CN105323913B - 点亮装置、照明装置和照明器具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种点亮装置、照明装置和照明器具。点亮装置(1)被配置成第一电流控制电路(11)和充电电流控制电路(12)中的仅一个以第一模式～第四模式中的任一操作模式进行工作。也就是说，由于点亮装置(1)被配置成第一电流控制电路(11)和充电电流控制电路(12)不是包括在同一闭合电路中，因此相比传统示例，可以提高效率。

Description

点亮装置、照明装置和照明器具
技术领域
本发明涉及点亮装置、照明装置和照明器具，尤其涉及被配置为使固态发光元件点亮的点亮装置、包括该点亮装置和包含固态发光元件的光源的照明装置、以及包括该照明装置的照明器具。
背景技术
例示出日本特开2012-244137(以下称为文献1)所述的发光二极管驱动装置作为点亮装置的传统示例。该发光二极管驱动装置(以下称为传统示例)包括整流电路、LED(发光二极管)单元、电容器充电用恒流电路(充电电路)、电容器放电用恒流电路(放电电路)、充电二极管、放电二极管和充放电电容器等。该传统示例例如电气连接至有效值为100V的AC(交流)电源，并且被配置为利用整流电路对该AC电源的AC电压进行整流，并且获得峰值约为141V的脉动电压。
整流电路的高电位侧输出端子电气连接至充放电电容器的第一端和放电电路的第一端，并且其低电位侧输出端子电气连接至接地端。充电二极管的阳极和放电二极管的阴极电气连接至充放电电容器的第二端。充电二极管的阴极电气连接至放电电路的第二端和LED单元的阳极侧端子。LED单元的阴极电气连接至放电二极管的阳极和充电电路的第一端。充电电路的第二端电气连接至接地端。
接着，将说明该传统示例的操作。
首先，在AC电源的电源电压高的时间段内进行充放电电容器的充电。充电电流流入整流电路→充放电电容器→充电二极管→LED单元→充电电路的路径(以下称为充电路径)，并且对充放电电容器进行充电。注意，利用充电电路将该充电电流控制为恒定电流。此时，LED单元和充放电电容器串联连接，并且即使LED单元的正向电压小且该正向电压与电源电压的电压差大，也由于充放电电容器的充电电压而可以减轻充电电路的损失。此外，充放电电容器的充电电压是通过从充电结束时的电源电压中减去LED单元的正向电压所获得的电压。在充电结束的情况下，流入充电电路的电流急剧减少，并且放电电路响应于在检测到该急剧减少时所生成的信号而开始工作。
在AC电源的电源电压低的时间段内进行充放电电容器的放电。放电电流流入充放电电容器→放电电路→LED单元→放电二极管→充放电电容器的路径(以下称为放电路径)。注意，利用放电电路将该放电电流控制为恒定电流。
这里，在从充电时间段转变为放电时间段之前存在电源电压高于充放电电容器两端的电压(充电电压)的时间段，并且在该时间段(以下称为过渡时间段)内电流流入整流电路→放电电路→LED单元→充电电路的路径(以下称为过渡路径)。注意，将该电流(以下称为过渡电流)控制为如下的恒定电流，其中该恒定电流的电流值等于放电电路的电流和充电电路的电流之间的较小的任一电流(例如，放电电路的电流)的值。
如上所述，根据传统示例，在无需将从AC电源供给的AC电力转换成DC(直流)电力的情况下，可以利用通过整流电路进行整流所得到的脉动电流来直接驱动(点亮)LED单元。此外，在该传统示例中，在脉动电压高的时间段内，通过使LED单元和充放电电容器串联连接来同时进行LED单元的点亮和充放电电容器的充电，并且在脉动电压低的时间段内，通过使充放电电容器进行放电来使LED单元点亮。结果，由于在电源电压的一个周期内不存在光源(LED单元)熄灭的时间段，因此可以抑制闪烁。
顺便提及，在文献1所述的传统示例中，存在如下问题：由于过渡时间段中的过渡电流流入充电电路和放电电路这两者、并且在充电电路和放电电路各自中发生损失，因此效率下降。
发明内容
本发明是有鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的是相比传统示例提高效率。
根据本发明的一个方面的一种点亮装置，包括：整流电路，其被配置为对所述整流电路的一对输入端子之间所输入的正弦波交流电压进行整流，并且从所述整流电路的一对输出端子之间输出脉动电压；蓄电元件；以及充电电流控制电路，其被配置为控制流向所述蓄电元件的充电电流，其中，所述点亮装置还包括：电流控制电路，其在所述一对输出端子之间电气串联连接至光源，并且被配置为控制流入所述光源的电流，以使得流入所述光源的电流不超过预定值，其中所述蓄电元件在所述电流控制电路的两端之间电气串联连接至所述充电电流控制电路；第一整流元件，其被配置为使所述充电电流经由所述光源而不经由所述电流控制电路流向所述蓄电元件；第二整流元件，其被配置为使从所述蓄电元件放电得到的放电电流流入所述光源；以及第三整流元件，其被配置为使所述放电电流绕过所述充电电流控制电路而流动。
根据本发明的另一方面的一种照明装置，包括：一个或多个光源；以及所述点亮装置，其中所述一个或多个光源包括一个或多个固态发光元件。
根据本发明的又一方面的一种照明器具，包括：所述照明装置；以及器具本体，用于保持所述照明装置。
点亮装置、照明装置和照明器具具有相比传统技术能够提高效率的效果。
附图说明
附图通过仅示例而非限制性的方式示出根据本教导的一个或多个实现方式。在这些附图中，相同的附图标记指代相同或相似的元件。
图1是示出根据实施例1的点亮装置和照明装置的框图；
图2A～2D是用于说明根据实施例1的点亮装置和照明装置的操作的框图；
图3是根据实施例1的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图4是用于说明根据实施例1的点亮装置和照明装置的操作的时序图；
图5是示出根据实施例1的点亮装置和照明装置的另一结构的框图；
图6是示出根据实施例2的点亮装置和照明装置的框图；
图7A和7B是用于说明根据实施例2的点亮装置和照明装置的操作的框图；
图8A～8C是用于说明根据实施例3的点亮装置和照明装置的操作的框图；
图9是用于说明根据实施例3的点亮装置和照明装置的操作的时序图；
图10是示出根据实施例4的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图11是示出根据实施例5的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图12是用于说明根据实施例5的点亮装置和照明装置的操作的时序图；
图13是根据实施例5的点亮装置和照明装置的结构的立体图；
图14A～14C是根据实施例的照明器具的立体图；
图15是示出根据实施例7的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图16是根据实施例7的点亮装置和照明装置的结构的立体图；
图17是示出根据实施例8的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图18是用于说明根据实施例8的点亮装置和照明装置的操作的波形图；
图19是示出根据实施例9的点亮装置和照明装置的电路结构图；
图20是示出根据实施例10的点亮装置和照明装置的电路结构图；以及
图21是示出根据实施例11的点亮装置和照明装置的电路结构图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，根据本发明的照明装置包括点亮装置1和光源(第一光源部2A)。此外，该照明装置优选包括第二光源部2B。
点亮装置1包括整流电路10、电流控制电路(第一电流控制电路11)、蓄电元件C0、充电电流控制电路12、第一整流元件D1、第二整流元件D2和第三整流元件D3。此外，点亮装置1优选包括第二电流控制电路13和第四整流元件D4。注意，尽管在本实施例中第一整流元件D1～第四整流元件D4各自包括二极管，但整流元件不限于二极管。
整流电路10如图3所示包括二极管桥，并且包括一对输入端子100A和100B以及一对输出端子101A和101B。AC电源3电气连接在一对输入端子100A和100B之间。注意，如图3所示，可以在整流电路10的输入端子100A和AC电源3之间插入熔断器4。此外，优选在整流电路10的输入端子100A和100B之间电气连接诸如变阻器等的浪涌吸收元件5。
