CN1761374A - Led型指示灯点灯装置及指示灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明的LED型指示灯点灯装置及指示灯系统可以在指示灯的狭窄体积内进行安装，并可以将光源的光输出设为特定的亮度比率。本发明通过绝缘电路变压器输入交流恒流电源11所供应且遵循特定亮度比率的输出电流，并通过整流器15加以整流。负载调节电路18将经过整流电路15整流的电压施加到LED14中，而当LED14的电压为特定值以上时将对开关元件G1进行脉冲宽度控制，对流经绕过LED14的电路的电流进行调节。由此，将施加在LED型指示灯的LED的电压调节为固定。

Description

LED型指示灯点灯装置及指示灯系统

技术领域

本发明是关于一种用以照亮用于机场等的LED型指示灯的LED型指示灯点灯装置及指示灯系统。

背景技术

用于机场等的指示灯，通过其多数个指示灯串联在交流恒流电源的输出端而得到偏压。另外，即使周围的明亮度发生变化指示灯也能良好维持指示的可见度，因此指示灯可进行如下控制，通过对应于周围的明亮度切换交流恒流电源的输出电流，而其可以特定的亮度比率开启。例如，指示灯构成如下，将输出电流的抽头变换器配置在交流恒流电源，并根据期望从100％、25％、5％、1％以及0.2％5个档位之中选择亮度比率。

另外，目前机场等所使用的指示灯的光源用的是卤素灯泡等白炽灯。白炽灯由于对钨灯丝进行通电加热时会发光，因而其比亮度-比电流特性如下述的图8所示。

另一方面，建议在这种指示灯中使用LED(发光二极管)而代替卤素灯泡等光源(例如参照专利文献1)。如果转换为将LED作为光源，则可节省能源，并且光源寿命将会明显延长，因此不仅有益于环境，还可以大幅度节约维护费用。

因此，将指示灯的光源转换为LED时，如果可以使已经装备在目前的机场的交流恒流电源原样不动继续使用，而仅将指示灯转换为以LED为光源的话，则可以最少的转换达到目的。另外，当较多的指示灯连接在一个交流恒流电源时，有时也可以一部分指示灯以卤素灯泡为光源而使用，而剩余的指示灯则以LED为光源。

然而，卤素灯泡和LED如图8所示，即使亮度相同所需要的电流也不相同。图8是表示卤素灯泡及LED的比亮度-比电流特性的图表。在图8中，横轴表示比电流(％)，而纵轴表示比亮度(％)。曲线A表示卤素灯泡的特性曲线，而曲线B表示LED的特性曲线。通过图8可了解到，卤素灯泡的比亮度和比电流的关系即比亮度-比电流特性为指数函数性曲线。对此，LED的比亮度-比电流特性则大致为直线，即正比例关系。

另外，交流恒流电源中的抽头变换器设定为此输出电流对具有卤素灯泡的指示灯施加偏压后，可获得特定的亮度，就像例如表1的中栏所示的那样。对此，当指示灯具有LED时，为获得相同亮度所需的电流，当根据如图8所示的比亮度-比电流特性进行计算时则如表1的右栏所示。

表1

交流恒流电源	卤素灯泡(电流)	LED(电流)
			抽头变换器5(亮度100％)	100.0％(6.6A)	100％(350mA)
抽头4(亮度25％)	78.9％	25％
			抽头3(亮度5％)	62.1％	5％
抽头2(亮度1％)	51.5％	1％
			抽头1(亮度0.2％)	42.4％	0.2％

从表1中可了解到，卤素灯泡和LED即使亮度相同所需的电流也不相同。因此，即使将以LED为光源的指示灯连接到如上所述的交流恒流电源上，在抽头1～4的位置处也无法获得特定的亮度比率的指示光。

因此，为解决上述问题，本发明申请人建议有如下的指示灯系统，其配置有检测交流恒流电源的输出电流的电流检测机构，并且配置有点灯控制机构，该点灯控制机构对指示灯进行控制，以使LED的发光可根据电流检测机构的检测输出而达到特定的亮度比率(例如参照专利文献2)。即，在专利文献2中，通过配置有点灯控制机构，则即使系交流恒流电源，该交流恒流电源对应于和LED的比亮度-比电流特性不同的比亮度-比电流特性而切换电流，也能够以特定的亮度比率切换指示灯的亮度。

