專利名稱：用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置和包括該點(diǎn)亮裝置的照明設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于打開(kāi)諸如發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置和包括該點(diǎn)亮裝置的照明設(shè)備。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2010-40878(圖I和2，第35和40段)公開(kāi)了一種LED點(diǎn)亮裝置，通過(guò)在所謂邊界模式中工作的降壓斬波電路控制流經(jīng)發(fā)光二極管(LED)的電流。在這里，邊界模式是這樣一種控制模式，其中，如圖10中所示，在切換元件的截止周期Ttw期間釋放在切換元件的接通周期Tm期間電感元件中累積的能量，在完全釋放能量的時(shí)刻 (timing)再次接通切換元件。邊界模式與其他控制模式相比具有高的功率轉(zhuǎn)換效率。此夕卜，由于切換電流峰值的一半是負(fù)載電流的有效值，所以可以容易地實(shí)現(xiàn)恒流控制。例如，現(xiàn)在將描述圖8A中所示的降壓斬波電路Ia的切換元件Ql工作在邊界模式的情況。輸入端子A和B之間供應(yīng)的是直流(DC)電壓，該直流電壓是通過(guò)經(jīng)升壓斬波電路從例如商用交流電(AC)電源提升電壓獲得的。輸出端子C和D之間連接的是LED串聯(lián)電路或包括多個(gè)并聯(lián)連接的LED串聯(lián)電路的負(fù)載電路。在切換元件Ql被接通時(shí)，圖10中所示的電流Iqi流經(jīng)切換元件Ql —電感器LI —電容器C2，以在電感器LI中累積能量。在切換元件Ql被截止時(shí)，由電感器LI中累積的能量產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),反激電流Idi流經(jīng)包括電感器LI —電容器C2 — 二極管Dl的路徑。在反激電流Idi返回到零時(shí)，在切換元件Ql被再次接通時(shí)，與其他控制模式相比功率轉(zhuǎn)換效率更高，因?yàn)榍袚Q損耗小且不會(huì)發(fā)生電流的暫停周期。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2010-40878的第35和40段中，提出了一種基于外部調(diào)光信號(hào)對(duì)降壓斬波電路Ia中切換元件Ql的接通時(shí)間Tm進(jìn)行PWM控制的技術(shù)。不過(guò)，從圖10所示的工作波形可以看出，在縮窄切換元件Ql的接通周期Ton的情況下，與此結(jié)合，切換元件Ql的截止周期也縮窄。因此，切換元件Ql的工作頻率增大，于是，切換次數(shù)增大，從而導(dǎo)致切換損耗增大。此外，在擴(kuò)展工作頻率范圍的情況下，這使得難以設(shè)計(jì)濾波器電路來(lái)清除切換噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上情況，本發(fā)明提供了用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置，即使在寬范圍中進(jìn)行調(diào)光操作時(shí)也能夠限制切換工作頻率的范圍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置，包括DC電源電路部分，利用串聯(lián)連接到切換元件的電感器執(zhí)行DC輸入電源的功率的功率轉(zhuǎn)換，并利用所述電感器的充電/放電電流或充電和放電電流的任一個(gè)使電流在固態(tài)光源中流動(dòng)；以及電流控制部分，控制所述切換元件以控制流經(jīng)所述固態(tài)光源的電流，用于控制所述固態(tài)光源的調(diào)光電平。所述電流控制部分包括根據(jù)所述調(diào)光電平改變所述切換元件的接通寬度的第一切換控制單元；以及用于控制所述切換元件的接通時(shí)刻的第二切換控制單元。此外，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。此外，優(yōu)選地，在所述第一切換控制單元改變所述切換元件的接通寬度以隨著所述調(diào)光電平減小而減小時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率變得基本與預(yù)定電平處的頻率相同，使所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。此外，優(yōu)選地，所述第一切換控制單元在所述調(diào)光電平等于或大于所述預(yù)定電平時(shí)，改變所述切換元件的接通寬度以隨著所述調(diào)光電平減小而減小，并在所述調(diào)光電平低于所述預(yù)定電平，控制所述切換元件的接通寬度以基本與所述預(yù)定電平處的接通寬度相同，同時(shí)，所述第二切換控制單元在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào) 光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率從預(yù)定電平處的頻率開(kāi)始減小，使得所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。此外，優(yōu)選地，在所述第一切換控制單元改變所述切換元件的接通寬度以隨著所述調(diào)光電平減小而減小時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率變得基本與預(yù)定電平處的頻率相同，使得所述時(shí)間變得更長(zhǎng)，并且如果所述調(diào)光電平變得低于光通量比所述預(yù)定電平的光通量低的另一預(yù)定電平，在所述第一切換控制單元控制所述切換元件的接通寬度以基本與所述另一預(yù)定電平處的接通寬度相同時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，從而通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率從所述第二預(yù)定電平處的頻率開(kāi)始減小，使得所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。此外，優(yōu)選地，在所述調(diào)光電平等于或大于所述預(yù)定電平時(shí)，所述第二切換控制單元控制從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使其幾乎為零。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種照明設(shè)備，包括上述用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮
>J-U裝直。根據(jù)本發(fā)明，使用切換電源的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置包括改變切換元件接通寬度的第一切換控制單元，以及控制切換元件接通時(shí)刻的第二切換控制單元。所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，使得所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。于是，獲得了即使在寬范圍中執(zhí)行調(diào)光操作時(shí)也能夠限制切換工作頻率范圍的效果。


從結(jié)合附圖給出的以下實(shí)施例描述，本發(fā)明的目的和特征將變得顯而易見(jiàn)，附圖中
圖I是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的示意配置的電路圖；圖2A到2C示出了用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的工作波形；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的主要部分的電路圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的主要部分的電路圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖；圖8A到8D是示出了用于本發(fā)明中的DC電源電路部分的配置范例的電路圖； 圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的主要部分的電路圖；以及圖10示出了根據(jù)常規(guī)情況的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的工作波形。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的照明設(shè)備的配置。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施例)圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖。本實(shí)施例中的點(diǎn)亮裝置100包括DC輸入電源Vdc ;具有反激二極管D1、電感器LI、切換元件Ql和電流檢測(cè)單元4的DC電源電路部分I ;具有第一和第二切換控制單元2a和2b的電流控制部分
2;以及調(diào)光器5。DC電源電路部分I連接到DC輸入電源Vdc。DC電源電路部分I充當(dāng)切換電源電路，其利用切換元件進(jìn)行DC輸入電源Vdc功率的功率轉(zhuǎn)換，并向諸如發(fā)光二極管(LED)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的固態(tài)光源3供應(yīng)DC電流。在這種情況下，采用降壓斬波電路(反激轉(zhuǎn)換器)作為DC電源電路部分I。配置降壓斬波電路，使得固態(tài)光源3、電感器LI、切換元件Ql和電流檢測(cè)單元4的串聯(lián)電路連接于DC輸入電源Vdc的正電極和負(fù)電極之間，反激二極管Dl并聯(lián)連接到固態(tài)光源3和電感器LI的串聯(lián)電路，以形成閉合電路。操作降壓斬波電路，使得在接通切換元件Ql時(shí)，逐漸增大的電流流經(jīng)包括DC輸入電源Vdc的正電極一固態(tài)光源3 —電感器LI —切換元件Ql —電流檢測(cè)單元4 — DC輸入電源Vdc的負(fù)電極的路徑，以在電感器LI中累積能量。在切換元件Ql被截止時(shí)，電感器LI中感生的電壓導(dǎo)致逐漸減小的電流流經(jīng)包括電感器LI —反激二極管Dl —固態(tài)光源3 —電感器LI的路徑，以釋放電感器LI中的能量。在電感器LI的能量被完全釋放之前接通切換元件Ql的操作被稱為連續(xù)模式。在電感器LI的能量被完全釋放的時(shí)刻接通切換元件Ql的操作被稱為邊界模式。在電感器LI的能量已被完全釋放之后的暫停周期之后接通切換元件Ql的操作被稱為間斷模式。在這些模式中，邊界模式的功率轉(zhuǎn)換效率最高。由電流控制部分2以高頻接通和截止切換元件Ql。在切換元件Ql處于接通狀態(tài)時(shí)，電流檢測(cè)單元4檢測(cè)到流經(jīng)切換元件Ql的逐漸增大的電流。將電流檢測(cè)單元4檢測(cè)的電流檢測(cè)值與電流控制部分2設(shè)置的預(yù)定閾值比較。在電流檢測(cè)值到達(dá)預(yù)定閾值時(shí)，截止切換元件Ql。因此，將流經(jīng)切換元件Ql的電流的峰值設(shè)置為預(yù)定閾值。
圖2A到2C示出了通過(guò)切換元件Ql的接通/截止操作流經(jīng)電感器LI的電流的波形。在流經(jīng)電感器LI的電流逐漸增大時(shí)，流經(jīng)電感器LI的電流與流經(jīng)切換元件Ql的電流相同，在流經(jīng)電感器LI的電流逐漸減小時(shí)，流經(jīng)電感器LI的電流與流經(jīng)反激二極管Dl的電流相同(參見(jiàn)圖10)。圖2A示出了電流控制部分2設(shè)置的預(yù)定閾值Ipl高時(shí)流經(jīng)電感器LI的電流的波形，圖2B示出了預(yù)定閾值Ip2低時(shí)的波形。 預(yù)定閾值Ipl和Ip2由電流控制部分2基于從調(diào)光器5供應(yīng)給電流控制部分2的調(diào)光信號(hào)而設(shè)置。圖2A和2B示出了流經(jīng)電感器LI的電流處于邊界模式，但流經(jīng)電感器LI的電流可以處于連續(xù)模式的情況下的波形。圖2C示出了電流控制部分2設(shè)置的預(yù)定閾值Ip3更低時(shí)的波形。對(duì)于圖2C中所示的波形的情況而言，流經(jīng)電感器LI的電流處于間斷模式。電流控制部分2讀取從調(diào)光器5供應(yīng)的調(diào)光信號(hào)，如圖2A和2B所示控制第一切換控制單元2a以設(shè)置流經(jīng)切換元件Ql的電流的峰值，并改變切換元件Ql的接通時(shí)間寬度。此外，電流控制部分2控制第二切換控制單元2b，以控制切換元件Ql的接通定時(shí)，使得如果調(diào)光電平低于預(yù)定值，流經(jīng)電感器LI的電流處于圖2C所示的間斷模式，如果調(diào)光電平等于或大于預(yù)定值，流經(jīng)電感器LI的電流處于圖2A和2B所示的連續(xù)模式或邊界模式。