DE102015113091A1

DE102015113091A1 - Beleuchtungsgerät und Leuchte

Info

Publication number: DE102015113091A1
Application number: DE102015113091.2A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Seki; Takeshi Kamoi; Daisuke Yamahara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2016-03-03
Also published as: JP6315336B2; US9723665B2; JP2016048631A; US20160066388A1

Abstract

Das Beleuchtungsgerät weist Folgendes auf: Einen AC/DC-Wandler 20, der die Wechselspannung Vac in die Gleichspannung Vdc umwandelt, einen DC/DC-Wandler 40a, der die Gleichspannung Vdc in eine Gleichspannung umwandelt, die an die LED 14 anzulegen ist, und eine Erfassungsschaltung 30a, die die Wechselspannung Vac erfasst. Der DC/DC-Wandler 40a weist ein Umschaltelement 43 und eine Steuerschaltung 50 auf, die eine Steuerung des wiederholten Ein- und Ausschaltens des Umschaltelements 43 in einem Boundary-Leitungsmodus ausführt. Die Steuerschaltung 50 führt die Steuerung aus, unter der die ON-Zeit Ton daran gehindert wird, ein oberes Limit, das vorab bestimmt wurde, zu überschreiten, und das obere Limit erhöht, wenn die Wechselspannung Vac, die von der Erfassungseinheit 30a erfasst wird, unter einen vorbestimmten Wert fällt. Die ON-Zeit Ton ist eine Zeitspanne, während der das Umschaltelement 43 auf EIN gehalten wird.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Beleuchtungsgerät, das einen Strom zu einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung liefert, und eine Leuchte die das Beleuchtungsgerät aufweist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Als ein Beleuchtungsgerät, das einen Strom zu einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung, wie zum Beispiel einer LED (Licht emittierende Diode) liefert, wurde ein Gerät vorgeschlagen, das einen AC/DC-Wandler und einen DC/DC-Wandler, der mit dem AC/DC-Wandler verbunden ist, aufweist (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2013-30416 ).
Bei dem Beleuchtungsgerät gemäß der Patentliteratur 1, weist der DC/DC-Wandler eine Chopperschaltung auf, die ein Umschaltelement hat, das im BCM (Boundary-Leitungsmodus) einen Induktor usw. umschaltet (wiederholt ein- und ausschaltet). Zu bemerken ist, dass der BCM ein Betriebsmodus ist, bei dem ein Umschaltelement eingeschaltet wird, wenn ein Strom, der durch den Induktor fließt, beim Umschalten des DC/DC-Wandler null erreicht. Um bei einem DC/DC-Wandler dieses Typs einen Ausgangsstrom konstant zu halten, variiert eine ON-Zeit, die eine Zeitspanne ist, während welcher ein ON-Zustand des Umschaltelements aufrechterhalten wird, in Abhängigkeit von einer Gleichspannung, die von dem DC/DC-Wandler bereitgestellt wird. Insbesondere wird die ON-Zeit Ton des Umschaltelements durch die folgende Gleichung 1 dargestellt. Ton = 2Iout·L/(Vdc – Vf) Gleichung 1
Hier bezeichnet Iout einen Ausgangsstrom des DC/DC-Wandlers. L bezeichnet die Induktanz eines Induktors, der in dem DC/DC-Wandler enthalten ist. Vdc bezeichnet eine Gleichspannung, die zu dem DC/DC-Wandler bereitgestellt wird. Vf ist eine Gleichspannung (Vorwärtsspannung), die an eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung, die mit einer eine Ausgangsklemme des DC/DC-Wandlers verbunden ist, angelegt wird.
Wie in der oben beschriebenen Gleichung 1 gezeigt, nimmt die ON-Zeit Ton zum Beispiel zu, wenn die Gleichspannung Vdc sinkt, wodurch der Ausgangsstrom Iout konstant gehalten wird.
Wenn die ON-Zeit Ton übermäßig zunimmt, sinkt jedoch eine Umschaltfrequenz und tritt in ein hörbares Frequenzband ein, was Resonanz verursacht. Daher wird bei dem DC/DC-Wandler, der ein Umschaltelement aufweist, das im BCM arbeitet, die ON-Zeit des Umschaltelements derart gesteuert, dass die ON-Zeit des Umschaltelements daran gehindert wird, ein vorbestimmtes oberes Limit zu überschreiten.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Das herkömmliche Beleuchtungsgerät, wie oben beschrieben, das den DC/DC-Wandler aufweist, der Steuerung ausführt, unter der ein oberes Limit für die ON-Zeit des Umschaltelements eingestellt wird, wirft jedoch wie unten beschrieben ein Problem auf. Wenn ein vorübergehender Stromausfall (Momentanstromausfall) oder vorübergehender Spannungsabfall (Momentanspannungsabfall) in einem Netzgerät aus dem Handel, das Leistung zu dem AC/DC-Wandler liefert, auftritt, ergibt sich das Problem, dass ein Strom, der zu einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung vorübergehend geliefert wird, sinkt und die Lichtemission der Licht emittierenden Festkörpervorrichtung ebenfalls vorübergehend entsprechend sinkt, was zu Flackern führt.
Unten wird der Grund dafür beschrieben. Wenn ein vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall auftritt, sinkt die Gleichspannung Vdc, die ein Ausgang des AC/DC-Wandlers ist, und die ON-Zeit Ton des Umschaltelements beginnt zuzunehmen. Die ON Zeit Ton erreicht jedoch das obere Limit, und die ON-Zeit, die zum Aufrechterhalten der Ausgabe eines konstanten Stroms ausreicht, kann nicht gesichert werden, was zur Verringerung des Stroms führt, der zu der Licht emittierenden Festkörpervorrichtung geliefert wird. Es ist daher ein Problem, dass Flackern auftritt, wenn ein vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall auftritt.
Um das oben beschriebene herkömmliche Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Beleuchtungsgerät und dergleichen, das einen DC/DC-Wandler, der ein oberes Limit der ON-Zeit eines Umschaltelements hat, aufweist, mit weniger Möglichkeit des Auftretens des Flackern sogar bei Auftreten von vorübergehendem Stromausfall oder vorübergehendem Spannungsabfall bereitzustellen.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, ist das Beleuchtungsgerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Beleuchtungsgerät, das einen Strom zu einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung liefert. Das Beleuchtungsgerät weist Folgendes auf: einen AC/DC-Wandler, der eine Wechselspannung in eine erste Gleichspannung umwandelt, einen DC/DC-Wandler, der die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung umwandelt, die an die Licht emittierende Festkörpervorrichtung anzulegen ist, und eine Erfassungsschaltung, die die Wechselspannung und/oder die erste Gleichspannung erfasst, wobei der DC/DC-Wandler ein Umschaltelement aufweist, und eine Steuerschaltung, die eine Steuerung des wiederholten Einschaltens und Ausschaltens des Umschaltelements in einem Boundary-Leitungsmodus ausführt, und wobei die Steuerschaltung die Steuerung ausführt, bei der eine ON-Zeit daran gehindert wird, ein oberes Limit, das vorab bestimmt wird, zu überschreiten, und das obere Limit erhöht, wenn die Wechselspannung und/oder die erste Gleichspannung, die von der Erfassungsschaltung erfasst wird, unter einen vorbestimmten Wert fällt, wobei die ON-Zeit eine Zeitspanne ist, während welcher das Umschaltelement eingeschaltet gehalten wird.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erfüllen, weist die Leuchte gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung zusätzlich das oben beschriebene Beleuchtungsgerät und eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung auf, die mit einem Strom von dem Beleuchtungsgerät versorgt wird.
