DE102016125547A1

DE102016125547A1 - Stromversorgungseinrichtung und leuchte

Info

Publication number: DE102016125547A1
Application number: DE102016125547.5A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Kumada
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-06-29
Also published as: JP2017117740A

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Stromversorgungseinrichtung und einer Leuchte, die Licht dimmen und tönen können, während das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird. Eine Stromversorgungseinrichtung (1) der vorliegenden Erfindung enthält eine Stromversorgungsschaltung (3), die konfiguriert ist, einen Beleuchtungsstrom an mehrere Beleuchtungsquellen (2) zu liefern, die hinsichtlich Leuchtfarben voneinander verschieden sind, einen Stromunterbrecher (4), der konfiguriert ist, zwischen dem Liefern und dem Stoppen des Lieferns des Beleuchtungsstroms umzuschalten, und eine Steuerschaltung (5), die konfiguriert ist, die Stromversorgungsschaltung (3) und den Stromunterbrecher (4) zu steuern. Die Steuerschaltung (5) assoziiert jede der mehreren Beleuchtungsquellen (2) mit einer entsprechenden der mehreren zweiten Zeitspannen. Die Steuerschaltung (5) führt eine DC-Dimmsteuerung in einem Fall durch, dass ein angezeigter Dimmpegel über einem Schwellwert liegt, und die Steuerschaltung (5) führt eine PWM-Dimmsteuerung in einem Fall durch, dass der Dimmpegel unter dem Schwellwert liegt.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung und eine Leuchte.
Allgemeiner Stand der Technik
Als ein herkömmliches Beispiel wird in Dokument 1 [ JP 2011-34788 A ] eine Beleuchtungsbaugruppe eingeführt. Die Beleuchtungsbaugruppe von Dokument 1 erzeugt Mischlicht, indem sie gestattet, dass eine erste Leuchtdiode (LED), eine zweite LED, eine dritte LED und eine vierte LED Licht mit voneinander verschiedenen Farben emittieren. Die Beleuchtungsbaugruppe verstellt die Lichtabgabe von der ersten zu der vierten LED, um Licht mit einer verstellten Chromatizität zu generieren. Die Beleuchtungsbaugruppe enthält eine Beleuchtungsquelle mit der ersten bis vierten LED, einen Lichtemittierungszeitcontroller, der konfiguriert ist, die Lichtemittierungszeit in einer Spanne für jede der ersten bis vierten LED zu steuern, eine LED-Managementeinheit, die konfiguriert ist, die Emission und Nichtemission jeder der ersten bis vierten LED periodisch zu steuern, und eine LED-Ansteuerschaltung, die konfiguriert ist, jede der ersten bis vierten LED anzusteuern.
In der in Dokument 1 beschriebenen Beleuchtungsbaugruppe emittieren die erste bis vierte LED Licht, ohne dass sich ihre Lichtemissionsspannen einander überlappen. In der Beleuchtungsbaugruppe emittieren die LEDs Licht, ohne dass sich ihre Lichtemissionsspannen einander überlappen, indem jede der LEDs in einer Spanne die Emittierungszeit aufrechterhält. Die Beleuchtungsbaugruppe steuert die erste bis vierte LED zum Wiederholen von mehreren Zeiten der Emission und Nichtemission von Licht in einer Spanne.
Bei der in Dokument 1 offenbarten Beleuchtungsbaugruppe jedoch kann eine Abnahme des Dimmpegels jeder der ersten bis vierten LED eine Zeitspanne bewirken, in der keine der ersten bis vierten LED Licht in einer Spanne emittiert. Wenn die Zeitspanne, in der keine der ersten bis vierten LED Licht emittiert, länger ist, tritt mit größerer Wahrscheinlichkeit mehr Flackern wie etwa Videoflackern auf.
Kurze Darstellung der Erfindung
Angesichts des obigen Umstands besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Stromversorgungseinrichtung und einer Leuchte, die Licht dimmen und tönen können, während das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert werden kann.
Eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Stromversorgungsschaltung, die konfiguriert ist, einen Beleuchtungsstrom an jede von mehreren hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschiedenen Beleuchtungsquellen zu liefern, wobei ein Stromunterbrecher konfiguriert ist, zwischen dem Liefern und dem Stoppen des Lieferns des Beleuchtungsstroms an jede der Beleuchtungsquellen umzuschalten, und eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, die Stromversorgungsschaltung und den Stromunterbrecher zu steuern. Die Steuerschaltung steht unter einer Bedingung, wo eine periodisch wiederholte erste Zeitspanne zeitlich in mehrere zweite Zeitspannen jeweils entsprechend einer beliebigen der Beleuchtungsquellen unterteilt ist, und die Steuerschaltung ist konfiguriert, unter der Bedingung eine DC-Dimmsteuerung in einem Fall durchzuführen, dass ein Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen über einem Schwellwert liegt, und eine PWM-Dimmsteuerung in einem Fall, dass der Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen unter dem Schwellwert liegt. Die Steuerschaltung ist konfiguriert, in der DC-Dimmsteuerung die Stromversorgungsschaltung zu steuern, um eine Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhöhen, wenn der Dimmpegel steigt. Die Steuerschaltung ist konfiguriert, in der DC-Dimmsteuerung in jeder der zweiten Zeitspannen den Stromunterbrecher zu steuern, um den Beleuchtungsstrom durch eine zweite Zeitspanne an eine mit der zweiten Zeitspanne assoziierte Beleuchtungsquelle zu liefern. Die Steuerschaltung ist konfiguriert, in der PWM-Dimmsteuerung die Stromversorgungsschaltung zu steuern, um einen festen Wert der Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhalten, und den Stromunterbrecher zu steuern, um die Lieferspanne des Beleuchtungsstroms zu erweitern, wenn der Dimmpegel steigt.
Eine Leuchte gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Stromversorgungseinrichtung und die hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschiedenen Beleuchtungsquellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Schaltplan, der eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2A ist eine Ansicht, die den Betrieb einer ersten Steuerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und 2B ist eine Ansicht, die den Betrieb einer Signalumwandlungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen einem Dimmpegel und einem Stromverhältnis, die Beziehung zwischen dem Dimmpegel und einem Beleuchtungsstrom und die Beziehung zwischen dem Dimmpegel und der Ein-Zeit eines Schaltelements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 ist ein Zeitdiagramm, das den DC-Dimmsteuerbetrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
5 ist ein Zeitdiagramm, das den PWM-Dimmsteuerbetrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ist eine Perspektivansicht, die eine Leuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ist eine linke Seitenansicht, die die Leuchte gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 ist ein Schaltplan, der eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
9 ist ein Schaltplan, der einen Primärteil der Stromversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
10 ist ein Zeitdiagramm, das den DC-Dimmsteuerbetrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 ist ein Zeitdiagramm, das den PWM-Dimmsteuerbetrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
12 ist ein Schaltplan, der eine Stromversorgungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
13 ist ein Zeitdiagramm, das den PWM-Dimmsteuerbetrieb der Stromversorgungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
14 ist ein Zeitdiagramm, das ein weiteres Beispiel des PWM-Dimmsteuerbetriebs der Stromversorgungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Die folgenden Ausführungsformen betreffen Stromversorgungseinrichtungen und Leuchten und insbesondere eine Stromversorgungseinrichtung, die konfiguriert ist, Leistung an hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschiedene Beleuchtungsquellen zu liefern, und eine Leuchte mit der Stromversorgungseinrichtung. Stromversorgungseinrichtungen und Leuchten gemäß den Ausführungsformen werden weiter unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Eine Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, schaltet die Stromversorgungseinrichtung 1 eine erste Beleuchtungsquelle 21, eine zweite Beleuchtungsquelle 22 und eine dritte Beleuchtungsquelle 23, die hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschieden sind, ein. Die erste Beleuchtungsquelle 21 enthält mehrere rote Leuchtdioden (LEDs) 211, die elektrisch in Reihe miteinander geschaltet sind. Die zweite Beleuchtungsquelle 22 enthält mehrere grüne LEDs 221, die elektrisch in Reihe miteinander geschaltet sind. Die dritte Beleuchtungsquelle 23 enthält mehrere blaue LEDs 231, die elektrisch in Reihe miteinander geschaltet sind. Die roten LEDs 211 besitzen einen Nennstrom, und die Stromversorgungseinrichtung 1 ist konfiguriert zu gestatten, dass ein Strom, der kleiner ist als der Nennstrom für die roten LEDs 211, durch jede der roten LEDs 211 fließt. Die grünen LEDs 221 besitzen einen Nennstrom, und die Stromversorgungseinrichtung 1 ist konfiguriert zu gestatten, dass ein Strom, der kleiner ist als der Nennstrom für die grünen LEDs 221, durch jede der grünen LEDs 221 fließt. Die blauen LEDs 231 besitzen einen Nennstrom, und die Stromversorgungseinrichtung 1 ist konfiguriert zu gestatten, dass ein Strom, der kleiner ist als der Nennstrom für die blauen LEDs 231, durch jede der blauen LEDs 231 fließt.
