DE102016110987A1

DE102016110987A1 - Bestromungseinrichtung und Leuchte

Info

Publication number: DE102016110987A1
Application number: DE102016110987.8A
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Nakada; Kenichi Fukuda; Keisuke Ueda
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-12-22
Also published as: US20160374162A1; US9743471B2; JP2017010728A; JP6587054B2

Abstract

Die Bestromungseinrichtung 1, die einen DC-Strom an eine Last 2 ausgibt, wobei die Bestromungseinrichtung 1 Folgendes enthält: eine Tiefsetzstellerschaltung 10, die ein Schaltelement 15 enthält und eine in die Tiefsetzstellerschaltung 10 eingegebene DC-Spannung heruntersetzt; und einen Controller 20, der das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 15 steuert, wobei der Controller 20 Arbeitsmodi besitzt einschließlich einem Detektionsmodus, in dem der Controller 20 eine Zeit detektiert, den ein Strom durch das Schaltelement 15 benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements 15 einen vorbestimmten Wert zu erreichen, wobei der Strom durch das Schaltelement 15 den an die Last 2 ausgegebenen DC-Strom darstellt

Description

[Erfindungsgebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Bestromungseinrichtung und eine Leuchte und insbesondere eine Bestromungseinrichtung, die einen Strom an ein Festkörper-Leuchtelement (lichtemittierendes Festkörper-Element) ausgibt, und eine Leuchte, die die Bestromungseinrichtung enthält.
[Allgemeiner Stand der Technik]
Verschiedene Bestromungseinrichtungen, die einen Strom an ein Festkörper-Leuchtelement wie etwa eine Leuchtdiode (LED) liefern, werden vorgeschlagen.
Eine Bestromungseinrichtung gibt einen konstanten Strom an ein Festkörper-Leuchtelement aus, das eine Last ist. Der Ausgangsstrom der Bestromungseinrichtung variiert gemäß einer Lastspannung (Durchlassspannung), die an das Festkörper-Leuchtelement angelegt wird. Dementsprechend variiert eine Zeit, die ein Glättungskondensator an einem Ausgangsende der Bestromungseinrichtung benötigt, um geladen zu werden, d. h. eine Zeit, die das Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt. Falls das Festkörper-Leuchtelement, das die Last der Bestromungseinrichtung ist, zu einem anderen Festkörper-Leuchtelement geändert wird, ändert sich aufgrund dessen die Lastspannung. Dementsprechend ändert sich die Zeit, die das Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt.
Es wird eine Bestromungseinrichtung vorgeschlagen, die den Ausgangsstrom gemäß solcher Änderungen bei der Lastspannung ändert (z. B. Patentliteratur 1).
[Entgegenhaltungsliste]
[Patentliteratur]

[Patentliteratur 1] Ungeprüfte Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2011-181295

[Kurze Darstellung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Die Patentliteratur 1 offenbart eine Bestromungsschaltung, die ein Kennlinieneinstellsignal verwendet, das von einem Festkörper-Leuchtelement-Modul ausgegeben wird, um die Verwendung von anderen Festkörper-Leuchtelement-Modulen mit anderen Lastspannungen, die verfügbar sind, zu ermöglichen. Dementsprechend gibt die in der Patentliteratur 1 offenbarte Bestromungsschaltung auf der Basis des Kennlinieneinstellsignals einen Strom aus, der an elektrische Kennlinien für jedes Festkörper-Leuchtelement-Modul angepasst ist.
Die aus der Patentliteratur 1 bekannte Bestromungseinrichtung erfordert jedoch ein Festkörper-Leuchtelement-Modul, das zusätzlich zu einem Stromeingangsanschluss einen Signalausgangsanschluss zum Ausgeben des Kennlinieneinstellsignals besitzt. Mit anderen Worten ist die aus der Patentliteratur 1 bekannte Bestromungseinrichtung nicht in der Lage, ein Festkörper-Leuchtelement-Modul zu verwenden, das nicht den Signalausgangsanschluss besitzt.
Die vorliegende Erfindung erfolgt, um das Problem zu lösen, und liefert eine Bestromungseinrichtung und eine Leuchte, die eine Lastspannung erfassen können.
[Lösung des Problems]
Zur Lösung des obigen Problems ist ein Aspekt der Bestromungseinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Bestromungseinrichtung, die einen DC-Strom an eine Last ausgibt, wobei die Bestromungseinrichtung Folgendes enthält: eine Tiefsetzstellerschaltung (Abwärtswandler), die ein Schaltelement enthält und eine in die Tiefsetzstellerschaltung eingegebene DC-Spannung heruntersetzt; und einen Controller, der das Ein- und Ausschalten des Schaltelements steuert, wobei der Controller Arbeitsmodi besitzt einschließlich einem Detektionsmodus, in dem der Controller eine Zeit detektiert, den ein Strom durch das Schaltelement benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements einen vorbestimmten Wert zu erreichen, wobei der Strom durch das Schaltelement den an die Last ausgegebenen DC-Strom darstellt.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden die Bestromungseinrichtung und die Leuchte, die die Lastspannung erfassen können, bereitgestellt.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Schaltplan, der eine Schaltungsstruktur einer Bestromungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration eines Controllers gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ist eine graphische Darstellung, die Wellenformen eines Induktorstroms IL darstellt, wenn die Bestromungseinrichtung gemäß der Ausführungsform sich in einem Detektionsmodus befindet;
4 ist ein Beispiel einer Tabelle, die eine Beziehung zwischen einer Zeit Ton und einem Spitzenstrom darstellt, in einer Ablage gemäß der Ausführungsform gespeichert;
5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Bestromungseinrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
6 ist eine graphische Darstellung, die einen Überblick einer Wellenform des Induktorstroms IL der Bestromungseinrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt;
7 ist eine graphische Darstellung, die Wellenformen von Ausgangsspannungen der Bestromungseinrichtung gemäß der Ausführungsform darstellt; und
8 ist eine graphische Darstellung, die einen Überblick einer Wellenform des Induktorstroms IL einer Bestromungseinrichtung gemäß einer Variante der Ausführungsform darstellt.
Im Folgenden werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die unten beschriebenen Ausführungsformen sind jeweils lediglich eine Darstellung der vorliegenden Offenbarung. Somit sind Werte, Formen, Materialien, Komponenten und Anordnung und Verbindung zwischen den Komponenten, Schritte und die Reihenfolge der Schritte, die in den folgenden Ausführungsformen gezeigt sind, lediglich veranschaulichend und sollen die vorliegende Offenbarung nicht beschränken. Deshalb werden unter den Komponenten in den Ausführungsformen unten Komponenten, die in keinem der unabhängigen Ansprüche aufgeführt sind, die das Konzept der vorliegenden Offenbarung auf der obersten Ebene anzeigen, als willkürliche Komponenten beschrieben.