然而，当串联照亮指示灯时，为使指示灯一侧导电性地离开延长在交流恒流电源上的主线路高电压，而构成为通过橡胶绝缘变压器连接负载。继而，自绝缘电路变压器的2次侧通过电流检测机构检测交流恒流电源的输出电流，并根据电流检测机构的检测输出，通过点灯控制机构控制指示灯，以使LED的发光达到特定的亮度比率。此时，点灯控制机构对供应到指示灯中的输入电流进行脉冲宽度调变，以此控制指示灯，使得LED的发光达到特定的亮度比率。另外，设为将恒流电源转换为恒压电源并将电压施加到LED，使得可使用交流恒流电源来照亮指示灯的LED。

【专利文献1】日本专利特表平11-514136号(申请专利范围、图1)

【专利文献2】日本专利特开2002-49992号(第5页、图2)

[发明所欲解决的问题]

然而，由于设为绝缘电路变压器的1次侧为交流恒流电源，并且可自2次侧取出施加到LED的电压源，因此随着负载的波动2次电压也会产生波动。指示灯由于会根据气候条件等切换发光亮度，因而负载也会随着LED的发光波动而波动，因此伴随此负载波动，2次电压也将产生波动。如果存在此负载波动，则每次负载波动时用以进行恒压化的元件中会产生负担，导致可靠性下降。

另外，由于通过脉冲宽度控制电路(PWM控制电路)并以脉冲宽度调变进行LED的点灯控制，故而将成为数字电路，因此零件件数会变多电路基板将变大。另外，因由微型电脑电路构成脉冲宽度控制电路，所以将会导致成本变高。

图9是先前的LED型指示灯点灯装置的电路图。交流恒流电源(CCR)11用于使用有例如目前的卤素灯泡的指示灯，并且具备用以切换输出电流的电流切换功能，以达到上述亮度比率。橡胶绝缘变压器34设有串联主电缆28，该串联主电缆28连接有交流恒流电源11，且作为以下机构而加以使用，该机构将连接有LED型指示灯点灯装置13的支线电缆29从连接于交流恒流电源(CCR)11的串联主电缆28的高电压处进行导电性分离。

绝缘电路变压器12的1次绕线串联在支线电缆29上，而绝缘电路变压器12的2次绕线则连接在LED型指示灯点灯装置13的整流电路(REC)15上。

电流检测器16是检测交流恒流电源11的输出电流的机构，并构成有变流器，该变流器通过在绝缘电路变压器12的1次绕线上对电流检测用的绕线进行磁耦合，而对在绝缘变压器12的1次绕线上流通的电流进行检测。输入电流检测电路17，将和通过电流检测器16而输入的来自交流恒流电源的输出电流相对应的电流进行整流，并将其平均值作为来自交流恒流电源的输出电流而输出。此输出电流值表示亮度比率。

·整流电路15的交流输入端连接在绝缘电路变压器12的2次绕线上，而直流输入端则连接在负载调节电路18上。负载调节电路18的脉冲宽度控制电路(PWM控制电路)19，以由输入电流检测电路17所输入的来自交流恒流电源的输出电流为依据，对负载进行调节，并通过变压器20将其输出到恒压电路21。恒压电路21对经过负载调节电路18调节的电压进行整流平滑，进而通过变压器22进行电压调节，将恒定电压供应到LED14中。恒压电路21的电流调节电路23反馈流经LED14的电流，并使流经LED14的电流保持固定。

另一方面，由输入电流检测电路17所输入的来自交流恒流电源的输出电流，将输入到特性转换电路24中，并且将具有卤素灯泡的比亮度-比电流特性的来自交流恒流电源的输出电流，转换为依据LED的比亮度-比电流特性的电流。以经过特性转换电路24转换的LED比亮度-比电流特性为依据的电流，将输入到工作期(duty)控制电路25中，并受到工作期控制，以使流经LED的电流成为经过特性转换电路转换的电流。由此，控制为LED的光输出达到特定的亮度比率。图9中表示先前的LED型指示灯点灯装置的电路图，但先前的灯泡型指示灯并不使用电路。

由图9可知，LED型指示灯点灯装置13的电路结构较为复杂，故而，LED型指示灯点灯装置13的尺寸较大。因此，难以将LED型指示灯点灯装置13安装进LED型指示灯的狭窄框体内。

