CN1535098A - 照明装置和该装置采用的照明头及电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置(1)，用来将照明头(H1～H3)与电源装置(B)相连接加以使用，与照明头规格无关，采用相同标准的电源装置，向连接于该电源装置上的照明头各个发光器件供给额定电流，该照明装置具备电流检测电阻(R1～R3)，用来检测流向照明头(H1～H3)的馈电电路(C1～C3)的电流，其各电阻值被选定为在对各发光器件(2…)供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位(V0)相等的电压降，在电源装置(B)中具备电流控制器，对馈电电流进行控制，使由上述电流检测电阻(R1～R3)所产生的电压降的电位(VS)与参考电位(V0)相等。

Description

照明装置和该装置采用 的照明头及电源装置
技术领域
本发明涉及一种将在馈电电路上连接有一个以上发光器件的照明头与电源装置相连接加以使用的照明装置和该装置所用的照明头以及电源装置。
背景技术
使照明头等上所排列的多个LED发光的照明装置，如果向各个LED(发光器件)所供给的电流比其额定电流低则变暗，若高则对使用寿命带来不良影响，因此设定出电源功率使之可以供给额定电流加以发光。
例如，如图3(a)所示在照明头31的馈电电路32上并联连接有正向额定电流为20mA的10个LED33…的场合下，使其馈电电路32上流动200mA的电流。
而且，最近人们提出下述的电源装置，即在改变LED33…的发光个数时也可以按照发光个数来控制馈电电流以能向各个LED33…供给额定电流(参照专利文献1)。
专利文献1
特开2000-6466号公报
但是，这种电源装置在连接有特定的照明头31时是按照LED33…的发光个数进行电流调整的，在作为规格不同照明头的电源装置加以使用的场合下，却不能按照其规格进行电流调整。
也就是说，采用LED等发光器件的照明头其种类也非常多，并且向馈电电路的LED连接方法(并联连接、串联连接等)、LED的数量以及各个LED的额定值等对每个照明头来说其规格都不同，因此存在不得不设计并制造与照明头相应的电源装置或电流控制器这样的问题。
例如，在标准化出照明头31上所安装的各个LED额定电流为20mA的场合下，如上所述若并联连接10个LED33…则需要向馈电电路32供给200mA的电流，如图3(b)所示若串联连接10个LED33…则向馈电电路34供给200mA的电流就可以，如图3(c)所示若并联连接三行被串联连接的10个LED33…则需要向馈电电路35供给60mA的电流。
为此，按照各自照明头31的规格设计出电源装置，但是如果可以不管照明头31的规格而使用相同标准的电源装置，则无需对每个照明头31进行设计制造的繁琐工作，能够使制造成本显著降低。
发明内容
因此，本发明的技术课题为，可以不管照明头的规格而使用相同标准的电流装置，以额定电流使与该电源装置所连接的照明头各个发光器件发光。
为了解决该课题，本发明是一种照明装置，用来将馈电电路上连接有一个以上发光器件的照明头与电源装置相连接加以使用，其特征为：上述照明头具备电流检测电阻，用来检测流过上述馈电电路的电流，其电阻值被选定为在对各发光器件供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位相等的电压降，在上述电源装置中设置有电流控制器，对馈电电流进行控制，使由上述电流检测电阻所产生的电压降的电位与上述参考电位相等。
根据本发明，由于在照明头中具备对流过馈电电路的电流进行检测的电流检测电阻，因而在将该照明头连接到电源装置上时，从电源装置向馈电电路所供给电流在电流检测电阻上产生电压降。
此时，因为电流检测电阻的电阻值被选定为在对各发光器件供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位相等的电压降，所以若馈电电流比额定值低则因电压降而产生的电位比参考电位小，若馈电电流比额定值高则因电压降而产生的电位比参考电位大。
另一方面，由于电源装置具备有电流控制器，对馈电电流进行控制，使由电流检测电阻所产生的电压降的电位与上述参考电位相等，因而对由上述电流检测电阻所产生的电压降的电位进行监控实行下述电流控制，即若该电位比参考电位小则使馈电电流上升，若比参考电位大则使馈电电流下降，若与参考电位相等则维持该电流值。
