CN106304486B - Led照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够防止TRIAC调光器的工作电流下降至维持电流以下的电路。为此，提供一种LED照明装置，包括：LED端、桥式整流电路端以及双向晶闸管(TRIAC；Triode for Alternating Current)调光器，其中，所述TRIAC调光器用于调节所述LED端的光亮度；负荷端连接于所述TRIAC调光器的输出端和所述桥式整流电路端之间，在所述TRIAC调光器的低的调光调节区间也使所述TRIAC调光器的工作稳定；所述桥式整流电路端与所述负荷端连接，向所述LED端供给电源；所述LED端由所述桥式整流电路端供给工作电源。

Description

LED照明装置
相关申请的交叉引用
该申请是2014年12月3日提交的美国申请No.14/405,246的继续，其是2013年6月3日提交的国际申请No.PCT/KR2013/004866的国家进入，要求2012年6月4日提交的韩国专利申请Nos.10-2012-0059977的优先权，其全部内容通过引用被结合到本文中。
技术领域
本发明涉及LED照明装置，特别是涉及防止当使用双向晶闸管(TRIAC；Triode forAlternating Current)调光器时因TRIAC调光器的特性而引起的闪烁现象的电路。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode；LED)等固体状态的光源(SSL)由于其具有低耗电、寿命长、亮度高等特性而广泛地应用于照明器件上。
控制照明的调光器(dimmer)是照明器件的重要部件之一，最近，调光器使用的比较多的是基于TRIAC的调光器(参考韩国专利1055865)。
但是，上述TRIAC调光器普遍存在由于LED光源的负荷过小而TRIAC调光器无法正常工作的问题。因此，当LED光源的亮度下降比较大的时候会发生闪烁(flicker)现象，或者甚至会发生开关彻底关闭(off)的情况。也就是说，当具有TRIAC调光器时，固体状态光源的低功率消耗会因TRIAC调光器的擎住电流以及维持电流而产生问题。
尤其是，具有40W以下功率消耗的低功率灯具(如，用于E14螺纹灯座的2W烛光灯(candle light bulb))达不到TRIAC调光器的最小负荷。因此，TRIAC调光器的工作电流下降至维持电流以下而发生LED照明的闪烁现象，甚至会完全不工作的情况发生。
也就是说，在TRIAC调光器的最小调光水平(MIN)区间内存在TRIAC中流动的电流低于维持电流的区间，在这个区间内发生LED照明的闪烁现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够防止TRIAC调光器的工作电流下降至维持电流值以下的电路。
技术方案
另外，本发明的目的在于提供能够使TRIAC调光器的输出电压稳定的电路。
本发明的其它目的通过以下实施例的说明能够容易理解。
本发明提供一种LED照明装置，包括：LED端、桥式整流电路端以及双向晶闸管(TRIAC；Triode for Alternating Current)调光器，其中，上述TRIAC调光器用于调节上述LED端的光亮度；负荷端连接于上述TRIAC调光器的输出端和上述桥式整流电路端之间，在上述TRIAC调光器的低的调光调节区间也使上述TRIAC调光器的工作稳定；上述桥式整流电路端与上述负荷端连接，向上述LED端供给电源；上述LED端由上述桥式整流电路端供给工作电源。
在这里，上述负荷端包括负荷电阻，上述负荷电阻连接于上述输出端的第一节点和上述输出端的第二节点之间且与上述桥式整流电路端并联。
在这里，上述负荷端包括：第一阻尼电阻，上述第一阻尼电阻连接于上述输出端的第一节点和上述桥式整流电路端的第一节点之间；第二阻尼电阻，上述第二阻尼电阻连接于上述输出端的第二节点和上述桥式整流电路端的第二节点之间。
