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专利名称 | 调光装置及使用该调光装置的照明设备 |
申请号 | CN201110325876.X | 申请日期 | 2011-10-24 |
法律状态 | 授权 | 申报国家 | 暂无 |
公开/公告日 | 2012-07-11 | 公开/公告号 | CN102573208A |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | H05B37/02 | IPC分类号 | H;0;5;B;3;7;/;0;2查看分类表>
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申请人 | 松下电器产业株式会社 | 申请人地址 | 日本大阪府
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 松下电器产业株式会社 | 当前权利人 | 松下电器产业株式会社 |
发明人 | 江崎佐奈;平松明则 |
代理机构 | 永新专利商标代理有限公司 | 代理人 | 陈松涛;夏青 |
摘要
一种调光装置包括控制照明负载的调光的调光电路,所述调光电路包括用于控制流经照明负载的电流的幅度的第一电流调节单元和用于控制流经照明负载的电流的延续/中断的第二电流调节单元,其中通过执行第一电流调节单元的控制和第二电流调节单元的控制来调节从照明负载发射的光的量。
1.一种调光装置,包括:
控制照明负载的调光的调光电路;
其中所述调光电路包括:
降压斩波电路,连接至所述照明负载,所述降压斩波电路被配置为执行高频斩波操作;
第一电流调节单元,适用于通过控制所述高频斩波操作来控制流经所述照明负载的电流的幅度,使得在包括高电平和低电平的调光信号的导通占空比减小时,所述电流的所述幅度增大,并且在所述调光信号的所述导通占空比增大时,所述电流的所述幅度减小;以及第二电流调节单元,适用于通过在所述调光信号的电平为所述高电平时控制所述降压斩波电路停止所述高频斩波操作,并在所述调光信号的所述电平为所述低电平时执行所述高频斩波操作,来控制流经所述照明负载的电流的延续和中断,
其中通过同时执行所述第一电流调节单元的控制和所述第二电流调节单元的控制来调节从所述照明负载发射的光的量。
2.根据权利要求1所述的调光装置,其中在接收到调光信号时,所述调光电路提供所述第一电流调节单元开始幅度控制和所述第二电流调节单元执行额外的控制之间的时间差。
3.根据权利要求1所述的调光装置,其中在接收到调光信号时,所述调光电路提供所述第二电流调节单元开始控制和所述第一电流调节单元执行额外的幅度控制之间的时间差。
4.一种照明设备,包括:
照明负载;以及
根据权利要求1到3的任一项所述的调光装置。
调光装置及使用该调光装置的照明设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种调光装置和使用该调光装置的照明设备。\n背景技术\n[0002] 常规上,采用脉宽调制(PWM)控制或幅度控制系统作为LED(发光二极管)的调光系统。在PWM控制系统中,以100Hz到几kHz范围内的低频断续停止流经LED的电流,通过调节电流中断的持续时间长度来调节光输出平均值。在幅度控制系统中,通过调节流经LED的电流的幅度来调节LED的光输出。此外,提出了各种调光装置,与PWM控制系统和幅度控制系统结合执行调光控制。例如,日本专利申请公开No.2005-267999(JP2005-267999A)公开了一种调光装置,其中在基于调光信号确定的调光程度低时(在光明亮时)使用PWM控制系统,在基于调光信号确定的调光程度高时(在光昏暗时),使用幅度控制系统。此外,日本专利申请公开No.2009-123681(JP2009-123681A)公开了一种调光装置,其中在基于调光信号确定的调光程度低时使用幅度控制系统,在基于调光信号确定的调光程度高时,使用PWM控制系统。