Die Stromversorgungseinrichtung 1 enthält einen Stromunterbrecher 4, eine Stromversorgungsschaltung 3, eine Steuerschaltung 5 und eine Signalumwandlungsschaltung 6. Die Steuerschaltung 5 enthält eine erste Steuerschaltung 51 und eine zweite Steuerschaltung 52. Der erste Stromunterbrecher 4 enthält ein erstes Schaltelement Q1, ein zweites Schaltelement Q2 und ein drittes Schaltelement Q3.
Jedes des ersten Schaltelements Q1, des zweiten Schaltelements Q2 und des dritten Schaltelements Q3 ist ein n-Kanal-MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Der Drain des ersten Schaltelements Q1 ist elektrisch in Reihe mit der Kathode der ersten Beleuchtungsquelle 21 geschaltet. Der Drain des zweiten Schaltelements Q2 ist elektrisch in Reihe mit der Kathode der zweiten Beleuchtungsquelle 22 geschaltet. Der Drain des dritten Schaltelements Q3 ist elektrisch in Reihe mit der Kathode der dritten Beleuchtungsquelle 23 geschaltet. Das erste Schaltelement Q1, das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3 besitzen jeweils eine Source, die elektrisch mit einem Ausgangsende der Stromversorgungsschaltung 3 verbunden ist. Eine Reihenschaltung aus der ersten Beleuchtungsquelle 21 und dem ersten Schaltelement Q1, eine Reihenschaltung aus der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und dem zweiten Schaltelement Q2 und eine Reihenschaltung aus der dritten Beleuchtungsquelle 23 und dem dritten Schaltelement Q3 sind elektrisch parallel zueinander zwischen beide Ausgangsenden der Stromversorgungsschaltung 3 geschaltet.
Die Stromversorgungsschaltung 3 enthält ein viertes Schaltelement Q4, eine Diode D1, eine Step-Down-Drossel L1 und einen Detektionswiderstand R1 (Stromdetektor). Die Step-Down-Drossel L1 enthält eine Primärspule L11 und eine Sekundärspule L12. Das vierte Schaltelement Q4 ist ein n-Kanal-MOSFET. Der Drain des vierten Schaltelements 4 ist elektrisch mit der positiven Elektrode einer Gleichstromversorgung Vin verbunden. Die Source des vierten Schaltelements Q4 ist elektrisch mit einem ersten Ende, das ein Wicklungsende ist, der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1 verbunden. Die Diode D1 besitzt eine Kathode, die elektrisch mit der Source des vierten Schaltelements Q4 verbunden ist. Die Diode D1 besitzt eine Anode, die elektrisch mit einem ersten Ende des Detektionswiderstands R1 verbunden ist. Der Detektionswiderstand R1 besitzt ein zweites Ende, das elektrisch mit der negativen Elektrode der Gleichstromversorgung Vin verbunden ist.
Eine Reihenschaltung aus dem vierten Schaltelement Q4, der Diode D1 und dem Detektionswiderstand R1 ist elektrisch zwischen die Elektroden der Gleichstromversorgung Vin geschaltet. Die Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1 besitzt ein zweites Ende, das ein Wicklungsstart ist, das elektrisch mit jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 verbunden ist. Eine Reihenschaltung aus der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1 und der Diode D1 ist elektrisch zwischen beide Enden einer Reihenschaltung aus der ersten Beleuchtungsquelle 21 und dem ersten Schaltelement Q1 geschaltet. Zudem ist die Reihenschaltung aus der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1 und der Diode D1 elektrisch zwischen beide Enden einer Reihenschaltung aus der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und dem zweiten Schaltelement Q2 geschaltet. Zudem ist die Reihenschaltung aus der Primärspule L11, der Step-Down-Drossel L1 und der Diode D1 elektrisch zwischen beide Enden einer Reihenschaltung aus der dritten Beleuchtungsquelle 23 und dem dritten Schaltelement Q3 geschaltet.
Die Sekundärspule L12 der Step-Down-Drossel L1 besitzt ein erstes Ende, das ein Wicklungsstart ist, das elektrisch mit der zweiten Steuerschaltung 52 verbunden ist. Die Sekundärspule L12 der Step-Down-Drossel L1 besitzt ein zweites Ende, das ein Wicklungsende ist, das elektrisch mit der negativen Elektrode der Gleichstromversorgung Vin verbunden ist.
Die erste Steuerschaltung 51 ist ein Mikrocontroller mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) und einem Speicher. Die erste Steuerschaltung 51 ist elektrisch mit dem Gate des ersten Schaltelements Q1, dem Gate des zweiten Schaltelements Q2 und dem Gate des dritten Schaltelements Q3 verbunden. Die erste Steuerschaltung 51 kann elektrisch mit dem Gate des ersten Schaltelements Q1, dem Gate des zweiten Schaltelements Q2 und dem Gate des dritten Schaltelements Q3 verbunden sein, beispielsweise über einen Gatetreiber-IC. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das erste Schaltelement Q1, das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3 individuell zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand um.
Die zweite Steuerschaltung 52 ist elektrisch mit dem Gate des vierten Schaltelements Q4 verbunden. Die zweite Schaltelement 52 schaltet das vierte Schaltelement Q4 zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand um. Die zweite Schaltelement 52 ist elektrisch mit dem ersten Ende des Detektionswiderstands R1 verbunden, um eine Spannung (erste Detektionsspannung) Vr1 an dem Detektionswiderstand R1 zu überwachen. Die zweite Steuerschaltung 52 ist elektrisch mit dem ersten Ende der Sekundärspule L12 der Step-Down-Drossel L1 verbunden, um eine Spannung (zweite Detektionsspannung) Vzcd an der Sekundärspule L12 der Step-Down-Drossel L1 zu überwachen.
Der Betrieb der zweiten Steuerschaltung 52 und der Stromversorgungsschaltung 3 werden beschrieben. Ein Fall, in dem die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 so steuert, dass es sich in einem Ein-Zustand befindet, wird unten beschrieben. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 in einem Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 eine Zielspannung Vth1 erreicht, was später beschrieben werden wird. Wenn sich das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand befindet, fließt ein Beleuchtungsstrom in dieser Reihenfolge durch einen Pfad aus der positiven Elektrode der Gleichstromversorgung Vin, einer Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1, der ersten Beleuchtungsquelle 21, dem Detektionswiderstand R1 und der negativen Elektrode der Gleichstromversorgung Vin. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth1 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in einen Aus-Zustand um. Wenn sich das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand befindet, wird in der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1 geladene Energie entladen und ein Bestromungsstrom (Regenerierungsstrom) fließt in dieser Reihenfolge durch einen Pfad aus der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1, der ersten Beleuchtungsquelle 21, der Diode D1 und der Primärspule L11 der Step-Down-Drossel L1. Die zweite Steuerschaltung 52 überwacht die zweite Detektionsspannung Vzcd, wodurch der Regenerierungsstrom auf der Basis der zweiten Detektionsspannung Vzcd überwacht wird. Wenn der Regenerierungsstrom null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 vom Aus-Zustand in den Ein-Zustand um.
Wie oben beschrieben steuert die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in einem kritischen Modus.
In einem Fall, in dem die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 so steuert, dass es sich in einem Ein-Zustand befindet, hält die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 eine Zielspannung Vth2 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth2 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. In einem Fall, in dem die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 so steuert, dass es sich in einem Ein-Zustand befindet, hält die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in dem Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 eine Zielspannung Vth3 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth3 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um.