在这里，上述负荷端包括：第一阻尼电阻，上述第一阻尼电阻连接于上述负荷电阻的第一节点和上述桥式整流电路端的第一节点之间；第二阻尼电阻，上述第二阻尼电阻连接于上述负荷电阻的第二节点和上述桥式整流电路端的第二节点之间。
在这里，上述第一阻尼电阻和上述第二阻尼电阻分别以由多个电阻并联的方式构成。
本发明提供一种发光二极管(LED)照明装置，包括：包括一个或者多个LED的发光元件；TRIAC调光器，其用于控制上述发光元件的亮度且在输出端处具有第一节点和第二节点；桥式整流器，其被设置在上述TRIAC调光器和上述发光元件之间，其中，上述桥式整流器连接在上述TRIAC调光器的第一节点和第二节点之间，以配置与上述TRIAC调光器的第一节点对应的第三节点和与上述TRIAC调光器的第二节点对应的第四节点；以及负荷，其被设置在上述TRIAC调光器的第一节点和上述桥式整流器的第一节点之间。其中，上述负荷连接在上述TRIAC调光器的第二节点和上述桥式整流器的第二节点之间。其中，上述负荷被配置为维持TRIAC调光器的工作电流，从而让上述TRIAC调光器的工作电流在调光区间的最小调光水平处不会下降至上述TRIAC调光器的维持电流以下。
其中，上述负荷包括负荷电阻，上述负荷电阻连接在上述TRIAC调光器的第一节点和第二节点之间且与上述桥式整流器并联。
其中，上述负荷包括至少一个阻尼电阻，上述阻尼电阻消除从TRIAC调光器的输出端输出的电压的波形中包含的由过冲或下冲引起的噪音。
另外，阻尼电阻包括：至少一个第一阻尼电阻，上述第一阻尼电阻连接于上述TRIAC调光器的第一节点和上述桥式整流器的第一节点之间；以及至少一个第二阻尼电阻，上述第二阻尼电阻连接于上述TRIAC调光器的第二节点和上述桥式整流器的第二节点之间。
其中，上述TRIAC调光器在维持电流之上维持导通状态。
本发明提供一种发光二极管(LED)照明装置，包括：LED；桥式整流器；
双向晶闸管(TRIAC)调光器，其用于控制LED的亮度；以及负荷，其被设置在上述TRIAC调光器的输出端和上述桥式整流器的输入端之间以在上述TRIAC调光器的低调光水平处使TRIAC调光器的操作稳定，其中，上述负荷耦接到上述TRIAC调光器且被配置为将电流供应到上述TRIAC调光器，从而保持TRIAC调光器的工作电流在维持电流值之上。
其中，上述维持电流值包括维持上述TRIAC调光器的操作稳定的最小调光电流。
其中，上述负荷包括与上述TRIAC调光器并联设置的负荷电阻。
其中，上述负荷包括电容器，上述电容器与上述TRIAC调光器并联设置且与上述负荷电阻串联。
其中，上述电容器被配置为当上述TRIAC调光器的工作电流大于或等于维持电流值时充电且当上述TRIAC调光器的工作电流小于维持电流值时向串联的电阻放电，从而维持TRIAC调光器在导通状态。
其中，负荷包括多个阻尼电阻，上述阻尼电阻与上述TRIAC调光器并联设置。
其中，上述阻尼电阻包括彼此并联设置的多个电阻。
其中，上述阻尼电阻包括多个第一阻尼电阻和多个第二阻尼电阻，且其中，上述多个第一阻尼电阻被设置在上述TRIAC调光器的输出端的第一节点和上述桥式整流器的第一节点之间，并且上述多个第二阻尼电阻被设置在上述TRIAC调光器的输出端的第二节点和上述桥式整流器的第二节点之间。
其中，上述多个第一阻尼电阻和上述多个第二阻尼电阻被配置为减小从上述TRIAC调光器的输出端输出的电压的波形中包含的由过冲或下冲引起的噪音。
其中，上述负荷还被配置为电流供应到在TRIAC调光器中设置的TRIAC的栅极，从而维持TRIAC调光器的工作电流在上述维持电流值之上。
有益效果
根据本发明，通过增加简单的电路结构来防止在调光器的调光调节最小水平区间内TRIAC调光器的工作电流下降至维持电流值以下的情况发生，由此能够防止LED端发生闪烁现象。
另外，通过增加阻尼电阻来使TRIAC调光器的输出电压稳定，由此使LED端的工作稳定。
附图说明
图1为示出TRIAC调光器的内部电路结构的图；
图2为示出本发明的LED照明装置结构的图；
图3为示出本发明的一个实施例的负荷端电路结构的图；
图4和图5为示出本发明的一个实施例的在调光调节区间TRIAC调光器的工作电流的图。