Die Figuren sind schematische Ansichten und stellen nicht notwendigerweise die vorliegende Offenbarung präzise dar. In den Figuren werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um im Wesentlichen auf die gleiche Konfiguration Bezug zu nehmen, und somit entfällt eine doppelte Beschreibung oder wird vereinfacht.
AUSFÜHRUNGSFORM
[1. Gesamtkonfiguration]
Zuerst werden Gesamtkonfigurationen einer Bestromungseinrichtung und einer Leuchte gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
1 ist ein Schaltplan, der eine Schaltungsstruktur einer Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Figur zeigt auch eine AC-Stromquelle 4, die eine Wechselspannung (AC-Spannung) generiert, und einen AC-DC-Wandler 5, der die von der AC-Stromquelle 4 eingegebene AC-Spannung in eine Gleichspannung (DC-Spannung) umwandelt.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Leuchte 3 die Bestromungseinrichtung 1 und eine Last 2.
Die Last 2 ist ein Festkörper-Leuchtelement (lichtemittierendes Festkörper-Element), in den ein DC-Strom von der Bestromungseinrichtung 1 eingegeben wird. Die Last 2 ist beispielsweise aus einer LED, durch organische Elektrolumineszenz (EL) oder dergleichen konfiguriert.
Die AC-Stromquelle 4 liefert Strom an den AC-DC-Wandler 5. Beispielsweise ist die AC-Stromquelle 4 eine Netzstromquelle wie eine kommerzielle AC-Stromquelle.
Der AC-DC-Wandler 5 ist eine Schaltung, die eine AC-Spannung in DC-Spannung umwandelt. Der AC-DC-Wandler 5 enthält eine Gleichrichterschaltung wie etwa eine Diodenbrücke, einen Glättungskondensator und einen Boost-Wandler.
Die Bestromungseinrichtung 1 gibt einen DC-Strom an die Last 2 aus. Wie in 1 gezeigt, enthält die Bestromungseinrichtung 1 eine Tiefsetzstellerschaltung 10 und einen Controller 20.
Die Tiefsetzstellerschaltung 10 enthält ein Schaltelement 15 und setzt die von dem AC-DC-Wandler 5 eingegebene DC-Spannung herunter. Zusätzlich zu dem Schaltelement 15 enthält die Tiefsetzstellerschaltung 10 eine Diode 11, einen Rauschfilter 12, Widerstände 13, 16, 19, einen Elektrolytkondensator 14, einen Kondensator 17 und einen Induktor 18.
Die Diode 11, die Last 2 und der Induktor 18 bilden einen geschlossenen Kreis. Die Diode 11 ist ein gleichrichtendes Element, das im Induktor 18 gespeicherte Energie regeneriert. Die Diode 11 ist mit dem Kathodenanschluss mit dem Knoten N1 verbunden und mit dem Anodenanschluss mit dem Knoten N2 über den Rauschfilter 12. Hier ist der Knoten N1 mit einem Hochspannungs-Ausgangsanschluss des AC-DC-Wandlers 5 verbunden. Der Knoten N2 ist mit dem Induktor 18 und dem Drainanschluss des Schaltelements 15 verbunden.
Der Rauschfilter 12 ist ein Element zum Reduzieren einer Rauschkomponente im Strom durch die Tiefsetzstellerschaltung 10. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Rauschfilter 12 beispielsweise als eine Ferritperle konfiguriert.
Der Widerstand 13 ist ein Widerstandselement zum Entladen des Elektrolytkondensators 14. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Widerstand 13 aus drei in Reihe geschalteten Widerstandselementen konfiguriert. Der Widerstand 13 ist zwischen den Knoten N1 und den Knoten N4 geschaltet, d. h. parallel zum Elektrolytkondensator 14 geschaltet. Hier ist der Knoten N4 mit dem Induktor 18 und einem negativen Anschluss des Elektrolytkondensators 14 verbunden.
Der Elektrolytkondensator 14 ist ein Element zum Glätten eines Pulsierens der Ausgangsspannung der Tiefsetzstellerschaltung 10. Der Elektrolytkondensator 14 ist zwischen zwei Ausgangsanschlüsse der Tiefsetzstellerschaltung 10 geschaltet.
Das Schaltelement 15 schaltet unter der Steuerung durch den Controller 20 um (zwischen Ein und Aus). In der vorliegenden Ausführungsform ist das Schaltelement 15 ein N-Kanal-MOSFET (Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor), der in Reihe zum Induktor 18 geschaltet ist. Das Schaltelement 15 ist mit dem Drainanschluss mit dem Knoten N2 und mit dem Sourceanschluss mit dem Knoten N3 verbunden. Hier ist der Knoten N3 mit einem Anschluss des Kondensators 17 und einem Anschluss des Widerstands 19 verbunden. Das Schaltelement 15 ist mit dem Gateanschluss mit einem GD-Anschluss des Controllers 20 verbunden.
Der Kondensator 17 und der Widerstand 16 bilden eine Überspannungsschutz-Beschaltung. Der Kondensator 17 ist mit einem Anschluss mit einem Anschluss des Widerstands 16 und mit dem anderen Anschluss mit dem Knoten N3 verbunden. Der Widerstand 16 ist mit dem anderen Anschluss mit Knoten N2 verbunden.
Der Induktor 18 ist eine Drosselspule. Der Induktor 18 besitzt eine Primärwicklung 18a und eine Sekundärwicklung 18b. Die Primärwicklung 18a speichert und entlädt Energie gemäß dem Schalten des Schaltelements 15. Die Sekundärwicklung 18b ist zum Detektieren eines Zustands, in dem ein Strom durch die Primärwicklung 18a null beträgt (Nullstrom), bestimmt. Der Induktor 18 besitzt eine Primärwicklung 18a, die zwischen den Knoten N4 und den Knoten N2 geschaltet ist. Die Sekundärwicklung 18b ist mit einem Anschluss mit dem Knoten N5 und mit dem anderen Anschluss mit einem ZCD-Anschluss des Controllers 20 verbunden. Hier ist der Knoten N5 mit einem Niederspannungs-Ausgangsanschluss des AC-DC-Wandlers 5 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Knoten N5 geerdet.
