电容器
70：绕线筒
70a：初级侧绕组部
70b：次级侧绕组部
70c：障壁部
70d：贯穿孔
72：芯材
72a：长芯材部
72b：短芯材部
72c：长芯材部的中央部
72d：短芯材部的中央部
74：基板
74a：第1面
74b：第2面
75：框体
76：散热体
81：第1电源部
82：第2电源部
83：降压器
84～86：开关元件
90：差动放大电路
91：非反转放大电路
92、93：电阻
94：电容器
95、96：保护二极管
98：可变电阻
f、f0、fr：共振频率
IOUT、If：输出电流
Vcc：驱动电压
VDC：直流电压
VIN：输入电压
VL：电压
VOUT：输出电压
具体实施方式
以下，参照附图来说明各实施方式。
另外，附图是示意性或概念性者，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与现实相同。而且，即使在表示相同部分的情况下，也有时会根据附图而以彼此不同的尺寸或比率来表示。
另外，在本申请说明书与各图中，对于与关于已述的图而前述者同样的要素，标注相同的符号并适当省略详细的说明。
（第1实施方式）
图1示意性地表示第1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（直流负载）及电源电路14。照明负载12例如具有发光二极管（Light-emitting diode，LED）等照明光源16。照明光源16例如也可为有机发光二极管（Organiclight-emitting diode，OLED）等。对于照明光源16，例如使用具有正向压降的发光元件。照明负载12通过来自电源电路14的输出电压的施加及输出电流的供给，而使照明光源16点亮。输出电压及输出电流的值是对应于照明光源16而规定。
电源电路14具有一对电源输入端子14a、14b及一对电源输出端子14c、14d。交流电源2连接于各电源输入端子14a、14b。照明负载12连接于各电源输出端子14c、14d。另外，在本申请说明书中，所谓“连接”，是指电连接，也包括未以物理方式连接的情况或经由其他要素而连接的情况。
交流电源2例如为商用电源。电源电路14将从交流电源2供给的交流的输入电压VIN转换成直流的输出电压VOUT并输出至照明负载12，从而使照明光源16点亮。
电源输出端子14c的电位高于电源输出端子14d的电位。例如，在照明光源16为LED的情况下，阳极（anode）连接于电源输出端子14c，阴极（cathode）连接于电源输出端子14d。由此，顺向的电流流至照明光源16，照明光源16点亮。以下，在区别各电源输出端子14c、14d的情况下，将电源输出端子14c称作高电位输出端子14c，将电源输出端子14d称作低电位输出端子14d。
电源电路14包括滤波器（filter）电路21、整流电路22、功率因数改善电路23、半桥（half bridge）电路24（电桥电路）、变压器25及整流平滑电路26。
滤波器电路21连接于各电源输入端子14a、14b。滤波器电路21例如包括电感器（inductor）及电容器（condenser）。滤波器电路21抑制从交流电源2供给的输入电压VIN中所含的噪声（noise）。
整流电路22具有输入端子22a、22b、高电位端子22c及低电位端子22d。各输入端子22a、22b连接于滤波器电路21。对于整流电路22，输入经滤波器电路21抑制了噪声的输入电压VIN。滤波器电路21是视需要而设，可省略。例如，也可省略滤波器电路21而将整流电路22连接于各电源输入端子14a、14b。
整流电路22例如为二极管电桥。整流电路22例如对交流的输入电压VIN进行全波整流，使高电位端子22c与低电位端子22d之间产生全波整流后的整流电压（例如脉动电压）。高电位端子22c的电位高于低电位端子22d的电位。低电位端子22d的电位例如为接地电位或电源电路14的基准电位。低电位端子22d的电位可为比高电位端子22c的电位低的任意电位。整流电路22对输入电压VIN的整流也可为半波整流。
功率因数改善电路23连接于整流电路22。功率因数改善电路23在整流电压中，抑制电源频率的整数倍的高次谐波的产生。由此，功率因数改善电路23改善整流电压的功率因数。
功率因数改善电路23例如包括开关元件41、电感器42、二极管43及电容器44。开关元件41具有电极41a～电极41c。电感器42的一端连接于高电位端子22c。电感器42的另一端连接于电极41a。电极41b连接于低电位端子22d。二极管43的阳极连接于电极41a。二极管43的阴极连接于电容器44的一端。电容器44的另一端连接于低电位端子22d。即，在本例中，功率因数改善电路23为升压斩波器（chopper）电路。功率因数改善电路23并不限于此，可为能够改善整流电压的功率因数的任意电路。
功率因数改善电路23例如使开关元件41开关，使输入电流接近正弦波，由此来改善整流电压的功率因数。而且，功率因数改善电路23利用电容器44来对功率因数改善后的整流电压进行平滑化，从而将整流电压转换成直流电压VDC。功率因数改善电路23例如将交流100V（有效值）的输入电压VIN转换成约410V的直流电压VDC。直流电压VDC的值并不限于此，可为任意值。另外，电容器44是视需要而设，可省略。功率因数改善电路23例如也可输出功率因数改善后的整流电压。
半桥电路24包括开关元件51、52及电容器53。开关元件51具有电极51a～电极51c。电极51a连接于电容器44的高电位侧的端子。电极51b连接于开关元件52的电极52a。电极52b连接于低电位端子22d。本例中，由整流电路22与功率因数改善电路23构成直流电压源。开关元件51、52相对于直流电压源而串联连接。直流电压源并不限于此，可为能够对半桥电路24供给直流电压的任意电压源。
变压器25具有初级绕组55以及次级绕组56、57。初级绕组55连接于半桥电路24。初级绕组55的一端连接于电极51b及电极52a。即，初级绕组55的一端被连接在2个开关元件51、52之间。初级绕组55的另一端经由电容器53而连接于低电位端子22d。本例中，电容器53被连接在初级绕组55与低电位端子22d之间。换言之，电容器53被连接在初级绕组55与基准电位之间。电容器53例如也可连接在电极51b与初级绕组55之间。
半桥电路24通过使开关元件51导通并使开关元件52断开，从而经由初级绕组55来对电容器53进行充电。并且，半桥电路24通过使开关元件51断开并使开关元件52导通，从而经由初级绕组55来对电容器53进行放电。这样，半桥电路24通过使各开关元件51、52交替地导通/断开，从而使初级绕组55的两端产生交流电压。即，半桥电路24将从功率因数改善电路23供给的直流电压VDC转换成交流电压。