\n[0003] 在JP2005-267999A中公开的调光装置中,当在完全照明状态下开始调光控制时,在电感器或变压器中产生扑打声,因为照明电路首先断续工作(100Hz到几kHz)。在JP2009-123681A中公开的调光装置中,由于电流的幅度是通过在开始调光时改变开关元件的接通占空比或频率控制的,可以增大频率以产生大的辐射噪声或终端噪声。\n发明内容\n[0004] 鉴于以上问题,本发明提供了一种调光装置和一种使用该调光装置的照明设备,该调光装置即使在基于调光信号确定的调光程度高时,也能够减少电路元件可能产生的扑打声并以低切换频率执行稳定的调光。\n[0005] 根据本发明的第一方面,一种调光装置,包括:\n[0006] 控制照明负载的调光的调光电路;\n[0007] 其中所述调光电路包括:\n[0008] 降压斩波电路,连接至所述照明负载,所述降压斩波电路被配置为执行高频斩波操作;\n[0009] 第一电流调节单元,适用于通过控制所述高频斩波操作来控制流经所述照明负载的电流的幅度,使得在包括高电平和低电平的调光信号的导通占空比减小时,所述电流的所述幅度增大,并且在所述调光信号的所述导通占空比增大时,所述电流的所述幅度减小;\n以及\n[0010] 第二电流调节单元,适用于通过在所述调光信号的电平为所述高电平时控制所述降压斩波电路停止所述高频斩波操作,并在所述调光信号的所述电平为所述低电平时执行所述高频斩波操作,来控制流经所述照明负载的电流的延续和中断,\n[0011] 其中通过同时执行所述第一电流调节单元的控制和所述第二电流调节单元的控制来调节从所述照明负载发射的光的量。\n[0012] 在该调光装置中,优选地,在接收调光信号时,所述调光电路可以提供所述第一电流调节单元开始幅度控制和所述第二电流调节单元执行额外的控制之间的时间差。\n[0013] 在该调光装置中,优选地,在接收调光信号时,所述调光电路可以提供所述第二电流调节单元开始控制和所述第一电流调节单元执行额外的幅度控制之间的时间差。\n[0014] 根据本发明的第二方面,提供了一种照明设备,包括:\n[0015] 照明负载;以及上述调光装置。\n[0016] 本发明的效果\n[0017] 由于本发明的调光装置同时操作用于控制流经照明负载的电流的幅度的第一电流调节单元和用于控制电流的延续/中断的第二电流调节单元,所以可以减少可能由电路部件产生的扑打声(beat sound),并且即使在基于调光信号确定的调光程度高时也能够执行稳定的照明操作而不会增大切换频率。\n[0018] 由于本发明的照明设备同时操作用于控制流经照明负载的电流的幅度的第一电流调节单元和用于控制电流的延续/中断的第二电流调节单元,所以可以减少可能由电路部件产生的扑打声,并且即使在基于调光信号确定的调光程度高时也能够执行稳定的照明操作而不会增大切换频率。\n附图说明\n[0019] 从结合附图给出的实施例的以下描述中,本发明的目的和特征将变得显而易见,附图中:\n[0020] 图1是根据本实施例的调光装置电路图;\n[0021] 图2是用于解释用于控制调光装置的集成电路的总体配置的电路图;\n[0022] 图3示出了用于解释调光装置工作的波形图;\n[0023] 图4是示出了使用调光装置的照明设备总体配置的电路图;\n[0024] 图5A到5D是示出了调光装置主要部分的电路图;以及\n[0025] 图6是用于解释使用调光装置的照明设备的构造状态的部分分解截面图。\n具体实施方式\n[0026] 在下文中,将参考形成说明书一部分的附图详细描述本发明的实施例。在所有附图中,用相同的附图标记表示相同或类似的元件。\n[0027] 现在,将参考图1到5描述本发明的调光装置实施例。图1是调光装置1的电路图,调光装置1包括电源连接到其上的电源连接器CN1和照明负载连接到其上的输出连接器CN2。\n[0028] 商用交流电源(例如,100V和50/60Hz)连接到电源连接器CN1。包括半导体发光器件,例如发光二极管(LED)的照明负载4连接到输出连接器CN2。