改良閃爍器的發(fā)光二極管照明設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及使用LED(發(fā)光二極管)的照明裝置,更具體而言涉及改良了閃爍器(Flicker)的LED照明裝置。一般來(lái)說(shuō)，在不使用開(kāi)關(guān)電源(SMPS:Switching?mode?power?supply)的現(xiàn)有的直流驅(qū)動(dòng)LED照明裝置上，閃爍器百分比(以下稱(chēng)為“％F”)為100％,但是本發(fā)明改良的閃爍器的發(fā)光二極管照明設(shè)備能夠提供使用磁穩(wěn)定器的熒光燈水平的40％以下。
【專(zhuān)利說(shuō)明】改良閃爍器的發(fā)光二極管照明設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用LED(發(fā)光二極管)的照明裝置，更具體而言涉及對(duì)不使用一般的開(kāi)關(guān)電源(SMPS:Switching mode power supply)而是利用直接利用整流電壓驅(qū)動(dòng)的閃爍器(Flicker)進(jìn)行了改良的LED照明裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)是當(dāng)流過(guò)電流時(shí)發(fā)光的電光變換半導(dǎo)體器件，廣泛用于顯示器背光等上，由于技術(shù)發(fā)展，電光變換效率比已知的白熾燈和熒光燈高，目前，其使用范圍擴(kuò)展到一般照明。
[0003]關(guān)于驅(qū)動(dòng)LED的方法，例如，在本發(fā)明人的專(zhuān)利10-1110380號(hào)介紹了不使用一般的開(kāi)關(guān)電源(SMPS:Switching mode power supply)而通過(guò)整流電壓驅(qū)動(dòng)LED燈的方法(以下稱(chēng)為“LED直驅(qū)動(dòng)方法”)。
[0004]下面，使用圖1?圖4，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的LED直驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0005]<現(xiàn)有技術(shù)例1>
[0006]現(xiàn)有的LED照明裝置如圖1所示，包括:用于供給交流電源的交流電源(910);將上述交流電壓變換為直流的整流電壓(Vrect)的整流電路((940));由上述整流電路(940)的輸出驅(qū)動(dòng)的負(fù)載即LED發(fā)光模塊(970);以及用于限制在上述LED發(fā)光模塊(970)中流過(guò)的電流的電流限制器件(930)。
[0007]但是，在現(xiàn)有的LED照明裝置中，在LED發(fā)光模塊(970)的閾值電壓以下不流過(guò)電流，所以作為電光變換器件的LED發(fā)光模塊(970)不發(fā)光，而在瞬間最大整流電壓下發(fā)出最大的光。因此，存在光亮度根據(jù)時(shí)間不均勻而發(fā)生變動(dòng)的問(wèn)題。
[0008]下面，利用圖2和圖3，具體說(shuō)明。
[0009]在圖2中，電流-電壓特性曲線(xiàn)(950)是首爾半導(dǎo)體公司的AX2200交流驅(qū)動(dòng)LED器件的特性曲線(xiàn)。上述AX2200本身為由交流驅(qū)動(dòng)的器件，所以在使用上述器件的LED照明裝置不另外需要整流電路(940)。但是，電流-電壓特性曲線(xiàn)的形態(tài)與一般的二極管特性曲線(xiàn)相同(電壓線(xiàn)性增加，電流呈指數(shù)增加)，為了用數(shù)值進(jìn)行說(shuō)明，在本說(shuō)明書(shū)中使用上述AX2200的特性曲線(xiàn)(圖2中的橫軸為實(shí)際電壓，豎軸為實(shí)際電流，在本說(shuō)明書(shū)中，為了方便說(shuō)明本發(fā)明的宗旨，將上述軸分別設(shè)定為瞬間電壓和瞬間電流來(lái)進(jìn)行說(shuō)明)。
[0010]在圖2中可知，電流-電壓特性曲線(xiàn)(950)中的閾值電壓為62.5V。第I直線(xiàn)模型(951)和第2直線(xiàn)模型(952)是簡(jiǎn)單地以直線(xiàn)模擬上述特性曲線(xiàn)(950)的模型，第I直線(xiàn)模型(951)可用于模擬瞬間整流電壓(Vrect)在OV?112.5V之間變化的情況，在62.5V下電流為0mA，在112.5V下流過(guò)31mA的電流。此外，第2直線(xiàn)模型(952)能夠用于瞬間整流電壓(Vrect)在OV?87.5V之間變換時(shí)的模擬，可知在62.5V下電流為0mA，并且在87.5V下流過(guò)IlmA的電流。
[0011]圖3是在電源頻率為50Hz時(shí)使用上述第I直線(xiàn)模型(951)和第2直線(xiàn)模型(952)的一例。
[0012]首先，在為應(yīng)用了整流最大電壓112.5V的第I直線(xiàn)模型(951)的情況下，整流電壓(Vrect)表現(xiàn)為波形(951)V，整流電流表現(xiàn)為波形(951A)。此外，在為應(yīng)用整流最大電壓87.5V的第2直線(xiàn)模型(952)的情況下，整流電壓(Vrect)表現(xiàn)為波形(952) V，整流電流表現(xiàn)為波形(952A)。
[0013]在此，對(duì)于同一發(fā)光模塊(970)，只有輸入整流電壓的大小發(fā)生了變更，因此，雖然上述發(fā)光模塊的閾值電壓均為62.5V，但是上述LED發(fā)光模塊(970)的開(kāi)始點(diǎn)亮?xí)r刻則隨著整流電壓(Vrect)實(shí)際值越大就越早。作為一例，對(duì)于電源頻率50Hz，整流最大電壓為87.5V和112.5V時(shí)，計(jì)算通過(guò)LED發(fā)光模塊(970)的閾值電壓62.5V的時(shí)刻，則分別為
2.53ms和1.87ms。將其分別換算為整流電壓相位，則分別為相位45.5 ( = 2.53/5x90)度和相位 33.7( = 1.87/5x90)度。
[0014]S卩，當(dāng)供給整流最大電壓87.5V時(shí)，在整流電壓相位45.5度之前，整流電壓為發(fā)光模塊(970)的閾值電壓以下，不流過(guò)電流，所以發(fā)光為O。此外，若被供給整流最大電壓112.5V，則在整流電壓相位33.7度之前，整流電壓為發(fā)光模塊(970)的閾值電壓以下，不流過(guò)電流，所以發(fā)光為O。
[0015]此外，在整流電壓相位90度，如電流波形(952A)和電流波形(951A)所示流過(guò)最大電流。
[0016]簡(jiǎn)要說(shuō)明圖3。整流電壓(Vrect)的實(shí)際值越大，LED發(fā)光模塊的開(kāi)始點(diǎn)亮?xí)r刻逐漸變快，從而點(diǎn)并亮的時(shí)間加長(zhǎng)，但是在發(fā)光模塊(970)的閾值電壓以下不發(fā)光，從而存在瞬間最小光売度為O的區(qū)間。
[0017]〈現(xiàn)有的技術(shù)例2>
[0018]圖4是在本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380號(hào)中引用的附圖。從本發(fā)明的觀點(diǎn)說(shuō)明圖4的特征。I)將作為負(fù)載的現(xiàn)有的LED發(fā)光模塊(970)分為多個(gè)子發(fā)光模塊[即第I發(fā)光模塊(10)，第2發(fā)光模塊(11)和第3發(fā)光模塊(12)]。此外，2)具備通過(guò)根據(jù)瞬間電壓變更流過(guò)負(fù)載電流的路徑調(diào)節(jié)點(diǎn)亮的子發(fā)光模塊的數(shù)量的并聯(lián)開(kāi)關(guān)模塊[(第I開(kāi)關(guān)(Sll)和第2開(kāi)關(guān)(S12)]和控制器4。此外，3)利用限流器(CS2)限制負(fù)載電流。
