CN108377601A - 点灯装置、照明器具以及招牌 - Google Patents

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Abstract

点灯装置(101)向发光元件(102)供给由可见光通信信号调制的电流，点灯装置(101)具备：直流电源电路(111)，向发光元件(102)提供电压V1；信号生成电路(113)，根据可见光通信信号，生成控制信号；电流控制元件(Q1)，与发光元件(102)串联连接，根据控制信号而被控制成导通以及截止；直流电源控制电路(115)，根据发光元件(102)与电流控制元件(Q1)的连接点(N1)的电压(V2)，对直流电源电路(111)进行控制，以使电压(V2)成为固定值；以及反馈电路(114)，被连接在连接点(N1)与直流电源控制电路(115)之间，将电压(V2)提供到直流电源控制电路(115)，反馈电路(114)在电流控制元件(Q1)为截止的期间，将预先规定的电压提供到直流电源控制电路(115)。

Description

点灯装置、照明器具以及招牌
技术领域
本发明涉及点灯装置、照明器具以及招牌，尤其涉及将由可见光通信信号调制的电流供给到发光元件的点灯装置。
背景技术
专利文献1公开了一种采用恒定电流电路的点灯装置以及照明器具。另外，探讨了应对可见光通信的点灯装置以及照明器具。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1 日本 特开2016-100164号公报
在这种点灯装置以及照明器具中，希望提高工作的稳定性。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种能够提高工作的稳定性的点灯装置、照明器具或招牌。
本发明的一个形态所涉及的点灯装置向发光元件供给由可见光通信信号调制的电流，所述点灯装置具备：直流电源电路，向所述发光元件提供第一电压；信号生成电路，根据所述可见光通信信号，生成控制信号，该控制信号使流入到所述发光元件的电流的平均电流值成为固定；电流控制元件，与所述发光元件串联连接，根据所述控制信号而被控制成导通以及截止；直流电源控制电路，根据所述发光元件与所述电流控制元件的第一连接点的第二电压，对所述直流电源电路进行控制，以使所述第二电压成为固定值；以及第一反馈电路，被连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间，将所述第二电压提供到所述直流电源控制电路，所述第一反馈电路在所述电流控制元件为截止的期间中，将预先规定的电压供给到所述直流电源控制电路。
本发明能够提供一种能够提高工作的稳定性的点灯装置、照明器具或招牌。
附图说明
图1示出了实施方式1所涉及的照明器具的构成例。
图2示出了实施方式1所涉及的电流控制电路的构成。
图3是示出实施方式1所涉及的照明器具的工作的时间图。
图4示出了实施方式1所涉及的可见光通信信号的调制方式的一个例子。图5示出了实施方式1所涉及的直流电源电路以及直流电源控制电路的构成例。
图6示出了实施方式1所涉及的发光元件的电压电流特性。
图7示出了实施方式1所涉及的反馈电路以及判断电路的构成例。
图8示出了实施方式1所涉及的并联调节器的构成例。
图9是示出实施方式1所涉及的照明器具的工作的时间图。
图10是示出实施方式1所涉及的照明器具的工作的时间图。
图11示出了实施方式1的变形例1所涉及的反馈电路以及判断电路的构成例。
图12是示出实施方式1的变形例1所涉及的照明器具的工作的时间图。
图13示出了实施方式1的变形例2所涉及的反馈电路以及判断电路的构成例。
图14是示出实施方式1的变形例2所涉及的照明器具的工作的时间图。
图15示出了实施方式2所涉及的直流电源控制电路以及反馈电路的构成例。
图16示出了实施方式2的变形例所涉及的直流电源控制电路以及反馈电路的构成例。
图17是示出实施方式3所涉及的照明器具的外观的模式图。
图18是示出实施方式3所涉及的照明器具的外观的模式图。
图19是示出实施方式3所涉及的招牌的外观的模式图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下将要说明的实施方式均为示出本发明的一个优选的例子。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等均为一个例子，其主旨并非是对本发明进行限定。因此，对于以下的实施方式的构成要素中示出本发明的最上位概念的技术方案中所没有记载的构成要素作为任意的构成要素来说明。