AC电源3例如供给有效值为100V的正弦波AC电压。因此，从整流电路10的输出端子101A和101B输出最大值(峰值)为的正弦波脉动电压。注意，整流电路10优选被配置成一个输出端子101A相比另一输出端子101B处于更高的电位。
如图3所示，第一光源部2A包括多个(仅例示出5个)LED 20A的串联电路以及与该串联电路并联连接的平滑电容器C1和电阻器R9。第一光源部2A包括正电极和负电极这两个端子，并且被配置为由于在正电极相对于负电极的电位为基准电压以上的情况下流入LED20A的电流而发光(点亮)。注意，基准电压等于构成串联电路的LED 20A的正向电压的总和。优选地，在本实施例中，将第一光源部2A的基准电压Vf1设置得小于或等于脉动电压的最大值的一半、并且例如为60V。也就是说，第一光源部2A包括n(n是自然数)个LED20A的串联电路，其中n是满足以下关系的最大数：一个LED 20A的正向电压×n≤60V。
平滑电容器C1使流入LED 20A的串联电路的电流稳定化(平滑化)。如后面所述，在脉动电压的一个周期(等于AC电源3的电源电压的半个周期的时间段；以下同样适用)的整个时间段内电流If1流入第一光源部2A。因此，例如约0.1μF(微法拉)的小值对于平滑电容器C2的电容而言就足够了。注意，在对第一光源部2A进行相位控制调光的情况下，优选将平滑电容器C1的电容设置为相对较大的值(例如，约100μF)。例如，如果假定第一光源部2A中的电流If1的平均值为0.1A(安培)，则第一光源部2A的等效电阻为RL1＝Vf1/If1＝60/0.1＝600Ω(欧姆)。因此，包括等效电阻器RL1和平滑电容器C1的RC电路的时间常数τ1(＝C1×RL1)优选长于电源电压的一个周期(＝1/50＝0.02秒)，并且例如优选为τ1＝0.02秒×3＝60毫秒。满足该条件的平滑电容器C1的电容为100μF。
注意，考虑到施加至点亮装置1的各种外部浪涌电压，除与LED 20A的串联电路并联连接的平滑电容器C1外，优选电容器与各LED 20A电气并联连接。此外，代替平滑电容器C1，可以设置与各LED 20A电气并联连接的多个平滑电容器。例如，如果LED 20A的基准电压(正向电压)为12V，则击穿电压为16V且电容值为470μF的电容器与各LED 20A电气并联连接就足够了。可选地，如果LED 20A的基准电压约为3V，则双电层电容器与各LED 20A电气并联连接就足够了，并且可以实现小型平滑电路。
此外，与第一光源部2A相同，第二光源部2B包括多个(仅例示出两个)LED 20B的串联电路、以及与该串联电路并联连接的平滑电容器C2和电阻器R7。第二光源部2B包括正电极和负电极这两个端子，并且被配置为由于在正电极相对于负电极的电位为基准电压以上的情况下流入LED 20B的电流而发光(点亮)。注意，基准电压等于构成串联电路的LED 20B的正向电压的总和。优选地，在本实施例中，将第二光源部2B的基准电压Vf2设置为第一光源部2A的基准电压Vf1的一半以下，并且例如为24V。也就是说，第二光源部2B包括m(m是自然数)个LED 20B的串联电路，其中m是满足以下关系的最大数：一个LED 20B的正向电压×m≤24V。
由于如后面将说明的、电流If2流入第二光源部2B的时间段短于脉动电压的一个周期，因此优选平滑电容器C2的电容相比平滑电容器C1的电容具有更大的值。注意，如果二光源部2B的光通量充分小于第一光源部2A的光通量，则平滑电容器C2可以具有小的电容或者被省略。例如，如果假定第二光源部2B中的电流If2的平均值为0.05A，则第二光源部2B的等效电阻等于RL2＝Vf2/If2＝24/0.05＝480Ω(欧姆)。因此，包括等效电阻器RL2和平滑电容器C2的RC电路的时间常数τ2(＝C2×RL2)优选长于电源电压的一个周期(＝1/50＝0.02秒)，并且例如优选大于或等于τ1＝0.02秒×3＝60毫秒。为了满足该条件，平滑电容器C2的电容约为220μF就足够了。
注意，优选地，由于随着时间常数τ1和τ2变大、在平滑电容器C1和C2中充电得到的充电电荷所引起的余辉时间延长，因此放电电阻器R9和R7并联连接至各个平滑电容器C1和C2。例如，如果假定时间常数τ2为3秒，则优选将电阻器R7的电阻值设置为约3/220μF≈13.6kΩ。
另一方面，在平滑电容器C1的电容的值相对较小的情况下，可以省略第一光源部2A中的电阻器R9。注意，在本实施例的点亮装置1和AC电源3之间连接具有位置显示灯的壁式开关的情况下，即使在该壁式开关处于断开状态时，也存在小的电流流动并且位置显示灯点亮。为了避免第一光源部2A由于该微小电流而点亮，期望电阻器R9电气并联连接至LED20A的串联电路。例如，在微小电流的大小为1mA的情况下，期望电阻器R9中的电压下降等于或小于基准电压Vf1的一半以不使第一光源部2A点亮。也就是说，优选将电阻器R9的电阻值设置为(60V/2)/1mA＝30kΩ。
第一电流控制电路11包括使用晶体管M1和分路调节器U1的恒流电路(参考图3)。晶体管M1例如包括n沟道型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。然而，晶体管M1也可以包括pnp型双极晶体管。
晶体管M1的漏极电气连接至第一光源部2A的负电极，并且晶体管M1的源极电气连接至电阻器R14和电阻器R1的串联电路。此外，晶体管M1的栅极电气连接至构成串联电路的两个电阻器R11和R12的连接点。分路调节器U1的阴极电气连接至电阻器R12的第一端和电容器C11的第一端，并且分路调节器U1的阳极电气连接至电阻器R1的第一端和整流电路10的输出端子101B。此外，分路调节器U1的基准端子电气连接至电容器C11的第二端和电阻器R13的第一端。
电阻器R11是用于使晶体管M1的栅极发生偏置的电阻器。由于电阻器R11的第一端电气连接至第一光源部2A的正电极，因此晶体管M1的栅极电压始终被上拉至比漏极电压高的电压，并且电流流入第一光源部2A的时间段可以延长。注意，优选地，为了减少电阻器R11的损失，电阻器R11的第一端电气连接至串联连接的LED 20A中的阴极与第一光源部2A的负电极电气连接的LED 20A的阳极。
此外，电阻器R13的第二端电气连接至电阻器R1和电阻器R14的连接点。注意，电阻器R12、R13和R14以及电容器C11构成用于设置分路调节器U1的应答特性的滤波器电路。
第一电流控制电路11通过增减阴极电流(栅极电压)来控制晶体管M1的漏极电流(控制为恒定电流)，以使得电阻器R1的两端所产生的电压(电压下降)与分路调节器U1的基准电压一致。分路调节器U1的基准电压例如为1.24V。如果电阻器R1的电阻值为10Ω，则分路调节器U1控制晶体管M1以使得使电阻器R1两端的电压为1.24V的电流(＝0.124A)流动。
这里，由于因作为电容性负荷的平滑电容器C2的影响而导致第一电流控制电路11的输出电流(晶体管M1的漏极电流；以下同样适用)趋于不稳定，因此利用滤波器电路来使输出电流稳定并且抑制振荡。具体地，在晶体管M1接通的阈值电压为若干伏的低电压的情况下，插入在晶体管M1的源极和电阻器R1之间的电阻器R14可以有助于使输出电流稳定。注意，尽管将滤波器电路配置为低通滤波器电路，但可以组合低通滤波器电路和高通滤波器电路。
此外，在晶体管M1的栅极和整流电路10的输出端子101B之间电气连接齐纳二极管ZD1。利用该齐纳二极管ZD1，对晶体管M1的栅极和源极之间的电压进行限制，并且对分路调节器U1进行保护以使得其阴极和阳极之间的电压没有超过最大额定电压。
与第一电流控制电路11相同，第二电流控制电路13包括使用晶体管M2和分路调节器U2的恒流电路(参考图3)。注意，除添加至各个元件的附图标记不同以外，第二电流控制电路13的电路结构与第一电流控制电路11的电路结构是共通的。因此，将省略第二电流控制电路13的详细说明。
此外，与第一电流控制电路11相同，充电电流控制电路12包括使用晶体管M3和分路调节器U3的恒流电路(参考图3)。注意，除添加至各个元件的附图标记不同以外，充电电流控制电路12的电路结构与第一电流控制电路11的电路结构是共通的。因此，将省略充电电流控制电路12的详细说明。
第一光源部2A和第一电流控制电路11的串联电路电气连接在整流电路10的输出端子101A和101B之间。此外，第二光源部2B和第二电流控制电路13的串联电路电气并联连接至第一电流控制电路11。注意，优选将第五整流元件D5以其阳极处于第二光源部2B侧的状态插入在第二光源部2B和第二电流控制电路13之间。注意，电容器C90优选电气并联连接至第一电流控制电路11，以防止由于外部浪涌电压而导致发生电路故障。