尽管在这一实施例中照明负载4包括多个串联连接的LED,但照明负载4可以包括单个LED。此外,照明负载4可以包括多个并联连接的或串并联组合的LED。\n[0029] 直流电源电路2经由电流熔断器FS1和滤波器电路F1连接到电源连接器CN1。滤波器电路F1包括浪涌电压吸收器ZNR、电容滤波器CF1和CF2,以及共模扼流圈LF1。\n[0030] 直流电源电路2包括全波整流器DB1和平滑电容器C1,所述整流器DB1用于对经由滤波器电路F1输入的交流电压执行全波整流,所述平滑电容器C1用于对来自全波整流器DB1的整流后的交流电压进行平滑。直流电源电路2不限于包括全波整流器DB1和平滑电容器C1的整流/平滑电路,而是可以是使用升压斩波电路的功率因数校正电路。\n[0031] 降压斩波电路3连接到直流电源电路2的输出端子。降压斩波电路3包括电感器L1、开关元件Q1、再生二极管D1和输出电容器C2,作为主要部件。电感器L1串联连接到照明负载4,通过直流电流打开/关闭照明负载。开关元件Q1可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等,经由用于电流检测的电阻器R1串联连接于电感器L1和照明负载4的串联电路和直流电源电路2的输出端子之间。再生二极管D1并联连接到电感器L1和照明负载4的串联电路,从而在关闭开关元件Q1时向照明负载4释放电感器L1中存储的能量。并联连接到照明负载4的输出电容器C2对脉冲分量进行平滑,脉动分量可能是由于打开/关闭开关元件Q1产生的,设置电容器C2的电容使得平滑后的直流电流流入照明负载\n4中。\n[0032] 驱动降压斩波电路3的开关元件Q1以在控制电路5的控制下以高频进行打开/关闭。控制电路5包括控制集成电路50和周边电路,所述集成电路50例如是L6562(可从STME公司获得)。控制集成电路50原来是控制升压斩波电路以进行功率因数校正的集成电路,包含乘法器和用于控制降压斩波电路的各种其他部件。此外,控制集成电路50包括用于控制输入电流的峰值以使输入电流的平均值类似于输入电压包络的功能,以及过零控制功能,其两种功能都并入一个芯片中,专用于控制降压斩波电路3。\n[0033] 图2是控制集成电路50的简化电路图。如图所示,在控制集成电路50中,第一管脚P1(INV)连接到误差放大器EA1的反相输入端子,第二管脚P2(COMP)连接到误差放大器EA1的输出端子,第三管脚P3(MULT)连接到乘法电路52的输入端子。第四管脚P4(CS)是斩波电流检测端子,连接到开关元件Q1和电阻器R1之间的节点。第五管脚P5(ZCD)是过零检测端子,经由电阻器R2连接到电感器L1的次级线圈n2。第六管脚P6(GND)为接地端子,连接到电路地(直流电源电路2低压侧的输出端子)。第七管脚P7(GD)是栅极驱动端子,通过其输出驱动开关元件Q2的栅极。第八管脚P8(Vcc)是电源端子。如下文将要描述的,当从电源电路10在电源端子和地端子之间施加等于或高于预定电压的电源电压时,通过内部控制电源电路51产生基准电压E1和E2,同时启用控制集成电路50之内的其他各种电路。在这一实施例中,电源电路10包括平滑电容器C3和齐纳二极管ZD1,从平滑电容器C1的正极经由具有高电阻的电阻器R10向平滑电容器C3中供应充电电流,齐纳二极管ZD1用于限制平滑电容器C3两端间的电压,电源电路10从平滑电容器C3向电源端子Vcc供应电源电压。向电源电路10的平滑电容器C3供应电力的电路不限于上文所述,而可以是在正常状态下从电感器L1的次级线圈n2给电容器C3充电的电路,以便以进一步提高的效率供电。\n[0034] 在为控制集成电路50通电并利用启动电路53向触发器FF1的一组输入端子S输入启动脉冲时,触发器FF1的Q输出变为逻辑“高”。因此,在第七管脚P7(栅极驱动端子GD)通过驱动电路54变为逻辑“高”时,在开关元件Q1的栅极和源极之间施加电阻器R21和R20通过分压获得的栅极驱动电压。由于电阻器R1是用于电流检测的电阻器并且电阻非常低,所以它对栅极和源极之间施加的驱动电压几乎没有影响。