另外，各个图为模式图，并非严谨的图示。并且，对于各个图中实质上相同的构成赋予相同的符号，并省略或简化重复的说明。
(实施方式1)
[照明器具的构成]
首先，对本实施方式所涉及的照明器具100的构成进行说明。图1示出了本实施方式所涉及的照明器具100的构成。如图1所示，照明器具100具备点灯装置101以及发光元件102。
发光元件102是固体发光元件，例如是LED(Light Emitting Diode：发光二极管)。另外，在图1中虽然在端子T1与端子T2之间仅连接了一个发光元件102，也可以串联或并联多个发光元件102。
点灯装置101将由可见光通信信号调制的电流供给到发光元件102。该点灯装置101具备：直流电源电路111、电流控制电路112、信号生成电路113、反馈电路114、以及直流电源控制电路115。
直流电源电路111将大致固定的直流的电压V1(第一电压)或电流供给到发光元件102。例如，直流电源电路111是将从商用电源供给的交流电转换为直流电，并利用得到的直流电，输出一定电压的电路，例如包括AC/DC变换器以及DC/DC变换器。
电流控制电路112将在发光元件102流动的电流ID调整为固定值。信号生成电路113生成控制信号VS，将生成的控制信号VS供给到电流控制电路112。
直流电源控制电路115根据发光元件102与电流控制电路112的连接点的电压V2，对直流电源电路111进行控制，以使电压V2成为固定值。
反馈电路114被连接在发光元件102和电流控制电路112的连接点与直流电源控制电路115之间，将与电压V2对应的信号供给到直流电源控制电路115。
[电流控制电路的构成以及工作]
图2示出了电流控制电路112的构成例。电流控制电路112将流入到发光元件102的电流ID，控制成与控制信号VS的电压值对应的一定的电流值。该电流控制电路112具备：电流控制元件Q1、放大器U1、电阻RS以及R1、电容器C1以及C2。
电流控制元件Q1例如是MOS晶体管等开关，经由端子T2与发光元件102串联连接。并且，电流控制元件Q1用于对流入到发光元件102的电流ID进行调整。该电流控制元件Q1在饱和区域进行工作，按照栅极电压Vgs来控制电流ID。
另外，电流ID是流入到发光元件102、电流控制元件Q1以及电阻RS的电流，也是直流电源电路111的输出电流。
电阻RS是用于对在发光元件102以及电流控制元件Q1流动的电流ID进行检测的电流检测元件，与电流控制元件Q1串联连接。
放大器U1例如是运算放大器(误差放大器)，对由电阻RS检测的电流信号V3与控制信号VS的差进行放大。具体而言，放大器U1的反转输入端子经由电阻R1，被连接到电阻RS与电流控制元件Q1的连接点。在放大器U1的非反转输入端子被供给控制信号VS。放大器U1的输出端子与作为电流控制元件Q1的控制端子的栅极端子连接。据此，按照放大器U1的输出信号，对流入到电流控制元件Q1的电流进行调整。
图3示出了控制信号VS和电流ID。控制信号VS以基于可见光通信信号的定时，被切换为高电平和低电平，并且该控制信号VS具有与恒定电流指令信号对应的高电平的电压值VSH。在此，恒定电流指令信号是与在发光元件102流动的恒定电流的值对应的信号，换而言之，是与由电流控制元件Q1调整的恒定电流值对应的信号。即，控制信号VS是在恒定电流指令信号上重叠了可见光通信信号的信号。
在此，通过电流ID被负反馈，从而电压VGS被控制，以使放大器U1的非反转输入端子的电压、与反转输入端子的电压相等。即，以VS＝ID×RS成立的方式而被控制，电流ID成为ID＝VS/RS。并且，由于在控制信号VS重叠了可见光通信信号，因此如图3所示，电流ID也与控制信号VS同样被调制。据此，从发光元件102照射的光中被重叠可见光通信信号。
这样，电流控制电路112按照控制信号VS，对电流控制元件Q1进行控制。具体而言，电流控制电路112基于可见光通信信号VC，使电流控制元件Q1导通以及断开，通过对电流控制元件Q1进行控制，从而在电流控制元件Q1为导通的时间区间，将流入到发光元件102的电流ID调整为与恒定电流指令信号VSH对应的恒定电流值IDH。