Der Widerstand 19 ist ein Erfassungswiderstand zum Detektieren eines Stroms durch das Schaltelement 15. Der Strom durch das Schaltelement 15 entspricht einem Strom durch die Last 2. Der Widerstand 19 ist in Reihe zum Schaltelement 15 geschaltet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Widerstand 19 zwischen den Knoten N3 und den Knoten N5 geschaltet.
Der Controller 20 ist eine Schaltung, die das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 15 steuert. Der Controller 20 besitzt Arbeitsmodi: einen Hochfahrmodus; einen Detektionsmodus und einen normalen Modus.
Im Hochfahrmodus schaltet der Controller 20 das Schaltelement 15 auf der Basis eines vorbestimmten Steuereinstellwerts ein und aus. Der Hochfahrmodus ist eine Arbeitsperiode ab einem Start der Zufuhr von Leistung zur Bestromungseinrichtung 1, bis der Elektrolytkondensator 14 auf eine Lastspannung (d. h. Zündspannung) gemäß Last 2 geladen ist.
Im Detektionsmodus detektiert der Controller 20 die Zeit Ton, die eine Zeit ist, die der Strom durch das Schaltelement 15 benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements 15 durch den Controller 20 einen vorbestimmten Wert zu erreichen. Weiterhin bestimmt im Detektionsmodus der Controller 20 einen Spitzenstrom auf der Basis der Zeit Ton. Der Spitzenstrom ist ein Steuereinstellwert entsprechend der Last 2.
Im normalen Modus steuert der Controller 20 das Schaltelement 15 unter Verwendung des Steuereinstellwerts, auf der Basis der in dem Detektionsmodus detektierten Zeit Ton bestimmt, wobei der Steuereinstellwert ein Parameter ist, der gemäß der Spannung der Last 2 bestimmt und durch den Controller 20 verwendet wird. Es sei angemerkt, dass der im Detektionsmodus bestimmte Steuereinstellwert möglicherweise nicht so verwendet wird, wie er ist. Beispielsweise kann ein angemessener Einstellwert gemäß jedem Modus auf der Basis des im Detektionsmodus bestimmten Steuereinstellwerts bestimmt werden. Um eine ordnungsgemäße Steuerung am Schaltelement 15 im normalen Modus unmittelbar nach dem Detektionsmodus auszuführen, wird insbesondere der in dem vorausgegangenen Detektionsmodus bestimmte Steuereinstellwert verwendet, wie er ist. Falls andererseits eine Aufgabe darin besteht zu bewirken, dass die Zeit, die das Festkörper-Leuchtelement benötigt, um nach dem Start der Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 einzuschalten, die gleiche ist, wird der im vorausgegangenen Detektionsmodus bestimmte Steuereinstellwert im Hochfahrmodus verwendet, wie er ist. In diesem Fall wird der im Detektionsmodus bestimmte Steuereinstellwert möglicherweise im normalen Modus nicht so verwendet, wie er ist. Ein angebrachter Einstellwert kann dementsprechend auf der Basis des im Detektionsmodus bestimmten Steuereinstellwerts bestimmt werden. Alternativ kann in jedem des Hochfahrmodus und des normalen Modus ein angebrachter Einstellwert dementsprechend auf der Basis des im Detektionsmodus bestimmten Steuereinstellwerts oder auf der Basis der im Detektionsmodus detektieren Zeit Ton bestimmt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, derart bestimmt, dass die Zeit, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt (d. h. eine Zeit, die der Elektrolytkondensator 14 benötigt, um auf eine Lastspannung geladen zu werden), unabhängig von der Lastspannung im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Der Controller 20 wird beispielsweise durch einen Mikrocomputer implementiert, der ein Programm speichert. Der Mikrocomputer führt das darin gespeicherte Programm so aus, dass die hierin beschriebenen Funktionen ausgeführt werden. Der Controller 20 besitzt den ZCD-Anschluss, einen IS-Anschluss und den GD-Anschluss.
Der ZCD-Anschluss soll den Zustand bestimmen, in dem ein Strom durch den Induktor 18 null beträgt. Eine dem Strom durch den Induktor 18 entsprechende Spannung wird von der Sekundärwicklung 18b in den ZCD-Anschluss eingegeben. Der Controller 20 detektiert die in den ZCD-Anschluss eingegebene Spannung, wodurch der Zustand detektiert wird, in dem ein Strom durch den Induktor 18 null beträgt.
Der IS-Anschluss soll einen Strom durch das Schaltelement 15 detektieren. Eine an den Widerstand 19 angelegte Spannung wird in den IS-Anschluss eingegeben.
Der GD-Anschluss gibt an den Gateanschluss des Schaltelements 15 ein Signal aus, das das Schaltelement 15 ansteuert.
Als Nächstes wird der Controller 20 unter Bezugnahme auf 2 ausführlich beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Funktionskonfiguration des Controllers 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie in 2 gezeigt, enthält der Controller 20 funktional einen Nullstromdetektor 201, eine Recheneinheit 202, einen Treiber 203, einen Ablage 204 und einen Spitzenstromdetektor 205.
Der Nullstromdetektor 201 ist eine Verarbeitungseinheit, die durch Detektieren, dass die von dem ZCD-Anschluss eingegebene Spannung auf null gebracht ist, den Zustand detektiert, in dem ein Strom durch den Induktor 18 null ist.
Der Treiber 203 ist eine Verarbeitungseinheit, die an den GD-Anschluss auf der Basis eines von der Recheneinheit 202 eingegebenen Signals ein Signal ausgibt, das das Schaltelement 15 ein- oder ausschaltet.
Die Ablage 204 ist ein Speicher, der eine Beziehung zwischen der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton und einem Steuereinstellwert zum Steuern des Ein- und Ausschaltens des Schaltelements 15 speichert. Die Ablage 204 speichert auch den im normalen Modus verwendeten Steuereinstellwert, falls die Zufuhr der Leistung zur Bestromungseinrichtung 1 unterbrochen ist. Auf den im normalen Modus verwendeten und in der Ablage 204 gespeicherten Steuereinstellwert wird durch die Recheneinheit 202 bei der Wiederaufnahme der Zufuhr der Leistung zur Bestromungseinrichtung 1 Bezug genommen.
Der Spitzenstromdetektor 205 ist eine Verarbeitungseinheit, die den Strom durch das Schaltelement 15 durch Detektieren einer von dem IS-Anschluss eingegebenen Spannung detektiert. Ein einen Wert des Spitzenstroms anzeigendes Signal wird von der Recheneinheit 202 in den Spitzenstromdetektor 205 eingegeben. Wenn eine dem Signal entsprechende Spannung in den IS-Anschluss eingegeben wird, gibt der Spitzenstromdetektor 205 an die Recheneinheit 202 ein Signal aus, das anzeigt, dass der Spitzenstrom detektiert ist.