Mit dem Beleuchtungsgerät und der Leuchte gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, Flackern sogar zu unterdrücken, wenn ein vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall in dem Beleuchtungsgerät, das einen DC/DC-Wandler aufweist, der ein oberes Limit der ON-Zeit des Umschaltelements hat, auftritt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung,
2 ist ein ausführlicher Schaltplan einer Steuerschaltung, die in 1 veranschaulicht ist,
3 ist ein ausführlicher Schaltplan einer integrierten Steuerschaltung, die in 2 veranschaulicht ist,
4 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß einem Vergleichsbeispiel,
5 ist ein ausführlicher Schaltplan einer Steuerschaltung, die in einem Beleuchtungsgerät gemäß dem Vergleichsbeispiel enthalten ist,
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb des Beleuchtungsgeräts gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht,
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb des Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht,
8 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung,
9 ist ein Schaltplan einer Erfassungsschaltung, die in dem Beleuchtungsgerät gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung enthalten ist,
10 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung,
11 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung,
12 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung, und
13 ist eine externe Ansicht einer Leuchte gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unten werden ein Beleuchtungsgerät und eine Leuchte gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Zu bemerken ist, dass Ausführungsformen, die unten beschrieben sind, jeweils ein spezifisches Beispiel der vorliegenden Offenbarung angeben. Zahlenwerte, Strukturelemente, die Anordnung und die Verbindung der Strukturelemente, das Betriebstiming usw., die in den folgenden Ausführungsformen gezeigt sind, sind nur Beispiele und schränken daher den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung nicht ein. Zusätzlich werden unter den Strukturelementen in den folgenden Ausführungsformen Elemente, die nicht in irgendeinem der unabhängigen Ansprüche, die die weitesten Konzepte der vorliegenden Offenbarung angeben, beschrieben sind, willkürlich als Strukturelemente beschrieben.
Ausführungsform 1
Zuerst wird ein Beleuchtungsgerät gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
1 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. 1 veranschaulicht auch das Wechselstromnetzteil 12 (zum Beispiel ein Wechselstromnetzteil aus dem Handel), das eine Wechselspannung erzeugt, die zu dem Beleuchtungsgerät 10a bereitgestellt wird, und die LED 14, die ein Beispiel einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung ist, zu der ein Strom, der von dem Beleuchtungsgerät 10a ausgegeben wird, geliefert wird.
Wie in 1 veranschaulicht, ist das Beleuchtungsgerät 10a ein Gerät, das einen Strom (Ausgangsstrom Iout) zu der LED 14 liefert und einen AC/DC-Wandler 20, eine Erfassungsschaltung 30a und einen DC/DC-Wandler 40a aufweist.
Der AC/DC-Wandler 20 ist eine Schaltung, die eine Wechselspannung in eine erste Gleichspannung umwandelt. Der AC/DC-Wandler 20 wandelt die Wechselspannung Vac, die von dem Wechselstromnetzteil 12 bereitgestellt wird, in die Gleichspannung Vdc gemäß der vorliegenden Ausführungsform um. Der AC/DC-Wandler 20 weist eine Diodenbrücke auf, die bereitgestellte Wechselspannung Vac gleichrichtet, einen Kondensator, der die gleichgerichtete Spannung glättet usw. Zu bemerken ist, dass der AC/DC-Wandler 20 eine Schaltung irgendeines Systems sein kann, solange die Schaltung eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, und zum Beispiel ein Schaltwandler oder eine Schaltung sein kann, die eine Gleichrichterschaltung und eine Glättschaltung aufweist.
Die Erfassungsschaltung 30a ist ein Beispiel einer Schaltung, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Wechselspannung, die zu dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, oder eine erste Gleichspannung, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, erfasst, und die Wechselspannung Vac erfasst, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird. Die Erfassungsschaltung 30a weist Folgendes auf: Gleichrichter (Dioden 31a und 31b, die jeweils die Wechselspannung Vac in eine Gleichspannung umwandeln, Spannungsteiler (Widerstände 32a und 32b), eine Glättschaltung (Kondensator 33) und einen Schutzwiderstand 32c.
Der DC/DC-Wandler 40a ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel einer Schaltung, die die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung umwandelt, die an eine Licht emittierende Festkörperschaltung anzulegen ist, und ist ein Abwärtswandler, der die Gleichspannung Vdc in eine Gleichspannung umwandelt, die an die LED 14 anzulegen ist (Vorwärtsspannung Vf der LED 14). Der DC/DC-Wandler 40a weist Folgendes auf: Induktor 41, Diode 42, Umschaltelement 43, Widerstand 44, Kondensator 45 und Steuerschaltung 50. Der Induktor 41 ist eine Drosselspule, die Folgendes aufweist: Primärspule 41a, die Energie als Reaktion auf das Umschalten des Umschaltelements 43 sammelt oder freigibt, und Sekundärspule 41b zum Erfassen des Zustands, in dem ein Strom, der durch die Primärspule 41a fließt, null (Nullstrom) erreicht. Die Diode 42 ist in einer Schaltschleife gemeinsam mit der LED 14 und dem Induktor 41 enthalten und ist ein Gleichrichter, der Energie regeneriert, die in der Primärspule 41a des Induktors 41 gesammelt wird. Das Umschaltelement 43 ist ein Element, das gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Umschalten (wiederholt ein- und ausschaltet) unter der Steuerung der Steuerschaltung 50 ausführt, und ist ein NMOS-Transistor, der mit der Primärspule 41a des Induktors in Serie geschaltet ist. Der Widerstand 44, der mit dem Umschaltelement 43 in Serie geschaltet ist, ist ein Erfassungswiderstand zum Erfassen eines Stroms, der durch das Umschaltelement 43 fließt. Der Kondensator 45 ist mit der LED 14 parallel geschaltet und glättet eine Brummspannung, die in dem Induktor 41 und der Diode 42 erzeugt wird.
