CN107736080B - 调光装置 - Google Patents

Abstract

提供调光装置，其与更多种类的照明负载兼容。该调光装置包括一对输入端子、双向开关、输入部、电源部(5)、控制部和限流部(53)。电源部(5)电气连接在一对输入端子之间，并且根据来自交流电源的供给电力来生成控制电源。控制部通过从电源部(5)接收控制电源的供给来进行工作，并且根据调光水平来控制双向开关。在指定值以上的电流从交流电源流向电源部(5)的情况下，限流部(53)停止利用电源部(5)进行的控制电源的生成。

Description

调光装置

技术领域

本发明涉及用于对照明负载进行调光的调光装置。

背景技术

已知有用于对照明负载进行调光的调光装置(例如，专利文献1)。

专利文献1所述的调光装置包括：一对端子；控制电路部；控制电源部，其被配置为将控制电源供给至控制电路部；以及调光操作部，其被配置为设置照明负载的调光水平。

在一对端子之间，控制电路部和控制电源部彼此并联连接。此外，在一对端子之间，连接有交流(AC)电源和照明负载的串联电路。照明负载包括多个发光二极管(LED)装置和被配置为使各LED装置点亮的电源电路。该电源电路包括二极管和电解电容器的平滑电路。

控制电路部包括：开关部，其使得能够对要供给至照明负载的AC电压进行相位控制；开关驱动部，其被配置为驱动开关部；以及控制部，其被配置为控制开关驱动部和控制电源部。

控制电源部与开关部并联连接。控制电源部将AC电源的AC电压转换成控制电源。控制电源部包括被配置为储存控制电源的电解电容器。

从控制电源部经由电解电容器向控制部供给控制电源。控制部包括微计算机。微计算机根据调光操作部所设置的调光水平，在AC电压的各半周期的时间段内进行用以遮断向照明负载的供电的反相控制。

现有技术文献

专利文献

日本特开2013-149498

发明内容

本发明的目的是提供与更多类型的照明负载兼容的调光装置。

根据本发明的方面的调光装置，包括：一对输入端子，其电气连接在照明负载和交流电源之间；双向开关，其被配置为在所述一对输入端子之间切换双向电流的遮断/通过；输入部，其被配置为接收指定所述照明负载的光输出的大小的调光水平；电源部，其电气连接在所述一对输入端子之间，并且被配置为被供给来自所述交流电源的电力以生成控制电源；控制部，其被配置为被供给来自所述电源部的所述控制电源以进行工作，以及根据所述调光水平来控制所述双向开关；以及限流部，其被配置为在指定值以上的电流从所述交流电源流向所述电源部的情况下，停止利用所述电源部进行的所述控制电源的生成。

附图说明

图1是示意性示出根据实施例1的调光装置的结构的电路图。

图2是示意性示出根据实施例1的调光装置的电源部的结构的电路图。

图3是示出根据实施例1的调光装置的操作的时序图。

图4是示意性示出根据实施例1的变形例1的调光装置的结构的电路图。

具体实施方式

实施例1

(1.1)结构

以下结构仅是本发明的示例。本发明不限于以下实施例。即使在除这些实施例以外的实施例中，也可以在没有背离本发明的技术思想的情况下根据设计等进行各种修改。如图1所示，本实施例的调光装置1包括一对输入端子11和12、双向开关2、相位检测部3、输入部4、电源部5、控制部6、开关驱动部9以及二极管D1和D2。电源部5设置有限流部53(参见图2)。

一对输入端子11和12电气连接在照明负载(以下简称为“负载”)7和AC电源8之间。双向开关2被配置为在一对输入端子11和12之间切换双向电流的遮断/通过。输入部4接收指定负载7的光输出的大小的调光水平。

电源部5电气连接在一对输入端子11和12之间，并且被供给来自AC电源8的电力以生成控制电源。控制部6被供给来自电源部5的控制电源以进行工作。控制部6被配置为根据调光水平来控制双向开关2。在指定值以上的电流从AC电源8流向电源部5的情况下，限流部53停止利用电源部5进行的控制电源的生成。

这里所述的诸如“输入端子”等的“端子”可以不具有实体作为要连接电线等的部件(端子)，但“端子”例如可以是电子组件的引线或电路板中所包括的导体的一部分。

调光装置1是2线式调光装置，并且以相对于AC电源8与负载7电气串联连接的状态使用。负载7在被供给电力时点亮。负载7包括作为光源的LED装置和被配置为使LED装置点亮的点亮电路。AC电源8例如是具有单相100[V]和60[Hz]的商用电源。调光装置1可应用于例如壁式开关。

双向开关2例如包括在输入端子11和12之间电气串联连接的第一开关装置Q1和第二开关装置Q2这两个装置。例如，开关装置Q1和Q2各自是包括增强型n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的半导体开关装置。