具体实施方式
本发明可以进行多种变换，可以具有多个实施例，下面，结合附图详细说明本发明的特定实施方式。但是，本领域技术人员应该理解，本发明并不局限于上述特定实施方式，应包括包含在本发明构思和技术范围内的任何变换、等同或替换方式。
本发明中使用的用语仅仅是为了说明特定实施例而使用，而不是用来限制本发明。对单数的描述除了在文章中明确指出其含义不同之外应该理解为包含多数的描述。
下面，结合附图详细说明本发明的实施例。
图1为示出双向晶闸管调光器(TRIAC dimmer)的内部电路结构的图。
TRIAC调光器的基本电路包括：电位器电阻R1、固定电阻器电阻R2、电容器C1、可变电阻W1、DIAC以及TRIAC。
由R1、R2和C1构成的RC网络使TRIAC延迟启动，直至C1的电压达到DIAC的触发电压。如果可变电阻W1的电阻值上升，则会增加缩短TRIAC的导通时间或缩小导通角(conduction angle)的启动延迟。
调光器的相位通过W1和C3来控制，导通角的大小通过W1可变电阻值的变化来调节。
也就是说，通过R2、R3、W1的电流使C3充电，如果充电电压达到DIAC的闸过(BRAKEOVER)电压，则TRIAC栅极上施加电流，使TRIAC导通(TURN ON)。因此，通过C3的充电电流来调节TRIAC的导通角。
结合图1说明TRIAC调光器的基本工作。
如果TRIAC栅极上施加有电流，则TRIAC会立刻导通，使调光器的工作电流I流动。在这里，工作电流I至少没有下降至维持电流Ih以下时TRIAC才能继续维持导通状态。
因此，如果TRIAC调光器的工作电流I下降至维持电流Ih以下，则TRIAC会关断(TURN OFF)。如果要使TRIAC重新导通，必须向栅极上重新施加电流。
因此，为了继续维持TRIAC调光器的工作，必须使调光器的工作电流I一直维持在维持电流Ih以上。
在这里，调光器的工作电流I可以通过调光器的输出端的负荷10来调节。
图2为示出本发明的LED照明装置结构的图。
本发明的包含TRIAC调光器的LED照明装置包括TRIAC调光器100、负荷端200、桥式整流电路端300以及LED端400。
TRIAC调光器100起到调节光亮度的功能(调光功能)。调光功能可以通过图1中上述的可变电阻值W1的变化来调节。
负荷端200连接于TRIAC调光器100的输出端和上述桥式整流电路端300之间。也就是说，负荷端200连接于节点A和节点C之间，以及节点B和节点D之间。
关于负荷端200的电路结构，在后面结合图3来进行说明。
即使在TRIAC调光器100的比较低的调光调节区间，负荷端200也能够使TRIAC调光器的工作稳定。关于负荷端200能够在TRIAC调光器100的比较低的调光调节区间使TRIAC调光器的工作稳定的原因，在后面结合图4来进行说明。
桥式整流电路端300起到向LED端400供给电流的功能。桥式整流电路端300从TRIAC调光器100供电，并对其进行整流后向LED端400提供电流。
LED端400起到电流供给后发光的功能，上述LED端由一个以上的LED构成。
图3为示出本发明的一个实施例的负荷端电路结构的图。
负荷端200的电路如上上述连接于TRIAC调光器100的输出端A、B和桥式整流电路端300的输入端C、D之间。
也就是说，负荷端200与桥式整流电路端300并联，并与TRIAC调光器100的输出端A、B连接。
负荷端200的内部电路结构如下。
负荷端200包括负荷电阻210，该电阻连接于TRIAC调光器100的输出端的第一节点A和TRIAC调光器100的输出端的第二节点B之间且与桥式整流电路端300并联。
在这里，桥式整流电路端300和LED端400也可看成带电阻的负荷。并且，由于负荷电阻210与桥式整流电路端300和LED端400并联，因此TRIAC调光器100的输出端的电阻会变小。
另外，负荷端200的内部电路可以包括：第一阻尼电阻221、222，上述第一阻尼电阻连接于TRIAC调光器100的输出端的第一节点A和桥式整流电路端300的第一节点C之间；第二阻尼电阻231、232，上述第二阻尼电阻连接于TRIAC调光器100的输出端的第二节点B和桥式整流电路端300的第二节点D之间。