第五整流元件D5是为了防止第二光源部2B的平滑电容器C2中所累积的电荷经由晶体管M2的寄生二极管进行放电而设置的。也就是说，在晶体管M2的源极和漏极之间的电压小于平滑电容器C2两端的电压的情况下，平滑电容器C2中充电得到的电荷可能按顺序经由晶体管M1、电阻器R3和晶体管M2的寄生二极管进行放电。因此，在使用MOSFET作为晶体管M2的情况下，优选在放电路径中的某处插入第五整流元件D5。
此外，蓄电元件(电容器C0)、充电电流控制电路12和第四整流元件D4的串联电路经由第一整流元件D1电气并联连接至第一电流控制电路11。也就是说，充电电流控制电路12的电阻器R5、第四整流元件D4、第二电流控制电路13的电阻器R3和第一电流控制电路11的电阻器R1电气串联连接至整流电路10的输出端子101B。
此外，第二整流元件D2的阳极电气连接至第一整流元件D1(其阴极)和电容器C0的连接点，并且第二整流元件D2的阴极经由电阻器R99电气连接至整流电路10的输出端子101A。此外，电容器C0和充电电流控制电路12的连接点经由第三整流元件D3电气连接至整流电路10的输出端子101B。注意，第三整流元件D3的阳极电气连接至整流电路10的输出端子101B，并且第三整流元件D3的阴极电气连接至电容器C0与充电电流控制电路12的一个输入端的连接点。
将比脉动电压的最大值和第一光源部2A的基准电压Vf1之间的差(≈141-60＝81V)的电压小或与该电压相等的电压施加至电容器C0。因此，优选使用击穿电压为100V以上的电解电容器或陶瓷电容器作为电容器C0。
这里，如果假定第一光源部2A的平均电流If1为0.1A并且电容器C0的充电开始电压为60V，则在整流电路10的输出电压(脉动电压)处于120～141V的范围内的时间段内对电容器C0进行充电。在AC电源3的电源频率为50Hz的情况下，脉动电压处于120～141V的范围内的时间段的长度约为3.5毫秒。在该时间段中电容器C0两端的电压的变化等于脉动电压的变化的情况下，在脉动电压通过最大值之后不对电容器C0进行充电，结果电路效率下降。因此，期望将电容器C0设置为使充电电压的变化宽度最小的电容值。例如，在平均电流If1为0.1A并且充电时间段为3毫秒的条件下，假定电容器C0两端的电压在60V～70V的范围内改变。此时，优选将电容器C0的电容值设置为(0.1A×0.03秒)/(70V-60V)＝30μF以上。注意，随着电容值变大，电容器C0两端的电压的变化宽度进一步变小，充电时间段变长，并且电容器C0的大小(外形尺寸)进一步变大。因此，优选将电容器C0与大小相关地设置为最佳电容值。
顺便提及，第一电流控制电路11、第二电流控制电路13和充电电流控制电路12在彼此影响的情况下进行工作。也就是说，不仅第一电流控制电路11的输出电流而且第二电流控制电路13和充电电流控制电路12的输出电流也流入第一电流控制电路11的电阻器R1。也就是说，作为第二电流控制电路13或充电电流控制电路12的输出电流增加并且电阻器R1两端的电压上升的结果，第一电流控制电路11的输出电流减少。然后，在由于第二电流控制电路13和充电电流控制电路12的输出电流所引起的电阻器R1的电压下降(电阻器R1两端的电压)达到分路调节器U1的基准电压的情况下，第一电流控制电路11停止工作。
同样，不仅第二电流控制电路13的输出电流而且充电电流控制电路12的输出电流也流入第二电流控制电路13的电阻器R3。也就是说，作为充电电流控制电路12的输出电流增加并且电阻器R3两端的电压上升的结果，第二电流控制电路13的输出电流减少。然后，在由于充电电流控制电路12的输出电流所引起的电阻器R3中的电压下降(电阻器R3两端的电压)达到分路调节器U2的基准电压的情况下，第二电流控制电路13停止工作。
接着，将参考图2A～2D的电路框图和图4的时序图来说明本实施例的包括光源的照明装置和点亮装置1的操作。
在本实施例的点亮装置1中，存在四个操作模式(第一模式～第四模式)。第一模式是在整流电路10的输出电压(脉动电压)大于或等于第一光源部2A的基准电压Vf1并且小于或等于作为第一光源部2A的基准电压Vf1和第二光源部2B的基准电压Vf2的总和的电压的情况下的操作模式。在第一模式中，如图2A中的实线α所示，恒定电流If1按整流电路10→第一光源部2A→第一电流控制电路11→整流电路10的路径流入第一光源部2A，并且第一光源部2A点亮。
第二模式是在整流电路10的输出电压大于或等于作为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的电压并且小于或等于作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下的操作模式。在第二模式中，如图2B中的实线β所示，恒定电流If2按整流电路10→第一光源部2A→第二光源部2B→第二电流控制电路13→整流电路10的路径流入第一光源部2A和第二光源部2B，并且第一光源部2A和第二光源部2B点亮。
第三模式是在整流电路10的输出电压大于作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下的操作模式。在第三模式中，如图2C中的实线γ所示，充电电流流入整流电路10的输出端子101A→第一光源部2A→第一整流元件D1→电容器C0→充电电流控制电路12→第四整流元件D4→整流电路10的输出端子101B的路径。利用该充电电流使第一光源部2A点亮。
第四模式是在整流电路10的输出电压小于或等于电容器C0两端的电压VC0的情况下的操作模式。在第四模式中，如图2D的实线δ所示，放电电流流入电容器C0→第二整流元件D2→第一光源部2A→第一电流控制电路11→第三整流元件D3→电容器C0的路径，并且第一光源部2A点亮。
也就是说，本实施例的点亮装置1被配置为在整流电路10的输出电压从0V起经由最大值(141V)然后返回至0V的一个周期内，按第四模式→第一模式→第二模式→第三模式→第二模式→第一模式→第四模式的顺序的操作模式进行工作。
图4示出在本实施例的点亮装置1正进行稳定操作的情况下的各部中的电流。
在图4中，IM3是充电电流控制电路12中的晶体管M3的漏极电流，IM2是第二电流控制电路13中的晶体管M2的漏极电流，并且IM1是第一电流控制电路11中的晶体管M1的漏极电流。此外，图4中的Iin是从AC电源3流入整流电路10的输入端子100A和100B的输入电流。
时刻t＝t0是脉动电压(AC电源3的电源电压3)的过零点，并且整流电路10的输出电压(脉动电压)为0V。此时，由于电容器C0两端的电压VC0大于整流电路10的输出电压，因此输入电流Iin没有流动，点亮装置1以第四模式进行工作，并且利用电容器C0的放电电流使第一光源部2A点亮。
在整流电路10的输出电压上升并且超过电容器C0两端的电压VC0的情况下(时刻t＝t1)，点亮装置1转变为第一模式，并且第一光源部2A继续点亮。然后，在整流电路10的输出电压达到作为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的电压的情况下，点亮装置1转变为第二模式，第一电流控制电路11停止工作，第二电流控制电路13进行工作，结果第一光源部2A和第二光源部2B点亮。
在整流电路10的输出电压达到作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下(时刻t＝t2)，点亮装置1转变为第三模式，第一电流控制电路11和第二电流控制电路13停止工作，充电电流控制电路12进行工作，结果对电容器C0进行充电。此时，利用向电容器C0的充电电流使第一光源部2A点亮。
在整流电路10的输出电压通过最大值并且变得小于作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下(时刻t＝t3)，点亮装置1转变为第二模式，第二电流控制电路13进行工作，结果第一光源部2A和第二光源部2B点亮。此外，在整流电路10的输出电压变得小于作为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的电压的情况下，点亮装置1转变为第一模式，第二电流控制电路13停止工作，第一电流控制电路11进行工作，结果第一光源部2A点亮。注意，电容器C0两端的电压VC0没有改变。