各开关元件41、51、52例如为n沟道（channel）型的场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）。例如，电极41a、51a、52a为漏极（drain）。电极41b、51b、52b为源极（source）。电极41c、51c、52c为栅极（gate）。各开关元件41、51、52例如也可为p沟道型的FET，还可为双极晶体管（bipolar transistor）或高电子迁移率晶体管（High Electron MobilityTransistor，HEMT）等。
次级绕组56、57与初级绕组55磁耦合。因而，当交流电流流经初级绕组55时，有与此相应的交流电流流经次级绕组56、57。由此，变压器25对从半桥电路24供给的交流电压进行变压。变压器25对从半桥电路24供给的交流电压进行降压。
这样，通过设置变压器25，使初级侧与次级侧电绝缘，从而能够提高例如照明装置10的安全性。
次级绕组57串联连接于次级绕组56。次级绕组56、57的连接点通过省略了图示的配线而连接于低电位端子22d。次级绕组56、57的连接点被设定成与低电位端子22d实质上相同的电位。即，次级绕组56、57的连接点被设定为基准电位。
整流平滑电路26包括整流电路60及平滑电容器64。整流电路60包括整流元件61、62。整流电路60例如是在1个封装（package）60p内设置有2个整流元件61、62的1个元件。整流元件61、62为肖特基势垒二极管（Schottky barrier diode）。整流元件61、62也可为其他二极管。
整流元件61的阳极被连接于次级绕组56的与次级绕组57为相反侧的端部。整流元件61的阴极连接于平滑电容器64的一端。整流元件62的阳极被连接于次级绕组57的与次级绕组56为相反侧的端部。整流元件62的阴极连接于平滑电容器64的一端。平滑电容器64的另一端连接于次级绕组56、57的连接点。
由此，整流平滑电路26利用整流元件61、62来对经变压器25降压的交流电压进行整流，以转换成整流电压。并且，整流平滑电路26利用平滑电容器64来对整流电压进行平滑化，由此将整流电压转换成直流电压。即，整流平滑电路26生成输出电压VOUT。
高电位输出端子14c连接于平滑电容器64的高电位侧的端子。低电位输出端子14d连接于次级绕组56、57的连接点。由此，将输出电压VOUT输出至各电源输出端子14c、14d之间。
电源电路14还包括功率因数修正（Power Factor Correction，PFC）驱动器30（第2驱动器）、半桥（Half Bridge，HB）驱动器31（第1驱动器）、反馈电路32、控制部33及接口（Interface，I/F）电路34。
PFC驱动器30连接于功率因数改善电路23的开关元件41的电极41c。PFC驱动器30例如将规定的脉宽调制（Pulse-Width Modulation，PWM）信号输入至电极41c，由此来控制开关元件41的导通/断开。即，PFC驱动器30控制利用功率因数改善电路23进行的直流电压VDC的生成。
HB驱动器31连接于半桥电路24的开关元件51的电极51c及开关元件52的电极52c。HB驱动器31例如将规定的PWM信号输入至电极51c、52c，从而控制开关元件51、52的导通/断开。即，HB驱动器31对利用半桥电路24进行的直流电压VDC向交流电压的转换进行控制。
输入至电极51c、52c的PWM信号的占空（duty）比为50%。输入至电极52c的PWM信号导通的时机（timing）与输入至电极51c的PWM信号导通的时机相反。由此，各开关元件51、52交替地导通/断开。而且，HB驱动器31对输入至电极51c、52c的PWM信号的频率进行控制。由此，能够对变压器25产生的交流电压的电压值进行控制。
反馈电路32连接于低电位输出端子14d。反馈电路32也可连接于高电位输出端子14c。反馈电路32检测输出电压VOUT与流经照明负载12的输出电流IOUT中的至少一者。反馈电路32基于输出电压VOUT与输出电流IOUT中的至少一者来对HB驱动器31进行反馈控制。
当在照明光源16中使用LED等发光元件时，照明光源16的电压对应于正向压降而实质上固定。因而，当在照明光源16中使用LED等发光元件时，通过将反馈电路32连接于低电位输出端子14d，从而能够适当地检测流经照明光源16的电流。
反馈电路32例如具有差动放大电路。对于差动放大电路的一个输入端，输入基准电压。对于差动放大电路的另一输入端，输入输出电压VOUT或输出电流IOUT的检测电压。差动放大电路输出与基准电压和检测电压的差值对应的电压。
反馈电路32将差动放大电路的输出电压作为反馈信号而输入至HB驱动器31。HB驱动器31根据来自反馈电路32的反馈信号来改变各开关元件51、52的导通/断开的频率。由此，HB驱动器31及反馈电路32例如使输出电流IOUT实质上固定。例如，抑制对照明负载12施加过电压或对照明负载12供给过电流。
在HB驱动器31与反馈电路32之间，设置有光耦合器（photocoupler）35。光耦合器35具有发光部及受光部。光耦合器35将从反馈电路32输入的电信号暂时转换成光，且再次恢复成电信号并输入至HB驱动器31。由此，能够使HB驱动器31与反馈电路32电绝缘。例如，能够使初级侧与次级侧更适当地绝缘。
电源电路14具有信号输入端子14e。在信号输入端子14e上连接有调光器3。调光器3例如具有操作部，将与操作部的操作相应的PWM信号作为调光信号而输入至电源电路14。调光器3例如安装在室内的墙壁等上使用。
I/F电路34连接于信号输入端子14e。I/F电路34将从调光器3输入的调光信号输出至控制部33。在控制部33与I/F电路34之间设置有光耦合器36。由此，控制部33与I/F电路34被电绝缘。例如，能够使初级侧与次级侧更适当地绝缘。
控制部33例如将从I/F电路34输入的调光信号转换成与反馈电路32对应的形式的调光信号，并将经转换的调光信号输入至反馈电路32。另外，也可将从调光器3输入的信号直接输入至反馈电路32。PFC驱动器30、HB驱动器31、反馈电路32及控制部33中的至少任一者包括能够进行软件（software）控制的半导体元件。对于PFC驱动器30、HB驱动器31、反馈电路32及控制部33，例如使用微处理器（microprocessor）。
在反馈电路32与控制部33之间，设置有光耦合器37。由此，反馈电路32与控制部33被电绝缘。例如，能够使初级侧与次级侧更适当地绝缘。
