CN108012365B - 照明电路以及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明电路和照明装置，照明电路具备：两个点亮电路，对应于启动正向电压不同的两个光源，两个所述点亮电路的电路常数相同；以及控制电路，向两个所述点亮电路分别输出控制信号，所述照明电路的特征在于，在刚接通电源之后，所述控制电路使与启动正向电压小的所述光源连接的所述点亮电路在一定期间内停止输出控制信号，在两个所述光源的稳定点亮状态下，所述控制电路向两个所述点亮电路分别输出相同的控制信号。

Description

照明电路以及照明装置

技术领域

本发明涉及照明电路和具有该照明电路的照明装置，尤其涉及用于使两个LED光源点亮的照明电路和照明装置。

背景技术

作为设置于住宅或办公室等用于室内照明的照明装置等，为了确保室内照明的明亮度而具有采用LED的主光源。进而，为了使照明效果立体且富于变化，除了主光源之外，照明装置还可以具有LED特性与该主光源不同的辅光源。这样的照明装置具有照明电路，该照明电路具备对两个光源提供电力的点亮电路、和对两个点亮电路输出控制信号的控制电路。

然而，在出于成本考虑而采用相同电路常数的点亮电路的情况下，当控制电路同时对两个点亮电路输出相同的用于点亮的控制信号时，主光源与辅光源由于各自的特性不同，存在实际点亮的时刻出现偏差的问题。例如，主光源先点亮而辅光源后点亮。这种情况会给使用者带来视觉上的不舒适感。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供一种照明电路和照明装置，抑制两个光源的点亮时刻的偏差。

为了实现所述目的，本发明的一个技术方案所涉及的照明电路，具备：两个点亮电路，对应于启动正向电压不同的两个光源，两个所述点亮电路的电路常数相同；以及控制电路，向两个所述点亮电路分别输出控制信号，所述照明电路的特征在于，在刚接通电源之后，所述控制电路使与启动正向电压小的所述光源连接的所述点亮电路在一定期间内停止输出控制信号，在两个所述光源的稳定点亮状态下，所述控制电路向两个所述点亮电路分别输出相同的控制信号。

根据本发明的上述技术方案所涉及的照明电路，即使两个光源的特性不同，也能够在不改变两个光源的点亮电路的电路常数的情况下，简单地抑制两个光源的点亮时刻的偏差。尤其是能够使两个光源同时点亮，给使用者带来舒适感。

上述照明电路也可以是，所述控制电路具有微型控制器，在所述微型控制器中存储表示所述一定期间的值。

根据该照明电路，能够通过在微型控制器中存储上述一定期间，使两个光源根据该一定期间而在相同的时刻点亮，或者使两个光源根据该一定期间，分别在规定的时刻点亮。

上述照明电路也可以是，所述照明电路还具有用于将交流电压/交流电流转换为直流电压/直流电流的电源电路，两个所述点亮电路共用该电源电路。

根据该照明电路，能够通过简单的电路设计，对两个点亮电路提供相同的电力输入，由此，在两个点亮电路常数相同的情况下，仅通过设置一定期间，就能够使两个光源根据该一定期间而在相同的时刻点亮或者分别在规定的时刻点亮。

本发明还提供一种照明装置，具有上述的照明电路。

本发明的照明电路和照明装置具有能够不改变电路常数，即可抑制两个光源的点亮时刻的偏差的技术效果。

附图说明

图1是表示采用本发明的照明电路的照明装置的示意图。

图2是表示本发明的照明电路的电路示意图。

图3是表示本发明的照明电路在刚接通电源之后两个点亮电路中的电容器的充电时间比较图。

图4是表示本发明的照明电路在刚接通电源之后从两个控制电路输出的PWM信号的脉冲波形比较图。

标记说明：

1照明装置；2第一光源；3第二光源；4照明电路；5第一光源点亮电路；6第二光源点亮电路；7控制电路；71电源部；72控制部；8整流器；9PFC电路。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。实施方式中的照明装置是设置在住宅或办公室的顶棚上的顶灯装置。但是，本发明并不限定于顶棚上的顶灯装置，也可以是设置在墙壁上或者其他位置的照明装置。

