CN106068044B - 点亮装置、照明装置和照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供点亮装置、照明装置和照明器具，其相比传统示例可以提高效率。根据本发明的方面的点亮装置(1)包括第一电流控制器(11)、第二电流控制器(12)和充电电流控制器(14)。第一电流控制器(11)被配置为控制流经光源的电流，以使得流经光源的电流不超过第一预定义值。充电电流控制器(14)被配置为控制流经蓄电元件的电流。第二电流控制器(12)被配置为控制流经第一光源(2A)的电流，以使得流经第一光源(2A)的电流不超过第二预定义值。

Description

点亮装置、照明装置和照明器具

技术领域

本发明涉及被配置为使固态发光元件点亮的点亮装置、包括该点亮装置和具有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

作为点亮装置的传统示例，例示出JP 2012-244137(以下称为文献1)所述的发光二极管(LED)驱动装置。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。

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。充电电流在整流电路→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)中流动，并且对充放电电容器进行充电。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，在充电电路中流动的电流急剧减少，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。放电电流在充放电电容器→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)中流动。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的两端电压(充电电压)的时间段，并且在该时间段(以下称为过渡时间段)内电流在整流电路→放电电路→LED单元→充放电电路的路径(以下称为过渡路径)中流动。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压来直接驱动(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提供相比传统示例可以提高效率的点亮装置、照明装置和照明器具。

根据本发明的一个方面的点亮装置，包括整流单元、第一电流控制器、第二电流控制器、蓄电元件、充电电流控制器、第一整流元件、第二整流元件、第三整流元件和第四整流元件，其中，所述整流单元被配置为对在所述整流单元的一对输入端子之间输入的正弦波的交流电压进行整流，并且从所述整流单元的一对输出端子之间输出脉动电压，所述第一电流控制器包括：电气连接至光源的第一端，以及电气连接至所述第一整流元件的第二端，所述第一电流控制器经由所述第一整流元件在所述一对输出端子之间电气串联连接至所述光源，并且被配置为控制流经所述光源的电流，以使得流经所述光源的电流不超过第一预定义值，所述充电电流控制器以串联方式电气连接至所述蓄电元件以与所述蓄电元件构成串联电路，并且被配置为控制流经所述蓄电元件的充电电流，所述串联电路包括：经由所述第二整流元件与所述第一电流控制器的第一端电气连接的第一端，以及经由所述第四整流元件与所述第一电流控制器的第二端电气连接的第二端，所述第二整流元件被配置为使所述充电电流经由所述光源而不经由所述第一电流控制器流经所述蓄电元件，所述第三整流元件和所述第四整流元件以串联方式电气连接至所述蓄电元件和所述充电电流控制器的串联电路，并且被配置成使从所述蓄电元件放电的放电电流流经所述光源，所述光源包括彼此以串联方式电气连接的第一光源和第二光源，所述第二电流控制器包括：电气连接至所述第一光源和所述第二光源之间的连接点的第一端，以及电气连接在所述第一整流元件和所述一对输出端子中的低电位侧的输出端子之间的第二端，以及所述第 二电流控制器被配置为控制流经所述第一光源的电流，以使得流经所述第一光源的电流不超过第二预定义值。

根据本发明的一个方面的照明装置，包括：一个或多个光源；以及上述的点亮装置，其中，所述一个或多个光源中的光源包括彼此以串联方式电气连接的第一光源和第二光源，以及所述第一光源和所述第二光源各自包括一个或多个固态发光元件。

根据本发明的一个方面的一种照明器具，包括：上述的照明装置；以及器具本体，用于保持所述照明装置。

根据本发明的方面的点亮装置具有相比传统的点亮装置能够提高效率的效果。

根据本发明的方面的照明装置具有相比传统的照明装置能够提高效率的效果。

根据本发明的方面的照明器具具有相比传统的照明器具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是根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的框图；

图2是根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的电路结构图；

图3A～3E是用于说明根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的操作的框图；

图4是从根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的整流单元输出的脉动电压的波形图；

图5是用于说明根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的操作的时序图；

图6是根据本发明的实施例的点亮装置和照明装置的结构的立体图；以及

图7A～7C是根据本发明的实施例的照明器具的立体图。

具体实施方式

将参考附图来具体说明根据本发明的实施例的点亮装置1、照明装置6和照明器具7A～7C。注意，以下所述的结构仅是本发明的一个示例，并且本发明不限于以下实施例。因此，在没有背离这里所述的发明性方面的情况下，可以进行多种改变。

如图1所示，根据本实施例的照明装置6包括点亮装置1和光源(第一光源2A和第二光源2B)。此外，照明装置6优选还包括第三光源2C作为与第一光源2A和第二光源2B不同的光源。

点亮装置1包括整流单元10、第一电流控制器11、第二电流控制器12、电容器C0(蓄电元件)、充电电流控制器14以及第一整流元件D1、第二整流元件D2、第三整流元件D3和第四整流元件D4。此外，点亮装置1优选包括第三电流控制器13和第五整流元件D5。