于是，控制了切換元件Ql的高頻接通/截止操作。因此，即使在寬范圍中執(zhí)行調(diào)光操作時(shí)，也能夠抑制切換元件Ql工作頻率范圍的擴(kuò)展。(第二實(shí)施例)圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖。在本實(shí)施例中，為了進(jìn)行切換元件Ql的接通/截止控制，提供了控制集成電路6，其具有利用峰值電流檢測(cè)的截止控制功能，以及利用過(guò)零檢測(cè)的接通控制功能。作為這種控制集成電路6，可以使用升壓斬波電路(例如，STMicroelectronics, Inc.制造的L6562或其兼容產(chǎn)品)的功率因子校正控制集成電路(1C)。柵極驅(qū)動(dòng)端子GD輸出高/低電平的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于控制切換元件Ql的接通/截止。電流感測(cè)端子CS檢測(cè)串聯(lián)連接到切換元件Ql的電流檢測(cè)電阻器Rl兩端間的電壓，并利用內(nèi)部比較器將檢測(cè)的電壓與預(yù)定閾值進(jìn)行比較?？梢酝ㄟ^(guò)從外部輸入到峰值電流設(shè)置端子Ip的調(diào)光電壓Vdim設(shè)置預(yù)定閾值。過(guò)零檢測(cè)端子ZCD是這樣的端子，在其檢測(cè)到切換元件Ql被截止之后電感器LI的次級(jí)繞組n2電壓消失時(shí)，控制切換元件Ql以接通。省略了控制電源端子Vcc和接地端子6ND的圖示。此外，如上所述，在使用升壓斬波電路的功率因數(shù)補(bǔ)償控制IC作為控制集成電路6的情況下，優(yōu)選地，可以分配用于檢測(cè)紋波電壓的瞬時(shí)振幅的端子(對(duì)于L6562而言是第三管腳)作為峰值電流設(shè)置端子Ip。在本實(shí)施例中，定時(shí)電路7和二極管D3連接在柵極驅(qū)動(dòng)端子⑶和過(guò)零檢測(cè)端子Z⑶之間。此外，二極管D2連接在電感器LI的次級(jí)繞組n2和過(guò)零檢測(cè)端子Z⑶之間，二極管D2和D3的每個(gè)的陰極連接到過(guò)零檢測(cè)端子Z⑶。二極管D3和D2形成二極管或(OR)電路，使得過(guò)零檢測(cè)端子ZCD的電壓在定時(shí)電路7的輸出消失的時(shí)刻和次級(jí)繞組n2的電壓消失的時(shí)刻中稍晚的一個(gè)時(shí)刻處下降。在次級(jí)繞組n2的電壓消失的時(shí)刻是稍晚一個(gè)時(shí)，引起如圖2A和2B中所示的邊界模式操作。在定時(shí)電路7的輸出消失的時(shí)刻是稍晚一個(gè)時(shí)，引起圖2C中所示的間斷模式操作。首先，現(xiàn)在將描述圖2A和2B中所示的邊界模式操作。在以下對(duì)這種操作的解釋中，在切換元件Ql被截止之后，定時(shí)電路7的輸出首先消失，然后次級(jí)繞組n2的電壓消失。在供電之后，在開(kāi)始控制集成電路6的操作時(shí)，柵極驅(qū)動(dòng)端子GD通過(guò)內(nèi)置的啟動(dòng)器變?yōu)楦唠娖?，切換元件Ql被接通。然后，逐漸增 大的電流流經(jīng)包括電容器Cl的正電極一電容器C2 —電感器LI —切換元件Ql —電流檢測(cè)電阻器Rl —電容器Cl的負(fù)電極的路徑。在利用電流檢測(cè)電阻器Rl檢測(cè)的電流檢測(cè)值達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，IC的內(nèi)部觸發(fā)器被翻轉(zhuǎn)，柵極驅(qū)動(dòng)端子⑶變?yōu)榈碗娖健Ｒ虼?，切換元件Ql被截止。在切換元件Ql被截止時(shí)，通過(guò)電感器LI中累積的能量，反激電流流經(jīng)包括電感器LI—反激二極管Dl —電容器C2—電感器LI的路徑。在反激電流流動(dòng)的同時(shí)，在電感器LI的次級(jí)繞組n2中，沿二極管D2的正向產(chǎn)生電壓。在這樣產(chǎn)生的電壓消失時(shí)，它檢測(cè)到過(guò)零檢測(cè)端子ZCD的電壓下降，從而使IC的內(nèi)部觸發(fā)器反轉(zhuǎn)，柵極驅(qū)動(dòng)端子GD變?yōu)楦唠娖健Ｒ虼?，切換元件Ql被接通。然后，重復(fù)同樣的操作，流經(jīng)電感器LI的電流處于圖2A和2B所示的邊界模式中。此外，流經(jīng)電感器LI的電流的峰值Ipl和Ip2是由外部向峰值電流設(shè)置端子Ip輸入的調(diào)光電壓Vdim設(shè)置的值。接下來(lái)，現(xiàn)在將描述圖2C中所示的間斷模式下的操作。在外部輸入到峰值電流設(shè)置端子Ip中的調(diào)光電壓Vdim下降且流經(jīng)電感器LI的電流峰值下降時(shí)，次級(jí)繞組n2的電壓消失的時(shí)刻變得更早，因?yàn)殡姼衅鱈I中累積的能量變得更小。另一方面，定時(shí)電路7的計(jì)數(shù)時(shí)間是恒定的，因此，在從切換元件Ql的柵極電壓升高或下降開(kāi)始的預(yù)定時(shí)間之后，定時(shí)電路7的輸出消失。因此，在流經(jīng)電感器LI的電流峰值類似于圖2C中所示的值Ip3下降時(shí)，次級(jí)繞組n2的反激電壓首先消失，然后定時(shí)電路7的輸出消失。在這種情況下，即使電感器LI的反激電流消失，也會(huì)檢測(cè)到定時(shí)電路7通過(guò)二極管D3的輸出，作為準(zhǔn)反激電壓。因此，控制集成電路6不檢測(cè)過(guò)零，因此切換元件Ql保持在截止?fàn)顟B(tài)。然后，過(guò)零檢測(cè)端子ZCD的電壓從定時(shí)電路7通過(guò)二極管D3的輸出消失的時(shí)刻開(kāi)始下降。因此，控制集成電路6判定反激電壓消失，切換元件Ql被接通。于是，流經(jīng)電感器LI的電流處于間斷模式，具有圖2C所示的暫停周期。假設(shè)在流經(jīng)電感器LI的電流峰值是圖2B所示的峰值Ip2時(shí)，調(diào)光電平等于預(yù)定調(diào)光值，導(dǎo)致在邊界模式和間斷模式之間切換。如圖2A和2B所示，如果流經(jīng)電感器LI的電流峰值介于值Ipl和值Ip2之間，在次級(jí)繞組n2通過(guò)二極管D2的信號(hào)消失的時(shí)刻接通切換元件Q1，由此在邊界模式中執(zhí)行操作。如圖2B和2C所示，如果流經(jīng)電感器LI的電流峰值介于值Ip2和值Ip3之間以及值Ip3和零之間，在定時(shí)電路7通過(guò)二極管D3的信號(hào)消失的時(shí)刻接通切換元件Q1，由此在間斷模式下執(zhí)行操作。定時(shí)電路7的具體構(gòu)造不限于本實(shí)施例。例如，如果如圖4所示配置定時(shí)電路，則操作其使得定時(shí)電路7a的輸出在切換元件Ql的柵極電壓上升沿變?yōu)楦唠娖?