CN104955210A - 电源电路及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种动作稳定的电源电路及照明装置。根据实施方式，电源电路包括电力转换部及反馈电路，电力转换部包括具有控制端子的电流控制元件，将从电源供给路径供给的电力转换成与直流负载相应的直流电力，将直流电力供给到直流负载，并且根据施加到控制端子的电压来控制流经直流负载的电流；反馈电路包括差分放大电路及输入输出绝缘元件，差分放大电路具有输出端子，从输出端子输出对应于流经直流负载的电流的检测电压与基准电压的差分的反馈信号；输入输出绝缘元件设置在电流控制元件的控制端子与差分放大电路的输出端子之间，且在将控制端子与输出端子电绝缘的状态下，将反馈信号传递到控制端子。

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

有对直流负载供给电力的电源电路。电源电路例如用于对照明负载供给电力而使照明负载点灯的照明装置。在这种电源电路中，对流经负载的电流进行检测，且以流经负载的电流实质上为固定的方式进行反馈控制。这种电源电路中，期待更加稳定的动作。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2009-232625号公报

[专利文献2]日本专利特开2012-034569号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

本发明的目的在于提供一种动作稳定的电源电路及照明装置。

[解决课题的手段]

根据本发明的实施方式，提供一种电源电路，具备电力转换部及反馈电路，所述电力转换部包括具有控制端子的电流控制端子，且连接到电源供给路径及直流负载，将从所述电源供给路径供给的电力转换成与所述直流负载相应的直流电力，并将所述直流电力供给到所述直流负载，并且根据施加到所述控制端子的电压来控制流经所述直流负载的电流；反馈电路包括差分放大电路及输入输出绝缘元件，所述差分放大电路具有输出端子，从所述输出端子输出对应于流经所述直流负载的电流的检测电压与基准电压的差分的反馈信号；所述输入输出绝缘元件设置在所述电流控制元件的所述控制端子与所述差分放大电路的所述输出端子之间，且在将所述控制端子与所述输出端子电绝缘的状态下，将所述反馈信号传递到所述控制端子。

根据本发明的实施方式，提供一种照明装置，其包括：照明负载以及对所述照明负载供给电力的电源电路。

[发明的效果]

根据本发明的实施方式，可提供一种动作稳定的电源电路及照明装置。

附图说明

图1是以示意的方式表示实施方式的照明装置的框图。

图2是以示意的方式表示实施方式的电源电路的电路图。

附图标记：

2：交流电源

3：调光器

4、5：输入端子

6：端子

7、8：输出端子

10：照明装置

12：照明负载

14：电源电路

16：照明光源

20：电力转换部

20a：AC-DC转换器

20b：DC-DC转换器

22：控制部

23：控制用电源部

24：电流调整部

25：反馈电路

26a：第一电源供给路径

26b：第二电源供给路径

27：配线部

27a、27b：配线

28：分支路径

30：整流电路

30a、30b：输入端子

30c：高电位端子

30d：低电位端子

32：平滑电容器

34：电感器

36：滤波电容器

40：输出元件

41：电流控制元件

41a、41b：主端子

41c：控制端子

42：整流元件

43：电感器

44：反馈绕组

45：耦合电容器

46、47、48：分压电阻

49：输出电容器

50：偏压电阻

52、70：半导体元件

61～63：整流元件

64、71、72、75、76、82、84～86、88、90、91、103：电阻65、66：电容器

67：调节器

68：齐纳二极管

78：开关元件

80：差分放大电路

81：运算放大器

81a：输出端子

81b：反相输入端子

81c：非反相输入端子

83、87、92：电容器

100：输入输出绝缘元件

101：发光部

102：受光部

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对各实施方式进行说明。

此外，附图是示意性的或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、局部间的大小的比率等未必与现实的相同。而且，即使是表示相同的部分的情况，也有根据附图不同而不同地表示彼此的尺寸或比率的情况。

此外，在本申请案说明书及各图中，关于已述的图，对于与所述要素相同的要素附注相同的符号并适当省略详细的说明。

图1是以示意的方式表示实施方式的照明装置的框图。

如图1所示，照明装置10包括照明负载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例如也可以为有机发光二极管(Organiclight-emitting diode，OLED)等。在照明光源16中例如使用具有正向电压降(forward drop voltage)的发光元件。照明负载12利用来自电源电路14的输出电压的施加及输出电流的供给而使照明光源16点灯。输出电压及输出电流的值根据照明光源16而规定。

电源电路14与交流电源2及调光器3连接。此外，在本申请案说明书中，所谓“连接”是指电连接，也包含物理上未连接的情况或经由其他要素而连接的情况。而且，经由变压器等磁连接的情况、或经由光电耦合器等光学连接的情况也包含在“连接”中。