注意，尽管在本实施例中第一整流元件D1～第五整流元件D5各自由二极管构成，但第一整流元件D1～第五整流元件D5各自不限于二极管。

整流单元10如图2所示包括例如由四个二极管D7～D10构成的二极管桥，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经由熔断器4电气连接在一对输入端子100A和100B之间。注意，优选在整流单元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，从整流单元10的输出端子101A和101B之间输出最大值(峰值)为100×√2≈141V的正弦波 脉动电压。注意，整流单元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2所示，第一光源2A包括多个(在图2中为四个)LED 20A的串联电路以及与该串联电路以并联方式电气连接的平滑电容器C1。第一光源2A包括正极和负极这两个端子，并且被配置为在正极相对于负极的电位为基准电压Vf1以上的情况下由于电流流经LED20A而发光(点亮)。

注意，在本实施例中，LED 20A包括表面贴装器件(SMD)LED。然而，LED 20A可以是板上芯片(COB)LED。以下所述的LED 20B和LED 20C与LED 20A相同。

与第一光源2A相同，第二光源2B包括多个(在图2中为五个)LED 20B的串联电路以及与该串联电路以并联方式电气连接的平滑电容器C2。第二光源2B包括正极和负极这两个端子，并且被配置为在正极和负极之间的电压为基准电压Vf2以上的情况下由于电流流经第二光源2B而发光(点亮)。

与第一光源2A相同，第三光源2C包括多个(在图2中为三个)LED 20C的串联电路以及与该串联电路以并联方式电气连接的平滑电容器C3。第三光源2C包括正极和负极，并且被配置为在正极和负极之间的电压为基准电压Vf3以上的情况下由于电流流经LED 20C而发光(点亮)。

注意，第一光源2A的基准电压Vf1等于构成串联电路的LED 20A的正向电压的总和。另外，第二光源2B的基准电压Vf2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，由于第一光源2A和第二光源2B彼此以串联方式电气连接，因此第一光源2A和第二光源2B的两个基准电压Vf1和Vf2的总和设置被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2A包括k(k是自然数)个LED 20A，第二光源2B包括m(m是自然数)个LED 20B，其中满足以下关系：(一个LED 20A的正向电压× k)+(一个LED 20B的正向电压×m)≤60V。

此外，第三光源2C的基准电压Vf3等于构成串联电路的LED 20C的正向电压的总和。优选地，在本实施例中，将基准电压Vf3设置为第一光源2A的基准电压Vf1和第二光源2B的基准电压Vf2的总和的一半以下。优选地，将基准电压Vf3例如设置为24V。

也就是说，例如在基准电压Vf3是24V的情况下，第三光源2C包括n(n是自然数)个LED 20C的串联电路，其中n是满足以下关系的最大数：一个LED 20C的正向电压×n≤24V。

第一光源2A的基准电压Vf1和第二光源2B的基准电压Vf2优选是考虑到AC电源3的电源电压的可能下降所设置的。例如，在LED 20A和20B各自的正向电压均为6.2V的情况下，基准电压Vf1和Vf2满足以下关系：Vf1+Vf2≈56V(<60V)。

这里，在从整流单元10输出的脉动电压等于或小于第一光源2A的基准电压Vf1的情况下，没有电流流经第一光源2A。因而，优选基准电压Vf1小，使得不会产生没有电流流经第一电源2A的时间段。

然而，如果基准电压Vf1减小，则电路损失增加。由此，优选将第一光源2A的基准电压Vf1和第二光源2B的基准电压Vf2之间的电压比设置为约1:1。因此，在本实施例中，第一光源2A中的LED 20A的数量是四个，并且第二光源2B中的LED 20B的数量是五个。也就是说，在本实施例中，满足以下关系：k＝4并且m＝5。

此外，优选将第三光源2C的基准电压Vf3设置为第一光源2A的基准电压Vf1与第二光源2B的基准电压Vf2的总和的10％～70％。特别地，在考虑发光效率的情况下，将基准电压Vf3设置为两个基准电压Vf1和Vf2的总和的30％～40％的情况下的发光效率最高。例如，在LED 20C的正向电压为6.2V的情况下，满足以下关系：Vf3≈19V。也就是说，在本实施例中，满足以下 关系：n＝3。

平滑电容器C1例如包括铝电解电容器或多层陶瓷电容器，并且使施加至LED 20A的串联电路的浪涌电压等减小。如后面所述，在脉动电压的一个周期(与AC电源3的电源电压的半个周期相等的周期；以下同样适用)的整个时间段内，电流If1流经第一光源2A。因此，例如0.1μF(微法拉)～1μF的小值对于平滑电容器C1的电容而言就足够了。