反馈电路32根据从控制部33输入的调光信号来改变输入至差动放大电路的基准电压。反馈电路32例如将以电容器对作为PWM信号的调光信号进行平滑化所得的直流的电压作为基准电压而输入至差动放大电路。基准电压的电压电平（level）是对应于检测电压的电压电平而设定。更详细而言，例如，与所需的调光度对应的调光信号的电压电平被设定成：与照明光源16以对应于该调光度的亮度发光时的检测电压的电压电平实质上相同。
反馈电路32根据调光信号来改变输入至HB驱动器31的反馈信号。HB驱动器31根据来自反馈电路32的反馈信号来改变各开关元件51、52的导通/断开的频率。这样，HB驱动器31通过控制开关元件51、52的开关频率，从而从用于获得规定光束的额定输出状态到大致调光下限状态为止来调整输出电压VOUT。
由此，电源电路14以与由调光器3所设定的调光度相应的亮度来使照明负载12点亮。这样，电源电路14将从交流电源2供给的交流的输入电压VIN转换成直流的输出电压VOUT并供给至照明负载12，并且将照明负载12调光至与由调光器3所设定的调光度相应的亮度。照明装置10中，能够使照明负载12以任意的亮度点亮。
变压器25包含漏电感（leakage inductance）55a。图1中，为了方便而将漏电感55a与初级绕组55分离开来图示，但实际上漏电感55a为变压器25的一部分。漏电感55a如图所示，作为串联连接于初级绕组55的电感器而示出。
图2是示意性地表示第1实施方式的电源电路的特性的一例的图表。
图2的横轴为共振电路的共振频率f。图2的纵轴为在初级绕组55的两端产生的电压VL。
电源电路14由变压器25与电容器53构成共振电路。具体而言，由初级绕组55、漏电感55a及电容器53构成所谓的LLC共振电路。由初级绕组55、漏电感55a及电容器53决定共振频率。因此，在变压器25的初级侧产生的电压VL如图2所示。因而，通过控制各开关元件51、52的开关频率，从而能够控制供给至照明负载12的电力。
变压器25中，初级绕组55与次级绕组56、57的匝数比被设定为N1：N2=（VDC/2）：Vmin左右。此处，N1为初级绕组55的匝数。N2为次级绕组56、57的匝数。VDC为被供给至半桥电路24的直流电压。Vmin为输出电压VOUT的下限值（以下称作下限电压Vmin）。例如，在照明光源16为LED等具有正向压降的发光元件的情况下，下限电压Vmin为正向压降（发光的最小电压）。
即，变压器25中，以出现在次级侧的交流电压为下限电压Vmin左右的方式，设定初级绕组55与次级绕组56、57的匝数比。例如，对于Vmin=20V左右的负载，当将VDC=410V左右的直流电压供给至半桥电路24及变压器25时，设定为N1：N2=200T：19T左右。
更具体而言，使次级绕组56、57的匝数N2满足下述（1）式。
[数1]
( V min · N 1 ( VDC / 2 ) ) × 0.8 ≤ N 2 ≤ ( V min · N 1 ( VDC / 2 ) ) × 1.2
这样，将匝数N2设为大于或等于（Vmin·N1）/（VDC/2）的0.8倍且小于或等于1.2倍。优选将匝数N2设为大于或等于（Vmin·N1）/（VDC/2）的0.9倍且小于或等于1.1倍。更优选将匝数N2设定为（Vmin·N1）/（VDC/2）。
如图2所示，例如，轻负载时的输出电压VOUT取决于变压器25的匝数比。如图2所示，输出电压VOUT（电压VL）与各开关元件51、52的开关频率f成反比，开关频率f越高，输出电压VOUT越小。但是，输出电压VOUT被控制在规定的电压值内，即使加高开关频率f，输出电压VOUT也不会下降至小于或等于规定值。因此，例如在未以上述方式设定变压器25的匝数比的情况下，在调光控制时，有时无法使输出电压VOUT下降到下限电压Vmin。
本实施方式的电源电路14中，以上述方式设定变压器25的匝数比。由此，只要利用各开关元件51、52的频率控制，便能够使输出电压VOUT适当地下降到下限电压Vmin。例如，能够从全光至5%左右的调光度为止来适当地进行调光控制。
例如，有一种电源电路，为了使输出电压VOUT下降到下限电压Vmin，而改变电桥电路的开关的占空比，使各开关元件间歇性地运行。但是，此时，输出电流变成间歇性的电流，输出电流中产生纹波噪声（ripple noise）。
与此相对，本实施方式的电源电路14中，只要利用开关频率便能够适当地控制输出电压VOUT。即，在将输入至各开关元件51、52的PWM信号的占空比设为50%，使各开关元件51、52连续运行的状态下，能够适当地控制输出电压VOUT。由此，能够抑制纹波噪声的产生。这样，本实施方式的电源电路14及照明装置10中，能够将稳定的电力供给至照明负载12。
电源电路14中，当设初级绕组55的电感为Lp、变压器25的漏电感55a为Lpσ时，使Lp大于Lpσ，且减小Lp与Lpσ的差。当将以表示的耦合系数的值设为大于或等于0.8且小于或等于0.9时，Lpσ/Lp为大于或等于0.19且小于或等于0.36。由此，例如能够将进行控制的开关频率的范围设定得较小。Lp与Lpσ之差Lp-Lpσ例如为大于或等于5mH且小于或等于10mH。
电源电路14中，例如将Lp设为大于或等于5mH且小于或等于15mH，将电容器53的电容量（capacitance）设为大于或等于100pF且小于或等于10000pF。这样，使初级绕组55的相互电感相对较大，使电容器53的电容量相对较小。由此，能够减小变压器25与电容器53的共振电路中的无效电流，提高电力转换效率。
电源电路14中，对于整流元件61、62使用肖特基势垒二极管。由此，例如能够抑制整流元件61、62的压降。例如，能够抑制整流元件61、62的发热。
电源电路14中，使用在1个封装60p内设置有各整流元件61、62的整流电路60。由此，例如能够抑制各整流元件61、62的正向压降的偏差。例如，能够抑制流经各整流元件61、62的电流的失衡（unbalance）。例如，能够抑制电力转换效率的下降。
图3（a）～图3（b）及表1是表示变压器的一部分及特性的示意图。
图3（a）是表示用于变压器25的绕线筒（bobbin）70的示意图。
图3（b）是示意性地表示用于变压器25的芯材（core）72的平面图。
表1是表示变压器25的初级侧与次级侧的间隙（gap）位置的图表。
表1
如图3（a）所示，绕线筒70包括初级侧绕组部70a、次级侧绕组部70b及障壁部70c。而且，在绕线筒70上，设置有用于使芯材72的一部分插通的贯穿孔70d。
初级绕组55被设在初级侧绕组部70a中。次级绕组56、57被设在次级侧绕组部70b中。障壁部70c被设置在初级侧绕组部70a与次级侧绕组部70b之间，将初级侧绕组部70a与次级侧绕组部70b予以分离。对于障壁部70c，例如使用绝缘性的树脂材料等。