\n[0035] 在打开开关元件Q1时,电流从电容器C1的正极,通过输出电容器C2、电感器L1、开关元件Q1和电阻器R1流到电容器C1的负极。这时,流经电感器L1的斩波电流11基本线性地增大,除非电感器L1磁饱和。这个电流由电阻器R1探测到并输入到控制集成电路\n50的第四管脚P4(CS)。\n[0036] 如上所述,控制集成电路50的第四管脚P4(CS)是斩波电流检测端子。经由噪声滤波器将输入到第四管脚P4的电压输入到比较器CP1的(+)输入端子,噪声滤波器包括电阻器R50和电容器C50。向比较器CP1的(-)输入端子输入乘法电路52的输出电压作为基准电压。基于第三管脚P3(MULT)的输入电压V3和差分放大器EA1获得的电压确定这个基准电压(乘法电路52的输出电压),差分放大器EA1放大第一管脚P1(INV)的施加电压V1和基准电压E1之间的差异。\n[0037] 如果斩波电流检测端子CS的输入电压超过基准电压(乘法电路52的输出电压),来自比较器CP1的输出变为逻辑“高”,并向触发器FF1的复位输入端子R输入复位信号。\n因此,如果触发器FF1的Q输出变为逻辑“低”,驱动电路54工作,以从第七管脚P7(栅极驱动端子GD)汲取电流。此时,导通连接到开关元件Q1栅极的二极管D22,经由电阻器R22释放开关元件Q1的栅极和源极之间存储的电荷,由此迅速截止开关元件Q1。\n[0038] 在截止开关元件Q1时,经由再生二极管D1将开关元件Q1导通期间电感器L1中存储的电磁能量转移到输出电容器C2。此时,由于电感器L1两端的电压被钳位到输出电容器C2的电压Vc2,所以流经电感器L1的电流11以恒定斜率减小(di/dt≒Vc2/L1)。\n[0039] 在这里,在电流i1流经电感器L1时,在电感器L1的次级线圈n2中产生与电流i1减小的斜率对应的电压。当电流i1停止流经电感器L1时,次级线圈n2两端的电压消失,从第五管脚P5(过零检测端子ZCD)的输入电压检测到消失的时刻。\n[0040] 在控制集成电路50中,第五管脚P5(过零检测端子ZCD)连接到比较器CP2用于过零检测的(-)输入端子,将用于过零检测的基准电压E2施加到比较器CP2的(+)输入端子。\n[0041] 在这里,在向第五管脚P5输入的次级线圈n2两端的电压消失时,比较器CP2的输出变为逻辑“高”,经由或门G1向触发器FF1的一组输入端子S施加一组脉冲,由此使得触发器FF1的Q输出变为逻辑“高”。因此,第七管脚P7(栅极驱动端子GD)的电压电平通过驱动电路54变为逻辑“高”,由此导通开关元件Q1。因此,重复这样的操作以在开关元件Q1导通和截止之间交替。\n[0042] 于是,通过降低电容器C1的输出电压获得的直流电压出现在输出电容器C2中,并经由输出连接器CN2施加到照明负载4。在这一实施例中,在照明负载4包括多个串联连接的发光二极管(LED)时,假设一个LED的正向电压为Vf,串联连接LED的数量为n,则输出电容器C2的电压Vc2被钳位到大约(n×Vf)。\n[0043] 尽管在这一实施例中检测电感器L1的次级线圈n2的电压消失的时刻以检测流经电感器L1的电流i1基本为零的时刻,但可以通过其他单元检测电流i1为零的时刻,例如,通过检测再生二极管D1的反向电压增加,检测开关元件Q1两端的电压的减小或替代单元,只要能够检测到再生电流消失的时刻即可。\n[0044] 接下来,将描述基于调光信号S1对照明负载4进行调光的调光电路。如这里使用的,调光信号51包括具有低频(大约1kHz)的PWM信号和根据调光比而改变的导通占空比。\n[0045] 在这一实施例中,调光电路包括用于控制流经照明负载4的电流的幅度的幅度控制电路(第一电流调节单元)6a和用于延续/中断流经照明负载4的电流的PWM控制电路(第二电流调节单元)6b。此外,分别在幅度控制电路6a和PWM控制电路6b的前级中设置定时电路7a和7b,以将调光信号S1延迟相应的预定延迟时间。独立设置定时电路7a和\n7b的相应延迟时间。