例如，图3示出的控制信号VS的低电平的电压值VSL为零、此时的电流值IDL为零。另外，电压值VSL以及电流值IDL也可以不是零。即也可以是，电流控制电路112根据可见光通信信号VC，将电流控制元件Q1在阻抗彼此不同的第一状态与第二状态之间切换，通过对电流控制元件Q1进行控制，从而，在电流控制元件Q1的第一状态的时间区间，将流入到发光元件102的电流ID调整为与恒定电流指令信号VSH对应的恒定电流值IDH。在此，第一状态是，与第二状态相比，阻抗低且流入电流多的状态。
并且，电阻R1、电容器C1以及C2是为了防止放大器U1的振荡，使反馈环路的稳定性提高的相位补偿构件。因此，也可以取代这些元件，而使用对电阻以及电容器等阻抗元件进行串并联等组合的电路。并且也可以是，电阻R1、电容器C1以及C2的至少一个不包含在电流控制电路112。
这样，在本实施方式所涉及的点灯装置101，采用为了进行恒定电流控制的电流控制元件Q1，进行为了使可见光通信信号重叠的开关控制。换而言之，用于恒定电流控制的电流控制元件Q1被流用到可见光通信信号的重叠中。据此，与重新添加用于可见光通信信号的重叠的开关元件等情况相比，能够抑制电路的增加。
并且，在本实施方式中，以电流ID的平均电流值保持固定的方式来生成可见光通信信号。具体而言，为了抑制因位串的变化导致的光输出的变化，在可见光通信信号中采用N(2以上的整数)值的脉冲位置调制(PPM：Pulse Position Modulation)。例如，在4PPM中，以一定时间长的1码元来表现2比特(参照图4)。据此，由于一定时间长内的高区间与低区间的比成为固定，因此，输出电流的平均值不受信号的影响而成为固定。
[直流电源电路以及直流电源控制电路的构成]
直流电源控制电路115根据发光元件102与电流控制元件Q1的连接点N1的电压V2，对直流电源电路111进行控制，以使电压V2成为固定值。
图5示出了直流电源电路111以及直流电源控制电路115的构成例。另外，图5示出了在直流电源电路111中采用了回归电路的情况下的构成例。
图5所示的直流电源控制电路115具备：判断电路132、光电耦合器133、以及控制电路134。并且，直流电源电路111经由墙壁开关等开关104，与交流的商用电源103连接。
直流电源电路111将从商用电源103供给的交流电转换为直流电。
控制电路134对直流电源电路111的一次侧的开关元件进行控制，以使电压V2固定。在此，固定是指，将每个规定期间中的平均电流固定，与上述的电流控制电路112所进行的恒定电流控制，在时间常数上不同。
判断电路132是为了使直流电源电路111的输出电压V1大致固定，而将二次侧的电压V2反馈到控制电路134的电路。判断电路132经由光电耦合器133，将与电压V2对应的信号输送到控制电路134。
通过以上构成，直流电源电路111以发光元件102与电流控制元件Q1的连接点N1(第一连接点)的电压V2(第二电压)成为固定值的方式，输出电压V1(第一电压)。据此，既能够应对大负载的顺方向电压，又能够将电流控制元件Q1的损失抑制到最小限。在此，由于负载电压(顺方向电压)是固定的，因此在电压V2为固定时，电压V1也固定。
尤其是在采用了25W以上的输入电力的情况下，希望通过进行功率因数(PFC)控制来应对高谐波电流限制。例如，与100V～242V等大范围的输入电压对应的AC/DC变换器的设计中能够采用上述的电路。
[课题]
在上述这种电路构成中，在进行可见光通信信号的调制的情况下，在控制信号VS为低电平(例如，0V)的情况下，电流控制元件Q1截止。
在电流控制元件Q1为截止的情况下，即电流ID为0的情况下，也能够如图6所示，作为负载的发光元件102的顺方向特性在微小电流区域具有顺电压。据此，通过电流控制元件Q1、电容器C1、以及构成其他的电路的部件的漏电流，发光元件102的两端的电压VF不成为零，而是具有一定的电压值。并且，此时的电压VF的值由于受部件的不均一、温度以及湿度等环境影响而会发生变动，因此不能预先掌握。据此，出现的问题是，不能精确地将电压V2以及电压V1控制成预先规定的电压值。
对此，在本实施方式中，反馈电路114在电流控制元件Q1为截止的期间中，将预先规定的电压提供到直流电源控制电路115。据此，能够事先掌握在电流控制元件Q1为截止的期间被反馈的电压值，从而能够实现精确度高的恒定电压控制。
[判断电路以及反馈电路的构成]
图7示出了判断电路132以及反馈电路114的构成例。判断电路132具备：并联调节器U2、电阻R2和R3、以及电容器C3。
并联调节器U2是判断输入电压VFB(R端子的电压)是否比预先规定的基准电压Vref高的电路。具体而言，并联调节器U2对输入电压VFB(R端子的电压)与基准电压Vref的差进行放大。
