CN205105437U - 点灯装置、照明器具及通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种点灯装置、照明器具及通信系统，该点灯装置从外部的终端装置通过无线通信控制发光元件的点灯，能够抑制来自电源线的传导噪音的影响，并能够稳定动作。具备：绝缘变压器；与绝缘变压器的初级侧连接的初级侧电路；以及与绝缘变压器的次级侧连接的次级侧电路，在初级侧电路和次级侧电路之间不具备传递信号的电路。初级侧电路具有：整流电路；以及初级侧控制电路，对直流电压进行开关以使得绝缘变压器的次级侧绕组中产生的交流电压成为一定。次级侧电路具有：次级侧控制电路，向发光元件提供一定的电流；通信电路，与外部的终端装置进行无线通信；以及通信控制电路，按照通信电路从终端装置接收到的指示，对次级侧控制电路进行控制。

Description

点灯装置、照明器具及通信系统

技术领域

本实用新型涉及点灯装置、具备点灯装置的照明器具、具备照明器具和终端装置的通信系统。

背景技术

近年来，提出了用智能手机等的便携式信息终端控制照明器具的智能照明系统(例如，参照专利文献1)。

专利文献1的点灯装置，具有包括绝缘变压器的电源变换块、无线通信块、PWM控制块及智能调光块。电源变换块向无线通信块和PWM控制块提供动作用的直流电压。通过该方式，实现了基于从智能手机等的便携式信息终端进行的无线通信的照明器具控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国实用新型CN203240334号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

然而，专利文献1的点灯装置中，由于绝缘变压器的次级侧被反馈至初级侧而进行调光控制，所以各电路块因来自电源线的传导噪音而受到影响，动作变得不稳定。特别是无线通信块中，因传导噪音的影响使得电路地信号变得不稳定，容易产生误动作。

因此，本实用新型的目的是提供一种点灯装置，从外部的终端装置通过无线通信控制发光元件的点灯，能够抑制来自电源线的传导噪音的影响，并能够稳定动作。

解决问题的手段

为了达成上述目的，有关本实用新型的一个实施方式的点灯装置，被输入来自交流电源的交流电力，向发光元件提供一定电流，其特征在于，具备：绝缘变压器；与所述绝缘变压器的初级侧连接的初级侧电路；以及与所述绝缘变压器的次级侧连接的次级侧电路，在所述初级侧电路和所述次级侧电路之间不具备传递信号的电路，所述初级侧电路具有：整流电路，通过对所述交流电力进行整流而生成直流电压；以及初级侧控制电路，对由所述整流电路生成的直流电压进行开关，以使得所述绝缘变压器的次级侧绕组中产生的交流电压成为一定，所述次级侧电路具有：次级侧控制电路，将从所述绝缘变压器的次级侧输出的交流电压整流为直流电压，并向所述发光元件提供一定的电流；通信电路，与外部的终端装置进行无线通信；以及通信控制电路，与所述次级侧控制电路及所述通信电路连接，按照所述通信电路从所述终端装置接收到的指示，对所述次级侧控制电路提供给所述发光元件的电流进行控制，所述通信电路从所述终端装置接收的指示中，至少包含所述发光元件的调光及灭灯。

在上述点灯装置中，也可以是，所述初级侧电路还具有：初级侧电源电路，根据从所述绝缘变压器的初级侧绕组提供的交流电力生成直流电压，并将其提供给所述初级侧控制电路。

在上述点灯装置中，也可以是，所述次级侧电路还具有：次级侧电源电路，根据从所述绝缘变压器的次级侧绕组提供的交流电力，生成用于提供给所述次级侧控制电路及所述通信电路的直流电压。