因此，以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置及连接方式等均为示例，而不构成对本发明的限定。因此，对于以下的实施方式的结构要素之中在示出本发明的最上位概念的技术方案中没有记载的结构要素，作为任意的结构要素说明。

(第一实施方式)

图1是表示采用本发明的照明电路的照明装置的示意图。

图1(a)是照明装置1的外观立体图，以图1(a)所示的照明装置1的上方为上方，以照明装置1的侧方为侧方。照明装置1在设置于例如住宅或办公室的顶棚时，向下方和侧方发光。如图1(a)所示，该照明装置1具有灯罩11和灯罩12。

图1(b)是照明装置1的拆分结构图。如图1(b)所示，照明装置1自上向下具有上灯罩11、框架10和下灯罩12。上灯罩11为由PVC等材质制成的以弧状向上方稍微鼓出的盘状透光部件，下灯罩12为由金属等制成的有底筒状的不透光部件，该下灯罩12通过设置于侧壁上的透光孔使光源的光露出。框架10整体呈碗状，在碗底面101上排列设置第一光源2和照明电路4。从碗底周边缘向侧方水平延伸出边缘部102，在该边缘部102上设置第二光源3。第一光源2发出的光由碗侧壁103引导而向上方出射，第二光源3发出的光由碗侧壁103引导而向侧方出射。

图1(c)是照明装置1的框架10的示意图。如图1(c)所示，在框架10的碗底面101设置的第一光源2和在边缘部102设置的第二光源3分别通过导线41与照明电路4连接。照明电路4位于碗底面101的中央，第一光源2由配置在照明电路4的左右的两组LED灯串构成，各组LED灯串分别由两列封装好的LED构成，各组LED灯串通过导线41与照明电路4连接。第二光源3由配置在边缘部102上的两组LED灯串构成，各组LED灯串分别由两列封装好的LED串联连接后，通过导线42与照明电路4连接。第一光源2和第二光源3各自优选由多个LED相互电气串联或者串并联连接而成。第一光源2例如是作为主光源的白色LED、蓝色LED等，第二光源3例如是作为辅光源的红色LED、黄色LED等。

如图2所示，照明电路4优选具有整流器8、PFC(功率因数校正电路，power facorcorrection)电路9、第一光源点亮电路5、第二光源点亮电路6和控制电路7。从外部电源100(例如，商用交流电源AC)供应的交流电压/交流电流通过整流器8变换为直流电压/直流电流后，输入给PFC电路9。整流器8由二极管桥式整流器构成。PFC电路9是升压斩波电路，将由整流器8整流后的直流电压/直流电流变换为所希望的直流电压/直流电流，并改善功率因数。从该PFC电路9输出的直流电压/直流电流分别被输入到第一光源点亮电路5和第二光源点亮电路6。这里，上述整流器8和PFC电路9构成了对第一光源点亮电路5和第二光源点亮电路6共用地供电的电源电路。

第一光源点亮电路5与第二光源点亮电路6并联连接，分别通过调整供应给第一光源2和第二光源3的直流电压/直流电流，对第一光源2和第二光源3的光输出进行调光。这里，第一光源2与第一光源点亮电路5的输出端子(未图示)连接，第二光源3与第二光源点亮电路6的输出端子(未图示)连接。

具体来说，第一光源点亮电路5是将从PFC电路9输入的直流电压/直流电流降压(电力转换)为与第一光源2相适应的直流电压/直流电流的DC/DC转换电路。该第一光源点亮电路5优选由开关元件Q1、电感L1、二极管D1、电容C2构成。即，电容C2、电感L1和开关元件Q1的串联电路与PFC电路9的输出端子电连接，二极管D1与电容C2和电感L1的串联电路并联连接。开关元件Q1优选使用n沟道型的功率MOSFET。另外，开关元件Q1由来自控制电路7的控制信号PWM1控制导通/截止(ON/OFF)，从而进行开关动作(switching)。并且，电容C2的高电位侧的端子与第一光源2的正极侧的输入端子电连接，电容C2的低电位侧的端子与第一光源2的负极侧的输入端子电连接。

