CN102196634B - Led点灯装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种LED点灯装置，在调光电平在高电平-低电平之间进行转移的期间的中间电平中能够抑制不均。具备：恒定电流输出部(21)，构成为能够自由可变地调整大小而将一定大小的恒定电流(I1)供给到LED发光部(4)；和PWM电流输出部(22)，通过PWM控制来自由可变地调整规定周期中的导通占空比，而将规定导通占空比的PWM电流供给到LED发光部(4)；在中调光范围中，恒定电流输出部(21)根据调光电平来调整恒定电流(I1)的大小，并且PWM电流输出部(22)根据调光电平调整PWM电流的导通占空比，由此对LED发光部(4)进行调光。

Description

LED点灯装置
技术领域
本发明涉及一种能够进行调光的LED点灯装置。
背景技术
以往，具有将LED(发光二极管)作为光源而进行调光控制的LED点灯装置，通过对LED电流的导通占空比进行可变控制的PWM控制进行调光(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2009-301876号公报
发明概要
发明要解决的问题
在通过LED电流的PWM控制进行调光的情况下，以规定周期交替重复流过LED电流的导通期间和不流过LED电流的截止期间。并且，随着调光变深(调光电平降低)，流过LED电流的导通期间变短，不流过LED电流的截止期间变长(即，导通占空比变短)。
一般使用了LED光源时的调光特性如图7所示那样，不是成为直线的控制，而是采用最初使调光程度较深入并逐渐变浅的调光曲线，由此要实现自然的减光特性。另外，调光曲线被设定为2次方曲线、3次方曲线、4次方曲线等。
但是，由于调光电平降低而LED电流的导通占空比变短，人眼会感觉到光的不均。尤其在如图7所示那样的随着调光电平的降低而光输出按照曲线状地降低的情况下，调光电平在高电平-低电平之间进行转移的期间的中间电平中时，由于存在光输出变化的拐点P，光的不均对人眼会明显。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供一种LED点灯装置，在调光电平在高电平-低电平之间进行转移的期间的中间电平中能够抑制不均。
解决问题的手段
为了解决上述课题，第一发明的LED点灯装置为，对包括1个到多个发光二极管而构成的LED发光部进行调光，其特征在于，具备：恒定电流输出部，能够自由可变地调整大小而将一定大小的第一LED电流供给到上述LED发光部；和PWM电流输出部，通过PWM控制来自由可变地调整规定周期中的导通占空比，而将规定导通占空比的第二LED电流供给到上述LED发光部；在第一调光电平以上时，上述PWM电流输出部将第二LED电流的导通占空比固定为规定值，上述恒定电流输出部根据调光电平来调整第一LED电流的大小，由此对上述LED发光部进行调光；在比第一调光电平低的第二调光电平以下时，上述恒定电流输出部将第一LED电流固定为规定大小，上述PWM电流输出部根据调光电平来调整第二LED电流的导通占空比，由此对上述LED发光部进行调光；在第一调光电平和第二调光电平之间时，上述恒定电流输出部根据调光电平来调整第一LED电流的大小，上述PWM电流输出部根据调光电平调整第二LED电流的导通占空比，由此对上述LED发光部进行调光。
第二发明的特征在于，在第一发明中，在比第二调光电平低的第三调光电平以下时，随着调光电平的降低，上述PWM电流输出部使PWM控制的上述规定周期变长，并且使第二LED电流峰值降低。
发明的效果为：
如以上所说明的那样，本发明具有的效果为，在调光电平在高电平-低电平之间进行转移的期间的中间电平中能够抑制不均。
附图说明
图1是表示实施方式的LED点灯装置的构成的电路图。
图2(a)、(b)是表示恒定电流输出部以及PWM输出部的各个输出电流的波形图。