另外，先前的装置中设为在输入电流检测电路17中以电流的平均值检测来自交流恒流电源的输出电流，因此，无法识别亮度比率。即，当连接在交流恒流电源的2次侧负载较大和较小时，电流波形将会发生变化，因而，读取经过电流检测器16检测的电流平均值时，有时将会无法适当识别亮度比率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED型指示灯点灯装置及指示灯系统，其可安装在指示灯的狭窄体积内，且可使光源的光输出成为特定的亮度比率。

根据第一发明所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于：其具有整流器，此整流器通过绝缘电路变压器输入由交流恒流电源所输出的电流，并对其加以整流；平滑元件，此平滑元件将经过上述整流器整流的电流加以平滑；负载调节电路，此负载调节电路具有旁通电路，该旁通电路将通过上述平滑元件得到平滑的电压施加到LED型指示灯的LED上，且施加在LED型指示灯的LED上的电压超过特定值时则绕过电路的输入电流，并且可对流经此旁通电路的电流进行调节，以使施加在LED型指示灯的LED上的电压为固定；输入电流检测电路，此输入电流检测电路通过电流检测器输入上述交流恒流电源所供应的电流，并检测所输入的电流；占空控制电路，此占空控制电路相对于上述交流恒流电源所供应的电流，对LED型指示灯的LED的电流进行占空控制，以使其达到特定的明亮度。

在本发明以及以下的各发明中，如无特别说明则术语定义及技术性含意如下所述。

交流恒流电源将经过电流恒流化处理的输出电流输出到作为多数个串联的负载的LED型指示灯，并且能够通过抽头变换器切换电流，由此以特定的比率(亮度比率)来照亮LED型指示灯的亮度。即，抽头变换器例如以多数个档位进行切换，因此根据抽头变换器的档位输出电流发生变化，亮度因而发生变化。特定的亮度比率，其目的在于即使设置指示灯的周围环境的明亮度发生变化也能一直良好维持指示灯的可见度，因此为根据此时周围环境的明亮度而控制指示灯的亮度，而制定此特定的亮度比率。通常是以和LED型指示灯的LED比亮度-比电流特性不同的比亮度-比电流特性为依据，例如以卤素灯泡等白炽灯的比亮度-比电流特性为依据而制定的。

负载调节电路输入经过整流电路整流的电压，并将施加到LED型指示灯的LED的电压调节为固定，而当施加到LED型指示灯的LED的电压为特定值以上时，会形成绕过LED型指示灯的LED的电路，并将对流经此旁通电路的电流加以调节，将施加到LED型指示灯的LED的电压调节为固定。此时的特定值是指以基于特定亮度比率的输出电流照亮LED时的LED的电压。

输入电流检测电路以通过电流检测器而输入的电流为依据，对来自交流恒流电源的输出电流进行检测。特性转换电路是针对经过输出电流检测器检测的且和LED比亮度-比电流特性不同的比亮度-比电流特性的交流恒流电源，将LED比亮度-比电流特性转换为与其不同的比亮度-比电流特性。

来自交流恒流电源的输出电流为灯泡的比亮度-比电流特性时，将针对基于灯泡的亮度比率的输出电流，转换对LED的输出电流，以使LED的亮度等同于灯泡的亮度。即，将LED的比亮度-比电流特性转换为灯泡的比亮度-比电流特性。占空控制电路对流经LED型指示灯的LED的电流进行占空控制，以使其成为经过特性转换电路转换的电流。

根据本第二发明所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于，其是根据第一发明所述的LED型指示灯点灯装置，不使用LED型指示灯的LED的电压，而是当LED型指示灯的LED上的电流超过特定值时，对流经绕过电路的输入电流的电路中的电流进行调节，使供应到LED型指示灯的LED上的电流为固定。

本发明是将供应到LED型指示灯的LED上的电流调节为固定，而不是将LED型指示灯的LED的电压调节为固定。负载调节电路输入经过整流电路整流的电压，并当供应到LED型指示灯的LED上的电流达到特定值以上时，形成绕过LED型指示灯的LED的电路，并对流经此旁通电路的电流加以调节，将供应到LED型指示灯的LED上的电流调节为固定。由此，LED型指示灯点灯装置得到简化。

根据第三发明所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于，其是根据第二发明所述的LED型指示灯点灯装置，且上述负载调节电路具有检测供应到LED中的电流峰值的峰值检测电路，并将由上述峰值检测电路检测出的电流作为LED的电流。