Die erste Steuerschaltung 51 wiederholt periodisch eine feste erste Zeitspanne T0 zum Dimmen und Tönen des Lichts der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23. Die erste Zeitspanne T0 enthält drei zweite Zeitspannen T1, T2 und T3 und drei durch zeitliches Unterteilen der ersten Zeitspanne T0 erhaltene Totzeiten DT (siehe 4). Die erste Steuerschaltung 51 assoziiert das erste Schaltelement Q1 mit der zweiten Zeitspanne T1, innerhalb derer sich das erste Schaltelement Q1 im Ein-Zustand befinden kann. Die erste Steuerschaltung 51 assoziiert das zweite Schaltelement Q2 mit der zweiten Zeitspanne T2, innerhalb derer sich das zweite Schaltelement Q2 im Ein-Zustand befinden kann. Die erste Steuerschaltung 51 assoziiert das dritte Schaltelement Q3 mit der zweiten Zeitspanne T3, innerhalb derer sich das dritte Schaltelement Q3 im Ein-Zustand befinden kann. Die erste Steuerschaltung 51 assoziiert jeweils die erste Beleuchtungsquelle 21, die zweite Beleuchtungsquelle 22 und die dritte Beleuchtungsquelle 23 mit den zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3, so dass die erste Beleuchtungsquelle 21, die zweite Beleuchtungsquelle 22 und die dritte Beleuchtungsquelle 23 nicht während der gleichen Zeitspanne eingeschaltet werden. Jede der drei Totzeiten DT ist zwischen der zweiten Zeitspanne T1 und der zweiten Zeitspanne T2, zwischen der zweiten Zeitspanne T2 und der zweiten Zeitspanne T3 und zwischen der zweiten Zeitspanne T3 und der zweiten Zeitspanne T1 vorgesehen. Die erste Steuerschaltung 51 versetzt das erste Schaltelement Q1, das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3 während der drei Totzeiten DT in den Aus-Zustand, so dass keine der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 eingeschaltet wird.
Wie in 1 dargestellt, ist die erste Steuerschaltung 51 konfiguriert, einen Befehl mit einem Dimmsignal und einem Farbsignal, als Beispiel, von einem als eine Dimmbedienkonsole bezeichneten Controller zu empfangen. Die erste Steuerschaltung 51 ist konfiguriert, die Farbe des Beleuchtungslichts so zu verstellen, dass es die Lichtfarbe gemäß dem Befehl wird. Die Dimmbedienkonsole enthält mehrere als Fader bezeichnete Eingabeeinrichtungen. Die Bedienpositionen der Fader entsprechen beispielsweise Mengen an rotem Licht, grünem Licht und blauem Licht. Das heißt, die Dimmbedienkonsole generiert angezeigte Werte von Dimmpegeln des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts auf der Basis der Bedienpositionen der durch einen Bediener betätigten Fader. Die Dimmbedienkonsole überträgt einen dieser angezeigten Werte (dieser angezeigten Dimmpegel) enthaltenen Befehl an die erste Steuerschaltung 51.
Die erste Steuerschaltung 51 gibt auf der Basis der angezeigten Werte der Dimmpegel ein Dimmsteuersignal (Impulsbreitenmodulations-Signal – PWM-Signal) aus. Insbesondere gibt die erste Steuerschaltung 51 ein der ersten Beleuchtungsquelle 21 entsprechendes Dimmsteuersignal synchron zu der zweiten Zeitspanne T1 aus. Die erste Steuerschaltung 51 gibt ein der zweiten Beleuchtungsquelle 22 entsprechendes Dimmsteuersignal synchron zu der zweiten Zeitspanne T2 aus. Die erste Steuerschaltung 51 gibt ein der dritten Beleuchtungsquelle 23 entsprechendes Dimmsteuersignal synchron zu der zweiten Zeitspanne T3 aus. Wie in 2A dargestellt, steigt, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels über einem Dimmschwellwert X1 liegt, das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals mit dem angezeigten Wert des Dimmpegels, und das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals nimmt mit dem angezeigten Wert des Dimmpegels ab. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels unter dem Dimmschwellwert X1 liegt, wird das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals auf einem Tastverhältnis gehalten, das erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich dem Dimmschwellwert X1 ist.
Die Signalumwandlungsschaltung 6 ist eine integrierende Schaltung mit einem Widerstand und einem Kondensator. Wie in 1 dargestellt, ist die Signalumwandlungsschaltung 6 elektrisch mit der ersten Steuerschaltung 51 und der zweiten Steuerschaltung 52 verbunden. Die Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung beispielsweise an dem von der ersten Steuerschaltung 51 ausgegebenen Dimmsteuersignal aus, um ein Gleichstrom-Dimmspannungssignal zu erhalten. Die Signalumwandlungsschaltung 6 gibt das Gleichstrom-Dimmspannungssignal an die zweite Steuerschaltung 52 aus. Der Spannungswert des Dimmspannungssignals nimmt mit dem Tastverhältnis entsprechend jeder der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 zu. Mit anderen Worten ist das jeder der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 entsprechende Tastverhältnis umso niedriger, je niedriger der Spannungswert des Dimmspannungssignals ist.
In 2B bezeichnet die Abszisse den Spannungswert des Dimmspannungssignals, und die Ordinate bezeichnet eine Zielspannung Vth. Man beachte, dass die Zielspannung Vth eine beliebige der Zielspannungen Vth1, Vth2 und Vth3 darstellt. Ein Dimmschwellwert X1 in 2B stellt den Spannungswert des Dimmspannungssignals dar, wobei der angezeigte Wert des Dimmpegels von 2A gleich dem Dimmschwellwert X1 ist. Das heißt, wie in 2B dargestellt steigt die Zielspannung Vth mit dem Spannungswert des Dimmspannungssignals (wenn das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals steigt), wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels über dem Dimmschwellwert X1 liegt. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels unter dem Dimmschwellwert X1 liegt, gibt die erste Steuerschaltung 51 ein Dimmsteuersignal mit einem festen Tastverhältnis aus und deshalb wird die Zielspannung Vth auf der Zielspannung Vth gehalten, die erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich dem Dimmschwellwert X1 ist.
Die erste Steuerschaltung 51 wählt alternativ die DC-Dimmsteuerung oder die PWM-Dimmsteuerung auf der Basis der angezeigten Werte der Dimmpegel entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 bzw. der dritten Beleuchtungsquelle 23. Insbesondere führt die erste Steuerschaltung 51 entweder die DC-Dimmsteuerung oder die PWM-Dimmsteuerung durch, um die Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 zu verstellen. Nun erfolgt unter Bezugnahme auf 3 eine Beschreibung, die sich auf die erste Beleuchtungsquelle 21 konzentriert als ein Beispiel der Dimmsteuerung bezüglich des angezeigten Werts des Dimmpegels. In 3 bezeichnet eine Abszisse den angezeigten Wert des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21, und eine Ordinate bezeichnet das Verhältnis (Stromverhältnis) des tatsächlich durch die erste Beleuchtungsquelle 21 fließenden Stroms bezüglich des Nennstroms der roten LED 211. Wie in 3 dargestellt, steigt das Verhältnis des durch die erste Beleuchtungsquelle 21 fließenden Stroms mit dem angezeigten Wert des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21. Der Höchstwert des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21 entspricht einem angezeigten Wert des Dimmpegels in einem Fall, in dem der Nennstrom durch die erste Beleuchtungsquelle 21 fließt.
Der Dimmschwellwert X1 wird beispielsweise zuvor in einem Speicher der ersten Steuerschaltung 51 gespeichert. Der Dimmschwellwert X1 stellt eine Schnittstelle zwischen einem Bereich von angezeigten Werten der Dimmpegel an, bei denen die DC-Dimmsteuerung durchgeführt wird, und einem Bereich von angezeigten Werten der Dimmpegel, bei denen die PWM-Dimmsteuerung durchgeführt wird. Die erste Steuerschaltung 51 verstellt den Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21 über die DC-Dimmsteuerung, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der ersten Beleuchtungsquelle 21, von der Dimmbedienkonsole übertragen, über dem Dimmschwellwert X1 liegt. Die Steuerschaltung 51 verstellt den Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21 über die PWM-Dimmsteuerung, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der ersten Beleuchtungsquelle 21, von der Dimmbedienkonsole übertragen, unter dem Dimmschwellwert X1 liegt.
In 3 bezeichnet eine Abszisse den angezeigten Wert des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21, und eine Ordinate bezeichnet den Spitzenwert des Beleuchtungsstroms der roten LED 211. In 3 bezeichnet eine Abszisse den angezeigten Wert des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21, und eine Ordinate bezeichnet die Ein-Zeit der roten LED 211. Beim Ausführen der DC-Dimmsteuerung erhöht die erste Steuerschaltung 51 die Amplitude (den Spitzenstromwert Ip0) des Beleuchtungsstroms der ersten Beleuchtungsquelle 21, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels steigt, wie in 3 dargestellt (siehe die durchgezogenen Linien in 3). Die erste Steuerschaltung 51 hält das erste Schaltelement Q1 in dem Ein-Zustand durch die zweite Zeitspanne T1 (siehe durchgezogene Linien in 3).