在本实施例的如以下所述的第四模式中，由于来自第二电流控制器12的电流叠加到电容器C0的放电电流，因此优选将平滑电容器C1的电容设置为诸如220μF等的大电压。

平滑电容器C2例如包括多层陶瓷电容器，并且使施加至LED 20B的串联电路的浪涌电压减小。如后面所述，在脉动电压的一个周期的整个期间，电流If2流经第二光源2B。因此，例如0.1μF～1μF的小值对于平滑电容器C2的电容而言就足够了。注意，在即使AC电源3的施加电压发生急剧波动、也需要平滑度的情况下，可以将平滑电容器C2的电容设置为大的值。

平滑电容器C3例如包括多层陶瓷电容器，并且使施加至LED 20C的串联电路的浪涌电压减小。例如0.1μF～1μF的小值对于平滑电容器C3的电容而言就足够了。注意，在后面所述的第二模式中，没有电流If3流动，因而如果需要减少光纹波(光的闪烁)，则优选将平滑电容器C3的电容设置为大的值。

例如，在将第三电流控制器13所包括的晶体管M3的漏极电流设置为0.1A的情况下，第三光源2C的等效电阻满足以下关系：Vf3/0.1A＝190Ω。在平滑电容器C3的电容是220μF的情况下，第三光源2C的时间常数满足以下关系：190×220/1000＝41.8ms。由于第二模式的时间段约为3ms，因此可以使电压平滑化。

第一电流控制器11由包括晶体管M1和分路调节器U1的恒流电路配置成(参考图2)。晶体管M1例如由n沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体 管)来构成。然而，晶体管M1可以由pnp型双极晶体管来构成。

晶体管M1的漏极电气连接至第二光源2B的负极，并且晶体管M1的源极电气连接至电阻器R1。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的第一端和第一整流元件D1的阳极。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R13的第二端电气连接至电阻器R1的第二端。

电阻器R11是用于使晶体管M1的栅极发生偏置的电阻器。电阻器R11的第一端电气连接至第一光源2A的负极和第二光源2B的正极。

此外，齐纳二极管ZD11的阴极电气连接至晶体管M1的栅极，并且齐纳二极管ZD11的阳极电气连接至齐纳二极管ZD12的阳极。此外，齐纳二极管ZD12的阴极电气连接至晶体管M1的源极。齐纳二极管ZD11和ZD12防止了晶体管M1的栅极膜因电压浪涌而被破坏。

这里，电阻器R13和电容器C11构成用于减少分路调节器U1的振荡的相位补偿电路。在该相位补偿电路中，例如，将电阻器R13的电阻设置为2kΩ，并且将电容器C11的电容设置为1nF，以使得分路调节器U1的截止频率等于或小于100kHz。因此，可以将分路调节器U1的截止频率设置为80kHz。

第一电流控制器11通过增加或减少阴极电流(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的基准电压例如是1.24V。如果电阻器R1的电阻值为12.4Ω，则分路调节器U1控制晶体管M1，以使得使电阻器R1的两端电压为1.24V的电流(＝100mA)流动。

与第一电流控制器11相同，第三电流控制器13由包含晶体管M3和分路 调节器U3的恒流电路构成(参考图2)。注意，除添加至各个元件的附图标记不同以外，第三电流控制器13的结构与第一电流控制器11的结构是共通的。因此，将省略针对第三电流控制器13的详细说明。

此外，与第一电流控制器11相同，充电电流控制器14由包含晶体管M4和分路调节器U4的恒流电路构成(参考图2)。注意，除添加至各个元件的附图标记不同以外，充电电流控制器14的结构与第一电流控制器11的结构是共通的。因此，将省略针对充电电流控制器14的详细说明。

注意，流经晶体管M3和M4的电流可以与流经晶体管M1的电流一样大。另一方面，可以将流经晶体管M3和M4的电流设置为与AC电源3的电源电压成比例。因此，可以降低电源线上所传输的噪声并且改善功率因数。

第二电流控制器12由包含晶体管M2和运算放大器OP1的恒流电路构成(参考图2)。晶体管M2的漏极电气连接至第一光源2A的负极和第二光源2B的正极，并且晶体管M2的源极电气连接至电阻器R2(电流检测器)。此外，晶体管M2的栅极电气连接至运算放大器OP1的输出端子。

运算放大器OP1的非反相输入端子电气连接至电容器C22的第一端以及电阻器R21、R22和R23的串联电路中的电阻器R22和R23的连接点。电容器C22的第二端电气连接至电阻器R2的第一端。电阻器R2的第二端电气连接至晶体管M2的源极和第一整流元件D1的阴极。

运算放大器OP1的反相输入端子电气连接至电阻器R24的第一端，并且电阻器R24的第二端电气连接至晶体管M2的源极。另外，电容器C21电气连接至运算放大器OP1的反相输入端子与输出端子之间。

齐纳二极管ZD21电气连接在电阻器R21和R22的连接点与整流单元10的输出端子101B之间。利用齐纳二极管ZD21来限制运算放大器OP1的非反相输入端子的两端电压。另外，电容器C22防止了运算放大器OP1的非反相输入端子的两端电压急剧地改变。