，并且定時(shí)電路7a的輸出在從上升沿開(kāi)始預(yù)定時(shí)間之后變?yōu)榈碗娖?。在這種情況下，由定時(shí)電路7a界定切換元件Ql的最短接通/截止周期(即，工作頻率的上限)。在下文中，現(xiàn)在將描述定時(shí)電路7a的工作。在柵極驅(qū)動(dòng)端子GD從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，或非(NOR)門Gl的輸出變?yōu)榈碗娖?，于是或非門G2的輸入也經(jīng)由電容器C4變?yōu)榈碗娖?，或非門G2的輸出變?yōu)楦唠娖?。因此，或非門Gl的另一輸入也變?yōu)楦唠娖?，因此即使柵極驅(qū)動(dòng)端子GD后來(lái)變?yōu)榈碗娖?，或非門Gl的輸出也保持在低電平。在這種狀態(tài)下，從控制電源電壓Vcc經(jīng)由電阻器R4為電容器C4充電。在電容器C4的電壓達(dá)到或非門G2的閾值電壓(典型為Vcc/2)時(shí)，或非門G2的輸出變?yōu)榈碗娖?。此時(shí)，如果柵極驅(qū)動(dòng)端子GD已經(jīng)具有低電平，或非門Gl的輸出變?yōu)楦唠娖?，因此可以?jīng)由二極管D4為電容器C4充電荷，以為下次計(jì)數(shù)操作做準(zhǔn)備。此外，即使切換元件Ql的接通時(shí)間長(zhǎng)且在或非門G2的輸出返回低電平時(shí)柵極驅(qū)動(dòng)端子GD尚未返回到低電平，也不會(huì)再次發(fā)生觸發(fā)，因?yàn)槟菚r(shí)尚未重置電容器C4。然后，在柵極驅(qū)動(dòng)端子GD返回低電平時(shí)，或非門Gl的輸出變?yōu)楦唠娖剑?jīng)由二極管D4重置電容器C4。由于或非門G2的輸出即使在重置時(shí)也不改變，所以在柵極驅(qū)動(dòng)端子 GD從低電平變?yōu)楦唠娖街?，定時(shí)電路7a的輸出脈沖僅產(chǎn)生一次。如上所述，或非門G2的輸出變?yōu)楦唠娖剑钡皆跂艠O驅(qū)動(dòng)端子GD從低電平變?yōu)楦唠娖街筮^(guò)去由電阻器R4和電容器C4的時(shí)間常數(shù)和或非門G2的閾值電壓確定的延遲時(shí)間為止。因此，定義了切換元件Ql的最短接通/截止周期(即，工作頻率的上限)。根據(jù)本實(shí)施例，由于將切換元件Ql的工作頻率的上限固定到由定時(shí)電路7a定義的最大切換頻率，所以能夠容易地設(shè)計(jì)用于清除切換噪聲的濾波器電路。此外，在調(diào)光輸出大(亮)時(shí)，如圖2A所示，切換元件Ql的切換次數(shù)小，在邊界模式中執(zhí)行操作，由此將切換損耗抑制到極低。此外，在調(diào)光輸出小(暗)時(shí)，如圖2C所示，通過(guò)在電感器LI的電流中提供暫停周期，能夠防止切換元件Ql的切換次數(shù)無(wú)止境地增加，由此抑制切換損耗的增大。此外，由于隨著峰值Ip3下降電感器LI的電流暫停周期變長(zhǎng)，所以有如下優(yōu)點(diǎn)即使在峰值Ip3的下限的可控范圍有限的情況下，也相對(duì)地降低了調(diào)光的下限。(第三實(shí)施例)圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的主要部分的電路圖。在本實(shí)施例中，圖5中所示的定時(shí)電路7b被用作圖3中所示的定時(shí)電路7。操作圖5中所示的定時(shí)電路7b，使得從在切換元件Ql柵極電壓的下降沿(截止時(shí)間點(diǎn))而非柵極電壓的上升沿(接通時(shí)間點(diǎn))開(kāi)始預(yù)定時(shí)間之后，其輸出減小到過(guò)零檢測(cè)端子ZCD的過(guò)零檢測(cè)電平。因此，在本實(shí)施例中，由定時(shí)電路7b定義了切換元件Ql的最短截止時(shí)間。定時(shí)電路7b包括電容器C5和C6的串聯(lián)電路、分別并聯(lián)連接到電容器C5和C6的電阻器R5和R6，以及二極管D5，通過(guò)二極管D5，充電電流在電容器C5和C6的串聯(lián)電路中流動(dòng)。通過(guò)二極管D3的陽(yáng)極和陰極向控制集成電路6的過(guò)零檢測(cè)端子Z⑶輸入電容器C6的電壓。在切換元件Ql的接通周期期間，由于控制集成電路6的柵極驅(qū)動(dòng)端子GD變?yōu)楦唠娖剑?jīng)由二極管D5為電容器C5和C6的串聯(lián)電路充電。充電電壓由電容器C5和C6之間的分壓比瞬態(tài)確定并由電阻器R5和R6之間的分壓比定期確定。不過(guò)，在這種情況下，電容器C5和C6之間的分壓比等于電阻器R5和R6之間的分壓比。然后，在接通切換元件Ql的時(shí)刻，電容器C6的充電電壓變?yōu)橥ㄟ^(guò)以預(yù)定分壓比k(0 <k< I)分割柵極驅(qū)動(dòng)端子GD的柵極驅(qū)動(dòng)電壓Vg獲得的初始設(shè)置電壓kXVg，并保持該初始設(shè)置電壓，直到截止切換元件Ql為止。在切換元件Ql被截止時(shí)，將二極管D5反向偏置到截止?fàn)顟B(tài)，從而經(jīng)由電阻器R5釋放電容器C5的電荷，并經(jīng)由電阻器R6釋放電容器C6的電荷。利用初始設(shè)置電壓kXVg作為起點(diǎn)，電容器C6的電壓變?yōu)橐噪娮杵鱎6和電容器C6的時(shí)間常數(shù)呈指數(shù)衰減的電壓。在切換元件Ql被截止之后，如果在過(guò)去預(yù)定截止時(shí)間時(shí)次級(jí)繞組n2通過(guò)二極管D2的電壓已經(jīng)消失，則電容器C6通過(guò)二極管D3的電壓消失，過(guò)零檢測(cè)端子ZCD檢測(cè)到過(guò)零作為準(zhǔn)過(guò)零，從而再次接通切換元件Ql。因此，在將定時(shí)電路7b用作圖3所示定時(shí)電路7的情況下，切換元件Ql的最短截止時(shí)間是由電阻器R5和R6以及電容器C5和C6的時(shí)間常數(shù)確定的固定時(shí)間。即使在其切換到圖2C所示的間斷模式之后，接通時(shí)間也隨著峰值Ip3下降而減少，切換元件Ql的接通/截止工作頻率繼續(xù)增大。不過(guò)，根據(jù)本實(shí)施例，由于切換元件Ql 的截止時(shí)間被定時(shí)電路7b固定，所以工作頻率的增加可能是緩慢的。最后，即使切換元件 Ql的接通時(shí)間幾乎變?yōu)榱?，切換周期也不短于切換元件Ql的截止時(shí)間，因此工作頻率將不會(huì)無(wú)休止地增大。因此，由于切換頻率的范圍有限，可以容易地設(shè)計(jì)消除切換噪聲的濾波器電路。此外，也可以抑制切換損耗的增大。其間，在第二和第三實(shí)施例中將用于檢測(cè)控制集成電路6的峰值電流的閾值Ip設(shè)置為變量，但它也可以是固定值。