在上述点灯装置中，也可以是，所述次级侧电路还具有：直流电压变换电路，将所述次级侧电源电路生成的直流电压变换为电压不同的直流电压，并提供给所述通信电路。

另外，有关本实用新型的一个实施方式的照明器具，具备：发光元件；以及上述的点灯装置，向所述发光元件提供一定电流。

另外，有关本实用新型的一个实施方式的通信系统，具备：上述的照明器具；以及与所述照明器具所具备的通信电路进行无线通信的终端装置。

在上述通信系统中，也可以是，所述终端装置是具备操作部的便携式信息终端。

在上述通信系统中，也可以是，还具备：通信中继装置，对所述终端装置和所述照明器具之间的通信进行中继。

实用新型效果

根据本实用新型，实现了一种点灯装置、具备该点灯装置的照明器具、具备该照明器具和终端装置的通信系统，该点灯装置从外部的终端装置通过无线通信控制发光元件的点灯，能够抑制来自电源线的传导噪音的影响，并能够稳定动作。

附图说明

图1是示出实施方式中的通信系统的结构的框图。

图2A～图2F是示出图1所示的照明器具的例子的图。

图3是示出图1所示的终端装置的操作部的用户界面的例子的图。

标号说明

10通信系统

20照明器具

22通信中继装置

24终端装置

24a操作部

26交流电源

30点灯装置

32发光元件

40绝缘变压器

40a、40b初级侧绕组

40c、40d次级侧绕组

50初级侧电路

51整流电路

52初级侧控制电路

53初级侧电源电路

60次级侧电路

61次级侧电源电路

62直流电压变换电路

63次级侧控制电路

64通信控制电路

65通信电路

具体实施方式

以下，对于本实用新型的实施方式，使用附图进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均示出本实用新型的优选的具体例子。以下的实施方式中所示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置及连接形态等只是一个例子，并非用于限定本实用新型。另外，对于在以下的实施方式的结构要素中未记载于表示本实用新型的最上位概念的独立权利要求中的结构要素，将其作为任意的结构要素进行说明。

图1是示出实施方式的通信系统10的结构的框图。

该通信系统10是通过无线通信来控制照明器具20的系统，由终端装置24、通信中继装置22以及照明器具20构成。

终端装置24是具有用于控制照明器具20的操作部24a的便携式信息终端，是例如安装了用于控制照明器具20的应用的智能手机等。操作部24a，是受理通过执行应用来控制照明器具20的点灯、灭灯、调光及调色的操作的用户界面，由例如显示操作用图像的显示器及受理操作的触摸面板构成。终端装置24按照通过操作部24a进行的操作，通过经由通信中继装置22的无线通信，对照明器具20进行指示(发送控制命令)，从而控制照明器具20。另外，终端装置24和通信中继装置22之间通过例如WiFi(Wi-FiAlliance的商标)等的无线LAN来连接，通信中继装置22和照明器具20之间通过与例如ZigBee(ZigBeeAlliance,Inc.的商标)通信标准对应的2.4GHz的无线通信来连接。

通信中继装置22是对终端装置24和照明器具20之间的通信进行中继的装置，例如具有作为通过无线LAN与终端装置24进行相互通信的路由器的功能、和将通过无线LAN接收到的信号转换为ZigBee(ZigBeeAlliance,Inc.的商标)通信用的格式并发送给照明器具20的网关的功能。通信中继装置22对从终端装置24发送来的控制命令进行中继，并传送给照明器具20。

照明器具20是具备发光元件32和向发光元件32提供一定电流的点灯装置30的器具，例如，如图2A～图2F所示的照明器具20例子那样，是吸顶灯20a(图2A)，筒灯20b(图2B)、吊灯20c(图2C)、射灯20d(图2D)、地灯20e(图2E)、台灯20f(图2F)等。

发光元件32是接受电流供给而发光的元件，例如，是蓝色、红色及绿色的发光二极管(LED)或半导体激光器(LD)等。

点灯装置30是被输入来自交流电源26的交流电力，并向发光元件32提供一定电流的装置，具有绝缘变压器40、与绝缘变压器40的初级侧连接的初级侧电路50、以及与绝缘变压器40的次级侧连接的次级侧电路60。

交流电源26是经由墙壁开关等向点灯装置30提供交流电力的电源，例如是商用电源。

绝缘变压器40是具有被绝缘的初级侧绕组和次级侧绕组的回扫变压器，本实施方式中，具有初级侧绕组40a和40b、次级侧绕组40c和40d。该点灯装置30中，初级侧电路50和次级侧电路60通过绝缘变压器40而绝缘。即，初级侧电路50的电路地信号和次级侧电路60的电路地信号并不是连接的，而是绝缘的。