Die Recheneinheit 202 ist eine Verarbeitungseinheit, die Berechnungen für die durch den Controller 20 durchgeführte Steuerung durchführt. Insbesondere schaltet die Recheneinheit 202 den Arbeitsmodus des Controllers 20 in den normalen Modus, den Detektionsmodus oder den Hochfahrmodus. Die individuellen Arbeitsmodi sollen unten beschrieben werden. Die Recheneinheit 202 steuert auch das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 15 durch Eingeben eines Signals in den Treiber 203 in jedem Arbeitsmodus.
Insbesondere gibt die Recheneinheit 202 zuerst an den Treiber 203 ein Signal zum Einschalten des Schaltelements 15 aus. Wenn als Nächstes auf der Basis des Signals von dem Spitzenstromdetektor 205 detektiert wird, dass der Strom durch das Schaltelement 15 einen vorbestimmten Spitzenstrom erreicht hat, gibt die Recheneinheit 202 an den Treiber 203 ein Signal zum Ausschalten des Schaltelements 15 aus. Wenn als Nächstes auf der Basis des Signals von dem Nullstromdetektor 201 detektiert wird, dass der Strom durch den Induktor 18 null ist, gibt die Recheneinheit 202 an den Treiber 203 ein Signal zum Wiedereinschalten des Schaltelements 15 aus.
[2. Betrieb]
Als Nächstes wird der Betrieb der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
[2-1. Detektionsmodus]
Zuerst wird der Detektionsmodus, einer der Arbeitsmodi des Controllers 20, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist eine graphische Darstellung, die Wellenformen des Induktorstroms IL darstellt, wenn sich die Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detektionsmodus befindet. Der Induktorstrom IL, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf einen Strom durch die Primärwicklung 18a, die in dem in 1 gezeigten Induktor 18 enthalten ist. Wie in 1 gezeigt, ist der Induktor 18 in Reihe zu der Last 2 geschaltet, zu der der Elektrolytkondensator 14 parallel geschaltet ist. Somit entspricht der Strom durch den Induktor 18 dem Strom, der erhalten wird, indem der Elektrolytkondensator 14 den Induktorstrom IL glättet. Die Kurve (a) von 3 veranschaulicht eine Wellenform des Induktorstroms IL, wenn eine Lastspannung (d. h. eine Durchlassspannung Vf), die eine an die Last 2 angelegte Spannung ist, mittel ist. Die Kurve (b) von 3 veranschaulicht eine Wellenform des Induktorstroms IL, wenn die Lastspannung größer ist als der Fall wie in Kurve (a) dargestellt. Kurve (c) veranschaulicht eine Wellenform des Induktorstroms IL, wenn die Lastspannung kleiner ist als der Fall wie in Kurve (a) dargestellt.
Im Detektionsmodus detektiert die im Controller 20 enthaltene Recheneinheit 202 die Zeit Ton, die der Induktorstrom IL benötigt, um einen vorbestimmten Strom Ip0 zu erreichen. Wie in den Kurven von 3 dargestellt, ändert sich die Steigung des Induktorstroms IL, wenn sich das Schaltelement 15 im Ein-Zustand befindet, gemäß einer Lastspannung. Je größer die Lastspannung ist, umso kleiner ist die Steigung des Induktorstroms IL. Somit kann die Lastspannung auf der Basis der Zeit Ton detektiert werden, die der Strom durch das Schaltelement 15 benötigt, um einen vorbestimmten Wert (hier Strom Ip0) zu erreichen, nachdem der Controller 20 das Schaltelement 15 einschaltet. Hier hat bevorzugt der Strom Ip0, der der vorbestimmte Stromwert ist, einen kleinen Wert, ist aber nicht besonders darauf beschränkt. Das Einstellen des Stroms Ip0 auf einen kleinen Wert gestattet eine Reduktion des Stromverbrauchs im Detektionsmodus. Beispielsweise kann der Strom Ip0 auf einen Wert des Spitzenstroms durch das Schaltelement 15 eingestellt werden, wenn sich die Bestromungseinrichtung 1 auf einem niedrigsten Dimmpegel befindet. Der niedrigste Dimmpegel, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf einen Dimmpegel, wenn der Ausgangsstrom der Bestromungseinrichtung 1 der kleinste ist.
Während die in 3 dargestellten Beispielwellenformen Beispiele zeigen, wo das Schaltelement 15 ausgeschaltet ist, wenn der Strom durch das Schaltelement 15 den Strom Ip0 erreicht hat, ist das Verfahren zum Steuern des Schaltelements 15 im Detektionsmodus nicht darauf beschränkt. Im Detektionsmodus muss das Schaltelement 15 nicht notwendigerweise ausgeschaltet werden, und zwar insofern wie die Zeit Ton detektiert werden kann, wenn der Strom durch das Schaltelement 15 den Strom Ip0 erreicht hat. Beispielsweise kann das Schaltelement 15 ausgeschaltet werden, wenn der Strom durch das Schaltelement 15 einen vorbestimmten Strom jenseits des Stroms Ip0 erreicht hat. Dadurch kann das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement sogar im Detektionsmodus mit einer gewünschten Ausgabe eingeschaltet werden, indem der vorbestimmte Strom an die Last 2 geliefert wird.
Die Zeit Ton wird einmal oder mehrmals detektiert. Falls die Zeit Ton mehrmals detektiert wird, kann ein Mittelwert der detektierten Zeiten Ton als ein die Zeiten Ton repräsentierender Wert definiert werden. Es sei angemerkt, dass der Schaltzyklus T (siehe 3) des Schaltelements 15 im Detektionsmodus detektiert werden kann.
Als Nächstes bestimmt die im Controller 20 enthaltene Recheneinheit 202 einen Steuereinstellwert auf der Basis der detektierten Zeit Ton, wobei der Steuereinstellwert der Steuerparameter ist, der verwendet wird, um das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 15 zu steuern. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Spitzenstrom durch das Schaltelement 15 als der Steuereinstellwert verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, derart bestimmt, dass die Zeit, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement benötigt, um nach dem Start der Zufuhr der Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 einzuschalten, unabhängig von der Lastspannung im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Die im Controller 20 enthaltene Recheneinheit 202 bezieht sich auf die Ablage 204, wodurch der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton bestimmt wird. Die Ablage 204 speichert eine Beziehung zwischen der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton und dem Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist. Hier soll die Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
4 ist ein Beispiel einer in der Ablage 204 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gespeicherten Tabelle. Die Tabelle zeigt die Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom an. Wie in 4 gezeigt, ist die Zeit Ton umso länger, je größer der Steuereinstellwert in der vorliegenden Ausführungsform eingestellt ist. Dies kann Differenzen, die durch die Lastspannung verursacht werden, bei der Zeit reduzieren, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt.