本发明是使用供应到LED的电流峰值作为根据第二发明所述的LED的电流。为检测LED的电流，而设定为使用例如电阻器，并以电阻值获得和LED电流成比例的电压值，将此电阻器的电压值输入到积分电路或平滑电路等中，由此检测LED的电流。但是，当LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)时，在LED中由于仅在接通占空期间流通电流，因此有时电流会通过积分电路或平滑电路等而被平均化，导致检测出平均值。由于平均值小于峰值，因此即使LED的电流超过峰值，LED的电流也达不到特定值以上，故旁通电路将不会运行。因此，将会导致施加到LED上的电压瞬间增大。

因而，至于LED的电流，检测出供应到LED的电流峰值，当峰值达到特定值以上时将使旁通电路运行。由此，即使LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)，也可使施加到LED的电压为特定电压。

根据第四发明所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于，其是根据第一或第二发明所述的LED型指示灯点灯装置，上述输入电流检测电路将对来自上述交流恒流电源的供应电流进行实效值检测。

本发明中，输入电流检测电路以通过电流检测器而输入的电流实效值为依据，检测来自交流恒流电源的输出电流。由于以通过电流检测器而输入的电流实效值而并非以此电流的平均值检测交流恒流电源的输出电流，因此即使绝缘电路变压器12的2次侧负载产生波动，导致绝缘电路变压器12的1次侧电压产生波动的情形下，也可以识别出分接开关处于何种档位，从而可以准确识别亮度比率。

根据第五发明所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于，其是根据第一至第三发明所述的任一项的LED型指示灯点灯装置，且具有：特性转换电路，此特性转换电路以上述输入电流检测电路所检测的输入电流为依据，将LED的比亮度-比电流特性转换为灯泡的比亮度-比电流特性；占空控制电路，此占空控制电路以流经上述LED的电流成为经过上述特性转换电路所转换的电流的方式进行占空控制。

本发明设为在来自交流恒流电源的输出电流为灯泡比亮度-比电流特性时，可将LED的比亮度-比电流特性转换为灯泡的比亮度-比电流特性。

根据第六发明所述的指示灯系统，其特征在于，其具有LED型指示灯，该LED指示灯连接在根据第五发明所述的LED指示灯点灯装置，且光源为LED；电灯型指示灯，该电灯型指示灯的光源为电灯；串联主电缆，该串联主电缆与LED型指示灯和电灯型指示灯混合在一起串联连接；交流恒流电源，该交流恒流电源通过切换抽头开关而将对应于多数个亮度比率的输出电流输出到上述串联主电缆。

本发明设为在同时存在光源为LED的LED型指示灯和光源为灯泡的灯泡型指示灯时，将对LED型指示灯，供应使LED的比亮度-比电流特性转换为灯泡的比亮度-比电流特性的电流，而对灯泡型指示灯输出来自交流恒流电源的灯泡比亮度-比电流特性的电流，并同样自交流恒流电源将遵循特定亮度比率的相同光输出输出到灯泡型指示灯以及LED型指示灯。

根据第一或第二发明所述的LED型指示灯点灯装置，由于将经过整流电路整流的电压施加到指示灯的LED上，并当指示灯的LED电压或电流达到特定值以上时，会形成绕过指示灯的LED的电路，对流经此旁通电路的电流进行调节，将施加到指示灯的LED的电压或电流调节为固定，因此可以简化LED型指示灯点灯装置，并可将其安装在指示灯狭窄的体积内。

根据第三发明所述的LED型指示灯点灯装置，即使当LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)时，也可以将施加到LED上的电压设为特定电压。

根据第四发明所述的LED型指示灯点灯装置，由于以通过电流检测器而输入的电流实效值而并非以此电流的平均值检测来自交流恒流电源的输出电流，因此可识别出来自交流恒流电源的输出电流的抽头变换器处于何种档位，随之可准确识别亮度比率。

根据第五发明所述的LED型指示灯点灯装置，即使来自交流恒流电源的输出电流为灯泡的比亮度-比电流特性，也能够以特定的亮度比率照亮LED指示灯。

根据第六发明所述的指示系统，可以将遵循特定亮度比率的相同输出电流，自相同的交流恒流电源供应给同时存在光源为LED的LED型指示灯和光源为灯泡的灯泡型指示灯的指示灯系统。