交流电源2例如为商用电源。调光器3从交流电源2的交流的电源电压VIN而生成经导通角控制(conduction angle control)的交流电压VCT。电源电路14将从调光器3供给的交流电压VCT转换成直流电压并输出到照明负载12，由此使照明光源16点灯。而且，电源电路14与经导通角控制的交流电压VCT同步地进行照明光源16的调光。此外，调光器3视需要而设置，且可省略。在未设置调光器3的情况下，交流电源2的电源电压VIN被供给到电源电路14。

调光器3的导通角控制中例如有以下两种方式：相位控制(前沿(leading edge))方式，在从交流电压的零交叉(zero cross)到交流电压的绝对值成为最大值的期间内对导通的相位进行控制；及反相位控制(后沿(trailing edge))方式，在从交流电压的绝对值成为最大值到交流电压零交叉的期间内对阻断的相位进行控制。

相位控制的调光器3的电路构成简单，可处理相对较大的电力负载。但是，在使用三端双向可控硅开关元件(triac)的情况下，轻负载动作困难，且一旦发生电源电压暂时下降即所谓的电源骤降(dip)，则容易陷入不稳定动作。而且，在连接着电容性负载的情况下，有因产生冲击电流而与电容性负载的兼容性差等特征。

另一方面，反相位控制的调光器3即使在轻负载下也可动作，且即使连接着电容性负载也不会产生冲击电流，而且，即使发生电源骤降，动作也稳定。但是，由于电路构成复杂，且温度容易上升，所以不适合重负载。而且，在连接着电感性负载的情况下，有产生电涌(surge)等的特征。

在本实施方式中，作为调光器3，例示了串联地插入到供给电源电压VIN的一对电源线的一者的端子4、6间的构成，但也可以为其他构成。

电源电路14包括电力转换部20、控制部22、控制用电源部23、电流调整部24、及反馈电路25。而且，电源电路14包含一对输入端子4、输入端子5及连接到各输入端子4、输入端子5的第一电源供给路径26a。电源电路14经由各输入端子4、输入端子5而连接到交流电源2或调光器3。

电力转换部20包含AC-DC转换器20a、及DC-DC转换器20b。AC-DC转换器20a连接到第一电源供给路径26a。AC-DC转换器20a将经由第一电源供给路径26a而供给的交流电压VCT转换成第一直流电压VDC1。

DC-DC转换器20b经由第二电源供给路径26b而与AC-DC转换器20a连接。而且，DC-DC转换器20b与照明负载12连接。DC-DC转换器20b将从第二电源供给路径26b供给的第一直流电压VDC1转换成与照明负载12相应的规定的电压值的第二直流电压VDC2，并供给到照明负载12。第二直流电压VDC2的绝对值与第一直流电压VDC1的绝对值不同。第二直流电压VDC2的绝对值例如低于第一直流电压VDC1的绝对值。在该例中，DC-DC转换器20b是降压型转换器。利用第二直流电压VDC2的供给，而照明负载12的照明光源16点灯。

像这样，电力转换部20连接到第一电源供给路径26a及照明负载12，将从第一电源供给路径26a供给的电力转换成与照明负载12相应的直流电力，并将直流电力供给到照明负载12。在该例中，电力转换部20将从交流电源2或调光器3供给的交流电力转换成直流电力。在该情况下，例如，也可以将从AC-DC转换器20a输出的直流电力供给到照明负载12。例如，也可以将从直流电源供给的直流电力转换成不同的直流电力。在该情况下，AC-DC转换器20a被省略。电力转换部20例如只要包含AC-DC转换器20a及DC-DC转换器20b中的至少一者即可。

控制用电源部23具有连接到第一电源供给路径26a的配线部27。配线部27包含连接到输入端子4的配线27a、及连接到输入端子5的配线27b。控制用电源部23将经由配线部27而输入的交流电压VCT转换成与控制部22相应的直流的驱动电压VDD，并将该驱动电压VDD供给到控制部22。配线部27例如也可以连接到第二电源供给路径26b。

电流调整部24具有电连接到第一电源供给路径26a的分支路径28，且可在如下两个状态间进行切换，即，使在第一电源供给路径26a中流动的电流的一部分流向分支路径28的导通状态、及不流向分支路径28的非导通状态。由此，电流调整部24例如调整流经第一电源供给路径26a的电流。在该例中，电流调整部24的分支路径28经由控制用电源部23而连接到第一电源供给路径26a。分支路径28也可以不经由控制用电源部23而直接连接到第一电源供给路径26a。此外，非导通状态也包含对动作没有影响的微小电流流向分支路径28的情况。非导通状态例如为流经分支路径28的电流小于导通状态的状态。分支路径28例如也可以连接到第二电源供给路径26b。