同样，第二光源点亮电路6是将从PFC电路9输入的直流电压/直流电流降压(电力转换)为与第二光源3相适应的直流电压/直流电流的DC/DC转换电路。该第二光源点亮电路6优选由开关元件Q2、电感L2、二极管D2、电容C3构成。即，电容C3、电感L2和开关元件Q2的串联电路与PFC电路9的输出端子电连接，二极管D2与电容C3和电感L2的串联电路并联连接。开关元件Q2优选使用n沟道型的功率MOSFET。另外，开关元件Q2由来自控制电路7的控制信号PWM2控制，从而进行开关动作。并且，电容C3的高电位侧的端子与第二光源3的正极侧的输入端子电连接，电容C3的低电位侧的端子与第二光源3的负极侧的输入端子电连接。

控制电路7优选具有电源部71和控制部72。电源部71将由整流器8整流后的直流电压/直流电源降压为控制部72所需的控制电压(例如5V的直流电压)后提供给控制部72。控制部72通过从电源部71供给的控制电压进行动作，执行后述的处理。

控制部72通过对施加于开关元件Q1和Q2的栅极的控制信号PWM1和PWM2进行PWM控制，使流过电感L1、L2的电流达到目标值。这里，优选所述目标值能够根据光源输出要求进行改变。控制部72优选由微型控制器(MCU)或者市售的带调光功能的LED照明用控制器IC构成，该控制部72上可以具有与外部通信的接口。

在刚接通电源之后，控制部72原则上同时向开关元件Q1和Q2的栅极输出相同的控制信号PWM。开关元件Q1和Q2根据控制信号PWM1和PWM2的占空比(duty)，进行导通/截止。在本实施方式中设置为，在控制信号PWM1为高电平时，开关元件Q1导通，来自PFC电路9的输出端子的电流从第1光源点亮电路5的输入端子流经电容C2、电感L1、开关元件Q1的路径，使电容C2充电，然后，在控制信号PWM1为低电平时，开关元件Q1截止，电感L1产生电动势，经由电感L1、二极管D1、电容C2的路径，使电容C2充电。同样，在本实施方式中设置为，在控制信号PWM2为高电平时，开关元件Q2导通，来自PFC电路9的输出端子的电流从第2光源点亮电路6的输入端子流经电容C3、电感L2、开关元件Q2的路径，使电容C3充电，在控制信号PWM2为低电平时，开关元件Q2截止，电感L2产生电动势，经由电感L2、二极管D2、电容C3的路径，使电容C3充电。但也可以设置为在控制信号PWM1和PWM2为低电平时，开关元件Q1和Q2导通，控制信号PWM1和PWM2为高电平时，开关元件Q1和Q2截止。根据控制信号PWM1和PWM2，电容C2和C3进行充电。经过一定期间后，电容C2的输出电压达到第一光源2的启动正向电压Vf2，第一光源2的电流开始上升，第一光源2逐渐点亮。另外，当电容C3的输出电压达到第二光源3的启动正向电压Vf3时，第二光源3的电流开始上升，第二光源3逐渐点亮。电容C2和C3继续充电下去，第一光源2和第二光源3逐渐点亮到规定亮度后，保持稳定点亮状态。

这里，由于考虑到整体成本、PCB电路的空间以及电磁兼容性(EMC)等，第一光源点亮电路5和第二光源点亮电路6通常都采用相同的D、Q、L以及相同容量的电解电容C，即，两个点亮电路的电路常数相同。另一方面，由于第一光源2和第二光源3之间的LED特性、粒数、输出电流等中的一项或者多项不同，因此，第一光源2的启动正向电压Vf2与第二光源3的启动正向电压Vf3不同。例如，第一光源2的启动正向电压Vf2为100v，第二光源3的启动正向电压Vf3为110v。另外，在刚接通电源之后，由于第一光源点亮电路5和第二光源点亮电路6共用由整流器8和PFC电路9构成的电源电路，电容C2和C3进行充电不放电，第一光源2和第二光源3中没有电流流通或者仅有微量电流流过，因此，第一光源点亮电路5中流动的电流I1与第二光源点亮电路6中流动的电流I2大致相同。

假设第一光源2的启动正向电压Vf2小于第二光源3的启动正向电压Vf3时，由于第一光源点亮电路5中流动的电流I1大致等于第二光源点亮电路6中流动的电流I2，因此，根据电容C充电到启动正向电压Vf所需时间的计算式(1)，

t＝C*Vf/I(式1)