在整流电路10的输出电压变得小于电容器C0两端的电压VC0的情况下(时刻t＝t4)，点亮装置1转变为第四模式，并且利用来自电容器C0的放电电流使第一光源部2A点亮。电容器C0两端的电压VC0由于放电而下降。这里，在点亮装置1从第一模式转变为第四模式的情况下，陡峭地改变的电流可能流入第二整流元件D2和第三整流元件D3。存在如下可能性：输入电流Iin由于该陡峭电流而急剧改变，并且输入电流Iin的急剧变化所引起的噪声泄漏到AC电源3侧。因此，在本实施例的点亮装置1中，利用插入在第二整流元件D2与整流电路10的输出端子101A之间的电阻器R99来抑制急剧电流变化。注意，代替电阻器R99，可以使用电感。如果使用电感，则相比使用电阻器R99的情况，可以减少损失。
与时刻t＝t0相同，时刻t＝t5是脉动电压的过零点，点亮装置1以第四模式进行工作，并且利用电容器C0的放电电流使第一光源部2A点亮。
这里，在文献1所述的传统示例中，存在如下问题：过渡时间段中的过渡电流流入充电电路和放电电路各自，在充电电路和放电电路各自中发生损失，结果效率下降。
另一方面，如上所述，本实施例的点亮装置1被配置成第一电流控制电路11(或第二电流控制电路13)和充电电流控制电路12中的仅一个以第一模式～第四模式的操作模式中的任意操作模式进行工作。也就是说，在本实施例的点亮装置1中，第一电流控制电路11(或第二电流控制电路13)和充电电流控制电路12在任何时刻均不会包括在同一闭合电路中，因而相比文献1所述的传统示例的情况，可以提高效率。
如上所述，本实施例的点亮装置1包括整流电路10、蓄电元件(电容器C0)和充电电流控制电路12。整流电路10被配置为对在一对输入端子100A和100B之间输入的正弦波AC电压进行整流，并且从一对输出端子101A和101B输出脉动电压。充电电流控制电路12被配置为控制流向蓄电元件(电容器C0)的充电电流。点亮装置1还包括电流控制电路(第一电流控制电路11)、第一整流元件D1、第二整流元件D2和第三整流元件D3。电流控制电路(第一电流控制电路11)在一对输出端子101A和101B之间与光源(第一光源部2A)电气串联连接。此外，电流控制电路(第一电流控制电路11)被配置为控制流入光源(第一光源部2A)的电流，以使得该电流没有超过预定值(例如，0.124A)。蓄电元件(电容器C0)在电流控制电路(第一电流控制电路11)的两端之间与充电电流控制电路12电气串联连接。第一整流元件D1用于使充电电流经由光源(第一光源部2A)而不经由电流控制电路(第一电流控制电路11)流向蓄电元件(电容器C0)。第二整流元件D2用于使从蓄电元件(电容器C0)放电得到的放电电流流向光源(第一光源部2A)。第三整流元件D3用于使放电电流绕过充电电流控制电路12而流动。
由于本实施例的点亮装置1被配置为不具有使电流同时流入电流控制电路(第一电流控制电路11)和充电电流控制电路12的时间段，因此相比文献1所述的传统示例，可以提高效率。
本实施例的点亮装置1除作为电流控制电路11的第一电流控制电路11外，优选还包括第二电流控制电路13。优选地，在电流控制电路(第一电流控制电路11)的两端之间，第二电流控制电路13电气串联连接至与作为光源(第一光源部2A)的第一光源(第一光源部2A)不同的第二光源(第二光源部2B)。此外，第二电流控制电路13优选被配置为控制流入第二光源(第二光源部2B)的电流，以使得该电流没有超过与作为预定值的第一预定值相等或不同的第二预定值(例如，与第一电流控制电路11的预定值(第一预定值)相同的值)。
如果如上所述对本实施例的点亮装置1进行配置，则可以通过使两个或更多个光源(第一光源部2A和第二光源部2B)点亮来提高光转换效率。此外，如果光源(第二光源部2B)和第二电流控制电路13的串联电路电气并联连接至电流控制电路(第一电流控制电路11)，则可以减少电流控制电路(第一电流控制电路11)的损失。注意，光源(第三光源部)和电流控制电路(第三电流控制电路)的串联电路可以电气并联连接至第二电流控制电路13。
在本实施例的点亮装置1中，电流控制电路(第一电流控制电路11)优选被配置为在充电电流流向蓄电元件(电容器C0)的时间段(第三模式)中不对流向光源(第一光源部2A)的电流进行控制。也就是说，本实施例的点亮装置1优选被配置为在第三模式中停止第一电流控制电路11的操作。
此外，在本实施例的点亮装置1中，第二电流控制电路13优选被配置为在充电电流流向蓄电元件(电容器C0)的时间段(第三模式)中不对流入第二光源(第二光源部2B)的电流进行控制。也就是说，本实施例的点亮装置1优选被配置为在第三模式中停止第二电流控制电路13的操作。
如果如上所述对本实施例的点亮装置1进行配置，则可以通过停止第一电流控制电路11或第二电流控制电路13的操作来可靠地减少损失。
在本实施例的点亮装置1中，充电电流控制电路12优选被配置为将充电电流控制得大于电流控制电路(第一电流控制电路11)的预定值(和第二电流控制电路13的第二预定值)。
在本实施例的点亮装置1中，电流控制电路(第一电流控制电路11)优选被配置为不将放电电流控制为预定值。也就是说，本实施例的点亮装置1被配置为在对蓄电元件(电容器C0)进行充电的第三模式中，停止电流控制电路(第一电流控制电路11)的操作。
此外，在本实施例的点亮装置1中，优选在放电电流流动的路径中设置限流元件(电阻器R99)。如果如上所述对本实施例的点亮装置1进行配置，则可以利用该限流元件来抑制输入电流Iin的急剧变化，并且可以减少输入电流的谐波成分。
本实施例的照明装置包括一个或多个光源(第一光源部2A和第二光源部2B)以及点亮装置1。一个或多个光源(第一光源部2A和第二光源部2B)包括一个或多个固态发光元件(发光二极管20A和20B)。
在本实施例的照明装置中，一个或多个光源(第一光源部2A和第二光源部2B)中的电气串联连接至电流控制电路(第一电流控制电路11)的光源(第一光源部2A)优选被配置为在施加不低于基准电压的电压的情况下发光。该基准电压优选为小于或等于脉动电压的峰值(141V)的一半的电压(例如，60V)。
作为本实施例的点亮装置1的变形，如图5所示，第一电流控制电路11、第二电流控制电路13和充电电流控制电路12可被配置为电气连接至整流电路10的高电位侧的输出端子101A。注意，由于即使如图5所示对本实施例的点亮装置1进行配置、基本操作也是共通的，因此将省略详细说明。
实施例2
将参考图6以及7A和7B来详细说明根据实施例2的点亮装置1和照明装置。注意，本实施例的点亮装置1与实施例1的点亮装置1的不同之处在于包括两个蓄电元件(电容器C01和C02)。因此，向与实施例1的点亮装置1共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将省略针对这些构成元件的说明和例示。
如图6所示，本实施例的点亮装置1包括第一蓄电元件(电容器C01)、充电电流控制电路12和第二蓄电元件(电容器C02)的串联电路。该串联电路经由两个整流元件(第二整流元件D2和第七整流元件D7)电气连接在整流电路10的输出端子101A和101B之间。
电容器C02的一端电气连接至第七整流元件D7的阴极和第四整流元件D4的阳极。第七整流元件D7的阳极电气连接至整流电路10的输出端子101B和第三整流元件D3的阳极。此外，第六整流元件D6的阳极电气连接至充电电流控制电路12和电容器C02的连接点，并且第六整流元件D6的阴极电气连接至整流电路10的输出端子101A。
接着，将说明本实施例的点亮装置1的操作。注意，由于第一模式和第二模式中的操作是与实施例1共通的，因此将参考图7A和7B来仅说明与实施例1不同的第三模式和第四模式中的操作。
在第三模式中，如图7A所示，点亮装置1使充电电流流入整流电路10→第一光源部2A→第一整流元件D1→电容器C01→充电电流控制电路12→电容器C02→第四整流元件D4→整流电路10的路径。
在第四模式中，如图7B所示，电容器C01的放电电流流入电容器C01→第二整流元件D2→第一光源部2A→第一电流控制电路11→第七整流元件D7→第三整流元件D3→电容器C01的路径。此外，电容器C02的放电电流流入电容器C02→第六整流元件D6→第一光源部2A→第一电流控制电路11→第七整流元件D7→电容器C02的路径。