图8示出了并联调节器U2的构成例。如图8所示，并联调节器U2具备：放大器U3、晶体管Q2、以及基准电压源E1。通过图8所示的构成，在R端子的电压VFB比从基准电压源E1提供的基准电压Vref低的情况下，晶体管Q2截止。并且，在电压VFB比基准电压Vref高的情况下，晶体管Q2导通。据此，示出电压VFB是否比基准电压Vref高的信号经由光电耦合器133，被输送到控制电路134。并且，电阻R3以及电容器C3是位相补偿元件。
反馈电路114在电流控制元件Q1为截止的期间中，将预先规定的电压提供到直流电源控制电路115。该反馈电路114包括：二极管D1、电阻R4、以及电容器C4。
二极管D1被串联连接在连接点N1与直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)之间。
电阻R4被串联连接在二极管D1和直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)的连接点N2(第二连接点)与电压源VCC之间。电容器C4被连接在连接点N2。
[反馈电路的工作]
图9是示出反馈电路114的工作例的时间图。
在控制信号VS为高电平，电流控制元件Q1为导通的情况下，由于电压V2变小，因此，二极管D1为导通状态。从而，VFB＝V2成立。
另外，在控制信号VS为低电平，电流控制元件Q1为截止的情况下，由于电压V2变大，因此，二极管D1截止。这样，在电压V2为不固定的电流控制元件Q1的截止期间，电压V2被二极管D1切断。即，在电流控制元件Q1为截止期间中，由于电压V2增高，因此不会通过二极管D1而将电压V2施加到判断电路132。
并且，此时，电荷经由电阻R4被充电到电容器C4。
并且，通过反馈系统的对应答速度进行调整的相位补偿构件(电阻R3以及电容器C3等)，与可见光通信信号的比特率相比，应答速度被设定得充分慢。据此，以电压VFB的波形的平均值成为基准电压Vref的方式进行控制。
在此，如以上所述，在可见光通信信号中例如采用4PPM调制的信号。在4PPM中，信号全体的高电平的区间与低电平的区间的比时常为3：1。
因此，电流控制元件Q1为截止期间的电压VFB由以下的(式1)来表示。
[数式1]
在此，Δt是可见光通信信号的1bit的脉冲宽度，V2(ON)是电流控制元件Q1为导通的情况下的电压V2的电压值，VF(D1)是二极管D1的顺方向电压。
并且，由于重叠了三角波波形，因此在第一项乘以1/2，由于采用了4PPM，因此在第一项乘以1/4。
如通过该式求出的电压V2(ON)所示，直流电源电路111的输出电压V1被调整。即，通过将所希望的电压V2(ON)代入到(式1)从而得到VFB，并通过将基准电压Vref设定为与VFB相等，从而能够实现在希望的电压V2(ON)下的恒定电压控制。
这样，在本实施方式中，在通过反馈电路114而电流控制元件Q1为截止的情况下，能够将预先规定的电压提供到直流电源控制电路115。据此，由于能够事先掌握电流控制元件Q1的截止期间的电压VFB，因此能够实现精确度高的恒定电压控制。这样，点灯装置101能够提高工作的稳定性。
并且，在连接了具有不同的顺方向电压的发光元件102的情况下，也能够进行电压V2(ON)成为固定的控制。据此，能够抑制电流控制元件Q1的损失。
[工作波形]
图10示出了各个信号的工作波形。电压V1包括具有商用电源103的交流信号的两倍的频率成分的脉动电压。并且，电压V2中也含有同样的脉动电压。在此，由于该脉动电压被作为MOS晶体管的电流控制元件Q1的漏极电压吸收，因此，能够抑制在电流ID含有脉动电流。据此，能够抑制光的闪烁以及视频闪烁。并且，通过以充分高的频率(例如1kHz以上)来调制可见光通信信号，因此，人的眼睛不容易感到光的闪烁。
另外，为了如以上这样对脉动电压进行吸收，则需要电流控制元件Q1为导通时的电压V2比电压V1以及V2的脉动电压的振幅ΔV大。即，直流电源电路111以电压V2成为比电压V1中包含的脉动电压的振幅ΔV大的方式输出电压V1。
[反馈电路的变形例1]
图11示出了作为反馈电路114的变形例的反馈电路114A的构成。图12是示出反馈电路114A的工作例的时间图。
图11所示的反馈电路114A包括晶体管Q3、以及电阻R5。电阻R5被串联连接在连接点N1(第一连接点)与直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)之间。晶体管Q3被连接在电阻R5和直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)的连接点N2(第二连接点)、与接地电位(GND)之间。晶体管Q3在电流控制元件Q1为截止的期间导通、在电流控制元件Q1为导通的期间截止。例如图11所示，在晶体管Q3的基极被供给控制信号VS的反转信号。
