《电源装置和照明装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电源装置和照明装置.pdf(18页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103703575 A (43)申请公布日 2014.04.02 CN 103703575 A (21)申请号 201280036437.X (22)申请日 2012.08.10 2011-177081 2011.08.12 JP H01L 33/00(2006.01) H02M 3/155(2006.01) H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 夏普株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 多田亮平 (74)专利代理机构 北京信慧永光知识产权代理 有限责任公司 11290 代理人 鹿屹 李雪春 (54) 发明名称 电源装置和照明装置 (57) 摘。
2、要 本发明提供电源装置和照明装置, 即使取下 负载时也能够防止输出电压成为过电压。电源 装置 (100)包括 : 整流电路 (10) , 对来自交流电 源 (1)的交流电压进行整流 ; 升压电路 (11) , 将 整流后的电压升压并生成电压转换部 (30) 的输 入侧电压 (Vin) ; 电压转换部 (30) , 将输入侧电 压 (Vin)降压并输出用于供给至光源 (2)的所 需的电压 (Vout) ; 电压电流检测部 (17) , 用于判 断是否连接有光源 (2) ; 第一电阻 (50) 、 第二电 阻 (40) , 与光源 (2)并联 ; 以及输出电压控制部 (20) , 当判断未连接有光。
3、源 (2)时, 将第一电阻 (50) 的电压 (Vout) 控制在规定值以下。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.01.22 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/070473 2012.08.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/024811 JA 2013.02.21 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103703575 A CN 103703575 A 1。
4、/2 页 2 1. 一种电源装置, 其特征在于包括 : 第一电阻, 并联在输出端子间 ; 判断部, 判断所述输出端子间是否连接有负载 ; 第二电阻, 与所述第一电阻串联 ; 以及 输出电压控制部, 当所述判断部判断未连接有所述负载时, 用所述第一电阻和第二电 阻将输入侧电压分压, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 2. 根据权利要求 1 所述的电源装置, 其特征在于包括 : 电压转换部, 将所述输入侧电压转换为所需的电压并向所述负载输出 ; 以及 驱动部, 驱动所述电压转换部, 借助所述第二电阻从所述输入侧电压供给用于使所述驱动部动作的电压。 3. 根据权利要求 2 所述的电源装置,。
5、 其特征在于, 所述第二电阻借助所述电压转换部与所述第一电阻串联, 所述输出电压控制部在所述判断部判断未连接有所述负载时, 停止利用所述驱动部驱 动所述电压转换部, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的电源装置, 其特征在于, 所述电压转换部包括 : FET ; 电感器, 一端侧连接于所述 FET、 另一端侧连接于所述输出端子 ; 以及 电容器, 并联在所述输出端子间, 利用所述 FET 的通断动作, 用所述电感器降低所述输入侧电压并输出所需的电压, 所述第二电阻借助所述电感器与所述第一电阻串联, 所述输出电压控制部停止所述 FET 的通断动作来停。