这样，变压器25中，使用以障壁部70c将初级侧与次级侧予以分离的绕线筒70。由此，初级侧与次级侧的耦合变弱。例如，可将以表示的耦合系数的值设为大于或等于0.8且小于或等于0.9。由此，能够加大变压器25的漏电感55a。例如，能够容易地调整Lpσ的值。
如图3（b）所示，芯材72具有长芯材部72a及短芯材部72b。这样，芯材72为非对称形状。芯材72是所谓的EE芯材。长芯材部72a具有中央部72c。短芯材部72b具有中央部72d。芯材72通过使中央部72c、72d插通绕线筒70的贯穿孔70d，从而被安装至绕线筒70。本例中，长芯材部72a为初级侧，短芯材部72b为次级侧。
如表1所示，通过使用非对称形状的芯材72，例如能够将初级侧与次级侧的绕组卷绕位置与间隙位置的设定设置为多种。因此，除了由绕线筒结构所决定的漏电感55a以外，还能够通过间隙位置来设定漏电感。因此，例如能够进一步加大Lpσ的值。例如，能够更容易地调整Lpσ的值。
图4（a）及图4（b）是示意性地表示第1实施方式的照明装置的一部分的局部剖面图。
如图4（a）及图4（b）所示，电源电路14还包括基板74、框体75及散热体76。
照明负载12及电源电路14的各零件被安装在基板74上。基板74包含省略了图示的配线层，对照明负载12及电源电路14的各零件进行配线。基板74是所谓的印刷（print）配线基板。
框体75支撑基板74等。对于框体75，使用高导热率的材料。对于框体75，例如使用铝、不锈钢（stainless）或铁等金属材料。
基板74具有第1面74a及第2面74b。第2面74b是与第1面74a为相反侧的面。变压器25被设置在第1面74a上。整流电路60被设置在第2面74b上，且配置在与变压器25相向的位置。即，整流元件61、62被设置在第2面74b上，且配置在与变压器25相向的位置。由此，例如，作为发热零件的变压器25与整流元件61、62经由基板74而彼此热耦合。
如图4（a）所示，散热体76被设置在整流电路60与框体75之间。散热体76与整流电路60热耦合，并且与框体75热耦合。散热体76例如与整流电路60相接触，并且与框体75相接触。对于散热体76，例如使用散热片（sheet）。散热体76例如为硅酮片（silicone sheet）。散热体76例如也可为使用金属材料等的散热器（heat sink）。另外，“热耦合”除了直接接触而耦合的情况以外，还包括经由散热油脂（grease）等其他要素而耦合的情况。
这样，配置变压器25、整流电路60及散热体76。由此，能够利用1个散热体76使由变压器25及整流电路60产生的热逸散至框体75等。例如，与在变压器25及整流电路60上分别设置散热体的情况等相比，能够抑制照明装置10的成本（cost）。
如图4（b）所示，散热体76也可设置在变压器25与框体75之间。散热体76也可与变压器25及框体75热耦合。散热体76只要与变压器25及整流电路60中的至少一者热耦合即可。
（第2实施方式）
图5是示意性地表示第2实施方式的照明装置的框图。
另外，对于在功能/结构上与上述第1实施方式实质上相同者，标注相同的符号并省略详细的说明。
如图5所示，照明装置100的电源电路104中，来自反馈电路32的反馈信号与来自控制部33的调光信号也被输入至PFC驱动器30。另外，被输入至PFC驱动器30的信号也可仅为反馈信号与调光信号中的任一者。
PFC驱动器30根据反馈信号及调光信号，来改变向功率因数改善电路23的开关元件41的电极41c输入的脉冲（pulse）信号的频率及占空比中的至少一者。由此，PFC驱动器30根据反馈信号及调光信号来改变直流电压VDC的电压值。
例如，当通过半桥电路24与变压器25来进行调光时，越往调光下限，必须将各开关元件51、52的开关频率控制得越高。另一方面，在开关频率高的情况下，会导致开关损耗的增加，从而电力转换效率下降。
电源电路104中，检测调光电平来改变直流电压VDC的设定值。由此，例如能够以更低的开关频率来使半桥电路24运行。例如，能够抑制电力转换效率的下降。
图6是示意性地表示第2实施方式的另一照明装置的框图。
如图6所示，照明装置110的电源电路114包括电阻27、28。电阻27、28串联连接在整流电路22的高电位端子22c与低电位端子22d之间。电源电路114中，PFC驱动器30连接于电阻27、28的连接点。由此，将从整流电路22输出的整流电压以电阻27、28进行分压后的电压作为输入电压VIN的检测电压而被输入至PFC驱动器30。
PFC驱动器30基于检测电压来检测输入电压VIN的电压值，根据该检测结果来改变向功率因数改善电路23的开关元件41的电极41c输入的脉冲信号的频率及占空比中的至少一者。另外，检测电压例如也可从控制部33等输入至PFC驱动器30。
对于功率因数改善电路23的升压斩波器电路的转换效率而言，升压率越低，则转换效率越高，输入电流越大，则转换效率越低。因此，在输入电压VIN为100V（有效值）的情况下，整体的转换效率要比输入电压VIN为200V（有效值）的情况低。
电源电路114中，例如检测输入电压VIN，在该输入电压VIN为100V的情况下，降低直流电压VDC。由此，能够抑制转换效率的下降。
（第3实施方式）
图7是示意性地表示第3实施方式的照明装置的框图。
如图7所示，照明装置120的电源电路124还包括第1电源部81、第2电源部82及降压器（dropper）83。
第1电源部81连接于功率因数改善电路23的输出端。由此，对第1电源部81输入直流电压VDC。第1电源部81例如通过对直流电压VDC进行降压，从而由直流电压VDC生成与PFC驱动器30及HB驱动器31对应的驱动电压。第1电源部81例如由410V的直流电压VDC生成为15V的驱动电压。第1电源部81将所生成的驱动电压供给至PFC驱动器30及HB驱动器31。PFC驱动器30及HB驱动器31对应于来自第1电源部81的驱动电压的供给而开始运行。
降压器83连接于控制部33与第1电源部81。降压器83对从第1电源部81输入的驱动电压进行降压，转换成与控制部33对应的驱动电压。并且，降压器83将转换后的驱动电压供给至控制部33。降压器83例如将15V的驱动电压转换成5V的驱动电压并供给至控制部33。控制部33对应于来自降压器83的驱动电压的供给而开始运行。
第2电源部82连接于平滑电容器64的高电位侧的端子。由此，对第2电源部82输入输出电压VOUT。第2电源部82例如通过对输出电压VOUT进行降压，从而由输出电压VOUT生成与反馈电路32对应的驱动电压。第2电源部82例如由约30V的输出电压VOUT生成为15V的驱动电压。第2电源部82将所生成的驱动电压供给至反馈电路32。反馈电路32对应于来自第2电源部82的驱动电压的供给而开始运行。