在该第二电流控制器12中，从整流单元10输出的脉动电压由三个电阻器R21、R22和R23进行分压，并且分压后的电压被输入至运算放大器OP1的非反相输入端子。输入至非反相输入端子的电压的值满足以下关系：Vin×(r23/(r21+r22+r23))，其中：Vin是从整流单元10输出的脉动电压的电压值，r21、r22和r23分别是电阻器R21、R22和R23的电阻值。

此外，第二电流控制器12通过增加或减少栅极电压来控制晶体管M2的漏极电流(控制为恒定电流)，以使得电阻器R2的两端所产生的电压(电压下降)与运算放大器OP1的基准电压一致。注意，电容器C21和电阻器R24构成用于减少运算放大器OP1的振荡的相位补偿电路。第二预定义值是在电阻器R2的电压是运算放大器OP1的基准电压的情况下的电流值。

注意，优选使用具有彼此相同的特性的元件作为第一电流控制器11的晶体管M1、第二电流控制器12的晶体管M2、第三电流控制器13的晶体管M3和充电电流控制器14的晶体管M4。

第一光源2A和第二电流控制器12的串联电路电气连接在整流单元10的输出端子101A和101B之间。此外，第二光源2B和第一电流控制器11的串联电路与第二电流控制器12以并联方式电气连接。此外，第三光源2C和第三电流控制器13的串联电路与第一电流控制器11以并联方式电气连接。

注意，优选将第六整流元件D6以阴极在第三光源2C侧的状态插入在第三光源2C和第三电流控制器13之间。第六整流元件D6是为了防止第三光源2C的平滑电容器C3中所累积的电荷经由晶体管M3的寄生二极管进行放电所设置的。

也就是说，在晶体管M3的源极和漏极之间的电压小于平滑电容器C3的两端电压的情况下，平滑电容器C3中充电得到的电荷可能经由晶体管M1、电阻器R3和晶体管M3的寄生二极管进行放电。因此，在使用MOSFET作为晶体管M3的情况下，优选在放电路径中的某处插入第六整流元件D6。

此外，电容器C0、充电电流控制器14和第五整流元件D5的串联电路经由第二整流元件D2以并联方式电气连接至第一电流控制器11。也就是说，充电电流控制器14的电阻器R4、第五整流元件D5、第三电流控制器13的电阻器R3、第一电流控制器11的电阻器R1、第一整流元件D1和第二电流控制器12的电阻器R2以串联方式电气连接至整流单元10的输出端子101B。

此外，第三整流元件D3的阳极电气连接至第二整流元件D2的阴极与电容器C0的连接点，并且第三整流元件D3的阴极电气连接至整流单元10的输出端子101A。此外，第四整流元件D4的阴极电气连接至晶体管M4的源极与电阻器R4的连接点，并且第四整流元件D4的阳极电气连接至分路调节器U1的阳极与电阻器R1的连接点。

此外，第一整流元件D1的阳极电气连接至分路调节器U1的阳极与电阻器R1的连接点，并且第一整流元件D1的阴极电气连接至晶体管M2的源极与电阻器R2的连接点。

向电容器C0施加如下电压，其中该电压等于或小于脉动电压的最大值与第一光源2A的基准电压Vf1之间的差电压(≈141–56＝85V)、以及脉动电压的最大值与第二光源2B的基准电压Vf2之间的差电压(≈141–56＝85V)。因此，电容器C0优选包括耐压为100V以上的铝电解电容器或多层陶瓷电容器。

顺便提及，第一电流控制器11、第二电流控制器12、第三电流控制器13和充电电流控制器14在如以下所述相互影响的情况下，进行工作。

不仅第一电流控制器11的输出电流而且第三电流控制器13和充电电流控制器14的输出电流也流经第一电流控制器11的电阻器R1。作为第三电流控制器13或充电电流控制器14的输出电流增加并且电阻器R1的两端电压上升的结果，第一电流控制器11的输出电流减少。然后，在由第三电流控制器13或充电电流控制器14的输出电流所引起的电阻器R1的电压下降(电阻器R1的两端电压)达到分路调节器U1的基准电压的情况下，第一电流控制器11停止 工作。

同样，不仅第二电流控制器12的输出电流而且第一电流控制器11、第三电流控制器13和充电电流控制器14的输出电流也流经第二电流控制器12的电阻器R2。也就是说，作为第一电流控制器11、第三电流控制器13或充电电流控制器14的输出电流增加并且电阻器R2的两端电压上升的结果，第二电流控制器12的输出电流减少。然后，在由第一电流控制器11、第三电流控制器13或充电电流控制器14的输出电流所引起电阻器R2的电压下降(电阻器R2的两端电压)达到运算放大器OP1的基准电压的情况下，第二电流控制器12停止工作。

同样，不仅第三电流控制器13的输出电流而且充电电流控制器14的输出电流也流经第三电流控制器13的电阻器R3。也就是说，作为充电电流控制器14的输出电流增加并且电阻器R3的两端电压上升的结果，第三电流控制器13的输出电流减少。然后，在由充电电流控制器14的输出电流所引起的电阻器R3的电压下降(电阻器R3的两端电压)达到分路调节器U3的基准电压的情况下，第三电流控制器13停止工作。