6、止利用所述电感器对输入侧电压 的降压, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 5. 根据权利要求 4 所述的电源装置, 其特征在于, 所述第二电阻与所述电感器之间具备连接了集电极和发射极的晶体管, 当所述判断部判断未连接有所述负载时, 导通所述晶体管以将用于使所述驱动部动作 的电压控制在阈值以下。 6. 根据权利要求 5 所述的电源装置, 其特征在于, 包括与所述晶体管串联的电阻。 7. 根据权利要求 4 所述的电源装置, 其特征在于, 所述电压转换部包括 : 多个电感器, 串联在所述 FET 与所述输出端子的一端之间 ; 以及 多个电容器, 并联在所述输出端子间、 以及所述电感器彼此的。
7、连接端与所述输出端子 的另一端之间。 8. 根据权利要求 2 7 中任意一项所述的电源装置, 其特征在于包括 : 电压生成部, 生成用于使所述驱动部动作的电压 ; 以及 开关元件, 安装在所述电压生成部与所述驱动部之间的电路上, 所述输出电压控制部在所述判断部判断未连接有所述负载时, 将所述开关元件断开来 停止所述驱动部的动作, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 9. 一种照明装置, 其特征在于包括 : 权利要求 1 8 中任意一项所述的电源装置以及 权 利 要 求 书 CN 103703575 A 2 2/2 页 3 能装拆的光源, 从所述电源装置向所述光源输出所需的电压。 权 利。
8、 要 求 书 CN 103703575 A 3 1/10 页 4 电源装置和照明装置 技术领域 0001 本发明涉及具备向负载输出所需电压的电压转换部的电源装置和具备该电源装 置的照明装置。 背景技术 0002 近年来, 开发了各种用途的以 LED(发光二极管) 为光源的照明装置, 不断对使用 白炽灯和荧光灯等现有光源的照明装置进行置换。由于 LED 通常流通规定的电流从而能得 到所需的亮度, 所以将LED作为光源的照明装置中, 采用具备用于驱动LED的恒定电流电路 的电源装置。 0003 例如, 公开有一种车辆用后组合灯装置 (参照专利文献 1) , 其具备的电源装置通过 将来自直流电源的输。
9、入电压用升压电路升压并用平滑电容器平滑化, 从而把输入电压转换 为所需的直流电压。向串联多个 LED 的 LED 单元 (光源) 供给来自所述电源装置的电压。 0004 专利文献 1 : 日本专利公开公报特开 2003-187614 号 0005 可是, 现有的照明装置中, 为了向 LED 单元输出脉动小的电压, 电源装置具备平滑 电容器, 该平滑电容器具有较大值的电容量。当因为某种原因从照明装置取下 LED 单元时, 由于流向 LED 单元的输出电流成为零, 所以电源装置为增加输出电流而使输出电压上升。 并且, 在输出电压达到规定的上限值的时刻, 电源装置停止动作。 由于平滑电容器中积蓄的 。
10、电荷仅通过自放电放电, 所以平滑电容器的电压长期维持高电压 (过电压) 。所述状态下再 次安装 LED 单元时, 平滑电容器中积蓄的电荷急速经由 LED 单元流动, 存在 LED 单元中流通 过电流的问题。此外, 当更换具有同等亮度的、 LED 串联数少的 LED 单元时, 存在 LED 单元 被施加与 LED 减少个数部分对应的过电压的问题。 发明内容 0006 鉴于上述问题, 本发明的目的在于提供即使取出负载 (光源) 时也能够防止输出电 压成为过电压的电源装置和具备该电源装置的照明装置。 0007 本发明的电源装置包括 : 第一电阻, 并联在输出端子间 ; 判断部, 判断所述输出端 子间。
11、是否连接有负载 ; 第二电阻, 与所述第一电阻串联 ; 以及输出电压控制部, 当所述判断 部判断未连接有所述负载时, 用所述第一电阻和第二电阻将输入侧电压分压, 并将所述输 出端子间的电压控制在规定值以下。 0008 按照本发明, 具备并联在输出端子间的第一电阻以及与第一电阻串联的第二电 阻, 利用判断部判断是否连接有负载 (例如光源) , 当判断未连接有负载时, 输出电压控制部 用第一电阻和第二电阻将输入侧电压分压, 并将输出端子间的电压控制在规定值以下。通 过借助第一电阻使取下负载后的输出端子间的电压在规定值以下, 即使取下负载 (光源) 时 也能够防止输出电压成为过电压。 0009 本发。
12、明的电源装置包括 : 电压转换部, 将所述输入侧电压转换为所需的电压并向 所述负载输出 ; 以及驱动部, 驱动所述电压转换部, 借助所述第二电阻从所述输入侧电压供 说 明 书 CN 103703575 A 4 2/10 页 5 给用于使所述驱动部动作的电压。 0010 按照本发明, 具备将输入侧电压转换为所需的电压并向负载输出的电压转换部, 以及驱动所述电压转换部的驱动部。 借助第二电阻从输入侧电压供给用于使驱动部动作的 电压。通过兼用作使驱动部动作的起动电阻 (用于供给使驱动部动作的起动电压的电阻) 和 第二电阻, 不必在起动电阻以外单独使用用于限制电压转换部的输出电压的电阻 (用来与 第一。