Man beachte, dass der Spitzenstromwert Ip0 des Beleuchtungsstroms der ersten Beleuchtungsquelle 21 bei dem Dimmschwellwert X1 ein kleinster Stromwert Ip1 ist. Bei Ausführen der PWM-Dimmsteuerung hält die erste Steuerschaltung 51 die Amplitude des Beleuchtungsstroms auf dem kleinsten Stromwert Ip1 (siehe die durchgezogenen Linien in 3). Die erste Steuerschaltung 51 erweitert eine Ein-Zeitspanne t1 des ersten Schaltelements Q1 während der zweiten Zeitspanne T1, wenn der Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21 steigt (siehe die durchgezogenen Linien in 3).
Die erste Steuerschaltung 51 enthält weiterhin einen Dimmschwellwert X2 entsprechend der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und einen Dimmschwellwert X3 entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23, beispielsweise zuvor in einem Speicher gespeichert. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der zweiten Beleuchtungsquelle 22 über dem Dimmschwellwert X2 liegt, verstellt die erste Steuerschaltung 51 den Dimmpegel der zweiten Beleuchtungsquelle 22 über die DC-Dimmsteuerung. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der zweiten Beleuchtungsquelle 22 unter dem Dimmschwellwert X2 liegt, verstellt die erste Steuerschaltung 51 den Dimmpegel der zweiten Beleuchtungsquelle 22 über die PWM-Dimmsteuerung. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der dritten Beleuchtungsquelle 23 über dem Dimmschwellwert X3 liegt, verstellt die erste Steuerschaltung 51 den Dimmpegel der dritten Beleuchtungsquelle 23 über die DC-Dimmsteuerung. Wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels der dritten Beleuchtungsquelle 23 unter dem Dimmschwellwert X3 liegt, verstellt die erste Steuerschaltung 51 den Dimmpegel der dritten Beleuchtungsquelle 23 über die PWM-Dimmsteuerung.
Die jeweils der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 entsprechenden Dimmschwellwerte X1, X2 und X3 können voneinander verschieden sein.
Zudem ist, wie in 4 und 5 dargestellt, der Spitzenstromwert Ip0 des Beleuchtungsstroms der zweiten Beleuchtungsquelle 22 bei dem Dimmschwellwert X2 entsprechend der zweiten Beleuchtungsquelle 22 ein kleinster Stromwert Ip2 des Beleuchtungsstroms der zweiten Beleuchtungsquelle 22. Zudem ist der Spitzenstromwert Ip0 des Beleuchtungsstroms der dritten Beleuchtungsquelle 23 beim Dimmschwellwert X3 entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23 ein kleinster Stromwert Ip3 des Beleuchtungsstroms der dritten Beleuchtungsquelle 23.
In der PWM-Dimmsteuerung wird eine Zeitspanne, während der die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 während der zweiten Zeitspanne T2 in den Ein-Zustand versetzt, als eine Ein-Zeitspanne t2 bezeichnet. In der PWM-Dimmsteuerung wird eine Zeitspanne, während der die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 während der zweiten Zeitspanne T3 in den Ein-Zustand versetzt, als eine Ein-Zeitspanne T3 bezeichnet.
Zum Unterstützen von niedrigen Dimmpegeln der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 führt die erste Steuerschaltung 51 die PWM-Dimmsteuerung an jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 durch. Insbesondere variiert die erste Steuerschaltung 51 die Ein-Zeitspanne t1 des ersten Schaltelement Q1, um den niedrigen Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21 zu verstellen. Zudem variiert die erste Steuerschaltung 51 die Ein-Zeitspanne t2 des zweiten Schaltelement Q2, um den niedrigen Dimmpegel der zweiten Beleuchtungsquelle 22 zu verstellen. Zudem variiert die erste Steuerschaltung 51 die Ein-Zeitspanne t3 des dritten Schaltelement Q3, um den niedrigen Dimmpegel der dritten Beleuchtungsquelle 23 zu verstellen (siehe 5).
Man beachte, dass in einer Stromversorgungseinrichtung eines Vergleichsbeispiels die Amplitude eines durch eine Beleuchtungsquelle fließenden Beleuchtungsstroms auf einen konstanten Wert festgelegt ist, wie in 3 dargestellt. Wie in 3 dargestellt, verstellt die Stromversorgungseinrichtung des Vergleichsbeispiels den Dimmpegel der Beleuchtungsquelle durch Erweitern der Ein-Zeitspanne eines elektrisch in Reihe zu der Beleuchtungsquelle geschalteten Schaltelements, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels steigt.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 4 wird der Betrieb der Stromversorgungseinrichtung 1 in der DC-Dimmsteuerung beschrieben. In 4 stellt die Gatespannung Vgl eine an das Gate des ersten Schaltelements Q1 angelegte Spannung dar. In 4 stellt die Gatespannung Vg2 eine an das Gate des zweiten Schaltelements Q2 angelegte Spannung dar. In 4 stellt die Gatespannung Vg3 eine an das Gate des dritten Schaltelements Q3 angelegte Spannung dar. In 4 stellt die Gatespannung Vg4 eine an das Gate des vierten Schaltelements Q4 angelegte Spannung dar.
Wie in 1 dargestellt, empfängt die erste Steuerschaltung 51 einen von der Dimmbedienkonsole übertragenen Befehl. Der Befehl enthält angezeigte Werte des Dimmpegels der ersten Beleuchtungsquelle 21, des Dimmpegels der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und des Dimmpegels der dritten Beleuchtungsquelle 23.
Wie in 4 dargestellt, versetzt die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 in den Ein-Zustand, wenn die zweite Zeitspanne T1 startet. Die erste Steuerschaltung 51 überträgt ein Dimmsteuersignal entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21 an die Signalumwandlungsschaltung 6 auf der Basis des in dem Befehl angezeigten Werts des Dimmpegels. Die Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung an dem Dimmsteuersignal durch und wandelt das Dimmsteuersignal in ein Gleichstrom-Dimmspannungssignal um. Man beachte, dass während der zweiten Zeitspanne T1 die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3 im Aus-Zustand hält.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmspannungssignal von der Signalumwandlungsschaltung 6 zum Festlegen einer Zielspannung Vth1 entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth1 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth1 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 in dem Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um. Auf diese Weise schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 durch die zweite Zeitspanne T1 weiter um.
Wenn die zweite Zeitspanne T1 endet, schaltet die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 in den Aus-Zustand um. Nach dem Verstreichen der Totzeit DT startet die zweite Zeitspanne T2. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das zweite Schaltelement Q2 in den Ein-Zustand um und überträgt ein Dimmsteuersignal auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der zweiten Beleuchtungsquelle 22 an die Signalumwandlungsschaltung 6. Zu dieser Zeit hält die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 im Aus-Zustand.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmspannungssignal von der Signalumwandlungsschaltung 6, um die Zielspannung Vth2 festzulegen. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement 4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth2 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth2 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um. Auf diese Weise schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 durch die zweite Zeitspanne T2 weiter um.
Wenn die zweite Zeitspanne T2 endet, schaltet die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 in den Aus-Zustand um. Nach dem Verstreichen der Totzeit DT startet die zweite Zeitspanne T3. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das dritte Schaltelement Q3 in den Ein-Zustand um und überträgt ein Dimmsteuersignal auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23 an die Signalumwandlungsschaltung 6. Zu dieser Zeit hält die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 im Aus-Zustand.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmspannungssignal von der Signalumwandlungsschaltung 6, um die Zielspannung Vth3 entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23 festzulegen. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement 4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth3 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth3 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um. Auf diese Weise schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 durch die zweite Zeitspanne T3 weiter um.
Wenn die zweite Zeitspanne T3 endet, versetzt die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 in den Aus-Zustand. Nach einem Verstreichen der Totzeit DT startet die zweite Zeitspanne T1. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das erste Schaltelement Q1 in den Ein-Zustand um und überträgt auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21 ein Dimmsteuersignal an die Signalumwandlungsschaltung 6. Auf diese Weise wiederholt die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform periodisch die erste Zeitspanne T0 zum Dimmen und Tönen von Licht.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Falls, wo der angezeigte Wert des Dimmpegels der ersten Beleuchtungsquelle 21 während der zweiten Zeitspanne T1 unter dem Dimmpegel X1 liegt, einen Fall, in dem der angezeigte Wert des Dimmpegels der zweiten Beleuchtungsquelle 22 während der zweiten Zeitspanne T2 unter dem Dimmschwellwert X2 liegt, und einen Fall, in dem der angezeigte Wert des Dimmpegels der dritten Beleuchtungsquelle 23 während der zweiten Zeitspanne T3 unter dem Dimmschwellwert X3 liegt. Die Stromversorgungseinrichtung 1 steuert die Dimmpegel der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 über die PWM-Dimmsteuerung. Unter Bezugnahme auf 5 wird der Betrieb der Stromversorgungseinrichtung 1 in der PWM-Steuerung beschrieben.
