用于点亮固态光源的点亮装置和使用该点亮装置的照明设备制造方法及图纸

一种用于点亮固态光源的点亮装置，包括：DC功率电路单元，用于使用开关元件对输入DC电源的功率进行转换并且使电流流经固态光源；以及控制单元，用于控制执行其中以第一高频接通/关断所述开关元件的第一开关控制，以及其中以第二频率间歇停止所述开关元件的接通/关断操作的第二开关控制，所述第二频率低于所述第一开关控制的所述第一频率。当流经所述固态光源的所述电流改变时，所述第二频率发生变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 涉及一种用于点亮诸如LED (发光二极管)的固态光源的点亮装置，以及ー种使用所述点亮装置的照明设备。
技术介绍
作为现有技术，日本专利申请公开No. 2006-511078 (JP2006-511078A)公开了ー种用于LED照明模块的电源组件，其通过组合低频PWM (脉宽调制)控制和高频PWM控制来执行调光控制。该装置包括用于向LED照明模块供应恒定电流的开光模式转换器，并且向开关模式转换器的控制开关提供由高频脉冲的低频突然组成的双PWM信号。通过在双PWM信号的低频分量发生变化时改变流经所述LED照明模块的平均电流，改变从所述LED照明模块输出的光的強度。
技术实现思路
在JP2006-511078A所公开的技术中，设置于DC电源和LED照明模块之间的开关模式转换器工作于连续模式(參见该文献中的图12)，使得在通过使用高频PWM控制来控制LED电流的大小的同时，通过使用低频PWM控制来控制LED照明模块的LED电流的持续时间。此外，用于将预定频率的锯齿波电压与參考电压进行比较的PWM比较器被用来生成PWM信号，使得用于高频PWM控制和低频PWM控制的两种频率都被固定。与此同吋，设置于DC电源和LED照明模块的开关模式转换器工作于具有高效率的过零模式，通过高频PWM控制中的脉宽控制来改变高振荡频率，如图2A至2C所示。也就是说，当峰值电流为高吋，高振荡频率变得更低，而当峰值电流为低时，高振荡频率变得更高。例如，如果根据峰值电流为低的情况将用于低频PWM控制的频率设置为更高，则包括在峰值电流为高时的突然接通时间段中的高频接通脉冲数量減少，并且调光分辨率恶化。相反地，如果根据峰值电流为高的情况将用于低频PWM控制的频率设置为更低，则存在当峰值电流为低时电流空闲时间段不必要地变长，从而使得闪烁变得可见。考虑到上述情况，本专利技术提供了一种用于点亮固态光源的点亮装置，所述点亮装置适当控制开关频率，从而在确保高照度水平中的突然调光分辨率的同时降低在低照度水平中发生的闪烁。根据本专利技术的一方面，提供一种用于点亮固态光源的点亮装置，包括DC功率电路单元，用于使用开关元件来转换输入DC电源的功率并且使电流流经固态光源；以及控制単元，用于执行其中以第一高频来接通/关断开关元件的第一开关控制以及以第二频率间歇停止所述开关元件的接通/关断操作的第二开关控制，所述第二频率低于所述第一开关控制的所述第一频率。当改变流经所述固态光源的电流时，所述第二频率发生变化。当所述第一频率变得更高时，所述控制単元可以增大所述第二频率。当流经所述固态光源的电流小于预定值时，所述控制単元可以将所述第一频率控制为几乎恒定。当流经所述固态光源的电流小于预定值时，所述控制単元可以将所述第一开关控制中的所述开关元件的接通时间段控制为几乎恒定。当流经所述固态光源的电流小于预定值时，所述控制単元可以在所述第一频率变得更高时增大所述第二频率，而当流经所述固态光源的电流等于或大于所述预定值时，所述控制単元可以将所述第二频率控制为几乎恒定。所述DC功率电路单元优选被配置为使得电感器串联连接至所述开关元件，并且通过使用所述电感器的充电电流或放电电流中的两者或者任ー个而使电流流经所述固态光源，并且通过所述第一开关控制来控制所述开关元件，使得所述电感器的电流处于过零操作或者处于接近于所述过零操作的不连续操作。 所述DC功率电路单元可以具有并联连接至所述固态光源的电容性阻杭，并且优选将所述第二频率设置成使得流经所述固态光源的电流形成连续波形。在这里，所述形成连续波形包括其中如下情况通过(最大电流-最小电流)/平均电流限定的电流变化率等于或小于特定值(例如，等于或等于I)。所述点亮装置还可以包括用于对所述第二频率的控制信号进行平滑的电容器，其中基于电容器的电压来设置所述第一频率。根据本专利技术的另一方面，提供ー种包括上述点亮装置的照明设备。根据本专利技术，由于流经所述固态光源的电流的改变引起所述第二开关控制的频率发生变化，所以即使流经所述固态光源的电流较小光的闪烁也不可见。此外，通过所述第ニ开关控制可控的高频脉冲的数量过度减小的情况能够得到避免，从而可以确保调光分辨率。