控制部22对交流电压VCT的导通角进行检测。控制部22生成对应于检测出的导通角的调光信号DMS，并将该调光信号DMS输入到反馈电路25。而且，控制部22与检测出的导通角相应地生成控制信号CGS，并将该控制信号CGS输入到电流调整部24，由此对电流调整部24的导通状态与非导通状态之间的切换进行控制。像这样，控制部22通过与检测出的导通角相应地控制电流调整部24及反馈电路25，而与调光器3的导通角控制同步地对照明光源16进行调光。控制部22中例如使用微处理器。

反馈电路25连接到电源电路14的低电位侧的输出端子8。也就是说，反馈电路25连接到照明负载12的低电位侧的端部。反馈电路25对流经照明负载12(照明光源16)的电流进行检测。反馈电路25基于从控制部22输入的调光信号DMS及检测出的电流，对DC-DC转换器20b进行反馈控制。反馈电路25例如以实质上固定的电流流经照明负载12的方式对DC-DC转换器20b进行反馈控制。例如，在过电流流经照明光源16的情况下，以减小电流的方式对DC-DC转换器20b进行反馈控制。由此，反馈电路25抑制过电流流经照明光源16。

图2是以示意的方式表示实施方式的电源电路的电路图。

如图2所示，AC-DC转换器20a包括整流电路30、平滑电容器32、电感器34、及滤波电容器36。

整流电路30例如为二极管电桥(diode bridge)。整流电路30的输入端子30a、输入端子30b连接到一对输入端子4、输入端子5。对于整流电路30的输入端子30a、输入端子30b经由调光器3而输入经相位控制或反相位控制的交流电压VCT。整流电路30例如将交流电压VCT进行全波整流，且使高电位端子30c与低电位端子30d之间产生全波整流后的整流电压。整流电路30例如将交流电压VCT转换成脉动流电压(pulsating flow voltage)。

平滑电容器32连接到整流电路30的高电位端子30c与低电位端子30d之间。平滑电容器32将由整流电路30整流的整流电压进行平滑化。由此，在平滑电容器32的两端出现第一直流电压VDC 1。

电感器34串联地连接到输入端子4。电感器34例如相对于第一电源供给路径26a串联地连接。滤波电容器36连接到输入端子4、输入端子5之间。滤波电容器36例如相对于第一电源供给路径26a并联地连接。电感器34及滤波电容器36例如去除包含在交流电压VCT中的噪声。

DC-DC转换器20b连接到平滑电容器32的两端。由此，第一直流电压VDC1被输入到DC-DC转换器20b。DC-DC转换器20b将第一直流电压VDC1转换成绝对值不同的第二直流电压VDC2，并将该第二直流电压VDC2输出到电源电路14的输出端子7、输出端子8。照明负载12连接到输出端子7、输出端子8。照明负载12利用从电源电路14供给的第二直流电压VDC2而使照明光源16点灯。

DC-DC转换器20b例如包含输出元件40、电流控制元件41、整流元件42、电感器43、驱动输出元件40的反馈绕组(feedback winding)(驱动元件)44、耦合电容器45、分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48、输出电容器49、及偏压电阻50。

输出元件40及电流控制元件41例如为场效晶体管(Field EffectTransistor，FET)，且例如为高电子迁移率晶体管(High Electron MobilityTransistor，HEMT)，且为常接通(normally on)型元件。

电流控制元件41包含一对主端子41a、主端子41b及控制端子41c。控制端子41c是用来控制流经各主端子41a、主端子41b间的电流的端子。电流控制元件41根据施加到控制端子41c的电压来控制流经照明负载12的电流。一主端子41a例如为漏极，另一主端子41b例如为源极，控制端子41c例如为栅极。

电流控制元件41的漏极经由输出元件40而电连接到第二电源供给路径26b。电流控制元件41的源极电连接到照明负载12。电流控制元件41的栅极是用来控制流经电流控制元件41的漏极一源极间的电流的电极。

电流控制元件41包含：第一状态，电流流经漏极与源极之间；及第二状态，流经漏极与源极之间的电流小于第一状态。第一状态例如为接通状态，第二状态例如为断开状态。第一状态并不限于接通状态。第二状态并不限于断开状态。第一状态可为如流动的电流相对地大于第二状态那样的任意状态。第二状态可为如流动的电流相对地小于第一状态那样的任意状态。

在作为常接通型元件的电流控制元件41中，通过使栅极的电位比源极的电位下降，而从第一状态变化为第二状态。例如，电流控制元件41通过使栅极的电位相对于源极的电位相对地成为负电位，而从接通状态变化为断开状态。