Die Steuerschaltung 50 ist eine Schaltung, die eine Steuerung des wiederholten Ein- und Ausschaltens des Umschaltelements 43 im BCM ausführt (das Umschaltelement 43 veranlasst, das Umschalten auszuführen) und dadurch die LED 14 mit einem konstanten Strom (Ausgangsstrom Iout) versorgt. Die Steuerschaltung 50 führt die zwei folgenden Steuerungen als charakteristische Funktionen aus. Eine ist eine Steuerung zum Veranlassen des Umschaltelements 43, das Umschalten derart auszuführen, dass die ON-Zeit Ton, die eine Zeitspanne ist, während der das Umschaltelement 43 eingeschaltet gehalten wird, daran gehindert wird, ein oberes Limit, das vorab bestimmt wird, zu überschreiten. Die andere ist eine Steuerung zum Erhöhen über das beschriebene obere Limit hinaus, wenn die Wechselspannung oder die erste Gleichspannung (bei der vorliegenden Ausführungsform die Wechselspannung Vac), die von der Erfassungsschaltung 30a erfasst wird, unter einen vorbestimmten Wert fällt. Zu bemerken ist, dass der vorbestimmte Wert ein Wert ist, der vorab als ein Wert bestimmt wurde, der zum Erfassen vorübergehenden Stromausfalls oder vorübergehenden Spannungsabfalls, der in der Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 geliefert wird, auftritt, geeignet ist.
Wie in 1 veranschaulicht, weist die Steuerschaltung 50 vier Klemmen (Klemme ACD, die mit der Erfassungsschaltung 30a verbunden ist, Klemme GD, die mit einem Gate des Umschaltelements 43 verbunden ist, Klemme CD, die mit einem Ende des Widerstands 44 verbunden ist, und Klemme ZCD, die mit der Sekundärspule 41b des Induktors 41 verbunden ist) auf. Die Steuerschaltung 50 erfasst einen Nullstrom unter Verwenden der Klemme ZCD, erfasst unter Verwenden der Klemme CD, dass ein Strom, der durch das Umschaltelement 43 fließt, einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, und veranlasst das Umschaltelement 43, das Umschalten unter Verwenden der Klemme GD auszuführen. Zusätzlich empfängt die Steuerschaltung 50 unter Verwenden der Klemme ACD ein Signal, das der Wechselspannung Vac, die von der Erfassungsschaltung 30a erfasst wird, entspricht. Zu bemerken ist, dass der vorbestimmte Schwellenwert ein Wert ist, der vorab als ein Wert, der dem Ausgangsstrom Iout des Beleuchtungsgeräts 10a entspricht, bestimmt wurde.
2 ist ein ausführlicher Schaltplan einer Steuerschaltung 50, die in 1 veranschaulicht ist. Wie in 2 veranschaulicht, weist die Steuerschaltung 50 Folgendes auf: Transistoren 52, Widerstände 54a bis 54g, Kondensatoren 56a bis 56c und die integrierte Steuerschaltung 60. Zu bemerken ist, dass die Spannungsquelle 58 eine Quelle einer Gleichspannung ist, die zum Beispiel von der Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20, dem Wechselstromnetzteil 12, der Sekundärspule 41b des Induktors 41 oder zusätzlichen (dritten) Spule (nicht veranschaulicht) des Induktors 41 ausgegeben wird, ist. Die integrierte Steuerschaltung 60 ist eine integrierte Schaltung, die das Umschaltelement 43 veranlasst, das Umschalten in BCM auszuführen, und weist 8 Klemmen auf (Klemme FB, Klemme COMP, Klemme RT, Klemme IS, Klemme VCC, Klemme OUT, Klemme GND und Klemme ZCD).
Hier sind in der Steuerschaltung 50, die in 2 veranschaulicht ist, charakteristische Abschnitte die Widerstände 54a und 54b, die mit der Klemme RT der integrierten Steuerschaltung 60 und dem Transistor 52 (Bereich 77, umgeben von einem Rahmen mit einer gestrichpunkteten Linie) verbunden sind. Die integrierte Steuerschaltung 60 ändert das obere Limit der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 gemäß einem Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme GND, insbesondere erhöht sie das obere Limit, wenn der Widerstandswert größer ist. Die Widerstände 54a und 54b sind zwischen der Klemme RT und der Klemme GND parallel geschaltet, wenn der Transistor 52 ON ist, und nur der Widerstand 54b ist zwischen die Klemme RT und die Klemme GND geschaltet, wenn der Transistor 52 OFF ist. Genauer genommen ist der Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme GND größer, wenn der Transistor 52 OFF ist ein Beispiel als wenn der Transistor 52 ON ist. Da der Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme GND größer ist, wenn der Transistor 52 OFF ist als wenn der Transistor 52 ON ist, erhöht die integrierte Steuerschaltung 60 folglich das obere Limit der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43.
3 ist ein ausführlicher Schaltplan einer Steuerschaltung 60, die in 2 veranschaulicht ist. Die integrierte Steuerschaltung 60 weist Folgendes auf: Steuerschaltung 61 des oberen Limits, Ausgleichschaltung 62, Komparatoren 63 und 64, ODER-Gates 65 und 66, Flip-Flop 67, Timer 68 UND-Gate 69, Treiber 70 und Referenzspannungserzeugungsschaltung 71. Die integrierte Steuerschaltung 60 ist zum Beispiel eine Netzteil-integrierte Steuerschaltung „FA5601”, hergestellt von Fuji Electric Co., Ltd.
In der integrierten Steuerschaltung 60 wird, wenn der Komparator 63, der mit der Klemme ZCD über das ODER-Gate 65 verbunden ist, einen Nullstrom erfasst, das Signal, das das Erfassen des Nullstroms angibt, zu der Steuerschaltung des oberen Limits 61 bereitgestellt, und das Signal wird zu einer Einstellklemme (S) des Flipflop 67 von der Steuerschaltung 61 des oberen Limits bereitgestellt. Der Flipflop 67 wird daher eingestellt, ein Ausgangssignal von dem Flip Flop 67 wird zu dem Treiber 70 über das UND-Gate 69 bereitgestellt, und ein Gatesignal wird zum EINschalten des Umschaltelements 43 von der Klemme OUT der integrierten Steuerschaltung 60 ausgegeben.
Wenn der Komparator 64, der mit der Klemme IS verbunden ist, zusätzlich erfasst, dass ein Strom, der durch das Umschaltelement 43 fließt, einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, wird ein Signal, das die Erfassung angibt, zu einer Reset-Klemme (R) des Flipflop 67 über das ODER-Gate 66 bereitgestellt. Der Flipflop 67 wird zurückgestellt, ein Ausgangssignal wird von dem Flip Flop 67 zu dem Treiber 70 über das UND-Gate 69 bereitgestellt, und ein Gatesignal wird zum AUSschalten des Umschaltelements 43 von der Klemme OUT der integrierten Steuerschaltung 60 ausgegeben.