[0019]在瞬間電壓較低時(shí)，將少量的發(fā)光模塊串聯(lián)排列來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，作為負(fù)載的發(fā)光模塊的閾值電壓比現(xiàn)有技術(shù)I降低，從而在相對(duì)較快的電壓相位上流過(guò)電流，從而從LED發(fā)光模塊不發(fā)光的時(shí)間縮短。
[0020]在此，若點(diǎn)亮單個(gè)的子發(fā)光模塊，則在子發(fā)光模塊的閾值電壓以下不發(fā)光，因此，仍然沒(méi)有解決存在瞬間最小光亮度為O的區(qū)間的問(wèn)題。
[0021]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0022]專(zhuān)利第10-1110380 號(hào)，專(zhuān)利第 10-0942234 號(hào)
[0023]專(zhuān)利第10-0971757 號(hào)，專(zhuān)利第 10-0997050 號(hào)
[0024]專(zhuān)利第1-O97M32 號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]技術(shù)問(wèn)題
[0026]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的問(wèn)題而做出的，其技術(shù)課題是提供一種如下的LED照明裝置:減小從LED照明裝置放出的瞬間最小光亮度和瞬間最大光亮度之差，以降低瞬間光亮度偏差，從而改善了閃爍器(Flicker)質(zhì)量。
[0027]技術(shù)問(wèn)題解決方案
[0028]為此，本發(fā)明的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于，包括:交流電源，供給第I相交流電壓和第2相交流電壓；第I整流電路和第2整流電路，將交流電壓變換為直流的整流電壓；第ILED發(fā)光模塊和第2LED發(fā)光模塊，由I個(gè)以上的LED構(gòu)成，作為負(fù)載；第I限流器和第2限流器，限制電流量；第ILED照明模塊，包括對(duì)上述第I相交流電壓進(jìn)行整流的上述第I整流電路、由上述第I整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第ILED發(fā)光模塊以及限制上述第ILED發(fā)光模塊電流量的第I限流器；以及第2LED照明模塊，包括對(duì)上述第2相交流電壓進(jìn)行整流的上述第2整流電路、由上述第2整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第2LED發(fā)光模塊以及限制上述第2LED發(fā)光模塊電流量的第2限流器；在供給到上述LED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位10度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光，各LED照明模塊的閃爍器百分比(percent flicker)為 100% ?
[0029]此外，本發(fā)明的改良閃爍器的LED照明裝置，優(yōu)選還包括第3LED照明模塊，該第3LED照明模塊包括:供給第3相交流電壓的交流電源；第3整流電路，對(duì)上述第3相交流電壓進(jìn)行整流；由上述第3整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第3LED發(fā)光模塊；以及限制上述第3LED發(fā)光模塊電流量的第3限流器，在供給到上述LED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位40度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光，各LED照明模塊的閃爍器百分比(percent flicker)為 100%。
[0030]此外，優(yōu)選上述第ILED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第I照明模塊還包括調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量的第I開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第I控制器(用于控制第I限流器和第I開(kāi)關(guān)模塊)；上述第2LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第2照明模塊還包括調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量的第2開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第2控制器(用于控制第2限流器和第2開(kāi)關(guān)模塊)；上述第3LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第3照明模塊還包括調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量的第3開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第3控制器(用于控制第3限流器和第3開(kāi)關(guān)模塊)；在供給到上述LED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位30度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光；上述第I控制器?第3控制器分別利用與整流電壓同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)控制上述第I限流器?第3限流器。
[0031]此外，優(yōu)選上述第I控制器?第3控制器根據(jù)瞬間整流電壓或整流電壓相位的其中之一，分別以梯形波方式控制上述第I限流器?第3限流器。
[0032]此外，優(yōu)選上述第I控制器?第3控制器生成比整流頻率低的頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，并分別控制上述第I限流器?第3限流器，以向負(fù)載供給與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流。
[0033]此外，優(yōu)選上述第ILED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第I照明模塊還包括調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量的第I開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第I控制器(用于控制第I限流器和第I開(kāi)關(guān)模塊)；上述第2LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第2照明模塊還包括調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量的第2開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第2控制器(用于控制第2限流器和第2開(kāi)關(guān)模塊)；上述第I控制器和第2控制器分別利用與整流電壓同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)控制上述第I限流器和第2限流器。