输出元件40的漏极连接到整流电路30的高电位端子30c。输出元件40的源极连接到电流控制元件41的漏极。输出元件40的栅极经由耦合电容器45而连接到反馈绕组44的一端。

电流控制元件41的源极连接到电感器43的一端及反馈绕组44的另一端。对于电流控制元件41的栅极，输入利用分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48而将电流控制元件41的源极电位进行分压所得的电压。在电流控制元件41的栅极例如连接着多个分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48。连接到电流控制元件41的栅极的分压电阻的个数并不限于3个，既可为2个，也可为4个以上。在输出元件40的栅极及电流控制元件41的栅极分别连接着保护二极管。

偏压电阻50连接到输出元件40的漏极与电流控制元件41的源极之间，将直流电压供给到分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48。结果，对于电流控制元件41的栅极供给低于源极的电位。

在从电感器43的一端向另一端流动增加的电流时，电感器43与反馈绕组44以将正极性的电压供给到输出元件40的栅极的极性进行磁耦合。

整流元件42从低电位端子30d以电流控制元件41的方向为正向而连接到电流控制元件41的源极与整流电路30的低电位端子30d之间。

在该例中，在整流元件42与电流控制元件41的源极之间设置着半导体元件52。在半导体元件52中例如使用FET或GaN-HEMT等。半导体元件52例如为常接通型。半导体元件52的栅极连接到整流电路30的低电位端子30d。由此，半导体元件52以接通状态被保持。

电感器43的另一端连接到输出端子7。整流电路30的低电位端子30d连接到输出端子8。输出电容器49连接到输出端子7与输出端子8之间。照明负载12与输出电容器49并联地连接到输出端子7与输出端子8之间。

控制用电源部23包含整流元件61～整流元件63、电阻64、电容器65、电容器66、调节器67、齐纳二极管(zener diode)68、及半导体元件70。

整流元件61、整流元件62例如为二极管。整流元件61的阳极经由配线27a而连接到整流电路30的高电位端子30c。整流元件42的阳极经由配线27b而连接到整流电路30的低电位端子30d。

在半导体元件70中，例如使用FET或GaN-HEMT等。以下，将半导体元件70作为FET进行说明。在该例中，半导体元件70是增强型的n通道FET。半导体元件70包含源极、漏极、及栅极。漏极的电位设定得高于源极的电位。栅极被用于切换电流流经源极与漏极之间的第一状态、及流经源极与漏极之间的电流小于第一状态的第二状态。在第二状态下，实质上电流不流经源极与漏极之间。半导体元件70既可为p通道型，也可为耗尽型(depression type)。例如，在将半导体元件70设为p通道型的情况下，源极的电位被设定得高于漏极的电位。

半导体元件70的漏极连接到整流元件61的阴极及整流元件62的阴极。也就是说，半导体元件70的漏极经由整流元件61、整流元件62而连接到第一电源供给路径26a。半导体元件70的源极连接到整流元件63的阳极。半导体元件70的栅极连接到齐纳二极管68的阴极。而且，半导体元件70的栅极经由电阻64而连接到整流电路30的高电位端子30c。

整流元件63的阴极连接到电容器65的一端及调节器67的输入端子。调节器67的输出端子连接到控制部22及电容器66的一端。

伴随着交流电压VCT的施加的各极性的电流经由整流元件61而流向半导体元件70的漏极。由此，对于半导体元件70的漏极施加将交流电压VCT进行全波整流所得的脉动流的电压。

对于齐纳二极管68的阴极，经由电阻64及整流元件61而施加脉动流的电压。由此，对于半导体元件70的栅极，施加与齐纳二极管68的击穿电压(breakdown voltage)相应的实质上为固定的电压。随之，实质上为固定的电流流经半导体元件70的漏极一源极间。像这样，半导体元件70作为定电流元件发挥功能。半导体元件70调整流经配线部27的电流。

电容器65将从半导体元件70的源极经由整流元件63而供给的脉动流的电压进行平滑化，且将脉动流的电压转换成直流电压。调节器67从所输入的直流电压生成实质上为固定的直流的驱动电压VDD，并输出到控制部22。电容器66例如用于驱动电压VDD的噪声的去除等。由此，驱动电压VDD被供给到控制部22。

而且，在控制用电源部23上还设置着电阻71、电阻72。电阻71的一端连接到整流元件61、整流元件62的阴极。电阻71的另一端连接到电阻72的一端。电阻72的另一端连接到整流电路30的低电位端子30d。电阻71、电阻72的连接点连接到控制部22。由此，与电阻71、电阻72的分压比相应的电压被输入到控制部22作为用来检测交流电压VCT的绝对值的检测电压。