Ein Fall, in dem das erste Schaltelement Q1 während der zweiten Zeitspanne T1 ein Tastverhältnis von 50% besitzt, wird unten beschrieben. Die erste Steuerschaltung 51 versetzt das erste Schaltelement Q1 in den Ein-Zustand. Wenn die zweite Zeitspanne T1 startet, überträgt die erste Steuerschaltung 51, wie in 5 dargestellt, ein Dimmsteuersignal entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21 an die Signalumwandlungsschaltung 6 auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels. Zu dieser Zeit liegt der angezeigte Wert des Dimmpegels unter dem Dimmschwellwert X1, und deshalb besitzt die Zielspannung Vth1 einen Spannungswert entsprechend dem kleinsten Stromwert Ip1 des Beleuchtungsstroms der ersten Beleuchtungsquelle 21 (siehe 3). Die Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung an dem Dimmsteuersignal durch und wandelt das Dimmsteuersignal in ein Dimmspannungssignal um. Während der zweiten Zeitspanne T1 hält die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3 im Aus-Zustand.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmspannungssignal von der Signalumwandlungsschaltung 6, um die Zielspannung Vth1 festzulegen. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth1 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth1 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Steuerschaltung Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um.
Zu dieser Zeit hält die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 im Ein-Zustand ab einem Beginn der zweiten Zeitspanne T1, bis die Ein-Zeitspanne t1, die eine zeitliche Länge von T1/2 besitzt, verstreicht. Nach dem Verstreichen der Ein-Zeitspanne t1 der zweiten Zeitspanne T1 schaltet die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 in den Aus-Zustand um.
Wenn die zweite Zeitspanne T1 endet, hält die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 im Aus-Zustand. Die zweite Zeitspanne T2 startet nach einem Verstreichen der Totzeit DT. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das zweite Schaltelement Q2 in den Ein-Zustand um und überträgt an die Signalumwandlungsschaltung 6 ein Dimmsteuersignal auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der zweiten Beleuchtungsquelle 22. Während der zweiten Zeitspanne T2 steuert die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 so, dass es im Aus-Zustand gehalten wird.
Es wird ein Fall beschrieben, wo das zweite Schaltelement Q2 während der zweiten Zeitspanne T2 ein Tastverhältnis von 75% besitzt. Die erste Steuerschaltung 51 überträgt ein Dimmsteuersignal entsprechend der zweiten Beleuchtungsquelle 22 an die Signalumwandlungsschaltung 6 auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels. Die Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung an dem Dimmsteuersignal durch und wandelt das Dimmsteuersignal in ein Dimmspannungssignal um. Der angezeigte Wert des Dimmpegels liegt unter dem Dimmschwellwert X2, und deshalb besitzt die Zielspannung Vth2 einen Spannungswert entsprechend dem kleinsten Stromwert Ip2 des Beleuchtungsstroms der zweiten Beleuchtungsquelle 22.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmsteuersignal von der Signalumwandlungsschaltung 6, um eine Zielspannung Vth2 festzulegen (siehe 5). Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth2 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth2 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um.
Zu dieser Zeit hält die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q2 im Ein-Zustand ab einem Beginn der zweiten Zeitspanne T2, bis die Ein-Zeitspanne t2, die eine zeitliche Länge von (3 × T2)/4 besitzt, verstreicht. Dann schaltet nach dem Verstreichen der Ein-Zeitspanne t2 der zweiten Zeitspanne T2 die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 in den Aus-Zustand um.
Wenn die zweite Zeitspanne T2 endet, hält die erste Steuerschaltung 51 das zweite Schaltelement Q2 im Aus-Zustand. Nach einem Verstreichen der Totzeit DT startet die zweite Zeitspanne T3. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das dritte Schaltelement Q3 in den Ein-Zustand um und überträgt an die Signalumwandlungsschaltung 6 ein Dimmsteuersignal auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23. Während der zweiten Zeitspanne T2 hält die erste Steuerschaltung 51 das erste Schaltelement Q1 im Aus-Zustand.
Es wird ein Fall beschrieben, wo das dritte Schaltelement Q3 während der zweiten Zeitspanne T3 ein Tastverhältnis von 25% besitzt. Die erste Steuerschaltung 51 überträgt ein Dimmsteuersignal entsprechend der dritten Beleuchtungsquelle 23 an die Signalumwandlungsschaltung 6 auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels. Die Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung an dem Dimmsteuersignal durch und wandelt das Dimmsteuersignal in ein Dimmspannungssignal um. Der angezeigte Wert des Dimmpegels liegt unter dem Dimmschwellwert X3, und deshalb besitzt die Zielspannung Vth3 einen Spannungswert entsprechend dem kleinsten Stromwert Ip3 des Beleuchtungsstroms der dritten Beleuchtungsquelle 23.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt das Dimmsteuersignal von der Signalumwandlungsschaltung 6, um eine Zielspannung Vth3 festzulegen. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Ein-Zustand, bis die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth3 erreicht. Wenn die erste Detektionsspannung Vr1 die Zielspannung Vth3 erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Aus-Zustand um. Die zweite Steuerschaltung 52 hält das vierte Schaltelement Q4 im Aus-Zustand, bis die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 in den Ein-Zustand um.
Zu dieser Zeit hält die erste Steuerschaltung 51 das dritten Schaltelement Q3 im Ein-Zustand ab einem Beginn der zweiten Zeitspanne T3, bis die Ein-Zeitspanne t3, die eine zeitliche Länge von (1 × T3)/4 besitzt, verstreicht. Dann schaltet nach dem Verstreichen der Ein-Zeitspanne t3 der zweiten Zeitspanne T3 die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 in den Aus-Zustand um.
Wenn die zweite Zeitspanne T3 endet, hält die erste Steuerschaltung 51 das dritte Schaltelement Q3 im Aus-Zustand. Nach einem Verstreichen der Totzeit DT startet die zweite Zeitspanne T1. Die erste Steuerschaltung 51 schaltet das erste Schaltelement Q1 in den Ein-Zustand um und überträgt an die Signalumwandlungsschaltung 6 ein Dimmsteuersignal auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21.
Wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die DC-Dimmsteuerung für jede der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 liefert, wird der Spitzenstromwert Ip0 des Beleuchtungsstroms gemäß dem angezeigten Wert des Dimmpegels variiert. In diesem Ergebnis ist eine Helligkeitsdifferenz zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 in der vorliegenden Ausführungsform kleiner als in dem Vergleichsbeispiel (siehe 3). Wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die DC-Dimmsteuerung für jede der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 bereitstellt, ist eine Zeitspanne, innerhalb derer sich keine der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 im Ein-Zustand befindet, kürzer als im Vergleichsbeispiel (siehe 3). Somit kann die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform durch periodisches Wiederholen der ersten Zeitspanne T0 Licht dimmen und tönen, wodurch das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird.
Wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die PWM-Dimmsteuerung für jede der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 liefert, entspricht der Spitzenstromwert Ip0 des Beleuchtungsstroms jedem der kleinsten Stromwerte Ip1, Ip2 und Ip3. In diesem Ergebnis ist eine Helligkeitsdifferenz zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 in der vorliegenden Ausführungsform kleiner als im Vergleichsbeispiel (siehe 3). Wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die PWM-Dimmsteuerung für jede der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 bereitstellt, ist eine Zeitspanne, innerhalb derer sich keine der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 im Ein-Zustand befindet, kürzer als im Vergleichsbeispiel (siehe 3). Somit kann die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform durch periodisches Wiederholen der ersten Zeitspanne T0 Licht dimmen und tönen, wodurch das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird.
Die Anzahl und die Lichtfarben der Beleuchtungsquellen 2 sind nicht beschränkt. Die mehreren roten LEDs 211 können elektrisch parallel zueinander geschaltet sein. Die mehreren grünen LEDs 221 können elektrisch parallel zueinander geschaltet sein. Die mehreren blauen LEDs 231 können elektrisch parallel zueinander geschaltet sein. Die mehreren roten LEDs 211 können in einer Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden sein. Die mehreren grünen LEDs 221 können in einer Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden sein. Die mehreren blauen LEDs 231 können in einer Kombination aus Reihenschaltung und Parallelschaltung elektrisch miteinander verbunden sein.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt eine Beschreibung eines Falls, wo die DC-Dimmsteuerung während aller der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 durchgeführt wird, und einen Fall, in dem die PWM-Dimmsteuerung während aller der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 durchgeführt wird. Jedoch führt möglicherweise die Stromversorgungseinrichtung 1 die DC-Dimmsteuerung nur während der zweiten Zeitspanne T1 durch und führt möglicherweise die PWM-Dimmsteuerung während der zweiten Zeitspannen T2 und T3 durch. Das heißt, die Stromversorgungseinrichtung 1 kann die DC-Dimmsteuerung und die PWM-Dimmsteuerung auf der Basis des angezeigten Werts des Dimmpegels jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 während der ersten Spanne T0 kombinieren, um durch periodisches Wiederholen der ersten Zeitspanne T0 Licht zu dimmen und zu tönen.