Indessen wird in der Steuerschaltung 61 des oberen Limits ein Rampenimpuls mit einer Rampe erzeugt, die einem Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme GND nachdem der Nullstrom erfasst wurde, entspricht, und ein Resultat des Vergleichs des Rampenimpulses mit einer vorbestimmten Spannung wird zu dem ODER-Gate 66 bereitgestellt. Damit wird die ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 derart gesteuert, dass sie das obere Limit, das der Rampe des Rampenimpulses entspricht, nicht überschreitet. In diesem Zeitpunkt wird, da ein Rampenimpuls erzeugt wird, der eine seichtere Rampe hat umso größer der Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme ist, das obere Limit der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 erhöht.
Der Grund warum das obere Limit der ON-Zeit Ton durch die Steuerschaltung des oberen Limits 61 eingestellt wird, ist die Vorbereitung für anormale Betriebe wie unten beschrieben.

(1) Es wird vermieden, dass eine Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 40a übermäßig hoch wird, wenn eine Last mit übermäßiger Vorwärtsspannung Vf mit dem Beleuchtungsgerät 10a verbunden wird. Insbesondere wenn eine Vorwärtsspannung einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung, die mit dem Beleuchtungsgerät 10a verbunden ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet (anormaler Betrieb), wird eine Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers 40a daran gehindert, übermäßig hoch zu werden.
(2) Um Resonanz, die durch übermäßig erhöhte ON-Zeit Ton verursacht wird, die veranlasst, dass die Umschaltfrequenz sinkt und in ein hörbares Frequenzband eintritt, zu vermeiden.
(3) Um das Umschaltelement 43 daran zu hindern, auf EIN gehalten zu werden, wenn ein Kurzschlussfehler an dem Widerstand zum Erfassen eines Stroms, wie zum Beispiel dem Widerstand 44, auftritt, und das Erfassen der Stromspitze IL deaktiviert.

Unten folgt eine Beschreibung des Betriebs des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das wie oben beschrieben konfiguriert ist.
Hier wird zum Erleichtern des Verstehens ein Betrieb eines Beleuchtungsgeräts gemäß einem Vergleichsbeispiel beschrieben, das keine Änderungsfunktion des oberen Limits der ON-Zeit Ton des Umschaltelements hat, bevor der Betrieb des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wird.
Das Beleuchtungsgerät gemäß dem Vergleichsbeispiel, das keine Änderungsfunktion des oberen Limits der ON-Zeit Ton des Umschaltelements hat, ist zum Beispiel das Beleuchtungsgerät 110, das die Konfiguration eines Schaltplans, der in 4 veranschaulicht ist, hat. Das Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel hat eine Konfiguration des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 veranschaulicht ist, von der die Erfassungsschaltung 30a entfernt wurde. Mit anderen Worten weist das Beleuchtungsgerät 110 einen AC/DC-Wandler 20 und einen DC/DC-Wandler 140 auf. Wie in dem Schaltplan in 5 veranschaulicht, entspricht die Steuerschaltung 150, die in dem DC/DC-Wandler 140 enthalten ist, der Steuerschaltung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 2 veranschaulicht ist, von der der Widerstand 54a und der Transistor 52 entfernt wurden (siehe Bereich 77 umgeben von dem Rahmen einer gestrichpunkteten Linie jeweils in 2 und in 5). In 4 und 5 sind denselben Elementen wie denjenigen der vorliegenden Ausführungsform dieselben Bezugszeichen zugewiesen, und die Beschreibung wird weggelassen.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb des Beleuchtungsgeräts 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in 4 veranschaulicht ist, veranschaulicht. Signale, die in dem Plan veranschaulicht sind, entsprechen jeweils Signalen, die in dem Schaltplan der 4 beschrieben sind. Genauer genommen veranschaulicht (a) in 6 Wellenformen der Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird. In 6 veranschaulicht (b) Wellenformen der Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird. In 6 veranschaulicht (c) zeitliche Änderungen der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43. In 6 veranschaulicht (d) Wellenformen des Stroms IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt. In 6 veranschaulicht (e) Wellenformen des Ausgangsstroms Iout, der von dem DC/DC-Wandler 140 ausgegeben wird.
Unten wird unter Bezugnahme auf 6 der Betrieb des Beleuchtungsgeräts 110 in dem Fall beschrieben, in dem (1) Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, konstant ist, und in dem (2) vorübergehender Stromausfall auftritt.

(1) Der Fall, in dem die Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, konstant ist In diesem Fall führt das Beleuchtungsgerät 110 den Vorgang, der in 6 in „Normale Zeit” veranschaulicht ist, aus. Genauer genommen wird die Wechselspannung Vac (siehe (a) in 6), die von dem Wechselstromnetzteil 12 geliefert wird, in die Gleichspannung Vdc von dem AC/DC-Wandler 20 (siehe (b) in 6) umgewandelt und zu dem DC/DC-Wandler 140 geliefert.

Unter der Steuerung der Steuerschaltung 150 in dem DC/DC-Wandler 140, ist das Umschaltelement 43 wiederholt während einer vorbestimmten ON-Zeit Ton EIN, und dann während einer vorbestimmten AUS-Zeit (siehe (c) in 6) AUS, wodurch das Umschalten im BCM ausgeführt wird. In diesem Zeitpunkt fließt in der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 ein Strom durch die LED 14, die Primärspule 41a des Induktors 41, das Umschaltelement 43 und den Widerstand 44, und der Strom IL, der durch die Primärspule 41a in dem Induktor 41 fließt, steigt. Indessen wird in der AUS-Zeit des Umschaltelements 43 die Energie, die in dem Induktor 41 gesammelt wurde, über die Diode 42 freigegeben, und dadurch fließt ein Strom durch den Induktor 41, die Diode 42 und die LED 14. Der Strom IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt, nimmt daher ab. Das Umschalten, das von dem Umschaltelement 43 ausgeführt wird, verursacht den Strom IL, der eine Sägezahnform (Wiederholung von Dreieckwellen) hat, und ein konstanter Spitzenstromwert (der oben beschriebene vorbestimmte Schwellenwert) fließt durch die Primärspule 41a des Induktors 41 (siehe (d) in 6).
Die Brummspannung, die in dem Induktor 41 und in der Diode 42 erzeugt wird, wird von dem Kondensator 45 geglättet, und daher wird ein konstanter Ausgangsstrom Iout zu der LED 14 geliefert (siehe (e) in 6).