13、电阻串联以构成分压电路的电阻) 。由于限制输出电压的电阻要求高耐压特性, 所以电 阻的尺寸大且成本较高。通过兼用作起动电阻和第二电阻, 可以减少高耐压特性的电阻的 数量, 从而降低安装电源装置的各部件的基板的尺寸, 或者实现成本的降低。 0011 在本发明的电源装置中, 所述第二电阻借助所述电压转换部与所述第一电阻串 联, 所述输出电压控制部在所述判断部判断未连接有所述负载时, 停止利用所述驱动部驱 动所述电压转换部, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 0012 按照本发明, 第二电阻借助电压转换部与第一电阻串联。输出电压控制部在判断 部判断未连接有负载时, 停止利用驱动部驱动电压转。
14、换部, 并把输出端子间的电压控制在 规定值以下。 输出电压控制部在判断未连接有负载时, 停止电压转换部的驱动, 将输入侧电 压用第一和第二电阻分压, 并把输出端子间的电压控制在规定值以下。 作为比较例, 例如将 输入侧电压用两个电阻的串联电路分压、 以抑制未连接有负载时的输出端子间的过电压, 在该结构下, 在连接有负载的正常使用时, 由于输入侧电压与分压后的电压的电压差被施 加于一方的电阻, 所以所述一方的电阻的电力消耗变大。由于本发明将用于对输入侧电压 进行分压的第二电阻借助电压转换部与第一电阻连接, 所以在连接有负载的状态下由电压 转换部向负载输出所需的电压时, 可以使施加于第二电阻的电压。
15、减小相当于停止驱动电压 转换部的部分的电压, 能够抑制连接有负载的正常使用时的电力消耗。 0013 在本发明的电源装置中, 所述电压转换部包括 : FET(场效应晶体管) ; 电感器, 一端 侧连接于所述 FET、 另一端侧连接于所述输出端子 ; 以及电容器, 并联在所述输出端子间, 利用所述 FET 的通断动作, 用所述电感器降低所述输入侧电压并输出所需的电压, 所述第 二电阻借助所述电感器与所述第一电阻串联, 所述输出电压控制部停止所述 FET 的通断动 作来停止利用所述电感器对输入侧电压的降压, 并将所述输出端子间的电压控制在规定值 以下。 0014 按照本发明, 电压转换部包括 : F。
16、ET ; 电感器, 一端侧连接于 FET、 另一端侧连接于 输出端子 ; 以及电容器, 并联在输出端子间, 利用 FET 的通断动作, 用电感器降低输入侧电 压并输出所需的电压。即, 电压转换部用电感器降低输入侧电压。第二电阻借助电感器与 第一电阻串联。输出电压控制部停止 FET 的通断动作来停止利用电感器对输入侧电压的降 压, 并将输出端子间的电压控制在规定值以下。可以使第二电阻的电压减小相当于电感器 的降压部分的电压, 能够抑制连接有负载的正常使用时的电力消耗。 0015 在本发明的电源装置中, 所述第二电阻与所述电感器之间具备连接了集电极和发 射极的晶体管, 当所述判断部判断未连接有所述。
17、负载时, 导通所述晶体管以将用于使所述 驱动部动作的电压控制在阈值以下。 0016 按照本发明, 第二电阻与电感器之间具备连接了集电极和发射极的晶体管。 即, 晶 体管的集电极和发射极连接在动作电压端子间, 该动作电压端子间施加用于使驱动部动作 的电压。由于借助第二电阻从输入侧电压供给用于使驱动部动作的电压, 所以通过使晶体 说 明 书 CN 103703575 A 5 3/10 页 6 管导通, 向驱动部供给的电压成为阈值以下且驱动部的动作停止。 即, 当判断未连接有负载 时, 可以停止驱动部的动作, 将未连接有负载的输出端子间的电压设定为将输入侧电压用 第二和第一电阻分压后的规定值以下的电。
18、压。 0017 本发明的电源装置包括与所述晶体管串联的电阻。 0018 按照本发明, 具备与晶体管串联的电阻。即使在晶体管导通以停止驱动部的动作 时, 所述电阻也与第一电阻和第二电阻串联, 所述电阻的两端、 即驱动部的动作电压端子间 存在所需的电压。并且, 使驱动部动作的情况下, 当借助第二电阻施加输入侧电压时, 可以 缩短所述电阻上残存有电压的驱动部的动作电压的上升时间。 0019 在本发明的电源装置中, 所述电压转换部包括 : 多个电感器, 串联在所述 FET 与所 述输出端子的一端之间 ; 以及多个电容器, 并联在所述输出端子间、 以及所述电感器彼此的 连接端与所述输出端子的另一端之间。。