控制部22例如基于检测电压而进行交流电压VCT的导通角控制的有无、或导通角控制的种类(相位控制或反相位控制)的检测。而且，在进行导通角控制的情况下，控制部22进行该导通角的检测。控制部22基于该检测结果，而生成调光信号DMS，并将该调光信号DMS输入到反馈电路25。控制部22例如将对应于检测出的导通角的PWM信号作为调光信号DMS而输入到反馈电路25。

电流调整部24包含电阻75、电阻76及开关元件78。在开关元件78中例如使用FET或GaN-HEMT等。以下，将开关元件78作为FET进行说明。

电阻75的一端连接到半导体元件70的源极。电阻75的另一端连接到开关元件78的漏极。开关元件78的栅极经由电阻76而连接到控制部22。控制部22对开关元件78的栅极输入控制信号CGS。开关元件78例如使用常断开(normally off)型。例如，通过将从控制部22输入的控制信号CGS从Lo切换为Hi，而开关元件78从断开状态变化为接通状态。

如果使开关元件78为接通状态，则例如经由整流元件61、整流元件62、及半导体元件70而在第一电源供给路径26a中流动的电流的一部分流向分支路径28。也就是说，通过使开关元件78为接通状态，而电流调整部24成为导通状态，通过使开关元件78为断开状态，而电流调整部24成为非导通状态。

控制部22例如根据交流电压VCT的导通角控制的有无及该种类的检测结果而生成控制信号CGS。例如，在进行相位控制方式的导通角控制的情况下，在规定值以下的交流电压VCT中，使接通三端双向可控硅开关元件所需的保持电流流经电流调整部24(分支路径28)。由此，例如，可使调光器3的动作稳定。另一方面，在进行反相位控制方式的导通角控制的情况下，在从导通状态切换为阻断状态的时间点，将存储在滤波电容器36等的电荷抽出到电流调整部24。由此，例如，可以进一步提高导通角的检测精度。

反馈电路25包含差分放大电路80。差分放大电路80例如包含运算放大器81、电阻82、及电容器83。运算放大器81包含输出端子81a、反相输入端子81b、及非反相输入端子81c。电阻82连接到运算放大器81的输出端子81a与运算放大器81的反相输入端子81b之间。电容器83连接到电阻82与运算放大器81的反相输入端子81b之间。也就是说，差分放大电路80具有负反馈。

运算放大器81的反相输入端子81b连接到电阻84的一端。电阻84的另一端连接到电阻85的一端、电阻86的一端、及电容器87的一端。电容器87的另一端连接到整流电路30的低电位端子30d。电阻85的另一端连接到输出端子7。电阻86的另一端连接到输出端子8及电阻88的一端。电阻88的另一端连接到整流电路30的低电位端子30d。

由此，对于运算放大器81的反相输入端子81b，输入利用电阻85、86而将施加到输出端子7、输出端子8之间的第二直流电压VDC2分压所得的直流的电压作为检测电压。也就是说，运算放大器81的反相输入端子81b连接到照明负载12的低电位侧的端部。由此，可对流经照明负载12的电流进行检测。在照明光源16中使用LED等发光元件的情况下，照明负载12的电压根据照明光源16的正向电压降而实质上为固定。因此，在照明光源16中使用LED等发光元件的情况下，可通过连接到照明负载12的低电位侧的端部，而适当地检测流经照明负载12的电流。

运算放大器81的非反相输入端子81c连接到电阻90的一端。电阻90的另一端连接到电阻91的一端、及电容器92的一端。电容器92的另一端连接到整流电路30的低电位端子30d。电阻91的另一端连接到控制部22。像这样，运算放大器81的非反相输入端子81c经由电阻90、电阻91而连接到控制部22。对于运算放大器81的非反相输入端子81c，输入来自控制部22的调光信号DMS。

例如，利用电容器92而将PWM信号平滑化所得的直流的电压被作为调光信号DMS而输入到运算放大器81的非反相输入端子81c。对于运算放大器81的非反相输入端子81c，例如输入与调光器3的调光度相应的直流的电压作为调光信号DMS。调光信号DMS的电压等级对应于输入到反相输入端子81b的检测电压的电压等级而设定。更详细来说，例如，对应于所期望的调光度的调光信号DMS的电压等级设定为如下，即，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等级实质上相同。

像这样，对于运算放大器81的反相输入端子81b输入对应于流经照明负载12的电流的检测电压，对于运算放大器81的非反相输入端子81c输入调光信号DMS。由此，运算放大器81从输出端子81a输出对应于检测电压与调光信号DMS的差分的信号作为反馈信号。随着检测电压与调光信号DMS的差变大，运算放大器81的输出也变大。例如，在过电流流经照明负载12的情况下，运算放大器81的输出变大。