在那種情況下，可以配置它，從而將與調(diào)光電壓Vdim對(duì)應(yīng)的偏壓疊加在串聯(lián)到切換元件Ql的電流檢測(cè)電阻器Rl的檢測(cè)電壓上，或者將電流檢測(cè)電阻器Rl的電阻值設(shè)置為根據(jù)調(diào)光電壓Vdim可變，使得操作相當(dāng)于將閾值Ip設(shè)置為可變的情況。此外，作為電流檢測(cè)電阻器Rl的替代，可以如以下第四和第五實(shí)施例中所述的那樣使用替代方案。(第四實(shí)施例)圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖。在本實(shí)施例中，省略了圖3中所示的電流檢測(cè)電阻器R1，作為替代，在電感器LI中提供了三級(jí)繞組n3以執(zhí)行正向側(cè)輸出電壓的時(shí)間積分，由此等價(jià)地檢測(cè)流經(jīng)切換元件Ql的電流作為電容器C7的電壓?，F(xiàn)在將描述其原理。在切換元件Ql處于接通狀態(tài)時(shí)，確定了 el = LI (di/dt)，其中el是施加到電感器LI的電壓，i是流經(jīng)切換元件Ql的電流。此時(shí)，三級(jí)繞組n3中產(chǎn)生的電壓為e3= (n3’/nl’)*el，其中nl’是電感器LI初級(jí)繞組的匝數(shù)，n3’是三級(jí)繞組n3的阻數(shù)。在按時(shí)間t積分時(shí),確定了 f (e3) *dt = (n3’ /nl’ )L1 *i+C。這里,C是積分常數(shù)，但對(duì)于圖2A和2B中所示的邊界模式或圖2C中所示的間斷模式而言，積分常數(shù)變?yōu)榱?C = 0)，因?yàn)榱鹘?jīng)切換元件Ql的電流i的初始值為零。因此，可以通過(guò)對(duì)三級(jí)繞組n3中產(chǎn)生的正向電壓進(jìn)行時(shí)間積分來(lái)讀取流經(jīng)切換元件Ql的電流i。盡管可以利用密勒積分器準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)時(shí)間積分，但在這種情況下，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)通過(guò)包括電阻器R7和電容器C7的CR積分電路執(zhí)行時(shí)間積分。提供二極管D6以僅對(duì)三級(jí)繞組n3中產(chǎn)生的正向電壓進(jìn)行積分，并提供二極管D7以對(duì)電容器C7進(jìn)行初始化。現(xiàn)在將在下文描述電路工作。在切換元件Ql被接通時(shí)，逐漸增大的電流流經(jīng)包括電容器Cl的正電極一電容器C2 —電感器LI —切換元件Ql —電容器Cl的負(fù)電極的路徑。此時(shí),在三級(jí)繞組n3中產(chǎn)生與施加到電感器LI的電壓成比例的電壓e3。由這個(gè)電壓e3，經(jīng)由電阻器R7為電容器C7充電。此時(shí)，由于柵極驅(qū)動(dòng)端子⑶具有高電平，所以二極管D7處于截止?fàn)顟B(tài)。由電流感測(cè)端子CS監(jiān)測(cè)電容器C7的電壓升高。如果檢測(cè)電壓超過(guò)峰值電流設(shè)置端子Ip設(shè)置的預(yù)定閾值，柵極驅(qū)動(dòng)端子⑶變?yōu)榈碗娖?，切換元件Ql被截止。此時(shí)，經(jīng)由二極管D7為電容器C7放電，重置電容器C7的時(shí)間積分值。在本實(shí)施例中，與圖3所示的電路相比，由于省去了電流檢測(cè)電阻器Rl，所以有著減小了由電流檢測(cè)電阻器Rl導(dǎo)致的功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。此外，即使存在負(fù)載變化或功率變化，通過(guò)在切換元件Ql的接通狀態(tài)期間改變施加到電感器LI的電壓，改變?nèi)?jí)繞組n3的電壓e3并可以檢測(cè)其，作為電容器C7電壓的升高速率的變化，這基本可以替代電流檢測(cè)電阻器Rl的功能。(第五實(shí)施例)、
圖7是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的電路圖。在本實(shí)施例中，省略了圖I中所示的電流檢測(cè)電阻器Rl，作為替代，通過(guò)對(duì)從柵極驅(qū)動(dòng)端子GD輸出的柵極驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行時(shí)間積分，檢測(cè)流經(jīng)切換元件Ql的電流作為電容器C7的準(zhǔn)電壓。由于在切換元件Ql處于接通狀態(tài)時(shí)柵極驅(qū)動(dòng)端子⑶具有高電平，所以二極管D7變?yōu)榻刂?，?jīng)由電阻器R7為電容器C7充電。由電流感測(cè)端子CS監(jiān)測(cè)電容器C7的電壓升高。如果檢測(cè)電壓超過(guò)峰值電流設(shè)置端子Ip設(shè)置的預(yù)定閾值，則柵極驅(qū)動(dòng)端子GD變?yōu)榈碗娖?，切換元件Ql被截止。此時(shí)，由于柵極驅(qū)動(dòng)端子GD變?yōu)榈妥杩沟牡碗娖剑越?jīng)由二極管D7對(duì)電容器C7進(jìn)行放電，重置電容器C7的時(shí)間積分值。在本實(shí)施例中，即使有負(fù)載變化或功率變化，這些變化也不會(huì)反映在電容器C7電壓的升高速率中，但是根據(jù)調(diào)光電壓Vdim可以準(zhǔn)確地控制切換元件Ql的接通時(shí)間寬度。此夕卜，與圖6中所示的電路相比，由于其不需要電感器LI的三級(jí)繞組n3，所以能夠制造簡(jiǎn)單的配置。此外，與圖3所示的電路相比，由于省去了電流檢測(cè)電阻器Rl，所以有著減小了由電流檢測(cè)電阻器Rl導(dǎo)致的功率損耗的優(yōu)點(diǎn)。此外，作為本實(shí)施例的一個(gè)修改范例，在圖7中，可以經(jīng)過(guò)配置，從而將峰值電流設(shè)置端子Ip的輸入電壓設(shè)置為固定值，并且作為替代，經(jīng)由預(yù)定的限流電阻器將外部輸入的調(diào)光電壓Vdim疊加在電容器C7的電壓上。在這種情況下，即使閾值Ip為固定值，電容器C7的電壓升高速率也隨著調(diào)光電壓Vdim升高而增加，因此可以控制切換元件Ql的接通時(shí)間使其減少。參考圖3所示的電路可以看出，與柵極驅(qū)動(dòng)電壓相比，電流感測(cè)端子CS的檢測(cè)電壓較低。與柵極驅(qū)動(dòng)端子GD的高電平輸出相比，超過(guò)閾值電壓的切換元件Ql的電壓最多為低電壓。因此，在切換元件Ql處于接通狀態(tài)時(shí)，二極管D7維持在截止?fàn)顟B(tài)。