图3是表示调光电平与光输出之间的关系的特性图。
图4(a)～(c)是表示高调光范围中的各部分的电流波形的波形图。
图5(a)～(c)是表示中调光范围中的各部分的电流波形的波形图。
图6(a)～(d)是表示低调光范围中的各部分的电流波形的波形图。
图7是表示调光特性的图。
符号的说明：
1整流平滑部
2直流电源部
21恒定电流输出部
22PWM电流输出部
3调光信号输出部
4LED发光部
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。
(实施方式)
图1表示本实施方式的LED点灯装置的构成。LED点灯装置由整流平滑部1、直流电源部2以及调光信号输出部3构成，对包括1个至多个发光二极管而构成的LED发光部4供给LED电流Io，并进行调光控制。
整流平滑部1包括：整流电路11，由对商用电源AC进行整流的二极管桥构成；和使整流输出平滑的电容器12。
直流电源部2包括：恒定电流输出部21，将电容器12的两端电压作为输入电源，输出恒定电流I1(第一LED电流)PWM电流输出部22，输出PWM电流I2(第二LED电流)。并且，将恒定电流I1与PWM电流I2之和的LED电流Io向LED发光部4供给。
恒定电流输出部21为，能够自由可变地调整图2(a)所示的恒定电流I1的大小，并输出与从调光信号输出部3输出的调光信号相对应的一定大小的恒定电流I1。
PWM电流输出部22为，通过PWM控制生成图2(b)所示的PWM电流I2，并根据从调光信号输出部3输入的调光信号来调整PWM周期Tp(50Hz～200Hz程度)中的PWM电流I2的导通占空比。此处，当设PWM周期为Tp、导通期间为Ton时，导通占空比由Ton/Tp表示。
调光信号输出部3为，向直流电源部2输出通过用户的操作而被设定了调光电平的调光信号。或者，也可以构成为，向直流电源部2输出经由网络或专用线从外部调光器接收的调光信号。该调光信号由占空比可变的脉冲信号、频率可变的脉冲信号等形成。
具备上述构成的本LED点灯装置，如图3所示那样，沿着最初使调光程度较深而逐渐变浅的调光曲线进行调光，在调光电平为高、中、低的各个调光范围A、B、C中，进行相互不同的调光动作。
首先，调光电平的高调光范围A为，调光电平为L1(％)[第一调光电平]以上、100(％)(全部点灯)以上的范围。在高调光范围A中，PWM电流输出部22调整为导通期间Ton＝PWM周期Tp，而输出将导通占空比固定为100％的PWM电流I2(图4(b))，恒定电流输出部21根据调光电平来调整恒定电流I1的大小(图4(a))。此时，恒定电流I1在从最大大小I11到规定大小I12为止的调整范围Y1内(0＜I12＜I11)，根据调光电平进行调整，PWM电流I2成为规定大小I21的一定值。因此，向LED发光部4供给的LED电流Io(＝I1+I2)，如图4(c)所示那样，成为在从最大大小Io1(＝I11+I21)到规定大小Io2(＝I12+I21)为止的调整范围Y1内根据调光电平进行调整的电流。即，LED电流Io成为随着调光电平降低而大小变小的一定大小的电流。
接着，调光电平的中调光范围B为，调光电平为L2(％)[第二调光电平]以上、小于L1(％)的范围(此处，L2＜L1)。在中调光范围B中，恒定电流输出部21根据调光电平来调整恒定电流I1的大小(图5(a))，PWM电流输出部22根据调光电平来调整PWM电流I2的导通占空比(图5(b))。此时，恒定电流I1在从规定大小I12到大小0为止的调整范围Y2内根据调光电平进行调整。即，向LED发光部4供给的LED电流Io(＝I1+I2)中，电流I1能够看作为随着调光电平的降低而减少的偏置电流。并且，PWM电流I2为，导通期间Ton在从PWM周期Tp到规定的导通周期Ton1为止的调整范围X1内(Ton1＜Tp)，根据调光电平进行调整。因此，LED电流Io如图5(c)所示那样在PWM周期TP中一定，随着调光电平的降低而导通占空比减少的PWM电流I2，成为与随着调光电平的降低而大小变小的恒定电流I1重叠的波形。并且，在中调光范围B的下限(调光电平L2)中，恒定电流输出部21输出的恒定电流I1的大小成为0，PWM电流输出部22输出的PWM电流I2成为峰值I21、导通期间Ton1。