像这样，在该例中，使用调光信号DMS作为基准电压。例如，在不进行调光的情况下，成为基准电压的实质上为固定的直流电压被输入到运算放大器81的非反相输入端子81c。像这样，差分放大电路80具有输出端子81a，且从输出端子81a输出对应于流经照明负载12的电流的检测电压与基准电压的差分的反馈信号。

反馈电路25还包含输入输出绝缘元件100。输入输出绝缘元件100设置在差分放大电路80的输出端子与电流控制元件41的控制端子41c之间。在该例中，差分放大电路80的输出端子是运算放大器81的输出端子81a。输入输出绝缘元件100在将电流控制元件41的控制端子41c与差分放大电路80的输出端子电绝缘的状态下，将从差分放大电路80输出的反馈信号传递到电流控制元件41的控制端子41c。由此，流经电流控制元件41的电流发生变化，对流经照明负载12的电流进行反馈控制。

在该例中，输入输出绝缘元件100例如包含发光部101、及受光部102。也就是说，在该例中，输入输出绝缘元件100是所谓的光电耦合器。输入输出绝缘元件100例如一边将电流控制元件41的控制端子41c与差分放大电路80的输出端子电绝缘，一边光学上传递反馈信号。输入输出绝缘元件100例如也可以为变压器等。输入输出绝缘元件100例如也可一边将电流控制元件41的控制端子41c与差分放大电路80的输出端子电绝缘，一边磁传递反馈信号。输入输出绝缘元件100可以是能够一边将电流控制元件41的控制端子41c与差分放大电路80的输出端子电绝缘一边传递反馈信号的任意元件。

发光部101经由电阻103而连接到运算放大器81的输出端子81a。发光部101将反馈信号转换成光信号。发光部101使光信号的亮度根据反馈信号的电压值而变化。发光部101朝向受光部102照射已转换的光信号，并将光信号输入到受光部102。

受光部102的一端连接到分压电阻48的一端。分压电阻48的另一端连接到电流控制元件41的源极。分压电阻46的一端连接到电流控制元件41的栅极。分压电阻46的另一端连接到分压电阻47的一端。分压电阻47的另一端连接到整流电路30的低电位端子30d。受光部102的另一端连接到分压电阻46、分压电阻47的连接点。

受光部102接收从发光部101输入的光信号，并再次将光信号转换成电信号。受光部102例如使流经分压电阻48的电流根据光信号的亮度而变化。由此，受光部102例如使各分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48的分压比根据光信号的亮度而变化。由此，电流控制元件41的控制端子41c的电压产生变化，流经照明负载12的电流得到控制。

运算放大器81及发光部101的阴极连接到整流电路30的低电位端子30d。像这样，反馈电路25的基准电位被设定为整流电路30的低电位端子30d的电位。也就是说，反馈电路25的基准电位与DC-DC转换器20b的基准电位相同。反馈电路25的基准电位与DC-DC转换器20b的基准电位实质上相同。由此，例如，可提高流经照明负载12的电流的检测精度。

接着，对电源电路14的动作进行说明。

首先，对如下情况进行说明，即，将调光器3的调光度设定为大致100％，且大致照原样传递所输入的电源电压VIN，即对DC-DC转换器20b输入最高的第一直流电压VDC1。

当将电源电压VIN供给到电源电路14时，输出元件40及电流控制元件41由于为常接通型元件，所以均接通。而且，电流在输出元件40、电流控制元件41、电感器43、输出电容器49的路径中流动，对输出电容器49进行充电。输出电容器49的两端的电压、即输出端子7、输出端子8之间的电压作为第二直流电压VDC2而被供给至照明负载12的照明光源16。此外，由于输出元件40及电流控制元件41接通，所以对整流元件42施加逆电压。在整流元件42中不流动电流。

如果第二直流电压VDC2达到规定电压，则电流流经照明负载12，照明负载12点灯。此时，电流在输出元件40、电流控制元件41、电感器43、输出电容器49及照明负载12的路径中流动。例如，在照明光源16为LED的情况下，该规定电压为LED的正向电压降，且根据照明光源16而决定。而且，在照明负载12熄灯的情况下，不流动电流，因此输出电容器49保持输出电压的值。

输入到DC-DC转换器20b的第一直流电压VDC1与第二直流电压VDC2相比较充分地高。也就是说，输入输出间的电位差△V充分地大。因此，在电感器43中流动的电流增加。反馈绕组44由于与电感器43磁耦合，所以在反馈绕组44中激发出极性以耦合电容器45侧为高电位的电动势。因此，对于输出元件40的栅极，经由耦合电容器45而供给相对于源极为正的电位，输出元件40维持接通的状态。