附图说明

图1是本发明第1实施形态的指示灯系统的结构图。

图2是本发明第1实施形态中当交流恒流电源的抽头变换器通过抽头5连接到交流恒流电源的负载较大时交流恒流电源的输出电流及电流检测器的2次侧平均电流的波形图。

图3是本发明第1实施形态中当交流恒流电源的抽头变换器通过抽头5连接到交流恒流电源的负载较小时交流恒流电源的输出电流及电流检测器的2次侧平均电流的波形图。

图4是本发明第2实施形态的指示灯系统的结构图。

图5是本发明第2实施形态中的反馈电路的一例的电路图。

图6是对本发明第2实施形态中LED的电流峰值进行检测的峰值检测电路的电路图。

图7是本发明第3实施形态的指示灯系统的结构图。

图8是表示卤素灯泡以及LED的比亮度-比电流特性的图表。

图9是先前的LED型指示灯点灯装置的电路图。

11：交流恒流电源(CCR)            12：绝缘电路变压器

13：LED型指示灯点灯装置          14：LED

15：整流电路                     16：电流检测器

17：输入电流检测电路             18：负载调节电路

19：脉冲宽度调节电路             20：变压器

21：恒压电路                     22：变压器

23：电流调节电路                 24：特性转换电路

25：占空控制电路                 26：LED型指示灯

27：灯泡                         28：串联主电缆

29：支线电缆                     30：灯泡型指示灯

31：反馈电路                     32：运算放大器

33：峰值检测电路                 34：橡胶绝缘变压器

C，C1，C2：电容器                Q1，Q2：开关元件

R1，R2，R3，R4：电阻             D1，D2：二极管

E1：设定电压                     F/B：反馈电路

B：曲线

具体实施方式

(第1实施形态)

图1是本发明第1实施形态的LED型指示灯点灯装置13的电路图。交流恒流电源具有多数个抽头变换器，并可以抽头变换器切换经过电流恒流化的多数个档位的输出电流，并将其输出，且该交流恒流电源构成为可根据亮度比率以抽头变换器切换输出电流。根据此抽头变换器的档位输出电流将产生变化，特定的亮度比率也将产生变化，此亮度比率通常符合表1的中栏所示的卤素灯泡(白炽灯)的比亮度-比电流特性。因此，特定的亮度比率通过由抽头变换器切换的交流恒流电源11的输出电流而表示。

由交流恒流电源所供应的遵循特定亮度比率的输出电流，通过串联主电缆28的橡胶绝缘变压器34，供应给支线电缆29，并通过绝缘电路变压器12输入到整流器15。与此同时，其磁耦合于绝缘电路变压器12的1次绕线，通过对流经绝缘电路变压器12的1次绕线的电流进行检测的电流检测器16，输入到输入电流检测电路17。

经过整流电路15整流的电压将输入到负载调节电路18。即，分别施加到开关元件Q1、二极管D及平滑电容器C的串联电路、二极管D与电阻R1及电阻R2的串联电路、以及二极管D与LED14以及开关元件Q2及电阻R3的串联电路中。

开关元件Q1会形成绕过LED4的旁通电路，并由脉冲宽度控制电路19进行驱动控制。脉冲宽度控制电路19，通过反馈电路31对由电阻R1及电阻R2将LED14的电压进行分压的电阻R2的电压进行反馈并加以检测，且当LED14的电压为特定值以上时，对开关元件Q1进行脉冲宽度控制，并将施加到LED型指示灯LED的电压调节为固定。

并且，含有开关元件Q1、二极管D及平滑电容器C的电路的电路结构类似于升压斩波电路，但是不同的是在整流器15和二极管D之间没有感应器。如果没有感应器则开关元件Q1开启后会导致整流器15短路，然而由于交流恒流电源11是输出对应于亮度比率的输出电流的恒流电源，因此通过绝缘电路变压器12并经过整流器15整流的电源也是恒流电源。因而，当开关元件Q1开启后不会有较大电流流动。

另一方面，将以通过电流检测器16而输入的电流为依据检测来自交流恒流电源11的输出电流。此时，输入电流检测电路17以所输入的电流实效值为依据检测来自交流恒流电源11的输出电流。其原因在于由于经过输入电流检测电路17检测的输出电流的值表示亮度比率，故而能够准确识别亮度比率。即，当交流恒流电源的负载波动时，即使输出电流值相同，如果以1次侧电流平均值检测输出电流值的话，有时也无法获得来自交流恒流电源11的输出电流值。