通过这种构成，在电流控制元件Q1的导通期间，晶体管Q2截止。因此，VFB＝V2成立。
另外，在电流控制元件Q1的截止期间，晶体管Q2导通，电压VFB成为0。并且，为了使在电流控制元件Q1的截止期间流入的电流减小，电阻R5被设定为充分大的值。
并且，在4PPM信号中，信号全体的高电平的区间与低电平的区间的比时常为3：1。因此，在电流控制元件Q1的截止期间的电压VFB由以下(式2)来表示。
[数式2]
为了成为通过该式求出的电压V2(ON)，而调整直流电源电路111的输出电压V1。即，通过设定与将所希望的电压V2(ON)代入到(式2)而得到的VFB相等的基准电压Vref，从而能够实现所希望的电压V2(ON)的恒定电压控制。
这样，在通过反馈电路114A而电流控制元件Q1为截止的情况下，能够将预先规定的电压提供到直流电源控制电路115。据此，由于能够实现掌握电流控制元件Q1的截止期间的电压VFB，因此能够实现高精确度的恒定电压控制。
[反馈电路的变形例2]
图13示出了作为反馈电路114的变形例的反馈电路114B的构成。图14是示出反馈电路114B的工作例的时间图。
图13所示的反馈电路114B包括二极管ZD1以及电阻R6。电阻R6被串联连接在连接点N1(第一连接点)与直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)之间。二极管ZD1是齐纳二极管，被连接在电阻R6和直流电源控制电路115(更详细而言，判断电路132)的连接点N2(第二连接点)、与接地电位(GND)之间。
通过此构成，在电流控制元件Q1的导通期间，由于电压V2小，因此二极管ZD1截止。从而VFB＝V2成立。
另外，在电流控制元件Q1的截止期间，由于电压V2大，因此二极管ZD1导通，电压VFB成为与二极管ZD1的齐纳电压VZ(ZD1)相等。并且，为了使在电流控制元件Q1的截止期间流入的电流减小，而电阻R6被设定为充分大的值。
并且，在4PPM信号中，信号全体的高电平的区间与低电平的区间的比时常为3：1。因此，在电流控制元件Q1的截止期间的电压VFB由以下(式3)来表示。
[数式3]
为了成为从该式求出的电压V2(ON)，从而直流电源电路111的输出电压V1被调整。即，通过将基准电压Vref设定为与将所希望的电压V2(ON)代入到(式3)而得到的VFB相等，从而能够实现在所希望的电压V2(ON)的恒定电压控制。
这样，在通过反馈电路114B，而电流控制元件Q1为截止的情况下，能够将预先规定的电压提供到直流电源控制电路115。据此，由于能够预先掌握电流控制元件Q1的截止期间的电压VFB，因此能够实现精确度高的恒定电压控制。
[其他的变形例]
直流电源电路111并非受回归变换器所限。例如，直流电源电路111可以是降压变换器、升压变换器、SEPIC(Single Ended Primary Inductor Converter：单端原边电感转换器)或升降压变换器等非绝缘型变换器。在采用非绝缘型变换器的情况下，可以不存在光电耦合器133等绝缘体。
并且，直流电源控制电路115以及反馈电路114的处理的一部分或全部可以由微型计算机等进行数字控制来实现。在这种情况下，反馈电压VFB被输入到上述的微型计算机的A/D变换器输入端子。并且，相当于上述的基准电压源、放大器以及其周边电路的部分作为微型计算机的内部的处理来实现。并且，通过可见光通信信号的生成处理也由同一个微型计算机来进行，从而能够减少部件的数量。
(实施方式2)
[课题]
在上述的上記实施方式1的构成中，在与交流的商用电源103连接的直流电源电路111中，在因商用电源103的电压变动或瞬时停电、或者因开关104的操作或开关104的接点振动而造成电压急剧变化等情况下，直流电源电路111的输出电压V1会增大。
这是因直流电源控制电路115的应答速度慢而造成的。具体而言，由于直流电源控制电路115中所包括的相位补偿构件(电阻R3以及电容器C3等)等，直流电源控制电路115的应答速度被设定成比可见光通信信号的频率相当慢的应答速度。并且，在进行功率因数改善(PFC)工作的情况下，直流电源控制电路115的应答速度被设定成比交流的频率相当慢的应答速度。据此，能够抑制高频电流失真，从而改善功率因数。由于这些原因，不能使直流电源控制电路115的应答速度加快。
