用于固态光源的点亮装置和包括该点亮装置的照明设备制造方法及图纸

技术编号:7902531 阅读:158 留言:0更新日期:2012-10-23 17:49
一种用于固态光源的点亮装置和包括该点亮装置的照明设备,其中用于固态光源的点亮装置包括:DC电源电路部分,利用串联连接到切换元件的电感器的充电/放电电流或充电和放电电流的任一个使电流在固态光源中流动,以及电流控制部分,具有根据所述调光电平改变所述切换元件的接通宽度的第一切换控制单元以及用于控制所述切换元件的接通时刻的第二切换控制单元。所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,所述时间变得更长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于打开诸如发光二极管(LED)的固态光源的点亮装置和包括该点亮装置的照明设备。
技术介绍
日本专利申请公开No. 2010-40878(图I和2,第35和40段)公开了一种LED点亮装置,通过在所谓边界模式中工作的降压斩波电路控制流经发光二极管(LED)的电流。在这里,边界模式是这样一种控制模式,其中,如图10中所示,在切换元件的截止周期Ttw期间释放在切换元件的接通周期Tm期间电感元件中累积的能量,在完全释放能量的时刻 (timing)再次接通切换元件。边界模式与其他控制模式相比具有高的功率转换效率。此夕卜,由于切换电流峰值的一半是负载电流的有效值,所以可以容易地实现恒流控制。例如,现在将描述图8A中所示的降压斩波电路Ia的切换元件Ql工作在边界模式的情况。输入端子A和B之间供应的是直流(DC)电压,该直流电压是通过经升压斩波电路从例如商用交流电(AC)电源提升电压获得的。输出端子C和D之间连接的是LED串联电路或包括多个并联连接的LED串联电路的负载电路。在切换元件Ql被接通时,图10中所示的电流Iqi流经切换元件Ql —电感器LI —电容器C2,以在电感器LI中累积能量。在切换元件Ql被截止时,由电感器LI中累积的能量产生反电动势,反激电流Idi流经包括电感器LI —电容器C2 — 二极管Dl的路径。在反激电流Idi返回到零时,在切换元件Ql被再次接通时,与其他控制模式相比功率转换效率更高,因为切换损耗小且不会发生电流的暂停周期。在日本专利申请公开No. 2010-40878的第35和40段中,提出了一种基于外部调光信号对降压斩波电路Ia中切换元件Ql的接通时间Tm进行PWM控制的技术。不过,从图10所示的工作波形可以看出,在缩窄切换元件Ql的接通周期Ton的情况下,与此结合,切换元件Ql的截止周期也缩窄。因此,切换元件Ql的工作频率增大,于是,切换次数增大,从而导致切换损耗增大。此外,在扩展工作频率范围的情况下,这使得难以设计滤波器电路来清除切换噪声。
技术实现思路
考虑到以上情况,本专利技术提供了用于固态光源的点亮装置,即使在宽范围中进行调光操作时也能够限制切换工作频率的范围。根据本专利技术的实施例,提供了一种用于固态光源的点亮装置,包括DC电源电路部分,利用串联连接到切换元件的电感器执行DC输入电源的功率的功率转换,并利用所述电感器的充电/放电电流或充电和放电电流的任一个使电流在固态光源中流动;以及电流控制部分,控制所述切换元件以控制流经所述固态光源的电流,用于控制所述固态光源的调光电平。所述电流控制部分包括根据所述调光电平改变所述切换元件的接通宽度的第一切换控制单元;以及用于控制所述切换元件的接通时刻的第二切换控制单元。此外,所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,所述时间变得更长。此外,优选地,在所述第一切换控制单元改变所述切换元件的接通宽度以随着所述调光电平减小而减小时,所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,通过使所述切换元件的接通/截止频率变得基本与预定电平处的频率相同,使所述时间变得更长。此外,优选地,所述第一切换控制单元在所述调光电平等于或大于所述预定电平时,改变所述切换元件的接通宽度以随着所述调光电平减小而减小,并在所述调光电平低于所述预定电平,控制所述切换元件的接通宽度以基本与所述预定电平处的接通宽度相同,同时,所述第二切换控制单元在所述调光电平等于或大于预定电平时,改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得所述时间变得基本相同,在所述调 光电平小于所述预定电平时,通过使所述切换元件的接通/截止频率从预定电平处的频率开始减小,使得所述时间变得更长。