Wie in 4 gezeigt, speichert die Ablage 204 die Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist und der Zeit Ton entspricht. Aus der in der Ablage 204 gespeicherten Beziehung kann die Recheneinheit 202 einen Spitzenstrom bestimmen, der der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton entspricht. Falls die im Detektionsmodus detektierte Zeit Ton nicht in der Tabelle aufgeführt ist, wie in 4 dargestellt, kann die Recheneinheit 202 aus der Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem in der Tabelle gezeigten Spitzenstrom unter Verwendung eines Verfahrens wie etwa Interpolation einen Spitzenstrom bestimmen.
Wenngleich 4 ein Beispiel der Tabelle veranschaulicht, die die Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom zeigt, sei angemerkt, dass die Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom in der Ablage 204 darin in einer anderen Form als einer Tabelle gespeichert werden kann. Beispielsweise kann die Ablage 204 eine mathematische Beziehung zwischen der Zeit Ton und dem Spitzenstrom speichern.
Die Recheneinheit 202 bestimmt, ob es notwendig ist, den Steuereinstellwert zu ändern, der vor einem Detektionsmodusbetrieb verwendet worden ist. Mit anderen Worten bestimmt die Recheneinheit 202, ob der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist und im Detektionsmodus bestimmt wird, von einem Spitzenstrom verschieden ist, der vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendet worden ist. Die Ablage 204 speichert den vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendeten Spitzenstrom. Die Recheneinheit 202 vergleicht und bestimmt, ob der in der Ablage 204 gespeicherte Spitzenstrom und der im Detektionsmodus bestimmte Spitzenstrom verschieden sind. Es sei angemerkt, dass, falls eine Differenz zwischen beiden Spitzenströmen infolge des Vergleichs in einen vorbestimmten Bereich fällt, diese Spitzenströme als im Wesentlichen die gleichen angesehen werden können. Die Bestimmung dahingehend, ob der Steuereinstellwert geändert werden muss, kann durch ein anderes Verfahren als den Steuereinstellwertvergleich vorgenommen werden. Beispielsweise kann die im Detektionsmodus detektierte Zeit Ton in der Ablage 204 gespeichert werden, und die Recheneinheit 202 kann die Bestimmung durch Vergleichen der im aktuellen Detektionsmodus detektieren Zeit Ton mit der im vorausgegangenen Detektionsmodus detektierten Zeit Ton vornehmen.
Falls bestimmt wird, dass der im Detektionsmodus bestimmte Spitzenstrom von dem vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendeten Spitzenstrom verschieden ist, aktualisiert die Recheneinheit 202 den vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendeten und in der Ablage 204 gespeicherten Steuereinstellwert zu dem im Detektionsmodus bestimmten Spitzenstrom.
Wie oben beschrieben wird im Detektionsmodus die der Lastspannung entsprechende Zeit Ton detektiert und der Spitzenstrom, der der der Last 2 entsprechende Steuereinstellwert ist, wird auf der Basis der Zeit Ton bestimmt. Der im Detektionsmodus bestimmte Steuereinstellwert wird zum richtigen Steuern des normalen Modus und des nächsten Hochfahrmodus verwendet.
Während die Zeitsteuerung, mit der der Controller 20 im Detektionsmodus arbeitet, nicht besonders beschränkt ist, sei angemerkt, dass der Controller 20 die Zeit Ton im Detektionsmodus beispielsweise während einer Zeitperiode unmittelbar nach dem Einschalten der Last 2 detektieren kann.
[2-2. Normaler Modus]
Als Nächstes wird der normale Modus, einer der Arbeitsmodi des Controllers 20, beschrieben.
Im normalen Modus steuert der Controller 20 das Schaltelement 15 unter Verwendung des Spitzenstroms, der der Steuereinstellwert ist und im Detektionsmodus bestimmt wird. Insbesondere bewirkt zuerst im normalen Modus die im Controller 20 enthaltene Recheneinheit 202, dass der Treiber 203 das Schaltelement 15 einschaltet. Als Nächstes bewirkt die Recheneinheit 202, dass der Treiber 203 das Schaltelement 15 ausschaltet, falls der Spitzenstromdetektor 205 detektiert, dass der Strom durch das Schaltelement 15 den im Detektionsmodus bestimmten Spitzenstrom erreicht hat. Dann bewirkt die Recheneinheit 202, dass der Treiber 203 das Schaltelement 15 wieder einschaltet, wenn der Nullstromdetektor 201 detektiert, dass der Induktionsstrom IL durch den Induktor 18 auf null gebracht worden ist. Der Controller 20 wiederholt danach die gleiche Steuerung.
Da der Controller 20 den im Detektionsmodus bestimmten Steuereinstellwert verwendet, um das Schaltelement 15 auf eine Weise wie oben beschrieben zu steuern, kann ein Strom, der sich für die Lastspannung eignet, an die Last 2 geliefert werden.
[2-3. Arbeitsfluss]
Als Nächstes wird der Arbeitsfluss der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Wie in 5 dargestellt, wird zuerst die Bestromungseinrichtung 1 eingeschaltet. Mit anderen Worten startet die Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1. Es sei angemerkt, dass die Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 durch Steuern der Ausgabe der AC-Stromquelle 4 gesteuert werden kann. Alternativ können Einrichtungen wie etwa ein Leistungsschalter und ein Dimmer zwischen der AC-Stromquelle 4 und der Bestromungseinrichtung 1 vorgesehen werden, und diese Einrichtungen können die Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 steuern.
Als Nächstes arbeitet der Controller 20 im Hochfahrmodus (S1). Mit anderen Worten schaltet der Controller 20 das Schaltelement 15 auf der Basis des vorbestimmten Steuereinstellwerts oder auf der Basis des im vorausgegangenen normalen Modus verwendeten Steuereinstellwerts ein und aus.
Als Nächstes arbeitet der Controller 20 im Detektionsmodus (S2). Mit anderen Worten detektiert der Controller 20 die Zeit Ton, die der Strom durch das Schaltelement 15 benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements 15 den vorbestimmten Wert (Strom Ip0) zu erreichen. Der Controller 20 bestimmt den Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton.