这样，无论照明头的规格如何，都可向馈电电路供给能以额定值使发光器件发光的电流。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的照明装置的说明图。
图2是表示其他实施方式的说明图。
图3是表示以往照明头的说明图。
符号说明
1……………照明装置
B……………电源装置
H1～H3…………照明头
C1～C3…………馈电电路
2……………LED(发光器件)
3……………正极侧电源端子
4……………接地端子
R1～R3…………电流检测电阻
12……………电流控制器
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的实施方式予以具体说明。
图1是表示本发明所涉及的照明装置的说明图，图2是表示其他
实施方式的说明图。
图1所示的照明装置1用来在电源装置B上连接照明头H1～H3加以使用，在各照明头H1～H3上对各自的馈电电路C1～C3连接有一个以上的LED(发光器件)2…。
照明头H1在馈电电路C1上并联连接有正向额定电流为20mA的10个LED2…，照明头H2在馈电电路C2上串联连接有相同的LED2…，照明头H3在馈电电路C3上并联连接有三列被串联连接的10个LED2…。
另外，在各自的馈电电路C1～C3上并联连接有电流检测电阻R1～R3，用来对流到其正极侧电源端子3和接地端子4间的电流进行检测，各自的电阻值在对各LED2…供给额定电流时已被选定以产生与预先所设定的参考电位V0相等的电压降。
而且，由电流检测电阻R1～R3所产生的电压降的电位VS被输出端子5、6予以外部输出。
例如，照明头H1在向馈电电路C1供给200mA的电流时于流过时使额定电流流到各LED2…，照明头H2在向馈电电路C2供给20mA的电流时于流过时使额定电流流到各LED2…，照明头H3在向馈电电路C3供给60mA的电流时使额定电流流到各LED2…。
在此，若不管LED2…的数量和规格而将参考电位V0设定为V0＝0.25V，则各电流检测电阻R1～R3的电阻值为R1＝1.25Ω，R2＝12.5Ω，R3＝4.17Ω。
据此，在使馈电电路C1～C3的各LED2…流动额定电流时，也就是在向馈电电路C1供给200mA、向馈电电路C2供给20mA、向馈电电路C3供给60mA时的任一场合下，由各电流检测电阻R1～R3所产生的电压降都相等，为0.25V。
电源装置B具备：电源组件11，可以输出为使采用LED的照明头H1～H3发光所需的充足电压(例如，12V～25V左右)；电流控制器12，用来控制向照明头H1～H3供给的电流。
而且，其设计为电源组件11的正极侧供电端子13通过电流控制器12的晶体管18与照明头H1～H3的正极侧电源端子3相连接，接地端子14与照明头H1～H3的接地端子4相连接。
另外，其设计为电流控制器12的输入端子15、16分别与电流检测电阻R1～R3的输出端子5、6相连接。
电流控制器12具备：带反馈电路的运算放大器17，用来将由各电流检测电阻R1～R3的电压降而产生的电位VS与参考电位V0进行比较；晶体管18，用于根据其比较结果来实行电流控制。
而且，一方的输入端子15与运算放大器在17的同相输入端子19相连接，与此同时在另一方的输入端子16和运算放大器17的反相输入端子20之间通过电源组件11外加参考电位V0，该运算放大器17的输出端子21通过负载电阻22与晶体管18的基极23相连接。
据此，因各电流检测电阻R1～R3的电压降而产生的电位Vs被同相输入端子19输入，通过运算放大器17与参考电位V0进行比较，在VS＜V0时输出负电位，在VS＞V0时输出正电位，在VS＝V0时维持0电位，按照其输出电位使晶体管18的基极电位VB产生变化。
也就是说，在流过馈电电路C1～C3的电流过于低的场合下，因为由电压降而产生的电位VS比参考电位V0低，所以应从运算放大器17输出负电位，基板电位VB变低使发射极-基极电位VEB上升，其结果为向馈电电路C1～C3所供给的集电极电流IC增大。
另外，在流过馈电电路C1～C3的电流过于高的场合下，因为由电压降而产生的电位VS比参考电位V0高，所以应从运算放大器17输出正电位，基极电位VB变高使发射极-基极电位VEB下降，其结果为向馈电电路C1～C3所供给的集电极电流IC增大。
再者，在流过馈电电路C1～C3的电流适当并且正向各LED供给额定电流的场合下，因为由电压降而产生的电位VS与参考电位V0相等，所以从运算放大器17输出0电位，并且基极电位VB不产生变化，因此也不使发射极-基极电位VEB产生变化，其结果为将维持向馈电电路C1～C3所供给的集电极电流IC的电流值。