[0034]此外，優(yōu)選上述第I控制器和第2控制器根據(jù)瞬間整流電壓或整流電壓相位的其中之一，分別以梯形波方式控制上述第I限流器和第2限流器。
[0035]此外，優(yōu)選上述第I控制器和第2控制器生成比整流頻率低的頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，并分別控制上述第I限流器和第2限流器，以向負(fù)載供給與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流。
[0036]發(fā)明效果
[0037]在不使用開(kāi)關(guān)電源(SMPS:Switching mode power supply)的現(xiàn)有的直流驅(qū)動(dòng)LED照明裝置上，閃爍器百分比(以下稱(chēng)為“％F”)為100%，但是本發(fā)明的改良閃爍器的發(fā)光二極管照明設(shè)備能夠提供與使用了磁穩(wěn)定器的熒光燈相同水平或改善的水平(25%?40% )。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是示出LED照明裝置的圖。
[0039]圖2是LED發(fā)光模塊的電流-電壓特性曲線(xiàn)。
[0040]圖3是LED發(fā)光模塊電流波形。
[0041]圖4是示出另一 LED照明裝置的圖。
[0042]圖5是示出閃爍器計(jì)算方法的圖。
[0043]圖6是在各波形中計(jì)算閃爍器的例子。
[0044]圖7是模擬了 LED光輸出的圖表。
[0045]圖8是模擬了 LED光輸出的另一圖表。
[0046]圖9是3相電源的整流電壓波形圖表。
[0047]圖10是將3相電源的光亮度按相模擬的波形。
[0048]圖11是將3相電源的光亮度按相模擬的另一波形。
[0049]圖12是3相電源的光亮度合并的圖表。
[0050]圖13是計(jì)算了 3相電源的閃爍器質(zhì)量指數(shù)的表。
[0051]圖14是將2相電源的光亮度按相模擬的波形。
[0052]圖15是將2相電源的各相亮度合并的圖表。
[0053]圖16是將2相電源的光亮度按相模擬的另一波形。
[0054]圖15將2相電源的各相亮度合并的圖表。
[0055]圖18是計(jì)算了 2相電源的閃爍器質(zhì)量指數(shù)的表。

【具體實(shí)施方式】
[0056]下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)注意附圖中的相同的構(gòu)成要素盡可能標(biāo)注了相同的標(biāo)記。此外，下面說(shuō)明的本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利范圍中所使用的術(shù)語(yǔ)和詞匯不應(yīng)以通?；蛟~典上的意義來(lái)限定，應(yīng)僅解釋為符合本發(fā)明的技術(shù)思想的意思和概念。此外，對(duì)于判斷為有可能不必要地模糊化本發(fā)明的宗旨的已知結(jié)構(gòu)以及功能，省略詳細(xì)說(shuō)明。
[0057]本發(fā)明的核心概念是，將閃爍器百分比(Percent Flicker,以下稱(chēng)為F”)為100%的LED照明模塊配置在三相交流電源的2個(gè)相以上，使得整體照明裝置的％ F達(dá)到與現(xiàn)有的磁熒光燈相同的水平或進(jìn)一步改善的水平。
[0058]<閃爍器質(zhì)量指數(shù)計(jì)算方法>
[0059]下面，利用圖5?圖6，對(duì)計(jì)算用于照明的閃爍器質(zhì)量指數(shù)即閃爍器百分比(Percent Flicker,以下稱(chēng)為“％F”)和閃爍器指數(shù)(Flicker Index,以下稱(chēng)為“FI”)的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]圖5 弓丨用了北美照明工程學(xué)會(huì)(Illuminating Engineering Society of NorthAmerica,以下稱(chēng)為 “IESNA〃)發(fā)刊的 “IESNA Lighting Handbook, 9th Edit1n” 中刊載的閃爍器計(jì)算方法。
[0061]首先，圖5中，根據(jù)(數(shù)學(xué)公式I)計(jì)算％ F，利用瞬間最大光亮度值和瞬間最小光亮度值來(lái)計(jì)算。
[0062]% F = (A-B) / (A+B) xl00-----(數(shù)學(xué)公式 I)
[0063]但是，瞬間最小光亮度值為O時(shí)，％ F為100%。
[0064]閃爍器質(zhì)量指數(shù)％ F以0%?100%之間的值來(lái)表示，值越小質(zhì)量越好。％ F是公指的廣泛使用的指數(shù)，也稱(chēng)作峰值-峰值對(duì)比度(Peak-to-Peak Contrast),邁克爾森對(duì)比度(Michelson Contrast),調(diào)制(Modulat1n)或調(diào)制深度(Modulat1n depth)等。
[0065]此外，在圖5，另一閃爍器質(zhì)量指數(shù)FI如(數(shù)學(xué)公式2)所示利用光亮度的面積來(lái)計(jì)算。
[0066]FI= (Areal)/(Areal+Area2)-----(數(shù)學(xué)公式 2)
[0067]仔細(xì)觀察(數(shù)學(xué)公式2)，分子是平均光亮度值以上的亮度面積，分母是整體光亮度的面積。即，在光亮度分布中，平均以上光亮度面積在整體光亮度中所占的比。FI以O(shè)?
1.0之間的值來(lái)表示,越低其質(zhì)量越好。
[0068]圖6示出計(jì)算了上述閃爍器質(zhì)量指數(shù)％ F和FI的例子。光亮度波形以三角波(81)表現(xiàn)時(shí)FI為0.25，以正弦波(82)表現(xiàn)時(shí)FI為0.32，以球形波(83)表現(xiàn)時(shí)FI為0.50。但是，在這三種情況下都存在瞬間光亮度為O的部分，所以％ F為100%。
[0069]在此，觀察％ F和FI之間的關(guān)系，則當(dāng)％ F得到改善時(shí)(降低)，平均值增加，因此平均光亮度值以上的光亮度面積(Areal)變小，結(jié)果，上述(數(shù)學(xué)公式2)的分子變小，F(xiàn)I得到改善(降低)。
[0070]<發(fā)光量模型:三角波>
[0071]圖7是從圖3部分摘取的，LED發(fā)光模塊的發(fā)光量和LED發(fā)光模塊(970)中流過(guò)的電流成比例，因此電流波形(951A)和電流波形(952A)可認(rèn)為是瞬間發(fā)光量。
[0072]在為了便于計(jì)算，將上述電流波形(951A)作為三角波電流波形51A近似計(jì)算時(shí)，％ F為100%，沒(méi)有變動(dòng)。即，若用三角波模擬發(fā)光模塊的發(fā)光量，則能夠快速計(jì)算F%。
[0073]但是，F(xiàn)I可預(yù)測(cè)電流波形(951A)比三角波電流波形51A高(圖6中，三角波FI= 0.25,正弦波FI = 0.32)。電流波形(951A)是在圖2中，將發(fā)光模塊(970)的電流-電壓特性曲線(xiàn)(950)近似于視為直線(xiàn)模型(951)而得到的電流波形，是計(jì)算為供給比實(shí)際電流更多的電流的模型。