Als Nächstes bestimmt der Controller 20, ob der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist und vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendet wurde, geändert werden muss (S3). In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt der Controller 20, ob der Spitzenstrom geändert werden muss, indem der auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton bestimmte Spitzenstrom und der vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendete Spitzenstrom verglichen werden.
Falls hier bestimmt wird, dass der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist und vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendet wurde, nicht geändert werden muss (Nein in S3), wechselt der Controller 20 direkt zum Betrieb im normalen Modus (S6).
Falls andererseits bestimmt wird, dass der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist und vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendet worden ist, geändert werden muss (Ja in S3), ändert der Controller 20 den Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton (S4). Mit anderen Worten verändert der Controller 20 den in dem normalen Modus zu verwendenden Spitzenstrom von dem vor dem Detektionsmodusbetrieb verwendeten Spitzenstrom zu dem auf der Basis der im Detektionsmodus detektieren Zeit Ton bestimmten Spitzenstrom. Der Controller 20 speichert den Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, zu dem die Änderung vorgenommen worden ist (S5). In der vorliegenden Ausführungsform wird der Spitzenstrom, der geändert worden ist, in der im Controller 20 enthaltenen Ablage 204 gespeichert. Der Controller 20 speichert den Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, in der Ablage 204 und wechselt dann zum Betrieb im normalen Modus (S6).
Der Controller 20 setzt den Betrieb im normalen Modus fort, bis die Bestromungseinrichtung 1 ausgeschaltet wird. Mit anderen Worten setzt der Controller 20 den Betrieb im normalen Modus fort, bis die Zufuhr der Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 unterbrochen wird.
Der Controller 20 wiederholt die oben beschriebenen Operationen, nachdem die Bestromungseinrichtung 1 ausgeschaltet ist.
Wie oben beschrieben gestattet der Betrieb des Controllers 20 beispielsweise selbst dann, wenn das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zu einem anderen Festkörper-Leuchtelement geändert wird, dass das Bestromungseinrichtung 1 Änderungen bei der Lastspannung erfasst durch Detektieren der der Lastspannung entsprechenden Zeit Ton im Detektionsmodus. Weiterhin bestimmt, wenn sich die Lastspannung ändert, die Bestromungseinrichtung 1 einen Steuereinstellwert entsprechend der Lastspannung, wodurch ein geeigneter Strom an die Last 2 geliefert wird.
Es sei angemerkt, dass die Zeitsteuerung, mit der der Controller 20 das Schaltelement 15 im Detektionsmodus steuert, unmittelbar danach ist, aber nicht darauf beschränkt ist, nachdem die Bestromungseinrichtung 1 den Hochfahrmodus verlässt, wie im Flussdiagramm von 5 dargestellt. Ein Überblick einer Wellenform des Induktorstroms IL in diesem Fall soll unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden.
6 ist eine graphische Darstellung, die den Überblick der Wellenform des Induktorstroms IL in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Wie in 6 dargestellt, lädt die Bestromungseinrichtung 1 beim Einschalten zuerst den Elektrolytkondensator 14 im Hochfahrmodus. Die Bestromungseinrichtung 1 arbeitet als Nächstes im Detektionsmodus. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Spitzenwert des Induktorstroms IL, das heißt der Spitzenstrom, so im Detektionsmodus gesteuert, dass er kleiner oder gleich jenen im normalen Modus ist.
Als Nächstes führt die Bestromungseinrichtung 1 den Betrieb im normalen Modus durch unter Verwendung des Spitzenstroms, der der Steuereinstellwert ist und im Detektionsmodus bestimmt wird. Die Bestromungseinrichtung 1 setzt den normalen Betrieb bis zum Ausschalten fort.
Selbst falls ein als Last 2 an die Bestromungseinrichtung 1 angeschlossenes Festkörper-Leuchtelement zu einem anderen Festkörper-Leuchtelement geändert wird, das eine andere Durchlassspannung besitzt, kann die Verwendung des im Detektionsmodus bestimmten Steuereinstellwerts auf die oben beschriebene Weise die Zeit im Wesentlichen konstant halten, die das Festkörper-Leuchtelement nach dem Start der Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 zum Einschalten benötigt. Effekte dieser Vorgehensweise sollen unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden.
7 ist eine graphische Darstellung, die Wellenformen der Ausgangsspannungen der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
In 7 stellt Vf1 die Lastspannung (Durchlassspannung) der mit der Bestromungseinrichtung 1 verbundenen Last 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar; und die strichgepunktete Linie zeigt eine Beispielwellenform (a) einer Ausgangsspannung der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, Ip10 ist. Die durchgezogene Linie zeigt eine Beispielwellenform (b) einer Ausgangsspannung der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Lastspannung der mit der Bestromungseinrichtung 1 verbundene Last 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Vf2 über Vf1 beträgt und der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, Ip20 ist. Es sei angemerkt, dass der Spitzenstrom Ip20, der der Steuereinstellwert ist und verwendet wird, wenn die Lastspannung Vf2 ist, von dem Spitzenstrom Ip10 verschieden ist, der verwendet wird, wenn die Lastspannung Vf1 ist, weil die Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Steuereinstellwert gemäß der Lastspannung verwendet.
7 veranschaulicht weiterhin eine Wellenform einer Ausgangsspannung einer Bestromungseinrichtung eines Vergleichsbeispiels. Die Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels besitzt die gleiche Konfiguration wie die Bestromungseinrichtung 1, außer dass ein in der Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels enthaltener Controller nicht den Detektionsmodus besitzt. Wenn eine Spannung (Durchlassspannung) einer mit der Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels verbundenen Last Vf1 ist und ein Spitzenstrom, der ein Steuereinstellwert ist, Ip10 ist, entspricht die Wellenform der Ausgangsspannung der Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels der oben erwähnten Wellenform (a) der Ausgangsspannung der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die gestrichelte Linie zeigt eine Wellenform der Ausgangsspannung (c) der Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels, wenn eine Spannung (Durchlassspannung) der an die Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels angeschlossenen Last Vf2 ist und der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, Ip10 ist.
Wie in 7 gezeigt ist in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zeit ab dem Einschalten (Start der Zufuhr der Leistung zur Bestromungseinrichtung 1) bis zur Zeit t1, bei der die Ausgangsspannung gesättigt ist, in beiden Fällen im Wesentlichen die gleiche, wo die Lastspannung Vf1 und Vf2 ist. Mit anderen Worten ist die Zeit, die das Festkörper-Leuchtelement, das die Last 2 ist, zum Einschalten benötigt, im Wesentlichen die gleiche in beiden Fällen, wo die Lastspannung Vf1 und Vf1 ist. Andererseits ist in der Bestromungseinrichtung des Vergleichsbeispiels die Zeit, die die Ausgangsspannung benötigt, um gesättigt zu werden, länger um Δt in dem Fall, wo die Lastspannung Vf1 ist, als in dem Fall, wo die Lastspannung Vf1 ist.