开关装置Q1和Q2以所谓的反向串联连接的方式连接在一对输入端子11和12之间。即，开关装置Q1和Q2的源极彼此连接。开关装置Q1的漏极连接至输入端子11，并且开关装置Q2的漏极连接至输入端子12。开关装置Q1和Q2这两者的源极连接至电源部5的接地端。电源部5的接地端是调光装置1的内部电路所用的基准电位。

双向开关2能够利用开关装置Q1和Q2的接通和断开的组合来在四个状态之间切换。这四个状态包括开关装置Q1和Q2这两者都断开的双向断开状态、开关装置Q1和Q2这两者都接通的双向接通状态、以及两种单向接通状态：仅开关装置Q1接通的情况和仅开关装置Q2接通的情况。在单向接通状态中，单向导通是在一对输入端子11和12之间，从开关装置Q1和Q2中的接通的一个开关装置起通过开关装置Q1和Q2中的断开的另一开关装置的寄生二极管而建立的。例如，在开关装置Q1接通并且开关装置Q2断开的情况下，实现了电流从输入端子11向着输入端子12流动的第一单向接通状态。可选地，在开关装置Q2接通并且开关装置Q1断开的情况下，实现了电流从输入端子12向着输入端子11流动的第二单向接通状态。因而，在输入端子11和12之间从AC电源8施加AC电压Vac的情况下，在AC电压Vac的正极性中、即在输入端子11具有高电位的半周期中，第一单向接通状态为“正向接通状态”，并且第二单向接通状态为“反向接通状态”。另一方面，在AC电压Vac的负极性中、即在输入端子12具有高电位的半周期中，第二单向接通状态为“正向接通状态”，并且第一单向接通状态为“反向接通状态”。

这里，双向开关2在“双向接通状态”和“正向接通状态”这两者的情况下处于接通状态，并且在“双向断开状态”和“反向接通状态”这两者的情况下处于断开状态。

相位检测部3检测在输入端子11和12之间施加的AC电压Vac的相位。这里所述的“相位”包括AC电压Vac的过零点和AC电压Vac的极性(正极性、负极性)。相位检测部3被配置为在相位检测部3检测到AC电压Vac的过零点时，将检测信号输出至控制部6。相位检测部3包括二极管D31、第一检测部31、二极管D32和第二检测部32。第一检测部31经由二极管D31电气连接至输入端子11。第二检测部32经由二极管D32电气连接至输入端子12。第一检测部31检测AC电压Vac从负极性的半周期向正极性的半周期转变时的过零点。第二检测部32检测AC电压Vac从正极性的半周期向负极性的半周期转变时的过零点。

即，第一检测部31在检测到从输入端子11具有高电位的电压低于基准值的状态转变为输入端子11具有高电位的电压为基准值以上的状态的情况下，判断出过零点。同样，第二检测部32在检测到从输入端子12具有高电位的电压低于基准值的状态转变为输入端子12具有高电位的电压为基准值以上的状态的情况下，判断出过零点。基准值是被设置成接近0V的值(绝对值)。例如，第一检测部31的基准值是高达数伏的值，并且第二检测部32的基准值是高达数伏的值。因而，严格而言，利用第一检测部31和第二检测部32检测到过零点的检测点与过零点(0V)相比略微延迟。

输入部4从用户所操作的操作部接收表示调光水平的信号，并且将该信号作为调光信号输出至控制部6。输入部4可以对所接收到的信号进行处理，或者不必对所接收到的信号进行处理，以输出调光信号。调光信号与指定负载7的光输出的大小的数值等相对应，并且可以包括负载7处于非点亮状态的“OFF(熄灭)水平”。操作部仅需要被配置成由用户进行操作，以将表示调光水平的信号输出至输入部4。操作部例如可以是可变电阻器、旋转开关、触摸面板、远程控制器或诸如智能电话等的通信终端。

控制部6基于来自相位检测部3的检测信号和来自输入部4的调光信号来控制双向开关2。控制部6单独控制开关装置Q1和Q2。具体地，控制部6利用第一控制信号控制开关装置Q1并且利用第二控制信号控制开关装置Q2。

控制部6例如包括微计算机作为主要结构。微计算机利用中央处理单元(CPU)执行该微计算机的存储器中所存储的程序，以实现作为控制部6的功能。该程序可以预先存储在微计算机的存储器中，可以作为诸如存储有程序的存储卡等的记录介质来提供，或者可以经由电子通信网络来提供。换句话说，该程序是使计算机(在本实施例中为微计算机)作为控制部6进行工作的程序。

开关驱动部9包括：第一驱动部91，其被配置为驱动开关装置Q1(进行开关装置Q1的接通/断开控制)；以及第二驱动部92，其被配置为驱动开关装置Q2(进行开关装置Q2的接通/断开控制)。第一驱动部91从控制部6接收第一控制信号以将栅极电压施加至开关装置Q1。这样，第一驱动部91进行开关装置Q1的接通/断开控制。同样，第二驱动部92从控制部6接收第二控制信号以将栅极电压施加至开关装置Q2。这样，第二驱动部92进行开关装置Q2的接通/断开控制。第一驱动部91参考开关装置Q1的源极的电位来生成栅极电压。这同样适用于第二驱动部92。