也就是说，本实施例的点亮装置1被配置为在第三模式中使充电电流流向两个电容器C01和C02的串联电路并且对这些电容器进行充电，并且在第四模式中使放电电流从两个电容器C01和C02的并联电路流出。
这里，假定从AC电源3供给有效值为200V(伏)的正弦波AC电压，并且假定将第一光源部2A的基准电压Vf1设置为小于或等于电源电压的最大值(283V)的1/3的电压(小于或等于94V)。在本实施例中，将第一光源部2A的基准电压Vf1设置为84V。两个电容器C01和C02的串联电路的充电电压最大为200V。由于在放电时两个电容器C01和C02电气并联连接至负载(第一光源部2A和第一电流控制电路11)，因此两个电容器C01和C02各自将100V的电压施加至负载。也就是说，可以使用击穿电压约为100V的电解电容器等作为电容器C01和C02。
如上所述，在本实施例的点亮装置1中，即使相比实施例1而言AC电源3的电源电压变高，电容器C01和C02也不必具有更高的击穿电压，结果抑制了大小的增大。
实施例3
将参考图8A～8C来详细说明根据实施例3的点亮装置1和照明装置。注意，本实施例的点亮装置1与实施例1的点亮装置1的不同之处在于：省略了第四整流元件D4，并且第三整流元件D3电气并联连接至充电电流控制电路12。因此，向与实施例1的点亮装置1共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将省略针对这些构成元件的说明和例示。
将参考图8A～8C的电路框图和图9的时序图来说明本实施例的包括光源的照明装置和点亮装置1的操作。
由于第一模式中的操作是与实施例1共通的，因此将省略针对这些操作的说明。在第二模式中，如图8A的实线所示，恒定电流If2流入整流电路10→第一光源部2A→第二光源部2B→第二电流控制电路13→整流电路10的路径，并且第一光源部2A和第二光源部2B这两者点亮。
在第三模式中，如图8B的实线所示，充电电流沿着整流电路10→第一光源部2A→第一整流元件D1→电容器C0→充电电流控制电路12→整流电路10的路径经由第一光源部2A流向电容器C0，并且第一光源部2A点亮。
在第四模式中，如图8C的实线所示，放电电流流入电容器C0→第二整流元件D2→第一光源部2A→第一电流控制电路11→第三整流元件D3→电容器C0的路径，并且第一光源部2A点亮。
如图9所示，时刻t＝t0是脉动电压(AC电源3的电源电压3)的过零点，并且整流电路10(脉动电压)的输出电压为0V。此时，由于电容器C0两端的电压VC0大于整流电路10的输出电压，因此输入电流Iin没有流动，点亮装置1以第四模式进行工作，并且利用电容器C0的放电电流使第一光源部2A点亮。
在整流电路10的输出电压上升并且超过电容器C0两端的电压的情况下(时刻t＝t1)，点亮装置1转变为第一模式，并且第一光源部2A继续点亮。此外，在整流电路10的输出电压达到作为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的电压的情况下，点亮装置1转变为第二模式，第一电流控制电路11停止工作，第二电流控制电路13进行工作，结果第一光源部2A和第二光源部2B点亮。
在整流电路10的输出电压达到作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下(时刻t＝t2)，点亮装置1转变为第三模式，第一电流控制电路11和第二电流控制电路13停止工作，充电电流控制电路12进行工作，并且对电容器C0进行充电。此时，利用电容器C0的充电电流使第一光源部2A点亮。
在整流电路10的输出电压通过最大值并且变得小于作为基准电压Vf1和电容器C0两端的电压VC0的总和的电压的情况下(时刻t＝t3)，点亮装置1转变为第二模式，第二电流控制电路13进行工作，结果第一光源部2A和第二光源部2B点亮。此外，在整流电路10的输出电压变得小于作为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的电压的情况下，点亮装置1转变为第一模式，第二电流控制电路13停止工作，第一电流控制电路11进行工作，结果第一光源部2A点亮。注意，电容器C0两端的电压VC0没有改变。
在整流电路10的输出电压变得小于电容器C0两端的电压VC0的情况下(时刻t＝t4)，点亮装置1转变为第四模式，并且利用电容器C0的放电电流使第一光源部2A点亮。这里，由于在本实施例的点亮装置1的第一电流控制电路11中省略了第四整流元件D4，因此使经由晶体管M1流动的放电电流在无需通过电阻器R1的情况下输出。也就是说，由于在电阻器R1中没有发生电压下降，因此第一电流控制电路11中的晶体管M1完全变为接通状态。由于如上所述晶体管M1完全变为接通状态，因此相比实施例1，可以减少第一电流控制电路11中的损失。注意，由于在时刻t＝t2～t3的时间段内电容器C0两端的电压VC0保持在电压范围内，因此即使晶体管M1完全变为接通状态，也没有过大的电流流入第一光源部2A。
如上所述，在本实施例的点亮装置1中，可以减少在对电容器C0进行放电时的损失并且可以提高发光效率。可以使用充电电流控制电路12的晶体管M3中所包括的寄生二极管作为第三整流元件D3的替代。如果利用晶体管M3的寄生二极管来替代第三整流元件D3，则可以减少组件数量。
实施例4
将参考图10来详细说明根据实施例4的点亮装置1和照明装置。注意，本实施例的点亮装置1与实施例1的点亮装置1的不同之处在于第一电流控制电路11具有部分不同的结构。因此，向与实施例1的点亮装置1共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将省略针对这些构成元件的说明和例示。
在本实施例的第一电流控制电路11中，电阻器R15电气串联连接至电阻器R1，并且第三整流元件D3的阳极电气连接至电阻器R1和电阻器R15的连接点。
在本实施例的点亮装置1中，在第一模式中，电流流入整流电路10→第一光源部2A→晶体管M1→电阻器R14→电阻器R15→电阻器R1→整流电路10的路径。第一电流控制电路11通过增减阴极电流来将晶体管M1的漏极电流控制(为恒定电流)，以使得电阻器R1和R15的串联电路中的电压下降等于分路调节器U1的基准电压。
另一方面，在本实施例的点亮装置1中，在第四模式中，放电电流流入电容器C0→第二整流元件D2→电阻器R99→第一光源部2A→晶体管M1→电阻器R14→电阻器R15→第三整流元件D3→电容器C0的路径。也就是说，第一电流控制电路11通过增减阴极电流来控制晶体管M1的漏极电流，以使得电阻器R15的电压下降等于分路调节器U1的基准电压。
因此，第一电流控制电路11进行工作，以利用比第一模式中的上限值高的上限值来控制放电电流。
在本实施例的点亮装置1中，通过利用第一电流控制电路11控制电容器C0的放电电流(控制为恒定电流)，相比实施例3的点亮装置1，可以抑制放电电流的波动。
实施例5
将参考图11和12来详细说明根据实施例5的点亮装置1和照明装置。注意，本实施例的点亮装置1的基本结构是与实施例1的点亮装置1共通的，因而向与实施例1的点亮装置1共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将省略针对这些构成元件的说明和例示。
如图11所示，本实施例的点亮装置1优选包括第一旁路电路14和第二旁路电路15。优选地，在本实施例的点亮装置1中，在充电电流控制电路12的晶体管M3的栅极和漏极之间连接旁路二极管D33，并且在第二电流控制电路13的晶体管M2的栅极和漏极之间连接旁路二极管D32。此外，优选地，在本实施例的点亮装置1中，在第一电流控制电路11与第二光源部2B和第二电流控制电路13的串联电路之间插入二极管D5和D17。
旁路二极管D32和D33电气连接至各个晶体管M2和M3，其中各二极管以阳极处于栅极侧的状态连接在相应晶体管的栅极和漏极之间。这些旁路二极管D32和D33有助于抑制操作模式转变时的输入电流Iin的波动。例如，旁路二极管D33可以抑制在从第二模式转变为第三模式时的晶体管M3的漏极电流的急剧增加。
由于在实施例1中不包括旁路二极管D33，因此使在第二模式中晶体管M3的栅极和源极之间的电压保持处于齐纳二极管ZD3的齐纳电压，并且晶体管M3完全变为接通状态。因此，在整流电路10的输出电压上升并且充电电流开始流向电容器C0的情况下，完全处于接通状态的晶体管M3的漏极电流急剧增加。