Auf diese Weise ändert die Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Steuereinstellwert gemäß einer Lastspannung, wodurch die Zeit im Wesentlichen konstant gehalten wird, die die Ausgangsspannungen benötigen, um gesättigt zu sein, das heißt die Zeit, die das Festkörper-Leuchtelement, das die Last 2 ist, zum Einschalten benötigt.
Es sei angemerkt, dass in einem allgemeinen Beispiel der Bestromungseinrichtung 1 die Zeit, die die Bestromungseinrichtung 1 für den Übergang zum Detektionsmodus benötigt, etwa 10 μs bis etwa 100 μs beträgt, und die Zeit, die die Bestromungseinrichtung 1 zum Einschalten benötigt, etwa eine Sekunde beträgt. Selbst falls bewirkt wird, dass die Bestromungseinrichtung 1 unmittelbar nach dem Einschalten des Festkörper-Leuchtelements im Detektionsmodus arbeitet, kann somit ihr Effekt auf den Betrieb der Bestromungseinrichtung 1 im normalen Modus ignoriert werden.
[3. Effekte]
Wie oben beschrieben ist die Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bestromungseinrichtung, die einen DC-Strom an eine Last ausgibt, wobei die Bestromungseinrichtung Folgendes enthält: eine Tiefsetzstellerschaltung 10, die ein Schaltelement 15 enthält und eine in die Tiefsetzstellerschaltung 10 eingegebene DC-Spannung heruntersetzt; und einen Controller 20, der das Ein- und Ausschalten des Schaltelements 15 steuert, wobei der Controller 20 Arbeitsmodi besitzt einschließlich einem Detektionsmodus, in dem der Controller 20 eine Zeit Ton detektiert, den ein Strom durch das Schaltelement 15 benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements 15 einen vorbestimmten Wert zu erreichen, wobei der Strom durch das Schaltelement den an die Last ausgegebenen DC-Strom darstellt.
Dies gestattet der Bestromungseinrichtung 1, die Zeit Ton entsprechend einer Lastspannung zu detektieren. Mit anderen Worten kann die Bestromungseinrichtung 1 unter Verwendung der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton eine Lastspannung erfassen.
Beispielsweise können bei der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Arbeitsmodi weiterhin einen normalen Modus beinhalten, in dem der Controller 20 das Schaltelement 15 unter Verwendung eines auf der Basis der im Detektionsmodus detektieren Zeit Ton bestimmten Steuereinstellwerts steuert.
Dies gestattet dem Controller 20, unterschiedliche Steuerungen gemäß verschiedenen Lastspannungen durchzuführen, indem das Schaltelement 15 unter Verwendung des auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit Ton bestimmten Steuereinstellwerts gesteuert wird.
Beispielsweise kann in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Steuereinstellwert ein Spitzenstrom durch das Schaltelement 15 sein.
Dies gestattet, dass die Zeit, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt, unabhängig von der Lastspannung im Wesentlichen konstant gehalten wird durch entsprechendes Bestimmen der Beziehung zwischen der Zeit Ton im Detektionsmodus und dem Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist.
Beispielsweise kann in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Steuereinstellwert umso größer eingestellt werden, je länger die im Detektionsmodus detektierte Zeit Ton ist.
Dies gestattet eine Reduktion von durch die Lastspannung verursachten Differenzen bei der Zeit, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt.
Beispielsweise kann in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Controller 20 eine Ablage 204 enthalten, die eine Beziehung zwischen der im Detektionsmodus detektierten Zeit und dem Steuereinstellwert speichert, und den im normalen Modus zu verwendenden Steuereinstellwert unter Bezugnahme auf die Ablage 204 bestimmen.
Dadurch kann der Controller 20 den Steuereinstellwert bestimmen.
Beispielsweise kann in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Controller 20 den im normalen Modus verwendeten Steuereinstellwert speichern, falls die Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 unterbrochen wird, und sich bei Wiederaufnahme der Zufuhr der Leistung auf den gespeicherten Steuereinstellwert beziehen.
Dadurch kann sich der Controller 20 auf den Steuereinstellwert beziehen, der vor der Unterbrechung bei der Zufuhr der Leistung verwendet wird.
Beispielsweise kann in der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Controller 20 den im Detektionsmodus zu verwendenden vorbestimmten Wert auf einen Wert eines Spitzenstroms durch das Schaltelement einstellen, wenn sich die Bestromungseinrichtung 1 auf einem niedrigsten Dimmpegel befindet.
Dies gestattet eine Reduktion des Stromverbrauchs im Detektionsmodus.
Beispielsweise kann bei der Bestromungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detektionsmodus der Controller 20 die Zeit beim Start der Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung 1 detektieren.
Falls die Last 2 bei der Unterbrechung der Zufuhr der Leistung zur Bestromungseinrichtung 1 zu einer anderen Last verändert wird und folglich die Lastspannung verändert wird, gestattet die obige Konfiguration, dass solche Änderungen ohne Verzögerung erfasst werden.
VARIANTE
Wenngleich die Bestromungseinrichtung 1 und die Leuchte 3 gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die obige Ausführungsform beschrieben worden sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform beschränkt.
Beispielsweise startet zwar die Steuerung an dem Schaltelement im normalen Modus in der obigen Ausführungsform unmittelbar nach dem Detektionsmodus, doch startet die Steuerung im normalen Modus möglicherweise nicht sofort nach dem Detektionsmodus. Eine Bestromungseinrichtung gemäß einer Variante der obigen Ausführungsform ist die gleiche wie die Bestromungseinrichtung 1 gemäß der obigen Ausführungsform mit Ausnahme von Steueraspekten. Steueraspekte der Bestromungseinrichtung gemäß der Variante sollen unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden.
8 ist eine graphische Darstellung, die einen Überblick über eine Wellenform des Induktorstroms IL in der Bestromungseinrichtung gemäß der Variante darstellt.