电源部5包括：控制电源部51，其被配置为生成控制电源；驱动电源部52，其被配置为生成驱动电源；以及第一电容性元件(电容器)C1。驱动电源部52的输出端子构成第一电源端子511。控制电源部51的输出端子构成第二电源端子512。电源部5从第一电源端子511输出驱动电源并且从第二电源端子512输出控制电源。控制电源是用于使控制部6进行工作的电源。驱动电源是用于驱动开关驱动部9的电源。电容性元件C1电气连接至控制电源部51的输出端子(第二电源端子512)，并且利用控制电源部51的输出电流来充电。

电源部5经由二极管D1电气连接至输入端子11，并且经由二极管D2电气连接至输入端子12。因而，包括一对二极管D1和D2以及开关装置Q1和Q2的寄生二极管的二极管桥对在输入端子11和12之间施加的AC电压Vac进行全波整流，然后全波整流后的AC电压Vac被供给至电源部5。驱动电源部52对全波整流后的AC电压Vac进行平滑化以生成驱动电源。驱动电源部52将该驱动电源供给至开关驱动部9和控制电源部51。驱动电源例如为10V。

控制电源部51电气连接至驱动电源部52的输出端子(第一电源端子)511。控制电源部51使从驱动电源部52供给的驱动电源降压以生成控制电源，并且将该控制电源输出至电容性元件C1。该控制电源例如为3V。控制电源部51可以在无需使用驱动电源部52的情况下直接根据全波整流后的AC电压Vac生成控制电源。即，电源部5被供给来自AC电源8的电力，由此生成控制电源和驱动电源。将在“(1.3)关于电源部”中具体说明电源部5的结构。

负载7的点亮电路从由调光装置1进行相位控制后的AC电压Vac的波形中读取调光水平，以使LED装置的光输出的大小改变。这里，点亮电路例如包括诸如泄放电路等的用于确保电流的电路。因此，在调光装置1的双向开关2非导通的时间段内，电流也能够通过负载7。

(1.2)操作

(1.2.1)启动操作

首先，将说明在本实施例的调光装置1的通电开始时的启动操作。

在具有上述结构的调光装置1中，在AC电源8经由负载7连接在输入端子11和12之间的情况下，对从AC电源8施加在输入端子11和12之间的AC电压Vac进行整流，然后将该AC电压Vac供给至驱动电源部52。将驱动电源部52所生成的驱动电源供给至开关驱动部9和控制电源部51。在将控制电源部51所生成的控制电源供给至控制部6的情况下，控制部6启动。

在控制部6启动的情况下，控制部6基于相位检测部3的检测信号来判断AC电源8的频率。然后，基于控制部6所判断出的频率，控制部6参考预先存储在存储器中的数值表以设置诸如时间等的各种参数。这里，如果输入至输入部4的调光水平是“OFF水平”，则控制部6维持双向开关2处于双向断开状态，以保持一对输入端子11和12之间的阻抗处于高阻抗状态。因而，负载7保持非点亮状态。

(1.2.2)调光操作

接着，将参考图3来说明本实施例的调光装置1的调光操作。图3示出AC电压“Vac”、第一控制信号“Sb1”和第二控制信号“Sb2”。

首先，说明调光装置1在AC电压Vac的正极性的半周期内的操作。调光装置1利用相位检测部3检测AC电压Vac的过零点。过零点用作相位控制的基准。在AC电压Vac从负极性的半周期转变为正极性的半周期的过程中、AC电压Vac达到正极性的基准值的情况下，第一检测部31输出第一检测信号。在本实施例中，生成第一检测信号的时间点是“检测点”，并且以下两个时间段的总和是第一时间段T1：从半周期的开始点(过零点)t0起直到检测点为止的时间段；以及从检测点起直到经过了一定时间(例如，300μs)为止的时间段。在从半周期的开始时间点(过零点)t0起直到经过了第一时间之后的第一时间点t1为止的第一时间段T1内，控制部6进行控制，使得第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2是“OFF(断开)”信号。因而，在第一时间段T1内，开关装置Q1和Q2这两者都断开，并且双向开关2处于双向断开状态。在自检测点起经过了一定时间(例如，300μs)之后的时间点处、即在第一时间点t1处，控制部6将第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2设置为“ON(接通)”信号。

第二时间点t2是在从第一时间点t1起经过了与调光信号相对应的第二时间之后的时间点。在第二时间点t2处，控制部6保持第二控制信号Sb2设置为“ON”信号，并且将第一控制信号Sb1设置为“OFF”信号。这样，在从第一时间点t1起直到第二时间点t2为止的第二时间段T2内，开关装置Q1和Q2这两者都接通，并且双向开关2处于双向接通状态。因此，在第二时间段T2内，从AC电源8经由双向开关2向负载7供给电力，因此负载7发光。