第一光源点亮电路5中的电容C2充电到启动正向电压Vf2所需的时间t1小于第二光源点亮电路6中的电容C3充电到启动正向电压Vf3所需的时间t2，即，t1＜t2。

图3(a)示出了刚接通电源之后第一光源点亮电路5中的电容C2和第二光源点亮电路6中的电容C3的充电时间比较图，图3(a)的上方的图是电容C2的充电时间和充电电压的曲线图，下方的图是电容C3的充电时间和充电电压的曲线图。

在图3(a)中，设时刻t＝0时开始接通电源，使控制电路7同时输出控制信号PWM1和PWM2，电容C2和电容C3均开始充电，电容C2在时刻t1达到第一光源2的启动正向电压Vf2，电容C3在时刻t2达到第二光源3的启动正向电压Vf3。电容C3充电到启动正向电压Vf3的时刻t2比电容C2充电到启动正向电压Vf2的时刻t1延迟了一定期间Δt。结果是，在刚接通电源之后，第二光源3将晚于第一光源2点亮该一定期间Δt，这种差异在视觉上会给用户带来不舒适感。

因此，在刚接通电源之后，本实施方式中的控制部72使第一光源2用的控制信号PWM1在从t0起的该一定期间Δt内停止输出，未接收到控制信号PWM1的开关Q1在该一定期间Δt内保持截止，电容C2在该一定期间Δt内不充电。另一方面，在刚接通电源之后，控制部72就使第二光源3用的控制信号PWM2开始输出，接收到控制信号PWM2的开关Q2根据该控制信号PWM2的占空比进行导通/截止，使电容C3进行充电。

具体来说，如图3(b)所示，电容C2在从时刻t0起的一定期间Δt之中不充电，在延迟一定期间Δt之后的时刻t1'开始充电。这样，电容C2与电容C3在同一时刻t2达到启动正向电压Vf2和启动正向电压Vf3。由此，第一光源2和第二光源3同时达到启动正向电压，因此被同时点亮，在视觉上能够给用户带来舒适感。

图4是示出了从控制部72输出的控制信号PWM的波形图。图4(a)是控制部72使控制信号PWM1和PWM2在刚接通电源之后同时输出时的各自的波形图，图4(b)是在刚接通电源之后输出控制信号PWM2、而在延迟一定期间Δt之后再输出控制信号PWM1时的波形图。

如图4(b)所示，优选在刚接通电源之后，控制部72开始输出第二光源3用的控制信号PWM2，不输出第一光源2用的控制信号PWM1。在延迟一定期间Δt后的时刻，控制部72开始输出第一光源2用的控制信号PWM1，自该时刻起，控制部72输出的控制信号PWM1和控制信号PWM2相同。即，在延迟了一定期间Δt之后，控制部72对第一光源2和第二光源3进行相同的PWM控制。由此，控制部72的结构变得简单，仅通过在上述一定期间Δt内使PWM1为低电平即可抑制第一光源2和第二光源3的点亮时刻的偏差。但是，也可以使控制信号1在延迟一定期间Δt后的时刻开始输出的波形与从该时刻起控制部72输出的第一光源2用的控制信号PWM1的波形不同。然后，优选在第一光源2和第二光源3都点亮之后的稳定点亮状态下，控制部72对第一光源点亮电路5和第二光源点亮电路6输出相同的控制信号PWM1和PWM2，由此，能够抑制照明电路以及照明装置的制造成本。

这里，一定期间Δt可以是事先通过实验得出的使第一光源2和第二光源3同时点亮所需的时间差，也可以是根据对第一光源2和第二光源3点亮时刻的要求而预先设定的时间。

(第二实施方式)

第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于，控制部7优选还具有未图示的存储部。

存储部优选设置在控制部72中，存储部存储用于使控制信号PWM1相对于控制信号PWM2延迟输出的停止期间Δt1。控制部7根据存储部中存储的该停止时间Δt1，对控制信号PWM1和控制信号PWM2从作为控制部7的微型控制器MCU的针脚(pin)输出的时刻(timing)进行控制。