Wie in 8 gezeigt, generiert in der Bestromungseinrichtung gemäß der Variante beim Start der Zufuhr der Leistung zur Bestromungseinrichtung ein Controller eine Periode mit allmählichem Anstieg, indem ein Ausgangsstrom einer Tiefsetzstellerschaltung allmählich erhöht wird. Der Controller steuert möglicherweise das Schaltelement im Detektionsmodus zumindest während eines Teils der Periode mit allmählichem Anstieg. Dies kann den Strom durch das Festkörper-Leuchtelement allmählich erhöhen, wodurch verhindert wird, dass der Strom abrupt durch das Festkörper-Leuchtelement fließt. Somit wird die Beanspruchung des Festkörper-Leuchtelements gemildert, wodurch eine Verschlechterung des Festkörper-Leuchtelements unterdrückt wird. Dies erhöht auch allmählich die Intensität des durch das Festkörper-Leuchtelement emittierten Lichts, was dazu beiträgt, dass sich ein Benutzer in einem Augenblick, wenn das Festkörper-Leuchtelement eingeschaltet wird, weniger geblendet fühlt. Während die Steuerung am Schaltelement im Detektionsmodus in der in 8 dargestellten Beispielwellenform zu Beginn der Periode mit allmählichem Anstieg durchgeführt wird, sei angemerkt, dass die Steuerung an dem Schaltelement im Detektionsmodus in der Mitte der Periode mit allmählichem Anstieg durchgeführt werden kann. Alternativ kann die Steuerung an dem Schaltelement in dem Detektionsmodus in der Mitte des normalen Modus durchgeführt werden.
Alternativ wird zwar die Steuerung an dem Schaltelement im Detektionsmodus in dem wie in 8 dargestellten Beispiel über die mehreren Schaltzyklen hinweg durchgeführt, als Beispiel, doch sei angemerkt, dass die Steuerung an dem Schaltelement im Detektionsmodus über einen Schaltzyklus hinweg durchgeführt werden kann.
Während der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, in der obigen Ausführungsform derart bestimmt wird, dass die Zeit, die das als Last 2 verwendete Festkörper-Leuchtelement zum Einschalten benötigt, unabhängig von der Lastspannung im Wesentlichen konstant gehalten wird, ist die Art und Weise der Bestimmung des Steuereinstellwerts nicht darauf beschränkt. Selbst falls beispielsweise der von der Bestromungseinrichtung 1 an die Last 2 zu liefernde Strom auf einen vorbestimmten Wert eingestellt ist, variiert der tatsächlich an die Last 2 gelieferte Strom gemäß einer Lastspannung. Somit kann der Spitzenstrom, der der Steuereinstellwert ist, derart bestimmt werden, dass der an die Last 2 gelieferte Strom unabhängig von der Lastspannung im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Während in der obigen Ausführungsform der Spitzenstrom als der Steuereinstellwert verwendet wird, kann ein anderer Parameter als der Steuereinstellwert verwendet werden. Beispielsweise kann ein Steuereinstellwert, der eine Kurve des Dimmens der Bestromungseinrichtung 1 anzeigt, als der Steuereinstellwert verwendet werden. Die Kurve des Dimmens, wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Kurve, die eine Beziehung zwischen dem an die Last 2 gelieferten Strom und einem Dimmpegel der Bestromungseinrichtung 1 anzeigt. Dies gestattet das Steuern des Dimmens der Bestromungseinrichtung 1 unter Verwendung einer Sollkurve des Dimmens unabhängig von der Lastspannung durch Verwenden verschiedener Kurven des Dimmens für verschiedene Lastspannungen.
Während der AC-DC-Wandler 5 in der obigen Ausführungsform als die Quelle der an die Bestromungseinrichtung 1 gelieferten DC-Spannung verwendet wird, kann eine beliebige andere DC-Quelle verwendet werden.
In anderen Fälle sind verschiedene Modifikationen an den Ausführungsbeispielen gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Offenbarung, die sich ein Fachmann ausdenken kann, und Ausführungsformen, die durch eine beliebige Kombination der Komponenten und Funktionen implementiert werden, die in dem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung enthalten, ohne von dem Gedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Bestromungseinrichtung
2: Last
3: Leuchte
10: Tiefsetzstellerschaltung
15: Schaltelement
20: Controller
204: Ablage

Claims

Bestromungseinrichtung, die einen DC-Strom an eine Last ausgibt, wobei die Bestromungseinrichtung Folgendes umfasst: eine Tiefsetzstellerschaltung, die ein Schaltelement enthält und eine in die Tiefsetzstellerschaltung eingegebene DC-Spannung heruntersetzt; und einen Controller, der das Ein- und Ausschalten des Schaltelements steuert, wobei der Controller Arbeitsmodi einschließlich einem Detektionsmodus besitzt, in dem der Controller eine Zeit detektiert, den ein Strom durch das Schaltelement benötigt, um nach dem Einschalten des Schaltelements einen vorbestimmten Wert zu erreichen, wobei der Strom durch das Schaltelement den an die Last ausgegebenen DC-Strom darstellt.
Bestromungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsmodi weiterhin einen normalen Modus beinhalten, in dem der Controller das Schaltelement unter Verwendung eines auf der Basis der im Detektionsmodus detektierten Zeit bestimmten Steuereinstellwerts steuert.
Bestromungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei der Steuereinstellwert ein Spitzenstrom durch das Schaltelement ist.
Bestromungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei der Steuereinstellwert umso größer eingestellt ist, je länger die im Detektionsmodus detektierte Zeit ist.
Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Controller eine Ablage enthält, die eine Beziehung zwischen der im Detektionsmodus detektierten Zeit und dem Steuereinstellwert speichert und den im normalen Modus zu verwendenden Steuereinstellwert durch Bezugnahme auf die Ablage bestimmt.
Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Controller den im normalen Modus verwendeten Steuereinstellwert speichert, falls die Zufuhr von Leistung zur Bestromungseinrichtung unterbrochen wird, und sich bei Wiederaufnahme der Zufuhr der Leistung auf den gespeicherten Steuereinstellwert bezieht.
Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Controller den im Detektionsmodus zu verwendenden vorbestimmten Wert auf einen Wert eines Spitzenstroms durch das Schaltelement einstellt, wenn sich die Bestromungseinrichtung auf einem niedrigsten Dimmpegel befindet.
Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei im Detektionsmodus der Controller die Zeit beim Start der Zufuhr von Leistung zur Bestromungseinrichtung detektiert.
Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Controller beim Start der Zufuhr von Leistung zu der Bestromungseinrichtung eine Periode mit allmählichem Anstieg generiert, in der ein Ausgangsstrom der Tiefsetzstellerschaltung allmählich erhöht wird, und im Detektionsmodus die Zeit mindestens während eines Teils der Periode mit allmählichem Anstieg detektiert.
Leuchte, umfassend: die Bestromungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und ein Festkörper-Leuchtelement als die Last.