Die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform enthält die Stromversorgungsschaltung 3, die konfiguriert ist, einen Beleuchtungsstrom an jede der mehreren Beleuchtungsquellen 2 (die erste Beleuchtungsquelle 21, die zweite Beleuchtungsquelle 22 und die dritte Beleuchtungsquelle 23) zu liefern, die hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschieden sind. Die Stromversorgungseinrichtung 1 enthält den Stromunterbrecher 4 (das erste Schaltelement Q1, das zweite Schaltelement Q2 und das dritte Schaltelement Q3), die konfiguriert sind, zwischen dem Liefern und dem Stoppen des Lieferns des Beleuchtungsstroms an jede der Beleuchtungsquellen 2 umzuschalten. Die Stromversorgungseinrichtung 1 enthält weiterhin die Steuerschaltung 5 (die erste Steuerschaltung 51 und die zweite Steuerschaltung 52), die konfiguriert ist, die Stromversorgungsschaltung 3 und den Stromunterbrecher 4 zu steuern. Die Steuerschaltung 5 befindet sich unter der Bedingung, dass eine periodisch wiederholte erste Zeitspanne T0 zeitlich in mehrere zweite Zeitspannen T1, T2 und T3 jeweils entsprechend einer beliebigen der Beleuchtungsquellen 2 unterteilt ist, und die Steuerschaltung 5 ist konfiguriert, unter der Bedingung zum Durchführen einer DC-Dimmsteuerung in einem Fall, dass ein Dimmpegel (angezeigter Wert eines Dimmpegels) in jeder der zweiten Zeitspannen über einem Schwellwert (Dimmschwellwert) X1, X2 oder X3 liegt, und einer PWM-Dimmsteuerung in einem Fall, dass der Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen unter dem Schwellwert X1, X2 oder X3 liegt. Die Steuerschaltung 5 ist konfiguriert, in der DC-Dimmsteuerung zum Steuern der Stromversorgungsschaltung 3, um eine Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhöhen, wenn der Dimmpegel steigt. Die Steuerschaltung 5 ist konfiguriert, in der DC-Dimmsteuerung in jeder der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 den Stromunterbrecher 4 zu steuern, um den Beleuchtungsstrom durch eine zweite Zeitspanne an eine mit der zweiten Zeitspanne T assoziierte Beleuchtungsquelle zu liefern. Die Steuerschaltung 5 ist konfiguriert, in der PWM-Dimmsteuerung die Stromversorgungsschaltung 3 zu steuern, um einen festen Wert der Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhalten, und den Stromunterbrecher 4 zu steuern, um die Lieferspanne des Beleuchtungsstroms zu erweitern, wenn der Dimmpegel steigt.
Die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform besitzt die oben beschriebene Konfiguration und kann somit Licht dimmen und tönen, wodurch das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird.
In der Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform enthält die Steuerschaltung 5 bevorzugt die erste Steuerschaltung 51 und die zweite Steuerschaltung 52. Die erste Steuerschaltung 51 ist bevorzugt konfiguriert, den Stromunterbrecher 4 zu steuern. Die zweite Steuerschaltung 52 ist bevorzugt konfiguriert, die Stromversorgungsschaltung 3 zu steuern.
Wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Konfiguration besitzt, können die erste Steuerschaltung 51 und die zweite Steuerschaltung 52 der Steuerschaltung 5 für jeweilige Steueraufgaben unabhängig konfiguriert sein.
Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 wird eine Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein sogenanntes horizontales Licht, das zum Beleuchten einer Wandoberfläche (horizontalen Oberfläche) verwendet wird, die ein Hintergrund eines Studios einer Fernsehstation, einer Bühne oder dergleichen ist. Man beachte, dass die Leuchte, auf die die technische Idee der vorliegenden Ausführungsform anwendbar ist, nicht auf das horizontale Licht beschränkt ist. Im Folgenden sind vorne, hinten, links, rechts, oben und unten wie in 6 definiert.
Die Leuchte 10 enthält eine Beleuchtungsquelleneinheit 20 einschließlich der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 und eine Stromversorgungseinheit 7.
Wie in 6 dargestellt, enthält die Beleuchtungsquelleneinheit 20 vier LED-Module 200, einen ersten Körper 24, einen Reflexionsblock 25 und einen Kühlrippenblock 26. Jedes der vier LED-Module 200 enthält ein rechteckiges Substrat mit einer vorderen Oberfläche, an der mehrere rote LEDs 211, mehrere grüne LEDs 221 und mehrere blaue LEDs 231 montiert sind.
An der vorderen Oberfläche des Substrats sind Buchsenverbinder montiert. Die Buchsenverbinder besitzen mehrere Anschlüsse, die elektrisch mit den roten LEDs 211, den grünen LEDs 221 und den blauen LEDs 231 über Leiter (Kupferfilm) verbunden sind, die an der vorderen Oberfläche oder einer hinteren Oberfläche des Substrats montiert sind. Die Buchsenverbinder sind über Stromversorgungskabel elektrisch mit Ausgangsenden der Stromversorgungseinrichtung 1 verbunden.
Wie in 6 dargestellt, besteht der erste Körper 24 aus einer Metallplatte und besitzt eine quaderförmige Gestalt. Der erste Körper 24 besitzt eine vordere Oberfläche, zu der ein rechteckiges Fensterloch 240 offen ist. Der erste Körper 24 nimmt die vier LED-Module 200 auf, die in zwei Reihen und zwei Spalten angeordnet sind, wobei die vorderen Oberflächen der LED-Module dem Fensterloch 204 zugewandt sind.
Der Reflexionsblock 25 enthält mehrere Reflexionspaneele 251 und eine Abschirmpaneele 252. Die Reflexionspaneelen 251 und die Abschirmpaneele 252 sind zwischen dem Fensterloch 240 und jedem der vier LED-Module 200 innerhalb des ersten Körpers 24 angeordnet. Die Reflexionspaneelen 251 und die Abschirmpaneele 252 sind konfiguriert, die Orientierung des von den vier LED-Modulen 200 emittierten Lichts zu verstellen.
Der Kühlrippenblock 26 enthält eine große Anzahl an Kühlrippen 260. Die Kühlrippen 260 sind zueinander in regelmäßigen Intervallen entlang einer Paneelendickenrichtung (Rechts-Links-Richtung in 6) ausgerichtet. Der Kühlrippenblock 26 ist an einer hinteren Oberfläche des ersten Körpers 24 angeordnet. Der Kühlrippenblock 26 ist bevorzugt mit jedem der vier LED-Module 200 thermisch verbunden.
Die Stromversorgungseinheit 7 enthält die Stromversorgungseinrichtung 1 (siehe 6), einen zweiten Körper 11, der die Stromversorgungseinrichtung 1 aufnimmt, und ein Paar Arme 12. Die Stromversorgungseinheit 7 enthält weiterhin bevorzugt einen Leistungswandler. Der Leistungswandler enthält Schaltungskomponenten zum Konvertieren externer Wechselstromleistung in Gleichstromleistung.
Der zweite Körper 11 besteht aus einer Metallplatte und besitzt eine flache quaderförmige Gestalt, um die Stromversorgungseinrichtung 1 aufzunehmen. Die Arme 12 sind an der rechten und linken Kante des zweiten Körpers 11 vorgesehen, um nach oben aufzusteigen. Jeder Arm 12 besitzt eine Breite, die sich zu der Spitze des Arms in der Vorne-Hinten-Richtung verengt. Jeder Arm 12 besitzt ein in seinem Spitzenabschnitt ausgebildetes Durchgangsloch und ein Bolzen eines sogenannten Kugelbolzens 13 soll in das Durchgangsloch eingesetzt werden. Das heißt, das Paar Arme 12 ist konfiguriert zum drehbaren Stützen der Beleuchtungsquelleneinheit 20 durch Schrauben des Bolzens des in das Durchgangsloch in dem Spitzenabschnitt eingesetzten Kugelbolzens in sowohl auf der rechten als auch linken Seite des ersten Körpers 24 vorgesehene Mutter.
Wie in 7 dargestellt, ist die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform auf einem Boden 102 in einem Abstand von einer Hintergrundwand 101 installiert, wobei das Fensterloch 240 der Beleuchtungsquelleneinheit 20 der Hintergrundwand 101 zugewandt ist.