接着，将参考图3A～3E的电路框图、图4的波形图和图5的时序图来说明本实施例的点亮装置1和照明装置6的操作。在本实施例的点亮装置1中，存在五个操作模式(第一模式～第五模式)。

第一模式是在整流单元10的输出电压(脉动电压)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作为三个基准电压Vf1、Vf2和Vf3的总和的电压的情况下的操作模式。在第一模式中，如图3A的实线a1所示，电流If2沿整流单元10→第一光源2A→第二光源2B→第一电流控制器11→第一整流元件D1→整流单元10的路径流经第一光源2A和第二光源2B。然后，利用电流If2使第一光源2A和第二光源2B点亮。

第二模式是在整流单元10的输出电压大于或等于三个基准电压Vf1、Vf2 和Vf3的总和的电压并且小于作为基准电压Vf1和Vf2与电容器C0的两端电压VC0的总和的电压的情况下的操作模式。在第二模式中，如图3B的实线a2所示，电流If3沿整流单元10→第一光源2A→第二光源2B→第三光源2C→第三电流控制器13→第一整流元件D1→整流单元10的路径流经第一光源2A和第二光源2B。然后，利用电流If3，使第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C点亮，并且使平滑电容器C3充电。

第三模式是在整流单元10的输出电压大于或等于作为两个基准电压Vf1和Vf2与电容器C0的两端电压VC0的总和的电压的情况下的操作模式。在第三模式中，如图3B的实线a3所示，充电电流在整流单元10→第一光源2A→第二光源2B→第二整流元件D2→电容器C0→充电电流控制器14→第五整流元件D5→第一整流元件D1→整流单元10的路径中流动。然后，利用该充电电流，使第一光源2A和第二光源2B点亮，并且使电容器C0充电。

第四模式是在整流单元10的输出电压等于或大于基准电压Vf1并且小于两个基准电压Vf1和Vf2的总和的情况下的操作模式。在第四模式中，如图3D中的实线a5所示，来自电容器C0的放电电流流经第三整流元件D3→第一光源2A→第二光源2B→第一电流控制器11→第四整流元件D4→充电电流控制器14→电容器C0。因而，利用该放电电流，使第一光源2A和第二光源2B点亮。

在这种情况下，由于整流单元10的输出电压等于或大于基准电压Vf1，因此如图3D的实线a4所示，电流If1在整流单元10→第一光源2A→第二电流控制器12→整流单元10的路径中流动。也就是说，在第四模式中，电容器C0的充电电流和第二电流控制器12的电流If1流经第一光源2A，因而第一光源2A的发光量增加。

在这种情况下，在利用第二电流控制器12使得电流If1流经第一光源2A的情况下，电阻器R2的两端电压上升，因而第一整流元件D1的阴极电位高 于第一整流元件D1的阳极电位。因此，利用第一整流元件D1，第二电流控制器12的接地端与第一电流控制器11、第三电流控制器13和充电电流控制器14的接地端分离。注意，第一整流元件D1的阳极和阴极之间的电位差是电容器C0的放电电压(在本实施例中例如为约70V)。

第五模式是在整流单元10的输出电压低于基准电压Vf1的情况下的操作模式。在第五模式中，如图3E的实线a6所示，放电电流沿电容器C0→第三整流元件D3→第一光源2A→第二光源2B→第一电流控制器11→第四整流元件D4→充电电流控制器14→电容器C0的路径流经第一光源2A和第二光源2B。然后，利用该放电电流，使第一光源2A和第二光源2B点亮。

注意，即使在第五模式中，第一整流元件D1的阴极电位也高于阳极电位。因此，利用第一整流元件D1，第二电流控制器12的接地端与第一电流控制器11、第三电流控制器13和充电电流控制器14的接地端分离。

然后，根据本实施例的点亮装置1在整流单元10的输出电压从0V上升为最大值(141V)、然后返回至0V的一个周期内，按第五模式→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→第五模式的顺序进行工作。

图4示出从整流单元输出的脉动电压在一个周期内的波形。图5示出在根据本实施例的点亮装置1进行稳定操作的情况下经过各单元的电流。

在图5中，IM4是充电电流控制器14中的晶体管M4的漏极电流，IM3是第三电流控制器13中的晶体管M3的漏极电流。此外，在图5中，IM2是第二电流控制器12中的晶体管M2的漏极电流，IM1是第一电流控制器11中的晶体管M1的漏极电流。此外，图5中的Iin是从AC电源3流入整流单元10的输出端子101A和101B的输入电流。

时刻t＝t0是脉动电压(AC电源3的电源电压)的过零点，并且整流单元10的输出电压(脉动电压)为0V。此时，由于整流单元10的输出电压小于基准电 压Vf1，因此输入电流Iin没有流动，点亮装置1以第五模式进行工作(图4和图5中的时间段T1)。因此，在包括时刻t＝t0的时间段T1中，利用电容器C0的放电电流使第一光源2A和第二光源2B点亮。