并且，在直流电源电路111的输出电压V1增大时，V2＝V1-VF被施加到电流控制元件Q1以及电阻RS。在此，电压VF是发光元件102的两端子间的电压。并且，由于电流控制电路112进行使流入到发光元件102的电流ID成为固定的控制，因此，在电流控制元件Q1发生ID×VDS的电力压力。在此，VDS是电流控制元件Q1的漏极-源极间电压。
这样，若电压V2增大，则在电流控制元件Q1发生过大的压力，有可能发生故障。
在本实施方式中，对抑制电力压力的构成进行说明。
[直流电源控制电路以及反馈电路的构成]
图15示出了本实施方式所涉及的直流电源控制电路115A以及反馈电路114以及114C的构成。在本实施方式中，相对于上述的实施方式1的不同之处是，直流电源控制电路115A的构成与直流电源控制电路115不同。并且，点灯装置101除了反馈电路114之外还具备反馈电路114C。
直流电源控制电路115A除了直流电源控制电路115的构成以外，还具备判断电路132A以及光电耦合器133A。并且，控制电路134A的功能与控制电路134不同。
反馈电路114以及判断电路132的构成与实施方式1相同。即如以上所述，通过这些电路，能够控制成在一般情况下电压V2为固定。并且，通过相位补偿构件(电阻R3以及电容器C3等)，这些电路的应答速度被设定得比较慢。具体而言，以电压VFB1成为基准电压Vref的方式进行控制。
反馈电路114C被连接在连接点N1与直流电源控制电路115A(更详细而言，判断电路132A)之间，电压V2被供给到直流电源控制电路115A(更详细而言，判断电路132A)。并且，反馈电路114C在电流控制元件Q1为截止的期间中，将预先规定的电压供给到直流电源控制电路115A(更详细而言，判断电路132A)。
该反馈电路114C的构成以及功能与反馈电路114同样，具备：二极管D2、电阻R7、电容器C5。二极管D2被串联连接在连接点N1与直流电源控制电路115A(更详细而言，判断电路132A)之间。电阻R7被串联连接在二极管D2和直流电源控制电路115A(更详细而言，判断电路132A)的连接点N3、与电压源VCC之间。电容器C5被连接在连接点N3。
判断电路132A判断由反馈电路114C供给的电压VFB2是否比第二基准电压高。具体而言，判断电路132A包括二极管ZD2。二极管ZD2是齐纳二极管，被串联连接在连接点N3与光电耦合器133A之间。在此，第二基准电压是比判断电路132中的基准电压Vref高的电压，是根据二极管ZD2的齐纳电压而被设定的电压。
通过此构成，反馈电路114C在电压V2比第二基准电压高时进行工作，在电压V2比第二基准电压低时不工作。并且，通过这些电路，检测到电压V2一时性增高，检测结果经由光电耦合器133A，而被通知到控制电路134A。
并且，判断电路132A在一般情况下不工作，因此不具备用于使工作的稳定性提高的相位补偿构件。据此，判断电路132A的应答速度比判断电路132快。
控制电路134A除了控制电路134的功能以外，还根据由判断电路132A通知的信号，对直流电源电路111进行控制。具体而言，控制电路134A在由判断电路132A判断为电压V2比第二基准电压高的情况下，对直流电源电路111进行控制，以使电压V1降低。
具体而言，在一般工作时，二极管ZD2为截止状态，光电耦合器133A不工作。另外，在电压V1增大时，电流控制元件Q1为导通时的电压V2(ON)变大。据此，电压VFB2变大，二极管ZD2成为导通状态，从而光电耦合器133A被驱动。在光电耦合器133A被驱动时，控制电路134A进行控制，以使电压V1下降。另外，控制电路134A也可以不使电压V1下降，而是对直流电源电路111进行暂时停止后再次启动。
这样，在本实施方式中，直流电源控制电路115A除了判断电路132以外，还具备应答速度快的判断电路132A。据此，在商用电源103的电压变动或瞬时停电、或者因开关104的操作或开关104的接点振动而电压急剧变化等造成电压V1增大时，能够使该电压V1降低。据此，能够抑制在元件发生过大的压力。
[直流电源控制电路的变形例]
图16示出了作为直流电源控制电路115A的变形例的直流电源控制电路115B的构成。另外，反馈电路114以及114C的构成与图15相同。
图16所示的直流电源控制电路115B的判断电路132B的构成与判断电路132A不同。并且，通过单一的光电耦合器133，判断电路132的判断结果以及判断电路132B的判断结果均被输送到控制电路134A之处不同。