第三时间点t3是比半周期的结束时间点(过零点)t4提早了一定时间(例如，300μs)的时间点。在第三时间点t3处，控制部6将第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2设置为“OFF”信号。这样，在从第二时间点t2起直到第三时间点t3为止的第三时间段T3内，开关装置Q1和Q2中的仅开关装置Q1断开，并且双向开关2处于反向接通状态。因而，在第三时间段T3内，从AC电源8向负载7的电力中断。

在从第三时间点t3起直到半周期的结束时间点(过零点)t4为止的第四时间段T4内，开关装置Q1和Q2这两者都断开，并且双向开关2处于双向断开状态。

此外，调光装置1在AC电压Vac的负极性的半周期内的操作与正极性的半周期内的操作基本相同。

在负极性的半周期内，从半周期的开始时间点(过零点)t0(t4)起直到经过了第一时间之后的第一时间点t1为止的时间段被称为第一时间段T1。此外，第二时间点t2是从第一时间点t1起经过了与调光信号相对应的第二时间之后的时间点，并且第三时间点t3是比半周期的结束时间点t4(t0)提早了一定时间(例如，300μs)的时间点。

在第一时间段T1内，控制部6进行控制，使得第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2是“OFF”信号。因而，在第一时间段T1内，双向开关2处于双向断开状态。然后，在第一时间点t1处，控制部6将第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2设置为“ON”信号。这样，在从第一时间点t1起直到第二时间点t2为止的第二时间段T2内，开关装置Q1和Q2这两者都接通，并且双向开关2处于双向接通状态。因而，在第二时间段T2内，从AC电源8经由双向开关2向负载7供给电力，因此负载7发光。

在第二时间点t2处，控制部6保持第一控制信号Sb1设置为“ON”信号，并且将第二控制信号Sb2设置为“OFF”信号。在第三时间点t3处，控制部6将第一控制信号Sb1和第二控制信号Sb2设置为“OFF”信号。这样，在从第二时间段t2起直到第三时间点t3为止的第三时间段T3内，开关装置Q1和Q2中的仅开关装置Q2断开，并且双向开关2处于反向接通状态。因此，在第三时间段T3内，从AC电源8向负载7的电力中断。

本实施例的调光装置1针对AC电压Vac的各半周期交替地重复上述的正极性的半周期内的操作和负极性的半周期内的操作，以对负载7进行调光。在从半周期的开始时间点(过零点)t0起直到第一时间点t1为止的时间段内，双向开关2处于断开状态，并且在从第二时间点t2起直到半周期的结束时间点(过零点)t04为止的时间段内，双向开关2处于断开状态。因此，在关注连续的两个半周期的情况下，在从第一个半周期的第二时间点t2起直到下一半周期(即，第二个半周期)的第一时间点t1为止，双向开关2处于断开状态。

这里，由于从第一时间点t1起直到第二时间点t2为止的时间(第二时间)是与输入至输入部4的调光水平相对应的时间，因此在半周期内在输入端子11和12之间建立导通的时间根据调光水平来确定。换句话说，控制部6根据调光水平来控制双向开关2。即，为了减少负载7的光输出，确定短的第二时间，并且为了增加负载7的光输出，确定长的第二时间。因而，可以根据输入至输入部4的调光水平来改变负载7的光输出的大小。此外，由于AC电压Vac的过零点在双向开关2处于双向断开状态的时间段(第一时间段T1和第四时间段T4)之间，因此调光装置1可以在这些时间段内确保从AC电源8向电源部5供给电力。

(1.3)关于电源部

(1.3.1)电源部的结构和基本操作

将进一步详细说明电源部5的结构。如图2所示，电源部5包括限流部53。在图2所示的示例中，限流部53包括在驱动电源部52中。电源输入端子501与电源部5的输入端子相对应，并且电气连接至二极管D1和D2的阴极。因而，在双向开关2处于断开状态的情况下，在电源输入端子501和接地端(基准电位点)之间施加全波整流后的AC电压Vac(从二极管桥输出的脉动电压)。从电气上等同于第二电源端子512的电源输出端子502与电源部5的输出端子相对应并且电气连接至控制部6。在图2中，图1的左侧和右侧被反转，并且驱动电源部52在控制电源部51的左侧。

在本实施例中，驱动电源部52包括齐纳二极管ZD1、晶体管Q10、第一电阻器R1、第二电阻器R2、二极管D5和第二电容性元件(电容器)C2。驱动电源部52构成包括齐纳二极管ZD1和晶体管Q10的恒压电路。

具体地，在电源输入端子501和接地端之间，电阻器R1、晶体管Q10、二极管D5和电容性元件C2电气串联连接。因而，电阻器R1、晶体管Q10和二极管D5的串联电路是电容性元件C2的充电路径50的一部分。在晶体管Q10和二极管D5之间，配置有限流部53的第三电阻器R3，但首先将假设省略限流部53(即，晶体管Q10和二极管D5彼此直接连接)来说明驱动电源部52的结构。