[0074]綜上所述，在發(fā)光模塊直線(xiàn)模型(951)中，計(jì)算出較多的電流，在發(fā)光量三角波模型(51A)計(jì)算出較小的電流，因此在相互抵消而發(fā)光量計(jì)算值會(huì)與實(shí)際情況近似，所以會(huì)有利于FI計(jì)算。當(dāng)然，使上述電流波形(952A)盡速三角波電流波形(52A)的情況下也相同。
[0075]圖8是圖4的電路中的發(fā)光模塊由4個(gè)子發(fā)光模塊構(gòu)成，限流器(CS2)，在以正弦波供給負(fù)載電流時(shí)，不出發(fā)光量模型((27L))的一實(shí)施例。橫軸為整流電壓相位，豎軸為發(fā)光量。上述發(fā)光量是在整流電壓相位90度設(shè)發(fā)光量值為100來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化的。(以正弦波供給負(fù)載電流的方法詳細(xì)記載在本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380號(hào)中，因此省略說(shuō)明)。
[0076]在此，仔細(xì)觀察發(fā)光量模型(27L)，則在使I個(gè)子發(fā)光模塊點(diǎn)亮?xí)r，瞬間光亮度值為(O)?(8)。在使2個(gè)子發(fā)光模塊點(diǎn)亮?xí)r，瞬間光亮度值為(17)?(28)。在使3個(gè)子發(fā)光模塊點(diǎn)亮?xí)r，瞬間光亮度值為(43)?￠1)。在使4個(gè)子發(fā)光模塊點(diǎn)亮?xí)r瞬間光亮度值為(83)?(100)。
[0077]在此，有光亮度從(8)垂直上升到(17)的部分，這是因負(fù)載電流被限流器(CS2)限制成正弦波而雖然電流增加較少，但是使另一個(gè)發(fā)光模塊點(diǎn)亮而增加整體發(fā)光量的現(xiàn)象。
[0078]關(guān)于3個(gè)子發(fā)光模塊開(kāi)始點(diǎn)亮?xí)r，即從(28)垂直上升到(43)，以及4個(gè)開(kāi)始點(diǎn)亮?xí)r，即從(61)垂直上升到(83)的情況，以與前面相同的原理解釋就可以，在此省略說(shuō)明。
[0079]在圖8進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明發(fā)光量模型(27L)，則瞬間光亮度從2個(gè)發(fā)光模塊開(kāi)始點(diǎn)亮之前的(8)增加到2個(gè)開(kāi)始點(diǎn)亮之后的(17)，增加了大約2倍。若簡(jiǎn)單說(shuō)明，將用同一電流點(diǎn)亮I個(gè)改為點(diǎn)亮2個(gè)，使得亮度成為2倍。
[0080]此外，瞬間光亮度從開(kāi)始點(diǎn)亮3個(gè)發(fā)光模塊之前的(28)增加到開(kāi)始點(diǎn)亮3個(gè)之后的(43)，大概增加了 3/2。若簡(jiǎn)單說(shuō)明，則將用同一電流點(diǎn)亮2個(gè)發(fā)光模塊改為點(diǎn)亮3個(gè)，亮度成為3/2倍。
[0081]此外，瞬間光亮度從開(kāi)始點(diǎn)亮3個(gè)發(fā)光模塊之前的61增加到開(kāi)始點(diǎn)亮4個(gè)之后的(83)，大概增加了 4/3。若簡(jiǎn)單說(shuō)明，則將用同一電流點(diǎn)亮3個(gè)發(fā)光模塊改為點(diǎn)亮4個(gè)，亮度成為4/3倍。
[0082]如以上說(shuō)明可知，理論上發(fā)光量模型(27L)設(shè)定得較好。
[0083]圖8中可知，在整流電壓相位O度附近，發(fā)光量模型(27L)和三角波模型(28L)幾乎一致。為了便于計(jì)算，將上述發(fā)光量模型(27L)近似為三角波模型(28L)計(jì)算，則％ F為100%，幾乎沒(méi)有變動(dòng)。因此，若用三角波模擬發(fā)光模塊的發(fā)光量，則能夠快速計(jì)算F%。
[0084]此外，即時(shí)在圖8中電流不是以正弦波形式增加[即，(17)?(28)區(qū)間，(43)?
(61)區(qū)間，(83)?(100)區(qū)間]，而是以梯形波形式增加，當(dāng)然也可以基于發(fā)光量三角波模型的％ F和FI進(jìn)行計(jì)算。
[0085]以上，照明裝置的質(zhì)量指數(shù)％ F和FI對(duì)用三角波模擬發(fā)光量來(lái)計(jì)算的方法進(jìn)行了說(shuō)明。
[0086]% F是以瞬間最大光亮度值和瞬間最小光亮度值進(jìn)行計(jì)算的，所以雖然發(fā)光量模型稍微不正確，整體傾向沒(méi)有大變化。此外，當(dāng)值得到改善時(shí)(減小)(即平均值變大)，則FI自動(dòng)得到改善(減小)。下面，以％ F為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]<第I實(shí)施例:3相交流電源>
[0088]本發(fā)明的第I實(shí)施例是在三相電源的各相上分別具備LED照明裝置(表示圖1或圖4電路全體，下面，將設(shè)在三相電源的各相上的LED照明裝置稱(chēng)作“LED照明模塊”)的情況下計(jì)算％ F和FI的具體的一實(shí)施例。
[0089]第I實(shí)施例上使用的電路結(jié)構(gòu)，包括:供給第I相交流電壓的交流電源；由上述第I相交流電壓驅(qū)動(dòng)的第I照明模塊；提供第2相交流電壓的交流電源；由上述第2相交流電壓驅(qū)動(dòng)的第2照明模塊；供給第3相交流電壓的交流電源；由上述第3相交流電壓驅(qū)動(dòng)的第3照明模塊。
[0090]具體來(lái)說(shuō)，上述第I照明模塊包括:對(duì)上述第I相交流電壓進(jìn)行整流的第I整流電路；第ILED發(fā)光模塊，由上述第I整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的I個(gè)以上的LED構(gòu)成；第I電流源，調(diào)節(jié)供給到上述第ILED發(fā)光模塊的電流量(以下稱(chēng)為“第I限流器”)。
[0091]此外，具體來(lái)說(shuō)，上述第2照明模塊包括:第2整流電路，對(duì)上述第2相交流電壓進(jìn)行整流；第2LED發(fā)光模塊，由上述第2整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的I個(gè)以上的LED構(gòu)成；第2電流源，對(duì)供給到上述第2LED發(fā)光模塊的電流量進(jìn)行調(diào)節(jié)(以下稱(chēng)為“第2限流器”)。
[0092]此外，具體來(lái)說(shuō)，上述第3照明模塊包括:第3整流電路，對(duì)上述第3相交流電壓進(jìn)行整流；第3LED發(fā)光模塊，由上述第3整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的I個(gè)以上的LED構(gòu)成；第3電流源，對(duì)供給到上述第3LED發(fā)光模塊的電流量進(jìn)行調(diào)節(jié)(以下稱(chēng)為“第3限流器”)。
[0093]在此，上述第ILED發(fā)光模塊?第3LED發(fā)光模塊可由串聯(lián)連接的多個(gè)子發(fā)光模塊構(gòu)成。此外，還可以在各LED照明模塊中包括開(kāi)關(guān)模塊，該開(kāi)關(guān)模塊(I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)通過(guò)變更各子發(fā)光模塊中流過(guò)的電流流動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)點(diǎn)亮的子發(fā)光模塊的數(shù)量。此時(shí)，各優(yōu)選照明模塊包括用于控制上述開(kāi)關(guān)模塊的控制器。