如今，如果来自交流恒流电源的输出电流以灯泡的比亮度-比电流特性变化，则此时由于通过以LED的亮度比率为依据的电流，亮度比不会一致，因而需要转换为LED的亮度比率。因此，将通过特性转换电路24进行此种转换。即，特性转换电路24以灯泡的比亮度-比电流特性为依据将经过输出电流检测器检测的输出电流转换为电流，以使LED达到特定的亮度。占空控制电路25将对开关元件Q2进行占空控制以使流经LED的电流成为经过特性转换电路24转换的电流。

于此，就输入电流检测电路17以所输入的电流实效值为依据、检测来自交流恒流电源11的输出电流的缘由加以说明。来自交流恒流电源11的输出电流设为以灯泡的比亮度-比电流特性变化。图2是交流恒流电源11的抽头变换器通过抽头5(亮度100％)连接到交流恒流电源11的负载较大时，交流恒流电源11的输出电流及电流检测器的2次侧平均电流的波形图，图3是交流恒流电源11的抽头变换器通过抽头5(亮度100％)连接到交流恒流电源11的负载较小时，交流恒流电源11的输出电流及电流检测器的2次侧平均电流的波形图。

交流恒流电源11的抽头变换器为抽头5(亮度100％)时，交流恒流电源11如表1中栏所示，将以卤素灯泡(白炽灯)的比亮度-比电流特性为依据，供应对应于100％亮度比率的输出电流(例如6.6A)。并且，图2及图3表示作为对应于100％亮度比率的输出电流已经过相位控制。

亮度比率为100％且负载为最大负载时，原本无需对此输出电流进行相位控制，然而，较为理想的是在负载为最大负载时，对与100％亮度比率相对应的输出电流进行相位控制。其原因在于，当负载电压出现波动或误差时能够抵消此波动或误差。

当抽头变换器为抽头5(100％亮度)时，交流恒流电源11将供应对应于100％亮度比率的输出电流(例如6.6A)，而与连接在交流恒流电源11上的负载的大小无关。通过负载所消耗的电力会随着负载越轻而越少，因此负载较轻时，将会如图3所述，交流恒流电源11的输出电流会受到相位控制，当图2所示的负载较大时输出电流的输出期间将会更加变短。此时，由于交流恒流电源11的输出电流的实效值保持为相同，因此负载越轻交流恒流电源11的输出电流的峰值将变得越大。

于此，如图2及图3所示，电流检测器的2次侧即输入侧的平均电流与经过相位控制的交流恒流电源11的输出电流的斜线部分的面积成比例。因而，即使交流恒流电源11的输出电流为相同的对应于100％亮度比率的输出电流，输入侧的平均电流将根据连接到交流恒流电源11的负载的大小而不同。这是为了将交流恒流电源11的输出电流实效值保持相同，并能通过相位控制调节负载电力。

如此般，即使是来自交流恒流电源11的相同亮度比率的输出电流，也会因连接在交流恒流电源11的负载的大小不同，而电流检测器的2次侧即输入侧的平均电流相异。因此，如果通过输入侧的平均电流，检测来自交流恒流电源11的输出电流，则误差将会变大，因此仅根据输出电流将难以判别抽头变换器处于何种档位(何种亮度比率)。

因此，设为输入电流检测电路17以所输入的电流实效值为依据对来自交流恒流电源11的输出电流进行检测，并通过判别输出电流而判别抽头变换器处于何种档位。

根据第1实施形态，由于将经过整流电路15整流的电压施加到LED14中，而当LED14中的电压为特定值以上时，会形成绕过LED14的电路，并对流经此旁通电路的电流进行调节，将施加到LED型指示灯的LED的电压调节为固定，因而可简化LED型指示灯点灯装置，且可将其安装到指示灯狭窄的体积内。另外，由于以通过电流检测器而输入的电流实效值而并非以此电流的平均值检测来自交流恒流电源11的输出电流，因此可识别来自交流恒流电源11的输出电流的抽头变换器处于何种档位，由此可准确识别亮度比率。

(第2实施形态)

图4是本发明第2实施形态的LED型指示灯点灯装置13的电路图。此第2实施形态相对于图1所示的第1实施形态，将供应到LED14的电流调节为固定而并非LED14的电压。对和图1相同的要素付与相同的符号并省略重复的说明。