附图说明从下面结合附图给出的实施例描述中，本专利技术的目的和特征将变得显而易见，在所述附图中图I是根据本专利技术第一实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图2A至2C示出了根据第一实施例的操作的波形示意图；图3是示出了根据本专利技术第一实施例的操作的示意图；图4是根据本专利技术第二实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图5是根据本专利技术第二实施例的操作的波形示意图；图6是示出了根据本专利技术第二实施例的操作的示意图；图7是根据本专利技术第三实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图8是示出了根据本专利技术第三实施例的操作的示意图；图9是根据本专利技术第四实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图10是示出了根据本专利技术第四实施例的操作的示意图；图11是根据本专利技术第五实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图12是根据本专利技术第六实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图13是示出了应用于本专利技术第六实施例或第七实施例中的计时器电路的内部配置的电路不意图；图14是根据本专利技术第七实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图；图15示出了本专利技术的第七实施例的操作的波形示意图； 图16A至16D是示出了用于本专利技术的DC功率电路单元的配置的示例的电路示意图。具体实施例方式在下文中，将參考形成本专利技术一部分的附图来描述根据本专利技术的实施例。(实施例I)图I是根据本专利技术第一实施例用于固态光源的点亮装置的电路示意图。所述点亮装置包括输入DC电源Vdc、DC功率电路单元I和电流控制単元2。所述点亮装置配置照明设备。DC功率电路单元I连接至输入DC电源Vdc。DC功率电路单元I包括恢复ニ极管Dl、电感器LI、开关元件Ql以及电流检测单元4。DC功率电路单元I是切换功率供应电路，其用于通过使用开关元件Ql对输入DC电源的功率进行转换并且将DC电流供应至诸如LED(或OLED (有机发光二极管))的固态光源3。其中降压斩波电路(降压转换器)被用作DC功率电路单元I。降压斩波电路的配置是公知的，并且配置降压斩波电路使得电感器LI、开关元件Ql和电流检测单元4构成的串联电路经由固态光源3连接在输入DC电源Vdc的阳极和阴极之间，并且恢复ニ极管Dl并联连接至固态光源3和电感器LI构成的串联电路以形成闭合电路。降压斩波电路的操作也是公知的，并且配置降压斩波电路使得当开关元件Ql接通时，逐渐増大的电流沿着输入DC电源Vdc的阳极一固态光源3—电感器LI —开关元件Ql —电流检测单元4 —输入DC电源Vdc的阴极构成的路径流动，然后能量存储在电感器LI中。当开关元件Ql关断时，由于电感器LI中感应的电压，逐渐减小的电流沿着电感器LI —恢复ニ极管Dl —固态光源3 —电感器LI形成的路径流动，然后释放电感器LI中的能量。其中在完成从电感器LI释放能量之前接通开关元件Ql的操作被称为连续模式，其中在完成从电感器LI释放能量的时刻接通开关元件Ql的操作被称为临界模式，并且其中在完成从电感器LI释放能量开始经历一空闲时间段之后接通开关元件的操作被称为不连续模式。本专利技术可以使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于点亮固态光源的点亮装置，包括：DC功率电路单元，用于使用开关元件对输入DC电源的功率进行转换并且使电流流经固态光源；以及控制单元，用于控制执行其中以第一高频接通/关断所述开关元件的第一开关控制以及其中以第二频率间歇停止所述开关元件的接通/关断操作的第二开关控制，所述第二频率低于所述第一开关控制的所述第一频率，其中当流经所述固态光源的所述电流改变时，所述第二频率发生变化。

【技术特征摘要】
2011.05.12 JP 107319/20111.一种用于点亮固态光源的点亮装置，包括 DC功率电路单元，用于使用开关元件对输入DC电源的功率进行转换并且使电流流经固态光源；以及 控制单元，用于控制执行其中以第一高频接通/关断所述开关元件的第一开关控制以及其中以第二频率间歇停止所述开关元件的接通/关断操作的第二开关控制，所述第二频率低于所述第一开关控制的所述第一频率， 其中当流经所述固态光源的所述电流改变时，所述第二频率发生变化。2.根据权利要求I所述的点亮装置，其中当所述第一频率变得更高时，所述控制単元增大所述第二频率。3.根据权利要求I或2所述的点亮装置，其中当流经所述固态光源的所述电流小于预定值时，所述控制单元控制所述第一频率为几乎恒定。4.根据权利要求I或2所述的点亮装置，其中当流经所述固态光源的所述电流小于预定值时，所述控制单元控制所述第一开关控制中的所述开关元件的接通时间段为几乎恒定。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边浩士，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：