19、 0020 按照本发明, 电压转换部包括 : 多个电感器, 串联在 FET 与输出端子的一端之间 ; 以及多个电容器, 并联在输出端子间、 以及电感器彼此的连接端与输出端子的另一端之间。 通过多级设置电感器与所述电感器的输出侧的电容器的组合, 可以在维持所需的电压降的 状态下减小电容器的电容量, 从而减短电容器的放电时间以改善向负载供给的输出电流的 脉动。 0021 本发明的电源装置包括 : 电压生成部, 生成用于使所述驱动部动作的电压 ; 以及 开关元件, 安装在所述电压生成部与所述驱动部之间的电路上, 所述输出电压控制部在所 述判断部判断未连接有所述负载时, 将所述开关元件断开来停止所述驱。
20、动部的动作, 并将 所述输出端子间的电压控制在规定值以下。 0022 按照本发明, 具备生成用于使驱动部动作的电压的电压生成部, 以及安装在电压 生成部与驱动部之间的电路上的开关元件。开关元件例如为 FET, 但是不限于 FET, 也可以 是双极晶体管等。 输出电压控制部在判断未连接有负载时, 断开所述开关元件, 切断从电压 生成部向驱动部供给的电压, 通过停止驱动部的动作从而将输出端子间的电压控制在规定 值以下。例如, 当驱动部由 IC 构成时, 即使 IC 不具备用于停止 IC 对电压转换部的控制动 作的控制用端子, 通过切断供给至 IC 的电压, 也可以停止 IC 的控制动作, 从而停止。
21、电压转 换部的驱动。 0023 本发明的照明装置包括前述任意一个发明的电源装置以及能装拆的光源, 从所述 电源装置向所述光源输出所需的电压。 0024 按照本发明, 可以提供即使取下光源时也能够防止输出电压成为过电压的照明装 置。 0025 根据本发明, 通过借助第一电阻使取下负载的负载连接端的电压在规定值以下, 即使取下负载时也能够防止输出电压成为过电压。 附图说明 0026 图 1 是表示实施方式 1 的照明装置的构成的一例的框图。 0027 图 2 是表示实施方式 1 的电源装置在取下光源时的动作的一例的时序图。 0028 图 3 是表示实施方式 1 的电源装置在安装光源时的动作的一例的。
22、时序图。 0029 图 4 是表示实施方式 2 的照明装置的构成的一例的框图。 说 明 书 CN 103703575 A 6 4/10 页 7 0030 图 5 是表示实施方式 3 的照明装置的构成的一例的框图。 0031 附图标记说明 0032 2 光源 (负载) 0033 12 DC/DC 转换器 (电压生成部) 0034 17 电压电流检测部 (判断部) 0035 20 输出电压控制部 0036 21 控制 IC(驱动部) 0037 22 微型计算机 0038 30 电压转换部 0039 31 FET 0040 32、 34 电感器 0041 33、 35 电容器 0042 34 二极管。
23、 0043 40 电阻 (第二电阻) 0044 50 电阻 (第一电阻) 0045 71 FET 具体实施方式 0046 (实施方式 1) 0047 以下, 基于表示实施方式的附图对本发明进行说明。图 1 是表示实施方式 1 的照 明装置的构成的一例的框图。如图 1 所示, 照明装置具备电源装置 100 和光源 2 等。 0048 光源 2 例如具备串联的多个 LED, 并具有相对于串联的多个 LED 并联的电阻 (未图 示) 。光源 2 能够装拆, 可以从电源装置 100 取下。另外, 光源 2 可以是多个 LED 串联的一 组 LED, 或者是将多组 LED 并联。光源 2 例如是代替 4。
24、0W 型的荧光灯的直管形的 LED 光源。 另外, 光源 2 的形状不限于直管形。 0049 各 LED 在流通规定的顺向电流 If 时, 产生规定的顺向电压 Vf。设光源 2 的 LED 的 串联数为 N 时, 光源的各 LED 的顺向电压的合计值 VF 为 VF NVf。例如, Vf 3.5V 左 右、 N 20 时, VF 为 70V 左右。另外, LED 的数量、 顺向电压 Vf 为一例, 本发明不限于此。 0050 电源装置 100 包括 : 整流电路 10, 对来自交流电源 1 的交流电压进行整流 ; 升压 电路 11, 将整流后的电压升压并生成后述的电压转换部 30 的输入侧电压。