晶体管Q10例如包括增强型n沟道MOSFET。晶体管Q10的漏极经由电阻器R1电气连接至电源输入端子501。晶体管Q10的源极用作输出端子并且电气连接至二极管D5的阳极。二极管D5的阴极经由电容性元件C2电气连接至接地端。电容性元件C2具有高电位侧端子、即向二极管D5的连接点，并且该高电位侧端子在电气上等同于用作驱动电源部52的输出端子的第一电源端子511。“晶体管Q10的输出端子”意味着在晶体管Q10用作上述的恒压电路的情况下输出恒定电压的端子。通常，晶体管包括一对主端子(在MOSFET的情况下为漏极和源极)以及控制端子(在MOSFET的情况下为栅极)，因而一对主端子其中之一对应于本实施例中的晶体管Q10的输出端子。

电阻器R2和齐纳二极管ZD1电气串联连接在电源输入端子501和接地端之间。齐纳二极管ZD1的阴极经由电阻器R2电气连接至电源输入端子501。齐纳二极管ZD1的阳极电气连接至接地端。晶体管Q10的栅极(控制端子)电气连接至齐纳二极管ZD1的阴极。

根据上述结构，驱动电源部52接收从AC电源8供给的电力，以利用基于齐纳二极管ZD1的齐纳电压(击穿电压)的恒定电压来对电容性元件C2进行充电。即，在电阻器R2和齐纳二极管ZD1的串联电路在晶体管Q10的栅极和源极之间施加晶体管Q10的阈值电压以上的栅极电压的情况下，从晶体管Q10的源极输出恒定电压。此时，晶体管Q10的栅极和接地端之间的电压被钳位至齐纳二极管ZD1的齐纳电压。因而，通过从齐纳电压中减去晶体管Q10的栅极电压和二极管D5的正向电压所获得的电压将被施加到电容性元件C2的两端。因而，驱动电源部52从第一电源端子511输出具有恒定电压的驱动电源。

本实施例中的控制电源部51包括具有三端稳压器(串联稳压器)的稳压器510。稳压器510的输入端子电气连接至驱动电源部52的输出端子(第一电源端子511)。稳压器510的输出端子经由电容性元件C1电气连接至基准电位点。电容性元件C1具有高电位侧端子、即向稳压器510的连接点，并且该高电位侧端子在电气上等同于用作控制电源部51的输出端子的第二电源端子512。

根据上述结构，控制电源部51利用通过利用稳压器510使来自驱动电源部52的输入电压降压所获得的恒定电压来对电容性元件C1进行充电。因而，控制电源部51从第二电源端子512输出恒定电压的控制电源。

(1.3.2)限流部的结构和操作

接着，将说明限流部53的结构。在本实施例中，限流部53配置在输入端子11和12之间的电容性元件C2的充电路径50中，并且在指定值以上的电流流经充电路径50的情况下，充电路径50被遮断以停止利用电源部5进行的控制电源的生成。本实施例中的充电路径50意味着向着电容性元件C2流动的电流流经的路径，并且包括电阻器R1、晶体管Q10和二极管D5的串联电路。此外，在本实施例中，在指定值以上的电流流经驱动电源部52的晶体管Q10的情况下，限流部53断开晶体管Q10，由此遮断充电路径50，并且停止利用电源部5进行的控制电源的生成。

具体地，限流部53包括第三电阻器R3、第四电阻器R4和第三开关装置Q11。电阻器R3是分流电阻器，其中该分流电阻器电气连接至晶体管Q10的输出端子(源极)，并且用作用于检测流经晶体管Q10的电流的检测电阻器。在本实施例中，电阻器R3电气连接在驱动电源部52中的晶体管Q10的源极与二极管D5的阳极之间。

开关装置Q11电气连接在晶体管Q10的输出端子(源极)和控制端子(栅极)之间。开关装置Q11例如包括npn型双极晶体管。开关装置Q11的发射极经由电阻器R3电气连接至晶体管Q10的源极。开关装置Q11的集电极电气连接至晶体管Q10的栅极。开关装置Q11的基极经由电阻器R4电气连接至晶体管Q10的源极。即，电阻器R3和电阻器R4的串联电路电气连接在开关装置Q11的基极和发射极之间。

利用该结构，在流经晶体管Q10的电流(漏电流)变为指定值以上的情况下，电阻器R3的两端电压接通开关装置Q11，并且限流部53由此断开晶体管Q10。即，在指定值以上的电流从晶体管Q10流向电阻器R3的情况下，该电流在电阻器R3处产生电压，并且该电压使开关装置Q11发生偏置，使得电流经由电阻器R4流入开关装置Q11的基极。这里，开关装置Q11的接通使晶体管Q10的栅极和源极发生短路，由此断开晶体管Q10。这样遮断了电容性元件C2的充电路径50，并且停止了利用电源部5进行的控制电源的生成。换句话说，在指定值以上的电流从AC电源8流向电源部5的情况下，限流部53使电容性元件C2从电源输入端子501电气切断，由此停止利用电源部5进行的驱动电源和控制电源的生成。