具体而言，判断电路132B除了图15的判断电路132A的构成以外，还具备晶体管Q4和电阻R8。在电压VFB2超过了第二基准电压的情况下，晶体管Q4导通，光电耦合器133进行工作。
控制电路134A根据由光电耦合器133传送来的信号，来控制直流电源电路111。具体而言，控制电路134A对直流电源电路111进行控制，以便在光电耦合器133的驱动电流增大时，使电压V1减小。据此，在电压V1成为过大电压时，通过判断电路132B而光电耦合器133被立即驱动，以抑制电压V1变大。
另外，在图15以及图16中，作为反馈电路114以及114C虽然示出了采用图17所示的电路构成的例子，也可以采用图11所示的反馈电路114A、或图13所示的反馈电路114B。
并且，在上述的实施方式1以及实施方式2中，虽然说明了以单一的电流控制元件Q1来进行恒定电流控制、以及可见光通信信号的重叠的例子，不过，恒定电流控制以及可见光通信信号的重叠也可以由不同的元件来执行。例如也可以是，在串联连接的晶体管与开关之中，采用晶体管来进行恒定电流控制，采用开关来进行可见光通信信号的重叠。并且也可以是，不进行恒定电流控制，而仅进行可见光通信信号的重叠。
(实施方式3)
在本实施方式中，对具备在实施方式1或实施方式2说明的点灯装置101的照明器具100以及招牌150进行说明。
[照明器具的一个例子]
图17是在上述的实施方式中说明的照明器具100的外观图。图17示出了将照明器具100适用于筒灯的例子。该照明器具100具备：电路盒11、灯体12以及布线13。
在电路盒11中存放上述的点灯装置101，在灯体12安装LED(发光元件102)。并且，布线13是对电路盒11与灯体12进行电连接的布线。
另外，照明器具100也可以适用于图18所示的射灯等其他的照明器具。
[招牌的一个例子]
图19是具备招牌框体152的招牌150的外观图，在该招牌框体152的内部搭载上述的实施方式所说明的点灯装置101以及发光元件102。例如，点灯装置101如图12所示，用于商业设施或店铺所使用的招牌150。另外，点灯装置101所使用的招牌150的种类没有限定。例如，招牌150可以是车站等使用的站名显示牌、导向板、或用于广告的招牌等。
[其他的变形例]
以上所示的开关元件的种类是一个例子，并非受此所限。例如，开关元件可以是MOS晶体管、双极晶体管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管芯片)或继电器等。
并且，上述实施方式所涉及的照明器具或点灯装置中所包含的处理部的至少一部分，典型的由作为集成电路的LSI来实现。这些可以单独地被制成一个芯片，也可以是包括其中的一部分或全部来制成一个芯片。
并且，上述的电路图所示的电路构成是一个例子，本发明并非受上述的电路构成所限。即，与上述电路构成同样，能够实现本发明的特征性功能的电路也包含在本发明中。例如，在能够实现与上述的电路构成同样的功能的范围内，对于某个元件串联或并联开关元件(晶体管)、电阻元件、或电容器元件等元件均包含在本发明内。换而言之，上述的实施方式中的“连接”不仅限定于两个端子(节点)直接连接的情况，在能够实现同样的功能的范围内，该两个端子(节点)经由元件来连接的情况也包含在内。
并且，以高/低来表示的逻辑电平、或以导通/截止来表示的开关状态是为了对本发明进行具体所示的例子，通过举例示出的逻辑电平或开关状态的不同的组合，也能够得到同样的结果。而且，以上所示的逻辑电路的构成是为了对本发明进行具体说明的例子，通过不同的构成的逻辑电路也能够实现同样的输入输出关系。
以上针对一个或多个形态所涉及的点灯装置以及照明器具，基于实施方式进行了说明，本发明并非受这些实施方式所限。在不脱离本发明的主旨的范围内，将本领域技术人员所能够想到的各种变形执行于本实施方式所得到的形态、或者对不同的实施方式中的构成要素进行组合而构成的形态也可以包含在一个或多个形态的范围内。
符号说明
100 照明器具
101 点灯装置
102 发光元件
111 直流电源电路
112 电流控制电路
113 信号生成电路
114、114A、114B 反馈电路(第一反馈电路)
114C 反馈电路(第二反馈电路)
115、115A 直流电源控制电路
132 判断电路(第一判断电路)
132A 判断电路(第二判断电路)
133 光电耦合器
134A 控制电路
150 招牌
152 招牌框体