25、 Vin ; 电压转换部 30, 将输入侧电压 Vin 降压并输出用于供给至光源 2 的所需的电压 Vout ; 作为判断部的电 压电流检测部 17, 判断是否连接有光源 2 ; 第一电阻 50、 第二电阻 40, 与光源 2 并联 ; 以及 输出电压控制部 20, 当判断未连接有光源 2 时, 将第一电阻 50 的电压 Vout 控制在规定值 以下 (例如 45V 以下) 。可以把光源 2 能装拆地安装在电源装置 100 的输出端子 (连接端子) 之间。以下具体说明电源装置 100 的构成。 0051 电压转换部30具备FET31、 电感器32、 作为平滑用电容器的电容器33和二极管34 等。
26、。 0052 FET31的漏极连接于升压电路11的输出端 (输入电压侧) , 由升压电路11升压后的 电压作为输入侧电压 Vin 供给到电压转换部 30 (FET31 的漏极) 。FET31 的栅极连接于后述 说 明 书 CN 103703575 A 7 5/10 页 8 的控制 IC21 的输出端。FET31 的源极连接于电感器 32 的输入端 (一端侧) 和二极管 34 的 阴极。二极管 34 的阳极连接于基准电平。另外, 也可以取代二极管 34 而设置 FET。此外, 基准电平是整流电路 10 的输出端的负极侧的电位电平。 0053 电感器 32 的输出端 (另一端侧) 连接于光源 2 。
27、的连接端子的一端 (输出端子的一 端) 。电感器 32 的输出端与基准电平之间 (输出端子间) , 设有与光源 2 并联的电容器 33。 第一电阻 50 也连接在电感器 32 的输出端和基准电平之间, 并与光源 2 并联。 0054 电压转换部 30 对应于控制 IC21 输出的栅极信号, 使 FET31 进行通断动作。另外, 通断动作的频率由控制 IC 固定为规定值。此外, 作为 1 周期中 FET31 的导通时间的比例的 占空比, 由控制 IC21 控制。 0055 当 FET31 导通时, 利用来自升压电路 11 的输入侧电压 Vin, 电流从电感器 32 的输 入侧流向输出侧, 向光源。
28、 2 供给电压 Vout。此时, 电感器 32 蓄积能量。 0056 当 FET31 断开时, 电感器 32 为了维持流通的电流而产生电动势, 电流通过二极管 34 从电感器 32 的输入侧流向输出侧, 并向光源 2 供给电压 Vout。由此, 所需的顺向电流流 过光源 2, 光源 2 亮灯。 0057 当 FET31 进行通断动作时, 电感器 32 产生将输入侧电压 Vin 降低的电压 (降压电 压 Vd) , 电源装置 100 输出所需的输出电压 Vout。来自升压电路 11 的输入侧电压 Vin 例如 为 400V, 在光源 2 亮灯的状态下, 光源 2 两端的电压 Vout 例如为 7。
29、0V。 0058 电压电流检测部 17 通过检测与光源 2 串联的电流检测用的电阻 16 的两端电压, 检测流过光源 2 的电流。此外, 电压电流检测部 17 检测电阻 50 的两端电压。 0059 从电源装置 100 取下光源 2 时, 由于流过光源 2 的电流为零, 所以电压转换部 30 为增加电流而使电压 Vout 上升。电压电流检测部 17 在电压 Vout 达到规定的上限值 Vm 以 上的时刻判断未连接有光源 2。另外, 也可以在流过光源 2 的电流达到规定的下限值 Im 以 下的时刻判断未连接有光源 2。 0060 在电压电流检测部 17 判断光源 2 被取下时, 向后述的微型计算。
30、机 22 输出判断信 号。 0061 输出电压控制部 20 具备作为驱动部的控制 IC21、 微型计算机 22 等。 0062 升压电路 11 的输出侧设有 DC/DC 转换器 12, DC/DC 转换器 12 的输出端连接于二 极管 13 的阳极。二极管 13 的阴极连接于控制 IC21 的电源用端子。DC/DC 转换器 12 输出 规定电压 Vs(例如 15V) 。 0063 升压电路 11 的输出端 (电压转换部 30 的输入侧, 即 FET31 的漏极) 与第二电阻 40 的一端连接, 电阻 40 的另一端连接于控制 IC21 的电源用端子。此外, 控制 IC21 的电源用 端子与接地。