此外,优选地,在所述第一切换控制单元改变所述切换元件的接通宽度以随着所述调光电平减小而减小时,所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,通过使所述切换元件的接通/截止频率变得基本与预定电平处的频率相同,使得所述时间变得更长,并且如果所述调光电平变得低于光通量比所述预定电平的光通量低的另一预定电平,在所述第一切换控制单元控制所述切换元件的接通宽度以基本与所述另一预定电平处的接通宽度相同时,所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,从而通过使所述切换元件的接通/截止频率从所述第二预定电平处的频率开始减小,使得所述时间变得更长。此外,优选地,在所述调光电平等于或大于所述预定电平时,所述第二切换控制单元控制从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使其几乎为零。根据本专利技术的另一实施例,提供了一种照明设备,包括上述用于固态光源的点亮>J-U装直。根据本专利技术,使用切换电源的用于固态光源的点亮装置包括改变切换元件接通宽度的第一切换控制单元,以及控制切换元件接通时刻的第二切换控制单元。所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,使得所述时间变得更长。于是,获得了即使在宽范围中执行调光操作时也能够限制切换工作频率范围的效果。附图说明从结合附图给出的以下实施例描述,本专利技术的目的和特征将变得显而易见,附图中图I是示出了根据本专利技术第一实施例的用于固态光源的点亮装置的示意配置的电路图;图2A到2C示出了用于固态光源的点亮装置的工作波形;图3是根据本专利技术第二实施例的用于固态光源的点亮装置的电路图;图4是根据本专利技术第二实施例的用于固态光源的点亮装置的主要部分的电路图;图5是根据本专利技术第三实施例的用于固态光源的点亮装置的主要部分的电路图;图6是根据本专利技术第四实施例的用于固态光源的点亮装置的电路图;图7是根据本专利技术第五实施例的用于固态光源的点亮装置的电路图;图8A到8D是示出了用于本专利技术中的DC电源电路部分的配置范例的电路图; 图9A和9B是根据本专利技术第八实施例的用于固态光源的点亮装置的主要部分的电路图;以及图10示出了根据常规情况的用于固态光源的点亮装置的工作波形。图11示出了根据本专利技术的实施例的照明设备的配置。具体实施例方式(第一实施例)图I是根据本专利技术第一实施例的用于固态光源的点亮装置的电路图。本实施例中的点亮装置100包括DC输入电源Vdc ;具有反激二极管D1、电感器LI、切换元件Ql和电流检测单元4的DC电源电路部分I ;具有第一和第二切换控制单元2a和2b的电流控制部分2;以及调光器5。DC电源电路部分I连接到DC输入电源Vdc。DC电源电路部分I充当切换电源电路,其利用切换元件进行DC输入电源Vdc功率的功率转换,并向诸如发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)的固态光源3供应DC电流。在这种情况下,采用降压斩波电路(反激转换本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于固态光源的点亮装置,包括:DC电源电路部分,该DC电源电路部分利用串联连接到切换元件的电感器执行DC输入电源的功率的功率转换,并利用所述电感器的充电/放电电流或充电和放电电流中的任一个使电流在固态光源中流动;以及电流控制部分,该电流控制部分控制所述切换元件以控制流经所述固态光源的电流,从而控制所述固态光源的调光电平,其中所述电流控制部分包括根据所述调光电平改变所述切换元件的接通宽度的第一切换控制单元;以及用于控制所述切换元件的接通时刻的第二切换控制单元,并且其中所述第二切换控制单元改变从所述电感器的放电电流过零直到接通所述切换元件的时间,使得在所述调光电平等于或大于预定电平时,所述时间变得基本相同,在所述调光电平小于所述预定电平时,所述时间变得更长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:渡边浩士西本和弘水川宏光
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:

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