此外，在本实施例中，电容性元件C2的充电路径50还用作电容性元件C1的充电路径50，因此限流部53不仅遮断电容性元件C2的充电路径50，而且还遮断电容性元件C1的充电路径50。限流部53可以仅配置在电容性元件C1和C2其中之一的充电路径50中。限流部53可以配置在仅电容性元件C1的充电路径50中(例如，配置在驱动电源部52和控制电源部51之间)。

这里所述的指定值是在限流部53进行工作时的电源部5的电流值，并且这里所述的指定值可以利用诸如电阻器R3的电阻值等的电路常数来任意地设置。在本实施例中，例如，将通过向电源部5的额定电流值加上预定余量所获得的值定义为指定值。

(1.3.3)与比较例的比较

以下将具有从本实施例中省略了限流部53的结构的调光装置定义为比较例，并且将本实施例和比较例彼此比较，以描述本实施例和比较例之间的不同之处。这里所示的比较例与本实施例的不同之处在于没有设置限流部，但比较例的其它电路结构与本实施例的其它电路结构相同，因而以下将通过使用与本实施例中的附图标记相同的附图标记来说明与本实施例的组件相同的组件。

在比较例中，在电源部5的电容性元件C1和C2没有储存电荷的状态下、通电(从AC电源8的电力供给)开始的情况下(例如，在从AC电源8的停电恢复时)，比额定电流大的浪涌电流可能暂时流经电源部5。在这种情况下，电源部5的输入阻抗处于低阻抗状态，因此即使在双向开关2处于双向断开状态的情况下，电流(浪涌电流)也要在一对输入端子11和12之间流动。在一对输入端子11和12之间流动的浪涌电流还流经负载7。因而，根据负载7的类型，可能发生浪涌电流使负载7的光源暂时点亮的所谓的闪烁现象。此外，在比电源部5的额定电流值大的大电流流经电源部5的情况下，可能会向调光装置的组件施加应力(stress)。

作为对比，在本实施例中，在浪涌电流将要流向电源部5的情况下，在流经电源部5的电流超过指定值的时间点处限流部53进行工作，并且利用电源部5进行的控制电源的生成停止。具体地，限流部53的开关装置Q11接通，由此使电容性元件C2的充电路径50中所包括的晶体管Q10断开。在晶体管Q10断开的情况下，电容性元件C2的充电路径50被遮断，并且利用电源部5进行的控制电源的生成停止。在这种情况下，电源部5的输入阻抗进入高阻抗状态，因此如果双向开关2处于双向断开状态，则在一对输入端子11和12之间电流(浪涌电流)不再流动。因而，根据本实施例，与负载7的类型无关地，可以防止由浪涌电流引起的负载7的闪烁现象。此外，在指定值被设置为接近电源部5的额定电流值的值的情况下，还可以避免由于比额定电流值大的大电流流经电源部5而导致向调光装置1的组件施加应力。

上述的浪涌电流仅是示例，并且即使在除浪涌电流外的大电流将要流经电源部5的情况下，本实施例的调光装置1的限流部53也进行工作，以停止利用电源部5进行的控制电源的生成。总之，限流部53具有限制流经电源部5的电流、使得不允许指定值以上的电流流经电源部5的功能。

(1.4)优点

本实施例的调光装置1包括限流部53，因此在指定值以上的电流流经电源部5的情况下，调光装置1使电源部5停止，以使得电源部5的输入阻抗能够进入高阻抗状态。这样抑制了如下的闪烁现象的发生：由于诸如上述的浪涌电流等的大电流流经电源部5，因而作为负载7的光源暂时点亮。因而，本实施例的调光装置1提供与更多种类的负载的兼容性。此外，限制流经电源部5的电流还提供了减少施加至调光装置1的组件的应力的优点。

此外，在本实施例中，电源部5包括电容性元件C1和C2。在这种情况下，限流部53优选配置在一对输入端子11和12之间的电容性元件C1和C2的充电路径中，并且优选被配置为在指定值以上的电流流经充电路径50的情况下，遮断充电路径50。利用该结构，限流部53可以限制向着电容性元件C1和C2的充电电流。本实施例中的电容性元件C1和C2不是调光装置1所必需的组件，因而可以相应地省略电容性元件C1和C2其中之一或这两者。

此外，在本实施例中，电源部5包括具有齐纳二极管ZD1和晶体管Q10的恒压电路(驱动电源部52)。在这种情况下，限流部53优选被配置为在指定值以上的电流流经晶体管Q10时，断开晶体管Q10。利用该结构，限流部53断开晶体管Q10，这样使得能够停止利用电源部5进行的控制电源的生成，并且可以利用相对简单的电路结构实现限流部53。

此外，如本实施例那样，限流部53优选包括：电阻器(检测电阻器)R3，其电气连接至晶体管Q10的输出端子；以及开关装置Q11，其电气连接在输出端子和晶体管Q10的控制端子之间。在这种情况下，限流部53被配置成：在指定值以上的电流流经电阻器R3的情况下，电阻器R3的两端电压接通开关装置Q11。利用该结构，电阻器R3可用于检测电流并且驱动开关装置Q11(进行开关装置Q11的接通/断开控制)，因而可以利用相对简单的电路结构实现限流部53。