Die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform enthält die Stromversorgungseinrichtung 1 und kann somit Licht dimmen und tönen, wodurch das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird.
Die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform kann beispielsweise ein im Freien verwendeter Projektor sein.
Die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform enthält die Stromversorgungseinrichtung 1 und mehrere Beleuchtungsquellen 2, die hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschieden sind.
Die Leuchte 10 der vorliegenden Ausführungsform besitzt die oben beschriebene Konfiguration und kann somit Licht dimmen und tönen, wodurch das Auftreten von Flackern wie etwa Videoflackern reduziert wird.
(Zweite Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 wird eine Stromversorgungseinrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Stromversorgungseinrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, dass weiterhin ein Vorspannungsschaltung 8 und ein Spannungsteilungswiderstand R2 vorgesehen sind. Auch in der ersten Ausführungsform gezeigte Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine detaillierte Beschreibung davon entfällt.
Wie in 8 dargestellt, gibt eine erste Steuerschaltung 51 ein Dimmsteuersignal (PWM-Signal) entsprechend einer ersten Beleuchtungsquelle 21 synchron mit einer zweiten Zeitspanne T1 und auf der Basis eines angezeigten Werts eines Dimmpegels der ersten Beleuchtungsquelle 21 aus. Die erste Steuerschaltung 51 gibt ein Dimmsteuersignal entsprechend einer zweiten Beleuchtungsquelle 22 synchron mit einer zweiten Zeitspanne T2 und auf der Basis eines angezeigten Werts eines Dimmpegels der zweiten Beleuchtungsquelle 22 aus. Die erste Steuerschaltung 51 gibt ein Dimmsteuersignal entsprechend einer dritten Beleuchtungsquelle 23 synchron mit einer zweiten Zeitspanne T3 und auf der Basis eines angezeigten Werts eines Dimmpegels der dritten Beleuchtungsquelle 23 aus. Das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals in der DC-Dimmsteuerung nimmt mit zunehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels ab. Das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals in der DC-Dimmsteuerung nimmt mit abnehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels zu. Das Dimmsteuersignal in der PWM-Dimmsteuerung wird auf einem Tastverhältnis gehalten, das erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich einem Dimmschwellwert X1 ist. Das heißt, im Vergleich mit dem Dimmsteuersignal der ersten Ausführungsform entspricht das Dimmsteuersignal der vorliegenden Ausführungsform einem Signal, das durch Invertieren des Tastverhältnisses des in der ersten Ausführungsform beschriebenen Dimmsteuersignals erhalten wird.
Eine Signalumwandlungsschaltung 6 führt eine Integrationsverarbeitung an dem von der ersten Steuerschaltung 51 ausgegebenen Dimmsteuersignal (PWM-Signal) durch, um ein Gleichstrom-Dimmspannungssignal zu erhalten, und gibt das Gleichstrom-Dimmspannungssignal an die Vorspannungsschaltung 8 aus. Für den Fall, dass der angezeigte Wert des Dimmpegels höher ist als der Dimmschwellwert X1, nimmt der Spannungswert des Dimmspannungssignals mit zunehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels ab. Der Spannungswert des Dimmspannungssignals nimmt mit abnehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels zu. Für den Fall, dass der angezeigte Wert des Dimmpegels unter dem Dimmschwellwert X1 liegt, wird das Dimmspannungssignal auf einem höchsten Spannungswert gehalten, der ein Spannungswert ist, der erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich dem Dimmschwellwert X1 ist.
Wie in 9 dargestellt, enthält die Vorspannungsschaltung 8 einen Operationsverstärker OP1 und Spannungsteilungswiderstände Ra und Rb. Der Operationsverstärker OP1 besitzt ein Eingangsende (negatives Ende), das elektrisch mit einem Ausgangsende des Operationsverstärkers OP1 verbunden ist. Der Operationsverstärker OP1 besitzt ein Eingangsende (positives Ende), das elektrisch mit der Signalumwandlungsschaltung 6 verbunden ist und das das von der Signalumwandlungsschaltung 6 ausgegebene Gleichstrom-Dimmspannungssignal empfängt. Der Operationsverstärker OP1 arbeitet als eine Pufferschaltung und gibt das Dimmspannungssignal aus.
Der Spannungsteilungswiderstand Ra besitzt ein erstes Ende, das elektrisch mit dem Ausgangsende des Operationsverstärkers OP1 verbunden ist. Der Spannungsteilungswiderstand Ra besitzt ein zweites Ende, das elektrisch mit einer zweiten Steuerschaltung 52 verbunden ist. Der Spannungsteilungswiderstand Rb besitzt ein erstes Ende, das elektrisch mit dem zweiten Ende des Spannungsteilungswiderstands Ra verbunden ist. Der Spannungsteilungswiderstand Rb besitzt ein zweites Ende, das elektrisch mit Masse verbunden ist (zum Beispiel eine negative Elektrode einer Gleichstromversorgung Vin).
In jeder der mehreren zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 nimmt in einem Fall, dass die DC-Dimmsteuerung ausgeführt wird, das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals mit abnehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels zu. Die Signalumwandlungsschaltung 6 glättet das Dimmsteuersignal, um das Dimmspannungssignal auszugeben, und deshalb gibt die Vorspannungsschaltung 8 eine Gleichspannung mit einer Amplitude aus, die mit zunehmendem angezeigtem Wert des Dimmpegels abnimmt (siehe 10).
Während jeder der mehreren zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 wird in einem Fall, dass die PWM-Dimmsteuerung ausgeführt wird, das Tastverhältnis des Dimmsteuersignals auf einem Tastverhältnis gehalten, das erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich dem Dimmschwellwert X1 ist. Somit gibt in der PWM-Dimmsteuerung die Signalumwandlungsschaltung 6 ein Dimmspannungssignal mit einem Höchstspannungswert auf der Basis eines Tastverhältnisses aus, das erhalten wird, wenn der angezeigte Wert des Dimmpegels gleich dem Dimmschwellwert X1 ist. Somit gibt die Vorspannungsschaltung 8 eine Gleichspannung mit einer festen Amplitude aus (siehe 11).
Der Spannungsteilungswiderstand R2 besitzt ein erstes Ende, das elektrisch mit einem ersten Ende des Detektionswiderstands R1 verbunden ist. Der Spannungsteilungswiderstand R2 besitzt ein zweites Ende, das elektrisch mit einem Ausgang der Vorspannungsschaltung 8 verbunden ist. Ein Stromdetektor ist mit dem Detektionswiderstand R1 und dem Spannungsteilungswiderstand R2 konfiguriert. Der Stromdetektor gibt eine erste Detektionsspannung aus, die eine Spannung gemäß einem Beleuchtungsstrom ist.
Die zweite Steuerschaltung 52 empfängt eine überlagerte Spannung Vis, die durch Überlagern der ersten Detektionsspannung und einer Ausgangsspannung der Vorspannungsschaltung 8 erhalten wird.
Somit legt die zweite Steuerschaltung 52 eine Zielspannung Vth entsprechend der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 fest. Die Zielspannung Vth der vorliegenden Ausführungsform ist ein fester Wert in irgendeiner der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3.
10 veranschaulicht einen Betrieb der Stromversorgungseinrichtung 1A in der DC-Dimmsteuerung. 11 veranschaulicht einen Betrieb einer Stromversorgungseinrichtung 1B in der PWM-Dimmsteuerung.
Wenn, wie in 10 und 11 dargestellt, die überlagerte Spannung Vis die Zielspannung Vth erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 von einem Ein-Zustand in einen Aus-Zustand um. Wenn eine zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht, schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4 von dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand um.
Die Stromversorgungseinrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform enthält bevorzugt die Vorspannungsschaltung 8. Die Stromversorgungsschaltung 3 enthält bevorzugt ein Schaltelement (viertes Schaltelement Q4), das in Reihe mit einer Parallelschaltung aus mehreren Beleuchtungsquellen 2 geschaltet ist, und einen Stromdetektor, der zum Ausgeben einer Detektionsspannung (einer ersten Detektionsspannung) konfiguriert ist, die eine Spannung gemäß einem Beleuchtungsstrom ist. Die Vorspannungsschaltung 8 gibt bevorzugt eine Gleichspannung mit einer Amplitude aus, die während jeder der mehreren zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 mit abnehmendem Dimmpegel zunimmt. Die Steuerschaltung 5 ist bevorzugt konfiguriert, die überlagerte Spannung Vis, die durch Überlagern der ersten Detektionsspannung auf die Gleichspannung erhalten wird, mit der Zielspannung Vth zu vergleichen, und schaltet das Schaltelement (das vierte Schaltelement) Q4 aus, wenn die überlagerte Spannung Vis die Zielspannung Vth erreicht.