此外，在切換元件Ql處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，低阻抗的柵極驅(qū)動(dòng)端子GD處在低電平。因此，如上所述，即使已經(jīng)經(jīng)由電阻器在電容器C7的電壓上疊加了調(diào)光電壓Vdim，由于二極管D7維持在導(dǎo)通狀態(tài)，所以在柵極驅(qū)動(dòng)端子GD變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)候開(kāi)始對(duì)電容器C7充電。在圖3、6和7所示的電路中，可以省去并聯(lián)連接到固態(tài)光源3的平滑電容器C2，但如果連接了電容器，可以防止照明設(shè)備的光以高頻閃爍。例如，在避免干擾可見(jiàn)光通信或紅外遙控頻率之后，這是有效的。此外，像在具有獨(dú)立安裝的電源的LED點(diǎn)亮裝置中那樣，在電源單元經(jīng)由引線連接到LED單元的情況下，存在如下優(yōu)點(diǎn)如果負(fù)載電流得到平滑化，則減小了從引線產(chǎn)生的高頻輻射噪聲。其間，利用DC電壓為充當(dāng)DC輸入電源Vdc的平滑電容器Cl充電，DC電壓是通過(guò)用全波整流器(未示出)對(duì)來(lái)自例如商用AC電源的AC電壓進(jìn)行全波整流獲得的。此外，一般在全波整流器的AC輸入側(cè)提供用于清除高頻分量的濾波器電路。此外，可以在全波整流器的DC輸出側(cè)和平滑電容器Cl之間提供使用升壓斬波電路等的電源因數(shù)校正電路。在這種配置中，像在本實(shí)施例中這樣，如果切換元件Ql的工作頻率上限受到限制，可以容易地設(shè)計(jì)連接到全波整流器的AC輸入側(cè)的用于清除高頻分量的濾波器電路。(第六實(shí)施例)盡管在以上實(shí)施例中已經(jīng)描述了在低電勢(shì)側(cè)布置降壓斬波電路的切換元件Ql充當(dāng)DC電源電路部分I的電路范例，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于圖8A所示的在高電勢(shì)側(cè)布置降壓斬波電路Ia的切換元件Ql的情況。此外，可以將圖8A到8D中所示的各種切換功率電源電路用作本發(fā)明的DC電源電路部分I。圖SB示出了升壓斬波電路Ib，圖SC示出了反激轉(zhuǎn)換器電路lc，圖8D示出了升壓/降壓斬波電路Id。即使在使用任一種切換電源電路的情況下，也提供了控制電路，如果在切換元件Ql的接通狀態(tài)期間流經(jīng)電感元件(電感器LI或變壓器Tl)的電流到達(dá)預(yù)定值或接通時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間，則控制電路控制切換元件Ql使其截止，如果在切換元件Ql的截止?fàn)顟B(tài)期間流經(jīng)電感元件的電流返回到零，或計(jì)時(shí)電路統(tǒng)計(jì)過(guò)去了預(yù)定時(shí)間，則控制電路控制切換元件Ql使其接通。因此，切換元件Ql的截止時(shí)間或接通/截止周期的下限被定時(shí)電路固定，由此抑制了切換頻率的擴(kuò)展。(第七實(shí)施例)盡管在每個(gè)實(shí)施例中定時(shí)電路7的統(tǒng)計(jì)時(shí)間都是恒定的，但定時(shí)電路7的統(tǒng)計(jì)時(shí)間可以是根據(jù)調(diào)光電平而可變的。例如，可以將確定定時(shí)電路7的時(shí)間常數(shù)的全部或一些電阻器配置為可變電阻 器，例如光耦合器的光接收元件。在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，控制光耦合器的發(fā)光元件的電流，使得電阻值隨著亮度減小(亦即，隨著調(diào)光電平的減小)而增大。在那種情況下，可以改變從電感器的放電電流過(guò)零到接通切換元件Ql的時(shí)間，使得在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，切換元件Ql的接通/截止頻率隨著亮度減小而減小。通過(guò)以這種方式進(jìn)行控制，能夠通過(guò)降低切換元件Ql的接通/截止頻率來(lái)進(jìn)行調(diào)光控制。于是，即使在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，也可以固定切換元件Ql的接通寬度?；蛘撸梢酝ㄟ^(guò)組合方式進(jìn)行調(diào)光控制，使得即使在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，也暫時(shí)控制切換元件Ql的接通寬度使其較窄，如果調(diào)光電平變得低于第二預(yù)定電平，則固定切換元件Ql的接通寬度并降低切換元件Ql的接通/截止頻率，其中所述第二預(yù)定電平的光通量低于所述預(yù)定電平的光通量。(第八實(shí)施例)圖9A是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置的主要部分的電路圖。切換電源的配置可以是圖7到8D中的任一個(gè)。在本實(shí)施例中，設(shè)置定時(shí)電路TM的接通脈沖寬度使其基于控制電壓(第五管腳的基準(zhǔn)電壓)可變，在可變觸發(fā)定時(shí)(第二管腳的下降沿時(shí)刻)執(zhí)行定時(shí)電路TM的單觸發(fā)(one-shot)操作，由此實(shí)現(xiàn)用于改變切換元件Ql的接通寬度的第一切換控制和用于控制切換元件Ql的接通定時(shí)的第二切換控制。調(diào)光控制電路8可以用例如微型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以包括接收外部輸入的調(diào)光信號(hào)的模擬輸入端口、控制定時(shí)電路TM的第五管腳的基準(zhǔn)電壓的模擬輸出端口、向定時(shí)電路TM的第二管腳輸出可變定時(shí)的下降觸發(fā)脈沖的二進(jìn)制輸出端口，以及檢測(cè)電感器LI的次級(jí)繞組n2的感生電壓的下降沿的中斷輸入端口(ZCD)。如果中斷輸入端口(ZCD)檢測(cè)到下降沿，調(diào)光控制電路8執(zhí)行中斷處理，在統(tǒng)計(jì)預(yù)定時(shí)間(> 0)之后，調(diào)光控制電路8向定時(shí)電路TM的第二管腳輸出下降觸發(fā)脈沖。通常，通過(guò)執(zhí)行第一指令以將二進(jìn)制輸出端口從高電平改變?yōu)榈碗娖讲⒃趫?zhí)行第一指令之后立即執(zhí)行第二指令以令二進(jìn)制輸出端口返回到高電平，可以容易地產(chǎn)生下降觸發(fā)脈沖?？梢栽诘谝恢噶詈偷诙噶钪g插入適當(dāng)數(shù)量的NOP指令。因此，向定時(shí)電路TM的第二管腳輸出可以觸發(fā)的下降脈沖。定時(shí)電路TM構(gòu)成單觸發(fā)多諧振蕩器，定時(shí)電路TM的輸出脈沖寬度由第五管腳的基準(zhǔn)電壓以及電容器Ct和電阻器Rt的時(shí)間常數(shù)定義。