图4中，省略负载调节电路18的电阻R1及R2，负载调节电路18的脉冲宽度控制电路19，将流经电阻R3的电流作为供应到LED14的电流，再通过反馈电路31进行反馈并检测。并且当供应到LED14的电流为特定值以上时，则脉冲宽度控制电路19将对开关元件Q1进行脉冲宽度控制，并形成绕过LED14的电路。即，其对流经此旁通电路的电流进行调节，并将供应到LED14的电流调节为固定。

图5是反馈电路31的一例的电路图。LED电流通过流经电阻器R3的电流而得到检测。即，电流通过二极管D1流动到电容器C1，并直到电容器C1的两端电压与电阻R3的两端电压相等为止，并且当电容器C1两端电压等于电阻R3的两端电压时，则经过二极管D1的电流将会停止流动。此时的电容器C1的两端电压表示LED的电流。然后，将电容器C1的两端电压和通过运算放大器32A预先设定的设定电压E1(LED的电流目标值)进行比较，并且为使电容器C1的两端电压(LED的电流)达到通过运算放大器32A预先设定的设定电压(LED的电流目标值)，脉冲宽度控制电路19将对流经旁通电路的电流加以调节，并将供应到LED14的电流调节为固定。如此般，可进行如下操作，通过电阻R3获得和LED电流的大小成比例的电压值，并将此电阻R3的电压值输入到电容器C1中，以检测LED的电流。

于此，当LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)时，有时LED的电流会存在接通期间和截止期间。出现这种情形时，图5所示的反馈电路31的电容器C1会使LED电流的接通截止波形平均化。此时，LED电流成为平均值。由于平均值小于峰值，因此即使LED电流超过峰值，LED电流也不会成为特定值以上，故旁通电路不会运行，因此将会导致施加到LED上的电压变大。

因此，在检测LED电流时，应检测其峰值。图6是对流经电阻R3的电流峰值进行检测的峰值检测电路33的电路图。电阻R3的电压将输入到峰值检测电路33的运算放大器32B的正输入端子，而运算放大器32C的输出信号返回到运算放大器32B的负输入端子中。并且，运算放大器32B中，将对正输入端子的信号和负输入端子的信号的偏差加以运算，此偏差将通过二极管D2输入到电容器C2和电阻R4的并联电路及运算放大器32C的正输入端子中。运算放大器32C本身的输出信号返回到运算放大器32C的负输入端子中。即，运算放大器32C的输出信号将输入到反馈电路31的运算放大电路32A的正输入端子中，并且将分别返回到运算放大器32B的负输入端子及运算放大器32C的负输入端子中。运算放大电路32A中，运算放大器32C的输出信号达到预先设定的设定电压E1以上时，则将此偏差输出到脉冲宽度控制电路19中。

于此，电阻R3的电压为与LED的电流成比例的电压。此电阻R3的电压将输入到峰值检测电路33的运算放大器32B的正输入端子中。并且，电流将通过二极管D2流动到电容器C2中，并直至电容器C2的两端电压等于电阻R3的两端电压为止，并且当电容器C2的两端电压等于电阻R3的两端电压时，则经过二极管D2的电流将会停止流通。此时的电容器C2的两端电压表示LED的峰值电流。

当LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)，LED的电流从接通变为截止时，输入到运算放大器32B的正输入端子的电阻R3的电压几乎为零。而另一方面，输入到运算放大器32B的负输入端子的运算放大器32C的输出信号，由于为与电容器C2的两端电压成比例的信号，因此运算放大器32B的输出信号将成为负信号。随之，由于通过二极管D2负电流的流动受到阻止，因此电容器C2将保持原有状态不变。即，即使LED的点灯控制受到脉冲宽度控制(PWM)，LED电流从接通变为截止，电容器C2的两端电压也将表示LED的峰值电流。

如此般，作为LED的电流，将检测供应到LED的电流峰值，并当峰值为特定值E1以上时，驱动脉冲宽度控制电路19，以使旁通电路运行。由此，即使LED的点灯控制受到脉冲宽度控制时(PWM)，也能够使施加到LED的电压成为特定的电压。

(第3实施形态)