Die Stromversorgungseinrichtung 1A der vorliegenden Ausführungsform kann während einer beliebigen der zweiten Zeitspannen T1, T2 und T3 mit der Zielspannung Vth bei einem festen Wert mit einem beliebigen Dimmpegel jeder der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 Licht dimmen und tönen.
(Dritte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 wird eine Stromversorgungseinrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Stromversorgungseinrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der zweiten Ausführungsform, dass eine erste Steuerschaltung 51 konfiguriert ist, einer zweiten Steuerschaltung 52 eine Zeitsteuerung anzuzeigen, mit der ein viertes Schaltelement Q4 von einem Aus-Zustand in einen Ein-Zustand umgeschaltet wird. Die erste Steuerschaltung 51 kann das vierte Schaltelement Q4 in einem kontinuierlichen Modus oder in einem diskontinuierlichen Modus außer dem kritischen Modus steuern. Die Beleuchtungsquelle 2 kann in dem kontinuierlichen Modus oder dem diskontinuierlichen Modus gesteuert werden, indem mindestens ein Teil der Konfiguration der Stromversorgungseinrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform anstelle des in der ersten Ausführungsform beschriebenen kritischen Modus verwendet wird. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform Unterschiede gegenüber der zweiten Ausführungsform beschrieben werden. Auch in der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform beschriebene Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die detaillierte Beschreibung entfällt.
Wie in 12 dargestellt, ist die erste Steuerschaltung 51 elektrisch mit der zweiten Steuerschaltung 52 verbunden. Die erste Steuerschaltung 51 ist zum Ausgeben eines Ein-Spannungssignals Von an die zweite Steuerschaltung 52 konfiguriert. Die zweite Steuerschaltung 52 ist zum Umschalten des vierten Schaltelements Q4 von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand bei Empfang des Ein-Spannungssignals Von konfiguriert.
Eine Step-Down-Drossel L1 besitzt eine Sekundärspule L12, deren erstes Ende elektrisch mit der ersten Steuerschaltung 51 verbunden ist. Die erste Steuerschaltung 51 überwacht eine zweite Detektionsspannung Vzcd.
Beispielsweise gibt, wie in 13 dargestellt, die erste Steuerschaltung 51 im kontinuierlichen Modus das Ein-Spannungssignal Von an die zweite Steuerschaltung 52 aus, bevor die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht. Die zweite Steuerschaltung 52 schaltet das vierte Schaltelement Q4 von dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand bei Empfang des Ein-Spannungssignals Von von der ersten Steuerschaltung 51. Auf diese Weise schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4.
Mit der Stromversorgungseinrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform kann im kontinuierlichen Modus ein hochfrequenter Brummstrom der Stromversorgungsschaltung 3 reduziert werden.
Zudem gibt beispielsweise, wie in 14 dargestellt, die erste Steuerschaltung 51 im diskontinuierlichen Modus das Ein-Spannungssignal Von an die zweite Steuerschaltung 52 aus, wenn die zweite Detektionsspannung Vzcd null erreicht und nachdem die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Die zweite Steuerschaltung 52 schaltet bei Empfang des Ein-Spannungssignals Von von der ersten Steuerschaltung 51 das vierte Schaltelement Q4 von dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand um. Auf diese Weise schaltet die zweite Steuerschaltung 52 das vierte Schaltelement Q4.
Mit der Stromversorgungseinrichtung 1B der vorliegenden Ausführungsform erzielt der diskontinuierliche Modus ein verfeinertes Dimmen der ersten Beleuchtungsquelle 21, der zweiten Beleuchtungsquelle 22 und der dritten Beleuchtungsquelle 23 als der kritische Modus.
Bezugszeichenliste

1: Stromversorgungseinrichtung
1A: Stromversorgungseinrichtung
10: Leuchte
2: Beleuchtungsquelle
21: Erste Beleuchtungsquelle
22: Zweite Beleuchtungsquelle
23: Dritte Beleuchtungsquelle
3: Stromversorgungsschaltung
4: Stromunterbrecher
5: Steuerschaltung
51: Erste Steuerschaltung
52: Zweite Steuerschaltung
8: Vorspannungsschaltung
Q1: Erstes Schaltelement
Q2: Zweites Schaltelement
Q3: Drittes Schaltelement
Q4: Viertes Schaltelement
R1: Detektionswiderstand
T0: Erste Zeitspanne
T1, T2, T3: Zweite Zeitspanne
Vis: Überlagerte Spannung
Vr1: Erste Detektionsspannung (Detektionsspannung)
Vth: Zielspannung
X1: Dimmschwellwert

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-34788 A [0002]

Claims

Stromversorgungseinrichtung (1; 1A; 1B), umfassend: eine Stromversorgungsschaltung (3), die konfiguriert ist, einen Beleuchtungsstrom an jede von mehreren hinsichtlich Lichtfarben voneinander verschiedenen Beleuchtungsquellen (2) zu liefern; einen Stromunterbrecher (4), der konfiguriert ist, zwischen dem Liefern und dem Stoppen des Lieferns des Beleuchtungsstroms an jede der Beleuchtungsquellen (2) umzuschalten; und eine Steuerschaltung (5), die konfiguriert ist, die Stromversorgungsschaltung (3) und den Stromunterbrecher (4) zu steuern, wobei die Steuerschaltung (5) unter einer Bedingung steht, wo eine periodisch wiederholte erste Zeitspanne (T0) zeitlich in mehrere zweite Zeitspannen (T1, T2, T3) jeweils entsprechend einer beliebigen der Beleuchtungsquellen (2) unterteilt ist, und die Steuerschaltung (5) ist konfiguriert, unter der Bedingung Folgendes durchzuführen: eine DC-Dimmsteuerung in einem Fall, dass ein Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen (T1, T2, T3) über einem Schwellwert (X1) liegt, und eine PWM-Dimmsteuerung in einem Fall, dass der Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen (T1, T2, T3) unter dem Schwellwert (X1) liegt, wobei die Steuerschaltung (5) konfiguriert ist, in der DC-Dimmsteuerung die Stromversorgungsschaltung (3) zu steuern, um eine Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhöhen, wenn der Dimmpegel steigt, und in jeder der zweiten Zeitspannen (T1, T2, T3) den Stromunterbrecher (4) zu steuern, um den Beleuchtungsstrom durch eine zweite Zeitspanne an eine mit der zweiten Zeitspanne assoziierte Beleuchtungsquelle zu liefern, und die Steuerschaltung (5) konfiguriert ist, in der PWM-Dimmsteuerung die Stromversorgungsschaltung (3) zu steuern, um einen festen Wert der Amplitude des Beleuchtungsstroms zu erhalten, und den Stromunterbrecher (4) zu steuern, um die Lieferspanne des Beleuchtungsstroms zu erweitern, wenn der Dimmpegel steigt.
Stromversorgungseinrichtung (1; 1A; 2B) nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung (5) eine erste Steuerschaltung (51) und eine zweite Steuerschaltung (52) enthält, die erste Steuerschaltung (51) konfiguriert ist, den Stromunterbrecher (4) zu steuern, und die zweite Steuerschaltung (52) konfiguriert ist, die Stromversorgungsschaltung (3) zu steuern.
Stromversorgungseinrichtung (1A; 1B) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: eine Vorspannungsschaltung (8), wobei die Stromversorgungsschaltung (3) Folgendes enthält: ein Schaltelement (Q4), das in Reihe zu einer Parallelschaltung der Beleuchtungsquellen (2) geschaltet ist, und einen Stromdetektor, der konfiguriert ist, eine Detektionsspannung auszugeben, die eine Spannung gemäß dem Beleuchtungsstrom ist, die Vorspannungsschaltung (8) konfiguriert ist, eine Gleichspannung mit einer Amplitude auszugeben, die bei abnehmendem Dimmpegel in jeder der zweiten Zeitspannen (T1, T2, T3) zunimmt, und die Steuerschaltung (5) konfiguriert ist, eine durch Überlagern der Detektionsspannung auf die Gleichspannung erhaltene überlagerte Spannung (Vis) mit einer Zielspannung (Vth) vergleichen und das Schaltelement (Q4) in einen Aus-Zustand zu versetzen, wenn die überlagerte Spannung (Vis) die Zielspannung (Vth) erreicht.
Leuchte (10), umfassend: die Stromversorgungseinrichtung (1; 1A; 1B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und die voneinander hinsichtlich Lichtfarben verschiedenen Beleuchtungsquellen (2).