可以將定時(shí)電路TM配置為內(nèi)部配置如圖9B中所示的公知計(jì)時(shí)器IC(所謂的555)，但它不限于此，只要具有相同功能即可。第一管腳是接地端子，第八管腳是電源端子。第二管腳是觸發(fā)端子，如果這個(gè)端子比第五管腳的電壓的一半低，由第一比較器CPl的輸出設(shè)置內(nèi)部觸發(fā)器FF，使得第三管腳(輸出端子)變?yōu)楦唠娖?，第七管腳(放電端子)處于開(kāi)路狀態(tài)。第四管腳是復(fù)位端子，如果這個(gè)端子變?yōu)榈碗娖?，操作處于停機(jī)狀態(tài)，第三管腳(輸出端子)被固定到低電平。在本實(shí)施例中，通過(guò)將第四管腳連接到電源端子(第八管腳)，定時(shí)電路TM能夠始終工作，但可以將第四管腳置于調(diào)光控制電路8的控制下。第五管腳是控制端子，一般通過(guò)內(nèi)置泄漏電阻器(三個(gè)電阻器R的串聯(lián)電路)向第五管腳施加電源電壓Vcc的2/3。在本實(shí)施例中，可以由調(diào)光控制電路8控制第五管腳的基準(zhǔn)電壓。第六管腳是閾值端子，如果這個(gè)端子比第五管腳的電壓高，由第二比較器CP2的輸出重置內(nèi)部觸發(fā)器FF，使得第三管腳(輸出端子)變?yōu)榈碗娖?，第七管腳(放電端子)處于短路狀態(tài)。定時(shí)電路TM通過(guò)從外部向定時(shí)電路TM附接電阻器Rt和電容器Ct以設(shè)置時(shí)間常數(shù)，從而作為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器而工作。如果向定時(shí)電路TM的第二管腳(觸發(fā)端子)輸入短脈沖寬度的低電平脈沖，則在其下降沿，定時(shí)電路TM的第三管腳(輸出端子)變?yōu)楦唠娖?，第七管腳(放電端子)處于開(kāi)路狀態(tài)。因此，經(jīng)由電阻器Rt對(duì)電容器Ct充電，用于設(shè)置時(shí)間常數(shù)。如果充電電壓高于與第六管腳(閾值端子)的第二比較器CP2比較的基準(zhǔn)電壓(第五管腳的電壓)，第三管腳(輸出端子)變?yōu)榈碗娖剑谄吖苣_(放電端子)短接到第一管腳。因此，在瞬間對(duì)電容器Ct放電。因此，由將電容器Ct從地電勢(shì)充電到基準(zhǔn)電壓(第五管腳的電壓)所需的時(shí)間確定從定時(shí)電路TM的第三管腳輸出的高電平脈沖信號(hào)的脈沖寬度。從定時(shí)電路TM的第三管腳輸出的高電平脈沖信號(hào)變?yōu)榍袚Q元件Ql的接通驅(qū)動(dòng)信號(hào)?？梢杂啥〞r(shí)電路TM的第五管腳的電壓控制其接通時(shí)間寬度，使得其與第五管腳電壓的減小成比例地減小。調(diào)光控制電路8通過(guò)讀取外部輸入的調(diào)光信號(hào)(例如，電壓電平隨著亮度減小而增加的模擬電壓)并根據(jù)讀取值參照內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表來(lái)改變第五管腳的基準(zhǔn)電壓，由此根據(jù)調(diào)光電平設(shè)置切換元件Ql的接通脈沖寬度。此外，它將延遲時(shí)間O 0)設(shè)置成直到在檢測(cè)到電感器LI的放電電流過(guò)零之后，向定時(shí)電路TM的第二管腳施加下降觸發(fā)脈沖時(shí)。(優(yōu)選控制范例I)例如，在調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，改變切換元件Ql的接通寬度以使其隨著亮度減小(亦即，隨著調(diào)光電平的降低)而減小。如果調(diào)光電平低于預(yù)定電平，控制切換元件Ql的接通寬度，使其基本與預(yù)定電平的接通寬度相同。此外，控制檢測(cè)到電感器LI放電電流過(guò)零之后向定時(shí)電路TM的第二管腳施加下降觸發(fā)脈沖的延遲時(shí)間，以使其基本與調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)的時(shí)間相同(例如零)，從而在邊界模式或接近邊界模式的間斷模式中執(zhí)行操作。此外，在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，控制從放電電流過(guò)零到接通切換元件Ql的時(shí)間，使其逐漸增加，從而使得切換元件Ql的接通/截止頻率從預(yù)定電平的頻率下降。通過(guò)以這種方式進(jìn)行控制，即使對(duì)控制切換元件Ql的接通寬度下限有限制，也可 以進(jìn)行調(diào)光以進(jìn)一步降低亮度。(優(yōu)選控制范例2)此外，作為更優(yōu)選的控制范例，在調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，如在控制范例I中那樣進(jìn)行控制，在調(diào)光電平低于預(yù)定電平時(shí)，控制切換元件Ql的接通寬度以使其隨著亮度減小(亦即，隨著調(diào)光電平減小)而減小，同時(shí)改變從電感器LI的放電電流過(guò)零直到切換元件Ql接通的時(shí)間，使得切換元件Ql的接通/截止頻率基本與預(yù)定電平的頻率相同。此外，如果調(diào)光電平變得低于光通量比所述預(yù)定電平的光通量低的第二預(yù)定電平，則控制切換元件Ql的接通寬度以使其基本與第二預(yù)定電平的接通寬度相同，同時(shí)控制檢測(cè)到電感器LI的放電電流過(guò)零之后直到向定時(shí)電路TM的第二管腳施加下降觸發(fā)脈沖的延遲時(shí)間，使得切換元件Ql的接通/截止頻率從第二預(yù)定電平的頻率減小。通過(guò)以這種方式進(jìn)行控制，即使對(duì)控制切換元件Ql的接通寬度下限有限制，也可以進(jìn)行調(diào)光以進(jìn)一步降低亮度。而且，即使在低亮度下執(zhí)行調(diào)光時(shí)，也能夠進(jìn)行控制，使得切換元件Ql的接通/截止頻率盡可能不變。在本實(shí)施例中，將調(diào)光控制電路8配置為微型計(jì)算機(jī)，但如果可能實(shí)現(xiàn)同樣功能，可以利用模擬電路配置它。在上述實(shí)施例的每個(gè)中，示出了 MOSFET作為切換元件Q1，但其不限于此，例如，可以使用絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。例如，可以在圖11中所示的直管型LED照明設(shè)備140中使用第一到第八實(shí)施例的每個(gè)的點(diǎn)亮裝置。圖11中所示的直管型LED照明設(shè)備140是具有一個(gè)燈的照明設(shè)備。如圖11中所示，LED照明設(shè)備140包括其中安裝點(diǎn)亮裝置的設(shè)備主體141、一對(duì)插座142和143以及反射板146，插座具有燈插針接觸孔145和彈簧144，通過(guò)接觸孔將直管型LED附接于設(shè)備主體141的兩端。在將第一到第八實(shí)施例的每個(gè)的點(diǎn)亮裝置應(yīng)用于圖11中所示的照明設(shè)備140時(shí)，可以獲得與以上實(shí)施例相同的效果。此外，可以將第一到第八實(shí)施例的每個(gè)的點(diǎn)亮裝置應(yīng)用于具有兩個(gè)或更多燈的設(shè)備。