包括第一阻尼电阻221、222和第二阻尼电阻231、232的原因是为了消除从TRIAC调光器100的输出端输出的电压的波形中包含的由过冲(overshoot)和下冲(undershoot)引起的干扰。
在这里，第一阻尼电阻221、222和第二阻尼电阻231、232可以分别以由多个电阻并联的方式构成。
图4和图5为示出本发明的一个实施例的在调光调节区间TRIAC调光器的工作电流的图。
图4为示出没有包括负荷端200时在调光调节区间的TRIAC调光器的工作电流的图。
曲线表示TRIAC调光器的工作电流，虚线表示TRIAC调光器的维持电流值。
从图4可知，当没有包括负荷端200时在调光调节区间的最小调光水平区间(MIN)内，TRIAC调光器的工作电流会下降至TRIAC调光器的维持电流值以下。因此，在这样的区间内如上上述的TRIAC会关断(TURN OFF)。
图5为示出包括负荷端200时在调光调节区间内的TRIAC调光器的工作电流的图。
从图5可知，当包括负荷端200时在调光调节区间的最小调光水平区间(MIN)内，TRIAC调光器的工作电流不会下降至TRIAC调光器的维持电流值以下。因此，即使在这样的区间内，TRIAC能够维持导通(TURN ON)状态。
本发明通过增加简单的电路结构来防止在调光器的调光调节最小水平区间内TRIAC调光器的工作电流下降至维持电流值以下的情况发生，由此能够防止LED端发生闪烁现象，因此具有工业利用可能性。

Claims (6)

1.一种LED照明装置，包括：
包括一个或者多个LED的发光元件；
TRIAC调光器，其用于控制所述发光元件的亮度且在输出端处具有第一节点和第二节点；
桥式整流器，其被设置在所述TRIAC调光器和所述发光元件之间，其中，所述桥式整流器连接在所述TRIAC调光器的第一节点和第二节点之间，以配置与所述TRIAC调光器的第一节点对应的第三节点和与所述TRIAC调光器的第二节点对应的第四节点；以及
负荷，其被设置在所述TRIAC调光器的第一节点和所述桥式整流器的第三节点之间，
其中，所述负荷连接在所述TRIAC调光器的第二节点和所述桥式整流器的第四节点之间，
其中，所述负荷被配置为维持TRIAC调光器的工作电流，从而让所述TRIAC调光器的工作电流在调光区间的最小调光水平处不会下降至所述TRIAC调光器的维持电流值以下，
所述负荷包括阻尼电阻，其消除从TRIAC调光器的输出端输出的电压的波形中包含的由过冲或下冲引起的噪音，
并且，所述阻尼电阻包括：多个第一阻尼电阻，所述第一阻尼电阻连接于所述TRIAC调光器的第一节点和所述桥式整流器的第三节点之间；以及多个第二阻尼电阻，所述第二阻尼电阻连接于所述TRIAC调光器的第二节点和所述桥式整流器的第四节点之间。
2.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，所述负荷包括负荷电阻，所述负荷电阻连接在所述TRIAC调光器的第一节点和第二节点之间且与所述桥式整流器并联。
3.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，所述TRIAC调光器在维持电流值之上维持导通状态。
4.根据权利要求1所述的LED照明装置，其中，所述维持电流值包括维持所述TRIAC调光器的操作稳定的最小调光电流值。
5.根据权利要求2所述的LED照明装置，其中，所述负荷包括电容器，所述电容器与所述TRIAC调光器并联设置且与所述负荷电阻串联。
6.根据权利要求5所述的LED照明装置，其中，所述电容器被配置为当所述TRIAC调光器的工作电流大于或等于维持电流值时充电且当所述TRIAC调光器的工作电流小于维持电流值时向串联的电阻放电，从而维持TRIAC调光器在导通状态。
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