\n[0046] 幅度控制电路6a用于根据调光信号通过控制流经照明负载4的电流的幅度来控制从照明负载4发射的光。由于上述控制集成电路50具有控制流经开关元件Q1的电流峰值以随着施加到第三管脚P3(MULT)的电压V3增加而增加的功能,幅度控制电路6a利用这种功能执行幅度控制。\n[0047] 幅度控制电路6a包括非门8和积分电路9,所述非门8用于反转定时电路7a延迟的调光信号S1的逻辑(高/低),所述积分电路9用于积分非门8的输出。将积分电路9的输出输入到控制集成电路50的第三管脚P3。积分电路9为CR积分电路,包括串联连接到非门8的输出端子的电阻器R3和R4以及并联连接到下方电阻器R4的电容器C4。包括具有低频的PWM信号并经由定时电路7a输入的调光信号S1被非门8反转,然后转换成幅度与调光信号S1的导通占空比成比例的直流电压。\n[0048] 在这一实施例中,如果减小包括PWM信号的调光信号51的导通占空比并缩短针对逻辑“高”的周期,由于幅度控制电路6a集成了翻转的调光信号S1,所以施加到第三管脚P3的电压增大。因此,在控制集成电路50控制第七管脚P7的输出以增大流经开关元件Q1的电流峰值时,流经照明负载4的电流(被电容器C2平滑)的幅度变大,由此增大了照明负载\n4的光输出。此外,随着开关元件Q1的导通时间延长,降压斩波电路3的振荡频率下降。\n[0049] 另一方面,如果增大包括PWM信号的调光信号S1的导通占空比并延长针对逻辑“高”的周期,由于幅度控制电路6a集成了翻转的调光信号S1,所以施加到第三管脚P3的电压减小。因此,在控制集成电路50控制第七管脚P7的输出以减小流经开关元件Q1的电流峰值时,流经照明负载4的电流(被电容器C2平滑)幅度变小,由此减少了照明负载4的光输出。此外,随着开关元件Q1的导通时间缩短,降压斩波电路3的振荡频率升高。\n[0050] 通过这种方式,可以根据调光信号S1的占空比通过改变流经开关元件Q1的电流的幅度来控制照明负载4的光输出。不过,如果仅利用幅度控制电路6a控制这样的亮度控制,亮度控制比的下限大约为10%,降压斩波电路3的振荡频率增长到调光比下限之内的数百kHz。\n[0051] 接下来,将描述PWM控制电路6b,该控制电路用于根据具有低频的PWM信号通过断续停止降压斩波电路3的高频斩波工作来延续/中断流经照明负载4的电流。\n[0052] PWM控制电路6b包括开关元件Q2,开关元件Q2包含MOSFET,MOSFET具有在开关元件Q1的控制电极和地(电容器C1的负电极)之间彼此连接的漏极和源极。将定时电路\n7b的输出输入到开关元件Q2的栅极。\n[0053] 调光信号S1是具有低频(例如,1kHz)的方形波电压信号以及PWM信号,其中,随着调光信号变低(即,调光输出变得更亮),一个周期中低电平的持续时间变长(即,导通占空比变小)。\n[0054] 在PWM控制电路6b中,包括具有低频的PWM信号的调光信号S1被定时电路7b延迟,然后被输入到开关元件Q2的栅极。\n[0055] 在其栅极电压为逻辑“高”时,开关元件Q2被导通,并在开关元件Q2的控制电极和地之间短路。尽管开关元件Q2导通了,但电阻器R21和开关元件Q2之间的节点始终在低电平。因此,即使控制集成电路50的第七管脚P7(栅极驱动端子GD)的电压以高频在逻辑“高”和“低”之间交替变化,但其栅极驱动输出消耗在电阻器R21中,且开关元件Q1保持截止以停止斩波操作。\n[0056] 另一方面,在其栅极电压为逻辑“低”时,截止开关元件Q2,漏极和源极之间的阻抗变高,这意味着开关元件Q2断开。因此,在开关元件Q2截止时,随着控制集成电路50的第七管脚P7(栅极驱动端子GD)的电压以高频在逻辑“高”和“低”之间交替变化,开关元件Q1在导通和截止之间交替变化,由此实现正常的斩波操作。\n[0057] 结果,由PWM控制电路6b延续/中断降压斩波电路3的斩波操作,执行斩波操作的时间段与停止斩波操作的时间段之比变得等于包括PWM信号的调光信号S1的低周期和高周期之比。