(1.5)变形例

(1.5.1)变形例1

如图4所示，根据实施例1的变形例1的调光装置1A的双向开关2A不同于实施例1的调光装置1的双向开关2。以下利用与实施例1中的附图标记相同的附图标记来表示与实施例1中的组件相同的组件，并且将相应地省略针对这些组件的说明。

在本变形例中，双向开关2A包括具有双栅结构的开关装置Q3。开关装置Q3是具有包括诸如氮化镓(GaN)等的宽带隙的半导体材料的双栅(双栅极)结构的半导体元件。此外，双向开关2A包括在输入端子11和12之间以所谓的反向串联连接的方式彼此连接的一对二极管D3和D4。二极管D3的阴极连接至输入端子11，并且二极管D4的阴极连接至输入端子12。二极管D3和D4这两者的阳极电气连接至电源部5的接地端。在本变形例中，一对二极管D3和D4以及一对二极管D1和D2一起构成二极管桥。

根据本变形例的结构，双向开关2A与双向开关2相比可以更多地减少导通损耗。

(1.5.2)其它变形例

以下将说明实施例1的除上述变形例1以外的变形例。

上述的实施例1和变形例1各自的调光装置不仅可应用于使用LED装置作为光源的负载7，而且可应用于包括电容输入型电路、阻抗高且利用小的电流点亮的光源。这种光源的示例包括有机电致发光(EL)元件。此外，调光装置可应用于诸如放电灯等的各种光源的负载7。

此外，开关驱动部9不是调光装置1所必需的组件，因而可以相应地省略。在省略了开关驱动部9的情况下，控制部6直接驱动双向开关2。在省略了开关驱动部9的情况下，省略了驱动电源部52。

双向开关2可被控制为处于“正向接通状态”来代替“双向接通状态”，或者相反，双向开关2可被控制为处于“双向接通状态”来代替“正向接通状态”。此外，双向开关2可被控制为处于“反向接通状态”来代替“双向断开状态”，或者可被控制为处于“双向断开状态”来代替“反向接通状态”。即，仅需要双向开关2的该状态(即，接通状态或断开状态)不改变。

此外，利用控制部6的双向开关2的控制方法不限于上述示例，并且例如可以是用于按与AC电压Vac相同的周期将第一控制信号和第二控制信号交替地设置为“ON”信号的方法。在这种情况下，在开关装置Q1和Q2中的与AC电压Vac的高电位侧相对应的开关装置接通的时间段内，双向开关2导通。即，该变形例实现所谓的反相控制，其中该反相控制用于在从AC电压Vac的过零点起直到半周期中的时间点为止的时间段内，在一对输入端子11和12之间建立导通。在这种情况下，控制第一控制信号和第二控制信号与AC电压Vac之间的相位差，以调节双向开关2的导通时间。

此外，控制方法不限于反相控制方法(后边沿方法)，而且可以是正相控制方法(前边沿方法)。正相控制方法在从AC电压Vac的半周期中的时间点起直到过零点为止的时间段内，在一对输入端子11和12之间建立导通。

此外，双向开关2中所包括的开关装置Q1和Q2各自不限于增强型n沟道MOSFET，而且例如可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。此外，在双向开关2中，用于实现单向接通状态的整流元件(二极管)不限于开关装置Q1和Q2的寄生二极管，而且可以是诸如变形例1中所描述等的外部二极管。二极管可以容纳在与开关装置Q1和Q2各自相同的封装体中。

同样，电源部5的晶体管Q10不限于增强型n沟道MOSFET，而且例如可以是npn型双极晶体管。在这种情况下，晶体管Q10的发射极与晶体管Q10的输出端子相对应，并且晶体管Q10的基极与晶体管Q10的控制端子相对应。

此外，电源部5的具体电路不限于图2所示的电路，而且可以相应地修改。例如，在控制电源兼用作驱动电源的情况下，电源部5可以具有仅包括控制电源部51的一级电路结构、而不是包括驱动电源部52和控制电源部51的两级电路结构。驱动电源部52例如可以是除包括齐纳二极管ZD1和晶体管Q10外、还包括运算放大器的恒压电路，或者可以省略晶体管Q10。与驱动电源部52相同，控制电源部51例如可以是包括齐纳二极管和晶体管的恒压电路。电源部5的电容性元件设置在驱动电源和控制电源的输出侧，然而例如，电容性元件可以设置在电源部5的输入侧。

此外，限流部53的具体电路不限于图2所示的电路，而且可以相应地修改。此外，限流部53不必包括在驱动电源部52中，而且可以包括在例如控制电源部51中或者可以与电源部5分开设置。可选地，限流部53可以包括单独设置的第一功能部和第二功能部。第一功能部被配置为检测流经电源部5的电流。第二功能部被配置为在第二功能部接收到第一功能部的检测值的情况下，停止利用电源部5进行的控制电源的生成。限流部53的开关装置Q11不限于双极型晶体管，而且例如可以是增强型n沟道MOSFET。