另一方面，如果旁路二极管D33连接在晶体管M3的栅极和漏极之间，则将晶体管M3的栅极和源极之间的电压钳位为其漏极和源极之间的电压。也就是说，使晶体管M3的栅极和源极之间的电压保持约为栅极阈值电压。此时，即使整流电路10的输出电压上升并且充电电流开始流向电容器C0，由于晶体管M3不是完全处于接通状态，因此漏极电流也不会急剧增加，并且可以平滑地进行利用分路调节器U3的电流控制。
如图11所示，第一旁路电路14和第二旁路电路15被配置成在没有插入第一光源部2A和第一电流控制电路11的情况下，整流电路10的输出端子101A和101B电气连接至第二光源部2B和第二电流控制电路13的串联电路。
第一旁路电路14包括各自包含pnp型双极晶体管的第一开关元件Q6和第二开关元件Q7、电阻器R61、R62、R63和R64以及二极管D21。电阻器R63和R64的串联电路电气连接在整流电路10的输出端子101A和101B之间。第二开关元件Q7的发射极电气连接至整流电路10的输出端子101A，并且第二开关元件Q7的集电极电气连接至电阻器R63和R64的连接点。电阻器R61电气连接在第二开关元件Q7的发射极和基极之间，并且连接至二极管D21的阳极。二极管D21的阴极电气连接至第一光源部2A的正电极。第一开关元件Q6的基极电气连接至第二开关元件Q7的集电极，并且第一开关元件Q6的发射极经由电阻器R62电气连接至第二开关元件Q7的基极。第一开关元件Q6的集电极电气连接至第二光源部2B的正电极。
第二开关元件Q7被配置为在由于输入电流Iin所引起的电阻器R61中的电压下降小于阈值电压的情况下处于断开状态，并且在电阻器R61中的电压下降大于或等于阈值电压的情况下处于接通状态。第一开关元件Q6被配置为在整流电路10的输出电压大于或等于预定值且第二开关元件Q7处于断开状态的情况下处于接通状态，并且在整流电路10的输出电压小于预定值或者第二开关元件Q7处于接通状态的情况下处于断开状态。
也就是说，第一旁路电路14被配置成在第一开关元件Q6处于接通状态的情况下，第二光源部2B和第二电流控制电路13在没有插入第一光源部2A和第一电流控制电路11的情况下电气连接在整流电路10的输出端子101A和101B之间。
第二旁路电路15包括各自包含npn型双极晶体管的第三开关元件Q8和第四开关元件Q9以及电阻器R65、R66和R67。第三开关元件Q8的发射极电气连接至第二电流控制电路13中的齐纳二极管ZD2的阳极。第三开关元件Q8的集电极经由电阻器R67电气连接至第四开关元件Q9的基极。此外，第三开关元件Q8的基极经由电阻器R65电气连接至第二电流控制电路13中的分路调节器U2的阳极并且经由电阻器R66电气连接至第四开关元件Q9的集电极。第四开关元件Q9的发射极电气连接至第三整流元件D3的阳极和电阻器R99。注意，电阻器R99插入在第三整流元件D3的阳极和第一电流控制电路11中的分路调节器U1的阳极之间。
第四开关元件Q9被配置为在由于放电电流所引起的电阻器R99中的电压下降小于阈值电压的情况下处于断开状态，并且在电阻器R99中的电压下降大于或等于阈值电压的情况下处于接通状态。第三开关元件Q8被配置为在第四开关元件Q9处于断开状态的情况下处于断开状态，并且在第四开关元件Q9处于接通状态的情况下处于接通状态。
也就是说，点亮装置1在第四模式中，通过使电流流入整流电路10→第一旁路电路14→第二光源部2B→第二电流控制电路13→第二旁路电路15→整流电路10的路径来使第二光源部2B点亮。注意，由于经由第二旁路电路15而绕过的电流没有流入第一电流控制电路11中的电阻器R1，因此第一电流控制电路11不受该电流影响并且可以将来自电容器C0的放电电流控制为恒定电流。
这里，在第三开关元件Q8的发射极和第一电流控制电路11中的电阻器R1之间插入阴极处于电阻器R1侧的二极管D17。也就是说，在第四模式中，从电容器C0流向第一光源部2A和第一电流控制电路11的放电电流由于被二极管D17阻挡而没有流向第二电流控制电路13，并且经由电阻器R99和第三整流元件D3流动。
接着，将参考图11的电路结构图和图12的时序图来说明本实施例的包括光源的照明装置和点亮装置1的操作。
图12示出第一开关元件Q6的电流(发射极电流)IQ6、各个晶体管M1、M2和M3的漏极电流IM1、IM2和IM3以及输入电流Iin的时序图(波形)。
由于第一模式、第二模式和第三模式中的操作是与实施例1共通的，因此将省略针对这些操作的说明。在整流电路10的输出电压变得小于电容器C0两端的电压VC0的情况下(时刻t＝t0)，点亮装置1从第一模式转变为第四模式并且开始电容器C0的放电。电容器C0的放电电流流入电容器C0→第二整流元件D2→第一光源部2A→第一电流控制电路11→电阻器R99→第三整流元件D3→电容器C0的路径，并且使第一光源部2A点亮(参考图11中的虚线)。
另一方面，作为放电电流流入电阻器R99的结果，第二旁路电路15进行工作。由于输入电流Iin减少，第二开关元件Q7断开，并且第一开关元件Q6接通，结果第一旁路电路14进行工作。结果，将整流电路10的输出电压经由第一旁路电路14和第二旁路电路15施加至第二光源部2B和第二电流控制电路13的串联电路。然后，在整流电路10的输出电压超过第二光源部2B的基准电压Vf2的时间段内，电流(输入电流Iin)流入整流电路10→第一旁路电路14→第二光源部2B→第二电流控制电路13→第二旁路电路15和整流电路10的路径(参考图11中的实线)。利用该电流还使第二光源部2B点亮。
在整流电路10的输出电压下降并且变得小于基准电压Vf2的情况下(时刻t＝t1)，从整流电路10向第二光源部2B和第二电流控制电路13的电流供给停止。注意，由于电容器C0两端的电压VC0大于第一光源部2A的基准电压Vf1，因此从电容器C0向第一光源部2A和第一电流控制电路11的电流供给继续。
然后，在整流电路10的输出电压再次上升并且在通过过零点之后变得大于基准电压Vf2的情况下(时刻t＝t2)，从整流电路10经由第一旁路电路14和第二旁路电路15向第二光源部2B和第二电流控制电路13供给电流。
此外，在整流电路10的输出电压上升并且超过电容器C0两端的电压VC0的情况下(时刻t＝t3)，点亮装置1从第四模式转变为第一模式。之后，点亮装置1根据整流电路10的输出电压的变化按第一模式→第二模式→第三模式→第二模式→第一模式→第四模式的顺序周期性地改变操作模式。
如上所述，由于本实施例的点亮装置1被配置成即使在第四模式中也从整流电路10向第二光源部2B和第二电流控制电路13供给电流，因此相比实施例1的点亮装置1，可以缩短输入电流Iin的休止时间段。结果，在本实施例的点亮装置1中，相比实施例1的点亮装置1，可以减少输入电流失真的高阶成分。
此外，由于即使在第四模式中也使本实施例的点亮装置1中的第二光源部2B点亮，因此相比实施例1的点亮装置1，可以提高光的均匀度。
顺便提及，如图13所示，实施例1～5各自中的点亮装置1可以是与光源(第一光源部2A和第二光源部2B)一体配置成的。例如，优选地，将LED 20A和20B安装在板状的安装基板16的一个表面(安装面)的中央部，并且在该安装面上的LED 20A和20B的周围安装构成点亮装置1的各种电路组件。如果如上所述通过将光源和点亮装置1安装在一个安装基板16上来配置照明装置，则相比光源和点亮装置1分开配置的情况，可以使照明装置小型化。
实施例6
将参考图14A～14C来详细说明根据实施例的照明器具。例如，如图14A所示，本实施例的照明器具优选配置为被设置成埋入天花板的筒灯。该照明器具包括反射器61以及容纳光源(第一光源部2A和第二光源部2B)和点亮装置1的器具本体60。在器具本体60的上部设置多个散热片600。从器具本体60引出的电源线缆62电气连接至AC电源3。
可选地，如图14B和14C所示，本实施例的照明器具优选可被配置为要安装至布线管7的聚光灯。图14B所示的照明器具包括：器具本体63，用于容纳光源(第一光源部2A和第二光源部2B)以及点亮装置1；反射器64；连接器部65，其安装至布线管7；以及臂部66，用于使连接器部65和器具本体63相连接。连接器部65和点亮装置1经由电源线缆67电气连接。
另一方面，图14C所示的照明器具包括：器具本体68，用于容纳光源；盒69，用于容纳点亮装置1；连接部70，用于使器具本体68和盒69相连接；以及电源线缆71，用于使光源和点亮装置1电气相连接。注意，在盒69的上表面上设置要以可拆卸的方式电气且机械连接至布线管7的连接器部690。