Um das Umschaltelement 43 zu veranlassen, im BCM zu arbeiten, erfasst die Steuerschaltung 150 den Zustand, in dem der Strom IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt, aufgrund einer Spannung, die zu der Klemme ZCD, die mit der Sekundärspule 41b des Induktors 41 verbunden ist, null erreicht (Nullstrom). Beim Erfassen des Nullstroms gibt die Steuerschaltung 150 ein Steuersignal zum EINschalten des Umschaltelements 43 von der Klemme GD aus. Zusätzlich gibt die Steuerspannung 150 beim Erfassen, dass der Strom, der durch das Umschaltelement 43 fließt, den vorbestimmten Schwellenwert gemäß einer Spannung, die zu der Klemme CD bereitgestellt wird, erreicht, ein Steuersignal zum AUSschalten des Umschaltelements 43 von der Klemme GD aus.

(2) Fall, bei dem vorübergehender Stromausfall auftritt In diesem Fall führt das Beleuchtungsgerät 110 den Vorgang, der in 6 in „Vorübergehender Stromausfall ” veranschaulicht ist, aus. Genauer genommen, da die Lieferung der Wechselspannung Vac zu dem AC/DC-Wandler 20 gestoppt wird (siehe (a) in 6), nimmt die Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, mit der Zeit ab (siehe (b) in 6).

Da die Gleichspannung Vdc abnimmt, steigt die ON-Zeit Ton des Umschaltelements in dem DC/DC-Wandler 140 gemäß der oben beschriebenen Gleichung 1, und wenn die ON-Zeit Ton das obere Limit Ton (max) erreicht, wird der Zustand aufrechterhalten (siehe (c) in 6). Der Strom IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt, wird daher nicht durch die Spitzensteuerung (Steuerung zum Konstanthalten des Spitzenwerts) eingeschränkt, sondern durch das obere Limit Ton (max) der ON-Zeit Ton, und der Spitzenwert nimmt ab (siehe (d) in 6).
Der Ausgangsstrom Iout von dem DC/DC-Wandler 140 nimmt daher vorübergehend ab (siehe (e) in 6), und die Lichtemission der LED 14 nimmt vorübergehend ab, was zu Flackern führt.
Was die ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 betrifft, steuert die integrierte Steuerschaltung 60 das Umschalten des Umschaltelements 43 derart, dass die ON-Zeit Ton daran gehindert wird, das obere Limit Ton (max) der ON-Zeit Ton, das dem Widerstand 54b, der mit der Klemme RT verbunden ist, entspricht, zu überschreiten.
Ein Betrieb des Beleuchtungsgeräts 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel in dem Zeitpunkt des vorübergehenden Spannungsabfalls ist derselbe wie der Betrieb des Beleuchtungsgeräts 110 in dem Zeitpunkt des vorübergehenden Stromausfalls, wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, nimmt in dem Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel die Lichtemission der LED 14 vorübergehend ab, wenn vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall auftritt, was zu Flackern führt.
Nächstfolgend wird der Betrieb des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Das Beleuchtungsgerät 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist mindestens die Elemente auf, die das Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel enthält, und hat daher mindestens die Funktionen des Beleuchtungsgeräts 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel. Das Beleuchtungsgerät 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von dem Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel dadurch, dass das Beleuchtungsgerät 10a ferner die Erfassungsschaltung 30a aufweist, und dass die Steuerschaltung 50 eine Funktion des Verarbeitens eines Signals von der Erfassungsschaltung 30a hat. Unten wird der Unterschied zwischen dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dem Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel beschrieben.
7 ist ein Ablaufplan, der den Betrieb des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. 7 weist ferner einen Ablaufplan auf, der den Zustand des Transistors 52 in der Steuerschaltung 50 ((c) in 7) zusätzlich zu 6 gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. Genauer genommen entsprechen (a), (b) und (d) bis (f) der 7 jeweils (a) bis (e) der 6, und (c) der 7 veranschaulicht den Zustand des Transistors 52 in der Steuerschaltung 50.
Wie aus dem Vergleich zwischen 7 und 6 ersichtlich, unterscheidet sich der Betrieb im Zeitpunkt des vorübergehenden Stromausfalls zwischen der vorliegenden Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform nimmt beim Auftreten eines vorübergehenden Stromausfalls (siehe (a) und (b) in 7) die Gleichspannung, die von der Erfassungsschaltung 30a, die die Wechselspannung Vac gleichrichtet und glättet, ausgegeben und zu der Klemme der Steuerschaltung 50 bereitgestellt wird, ab. Der Transistor 52, der mit der Klemme ACD der Steuerschaltung 50 verbunden ist und EIN war, wird daher AUSgeschaltet (siehe (c) in 7).
Wenn der Transistor 42 AUSgeschaltet wird, verbleibt nur der Widerstand 54b der Widerstände zwischen der Klemme RT und der Klemme GND der integrierten Steuerschaltung 60 verbunden, und ein Widerstandswert zwischen der Klemme RT und der Klemme GND nimmt daher zu. Die integrierte Steuerschaltung 60 ändert daher das obere Limit Ton (max) der ON-Zeit Ton des Umschaltelements, um erhöht zu werden.
Damit steigt die ON-Zeit Ton, um das obere Limit Ton (max) zu überschreiten, ohne durch das obere Limit Ton (max) eingeschränkt zu werden (siehe (d) in 7). Der Strom IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt, wird daher an einem konstanten Wert ohne eine Verringerung (siehe (e) in 7) aufrechterhalten, was das Aufrechterhalten der Spitzensteuerung (Steuerung zum Konstanthalten des Spitzenwerts) erlaubt. Der Ausgangsstrom Iout von dem DC/DC-Wandler 40a wird folglich konstant gehalten (siehe (f) in 7), mit anderen Worten wird die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, so dass kein Flackern verursacht wird.
Ein Betrieb des Beleuchtungsgeräts 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Zeitpunkt des vorübergehenden Spannungsabfalls ist derselbe wie der Betrieb des Beleuchtungsgeräts 10a in dem Zeitpunkt des vorübergehenden Stromausfalls, wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, wird in dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, sogar wenn vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird.
Es ist klar, dass, wenn die Versorgung der Wechselspannung Vac des Eingangs nicht vorübergehend um eine längere Zeitspanne gestoppt wird, die ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 das geänderte obere Limit Ton (max) erreicht und die Spitzensteuerung daher nicht aufrechterhalten wird, was zu möglichem Flackern führt. Sogar in diesem Fall beginnt bei dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Flackern in einem späteren Zeitpunkt im Vergleich zu dem Beleuchtungsgerät 110 gemäß dem Vergleichsbeispiel, und die Zeitspanne, in der Flackern auftritt, wird daher verringert.
Ausführungsform 2
Nächstfolgend wird ein Beleuchtungsgerät gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
8 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts 10b gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung. Das Beleuchtungsgerät 10b ist ein Gerät, das einen Strom zu der LED 14 liefert, und weist den AC/DC-Wandler 20, die Erfassungsschaltung 30b und den DC/DC-Wandler 40a auf. Verglichen mit dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der Ausführungsform 1, weist das Beleuchtungsgerät 10b die Erfassungsschaltung 30b eines unterschiedlichen Typs auf. In der folgenden Beschreibung erhalten dieselben Elemente wie die der Ausführungsform 1 dieselben Bezugszeichen, und die Beschreibung wird weggelassen (was auch für die darauffolgenden Ausführungsformen gilt).