初级侧电路50具有整流电路51、初级侧控制电路52及初级侧电源电路53。

整流电路51是对来自交流电源26的交流电力进行整流从而生成直流电压的电路，例如，由二极管电桥等构成。

初级侧控制电路52是对由整流电路51生成的直流电压进行开关以使得绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生的交流电压成为一定的电路。即，由初级侧控制电路52和绝缘变压器40构成回扫转换器。初级侧控制电路52是通过不需要来自次级侧电路60的反馈的前馈控制而使得绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生一定的交流电压的电路，例如，通过开关单元进行开关，从而在绝缘变压器40的初级侧绕组40a中产生一定的交流电压，由此，在绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生一定的交流电压。

初级侧电源电路53是根据从绝缘变压器40的初级侧绕组40b提供的交流电力而生成一定的直流电压(电源电源)并将生成的直流电压提供给初级侧控制电路52的电路，例如由整流电路和恒压控制电路等构成。

次级侧电路60具有：次级侧电源电路61、直流电压变换电路62、次级侧控制电路63、通信控制电路64及通信电路65。

次级侧电源电路61是根据从绝缘变压器40的次级侧绕组40d提供的交流电力，生成用于提供给次级侧控制电路63及通信电路65的一定的直流电压(电源电压)，并将生成的直流电压提供给次级侧控制电路63及直流电压变换电路62的电路，例如由整流电路与恒压控制电路等构成，提供15V的恒定电压。

直流电压变换电路62是将次级侧电源电路61生成的直流电压变换为电压不同的直流电压并提供给通信电路65的电路，例如由线性调节器(regulator)或斩波电路等构成，将输入的15V变换为3.3V。由于次级侧控制电路63的电源电压和通信电路65的电源电压不同，因此该直流电压变换电路62将次级侧电源电路61生成的次级侧控制电路63用的电源电压变换为通信电路65用的电源电压。

次级侧控制电路63是将从绝缘变压器40的次级侧绕组40c输出的交流电压整流为直流电压并向发光元件32提供一定的电流的电路，更具体地，其与通信控制电路64连接，在由通信控制电路64进行的控制下，向发光元件32施加一定的电流，或者，停止向发光元件32施加电流(灭灯)。因此，次级侧控制电路63例如由对从绝缘变压器40的次级侧绕组40c输出的交流电压进行整流及平滑而生成直流电压的整流电路、将整流后的直流电压变换为施加给发光元件32的直流电压的降压型DC/DC转换器(降压转换器，buckconverter)、以及对流过发光元件32的电流进行检测的电流检测电路等构成。降压型DC/DC转换器，例如具备对直流电压进行开关的开关元件、以及按照来自通信控制电路64的指示生成具有一定的开启占空比的PWM信号而使开关元件开启、关闭的PWM控制电路等，PWM控制电路生成PWM信号，以使得电流检测电路检测出的电流成为与来自通信控制电路64的指示相对应的一定的值。

通信电路65是与外部的终端装置24进行无线通信的电路，是通过例如与ZigBee(ZigBeeAlliance,Inc.的商标)通信标准对应的2.4GHz的无线通信而经由通信中继装置22与终端装置24进行通信的通信接口。该通信电路65与直流电压变换电路62及通信控制电路64连接，将从直流电压变换电路62提供的直流电压作为电源而动作，并将经由通信中继装置22从终端装置24接收的指示(控制命令)传送至通信控制电路64。通信电路65和通信控制电路64例如通过UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter：通用异步收发器)通信格式进行通信。

通信控制电路64与次级侧控制电路63及通信电路65连接，是按照通信电路65从终端装置24经过通信中继装置22接收到的指示对次级侧控制电路63提供给发光元件32的电流进行控制的电路，例如，是按照内置的控制程序来执行控制的微计算机或微控制器等。通信控制电路64例如通过从直流电压变换电路62经过通信电路65提供的电源电压而动作，按照从通信电路65接收到的指示，输出对次级侧控制电路63通知开启占空比(％)的控制信号，由此，对次级侧控制电路63提供给发光元件32的电流进行指定。