这样，在电源电路124中，设置第1电源部81与第2电源部82。对于初级侧的控制电路即PFC驱动器30、HB驱动器31及控制部33，从第1电源部81供给电力。并且，对于次级侧的控制电路即反馈电路32，从第2电源部82供给电力。这样，通过在初级侧的电路与次级侧的电路中区分电源，从而能够使初级侧与次级侧更适当地绝缘。
电源电路124中，HB驱动器31被连接在电容器53与初级绕组55之间。即，HB驱动器31被连接于电容器53的与连接于基准电位的端子为相反侧的端子。由此，HB驱动器31检测电容器53的电压。HB驱动器31基于电容器53的电压，来检测对照明负载12的过输出与照明负载12的短路。HB驱动器31在检测到过输出或短路时，停止半桥电路24的驱动。由此，对次级侧的电力供给得以停止，从而能够保护次级侧的电路。
电容器53的一端连接于作为稳定电位的基准电位侧。作为共振电路，从半桥电路24的中点（开关元件51与开关元件52之间）与C-Lp-Lpσ串联地配置也同等。但是，当将电容器53连接于中点电位时，在两端产生的电压必须进行差动侦测，因此会造成电路规模变大。对于HB驱动器31，从第1电源部81供给电力。因此，HB驱动器31具有与低电位端子22d共用的基准电位。因而，通过将电容器53的一端设为基准电位来检测电容器53的另一端的电位，从而能够容易地检测电容器53的产生电压。例如，能够削减电源电路124的零件个数。例如，能够抑制电源电路124的制造成本。
图8是示意性地表示电源电路的运行的一例的图表。
图8示意性地表示电容器53的产生电压。图8的横轴为共振电路的共振频率。纵轴为电容器53中产生的电压。
如图8所示，在输出变得过大的情况下及变压器25的次级侧发生短路的情况下，电容器53中产生的电压变大。当次级侧发生短路时，在变压器25的初级侧，Lpσ成为支配性的参数，从由Lp与C所决定的共振频率（f0）的运行曲线（cuvee），转变成由Lpσ与C所决定的共振频率（fr）的运行曲线。此时，电容器53中产生的电压为有效值或峰对峰（Peak to Peak）值。电容器53兼作共振运行与直流截止（cut）运行。因此，平均电压为大致固定。因而，HB驱动器31根据有效值或峰对峰值来检测电容器53的电压。
若在对反馈电路32的电源供给中利用输出电压VOUT，则当照明负载12发生短路时，从第2电源部82停止电力供给，反馈电路32也会停止。因此会造成无法将次级侧的信息提供给初级侧的状态。因此，如上所述，检测共振电路的电容器53的产生电压。由此，能够在负载短路时保护次级侧的电路。
图9是示意性地表示反馈电路的框图。
如图9所示，反馈电路32包括反馈控制部32a、输出电压检测部32b及输出电流检测部32c。
反馈控制部32a如前所述，基于输出电压VOUT、输出电流IOUT及调光信号等生成反馈信号，并输出至HB驱动器31。HB驱动器31基于反馈信号来调整输出，以使照明负载12以与调光度相应的且实质上固定的亮度点亮。
输出电压检测部32b在检测出过大的输出电压VOUT时，将过电压的信号输出至HB驱动器31。HB驱动器31在收到过电压的信号时，以成为小于或等于规定电压的输出的方式来控制半桥电路24。HB驱动器31例如以输出电压VOUT成为小于或等于40V的方式来控制半桥电路24。
输出电流检测部32c在检测出过大的输出电流IOUT时，将过电流的信号输出至HB驱动器31。HB驱动器31在收到过电流的信号时，停止半桥电路24的驱动。
在照明负载12断路（open）时，输出电压VOUT会变得过大，但功率方面仍为通常时以下。因此，对于电容器53的电压，难以用1个阈值来管理过功率时的阈值与无负载时的阈值。
因此，在反馈电路32中设置输出电压检测部32b与输出电流检测部32c。例如，在无负载时，会继续振荡，但为小于或等于规定电压的输出。由此，能够确保无负载时的安全运行。
如图9所示，反馈控制部32a包括差动放大电路90与非反转放大电路91。输出电流IOUT（If）由电阻92转换成电压，并从电压电平的非反转放大电路91经由电阻93而输入至差动放大电路90的反转输入端子。对于差动放大电路90的非反转输入端子输入基准电压。以这些端子间成为固定电压的方式，从差动放大电路90的输出端向光耦合器35输出反馈信号。
在差动放大电路90的反转输入端子上，连接有电容器94的一端。电容器94的另一端连接于高电位输出端子14c。由此，对于反转输入端子，输入输出电压VOUT的变化的微分信号。这样，对于差动放大电路90的反转输入端子，输入输出电流IOUT的检测信号，并且输入输出电压VOUT的变化的微分信号。反馈电路32基于输出电流IOUT的检测信号与微分信号来对HB驱动器31进行反馈控制。电容器94的电容量例如为大于或等于1μF。
而且，在差动放大电路90的反转输入端子上，连接有保护二极管95、96。保护二极管95被连接在反转输入端子与第2电源部82的输出端子之间。保护二极管95的一端被施加从第2电源部82供给的反馈电路32的驱动电压Vcc。
保护二极管96被连接在反转输入端子与低电位输出端子14d之间。保护二极管96的一端被设定为基准电位。这样，通过设置保护二极管95、96，例如能够保护差动放大电路90的反转输入端子不受急遽的电压变动或过电压等影响。另外，保护二极管95、96既可如图所示般设置有两者，也可仅设置有任一者。
第2电源部82必须将输出电压控制为固定，因此相对于输入电压的变动，输出的响应较少。另一方面，当断开电源时，第2电源部82的输出会持续输出数秒钟。在此期间，控制系统运行，但输出电流IOUT大致为0。因此，当在此期间再次接通电源时，会在输出电流IOUT大于规定目标值的状态下启动，有时会产生不适的闪烁现象。
与此相对，在本实施方式的电源电路124中，利用电容器94来连接反转输入端子与高电位输出端子14c之间，由此，将输出电压VOUT的变化的微分信号输入至反转输入端子。由此，再启动时也会响应输出电压VOUT的变动而对反转输入端子供给电压。由此，能够抑制电源再启动时的闪烁的产生。这样，本实施方式的电源电路124及照明装置120中，能够获得稳定的运行。
（第4实施方式）
图10是示意性地表示第4实施方式的照明装置的框图。
如图10所示，照明装置130的电源电路134还包括开关元件84。开关元件84具有电极84a～电极84c。电极84a连接于第1电源部81。电极84b连接于PFC驱动器30及HB驱动器31。电极84c连接于控制部33。电极84c为控制电极，控制流经电极84a与电极84b之间的电流。控制部33控制开关元件84的导通/断开。即，控制部33控制对于PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给与电力供给的停止。