如果在电流控制元件41中流动的电流超过上限值，则电流控制元件41的漏极一源极间电压急遽地上升。因此，输出元件40的栅极一源极间电压低于阈值电压，输出元件40断开。上限值是电流控制元件41的饱和电流值，且由输入到电流控制元件41的控制端子41c(栅极)的电压规定。

电流控制元件41的控制端子41c的电位由经由偏压电阻50而供给到分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48的直流电压、照明光源16的电压、分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48的分压比、及流经受光部102的电流来设定。此外，如上所述，电流控制元件41的控制端子41c的电位相对于主端子41b的电位为负电位，因此可将饱和电流值限制为适当值。

电感器43使电流在整流元件42、输出电容器49及照明负载12的路径中持续流动。此时，电感器43释出能量，因此电感器43的电流减少。因此，在反馈绕组44中，激发出极性以耦合电容器45侧为低电位的电动势。对于输出元件40的栅极，经由耦合电容器45而供给相对于源极为负的电位，输出元件40维持断开的状态。

如果存储在电感器43的能量为零，则在电感器43中流动的电流为零。由反馈绕组44激发的电动势的方向再次反转，激发出以耦合电容器45侧为高电位的电动势。由此，对输出元件40的栅极供给高于源极的电位，输出元件40再次接通。由此，返回到达到所述规定电压的状态。

以下，重复所述动作。由此，自动地重复向输出元件40的接通及断开的切换，对于照明光源16供给使电源电压VIN下降所得的第二直流电压VDC2。也就是说，在电源电路14中，输出元件40的开关频率由分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48及反馈电路25设定。而且，流经照明负载12的电流成为由电流控制元件41限制了上限值的实质上为固定的电流。因此，可使照明负载12稳定地点灯。像这样，电力转换部20利用输出元件40的接通-断开、及电流控制元件41对电流的控制而将交流电力转换成直流电力。

反馈电路25的差分放大电路80根据流经照明负载12的电流的检测电压与调光信号DMS(基准电压)的差，使输入输出绝缘元件100的发光部101的亮度产生变化。差分放大电路80例如在调光信号DMS的电压等级与检测电压的电压等级的差大的情况下，提高从发光部101输出的光信号的亮度。

受光部102根据从发光部101输入的光信号的亮度，而使流经分压电阻48的电流产生变化。使各分压电阻46、分压电阻47、分压电阻48的分压比产生变化。由此，流经电流控制元件41的电流产生变化，对流经照明负载12的电流进行反馈控制。像这样，在该例中，反馈电路25基于检测电压及调光信号DMS而对DC-DC转换器20b进行反馈控制。

当在将调光器3的调光度设定为小于100％的值，对所输入的交流电压VCT进行导通角控制并传递的情况下、即对DC-DC转换器20b输入高的第一直流电压VDC1的情况下，输出元件40也可以继续振荡时，与所述情况相同。根据调光器3的调光度，输入到DC-DC转换器20b的第一直流电压VDC1的值产生变化，可控制输出电流的平均值。因此，可根据调光度来对照明负载12进行调光。

而且，在将调光器3的调光度设定为更小的值的情况下、即输入到DC-DC转换器20b的第一直流电压VDC1更低的情况下，即使输出元件40接通，电感器43的两端的电位差也小，因此在电感器43中流动的电流无法增加。因此，输出元件40不会成为断开的状态，输出固定的直流电流。也就是说，电源电路14在调光器3的调光度小的情况、即输入输出间的电位差△V小的情况下，进行像串联式调节器(seriesregulator)那样的动作。

像这样，关于电源电路14，如果电位差△V大于规定值则进行开关动作，如果电位差△V小，则进行像串联式调节器那样的动作。在电位差△V大的情况下，电位差△V与电流的乘积较大，如果进行串联式调节器的动作则损耗变大。因此，在电位差△V大的情况下，进行开关动作适合低耗电化。而且，在电位差△V小的情况下，损耗小，因此作为串联式调节器进行动作并无问题。

而且，在电源电路14中，当电位差△V小于规定值时，输出元件40不会成为断开的状态而照原样继续接通的状态，电流振动，使照明负载12的照明光源16以电流的平均值点灯。而且，在电位差△V更小时，输出元件40照原样继续接通的状态，将直流电流输出到照明负载12而使照明光源16点灯。结果，在电源电路14中，可使输出电流连续地变化直到为零为止。例如，在照明装置10中，可使照明负载12的照明光源16顺利地熄灯。

在电源电路14中，可根据电位差△V，而使输出电流从输出元件40的开关动作时的最大值连续地变化，直到照原样继续输出元件40的接通的状态而输出直流电流时的最小值为止。例如，在照明装置10中，可对照明负载12连续地在0％～100％的范围内调光。