另外，点灯装置30如图所示，在初级侧电路50和次级侧电路60之间不具备传递信号的电路或元件。即，初级侧电路50和次级侧电路60是绝缘的，各自的电路地信号被绝缘。由此，避免了因来自交流电源26的传导噪音导致次级侧电路60受到影响而动作变得不稳定的情况。特别是，通信电路65尽管对传导噪音敏感，但其具有与初级侧电路50的电路地信号绝缘的电路地信号，可稳定地动作。

下面，对于如上所述构成的本实施方式的通信系统10的动作进行说明。

在照明器具20的点灯装置30中，从交流电源26提供的交流电压通过初级侧电路50的整流电路51被变换为直流电压。该直流电压通过初级侧控制电路52被变换为交流电压，并被提供给绝缘变压器40的初级侧绕组40a。绝缘变压器40的初级侧绕组40b中产生的交流电压，通过初级侧电源电路53被变换为恒定电压，并被提供给初级侧控制电路52。初级侧控制电路52通过前馈控制进行使绝缘变压器40的次级侧绕组40c及40d中产生一定的交流电压的控制。

在次级侧电路60中，绝缘变压器40的次级侧绕组40c中产生的交流电压输入次级侧控制电路63，在次级侧控制电路63中，生成与来自通信控制电路64的指示相对应的恒定电流，并提供给发光元件32。另外，绝缘变压器40的次级侧绕组40d中产生的交流电压，通过次级侧电源电路61被变换为一定的直流电压，并被提供给直流电压变换电路62及次级侧控制电路63。输入到直流电压变换电路62的直流电压被变换为适合通信电路65的直流电压，并被提供给通信电路65。

在终端装置24的操作部24a中，如果执行了针对使用图3所示的用户界面例子的照明器具20的操作(点灯、灭灯、调光及调色)，则与该操作对应的控制命令通过无线通信经过通信中继装置22被送至点灯装置30的通信电路65。通信电路65接收到的控制命令，经过通信电路65被传递给通信控制电路64。通信控制电路64按照从通信电路65接收到的控制命令，向次级侧控制电路63发送控制信号，由此，对次级侧控制电路63提供给发光元件32的电流进行控制。

次级侧控制电路63检测在发光元件32中流动的电流并进行基于检测出的电流的反馈控制，以使得在发光元件32中流动与来自通信控制电路64的指示相对应的恒定电流。

如上所述进行动作的本实施方式的点灯装置30具有以下的特征。

初级侧电路50和次级侧电路60经由绝缘变压器40而绝缘。由此，避免了因来自交流电源26的传导噪音导致次级侧电路60受到影响而动作变得不稳定的情况。特别是，通信电路65尽管对传导噪音敏感，但其具有与初级侧电路50的电路地信号绝缘的电路地信号，可稳定地动作。

另外，点灯装置30中未设置在初级侧电路50和次级侧电路60之间传递信号的电路或单元，因此削减了零件数量，能够实现点灯装置30的低价格化。

另外，在本实施方式的点灯装置30中，次级侧电路60的控制块(次级侧控制电路63、通信控制电路64及通信电路65)接受了由从绝缘变压器40的次级侧绕组40d提供的交流电压生成的电源电压的供给而动作。因而，与来自终端装置24的点灯及灭灯的指示无关，在通常动作时对次级侧电路60的控制块提供电力，并且在电源切断(切断了来自交流电源26的交流电力的供给)时，向次级侧电路60的控制块的电力供给被切断而复位。其结果，在使从交流电源26向点灯装置30的通电(墙壁开关等)关闭后再打开时，点灯装置30可以迅速地再启动，恢复到初始点灯状态。

另外，在本实施方式的点灯装置30中，绝缘变压器40同时承担向发光元件32提供电力和向控制电路提供电力这两个任务，由此可知，向发光元件32提供电力的电力供给电路和向控制电路提供电力的电力供给电路被设计为一体化，削减了零件数量，能够实现点灯装置30的低价格化。