此外，第一时间仅需是一定长度的时间段，并且可以适当设置第一时间的长度。例如，在从半周期的开始时间点(过零点)t0起直到检测点为止的时间段与从检测点起直到经过了一定待机时间为止的时间段的总和与第一时间段T1相对应的情况下，待机时间不限于300μs，而是相应地被设置为0μs～500μs的范围内的值。

此外，第三时间点t3仅需在半周期的结束时间点(过零点)t4之前，因而可以相应地确定从第三时间点t3起直到半周期的结束时间点t4为止的长度。例如，在从检测点起直到第三时间点t3为止的时间长度比半周期短了一定的第一指定时间的情况下，第一指定时间不限于300μs，而是可以相应地设置为100μs～500μs的范围内的值。

实施例1中的二极管D1和D2不是调光装置1的必需元件，因而可以相应地省略二极管D1和D2。

此外，在诸如流经电源部5的电流的值和指定值等的两个值之间的比较中，“以上”包括两个值彼此相等的情况和两个值中的一个值大于两个值中的另一值的情况这两者。然而，这里所述的“以上”的含义不限于上述定义，而且这里所述的“以上”可以是仅包括两个值中的一个值大于两个值中的另一值的情况的“大于”(高于)的同义词。即，是否包括两个值彼此相等的情况可以根据指定值等的设置而任意改变，因此在“以上”和“大于(高于)”之间不存在技术差异。同样，“小于”可以是“以下”的同义词。

其它实施例

在上述的实施例1(包括变形例)中，在AC电压Vac的半周期的开始时间点(过零点)t0之前和之后的时间段(第一时间段T1和第四时间段T4)内，确保了从AC电源8向电源部5的电力供给，但上述实施例不限于该结构。

仅在AC电压Va的半周期的开始时间点(过零点)t0之后的时间段(第一时间段T1)内，可以在一定时间内确保从AC电源8向电源部5的电力供给。此外，仅在AC电压Va的半周期的开始时间点(过零点)t0之前的时间段(第四时间段T4)内，可以在一定时间内确保从AC电源8向电源部5的电力供给。即，在第一时间段T1和第四时间段T4至少之一内，可以确保从AC电源8向电源部5的电力供给。注意，在用户对操作部进行操作以使负载7的光输出最大的情况下，优先确保第一时间段T1和第四时间段T4，并且可以将第二时间段T2控制为比光输出最大的长度短的时间段。

将一定时间设置成足够从AC电源8向电源部5的电力供给用，这样使得能够在抑制电流波形的失真的同时进行控制部6的稳定操作。

附图标记说明

1,1A 调光装置

2,2A 双向开关

4 输入部

5 电源部

6 控制部

7 负载(照明负载)

8 AC电源

11 输入端子

12 输入端子

50 充电路径

52 驱动电源部(恒压电路)

53 限流部

C1 电容性元件

C2 电容性元件

Q10 晶体管

Q11 开关装置

R3 电阻器(检测电阻器)

ZD1 齐纳二极管

Claims (4)

1.一种调光装置，包括：

一对输入端子，其电气连接在照明负载和交流电源之间；

双向开关，其被配置为在所述一对输入端子之间切换双向电流的遮断/通过；

输入部，其被配置为接收指定所述照明负载的光输出的大小的调光水平；

电源部，其电气连接在所述一对输入端子之间，并且被配置为被供给来自所述交流电源的电力以生成控制电源；

控制部，其被配置为被供给来自所述电源部的所述控制电源以进行工作，以及根据所述调光水平来控制所述双向开关；以及

限流部，其被配置为在指定值以上的电流从所述交流电源流向所述电源部的情况下，停止利用所述电源部进行的所述控制电源的生成，

其中，所述限流部通过停止所述电源部中的控制电源的生成来限制流经所述电源部的电流、而不影响包括所述双向开关的电路。

2.根据权利要求1所述的调光装置，其中，

所述电源部包括电容性元件，以及

所述限流部配置在所述一对输入端子之间的所述电容性元件的充电路径中，并且被配置为在所述指定值以上的电流流经所述充电路径的情况下，遮断所述充电路径。

3.根据权利要求1或2所述的调光装置，其中，

所述电源部包括具有齐纳二极管和晶体管的恒压电路，以及

所述限流部被配置为在所述指定值以上的电流流经所述晶体管的情况下，使所述晶体管断开。

4.根据权利要求3所述的调光装置，其中，

所述限流部包括：

检测电阻器，其电气连接至所述晶体管的输出端子；以及

开关装置，其电气连接在所述输出端子和所述晶体管的控制端子之间，以及

所述限流部被配置成：在所述指定值以上的电流流经所述检测电阻器的情况下，所述检测电阻器两端的电压使所述开关装置接通。

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