31、端子之间 (动作电压端子间) 连接有电容器 15。电容器 15 的两端、 即控制 IC21 的动作电压端子间, 连接有电阻 60 和晶体管 14 的串联电路。即, 电阻 40 与电感器 32 之间 连接有电阻 60 和晶体管 14 的串联电路。另外, 也可以省略电阻 60。此时, 电阻 40 与电感 器32之间具备连接了集电极和发射极的晶体管14。 晶体管14的基极连接于微型计算机22 的第一输出端。此外, 控制 IC21 的输入端连接于微型计算机 22 的第二输出端。控制 IC21 的接地端子连接有 FET31 的源极、 电感器 32 的输入端等。另外, 晶体管 14 也可以是光耦合 器的输。
32、出的光敏晶体三极管。 0064 微型计算机 22 向控制 IC21 输出用于停止 FET31 的通断动作的 FET 断开信号。 说 明 书 CN 103703575 A 8 6/10 页 9 0065 此外, 微型计算机 22 向晶体管 14 的基极输出用于将晶体管 14 导通的 Vc 短路信 号, 以使电容器 15 两端的电压 Vc(即控制 IC21 的动作电压 Vc) 为零。 0066 接着, 说明本实施方式的电源装置 100 的动作。图 2 是表示实施方式 1 的电源装 置 100 在取下光源 2 时的动作的一例的时序图。图 2 的时序图表示了从连接有光源 2 并亮 灯的状态, 向在时刻。
33、 t1 从电源装置 100 取下光源 2 的状态过渡的情况。另外, 图 2 的时序 图没有忠实地描绘实际的电压波形, 而是表示了简化后的示意图。 0067 首先, 在光源2的亮灯状态下, 微型计算机22不输出FET断开信号和Vc短路信号。 因此, 晶体管 14 断开, 控制 IC21 被施加动作电压 Vc, 控制 IC21 可以使 FET31 进行通断动 作。 0068 如图 2 所示, 在 FET31 导通的期间, FET31 的源极、 漏极间的电压视为零时, FET31 的源极、 电感器 32 的输入端的电压 Vg 与输入侧电压 Vin 相等, 为 400V。 0069 此时, 光源 2 。
34、两端的电压 Vout 为各 LED 的顺向电压的合计值 VF 即 70V, 电压转换 部 30 把输入侧电压 Vin(400V) 降压为向光源 2 的输出电压 Vout(70V) 。输入侧电压 Vin (400V) 与输出电压 Vout(70V) 的差的电压 (电压降) , 是电感器 32 两端的电压。即, 电感器 32 的两端电压 Vd 为 330V(400V 70V) 。 0070 由于控制 IC21 的接地端子的电压 Vg 为 400V、 动作电压 Vc 为 15V, 所以第二电阻 40 两端的电压 Va 成为 15V(400V 415V) 。 0071 FET31 断开的期间, 电感器。
35、 32 产生用于维持电流的反电动势, 由于电流通过二极 管 34 流通, 所以当二极管 34 的阳极、 阴极间的电压视为零时, FET31 的源极、 电感器 32 的 输入端的电压 Vg 成为基准电平, 为 0V。 0072 此时, 由于光源 2 两端的电压 Vout 为各 LED 的顺向电压的合计值 VF 即 70V, 所以 电感器 32 的两端电压 Vd 为 70V。 0073 由于控制 IC21 的接地端子的电压 Vg 为 0V、 动作电压 Vc 为 15V, 所以第二电阻 40 两端的电压 Va 成为 385V(400V 15V) 。 0074 如上所述, 在连接有光源 2 的正常使用。
36、时, 电压转换部 30 将输入侧电压 Vin 降低 到光源 2 的输出电压 Vout( VF) , 输入侧电压 Vin 与输出电压 Vout 的差的电压作为所需 的电压降由电感器 32 生成。即, 电感器 32 的两端电压 Vd 成为所需的电压降。 0075 在时刻 t1 取下光源 2 时, 微型计算机 22 根据来自电压电流检测部 17 的判断信号 (未连接有光源 2 的判断结果) , 向控制 IC21 输出 FET 断开信号, 并向晶体管 14 输出 Vc 短 路信号。由此, 控制 IC21 的动作电压 Vc 成为零, FET31 的通断动作停止。 0076 在不具备电阻 60 的情况下,。
37、 当 FET31 的通断动作停止时, 电感器 32 只会流过恒定 的电流 (电压转换部30的驱动停止) , 因电感器32的直流电阻非常小, 所以电感器32的两端 电压 Vd 基本为零。此外, 因为电容器 15 的两端被晶体管 14 短路, 所以动作电压 Vc 为零。 因此, 第二电阻 40 和第一电阻 50 的串联电路成为连接在输入侧电压 Vin 与基准电平之间 的状态, 并且电阻 50 的两端产生由电阻 40 和电阻 50 将输入侧电压 Vin 分压后的电压。 0077 另一方面, 在具备电阻 60 的情况下, 当 FET31 的通断动作停止时, 电感器 32 只会 流过恒定的电流 (电压转。