另外，在本实施方式的点灯装置30中，通过回扫转换器(初级侧控制电路52及绝缘变压器40)和降压转换器(次级侧控制电路63)的组合(二级电路)来生成对发光元件32施加的恒定电流，抑制了发光元件32的闪烁。

进而，通过回扫转换器(初级侧控制电路52及绝缘变压器40)进行对于绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生的交流电压的恒压控制，并且，通过降压转换器(次级侧控制电路63)进行对于发光元件32中流动的电流的恒流控制，通过初级侧电源电路53及次级侧电源电路61生成稳定的电源电压，并且向发光元件32提供稳定的恒定电流。

如上所述，本实施方式的点灯装置30，是被输入来自交流电源26的交流电力并向发光元件32提供一定电流的装置，具备：绝缘变压器40；与绝缘变压器40的初级侧连接的初级侧电路50；以及与绝缘变压器40的次级侧连接的次级侧电路60，在初级侧电路50和次级侧电路60之间不具备传递信号的电路。初级侧电路50具有：整流电路51，通过对来自交流电源26的交流电力进行整流而生成直流电压；以及初级侧控制电路52，对整流电路51生成的直流电压进行开关，以使得绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生的交流电压成为一定。次级侧电路60具有：次级侧控制电路63，将从绝缘变压器40的次级侧输出的交流电压整流为直流电压，并向发光元件32提供一定的电流；通信电路65，与外部的终端装置24进行无线通信；以及通信控制电路64，与次级侧控制电路63及通信电路65连接，按照通信电路65从终端装置24接收到的指示，对次级侧控制电路63提供给发光元件32的电流进行控制。通信电路65从终端装置24接收的指示中至少包含发光元件32的调光及灭灯。

由此，初级侧电路50和次级侧电路60通过绝缘变压器40而被绝缘，在初级侧电路50和次级侧电路60之间未设置传递信号的电路，因此，避免了因来自交流电源26的传导噪音导致次级侧电路60受到影响而动作变得不稳定的情况，并且，以较少的零件数量实现了点灯装置30，能够实现点灯装置30的低价格化。

另外，初级侧电路50还具有：初级侧电源电路53，根据从绝缘变压器40的初级侧绕组40b提供的交流电力生成直流电压，并将其提供给初级侧控制电路52。次级侧电路60还具有：次级侧电源电路61，根据从绝缘变压器40的次级侧绕组40d提供的交流电力，生成用于提供给次级侧控制电路63及通信电路65的直流电压。

由此，由绝缘变压器40产生的交流电压生成提供给各种控制块的直流电压，与来自终端装置24的点灯及灭灯的指示无关，在通常动作时对各种控制块提供电力，并且电源切断时，向各种控制块的电力供给被切断而复位。其结果，在使从交流电源26向点灯装置30的通电关闭后再打开时，点灯装置30可以迅速地再启动，恢复到初始点灯状态。

另外，次级侧电路60还具有：直流电压变换电路62，将次级侧电源电路61生成的直流电压变换为电压不同的直流电压，并将其提供给通信电路65。

由此，即使次级侧控制电路63的电源电压和通信电路65的电源电压不同，也能生成各自需要的电源电压，并分别进行提供。

另外，本实用新型不仅可以实现为点灯装置30，也可以实现为具备发光元件32和向发光元件32提供一定电流的点灯装置30的照明器具20，还可以实现为具备照明器具20和与照明器具20所具备的通信电路65进行无线通信的终端装置24的通信系统10。

另外，终端装置24是具有操作部24a的便携式信息终端。

由此，可以使用智能手机等的便携式信息终端来作为照明器具20的远程控制器。

另外，通信系统10中还具备对终端装置24和照明器具20之间的通信进行中继的通信中继装置22。

由此，由于经由通信中继装置22控制照明器具20，因此通过由通信中继装置22控制多个照明器具，或者使其具有与互联网连接的功能，可以扩展终端装置24的用途。

以上，关于本实用新型的点灯装置、照明器具及通信系统，基于实施方式进行了说明，但本实用新型并不限于该实施方式。只要不脱离本实用新型的宗旨，实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态，以及组合实施方式中的一部分构成要素而实现的其他形态，也包含在本实用新型中。