在整流单元10的输出电压上升并且达到基准电压Vf1的情况下，点亮装置1转变为第四模式，并且第一光源2A和第二光源2B继续点亮(图4和图5中的时间段T2)。注意，在时间段T2中，除电容器C0的放电电流外，第二电流控制器12的漏极电流IM2也流经第一光源2A。因此，与时间段T1相比，在时间段T2内，第一光源2A更加明亮地点亮。

在整流单元10的输出电压达到两个基准电压Vf1和Vf2的总和的情况下，点亮装置1转变为第一模式(图4和5中的时间段T3)。在时间段T1中，整流单元10的输出电压大于电容器C0的两端电压VC0，并且电容器C0停止进行放电。另外，在时间段T3中，第一电流控制器11进行工作，然后第一光源2A和第二光源2B点亮。此时，第一电流控制器11的漏极电流IM1经由第一整流元件D1流经电阻器R2，然后电阻器R2的两端电压上升，并且晶体管M2从接通切换为断开。

在整流单元10的输出电压达到三个基准电压Vf1、Vf2和Vf3的总和的情况下，点亮装置1转变为第二模式(图4和5中的时间段T4)。在时间段T4中，第三电流控制器13进行工作，因而第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C点亮。此时，第三电流控制器13的漏极电流IM3流经电阻器R1，因而电阻器R1的两端电压上升，并且晶体管M1从接通切换为断开。

在整流单元10的输出电压达到电容器C0的两端电压VC0与两个基准电压Vf1和Vf2的总和的情况下，点亮装置1转变为第三模式(图4和5中的时间段T5)。在时间段T5中，充电电流控制器14进行工作，然后第一光源2A和第二光源2B点亮，并且使电容器C0充电。此时，充电电流控制器14的漏极电流IM4经由第五整流元件D5流经电阻器R3，然后电阻器R3的两端电压上升，并且 晶体管M3从接通切换为断开。

在整流单元10的输出电压在超过最大值之后、降至电容器C0的两端电压VC0与两个基准电压Vf1和Vf2的总和以下的情况下，点亮装置1转变为第二模式(图4和5中的时间段T6)。在时间段T6中，电容器C0停止进行充电，并且第三电流控制器13进行工作，然后第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C点亮。在时间段T6中，维持了电容器C0的两端电压VC0。注意，充电电流控制器14的晶体管M4维持处于接通状态。

在整流单元10的输出电压降至三个基准电压Vf1、Vf2和Vf3的总和以下的情况下，点亮装置1转变为第一模式(图4和5中的时间段T7)。在时间段T7中，第一电流控制器11进行工作，然后第一光源2A和第二光源2B接通。此时，第三电流控制器13的晶体管M3和充电电流控制器14的晶体管M4维持处于接通状态。此时，维持了电容器C0的两端电压VC0。

在整流单元10的输出电压降至两个基准电压Vf1和Vf2以下的情况下，点亮装置1转变为第四模式(图4和5中的时间段T8)。此时，利用电容器C0的充电电流使第二光源2B点亮，并且利用电容器C0的充电电流和第二电流控制器12的漏极电流IM2使第一光源2A点亮。因此，电容器C0的两端电压VC0因放电而下降。

在整流单元10的输出电压降至基准电压Vf1以下的情况下，点亮装置1转变为第五模式(图4和5中的时间段T9)。与时刻t＝t0相同，时刻t＝t1是脉动电压的过零点。此时，利用电容器C0的放电电流使第一光源2A和第二光源2B点亮。

这里，在文献1所述的传统示例中，过渡时间段内的过渡电流流经放电电路和充电电路这两者，然后在放电电路和充电电路各自中发生损失。因此，存在效率下降的问题。

另一方面，如上所述，根据本实施例的点亮装置1被配置为仅使第一电 流控制器11(或第二电流控制器12或第三电流控制器13)和充电电流控制器14中的任一个以第一模式～第五模式中的任意操作模式进行工作。也就是说，在根据本实施例的点亮装置1中，第一电流控制器11(或第二电流控制器12或第三电流控制器13)和充电电流控制器14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，可以提高效率。

另外，根据本实施例的点亮装置1被配置为在第四模式中，除电容器C0的放电电流外，还使晶体管M2的漏极电流IM2流经第一光源2A。也就是说，即使在AC电源3的电源电压低的时间段T2和T8中，也可以增加光输出。因此，光纹波减少。此外，在根据本实施例的点亮装置1中，如上所述，输入电流Iin的暂停时间段(图5中的时间段T1和T9)变短，因而可以减轻输入电流的失真。