Die Erfassungsschaltung 30b ist ein Beispiel einer Schaltung, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Wechselspannung, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, oder eine erste Gleichspannung, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, erfasst, und erfasst die Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird. Die Erfassungsschaltung 30b weist die Widerstände 34a und 34b, die Referenzspannungserzeugungseinheit 35 und den Komparator 36, wie in 9 veranschaulicht, auf.
Mit der Erfassungsschaltung 30b, die oben beschrieben ist, wird die Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, durch den Widerstand 34a und den Widerstand 34b geteilt, und die Spannung, die geteilt wurde, sowie die Referenzspannung Vref, die von der Referenzspannungserzeugungseinheit 35 erzeugt wird, werden von dem Komparator 36 verglichen. Wenn die Gleichspannung Vdc, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, daher unter einen vorbestimmten Wert sinkt, wird von dem Komparator 36 ein Signal, das diesen Effekt angibt, ausgegeben und zu der Klemme ACD der Steuerschaltung 50 bereitgestellt. Zu bemerken ist, dass der vorbestimmte Wert ein Wert ist, der vorab als ein Wert bestimmt wurde, der zum Erfassen vorübergehenden Stromausfalls oder vorübergehenden Spannungsabfalls, der in der Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 geliefert wird, auftritt, geeignet ist.
Die Steuerschaltung 50, der das Signal an die Klemme ACD bereitgestellt wird, arbeitet auf dieselbe Art wie die Ausführungsform 1. Genauer genommen erhöht die Steuerschaltung 50, wenn der Komparator 36 der Erfassungsschaltung 30b erfasst, dass die Gleichspannung Vdc unter den vorbestimmten Wert gefallen ist, das obere Limit Ton (max) der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43.
Wie bei der Ausführungsform 1, wird daher die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, sogar wenn ein vorübergehender Stromausfall oder ein vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird (oder das Auftreten des Flackerns unterdrückt wird).
Ausführungsform 3
Nächstfolgend wird ein Beleuchtungsgerät gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
10 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts 10c gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung. Das Beleuchtungsgerät 10c ist ein Gerät, das einen Strom zu der LED 14 liefert, und weist den AC/DC-Wandler 20, die Erfassungsschaltung 30c und den DC/DC-Wandler 40a auf. Verglichen mit dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der Ausführungsform 1, weist das Beleuchtungsgerät 10c die Erfassungsschaltung 30c eines unterschiedlichen Typs auf.
Die Erfassungsschaltung 30c ist ein Beispiel einer Schaltung, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Wechselspannung, die zu dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, oder eine erste Gleichspannung, die von dem AC/DC-Wandler 20 ausgegeben wird, erfasst, und die Wechselspannung Vac erfasst, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird. Wie in 10 veranschaulicht, weist die Erfassungsschaltung 30c Gleichrichter (Dioden 31a und 31b) auf, die eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandeln, Spannungsteiler (Widerstände 32a und 32b) und den MCU (Mikrocomputer) 37 auf.
Gemäß der Erfassungsschaltung 30c wird die Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, von dem Gleichrichter (Dioden 31a und 31b) gleichgerichtet und von den Spannungsteilern (Widerstände 32a und 32b) geteilt, und die Spannung, die geteilt wurde, wird zu dem MCU 37 bereitgestellt. Der MCU 37 ist ein Beispiel eines Mikrocomputers, der die Gleichspannung, die von dem Gleichrichter, der die Wechselspannung Vac gleichrichtet, ausgegeben wird, und wenn die Gleichspannung unter einen vorbestimmten Wert fällt, ein Erfassungssignal, das den Effekt angibt, zu der Steuerschaltung 50 ausgibt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wandelt der MCU 37 eine Gleichspannung, die in der Erfassungsschaltung 30c gleichgerichtet und geteilt wurde, in einen digitalen Wert durch einen eingebauten A/D-Wandler um, und bestimmt, ob der erzielte digitale Wert unter einen vorbestimmten Wert fällt oder nicht. Zu bemerken ist, dass der vorbestimmte Wert ein Wert ist, der vorab als ein Wert bestimmt wurde, der zum Erfassen vorübergehenden Stromausfalls oder vorübergehenden Spannungsabfalls, der in der Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 geliefert wird, auftritt, geeignet ist.
Wenn bestimmt wird, dass der digitale Wert unter den vorbestimmten Wert fällt, gibt der MCU 37 zu der Steuerschaltung 50 ein Erfassungssignal aus, das diesen Effekt angibt, das heißt die Tatsache angibt, dass die Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, unter den vorbestimmten Wert fällt.
Das Erfassungssignal, das von dem MCU 37 ausgegeben wird, wird zu der Klemme ACD der Steuerschaltung 50 bereitgestellt, und die Steuerschaltung 50 arbeitet beim Empfangen des Erfassungssignals auf dieselbe Art wie bei der Ausführungsform 1. Genauer genommen erhöht die Steuerschaltung 50, wenn sie von der Erfassungsschaltung 30c das Erfassungssignal empfängt, das angibt, dass die Wechselspannung Vac, die zu dem AC/DC-Wandler 20 bereitgestellt wird, unter einen vorbestimmten Wert fällt, das obere Limit Ton (max) der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43.
Wie bei der Ausführungsform 1, wird daher die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, sogar wenn ein vorübergehender Stromausfall oder ein vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird (oder das Auftreten des Flackerns unterdrückt wird).
Ausführungsform 4
Nächstfolgend wird ein Beleuchtungsgerät gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
11 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts 10d gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung. Das Beleuchtungsgerät 10d ist ein Gerät, das einen Strom zu der LED 14 liefert, und weist den AC/DC-Wandler 20, die Erfassungsschaltung 30c und den DC/DC-Wandler 40a auf. Verglichen mit dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der Ausführungsform 1, weist das Beleuchtungsgerät 10d den DC/DC-Wandler 40b eines unterschiedlichen Typs auf.
Der DC/DC-Wandler 40b ist ein Beispiel gemäß der vorliegenden Ausführungsform einer Schaltung, die die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung umwandelt, die an eine Licht emittierende Festkörperschaltung anzulegen ist, und ist ein Aufwärts-/Abwärtswandler, der die Gleichspannung Vdc in eine Gleichspannung umwandelt, die an die LED 14 anzulegen ist (Vorwärtsspannung Vf der LED 14). Der DC/DC-Wandler 40b weist Folgendes auf: Induktor 41, Diode 42, Umschaltelement 43, Widerstand 44, Kondensator 45 und Steuerschaltung 50. Der DC/DC-Wandler 40a der Ausführungsform 1 ist ein Abwärtswandler. Der DC/DC-Wandler 40b in der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch ein Aufwärts-/Abwärtswandler. Die Schaltungsbauteile, die in dem DC/DC-Wandler 40b enthalten sind, sind dieselben Schaltungsbauteile wie bei der Ausführungsform 1. Die Verbindung ist jedoch von der Verbindung der Ausführungsform 1, wie von 11 veranschaulicht, unterschiedlich.