如上所述，本实施例的照明器具包括照明装置(第一光源部2A和点亮装置1)以及保持该照明装置的器具本体60。
实施例7
优选地，在本实施例的点亮装置1中，如图15所示，第一电流控制电路、第二电流控制电路和充电电流控制电路包括一个组件作为集成电路17。
集成电路17包括电流控制块170、第一电流检测块171、第二电流检测块172、控制电源块173、晶体管M1～M3、第三整流元件D3和第四整流元件D4等。
控制电源块173被配置为根据经由电阻器R11进行充电得到的电容器C91两端的电压来生成控制电源，并且将所生成的控制电源供给至块170、171和172。注意，控制电源块173优选还包括温度传感器，并且被配置为在该温度传感器所测量到的集成电路17的内部温度超过上限值的情况下停止控制电源的供给。
第一电流检测块171被配置为基于外部检测电阻器R1、R3和R5中的电压下降来检测分别流入晶体管M1～M3的漏极电流IM1～IM3。第二电流检测块172被配置为检测流入电容器C0→第二整流元件D2→电阻器R99→第一光源部2A→晶体管M1→第一电流检测块171→电阻器R1→第二电流检测块172→第三整流元件D3和电容器C0的路径的放电电流。
电流控制块170被配置为通过调整三个晶体管M1～M3的栅极电压来使第一电流检测块171所检测到的漏极电流IM1～IM3与各个目标值一致、即将漏极电流IM1～IM3控制为恒定电流。
这里，如图16所示，本实施例的点亮装置1可以是与光源(第一光源部2A和第二光源部2B)一体配置成的。例如，优选地，将LED 20A和20B安装在矩形平板状的安装基板18的一个表面(安装面)上，并且在该安装面上的LED20A和20B的周围安装构成点亮装置1的诸如集成电路17、整流电路10和电容器C0等的各种电路组件。如果如上所述通过将光源和点亮装置1安装在一个安装基板18上来配置照明装置，则相比光源和点亮装置1分开配置的情况，可以使照明装置小型化。
实施例8
将参考图17和18来详细说明根据实施例8的点亮装置1和照明装置。注意，本实施例的点亮装置1和照明装置的特征在于向实施例1的点亮装置1和照明装置添加了滤波器电路8，并且其余结构是与实施例1共通的。因此，向与实施例1共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将适当省略针对这些构成元件的例示和说明。
如图17所示，在整流电路10的输入端子100A和100B之间电气连接浪涌吸收元件5。然而，用作浪涌吸收元件5的变阻器(诸如由包括氧化锌作为主成分的陶瓷构成的变阻器等)从施加电压(浪涌电压)超过阈值电压起直到电阻值急剧下降为止需要约1μs(微秒)的延迟时间。因此，在该延迟时间内有可能将浪涌电压施加至主电路X(第一光源部2A和第一电流控制电路11及其之后的电路；以下同样适用)。例如，由于雷击浪涌电压的上升时间为数μs，因此可以利用浪涌吸收元件5来充分保护主电路X。然而，由于电动马达或开关等所产生的线路噪声(传导噪声端子电压)的上升时间非常短、即小于或等于10ns(纳秒)，因此该线路噪声不太可能被浪涌吸收元件5吸收。
因此，本实施例的点亮装置1被配置成通过在整流电路10的上游侧(输入端子100A和100B之间)电气连接包括低通滤波器的滤波器电路8来延长浪涌电压的上升时间。滤波器电路8例如优选包括电感器(线圈)80和电容器81。电感器80的第一端电气连接至整流电路10的一个输入端子100A并且电感器80的第二端电气连接至熔断器4和浪涌吸收元件5的连接点。电容器81电气并联连接在整流电路10的输入端子100A和100B之间。注意，滤波器电路8可以电气并联连接在整流电路10的输出端子101A和101B之间。
这里，期望电感器80的额定电流大于点亮装置1的输入电流。例如，在点亮装置1的输入电流的峰值为140mA的情况下，优选电感器80的额定电流约为200mA。另外，由于在施加浪涌电压的时刻较大的电流可能流动，因此优选电感器80是不太可能发生磁饱和的诸如开磁路型电感元件等的电感元件。此外，电感器80可以包括不使用磁性体的诸如安装有整流电路10的印刷布线板的寄生电感(杂散电感)等的电感元件。
另一方面，由于电容器81需要耐受在施加浪涌电压的情况下流动的电流，因此优选电容器81包括多层陶瓷电容器或薄膜电容器等。注意，电容器81可以包括安装有整流电路10的印刷布线板的寄生电容。
这里，在本实施例的点亮装置1中，如图18所示，假定在去除了浪涌吸收元件5的状况下，来自AC电源3的输入电压Vin在约2μs内上升为约2kV(千伏)。假定电感器80的电感值为100μH(μ亨利)并且电容器81的电容值为22nF(纤法拉)，如以下的等式所示，滤波器电路8的时间常数τ将约为1.5μs。
τ＝{(100×10-6)×(22×10-9)}1/2
≈1.5×10-6
也就是说，如图18所示，在整流电路10的输入端子100A和100B之间所施加的电压Vdb延迟了约1.5μs。滤波器电路8中的电容器81两端的电压Vc上升为约600V，然后在无进一步上升的情况下下降(参见图18)。因此，尽管整流电路10的输出电压也上升为约600V，但如果整流电路10的耐受电压和主电路X的耐受电压各自大于或等于600V，则没有特别影响点亮装置1。实际上，在经过了1μs之后，浪涌吸收元件5可以对输入电压Vin进行限制。例如，在使用变阻器电压为270V的变阻器作为浪涌吸收元件5的情况下，将输入电压Vin限制为约460V以下。另一方面，在没有设置滤波器电路8的情况下，将约2kV的浪涌电压施加至主电路X，直到浪涌吸收元件5开始吸收浪涌电压为止。
这里，存在如下可能性：脉冲噪声可能通常以50ns～1μs的脉冲宽度上升为约4kV。在本实施例的点亮装置1中浪涌电压的脉冲宽度等于滤波器电路8的时间常数的情况下，滤波器电路8可以使浪涌电压衰减为该浪涌电压的约1/3。因此，在假定应用脉冲宽度为50ns～1μs的2kV的浪涌电压的情况下，如果滤波器电路8的时间常数设置为与浪涌电压的脉冲宽度近似相同，则可以使用击穿电压约为600V的电路元件来构成主电路X。此外，在假定应用脉冲宽度为1μs的4kV的浪涌电压的情况下，滤波器电路8的时间常数需要为10μs以上以使用击穿电压约为400V的电路元件来构成主电路X。注意，在滤波器电路8的时间常数增大的情况下，电感器80和电容器81的大小增大。因此，优选将时间常数设置为与主电路X的耐受电压和浪涌吸收元件5的能力(例如，变阻器电压)相对应的值。通常，如果使用由包括氧化锌作为主成分的陶瓷构成的变阻器作为浪涌吸收元件5，则可以将时间常数设置得小于或等于1μs，并且可以使浪涌吸收元件5小型化。
如上所述，优选地，本实施例的点亮装置1包括包含低通滤波器的滤波器电路8，其中该滤波器电路8电气连接至整流电路10的输入端子(输入端子100A和100B)侧和整流电路10的输出端子(输出端子101A和101B)侧中的至少一个。
如果如上所述对本实施例的点亮装置1和照明装置进行配置，则针对仅利用浪涌吸收元件5难以抵抗的脉冲噪声，可以通过利用滤波器电路8使该脉冲噪声的上升波形延迟来进行利用浪涌吸收元件5的浪涌保护。
实施例9
将参考图19来详细说明根据实施例9的点亮装置1和照明装置。注意，除滤波器电路8的结构以外，本实施例的点亮装置1和照明装置包括与实施例8的点亮装置1和照明装置共通的结构。因此，向与实施例8共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将适当省略针对这些构成元件的例示和说明。
如图19所示，本实施例中的滤波器电路8除电感器80和电容器81(第一电容器)外，还包括第二电容器82和二极管83，并且设置在整流电路10的输出侧上。第二电容器82电气连接至整流电路10的高电位侧的输出端子101A。电感器80和二极管83的并联电路插入在整流电路10的高电位侧的输出端子101A和主电路X之间。第一电容器81电气并联连接至电感器80和第二电容器82的串联电路。电感器80和第一电容器81构成低通滤波器。第二电容器82用作整流电路10的过电压保护元件。优选使用电容为100nF以下的电容器作为第二电容器82。