38、换部 30 的驱动停止) , 因电感器 32 的直流电阻非常小, 所以电感器 32 的两端电压 Vd 基本为零。此外, 由于电容器 15 的两端借助电阻 60 被晶体管 14 短路, 所 以动作电压 Vc 低于控制 IC21 动作的电压。例如设电阻 40 为 3.6M、 电阻 50 为 0.3M、 说 明 书 CN 103703575 A 9 7/10 页 10 电阻 60 为 0.1M、 控制 IC21 的起动电压为 20V 且 Vin 为 400V, 则当 FET31 断开时, 动作电 压 Vc 成为 10V。 0078 通过将电阻 60 与晶体管 14 串联, 可以缩短再次连接有光源 2。
39、 时的起动时间。利 用电阻 60, 即使晶体管 14 的集电极、 发射极间处于短路状态, 动作电压 Vc 也不会成为 0V, 且对电阻 60 施加被电阻 40、 电阻 50 分压后的电压。通过将所述状态下的动作电压 Vc(例 如 10V) 设定在控制 IC21 的起动电压以下, 再次连接光源 2 时的动作电压 Vc 例如不是从 0V 而是从 10V 充电到起动电压即可, 可以缩短充电时间, 从而缩短控制 IC21 的驱动所需的时 间。再次连接光源 2 时, 控制 IC21 的动作电压 Vc 充电到起动电压为止的时间, 相比于没有 电阻 60 的情况大约可以缩短到 1/2。 0079 设电阻40。
40、的电阻值为3.7M、 电阻50的电阻值为0.3M、 输入侧电压Vin为400V 时, 电阻 50 两端的电压 Vout( Vg) 根据公式 Vout 400V0.3M/(0.3M 3.7M) 成为 30V, 电阻 40 两端的电压 Va 成为 370V。即, 通过适当设定电阻 40、 50 的电阻值, 可以 使电阻 50 两端的电压 Vout 在规定值 (例如 45V) 以下。另外, 也能够以使电压 Vout 在输出 端子间连接的光源 2 的顺向电压 VF 以下的方式, 设定电阻 40、 50 的值。 0080 如上所述, 用电压电流检测部 17 判断是否连接有光源 2(是否取下光源 2) ,。
41、 当判 断未连接有光源 2 (光源 2 取下) 时, 输出电压控制部 20 把第一电阻 50 的电压 Vout 控制在 规定值以下。通过将取下光源 2 的电源装置 100 的输出端子间的输出电压借助电阻 50 设 定在规定值以下, 即使取下光源 2 时也能够防止输出电压成为过电压。 0081 此外, 电阻 40 借助电容器 15、 电压转换部 30 的电感器 32 与电阻 50 串联。换句 话说, 借助电压转换部 30, 第二电阻 40 与第一电阻 50 串联。未连接有光源 2 时, 由于电容 器 15 的两端被晶体管 14 短路, 并且电感器 32 不流通电流而使电感器 32 的两端电压 V。
42、d 为 零, 所以电阻 40、 50 成为与串联的状态同等的状态。即, 当判断未连接有光源 2 时, 输出电 压控制部 20 停止由电压转换部 30(电感器 32) 生成电压降, 将输入侧电压 Vin 用电阻 40、 50 分压, 并将电阻 50 的电压控制在规定值以下。 0082 由此, 可以使与电阻 50 并联的电容器 33 上施加的电压在规定值以下, 具体为 45V 以下, 所述状态下即使连接了 VF 为 70V 的光源 2, 也能防止连接时产生流过光源 2 的过电 流。 0083 作为比较例, 例如将输入侧电压用两个电阻的串联电路分压, 以抑制未连接有光 源时的电源装置的输出端子间的电。
43、压的过电压, 在该结构下, 在连接有负载的正常使用时, 由于输入侧电压与分压后的电压的电压差始终施加于一方的电阻, 因而所述一方的电阻的 电力消耗变大。 0084 本实施方式中, 由于将用于对输入侧电压 Vin 进行分压的电阻 40, 借助生成电压 降的电压转换部 30(电感器 32) 与电阻 50 连接, 所以连接有光源 2 的状态下由电压转换部 30 向光源 2 输出所需的电压 Vout( VF) 时, 可以使施加于电阻 40 的电压减小相当于所 述电压降的部分, 能够抑制连接有光源 2 的正常使用时的电力消耗。具体而言, FET31 导通 时, 输入侧电压 Vin(400V) 利用与电感。