如此，在中调光范围B中，不仅是PWM控制、还并用大小控制来使LED电流Io变动，由此得到与调光电平相对应的光输出。即，在调光电平降低时，不仅使LED电流Io的导通占空比减少、还使偏置量也减小，由此能够尽量减小导通占空比的减小量。因此，即使在中调光范围B中存在调光曲线的拐点P的情况下，也能够抑制人眼感到的光的不均。
接着，在调光电平的低调光范围C中，调光电平为L3(％)以上、L2(％)以下的范围(此处，L3＜L2)。在低调光范围C的上限(调光电平L2(％))中，恒定电流输出部21输出的恒定电流I1的大小成为0，PWM电流输出部22输出的PWM电流I2成为峰值I21、导通期间Ton1。并且，在低调光范围C中，恒定电流输出部21将恒定电流I1固定为大小0(图6(a))，并且PWM电流输出部22根据调光电平来调整PWM电流I2的导通占空比(图6(b))。此时，PWM电流I2在导通期间Ton从导通期间Ton1到最小导通期间Ton2为止的调整范围X2内(Ton2＜Ton1)，根据调光电平进行调整。因此，向LED发光部4供给的LED电流Io(＝I1+I2)如图6(c)所示那样，成为随着调光电平的降低而导通占空比减少的峰值I21的电流。
然后，当调光电平降低而LED电流Io的导通期间Ton减少到最小导通期间Ton2时(第三调光电平)，进行以下的动作。PWM电流输出部22对于进一步的调光电平的降低，将PWM电流I2的导通期间Ton固定为最小导通期间Ton2，使PWM周期Tp变长而使导通占空比进一步减少，并且使PWM电流I2的峰值从I21开始降低。因此，向LED发光部4供给的LED电流Io(＝I1+I2)如图6(d)所示那样，成为随着调光电平的降低而导通占空比减少、并且峰值也减少的电流。因此，能够扩大调光下限。
并且，PWM电流输出部22也可以为，在高调光范围A中将PWM电流I2的导通占空比固定为100％以外的值。并且，恒定电流输出部21也可以为，在低调光范围C中将恒定电流I1的大小固定在0以外的值。

Claims (2)

1.一种LED点灯装置，对包括1个或多个发光二极管而构成的LED发光部进行调光，其特征在于，
具备：
恒定电流输出部，能够自由可变地调整大小并将一定大小的第一LED电流供给到上述LED发光部；和
PWM电流输出部，通过PWM控制来自由可变地调整规定周期中的导通占空比，并将规定导通占空比的第二LED电流供给到上述LED发光部；
作为上述第一LED电流以及上述第二LED电流的和的LED电流被供给到上述LED发光部，
在第一调光电平以上时，上述PWM电流输出部不变更第二LED电流的峰值、而将第二LED电流的导通占空比固定为规定值，上述恒定电流输出部根据调光电平来调整第一LED电流的大小，由此对上述LED发光部进行调光；
在比第一调光电平低的第二调光电平以下时，上述恒定电流输出部将第一LED电流固定为规定大小，上述PWM电流输出部不变更第二LED电流的峰值、而根据调光电平来调整第二LED电流的导通占空比，由此对上述LED发光部进行调光；
在第一调光电平和第二调光电平之间时，上述恒定电流输出部根据调光电平来调整第一LED电流的大小，上述PWM电流输出部不变更第二LED电流的峰值、而根据调光电平调整第二LED电流的导通占空比，由此对上述LED发光部进行调光。
2.如权利要求1所述的LED点灯装置，其特征在于，
在比第二调光电平低的第三调光电平以下时，随着调光电平的降低，上述PWM电流输出部使PWM控制的上述规定周期变长，并且使第二LED电流峰值降低。
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