图7是本发明第3实施形态的指示灯系统的结构图。此指示灯系统可使第1实施形态或者第2实施形态的LED型指示灯点灯装置13适用于同时存在光源为LED14的LED型指示灯26和光源为灯泡27的灯泡型指示灯30的指示灯系统中。当交流恒流电源11的输出电流为使用有灯泡的灯泡型指示灯30的灯泡27的亮度比率的输出电流时，可将LED型指示灯点灯装置13适用于LED型指示灯26的LED14。

如今，交流恒流电源11以成为使用有灯泡的灯泡型指示灯30的灯泡27的亮度比率的方式切换输出电流。串联主电缆28自交流恒流电源11的输出端延伸，并沿着设置有LED型指示灯26或灯泡型指示灯30的跑道或滑行道的路旁而铺设。在串联主电缆28中连接有橡胶绝缘变压器34，并将LED型指示灯26或灯泡型指示灯30侧自串联主电缆28的高电压处导电性分离，然后将恒流电流供应到支线电缆29。

支线电缆29中，连接有LED型指示灯26或灯泡型指示灯30，而LED型指示灯26中，通过绝缘电路变压器12使恒流电流供应到LED型指示灯点灯装置13中，并通过LED型指示灯点灯装置13对照亮LED14进行控制。另外，灯泡型指示灯30中使恒流电流供应到灯泡27中，由此对照亮灯泡27进行控制。

自交流恒流电源11将对应于灯泡亮度比率的输出电流供应到LED型指示灯26的LED型指示灯点灯装置13中时，LED型指示灯点灯装置13将对应于灯泡亮度比率的输出电流转换为以灯泡的比亮度-比电流特性为依据的电流。因此，可正确地以此亮度比率的光输出照亮LED14。LED型指示灯点灯装置13由于结构简化因而可缩小其大小，由此可将LED型指示灯点灯装置13收容到LED型指示灯26的框体内。

根据第3实施形态，即便使光源为LED14的LED型指示灯26和光源为灯泡27的灯泡型指示灯30同时存在，也可以自相同的交流恒流电源11供应LED型指示灯26的LED14或者灯泡型指示灯30的灯泡27的点灯用电源。

Claims (6)

1.一种LED型指示灯点灯装置，其特征在于：包括：

整流器，其通过绝缘电路变压器输入由交流恒流电源所输出的电流，并对该电流加以整流；

平滑元件，其将上述整流器所整流的电流进行平滑；

负载调节电路，其具有旁通电路，此旁通电路将通过上述平滑元件得到平滑的电压施加到LED型指示灯的LED上，且施加在LED型指示灯的LED上的电压超过特定值时，将电路的输入电流进行旁通，并且可对流经此旁通电路的电流进行调节，以使施加在LED型指示灯的LED上的电压为固定；

输入电流检测电路，其通过电流检测器输入上述交流恒流电源所供应的电流，并检测所输入的电流；

工作期控制电路，其相对于上述交流恒流电源所供应的特定电流，对LED型指示灯的LED的电流进行工作期控制，以使其达到特定的明亮度。

2.根据权利要求1所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于：不使用LED型指示灯的LED的电压，而是上述负载调节电路当LED型指示灯的LED上的电流超过特定值时，对流经将电路的输入电流进行旁通的电路中的电流进行调节，使供应到LED型指示灯的LED上的电流为固定。

3.根据权利要求2所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于：上述负载调节电路具有检测供应到LED中的电流峰值的峰值检测电路，并将由上述峰值检测电路检测出的电流作为LED的电流。

4.根据权利要求1或2所述的LED型指示灯点灯装置，其特征在于，上述输入电流检测电路将对来自上述交流恒流电源的供应电流进行实效值检测。

5.根据权利要求1至3所述的任一项的LED型指示灯点灯装置，其特征在于：还包括：

特性转换电路，其以上述输入电流检测电路所检测的输入电流为依据，将LED的比亮度-比电流特性转换为灯泡的比亮度-比电流特性；

工作期控制电路，其以流经上述LED的电流成为由上述特性转换电路所转换的电流的方式进行工作期控制。

6.一种指示灯系统，其特征在于：包括：

LED型指示灯，其连接在根据权利要求5所述的LED型指示灯点灯装置，且光源为LED；

电灯型指示灯，其光源为电灯；

串联主电缆，其与LED型指示灯和电灯型指示灯混合在一起且串联连接；

交流恒流电源，其通过切换抽头变换器而将对应于多数个亮度比率的输出电流输出到上述串联主电缆。

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