此外，在第一光源2A的正向电压低于第二电源2B的正向电压的情况下，在来自整流单元10的输入电流的暂停时间段变短的同时，可以抑制电路损失的增加。

顺便提及，如图6所示，上述的点亮装置1可以是与多个光源(第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C)一体形成的。例如，将LED 20A、20B和20C安装在呈圆板状形成的安装基板16的一个表面(安装面)的中央，并且在该安装面上的LED 20A、20B和20C的周围安装构成点亮装置1的各种电路组件。

如上所述，通过将光源2和点亮装置1安装在一个安装基板16上来构成照明装置6，由此相比光源2与点亮装置1分开形成的情况，可以使照明装置6小型化。

接着，将参考图7A～7C来详细说明根据本实施例的照明器具7A～7C。

例如，如图7A所示，根据本实施例的照明器具7A可以是埋入并配置在天花板中的筒灯。照明器具7A包括光源(第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C)、以及容纳点亮装置1的器具本体70A和反射器71A。在器具本体70A 的上部设置多个散热片700。从器具本体70A引出的电源线缆72A电气连接至AC电源3。

可选地，如图7B和7C所示，根据本实施例的照明器具7B和7C优选可被配置为要安装至布线管8的聚光灯。图7B所示的照明器具7B包括光源2(第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C)、以及容纳点亮装置1的器具本体70B和反射器71B。此外，照明器具7B包括安装至布线管8的连接器部72B和用于使连接器部72B和器具本体70B相连接的臂部73B。连接器部72B和点亮装置1经由电源线缆74B电气连接。

图7C所示的照明器具7C包括：器具本体70C，用于容纳光源2；盒71C，用于容纳点亮装置1；连接部72C，用于使器具本体70C和盒71C相连接；以及电源线缆73C，用于使光源2和点亮装置1电气相连接。在盒71C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8的连接器部710。

如上所述，通过使用根据本实施例的点亮装置1，可以提供相比传统示例提高了效率的照明器具7A、7B和7C。此外，同样，即使在AC电源3的电源电压低的时间段内，也可以增加光输出，因而可以减少光纹波。此外，来自整流单元10的输入电流Iin的暂停时间段变短，因而可以减轻输入电流的失真。

注意，在本实施例中，利用电阻器R21、R22和R23的串联电路检测到整流单元10的输出电压Vin。然而，可以检测到第一光源2A和第二光源2B的连接点的电压。此外，在本实施例中，由于在使电容器C0放电时充电电流控制器14的晶体管M4为接通状态，因此第四整流元件D4的阴极连接至晶体管M4的源极。然而，第四整流元件D4的阴极可以不经由晶体管M4连接至电容器C0的负极。

如上所述，根据本实施例的点亮装置1包括整流单元10、第一电流控制器11、第二电流控制器12、蓄电元件(电容器C0)和充电电流控制器14。点亮 装置1还包括第一整流元件D1、第二整流元件D2、第三整流元件D3和第四整流元件D4。整流单元10被配置为对一对输入端子100A和100B之间所输入的正弦波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。第一电流控制器11包括电气连接至光源的第一端和电气连接至第一整流元件D1的第二端。

第一电流控制器11经由第一整流元件D1在一对输出端子101A和101B之间以串联方式电气连接至光源(第一光源2A和第二光源2B)。第一电流控制器11被配置为控制流经光源的电流，以使得流经光源的电流不超过第一预定义值(例如，100mA)。充电电流控制器14以串联方式电气连接至蓄电元件以与蓄电元件构成串联电路，并且被配置为控制流经蓄电元件的充电电流。串联电路包括经由第二整流元件D2与第一电流控制器11的第一端电气连接的第一端和经由第四整流元件D4与第一电流控制器11的第二端电气连接的第二端。第二整流元件D2被配置为使充电电流经由光源而不经由第一电流控制器11流经蓄电元件。第三整流元件D3和第四整流元件D4以串联方式电气连接至蓄电元件和充电电流控制器14的串联电路，并且被配置成使从蓄电元件放电得到的放电电流流经所述光源。光源包括以串联方式彼此电气连接的第一光源2A和第二光源2B。第二电流控制器12具有与第一光源2A和第二光源2B的连接点电气连接的第一端、以及电气连接在第一整流元件D1与一对输出端子101A和101B中的低电位侧的输出端子101B之间的第二端。第二电流控制器12被配置为控制流经第一光源2A的电流，以使得流经第一光源2A的电流不超过第二预定义值。

如上所述，根据本实施例的点亮装置1被配置成没有电流同时流经第一电流控制器11和充电电流控制器14，因而相比文献1所述的传统示例，可以提高效率。此外，点亮装置1被配置成除蓄电元件的充电电流外，还利用第二电流控制器12使电流流经第一光源2A，并且即使在电源电压低的时间段 内，也可以增加光输出，因而可以减少光纹波。

此外，作为根据本实施例的点亮装置1，第二电流控制器12优选包括被配置为检测流经第一光源2A的电流的电流检测器(电阻器R2)。该电流检测器电气连接在第一整流元件D1和一对输出端子101A和101B中的低电位侧的输出端子101B之间。第二电流控制器12被配置为控制流经第一光源2A的电流，以使得利用电流检测器的检测电流与第二预定义值相同。