Bei dem DC/DC-Wandler 40b fließt in der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 ein Strom durch das Umschaltelement 43, die Primärspule 41a des Induktors 41 und den Widerstand 44, und der Strom IL, der durch die Primärspule 41a in dem Induktor 41 fließt, steigt. Indessen wird in der AUS-Zeit des Umschaltelements 43 die Energie, die in dem Induktor 41 gesammelt wurde, über die LED 14 Diode 42 freigegeben, und dadurch fließt ein Strom durch den Induktor 41, die LED 14 und die Diode 42. Der Strom IL, der durch die Primärspule 41a des Induktors 41 fließt, nimmt daher ab. Das Umschaltelement 43 führt jedoch das Umschalten im BCM wie bei der Ausführungsform 1 aus.
Das Beleuchtungsgerät 10d, das die oben beschriebene Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat, weist die Erfassungsschaltung 30a und die Steuerschaltung 50 auf, die dieselben Funktionen wie die der Ausführungsform 1 haben, und arbeitet daher im Zeitpunkt eines vorübergehenden Stromausfalls oder eines vorübergehenden Spannungsabfalls auf dieselbe Art wie bei der Ausführungsform 1. Wie bei der Ausführungsform 1, wird daher die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, sogar wenn ein vorübergehender Stromausfall oder ein vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird (oder das Auftreten des Flackerns unterdrückt wird).
Zu bemerken ist, dass, obwohl das Beleuchtungsgerät 10d die Erfassungsschaltung 30a gleich wie bei der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist, das Beleuchtungsgerät 10d die Erfassungsschaltung 30b, die in Ausführungsform 2 beschrieben ist, oder die Erfassungsschaltung 30c, die in Ausführungsform 3 beschrieben ist, an Stelle der Erfassungsschaltung 30a aufweisen kann.
Ausführungsform 5
Nächstfolgend wird ein Beleuchtungsgerät gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
12 ist ein Schaltplan eines Beleuchtungsgeräts 10e gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung. Das Beleuchtungsgerät 10e ist ein Gerät, das einen Strom zu der LED 14 liefert, und weist den AC/DC-Wandler 20, die Erfassungsschaltung 30a und den DC/DC-Wandler 40c auf. Verglichen mit dem Beleuchtungsgerät 10a gemäß der Ausführungsform 1, weist das Beleuchtungsgerät 10e den DC/DC-Wandler 40c eines unterschiedlichen Typs auf.
Der DC/DC-Wandler 40c ist ein Beispiel einer Schaltung, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung umwandelt, die an eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung anzulegen ist, und ist ein Sperrwandler, der die Gleichspannung Vdc in eine Gleichspannung umwandelt, die an die LED 14 anzulegen ist (Vorwärtsspannung Vf der LED 14). Der DC/DC-Wandler 40c weist Folgendes auf: Induktor 46, Diode 42, Umschaltelement 43, Widerstand 44, Kondensator 45 und Steuerschaltung 50. Der DC/DC-Wandler 40a der Ausführungsform 1 ist ein Abwärtswandler. Der DC/DC-Wandler 40c der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch ein Sperrwandler. Die Schaltungsbauteile, in dem DC/DC-Wandler 40c enthalten sind, sind dieselben Schaltungsbauteile wie bei der Ausführungsform 1. Die Verbindung und ein Typ des Induktors 46 sind jedoch von denjenigen der Ausführungsform 1, wie in 12 veranschaulicht, unterschiedlich.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Induktor 46 ein Drosseltransformator und weist Folgendes auf: Primärspule 46a, die Energie sammelt und gemäß dem Umschalten des Umschaltelements 43 freigibt, Sekundärspule 46b, die induzierte elektromotorische Kraft erzeugt, und Hilfsspule 46c zum Erfassen eines Nullstroms. Die Sekundärspule 46b ist mit der Diode 42, dem Kondensator 45 und der LED 14 verbunden, so dass die induzierte elektromagnetische Kraft, die in der Sekundärspule 46b erzeugt wird, über die Diode 42 zu der LED 14 geliefert wird. Zusätzlich ist die Hilfsspule 46c mit der Klemme ZCD der Steuerschaltung 50 verbunden.
Bei dem DC/DC-Wandler 40c fließt in der ON-Zeit Ton des Umschaltelements 43 ein Strom durch die Primärspule 46a des Induktors 46, das Umschaltelement 43 und den Widerstand 44, so dass der Strom IL1 durch die Primärspule 41a des Induktors 46 fließt. Indessen wird in der AUS-Zeit des Umschaltelements 43 die Energie, die in der Sekundärspule 46b des Induktors 6 gesammelt wurde, über die Diode 42 freigegeben, so dass der Strom IL2 durch die Sekundärspule 46b des Induktors 46, die Diode 42 und die LED 14 fließt. Ein Strom, der durch den Induktor 46 fließt, wird von der Hilfsspule 46c erfasst, und die Steuerschaltung 50 erfasst den Zustand, bei dem der Strom, der durch den Induktor 46 fließt, null erreicht (Nullstrom).
Zu bemerken ist, dass das Umschaltelement 43 das Umschalten im BCM wie bei der Ausführungsform 1 ausführt. Zusätzlich entspricht der in (e) in 7 veranschaulichte Strom IL gemäß der vorliegenden Ausführungsform einem Strom, der durch den Induktor 46 fließt (Strom, der durch die Primärspule 41a und die Sekundärspule 46b fließt).
Das Beleuchtungsgerät 10e, das die oben beschriebene Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat, weist die Erfassungsschaltung 30a und die Steuerschaltung 50 auf, die dieselben Funktionen wie bei der Ausführungsform 1 haben, und arbeitet daher im Zeitpunkt eines vorübergehenden Stromausfalls oder eines vorübergehenden Spannungsabfalls auf dieselbe Art wie Ausführungsform 1. Wie bei der Ausführungsform 1 wird daher die Lichtemission der LED 14 konstant gehalten, sogar wenn ein vorübergehender Stromausfall oder ein vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird (oder das Auftreten des Flackerns unterdrückt wird).
Zu bemerken ist, dass, obwohl das Beleuchtungsgerät 10e die Erfassungsschaltung 30a gleich wie bei Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist, das Erfassungsgerät 10e die Erfassungsschaltung 30b, die in Ausführungsform 2 beschrieben ist, oder die Erfassungsschaltung 30c, die in Ausführungsform 3 beschrieben ist, an Stelle der Erfassungsschaltung 30a aufweisen kann.