电源电路134中，当从交流电源2供给输入电压VIN时，第1电源部81驱动，通过来自第1电源部81的电力供给，控制部33开始运行。此时，PFC驱动器30尚未开始运行。因此，对于第1电源部81，例如供给以电容器44对整流电路22的整流电压进行平滑化后所得的电压。
控制部33在对应于来自第1电源部81的电力供给而开始运行时，使开关元件84由断开状态转变成导通状态。由此，对PFC驱动器30及HB驱动器31供给电力，PFC驱动器30及HB驱动器31开始运行。
对PFC驱动器30及HB驱动器31供给电力的时机实质上为同时。另一方面，在HB驱动器31中，会产生因输出侧的电容器等造成的延迟，因此PFC驱动器30会先于HB驱动器31开始运行。这样，PFC驱动器30开始运行的时机会早于HB驱动器31开始运行的时机。
PFC驱动器30开始运行的时机与HB驱动器31开始运行的时机也可实质上为同时。也可使HB驱动器31开始运行的时机早于PFC驱动器30开始运行的时机。但是，如上所述，使PFC驱动器30开始运行的时机早于HB驱动器31开始运行的时机。即，在功率因数改善电路23成为规定的运行状态，且直流电压VDC被确定之后，使半桥电路24开始运行。由此，例如能够抑制异常的输出电流IOUT的产生等。能够使电源电路134的运行更为稳定。
例如，也可设置控制对PFC驱动器30的电力供给的开关元件、及控制对HB驱动器31的电力供给的开关元件，从而能够用控制部33来独立地控制对PFC驱动器30的电力供给与对HB驱动器31的电力供给。由此，能够更适当地控制PFC驱动器30及HB驱动器31的运行时机。
经由电阻27、28，将输入电压VIN的检测电压输入至控制部33。控制部33基于检测电压来检测输入电压VIN的电压值，在输入电压VIN为小于或等于规定值时，使开关元件84断开，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。控制部33在输入电压VIN大于规定值时，使开关元件84导通，对PFC驱动器30及HB驱动器31进行电力供给。
控制部33在因电源断开而停止输入电压VIN的供给时，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。由此，例如能够通过蓄积在电容器中的电荷等，抑制在电源断开时产生异常的闪烁。
控制部33在从调光器3输入的调光信号为小于或等于规定值时，使开关元件84断开，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。控制部33例如在被设定为小于或等于5%的调光度时，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。这样，控制部33对应于控制信号的输入来控制对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。控制信号并不限于调光信号，可为与输出电压VOUT的控制相关的任意信号。
对于控制部33，输入表示输出异常的异常检测信号。异常检测信号例如是表示输出电压VOUT及输出电流IOUT中的至少一者为异常的信号。本例中，从HB驱动器31对控制部33输入异常检测信号。HB驱动器31例如将基于电容器53的电压的过输出及短路的检测结果作为异常检测信号而输入至控制部33。
控制部33对应于异常检测信号的输入来使开关元件84断开，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。即，电源电路134中，HB驱动器31在检测出过输出或输出短路时，停止半桥电路24的驱动，并对控制部33输入异常检测信号。并且，对应于异常检测信号的输入，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。这样，控制部33在HB驱动器31的电路保护功能起作用时，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。
这样，当基于调光信号或异常检测信号而转变为停止输出的待机状态时，停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。由此，能够抑制待机状态下的电力损耗。
另外，异常检测信号并不限于来源于HB驱动器31，例如也可从反馈电路32等输入至控制部33。例如，也可基于由反馈电路32检测出的输出电压VOUT或输出电流IOUT的异常，来停止对PFC驱动器30及HB驱动器31的电力供给。
这样，本实施方式的电源电路134及照明装置130中，能够获得稳定的运行。
（第5实施方式）
图11是示意性地表示第5实施方式的照明装置的框图。
如图11所示，在照明装置140中，设置有操作部18。操作部18是露出至照明装置140的外表面而设置。操作部18例如为滑杆（slidelever）。操作部18也可为旋转开关（rotary switch）等。在照明装置140的电源电路144中，在反馈电路32中设置有可变电阻98。可变电阻98连接于差动放大电路90的非反转输入端子。而且，可变电阻98以物理方式连接于操作部18，联动于操作部18的操作来使电阻值变化。
电源电路144中，通过操作部18的操作，被输入至差动放大电路90的基准电压的电压值发生变化。电源电路144中，省略了控制部33、I/F电路34等。电源电路144未连接于调光器3。即，照明装置140通过操作部18的操作来进行调光控制。
在照明装置140及电源电路144中，功率因数改善电路23、半桥电路24、变压器25与整流平滑电路26、PFC驱动器30、HB驱动器31及反馈电路32等的结构也可与上述各实施方式相同。因而，在照明装置140及电源电路144中，也可获得与上述各实施方式同样的效果。
电源电路144还包括开关元件85、86。开关元件85连接于PFC驱动器30。开关元件86连接于HB驱动器31。经由电阻27、28，将输入电压VIN的检测电压输入至开关元件85、86各自的控制电极。
当输入电压VIN达到大于或等于规定值时，开关元件85导通。PFC驱动器30通过开关元件85的导通来检测输入电压VIN。当输入电压VIN达到大于或等于规定值时，开关元件86导通。HB驱动器31通过开关元件86的导通来检测输入电压VIN。
PFC驱动器30在输入电压VIN为大于或等于规定值时，开始功率因数改善电路23的控制。HB驱动器31在输入电压VIN为大于或等于规定值时，开始半桥电路24的控制。由此，在电源电路144中，也能够控制PFC驱动器30开始运行的时机与HB驱动器31开始运行的时机。
例如，通过调整栅极电压等，从而使开关元件85的导通时机早于开关元件86的导通时机。由此，能够使PFC驱动器30开始运行的时机早于HB驱动器31开始运行的时机。如上所述，能够使电源电路144的运行更为稳定。