上面是本发明的一个构成示例，下面对其作用予以说明。
首先，在将照明头H1与电源装置B连接的场合下，流过馈电电路C1的电流I1＜200mA时，因为由电流检测电阻R1所产生的电压降的电位VS＜0.25V，所以向馈电电路C1所供给的集电极电流IC增大，I1＞200mA时因为VS＞0.25V所以集电极电流IC减小，I1＝200mA时因为VS＝0.25V所以集电极电流IC维持其电流值。
另外，在将照明头H2与电源装置B连接的场合下，流过馈电电路C2的电流I2＜20mA时，因为VS＜0.25V所以集电极电流IC增大，I2＞20mA时因为VS＞0.25V所以集电极电流IC减小，I2＝20mA时因为VS＝0.25V所以集电极电流IC维持其电流值。
再者，在将照明头H3与电源装置B连接的场合下，流过馈电电路C3的电流I3＜60mA时，因为VS＜0.25V所以集电极电流IC增大，I3＞60mA时因为VS＞0.25V所以集电极电流IC减小，I3＝60mA时因为VS＝0.25V所以集电极电流IC维持其电流值。
这样，各照明头H1～H3的电流检测电阻R1～R3由于其电阻值在对各LED2…供给额定电流时已被选定以产生与预先所设定的参考电位V0相等的电压降，因而如果对参考电位V0予以标准化进行统一，则对任一种照明头H1～H3都可以使用相同的电源装置B，以适当的电流使LED2…发光。
还有，在上面的说明中虽然有关将电流检测电阻R1～R3的输出端子6及电流控制器12的输出端子16与接地端子4、14分别设置的情形已做出说明，但是也可以由接地端子4、14来代替这些端子6、16。
另外，不限于在各馈电电路C1～C3上串联连接电流检测电阻R1～R3的情形，如图2所示在各馈电电路C1～C3上并联连接固定电阻RF和可变电阻RV，并对在可变电阻RV的可变端子25和接地端子26之间所产生的电压降的电位Vs进行外部输出，这也是同样的。
再者，设置于照明头H1～H3上的LED2…的数量、额定值及向馈电电路C1～C3的连接方法等，也可以不限定于上面所说明的，而是任意的并能够进行自由设计。
再者还有，如果可以将被电源组件11外加于输入端子16及反相输入端子20之间的电位V20调整至参考电位V0以下，则能够实行LED2的光量控制。
也就是说，如果设定反相输入端子20的电位V20使之比参考电位V0低，则在流向馈电电路C1～C3的电流I1～I3达到额定值之前，由运算放大器17判断出V＝V20，因此流过馈电电路C1～C3的电流值被维持，其结果为使LED2发出较暗的光。另外，如果将反相输入端子20的电位V20退回参考电位V0，则以流出额定电流时的亮度使LED2…发光。
如上所述，根据本发明将得到下述非常良好的效果，即由于在对各发光器件供给额定电流时通过电流检测电阻产生与预先所设定的参考电位相等的电压降，因而通过监控其电位实行电流控制，可以不管照明头的规格而采用相同标准的电源装置，以额定电流使该照明头的发光器件发光。

Claims (3)

1.一种照明装置，将在馈电电路上连接有一个以上发光器件的照明头与电源装置相连接加以使用，其特征为：
上述照明头具备电流检测电阻，用来检测流向上述馈电电路的电流，其电阻值被选定为在对各发光器件供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位相等的电压降，
在上述电源装置中设置有对馈电电流进行控制的电流控制器，使由上述电流检测电阻所产生的电压降的电位与上述参考电位相等。
2.一种照明头，由在馈电电路上连接有一个以上的发光器件构成，其特征为：
具备对流向馈电电路的电流进行检测的电流检测电阻，同时其电阻值被选定为在对各发光器件供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位相等的电压降。
3.一种电源装置，用于向照明头供电，其特征为：该照明头在具备对流向连接有一个以上发光器件的馈电电路的电流进行检测的电流检测电阻，同时其电阻值被选定为在对各发光器件供给额定电流时产生与预先所设定的参考电位相等的电压降，
设置有电流控制器，在上述照明头被连接时对馈电电流进行控制，使由上述电流检测电阻所产生的电压降的电位与上述参考电位相等。
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