Ausführungsform 6
Nächstfolgend wird ein Beleuchtungsgerät gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung geschrieben.
13 ist eine externe Ansicht einer Leuchte 80 gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung. Die Leuchte 80 weist irgendeines der Beleuchtungsgeräte 10a bis 10e gemäß den Ausführungsformen 1 bis 5, die oben beschrieben sind, auf, und die LED 14, die mit einem Strom von dem Beleuchtungsgerät versorgt wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Leuchte 80 ein Downlight, das Folgendes aufweist: Schaltkasten 81, der das Beleuchtungsgerät aufnimmt, Beleuchtungskörper 82, an dem die LED 14 befestigt ist, und die Leitung 83, die den Schaltkasten 81 und die LED 14 des Beleuchtungskörpers 82 elektrisch verbindet.
Die Leuchte 80, wie sie oben beschrieben ist, weist eines der Beleuchtungsgeräte 10a bis 10e gemäß den Ausführungsformen 1 bis 5, die oben beschrieben sind, auf, und die Lichtemission der LED 14 wird daher sogar konstant gehalten, wenn vorübergehender Stromausfall oder vorübergehender Spannungsabfall auftritt, so dass kein Flackern verursacht wird (oder das Auftreten von Flackern unterdrückt wird).
Das Beleuchtungsgerät und die Leuchte gemäß der vorliegenden Offenbarung wurden basierend auf den Ausführungsformen 1 bis 6 beschrieben, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Andere Formen bei welchen unterschiedliche Änderungen für den Fachmann offensichtlich sind, werden an die Ausführungsform angewandt, oder Formen, die durch Kombinieren von Elementen unterschiedliche Ausführungsformen strukturiert werden, sind innerhalb des Geltungsbereichs der vorliegenden Offenbarung enthalten, außer wenn solche Änderungen und Modifikationen von dem Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung abweichen.
Obwohl zum Beispiel eine LED als ein Beispiel einer Licht emittierenden Festkörpervorrichtung in den Ausführungsformen 1 bis 6 oben beschrieben wurde, ist die Licht emittierende Festkörpervorrichtung nicht auf eine LED beschränkt und kann eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung eines unterschiedlichen Typs sein, wie zum Beispiel eine organische Licht emittierende Vorrichtung.
Zusätzlich ist eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung nicht auf eine einzige LED beschränkt, und eine Mehrzahl von LEDs kann enthalten sein. Die Mehrzahl von LEDs kann in Serie, parallel oder auf eine gemischte Art davon geschaltet sein, kann ein Modul sein, bei dem die Mehrzahl von LEDs verbunden ist, oder kann eine Mehrzahl von Modulen aufweisen.
Der DC/DC-Wandler gemäß den Ausführungsformen 1 bis 6, der oben beschrieben ist, ist ferner nicht auf einen Abwärtswandler, einen Aufwärts-/Abwärtswandler oder einen Sperrwandler beschränkt, und kann ein Wandler eines unterschiedlichen Typs sein, wie zum Beispiel ein Aufwärtswandler.
Bezugszeichenliste

10a bis 10e: Beleuchtungsgerät
14: LED (Licht emittierende Festkörpervorrichtung)
20: AC/DC-Wandler
30a bis 30c: Erfassungsschaltung
31a, 31b: Diode (Gleichrichter)
36: Komparator
37: Mikrocomputer
40a bis 40c: DC/DC-Wandler
43: Umschaltelement
50: Steuerschaltung
80: Leuchte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013-30416 [0002]

Claims

Beleuchtungsgerät, das einen Strom zu einer Licht emittierende Festkörpervorrichtung liefert, wobei das Beleuchtungsgerät Folgendes umfasst: einen AC/DC-Wandler, der eine Wechselspannung in eine erste Gleichspannung umwandelt, einen DC/DC-Wandler, der die erste Gleichspannung in eine zweite Gleichspannung umwandelt, die an die Licht emittierende Festkörpervorrichtung anzulegen ist, und eine Erfassungsschaltung, die die Wechselspannung und/oder die erste Gleichspannung erfasst, wobei der DC/DC-Wandler ein Umschaltelement und eine Steuerschaltung aufweist, die eine Steuerung des wiederholten Ein- und Ausschaltens des Umschaltelements in einem Boundary-Leitungsmodus ausführt, und wobei die Steuerschaltung die Steuerung ausführt, unter der eine ON-Zeit daran gehindert wird, ein oberes Limit zu überschreiten, das vorab bestimmt wurde, und das obere Limit erhöht, wenn die Wechselspannung und/oder die erste Gleichspannung, die von der Erfassungsschaltung erfasst wird, unter einen vorbestimmten Wert fällt, wobei die ON-Zeit eine Zeitspanne ist, während der das Umschaltelement auf EIN gehalten wird.
Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsschaltung einen Gleichrichter aufweist, der die Wechselspannung in eine Gleichspannung umwandelt, und wobei die Steuerschaltung das obere Limit erhöht, wenn die Gleichspannung, die von dem Gleichrichter ausgegeben wird, unter den vorbestimmten Wert fällt.
Beleuchtungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Erfassungsschaltung ferner einen Mikrocomputer aufweist, der die Gleichspannung, die von dem Gleichrichter ausgegeben wird, überwacht und ein Erfassungssignal ausgibt, wenn die Gleichspannung unter den vorbestimmten Wert fällt, und wobei die Steuerschaltung das obere Limit erhöht, wenn das Erfassungssignal von dem Mikrocomputer ausgegeben wird.
Beleuchtungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsschaltung einen Komparator aufweist, der erfasst, dass die erste Gleichspannung unter den vorbestimmten Wert gefallen ist, und wobei die Steuerschaltung das obere Limit erhöht, wenn der Komparator erfasst, dass die erste Gleichspannung unter den vorbestimmten Wert gefallen ist.
Beleuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerschaltung die Steuerung ausführt, unter der die ON-Zeit daran gehindert wird, das obere Limit zu überschreiten, wenn ein anormaler Betrieb in dem Beleuchtungsgerät auftritt, und wobei der anormale Betrieb ein Zustand ist, in dem die Licht emittierende Festkörpervorrichtung eine Vorwärtsspannung hat, die einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Beleuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der DC/DC-Wandler ein Abwärtswandler ist.
Beleuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der DC/DC-Wandler ein Aufwärts-/Abwärtswandler ist.
Beleuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der DC/DC-Wandler ein Sperrwandler ist.
Leuchte, die Folgendes umfasst: das Beleuchtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und eine Licht emittierende Festkörpervorrichtung, die mit einem Strom von dem Beleuchtungsgerät versorgt wird.