通过如上所述对根据本实施例的点亮装置1进行配置，可以进行反馈控制。

此外，作为根据本实施例的点亮装置1，第二电流控制器12优选被配置为根据从一对输出端子101A和101B之间所输出的脉动电压，来增加或减少流经第一光源2A的电流。

通过如上所述对根据本实施例的点亮装置1进行配置，可以进行与从一对输出端子101A和101B输出的脉动电压相对应的点亮控制。

根据本实施例的照明装置6包括一个或多个光源2(第一光源2A、第二光源2B和第三光源2C)以及上述任意的点亮装置1。一个或多个光源2中的一个光源包括以串联方式彼此电气连接的第一光源2A和第二光源2B。第一光源2A和第二光源2B各自包括一个或多个固态发光元件(LED 20A和LED 20B)。

根据本实施例的照明装置6包括任意的点亮装置1，因而具有相比传统的照明装置能够提高效率的效果。

此外，作为根据本实施例的照明装置6，第一光源2A优选被配置成相比第二光源2B具有更低的正向电压。

通过如上所述对根据本实施例的点亮装置1进行配置，可以在来自整流单元10的输入电流的暂停时间段变短的同时，降低电路损失。

根据本实施例的照明器具7A、7B和7C包括任意的照明装置6以及保持该照明装置6的器具本体70A、70B和70C。

根据本实施例的照明器具7A、7B和7C包括上述任意的点亮装置1，因而具有相比传统的照明装置能够提高效率的效果。

附图标记说明

1 点亮装置

2A 第一光源(光源)

2B 第二光源(光源)

2C 第三光源(光源)

6 照明装置

7A、7B和7C 照明器具

10 整流电路(整流单元)

11 第一电流控制器

12 第二电流控制器

14 充电电流控制器

70A,70B,70C 器具本体

100A,100B 输入端子

101A,101B 输出端子

C0 电容器(蓄电元件)

D1 第一整流元件

D2 第二整流元件

D3 第三整流元件

D4 第四整流元件

20A,20B LED(固态发光元件)

R2 电阻器(电流检测器)。

Claims (6)

1.一种点亮装置，包括整流单元、第一电流控制器、第二电流控制器、蓄电元件、充电电流控制器、第一整流元件、第二整流元件、第三整流元件和第四整流元件，

其中，所述整流单元被配置为对在所述整流单元的一对输入端子之间输入的正弦波的交流电压进行整流，并且从所述整流单元的一对输出端子之间输出脉动电压，

所述第一电流控制器包括：

电气连接至光源的第一端，以及

电气连接至所述第一整流元件的第二端，

所述第一电流控制器经由所述第一整流元件在所述一对输出端子之间电气串联连接至所述光源，并且被配置为控制流经所述光源的电流，以使得流经所述光源的电流不超过第一预定义值，

所述充电电流控制器以串联方式电气连接至所述蓄电元件以与所述蓄电元件构成串联电路，并且被配置为控制流经所述蓄电元件的充电电流，

所述串联电路包括：

经由所述第二整流元件与所述第一电流控制器的第一端电气连接的第一端，以及

经由所述第四整流元件与所述第一电流控制器的第二端电气连接的第二端，

所述第二整流元件被配置为使所述充电电流经由所述光源而不经由所述第一电流控制器流经所述蓄电元件，

所述第三整流元件和所述第四整流元件以串联方式电气连接至所述蓄电元件和所述充电电流控制器的串联电路，并且被配置成使从所述蓄电元件放电的放电电流流经所述光源，

所述光源包括彼此以串联方式电气连接的第一光源和第二光源，

所述第二电流控制器包括：

电气连接至所述第一光源和所述第二光源之间的连接点的第一端，以及

电气连接在所述第一整流元件和所述一对输出端子中的低电位侧的输出端子之间的第二端，以及

所述第二电流控制器被配置为控制流经所述第一光源的电流，以使得流经所述第一光源的电流不超过第二预定义值。

2.根据权利要求1所述的点亮装置，其中，

所述第二电流控制器包括电流检测器，所述电流检测器电气连接在所述第一整流元件和所述一对输出端子中的所述低电位侧的输出端子之间，并且被配置为检测流经所述第一光源的电流，以及

所述第二电流控制器被配置为控制流经所述第一光源的电流，以使得利用所述电流检测器检测到的电流与所述第二预定义值相同。

3.根据权利要求1或2所述的点亮装置，其中，所述第二电流控制器被配置为根据从所述一对输出端子之间所输出的脉动电压，来增加或减少流经所述第一光源的电流。

4.一种照明装置，包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的点亮装置；以及

所述光源，

其中，所述第一光源和所述第二光源各自包括一个或多个固态发光元件。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，所述第一光源被配置为具有比所述第二光源低的正向电压。

6.一种照明器具，包括：

根据权利要求4或5所述的照明装置；以及

器具本体，用于保持所述照明装置。