例如，上述实施方式中，通信中继装置22连接了一台照明器具20，但是也可以连接多个照明器具。这种情况下，终端装置24经由通信中继装置22向多个照明器具中的至少一个发送控制命令，由此，能够从多个照明器具中有选择地控制所希望的照明器具。

另外，上述实施方式中，终端装置24和通信中继装置22之间通过WiFi(Wi-FiAlliance的商标)的无线LAN连接，通信中继装置22和照明器具20之间通过与ZigBee(ZigBeeAlliance,Inc.的商标)通信标准对应的无线通信而连接，但不限于这样的通信方式，这两个传送路径中的一方或者双方为其他通信方式(基于Bluetooth(蓝牙，BluetoothSIG,Inc.的商标)的通信)也可以。

另外，上述实施方式中，点灯装置30设置有直流电压变换电路62，但在构成点灯装置30的各种控制块是以相同电源电压进行动作的情况下，不需要直流电压变换电路62。

另外，上述实施方式中，在点灯装置30的初级侧电路50中，初级侧控制电路52通过前馈控制进行了使绝缘变压器40的次级侧绕组40c和40d中产生一定的交流电压的控制，但也可以是，对绝缘变压器40的初级侧绕组40b中产生的电压及/或电流进行检测，并进行使用检测出的电压及/或电流的反馈控制。

产业上的可利用性

本实用新型可以用作为能够抑制来自电源线的传导噪音的影响并能稳定动作的点灯装置、具备点灯装置的照明器具、具备照明器具和终端装置的通信系统，例如，可以用作为LED照明器具、其点灯装置、LED照明系统。

Claims (8)

1.一种点灯装置，被输入来自交流电源的交流电力，向发光元件提供一定电流，其特征在于，具备：

绝缘变压器；

与所述绝缘变压器的初级侧连接的初级侧电路；以及

与所述绝缘变压器的次级侧连接的次级侧电路，

在所述初级侧电路和所述次级侧电路之间不具备传递信号的电路，

所述初级侧电路具有：

整流电路，通过对所述交流电力进行整流而生成直流电压；以及

初级侧控制电路，对由所述整流电路生成的直流电压进行开关，以使得所述绝缘变压器的次级侧绕组中产生的交流电压成为一定，

所述次级侧电路具有：

次级侧控制电路，将从所述绝缘变压器的次级侧输出的交流电压整流为直流电压，并向所述发光元件提供一定的电流；

通信电路，与外部的终端装置进行无线通信；以及

通信控制电路，与所述次级侧控制电路及所述通信电路连接，按照所述通信电路从所述终端装置接收到的指示，对所述次级侧控制电路提供给所述发光元件的电流进行控制，

所述通信电路从所述终端装置接收的指示中，至少包含所述发光元件的调光及灭灯。

2.如权利要求1所述的点灯装置，

所述初级侧电路还具有：

初级侧电源电路，根据从所述绝缘变压器的初级侧绕组提供的交流电力生成直流电压，并将其提供给所述初级侧控制电路。

3.如权利要求1或2所述的点灯装置，

所述次级侧电路还具有：

次级侧电源电路，根据从所述绝缘变压器的次级侧绕组提供的交流电力，生成用于提供给所述次级侧控制电路及所述通信电路的直流电压。

4.如权利要求3所述的点灯装置，

所述次级侧电路还具有：

直流电压变换电路，将所述次级侧电源电路生成的直流电压变换为电压不同的直流电压，并将其提供给所述通信电路。

5.一种照明器具，其特征在于，具备：

发光元件；以及

权利要求1～4中任意一项所述的点灯装置，向所述发光元件提供一定电流。

6.一种通信系统，其特征在于，具备：

权利要求5所述的照明器具；以及

与所述照明器具所具备的通信电路进行无线通信的终端装置。

7.如权利要求6所述的通信系统，

所述终端装置是具备操作部的便携式信息终端。

8.如权利要求6或7所述的通信系统，还具备：

通信中继装置，对所述终端装置和所述照明器具之间的通信进行中继。