同样在本实施例的点亮装置1和照明装置中，可以通过利用包括电感器80和第一电容器81的低通滤波器使脉冲噪声的上升波形延迟来进行利用浪涌吸收元件5的浪涌保护以抵抗脉冲噪声。这里，在实施例8的点亮装置1和照明装置中，在脉冲噪声衰减之后在电感器80中产生的逆电动势可能向主电路X施加应力。作为对比，本实施例的点亮装置1和照明装置被配置成在电感器80中产生逆电动势的情况下，使电气并联连接至电感器80的二极管83导通。然后，由于(按电感器80→二极管83→电感器80的顺序)流入电感器80和二极管83的闭合电路的电流被转换成热(电感器80的线圈的电阻组件所产生的焦耳热)，因此在本实施例的点亮装置1和照明装置中，主电路X不太可能受到应力。
此外，由于在本实施例的点亮装置1和照明装置中在整流电路10的输出端子101A和101B之间设置滤波器电路8，因此使施加至滤波器电路8的电压的极性固定。因此，代替相对昂贵的AC所用的电容器，可以使用相对较低成本的DC所用的电容器各自作为第一电容器81和第二电容器82。结果，相比实施例8的点亮装置1和照明装置，在本实施例的点亮装置1和照明装置中可以实现制造成本的降低和小型化。
实施例10
将参考图20来详细说明根据实施例10的点亮装置1和照明装置。注意，除滤波器电路8的结构以外，本实施例的点亮装置1和照明装置包括与实施例9的点亮装置1和照明装置共通的结构。因此，向与实施例9共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将适当省略针对这些构成元件的例示和说明。
如图20所示，本实施例中的滤波器电路8除电感器80(第一电感器)和电容器81(第一电容器)外，还包括包含第二电感器84和第二电容器82的低通滤波器。此外，在滤波器电路8中，第二二极管85电气并联连接至第二电感器84。也就是说，滤波器电路8包括：第一低通滤波器，其包含第一电感器80和第一电容器81；以及第二低通滤波器，其包含第二电感器84和第二电容器82。第一低通滤波器和第二低通滤波器电气串联连接。因此，如果滤波器电路8的时间常数与实施例9中的滤波器电路8的时间常数相同，则可以使第一电感器80和第二电感器84各自的电感值小于实施例9中的滤波器电路8的电感器80的电感值。同样，可以使第一电容器81和第二电容器82各自的电容值小于实施例9中的滤波器电路8的第一电容器81的电容值。结果，由于可以使用相对较小的组件作为构成滤波器电路8的各个电路元件，因此尽管构成滤波器电路8的电路元件的数量增加，也可以使本实施例的点亮装置1和照明装置相比实施例9的点亮装置1和照明装置变薄。注意，在本实施例的点亮装置1和照明装置中，与实施例8相同，可以在整流电路10的输入端子100A和100B之间设置包括电感器和电容器的低通滤波器，并且滤波器电路8可以包括总共三个低通滤波器。如果如上所述对本实施例的点亮装置1和照明装置进行配置，则滤波器电路8可以包括甚至更小的电路元件。
实施例11
将参考图21来详细说明根据实施例11的点亮装置1和照明装置。注意，除滤波器电路8的结构外，本实施例的点亮装置1和照明装置包括与实施例8的点亮装置1和照明装置共通的结构。因此，向与实施例8共通的构成元件设置相同的附图标记，并且将适当省略针对这些构成元件的例示和说明。
本实施例中的滤波器电路8包括包含电容器86以及电阻器87和88的低通滤波器(RC积分电路)。电容器86在整流电路10的输出端子101A和101B之间电气并联连接至整流电路10。电阻器87的第一端电气连接至整流电路10的输入端子100A，并且电阻器87的第二端电气连接至熔断器4与浪涌吸收元件5的连接点。电阻器88的第一端电气连接至整流电路10的输入端子100B，并且电阻器88的第二端电气连接至AC电源3与浪涌吸收元件5的连接点。注意，电阻器87和88可以电气连接至整流电路10的输出端子101A和101B。
可以利用电容器86的电容值与电阻器87和88的电阻值的乘积来表示滤波器电路8的时间常数。例如，在输入电压Vin的额定值为200V并且输入电流的额定值小于50mA的情况下，为了将时间常数τ控制为1μs，电容器86的电容值需要为2nF并且电阻器87和88的电阻值需要分别为50Ω和0Ω。可选地，电阻器87和88各自的电阻值可以为25Ω。在这种情况下，处于稳定状态的电阻器87和88的损失(合计值)约为0.1瓦。因此，在本实施例的点亮装置1和照明装置中，尽管针对10瓦的输入功率发生约1％的损失，但相比包括电感器80和电容器81的低通滤波器，可以实现大小和成本的缩减。
尽管前述已经说明了被认为是最佳模式的实施例和/或其它示例，但应当理解，可以对这些实施例进行各种修改且可以以各种形式和示例实现这里所公开的主题，并且可以将这些变形应用在多个用途中，而这里仅说明了这些用途中的一些用途。所附权利要求书意图要求保护落在本教导的真实范围内的任何及所有变形和变化。

Claims (10)

1.一种点亮装置，包括：
整流电路，其被配置为对所述整流电路的一对输入端子之间所输入的正弦波交流电压进行整流，并且从所述整流电路的一对输出端子之间输出脉动电压；
蓄电元件；以及
充电电流控制电路，其被配置为控制流向所述蓄电元件的充电电流，
其中，所述点亮装置还包括：
电流控制电路，其在所述一对输出端子之间电气串联连接至光源，并且被配置为控制流入所述光源的电流，以使得流入所述光源的电流不超过预定值，其中所述蓄电元件在所述电流控制电路的两端之间电气串联连接至所述充电电流控制电路；
第一整流元件，其被配置为使所述充电电流经由所述光源而不经由所述电流控制电路流向所述蓄电元件；
第二整流元件，其被配置为使从所述蓄电元件放电得到的放电电流流入所述光源；
第三整流元件，其被配置为使所述放电电流绕过所述充电电流控制电路而流动；
第四整流元件；以及
除作为所述电流控制电路的第一电流控制电路以外的第二电流控制电路，
所述光源被配置为由于在电位为基准电压以上的情况下流入所述光源的电流而发光，
其中，所述基准电压设置得小于所述脉动电压的最大值，
所述第二电流控制电路在所述电流控制电路的两端之间电气串联连接至与作为所述光源的第一光源不同的第二光源，
所述第二电流控制电路被配置为控制流入所述第二光源的电流，以使得流入所述第二光源的电流不超过第二预定值，其中所述第二预定值等于或不同于作为所述预定值的第一预定值，
所述蓄电元件、所述充电电流控制电路和所述第四整流元件的串联电路经由所述第一整流元件电气并联连接至所述第一电流控制电路。
2.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，所述电流控制电路被配置为在所述充电电流流向所述蓄电元件的时间段内，不对流入所述光源的电流进行控制。
3.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，所述第二电流控制电路被配置为在所述充电电流流向所述蓄电元件的时间段内，不对流入所述第二光源的电流进行控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的点亮装置，其中，所述充电电流控制电路被配置为将所述充电电流控制得大于所述电流控制电路的所述预定值。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的点亮装置，其中，所述电流控制电路被配置为不将所述放电电流控制为所述预定值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的点亮装置，其中，还包括所述放电电流流动的路径中所设置的限流元件。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的点亮装置，其中，还包括包含低通滤波器的滤波器电路，所述滤波器电路电气连接至所述整流电路的输入端子侧和所述整流电路的输出端子侧中的至少一侧。
8.一种照明装置，包括：
一个或多个光源；以及
根据权利要求1至7中任一项所述的点亮装置，
其中，所述一个或多个光源包括一个或多个固态发光元件。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其中，所述一个或多个光源中的电气串联连接至所述电流控制电路的光源被配置为在施加了不低于基准电压的电压的情况下发光，以及
所述基准电压小于或等于所述脉动电压的峰值的一半。
10.一种照明器具，包括：
根据权利要求8或9所述的照明装置；以及
器具本体，用于保持所述照明装置。
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