[0094]優(yōu)選上述各照明模塊控制器，以在被供給一個(gè)周期的整流電壓時(shí)，在低的瞬間整流電壓下流過(guò)較低的負(fù)載電流，在較高的瞬間整流電壓下流過(guò)較大的負(fù)載電流的方式控制各限流器來(lái)改善功率因素。
[0095]此時(shí)，優(yōu)選上述各照明模塊控制器控制各限流器以根據(jù)瞬間整流電壓向負(fù)載供給梯形波電流。
[0096]此外，優(yōu)選上述各照明模塊控制器控制各限流器根據(jù)整流電壓相位向負(fù)載供給梯形波電流。
[0097]此外，如本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380中說(shuō)明，優(yōu)選上述各照明模塊控制器還包括生成與各照明模塊整流電壓和同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)的功能，控制各限流器以向負(fù)載供給與上述正弦波I信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流(以下稱(chēng)為“正弦波I電流”)。
[0098]此時(shí)，上述各照明模塊控制器生成與整流電壓同相位的正弦波I信號(hào)是因?yàn)?在各照明模塊交流電源供給的交流電流為與交流電壓相同的相位，其形態(tài)為正弦波，因此希望改善功率因素。此外，當(dāng)然，在負(fù)載中流過(guò)的負(fù)載電流是對(duì)上述交流電流進(jìn)行了整流之后的電流。
[0099]此外，上述各照明模塊控制器控制各照明模塊限流器生成比整流頻率(交流電源頻率的2倍頻率)低的頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，將與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流(以下稱(chēng)為“正弦波2電流")供給到負(fù)載。在此，優(yōu)選在各整流電壓相位90度，出現(xiàn)上述正弦波2信號(hào)的最大瞬間電壓。
[0100]通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，電源電流高諧波含有率相對(duì)于正弦波I電流變高，但是能夠提供更亮的LED照明裝置。例如，韓國(guó)將低功率(例如25瓦以下)的LED照明裝置的電源電流高諧波含有率規(guī)定為30%以下。但是，根據(jù)正弦波1，對(duì)于一般電阻負(fù)載，電源電流高諧波含有率理論上為0%，對(duì)于LED照明裝置則理論上為1%以下。因此，優(yōu)選提供一種雖然電源電流高諧波含有率稍微增加(規(guī)定值30%以下)而功率因素稍微降低但改善了亮度的LED照明裝置。
[0101]此時(shí)，優(yōu)選控制各照明模塊限流器來(lái)根據(jù)上述正弦波2信號(hào)向負(fù)載供給梯形波電流。
[0102]如以上說(shuō)明，存在多重向負(fù)載供給電流的方法，且這些不是本發(fā)明的宗旨，所以為了避免反復(fù)說(shuō)明，在向負(fù)載供給正弦波I電流時(shí)，以用三角波模擬了發(fā)光量的例子為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0103]優(yōu)選上述第ILED發(fā)光模塊?第3LED發(fā)光模塊由I個(gè)以上的LED構(gòu)成，也可以由多個(gè)LED串聯(lián)或并聯(lián)或串/并聯(lián)排列構(gòu)成。上述發(fā)光模塊可由公知技術(shù)構(gòu)成，因此在本說(shuō)明書(shū)中省略具體技術(shù)，以簡(jiǎn)化說(shuō)明。
[0104]以在瞬間整流電壓上串聯(lián)連接適當(dāng)數(shù)量的LED發(fā)光模塊的方式控制開(kāi)關(guān)模塊的方法，將基于根據(jù)瞬間整流電壓的梯形波電流供給到負(fù)載的方法，將基于瞬間整流電壓相位的梯形波電流供給到負(fù)載的方法以及向負(fù)載供給正弦波I電流的方法，可由以本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380號(hào)和專(zhuān)利10-1043533號(hào)為代表的公知技術(shù)來(lái)構(gòu)成，所以在本說(shuō)明書(shū)中省略具體技術(shù)以簡(jiǎn)化說(shuō)明。
[0105]下面，利用圖9和圖10來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施例。
[0106]首先，對(duì)三相交流電壓進(jìn)行整流的整流電壓如圖9所示。即，從電壓相位O開(kāi)始的第I相整流電壓(301)在電壓相位90度出現(xiàn)瞬間最大整流電壓。從電壓相位120度開(kāi)始的第2相整流電壓(302)，在電壓相位30度出現(xiàn)瞬間最大整流電壓。此外，電壓相位240度開(kāi)始的第3整流電壓303在150度出現(xiàn)瞬間最大整流電壓。即，在電壓相位30度，90度和150度出現(xiàn)各相的瞬間最大整流電壓。
[0107]下面，參考圖10，利用三角波模型說(shuō)明V0F為100%的邊界條件(開(kāi)始發(fā)光相位)。
[0108]首先，對(duì)第I照明模塊的發(fā)光量三角波模型(311)進(jìn)行說(shuō)明。第I相整流電壓(301)從電壓相位O度開(kāi)始并在電壓相位90度成為最大值。但是，發(fā)光量三角波模型(311)在電壓相位O度?電壓相位60度范圍內(nèi)發(fā)光量為O。在電壓相位60度開(kāi)始發(fā)光，并且在出現(xiàn)第I相整流電壓(301)的最大瞬間整流電壓的電壓相位90度，發(fā)光量線(xiàn)性增加而成為最大。此外，在電壓相位90度之后，在相反符號(hào)的相同斜坡處發(fā)光量減小。此外，發(fā)光量成為O時(shí)，在開(kāi)始下一整流電壓周期之前維持O狀態(tài)。若簡(jiǎn)單說(shuō)明，發(fā)光量三角波模型(311)是“比第I相整流電壓(301)相位晚60度開(kāi)始發(fā)光，在瞬間最大整流電壓下發(fā)光量成為最大，比整流電壓相位快60度結(jié)束發(fā)光、％ F為100%”的模型。
[0109]第2LED照明模塊的發(fā)光量三角波模型(312)和第3LED照明模塊的發(fā)光量模型313是以與第I照明模塊的發(fā)光量三角波模型(311)相同原理實(shí)施的，在此省略說(shuō)明。
[0110]在此，若將上述發(fā)光量三角波模型(311)?發(fā)光量三角波模型(313)的瞬間發(fā)光量全部相加后計(jì)算％ F和？1，則％ FS 100%，F(xiàn)I為0.253。S卩，可知為了改善(減少)％F，需要在各相的整流電壓相位60度之前開(kāi)始發(fā)光。
[0111]下面，對(duì)利用三角波模型改善了 ％ F的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0112]在圖11，發(fā)光量三角波模型(321)是“比第I相整流電壓(301)相位晚45度開(kāi)始發(fā)光，在瞬間最大整流電壓下發(fā)光量成為最大，比整流電壓相位早45度結(jié)束發(fā)光、％F為100%”的模型。