根据斩波操作,在降压斩波电路3进行斩波的时间段期间恒定电流流入照明负载4中,而在降压斩波电路3停止斩波操作的时间段期间停止向照明负载4供应电流。因此,向照明负载4供应了依据PWM信号的低周期与一个周期之比的电流,由此允许PWM控制电路6b对照明负载4进行调光。如果调光信号S1的导通占空比减小,降压斩波电路3的停止周期缩短,从而调光信号变低。另一方面,如果增大调光信号S1的导通占空比,降压斩波电路3的停止周期变得延长,从而调光信号变高。\n[0058] 不过,如果仅利用PWM控制电路6b进行调光控制,由于在全光状态(即额定电流流入照明负载4的状态)下降压斩波电路3的工作状态和停机状态是循环重复的,电感器或变压器产生较大的扑打声。此外,由于降压斩波电路3的停止周期延长得接近调光比的下限,所以开关元件Q1的工作周期变得非常短。在图3中,(a)是调光信号S1的波形图,(b)是流入开关元件Q1中的电流波形图。在图3的(b)中,放大显示了时间轴。在调光信号S1具有逻辑“高”的时间段(图3(b)中的时间段W1)中,停止降压斩波电路3的斩波操作并截止开关元件Q1。另一方面,在调光信号S1具有逻辑“低”的时间段(图3(b)中的时间段W2)中,降压斩波电路3执行斩波操作并导通/截止开关元件Q1。不过,在时间段W2中,降压斩波电路3的操作变得不稳定,因为开关元件Q1的工作周期短,接近调光比的下限,开关元件Q1仅被导通两次。\n[0059] 在这一实施例中,调光装置1利用幅度控制电路6a执行幅度控制操作,并利用PWM控制电路6b控制负载电流i1的延续/中断。简而言之,调光装置1执行断续切断电流的调光控制,同时减小电流的幅度。与仅有幅度控制和电流的延续/中断控制之一的性能相比,由于是在将流入照明负载4中的电流增大到接近调光比上限的状态下延续/中断电流的,所以可能减少可能由诸如电感器等电路部件产生的扑打声。此外,由于在接近调光比下限处同时执行流经照明负载4的电流的延续/中断控制和幅度控制,所以与仅控制幅度来进行调光相比,降压斩波电路3的振荡频率增加不大(在本电路中约为100kHz)。此外,由于在开关元件Q1的较长工作时间段期间电流可以一直减小到几十μA,所以可以稳定地执行调光控制。\n[0060] 此外,尽管在这一实施例中,基于包括低频PWM信号的调光信号S1来控制PWM控制电路6b的开关元件Q2的栅极电压,所以可以通过基于调光信号S1控制控制集成电路50的第一管脚P1(INV)的电压施加、第三管脚P3(MULT)的电压施加、第四管脚P4的电压施加和第五管脚P5(ZCD)的电压施加来延续/中断降压斩波电路3的工作。\n[0061] 此外,在这一实施例中,分别在幅度控制电路6a和PWM控制电路6b的前级中设置定时电路7a和7b。定时电路7a和7b的时间设置可以提供开始幅度控制电路6a的幅度控制的时刻和开始PWM控制电路6b的延续/中断控制的时刻之间的时间差。\n[0062] 在这里,在将定时电路7a的延迟时间设置成短于定时电路7b的延迟时间时,在开始由幅度控制电路6a进行幅度控制之后开始由PWM控制电路6b执行延续/中断控制。因此,在开始调光时首先对流经照明负载4的电流执行幅度控制,然后额外执行电流的延续/中断控制。由于电流的延续/中断控制比幅度控制能够使光输出发生更大量的变化,所以能够通过首先开始幅度控制在开始调光时缓慢切换到调光状态。\n[0063] 另一方面,在将定时电路7b的延迟时间设置成短于定时电路7a的延迟时间时,在开始由PWM控制电路6b执行延续/中断控制之后开始由幅度控制电路6a进行幅度控制。\n因此,由于在开始调光时首先执行流经照明负载4的电流的延续/中断控制,然后额外执行电流的幅度控制,所以能够在开始调光之后迅速过渡到调光状态。\n[0064] 图4示出了结合了上述调光装置1的照明设备的总体配置。照明设备包括交流电源连接到其上的电源连接器CN1,照明负载4连接到其上的输出连接器CN2以及来自调光器\n20的调光信号线连接到其上的连接器CN3。\n[0065] 直流电源电路2经由电流熔断器FS1和滤波器电路F1连接到电源连接器CN1,交流电压被直流电源电路2整流和平滑化。