以上，参照具体例对实施方式进行了说明，但并不限定于这些具体例，可进行各种变形。
另外，照明光源16并不限于LED，例如，也可为有机电致发光（Electro-Luminescence，EL）元件或有机发光二极管（Organiclight-emitting diode，OLED）等。在照明负载12中，也可串联或并联连接有多个照明光源16。
上述各实施方式中，作为电桥电路，示出了包含2个开关元件51、52的半桥电路24。电桥电路并不限于此，例如也可为包含4个开关元件的全桥（full bridge）电路等。
上述实施方式中，作为直流负载，示出了照明负载12，但并不限于此，例如也可为加热器（heater）等其他直流负载。上述实施方式中，作为电源电路，示出了用于照明装置10的电源电路14，但并不限于此，可为与直流负载对应的任意电源电路。
对本发明的若干实施方式及实施例进行了说明，但这些实施方式或实施例仅为例示，并不意图限定发明的范围。这些实施方式或实施例能以其他的各种形态来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可进行各种省略、替换、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内，并且包含在与及其均等的范围内。

Claims (6)

1.一种电源电路，其特征在于包括：
直流电压源；
电桥电路，包含至少1个开关元件，通过所述开关元件的导通/断开而将从所述直流电压源供给的直流电压转换成交流电压；
变压器，包含连接于所述电桥电路的初级绕组、及与所述初级绕组磁耦合的次级绕组；以及
整流平滑电路，将从所述次级绕组输出的交流电压转换成直流的输出电压并供给至直流负载，且
所述电桥电路包含连接在所述初级绕组与所述直流电压源的低电位侧的端子之间的电容器。
2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：
所述电桥电路包含相对于所述直流电压源而串联连接的2个所述开关元件，
所述初级绕组的一端连接于所述2个开关元件之间，
所述初级绕组的另一端连接于所述电容器的一端，
所述电容器的另一端被设定为基准电位。
3.根据权利要求2所述的电源电路，其特征在于还包括：
驱动器，控制所述开关元件的导通/断开，
所述驱动器具有与所述直流电压源共同的基准电位，对所述电容器的连接于所述初级绕组的所述一端的电压进行检测。
4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于：
所述驱动器基于所述电容器的电压来进行对所述直流负载的过输出和所述直流负载的短路的检测，当检测出过输出或短路时，停止所述电桥电路的驱动。
5.根据权利要求3或4所述的电源电路，其特征在于：
所述驱动器以有效值或峰对峰值来检测所述电容器的电压。
6.一种照明装置，其特征在于包括：
照明负载；以及
权利要求1至5中任一所述的电源电路，对所述照明负载供给电力。
CN201410103583.0A 2013-09-27 2014-03-19 电源电路及照明装置 Pending CN104519638A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-202792 2013-09-27
JP2013202792A JP2015070696A (ja) 2013-09-27 2013-09-27 電源回路及び照明装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104519638A true CN104519638A (zh) 2015-04-15

Family

ID=50137561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410103583.0A Pending CN104519638A (zh) 2013-09-27 2014-03-19 电源电路及照明装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150091460A1 (zh)
EP (1) EP2854274A3 (zh)
JP (1) JP2015070696A (zh)
CN (1) CN104519638A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107454712A (zh) * 2017-07-27 2017-12-08 青岛海信电器股份有限公司 显示装置、照明装置及可同时恒流和恒压输出的电源电路
CN110121827A (zh) * 2017-03-02 2019-08-13 欧姆龙株式会社 非接触供电装置
CN112260544A (zh) * 2020-09-22 2021-01-22 易事特集团股份有限公司 Llc谐振变换器控制方法及其控制系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9931951B2 (en) 2014-06-13 2018-04-03 University Of Maryland Integrated dual-output grid-to-vehicle (G2V) and vehicle-to-grid (V2G) onboard charger for plug-in electric vehicles
JP6444090B2 (ja) * 2014-08-01 2018-12-26 キヤノン株式会社 整流平滑回路、電源装置及び画像形成装置
JP6904079B2 (ja) * 2017-06-14 2021-07-14 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
US10601333B2 (en) 2018-08-22 2020-03-24 Infineon Technologies Austria Ag Feedforward enhanced feedback control in isolated switched-mode power converters with secondary-side rectified voltage sensing
US11502595B2 (en) * 2018-09-06 2022-11-15 Infineon Technologies Austria Ag Voltage and current protection in isolated switched-mode power converters with secondary-side rectified voltage sensing