[0113]第2照明模塊的發(fā)光量三角波模型(322)和第3照明模塊的發(fā)光量三角波模型(323)是與第I照明模塊的發(fā)光量三角波模型(311)相同的原理實(shí)施的，在此省略說(shuō)明。
[0114]在圖12，瞬間光平均波形(320)是將上述發(fā)光量三角波模型(321)?發(fā)光量三角波模型(323)的瞬間發(fā)光量全部相加后取平均的波形。若用上述瞬間光平均波形(320)計(jì)算％?和？1，則，F(xiàn)I成為0.063。此外，直線(xiàn)波形(325a)示出了電壓相位O度?180度之間的平均發(fā)光量。
[0115]以上利用圖11和圖12，說(shuō)明了將在單相電源中％ FS 100%的LED照明模塊用于三相電源時(shí)％ F改善為20%的一例。
[0116]圖13是利用應(yīng)用于圖10?圖12的原理將開(kāi)始發(fā)光相位計(jì)算為多種值的結(jié)果的圖。在此，行(Ang3)為在各相的照明模塊開(kāi)始發(fā)光的電壓相位，在行Flicker)計(jì)算了 ％ F，在行(Flicker Index)計(jì)算了 FI 的結(jié)果。
[0117]在此，觀察幾個(gè)數(shù)值可知，開(kāi)始發(fā)光相位為45時(shí)，％ F為20%，40度時(shí)為
11.1%，35度時(shí)為4.8%。尤其是，在開(kāi)始發(fā)光相位30度時(shí)％ F和FI成為O。此外，開(kāi)始發(fā)光相位越是比30度早，％ F更差，電壓相位5度％ F成為10.2%。
[0118]考慮在本發(fā)明中實(shí)用的發(fā)光量模型的準(zhǔn)確度和LED之間的亮度偏差，為了實(shí)現(xiàn)％F成為11.1 %以下，優(yōu)選在整流電壓相位40度之前開(kāi)始發(fā)光。此外，若在整流電壓相位30度開(kāi)始發(fā)光，則％ F成為O %，所以?xún)?yōu)選在整流電壓相位30度之前開(kāi)始發(fā)光。
[0119]以上，舉出在向負(fù)載供給正弦波I電流時(shí)用三角波模擬了發(fā)光量的例子進(jìn)行了說(shuō)明?；谒查g整流電壓的梯形波電流，基于整流電壓相位的梯形波電流和將正弦波2電流供給到負(fù)載時(shí)也將發(fā)光量近似地以三角波模型模擬來(lái)計(jì)算％ F，也屬于本發(fā)明的思想。
[0120]〈第2實(shí)施例:2相〉
[0121]本發(fā)明的第2實(shí)施例是在三相電源的2個(gè)相上分別具備LED照明裝置(表示圖1或圖4電路全體，下面將在三相電源中設(shè)在各相上的LED照明裝置稱(chēng)為“LED照明模塊”)時(shí)計(jì)算％ F和FI的具體的實(shí)施例。
[0122]用于第2實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)，包括:供給第I相交流電壓的交流電源；由上述第I相交流電壓驅(qū)動(dòng)的第I照明模塊；提供第2相交流電壓交流電源；由上述第2相交流電壓驅(qū)動(dòng)的第2照明模塊。
[0123]具體說(shuō)明上述第I照明模塊，第ILED照明模塊包括:對(duì)上述第I相交流電壓進(jìn)行整流的第I整流電路；第ILED發(fā)光模塊，由上述第I整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的I個(gè)以上的LED構(gòu)成；第I電流源，調(diào)節(jié)供給到上述第ILED發(fā)光模塊的電流量(以下也稱(chēng)為“第I限流器”)。
[0124]此外，具體說(shuō)明上述第2照明模塊，第2LED照明模塊包括:第2整流電路，對(duì)上述第2相交流電壓進(jìn)行整流；第2LED發(fā)光模塊，由上述第2整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的I個(gè)以上的LED構(gòu)成；第2電流源，對(duì)供給到上述第2LED發(fā)光模塊的電流量進(jìn)行調(diào)節(jié)(以下也稱(chēng)為“第2限流器”)。
[0125]在此，上述第ILED發(fā)光模塊?第2LED發(fā)光模塊可由串聯(lián)連接的多個(gè)子發(fā)光模塊構(gòu)成。此外，也可以在各LED照明模塊包括開(kāi)關(guān)模塊，該開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量。此時(shí)，各照明模塊優(yōu)選包括控制上述開(kāi)關(guān)模塊的控制器。
[0126]上述各照明模塊控制器優(yōu)選控制各照明模塊限流器，以在供給一周期的整流電壓時(shí)，在低的瞬間整流電壓下流過(guò)較少的負(fù)載電流，在較高的瞬間整流電壓下流過(guò)較大的負(fù)載電流。
[0127]此時(shí)，上述各照明模塊控制器控制各照明模塊限流器，以根據(jù)瞬間整流電壓向負(fù)載供給梯形波電流。
[0128]此外，上述各照明模塊控制器控制各照明模塊限流器，以根據(jù)整流電壓相位向負(fù)載供給梯形波電流。
[0129]此外，如在本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380號(hào)中說(shuō)明，上述各照明模塊控制器包括生成與各照明模塊整流電壓同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)的功能，控制各照明模塊限流器以向負(fù)載供給對(duì)應(yīng)于上述正弦波I信號(hào)的電流(以下稱(chēng)為“正弦波I電流”)。
[0130]此時(shí)，上述各照明模塊控制器生成與整流電壓同相位的正弦波I信號(hào)是為了:在從各照明模塊交流電源供給的交流電流具有與交流電壓相同的相位，其為正弦波形式，改善功率因素。此外，在負(fù)載中流過(guò)的負(fù)載電流當(dāng)然是對(duì)上述交流電流進(jìn)行整流后的電流。
[0131]此外，上述各照明模塊控制器優(yōu)選控制各照明模塊限流器，以生成比整流頻率(交流電源頻率的2倍頻率)低頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，將與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流(以下稱(chēng)為“正弦波2電流“)供給到負(fù)載。在此，優(yōu)選在各整流電壓相位90度出現(xiàn)上述正弦波2信號(hào)的最大瞬間電壓。
[0132]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，雖然電源電流高諧波含有率相對(duì)于正弦波I電流高，但是能夠提供更亮的LED照明裝置。例如，韓國(guó)將低功率(例如25瓦以下)的LED照明裝置的電源電流高諧波含有率規(guī)定為30%以下。但是，根據(jù)正弦波1，對(duì)于一般電阻負(fù)載，電源電流高諧波含有率理論上為0%，對(duì)于LED照明裝置則理論上為1%以下。因此，優(yōu)選提供一種雖然電源電流高諧波含有率稍微增加(規(guī)定值30%以下)而功率因素稍微降低但改善了亮度的LED照明裝置。
[0133]此時(shí)，優(yōu)選控制各照明模塊限流器，以根據(jù)上述正弦波2信號(hào)向負(fù)載供給電流。