此外，可以使用各種形狀的LED替代商店或設(shè)施中使用的直管型LED?？梢詫⒈景l(fā)明的點(diǎn)亮裝置用作各種光源，例如液晶顯示器的背光或投影儀的光源，而不限于照明設(shè)備。在以上實(shí)施 例的描述中，已經(jīng)例示了發(fā)光二極管作為固態(tài)光源3，但其不限于此。例如，可以使用有機(jī)電致發(fā)光(EL)元件、半導(dǎo)體激光元件等。盡管已經(jīng)參考實(shí)施例展示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將要理解，可以進(jìn)行各種變化和修改而不脫離如下權(quán)利要求中界定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置，包括 DC電源電路部分，該DC電源電路部分利用串聯(lián)連接到切換元件的電感器執(zhí)行DC輸入電源的功率的功率轉(zhuǎn)換，并利用所述電感器的充電/放電電流或充電和放電電流中的任一個(gè)使電流在固態(tài)光源中流動(dòng)；以及 電流控制部分，該電流控制部分控制所述切換元件以控制流經(jīng)所述固態(tài)光源的電流，從而控制所述固態(tài)光源的調(diào)光電平， 其中所述電流控制部分包括根據(jù)所述調(diào)光電平改變所述切換元件的接通寬度的第一切換控制單元；以及用于控制所述切換元件的接通時(shí)刻的第二切換控制單元，并且 其中所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào) 光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的點(diǎn)亮裝置，其中在所述第一切換控制單元改變所述切換元件的接通寬度以使其隨著所述調(diào)光電平的減小而減小時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于所述預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率變得基本與所述預(yù)定電平處的頻率相同，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的點(diǎn)亮裝置，其中所述第一切換控制單元在所述調(diào)光電平等于或大于所述預(yù)定電平時(shí)，改變所述切換元件的所述接通寬度以使其隨著所述調(diào)光電平的減小而減小，并在所述調(diào)光電平低于所述預(yù)定電平時(shí)，控制所述切換元件的接通寬度以使其基本與所述預(yù)定電平處的接通寬度相同，同時(shí)所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率從所述預(yù)定電平處的頻率開(kāi)始減小，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的點(diǎn)亮裝置，其中在所述第一切換控制單元改變所述切換元件的接通寬度以使其隨著所述調(diào)光電平的減小而減小時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率變得基本與預(yù)定電平處的頻率相同，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)， 其中，如果所述調(diào)光電平變得低于光通量比所述預(yù)定電平的光通量低的另一預(yù)定電平，在所述第一切換控制單元控制所述切換元件的所述接通寬度以使其基本與所述另一預(yù)定電平處的接通寬度相同時(shí)，所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，從而通過(guò)使所述切換元件的接通/截止頻率從所述第二預(yù)定電平處的頻率開(kāi)始減小，使得所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I到3中的任一項(xiàng)所述的點(diǎn)亮裝置，其中在所述調(diào)光電平等于或大于所述預(yù)定電平時(shí)，所述第二切換控制單元控制從所述電感器的所述放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使其幾乎為零。
6.一種照明設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求I到3中的任一項(xiàng)所述的用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置。
全文摘要
一種用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置和包括該點(diǎn)亮裝置的照明設(shè)備，其中用于固態(tài)光源的點(diǎn)亮裝置包括DC電源電路部分，利用串聯(lián)連接到切換元件的電感器的充電/放電電流或充電和放電電流的任一個(gè)使電流在固態(tài)光源中流動(dòng)，以及電流控制部分，具有根據(jù)所述調(diào)光電平改變所述切換元件的接通寬度的第一切換控制單元以及用于控制所述切換元件的接通時(shí)刻的第二切換控制單元。所述第二切換控制單元改變從所述電感器的放電電流過(guò)零直到接通所述切換元件的時(shí)間，使得在所述調(diào)光電平等于或大于預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得基本相同，在所述調(diào)光電平小于所述預(yù)定電平時(shí)，所述時(shí)間變得更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102740555SQ20121010987
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者水川宏光, 渡邊浩士, 西本和弘 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社