有如下电源电路，即，将晶体管等半导体元件连接到电流控制元件的控制端子，且由半导体元件来对电流控制元件的控制端子的电压进行控制。在该情况下，控制端子的电压是将电源电压分压而生成，电源电压的变动影响控制端子的电压。因此，例如，在电源接通时等过渡状态下，产生照明负载以瞬间高的亮度点灯的闪光现象。而且，在因相位控制方式的调光器等而电源电压急遽地变化的情况下，成为闪烁(亮度的周期性的变化)的主要原因。在追加抑制闪光现象的电路的情况下，导致零件件数的增加。而且，半导体元件连接到电源电压，因此对半导体元件需要使用高耐压的元件，而电源电路的小型化变得困难。

相对于此，在本实施方式的电源电路14中，输入输出绝缘元件100在将电流控制元件41的控制端子41c与差分放大电路80的输出端子电绝缘的状态下，将反馈信号传递到控制端子41c。由此，在电源电路14中，可抑制闪光现象的产生或闪烁的产生。因此，在电源电路14中，可获得稳定的动作。而且，可通过将电源侧与控制侧电绝缘，而对输入输出绝缘元件100使用低耐压的元件。由此，例如，可使电源电路14的小型化变得容易。

以上，一边参照具体例一边对实施方式进行了说明，但并不限定于那些，可进行各种变形。

例如，输出元件40及电流控制元件41并不限定于GaN系HEMT。例如，也可以是如下的半导体元件，即，该半导体元件是对半导体基板使用像碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)或金刚石那样的具有宽能带隙(widebandgap)的半导体(宽能带隙半导体)而形成。此处，所谓宽能带隙半导体，是指能带隙宽于约1.4eV的砷化镓(GaAs)的半导体。例如，包含能带隙为1.5eV以上的半导体、磷化镓(GaP、能带隙约2.3eV)、氮化镓(GaN、能带隙约3.4eV)、金刚石(C、能带隙约5.27eV)、氮化铝(A1N、能带隙约5.9eV)、碳化硅(SiC)等。这种宽能带隙半导体元件在耐压相等的情况下，可小于硅半导体元件，因此寄生电容小，可进行高速动作，因此可缩短开关周期，且可使绕组零件或电容器等小型化。

在所述实施方式中，将输出元件40与电流控制元件41进行共源共栅(cascode)连接，利用输出元件40进行开关，利用电流控制元件41进行电流的控制。并不限于此，例如，也可仅利用电流控制元件41进行开关及电流的控制。

此外，照明光源16并不限于LED，例如，也可以是有机电致发光(Electro-Luminescence，EL)或OLED(Organic light-emitting diode)等。在照明负载12中，多个照明光源16也可串联或并联地连接。

在所述实施方式中，作为直流负载，表示了照明负载12，但并不限于此，例如，也可以是加热器等其他直流负载。在所述实施方式中，作为电源电路，表示了用于照明装置10的电源电路14，但并不限于此，也可以是对应于直流负载的任意电源电路。

已对本发明的几个实施方式及实施例进行了说明，但这些实施方式或实施例是作为示例而提出的，并非意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式或实施例能够以其他各种方式实施，且可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、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，并且包含在技术方案中所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (4)

1.一种电源电路，其特征在于包括：

电力转换部，包括具有控制端子的电流控制元件，且连接到电源供给路径及直流负载，将从所述电源供给路径供给的电力转换成与所述直流负载相应的直流电力，并将所述直流电力供给到所述直流负载，并且根据施加到所述控制端子的电压来控制流经所述直流负载的电流；及

反馈电路，包括：

差分放大电路，具有输出端子，且从所述输出端子输出反馈信号，所述反馈信号对应于流经所述直流负载的电流的检测电压与基准电压的差分；及

输入输出绝缘元件，设置在所述电流控制元件的所述控制端子与所述差分放大电路的所述输出端子之间，在将所述控制端子与所述输出端子电绝缘的状态下，将所述反馈信号传递到所述控制端子。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于：

所述电力转换部还包含输出元件，所述输出元件串联地连接到所述电流控制元件，根据所述输出元件的接通-断开及施加到所述电流控制元件的控制端子的电压来控制流经所述直流负载的电流，由此将从所述电源供给路径供给的电力转换成与所述直流负载相应的直流电力。

3.根据权利要求1或2所述的电源电路，其特征在于：

所述输入输出绝缘元件是光电耦合器。

4.一种照明装置，其特征在于包括：

照明负载；及

根据权利要求1至3中任一项所述的电源电路，对所述照明负载供给电力。