[0134]如以上說(shuō)明，存在多重向負(fù)載供給電流的方法，且這些不是本發(fā)明的宗旨，所以為了避免反復(fù)說(shuō)明，在向負(fù)載供給正弦波I電流時(shí)，以用三角波模擬了發(fā)光量的例子為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0135]優(yōu)選上述第ILED發(fā)光模塊、第2LED發(fā)光模塊由I個(gè)以上的LED構(gòu)成，也可以由多個(gè)LED串聯(lián)或并聯(lián)或串/并聯(lián)排列構(gòu)成。上述發(fā)光模塊可由公知技術(shù)構(gòu)成，因此在本說(shuō)明書(shū)中省略具體技術(shù)，以簡(jiǎn)化說(shuō)明。
[0136]以在瞬間整流電壓上串聯(lián)連接適當(dāng)數(shù)量的LED發(fā)光模塊的方式控制開(kāi)關(guān)模塊的方法，將基于根據(jù)瞬間整流電壓的梯形波電流供給到負(fù)載的方法，將基于瞬間整流電壓相位的梯形波電流供給到負(fù)載的方法以及向負(fù)載供給正弦波I電流的方法，可由以本發(fā)明人的專(zhuān)利第10-1110380號(hào)和專(zhuān)利10-1043533號(hào)為代表的公知技術(shù)來(lái)構(gòu)成，所以在本說(shuō)明書(shū)中省略具體技術(shù)以簡(jiǎn)化說(shuō)明。
[0137]下面，利用圖9和圖14說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施例。
[0138]首先，參考圖14，利用三角波模型說(shuō)明％ F為100%的邊界條件(開(kāi)始發(fā)光相位)。
[0139]對(duì)應(yīng)用于第I照明模塊的發(fā)光量三角波模型(201)進(jìn)行說(shuō)明。第I相整流電壓(301)從電壓相位O度開(kāi)始在電壓相位90度成為最大值。但是，發(fā)光量三角波模型(201)線(xiàn)性增加，在電壓相位O度?電壓相位30度發(fā)光量為0，在電壓相位30度開(kāi)始發(fā)光，在出現(xiàn)上述第I相整流電壓(301)的瞬間最大整流電壓的電壓相位90度發(fā)光量成為最大。另夕卜，在電壓相位90度之后，在相反符號(hào)的相同斜坡處發(fā)光量減少。然后，在發(fā)光量成為0，在開(kāi)始下一整流電壓周期之前維持O狀態(tài)。
[0140]若簡(jiǎn)單說(shuō)明，發(fā)光量三角波模型(201)是“比第I相整流電壓(301)相位晚30度開(kāi)始發(fā)光，在瞬間最大整流電壓下發(fā)光量成為最大，比整流電壓相位快30度結(jié)束發(fā)光、％F為100% 〃的模型。
[0141]適用于第2照明模塊的發(fā)光量三角波模型(202)是以與放出量模型(201)相同的原理實(shí)現(xiàn)的，在此省略說(shuō)明。
[0142]圖15中瞬間光平均波形(200)是將上述發(fā)光量三角波模型(201)?發(fā)光量三角波模型(202)的瞬間發(fā)光量全部相加取平均的波形。若用上述瞬間光平均波形(200)計(jì)算％?和？1，則％?成為100%，F(xiàn)I成為0.222。此外，直線(xiàn)波形(205a)示出整流電壓相位O度?180度之間的平均發(fā)光量。
[0143]在此可知為了改善％ F，需要在各相的整流電壓相位30度之前開(kāi)始發(fā)光。
[0144]下面，說(shuō)明利用三角波模型改善％ F的一實(shí)施例。
[0145]在圖16，發(fā)光量三角波模型(211)是“比第I相整流電壓(301)相位晚10度發(fā)光，在瞬間最大整流電壓下發(fā)光量策劃能夠?yàn)樽畲?，比整流電壓相位?0度結(jié)束發(fā)光、％F為100%”的模型。
[0146]第2照明模塊的發(fā)光量三角波模型(212)是以與第I照明模塊的發(fā)光量三角波模型(311)相同的原理實(shí)現(xiàn)的，在此省略說(shuō)明。
[0147]在圖17，瞬間光平均波形(210)是將上述發(fā)光量三角波模型(211)和發(fā)光量三角波模型(212)的瞬間發(fā)光量相加后取平均的波形。若用上述瞬間光平均波形(210)計(jì)算％F和FI，則％ FS 42.9%，F(xiàn)I成為0.168。此外，直線(xiàn)波形(215a)示出整流電壓相位O度?180度之間的平均發(fā)光量。
[0148]以上，利用圖16和圖17，說(shuō)明了將在單相電源下％ F為100%的LED照明模塊分別適用于以上電源時(shí)％ F改善為42.9%的一例。
[0149]圖18是示出利用圖14?圖16中適用的原理來(lái)計(jì)算開(kāi)始發(fā)光相位的多種值的結(jié)果的表。在此，行(Ang2)為在各相的照明模塊開(kāi)始發(fā)光的電壓相位，在行Flicker)計(jì)算了 ％ F，在行(Flicker Index)計(jì)算了 FI的結(jié)果。
[0150]在此，觀察幾個(gè)數(shù)值可知，開(kāi)始發(fā)光相位為20時(shí)，％ F為60%，15度時(shí)為50%，10度時(shí)為42.9%。此外，5度時(shí)為37.5%。
[0151 ] 考慮到采用磁穩(wěn)定器的熒光燈的％ F為25%?40%之間，優(yōu)選在整流電壓相位10度之前開(kāi)始發(fā)光。
[0152]以上，舉出在向負(fù)載供給正弦波電流時(shí)用三角波模擬了發(fā)光量的例子進(jìn)行了說(shuō)明?；谒查g整流電壓的階梯波電流，基于整流電壓相位的梯形波電流和將正弦波2電流供給到負(fù)載時(shí)也將發(fā)光量近似地以三角波模型模擬來(lái)計(jì)算％ F，也屬于本發(fā)明的思想。
[0153]以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是這些僅僅是示例性的，應(yīng)該了解本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能夠據(jù)此做出各種變形的實(shí)施例。因此，在本說(shuō)明書(shū)和附圖中公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例僅是為了易于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，幫助理解本發(fā)明的特定例子，并不以此限定本發(fā)明的范圍。
[0154]工業(yè)實(shí)用性
[0155]在作為新型成長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)的LED照明產(chǎn)業(yè)中，驅(qū)動(dòng)LED的電源專(zhuān)職大體有2種。第一，供給DC電源的AC-DC變換方式的光質(zhì)量指數(shù)的閃爍器百分比為40%以下，較優(yōu)秀。但是，在高功率LED燈中，由于需要功率因素改善電路燈另外的電路，所以?xún)r(jià)格昂貴，在低價(jià)的低功率LED燈中，則一般的電器質(zhì)量指數(shù)的功率因素交叉。并且，由于實(shí)用放入液體的電解電容器，所以LED燈的壽命受到電源裝置的壽命限制。
[0156]第二，采用交流的交流驅(qū)動(dòng)方式，不需要另外的功率因素改善電路，避開(kāi)了比AC-DC變換器方式有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。但是，光質(zhì)量指數(shù)的閃爍器百分比為100%，光質(zhì)量較差。
[0157]基于本發(fā)明的交流驅(qū)動(dòng)方式，由于作為目前新興成長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè)LED照明產(chǎn)業(yè)的核心構(gòu)成品不需要另外的功率因素改善電路，且提供優(yōu)秀的光品質(zhì)(閃爍器百分比為40%以下)，所以具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)率，產(chǎn)業(yè)上的可利用性非常高。