在为了使第一光源2和第二光源3同时点亮的情况下，在刚接通电源之后，控制部72从存储部读出停止期间Δt1，并根据该停止期间Δt1使控制信号PWM1输出的时刻比控制信号PWM2输出的时刻延迟停止期间Δt1。这里，Δt1与第一实施方式中的Δt相等。

也可以是，在为了使第一光源2比第二光源3晚点亮一定期间t3的情况下，在刚接通电源之后，控制部72从存储部读出停止期间Δt2，并根据该停止期间Δt2使控制信号PWM1输出的时刻比控制信号PWM2输出的时刻延迟停止期间Δt2。这里，Δt2＝Δt1+t3。

还可以是，在为了使第一光源2比第二光源3早点亮一定期间t4的情况下，在刚接通电源之后，控制部72从存储部读出停止期间Δt3，并根据该停止期间Δt3使控制信号PWM1输出的时刻比控制信号PWM2输出的时刻延迟停止期间Δt3。这里，Δt3＝Δt1－t4。

在第二实施方式中，与第一实施方式同样地，在各光源处于稳定点亮状态时，控制部72输出相同的控制信号PWM。

根据第二实施方式的照明电路和照明装置，可以通过在存储部中存储停止期间Δt1、Δt2或Δt3等，由控制部根据该停止期间Δt1、Δt2或Δt3等对各控制信号PWM的输出时刻进行控制，从而简单地使第一光源2和第二光源3同时点亮或者分别在规定的时刻点亮。

存储部优选由闪存等能够进行电气改写的非易失性半导体存储器构成。

(第三实施方式)

第三实施方式与第一、第二实施方式的不同之处在于，照明电路4连接的光源是三个以上。

虽然未图示，照明电路4也可以与三个以上的光源连接，这三个以上的光源由于各自LED特性不同，各自的启动正向电压Vf相互不同。当照明电路4与启动正向电压Vf不同的多个光源相连接时，以点亮时间最长的光源为基准光源，根据其他各光源的点亮时刻与基准光源的基准点亮时刻之差，分别设定其他各光源各自的点亮延迟期间，并存储到控制部7的存储部中。

在为了使各个光源同时点亮的情况下，在刚接通电源之后，控制部72从存储部读出各个点亮延迟期间，并根据各个点亮延迟期间使各个光源的控制信号PWM输出的时刻比基准光源的控制信号PWM输出的时刻延迟各个点亮延迟期间。

根据第三实施方式，即使是在连接了三个以上的光源的情况下，也可以简单地控制各个光源的控制信号PWM的输出时刻，而不必改变点亮电路的结构。

在上述各实施方式中，说明了第一光源2和第二光源3是由LED发光元件构成的例子。但是，发光元件也可以利用半导体激光器等半导体发光元件、或有机EL(电致发光)以及无机EL等EL元件、或者其他的固体发光元件。

另外，将本领域技术人员所能够想到的各种变形适用于各个实施方式而得到的方式、或者在不脱离本发明的技术思想的范围内对各个实施方式中的结构要素以及功能进行任意组合而实现的方式，都包含在本发明中。

Claims (4)

1.一种照明电路，具备：

两个点亮电路，对应于启动正向电压不同的两个光源，两个所述点亮电路的电路常数相同；以及

控制电路，向两个所述点亮电路分别输出控制信号，

所述照明电路的特征在于，

在刚接通电源之后，所述控制电路在一定期间内停止向与启动正向电压小的所述光源连接的所述点亮电路输出控制信号，所述一定期间是，在刚接通电源之后由所述控制电路同时向两个所述点亮电路输出控制信号时，启动正向电压大的所述光源达到其启动正向电压的时刻，相比启动正向电压小的所述光源达到其启动正向电压的时刻而延迟的期间，

在两个所述光源的稳定点亮状态下，所述控制电路向两个所述点亮电路分别输出相同的控制信号。

2.如权利要求1所述的照明电路，其特征在于，

所述控制电路具有微型控制器，在所述微型控制器中存储表示所述一定期间的值。

3.如权利要求1或2所述的照明电路，其特征在于，

所述照明电路还具有用于将交流电压转换为直流电压、或者将交流电流转换为直流电流的电源电路，两个所述点亮电路共用该电源电路。

4.一种照明装置，其特征在于，

具有权利要求1～3中任一项所述的照明电路。

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