44、器 32 和光源 2 并联的电阻 50 被分压, 如图 2 所示, FET31 导通的期间, 电阻 40 的两端电压 Va 成为 15V。即, 由于 FET31 导通时电感器 32 连 接在电阻 40 和电阻 50 之间, 所以能减小电阻 40 的电压, 可以降低电阻 40 的电力消耗。因 此, FET31 的占空比 (导通时间的比例) 越大越能够降低电阻 40 的电力消耗。 说 明 书 CN 103703575 A 10 8/10 页 11 0085 此外, 在电压电流检测部 17 判断未连接有光源 2 时, 输出电压控制部 20 停止控制 IC21 的动作来停止 FET31 的通断动作。通。
45、过停止 FET31 的通断动作, 停止电感器 32 的电压 降生成 (输入侧电压的降压) 。由此, 可以将未连接有光源 2 时的电源装置 100 的输出端子 间的电压, 设定为将输入侧电压 Vin 用电阻 40、 50 分压后的规定值以下的电压。 0086 图 3 是表示实施方式 1 的电源装置在安装光源时的动作的一例的时序图。图 3 的 时序图表示了从取下光源2的状态向在时刻t2将光源2安装于电源装置100的状态过渡的 情况。另外, 图 3 的时序图没有忠实地描绘实际的电压波形, 而是表示了简化后的示意图。 0087 在取下光源 2 的状态下, 微型计算机 22 输出 FET 断开信号和 V。
46、c 短路信号。因此, 晶体管 14 导通, 控制 IC21 的动作电压 Vc 为零, 控制 IC21 停止 FET31 的通断动作。 0088 在时刻 t2, 将光源 2 安装于电源装置 100 时, 电压电流检测部 17 判断已连接有光 源 2, 并将判断结果向微型计算机 22 输出。 0089 例如可以通过如下方式判断是否将光源 2 安装于电源装置 100。在取下光源 2 的 状态下, 如上所述电阻 50(电阻值例如为 0.3M) 两端的电压 Vout 为 30V。光源 2 中, 多 个 LED 的串联电路的两端连接有电阻 (电阻值例如为 0.3M) 。连接了光源 2 时, 光源 2 侧 。
47、的电阻与电阻 50 并联, 由于电阻值变小 (例如 0.15M) , 所以电阻 50 的两端电压 Vout 从 30V 降低到 15V。因此, 当电阻 50 的两端电压 Vout 达到阈值 (例如 20V 等) 以下时, 可以判 断连接了光源 2。 0090 在连接有光源 2 时, 微型计算机 22 解除 FET 断开信号和 Vc 短路信号的输出。在 时刻 t2 的时点上, 因为控制 IC21 的接地端子的电压 Vg 为 30V, 所以成为二极管 13 的阳极 被施加电压 Vs(15V) 、 阴极被施加电压 Vg(30V) 的状态, 二极管 13 成为反向偏置, 二极管 13 不流通电流。因此。
48、, 在时刻 t2, 控制 IC 的电源用端子上借助电阻 40 被施加输入侧电压 Vin。即, 控制 IC21 的动作电压 Vc, 与通过电阻 40 对电容器 15 充电的充电电压相等, 从零 电压以规定的时间常数上升。 0091 如图 3 所示, 在时刻 t3 动作电压 Vc 成为起动电压 (控制 IC21 可以开始动作的电 压) 时, 控制 IC21 开始 FET31 的通断动作。 0092 当 FET31 开始通断动作时, 二极管 13 的反向偏置被解除, 通过二极管 13 从 DC/DC 转换器 12 向电容器 15 施加电压 Vs, 电容器 15 的两端电压 (动作电压) Vc 成为 。
49、15V。 0093 如上所述, 输出电压控制部 30 具有作为驱动 FET31 的驱动部的控制 IC21。借助 电阻 40 从输入侧电压 Vin 供给用于使控制 IC21 动作的电压。通过将电阻 40 兼用作使控 制 IC21 动作的起动电阻 (用于供给使控制 IC21 动作的起动电压的电阻) 以及限制电源装置 100 的输出电压的电阻, 不必在起动电阻以外单独设置用于限制电压转换部 30 的输出电压 的电阻 (用于和电阻 50 串联以构成分压电路的电阻) 。用于限制未连接有光源 2 状态下的 电源装置 100 的输出电压的电阻, 由于要求高耐压特性, 所以电阻的尺寸大且成本较高。通 过使从输入侧电压Vin向控制IC21供给电压的起动电阻采用高耐压的电阻, 并兼用作起动 电阻和电阻 40, 可以减少高耐压特性的电阻的数量, 降低安装电源装。