直流电源电路2中包括的平滑电容器C1的负电极在高频下经由电容器C5和C6连接到照明设备的外壳(未示出)。\n[0066] 从调光器20向连接器CN3输入调光信号S1,调光信号S1包括频率为1kHz且幅度为10V的占空比可变的方形波电压信号。连接到连接器CN3的整流电路11是用于将调光信号线非极性连接到连接器CN3的电路并且即使在反向连接调光信号线时也能正常工作。\n亦即,从连接器CN3输入的调光信号S1是由全波整流器DB2进行全波整流的,以产生经由诸如电阻器等阻抗元件Z1的齐纳二极管ZD2两端的方形波电压信号。将齐纳二极管ZD2两端产生的方形波电压信号输入到包括光耦合器PC1的隔离电路12,利用与调光装置1电绝缘的调光信号线将调光信号S1传输到控制电路5。然后,从隔离电路12输出的调光信号S1被波形整形电路13整形并作为具有高低电平的明确PWM信号输入到控制电路5。如果延长来自调光器20的调光信号线,从调光器20开始在长距离上传输的方形波电压信号可能具有畸变波形。提供波形整形电路13以消除这样的畸变。\n[0067] 控制电路5具有调光电路,例如上述幅度控制电路6a和PWM控制电路6b。幅度控制电路6a基于调光信号S1控制流经照明负载4的电流的幅度。PWM控制电路6b基于调光信号51对流经照明负载4的电流执行延续/中断控制。如上所述,通过既由幅度控制电路6a执行控制又由PWM控制电路6b执行控制,可以执行照明负载4的调光并减少输出脉动和扑打声。\n[0068] 在以上调光装置1中,尽管利用无隔离背部变换器类型的电路例示了用于控制流经照明负载4的电流的控制电路,但只要能够执行恒流控制或恒压控制就可以采用任何类型的电路。例如,如图5A到5D所示,可以采用包括隔离回扫型变换器、正向变换器等的控制电路3a到3d。这些控制电路3a到3d是本领域公知的,因此将省略其解释。\n[0069] 接下来,将参考图6描述包括上述调光装置1的照明设备。照明设备A1是装备了电源的照明器,其中照明负载和电源电路容纳在相应外壳中,且包括功率块30和经由电源线连接的灯块40。\n[0070] 功率块30具有电路板(未示出),其上形成有上述调光装置1,以及其中容纳电路板的金属外壳31,并设置在顶板100的背侧。\n[0071] 灯块40的外壳41由金属圆柱体形成,其底部开放。灯块40的底部开口由光漫射器42遮挡。在外壳41之内容纳电路板43,其上安装多个发光二极管4a作为照明负载4,发光二极管4a面对光漫射器42。\n[0072] 外壳41固定到顶板100上,其上部插入顶板100中提供的掩埋孔中,并且外壳41经由电线45和连接器46连接到电源块30之内的调光装置1。\n[0073] 于是,由于可以在除容纳照明负载4的灯块40的外壳41之外的外壳31中容纳调光装置1的电路板,所以可以减薄灯块40并在电线45所及范围之内的地方自由安装电源块30。\n[0074] 尽管在这一实施例中照明设备A1在相应外壳31和41中容纳调光装置1和照明负载4,但调光装置1可以容纳在诸如灯块40的外壳中。\n[0075] 在这一实施例中,调光装置1不限于照明装置,而是可以用作光源,例如液晶监视器的背光,或复印机、扫描仪、投影仪等的其他光源。\n[0076] 尽管在以上实施例中,利用发光二极管例示了照明负载4,但照明负载4不限于此,而可以是例如有机场致发光(EL)器件、半导体激光器件等。\n[0077] 尽管已经相对于实施例对本发明进行了图示和描述,但是本领域技术人员将理解,在不背离权利要求界定的本发明的精神和范围的情况下,能够做出各种变化和修改。
法律信息
- 2014-07-09
- 2012-09-12
实质审查的生效
IPC(主分类): H05B 37/02
专利申请号: 201110325876.X
申请日: 2011.10.24
- 2012-07-11
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有被任何外部专利所引用! |