D1、ZD1 二极管
Q1 电流控制元件(开关)
Q3 晶体管
R4、R5、R6 电阻

Claims (14)

1.一种点灯装置，向发光元件供给由可见光通信信号调制的电流，
所述点灯装置具备：
直流电源电路，向所述发光元件提供第一电压；
信号生成电路，根据所述可见光通信信号，生成控制信号，该控制信号使流入到所述发光元件的电流的平均电流值成为固定，
电流控制元件，与所述发光元件串联连接，根据所述控制信号而被控制成导通以及截止；
直流电源控制电路，根据所述发光元件与所述电流控制元件的第一连接点的第二电压，对所述直流电源电路进行控制，以使所述第二电压成为固定值；以及
第一反馈电路，被连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间，将所述第二电压提供到所述直流电源控制电路，
所述第一反馈电路在所述电流控制元件为截止的期间中，将预先规定的电压提供到所述直流电源控制电路。
2.如权利要求1所述的点灯装置，
所述第一反馈电路，在所述电流控制元件为导通的期间中，向所述直流电源控制电路提供所述第二电压，
所述预先规定的电压是，比所述电流控制元件为导通的期间中的所述第二电压高的电压。
3.如权利要求2所述的点灯装置，
所述预先规定的电压是，基于从电压源提供的电压的电压。
4.如权利要求1所述的点灯装置，
所述第一反馈电路，在所述电流控制元件为导通的期间中，向所述直流电源控制电路提供所述第二电压，
所述预先规定的电压是，比所述电流控制元件为导通的期间中的所述第二电压低的电压。
5.如权利要求4所述的点灯装置，
所述预先规定的电压为接地电位。
6.如权利要求1所述的点灯装置，
所述第一反馈电路具备：
二极管，被串联连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间；以及
电阻，被串联连接在所述二极管和所述直流电源控制电路的第二连接点与电压源之间。
7.如权利要求1所述的点灯装置，
所述第一反馈电路包括：
电阻，被串联连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间；以及
晶体管，被连接在所述电阻和所述直流电源控制电路的第二连接点与接地电位之间，
所述晶体管在所述电流控制元件为截止的期间成为导通，在所述电流控制元件为导通的期间成为截止。
8.如权利要求1所述的点灯装置，
所述第一反馈电路包括：
电阻，被串联连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间；以及
二极管，被连接在所述电阻和所述直流电源控制电路的第二连接点与接地电位之间。
9.如权利要求1至8的任一项所述的点灯装置，
所述点灯装置进一步具备第二反馈电路，该第二反馈电路被连接在所述第一连接点与所述直流电源控制电路之间，将所述第二电压提供到所述直流电源控制电路，
所述第二反馈电路，在所述电流控制元件为截止的期间，将预先规定的电压提供到所述直流电源控制电路，
所述直流电源控制电路具备：
第一判断电路，对由所述第一反馈电路提供的电压、与第一基准电压的差进行放大；以及
第二判断电路，判断由所述第二反馈电路提供的电压是否比第二基准电压高，所述第二基准电压是比所述第一基准电压高的电压，
所述第二判断电路的应答速度，比所述第一判断电路的应答速度快。
10.如权利要求9所述的点灯装置，
所述直流电源控制电路进一步具备：
单一的光电耦合器，传送示出所述第一判断电路的判断结果的信号、以及示出所述第二判断电路的判断结果的信号；以及
控制电路，根据由所述光电耦合器传送的信号，对所述直流电源电路进行控制。
11.如权利要求1至8的任一项所述的点灯装置，
所述直流电源电路，以所述第二电压成为比所述第一电压中所包含的脉动电压的振幅大的方式，输出所述第一电压。
12.如权利要求1至8的任一项所述的点灯装置，
所述点灯装置具备电流控制电路，
该电流控制电路根据所述控制信号，使所述电流控制元件导通以及截止，通过对所述电流控制元件进行控制，从而将所述电流控制元件为导通的时间区间中流入到所述发光元件的电流，调整为与恒定电流指令信号对应的恒定电流值。
13.一种照明器具，具备：权利要求1至12的任一项所述的点灯装置、以及所述发光元件。
14.一种招牌，具备：招牌框体、以及权利要求1至12的任一项所述的点灯装置。
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