DE102018124581B4 (de) * 2018-10-05 2022-07-07 Infineon Technologies Austria Ag Leistungswandlersteuerung, asymmetrischer Leistungswandler und Verfahren zum Betreiben eines Leistungswandlers
US10770983B2 (en) 2018-12-06 2020-09-08 Infineon Technologies Austria Ag Circuits and methods for secondary-side rectified voltage sensing in isolated switched-mode power converters
US10819220B2 (en) * 2019-03-19 2020-10-27 Hisense Visual Technology Co., Ltd. Display device and over-voltage protection method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI326963B (en) * 2006-12-14 2010-07-01 Tungnan Inst Of Technology Resonant converter and synchronous rectification driving circuit thereof
US7804256B2 (en) * 2007-03-12 2010-09-28 Cirrus Logic, Inc. Power control system for current regulated light sources

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110121827A (zh) * 2017-03-02 2019-08-13 欧姆龙株式会社 非接触供电装置
CN110121827B (zh) * 2017-03-02 2024-03-12 欧姆龙株式会社 非接触供电装置
CN107454712A (zh) * 2017-07-27 2017-12-08 青岛海信电器股份有限公司 显示装置、照明装置及可同时恒流和恒压输出的电源电路
CN107454712B (zh) * 2017-07-27 2020-05-15 海信视像科技股份有限公司 显示装置、照明装置及可同时恒流和恒压输出的电源电路
CN112260544A (zh) * 2020-09-22 2021-01-22 易事特集团股份有限公司 Llc谐振变换器控制方法及其控制系统
CN112260544B (zh) * 2020-09-22 2022-04-26 易事特集团股份有限公司 Llc谐振变换器控制方法及其控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2854274A2 (en) 2015-04-01
US20150091460A1 (en) 2015-04-02
EP2854274A3 (en) 2015-04-15
JP2015070696A (ja) 2015-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104519638A (zh) 电源电路及照明装置
CN104519636A (zh) 电源电路及照明装置
KR101248807B1 (ko) Ｌｅｄ 구동장치를 위한 절연형 플라이백 변환회로
US8125158B2 (en) Insulation type AC-DC converter and LED DC power supply device using the same
CN104519635A (zh) 电源电路及照明装置
CN202652643U (zh) Led点灯装置
EP2515613B1 (en) Step-down converter for LEDs with inrush current limiting circuit
US9485819B2 (en) Single stage LED driver system, control circuit and associated control method
CN104519637B (zh) 电源电路及照明装置
CN106686798A (zh) 用于驱动多个大功率led单元的系统和设备
Gücin et al. A series resonant converter-based multichannel LED driver with inherent current balancing and dimming capability
CN103687190A (zh) 固体发光元件驱动装置、照明系统和照明器具
CN103155704B (zh) 高效led电力供应源
Ramakrishnareddy Ch et al. An efficient full‐bridge resonant converter for light emitting diode (LED) application with simple current control
CN204206550U (zh) 电源电路以及照明装置
CN103596327B (zh) 非隔离型led驱动电路
CN204168555U (zh) 电源电路以及照明装置
Chansri et al. A high power LED driver with Class D ZVS series resonant converter
JP6593660B2 (ja) 電源回路及び照明装置
CN102843816A (zh) 大功率led电源电路
JP2016201194A (ja) Ｌｅｄ点灯装置
CN104869711A (zh) 一种谐振型大功率多路输出led驱动电源
CN205754933U (zh) 基于scc自动反馈控制的多路led驱动电路
KR101869909B1 (ko) 수명이 향상된 발광 다이오드용 정전력 전원 공급 장치
WO2014187004A1 (zh) 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150415