【權(quán)利要求】
1.一種改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于，包括: 交流電源，供給第I相交流電壓和第2相交流電壓； 第I整流電路和第2整流電路，將交流電壓變換為直流的整流電壓； 第ILED發(fā)光模塊和第2LED發(fā)光模塊，分別由I個(gè)以上的LED構(gòu)成，作為負(fù)載； 第I限流器和第2限流器，分別限制電流量； 第ILED照明模塊，包括對(duì)上述第I相交流電壓進(jìn)行整流的上述第I整流電路、由上述第I整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第ILED發(fā)光模塊以及限制上述第ILED發(fā)光模塊的電流量的第I限流器；以及 第2LED照明模塊，包括對(duì)上述第2相交流電壓進(jìn)行整流的上述第2整流電路、由上述第2整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第2LED發(fā)光模塊以及限制上述第2LED發(fā)光模塊的電流量的第2限流器； 在供給到上述LED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位10度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光，各LED照明模塊的閃爍器百分比(percent flicker)為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 還包括第3LED照明模塊，該第3LED照明模塊包括: 供給第3相交流電壓的交流電源； 第3整流電路，對(duì)上述第3相交流電壓進(jìn)行整流； 由上述第3整流電路的輸出驅(qū)動(dòng)的第3LED發(fā)光模塊；以及 限制上述第3LED發(fā)光模塊的電流量的第3限流器， 在供給到上述ED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位40度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光，各LED照明模塊的閃爍器百分比(percent flicker)為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第ILED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第I照明模塊還包括第I開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第I控制器(用于控制第I限流器和第I開(kāi)關(guān)模塊)，該第I開(kāi)關(guān)模塊調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量； 上述第2LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第2照明模塊還包括第2開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第2控制器(用于控制第2限流器和第2開(kāi)關(guān)模塊)，該第2開(kāi)關(guān)模塊調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量； 上述第3LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第3照明模塊還包括第3開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第3控制器(用于控制第3限流器和第3開(kāi)關(guān)模塊)，該第3開(kāi)關(guān)模塊調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量； 在供給到上述LED照明模塊的一對(duì)應(yīng)的LED照明模塊的各交流電壓通過(guò)零V而開(kāi)始上升的時(shí)刻設(shè)定為電壓相位O度時(shí)，在電壓相位30度之前，各LED照明模塊開(kāi)始供給電流而開(kāi)始發(fā)光； 上述第I控制器?第3控制器分別利用與整流電壓同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)控制上述第I限流器?第3限流器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第I控制器?第3控制器根據(jù)瞬間整流電壓或整流電壓相位的其中之一，分別以梯形波方式控制上述第I限流器?第3限流器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第I控制器?第3控制器生成比整流頻率低的頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，并分別控制上述第I限流器?第3限流器，以向負(fù)載供給與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第ILED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第I照明模塊還包括第I開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第I控制器(用于控制第I限流器和第I開(kāi)關(guān)模塊)，該第I開(kāi)關(guān)模塊調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量； 上述第2LED發(fā)光模塊包括2個(gè)以上的子LED發(fā)光模塊串聯(lián)連接的發(fā)光模塊，上述第2照明模塊還包括第2開(kāi)關(guān)模塊(由I個(gè)以上的開(kāi)關(guān)構(gòu)成)和第2控制器(用于控制第2限流器和第2開(kāi)關(guān)模塊)，該第2開(kāi)關(guān)模塊調(diào)節(jié)通過(guò)變更電流的流動(dòng)而點(diǎn)亮的子LED發(fā)光模塊的數(shù)量； 上述第I控制器和第2控制器分別利用與整流電壓同相位的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波I信號(hào)”)控制上述第I限流器和第2限流器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第I控制器和第2控制器根據(jù)瞬間整流電壓或整流電壓相位的其中之一，分別以梯形波方式控制上述第I限流器和第2限流器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改良閃爍器的LED照明裝置，其特征在于， 上述第I控制器和第2控制器生成比整流頻率低的頻率的正弦波信號(hào)(以下稱(chēng)為“正弦波2信號(hào)”)，并分別控制上述第I限流器和第2限流器，以向負(fù)載供給與上述正弦波2信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104137655SQ201380010819
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】李東源 申請(qǐng)人:李東源