專利名稱：照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過相位控制來執(zhí)行光源的調(diào)光(dimming)控制的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知一種照明系統(tǒng)，其中將AC功率源連接到三端雙向可控硅開關(guān)(triac)，該三端雙向可控硅開關(guān)是雙向三極管晶閘管并且對該AC功率源執(zhí)行開/關(guān)控制。在該照明系統(tǒng)中，發(fā)光二極管(LED)燈由三端雙向可控硅開關(guān)進(jìn)行開和關(guān)控制(參見例如日本專利申請公開No. H05-066718)。上面描述的示例包括二極管橋電路,該二極管橋電路通過對AC功率源執(zhí)行開/關(guān)控制以對該AC功率進(jìn)行 整流，從而提供用于點(diǎn)亮LED燈的DC功率。三端雙向可控硅開關(guān)具有“自持(self sustaining)功能”。即，一旦被觸發(fā)，三端雙向可控硅開關(guān)繼續(xù)導(dǎo)通直到經(jīng)過其的電流下降至所謂的保持電流以下。在執(zhí)行上面提及的三端雙向可控硅開關(guān)的開/關(guān)控制時(shí)，通常采用所謂的脈沖觸發(fā)器方法，其中僅在三端雙向可控硅開關(guān)切換到導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)才向該三端雙向可控硅開關(guān)的柵極端子輸入脈沖。然而，在該脈沖觸發(fā)器方法中，由于疊加在商業(yè)功率源的功率線路上的噪聲，流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)的電流會下降至保持電流以下，并且因而三端雙向可控硅開關(guān)會被突然切換到非導(dǎo)通狀態(tài)(截止)。進(jìn)而，該現(xiàn)象的重復(fù)發(fā)生會在點(diǎn)亮發(fā)光負(fù)載期間造成閃爍。尤其是，在采用LED作為發(fā)光負(fù)載并且如在前述的傳統(tǒng)示例中對其進(jìn)行調(diào)光時(shí)，與使用白熾燈泡作為發(fā)光負(fù)載時(shí)相比較，噪聲容易疊加在商業(yè)功率源的功率線路上，并且因而會容易發(fā)生上面提及的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明提供一種能夠進(jìn)行LED發(fā)光負(fù)載的穩(wěn)定調(diào)光控制并且很少具有由于在點(diǎn)亮期間疊加在功率線路上的噪聲導(dǎo)致的閃爍的照明系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括具有作為光源的固態(tài)光發(fā)射元件的發(fā)光裝置；以及包括具有自持功能并且連接到所述發(fā)光裝置和外部功率源的串聯(lián)電路的雙向切換元件的調(diào)光器，其中所述調(diào)光器通過控制所述外部功率源的AC電壓的相位來改變所述雙向切換元件的導(dǎo)通角，其中所述發(fā)光裝置基于所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角來進(jìn)行所述光源的調(diào)光，并且所述調(diào)光器在作為第二時(shí)段的一部分的第一時(shí)段期間繼續(xù)向所述雙向切換元件施加驅(qū)動(dòng)電流，所述雙向切換元件被允許在整個(gè)所述第二時(shí)段上導(dǎo)通。優(yōu)選地，所述第一時(shí)段的長度取決于所述第二時(shí)段的長度而改變。優(yōu)選地，在所述第二時(shí)段的長度變得更長時(shí)，所述第一時(shí)段的長度變得更長。優(yōu)選地，所述發(fā)光裝置在所述調(diào)光器繼續(xù)向所述雙向切換元件施加所述驅(qū)動(dòng)電流的所述第一時(shí)段內(nèi)檢測所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角。優(yōu)選地，如果所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角低于預(yù)定值，則以恒定調(diào)光比進(jìn)行所述光源的調(diào)光而與所述導(dǎo)通角無關(guān)，并且其中，以所述恒定調(diào)光比，所述光源接通于特定亮度水平。 優(yōu)選地，保持電路與所述發(fā)光裝置并聯(lián)連接并且在沒有驅(qū)動(dòng)電流施加到所述雙向切換元件的時(shí)段期間提供用于使電流從所述外部功率源流到所述調(diào)光器的路徑。


通過結(jié)合附圖給出的對實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的目的和特征將變得明顯，在附圖中圖IA和IB是說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明系統(tǒng)的視圖，其中圖IA是照明系統(tǒng)的示意性視圖并且圖IB是用于解釋所述照明系統(tǒng)的操作的波形圖；圖2是所述照明系統(tǒng)的發(fā)光裝置的示意性視圖；圖3A到3C是解釋調(diào)光操作的問題的視圖，其中圖3A是三端雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo) 通角(conduction angle)的解釋性視圖(沒有遭受噪聲)，圖3B是在噪聲疊加在商業(yè)功率源上時(shí)三端雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通角的解釋性視圖，并且圖3C是表示光源單元的調(diào)光比與導(dǎo)通角之間關(guān)系的視圖；圖4A到圖4D是說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的照明系統(tǒng)的視圖，其中圖4A是在上調(diào)光極限時(shí)三端雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通角的解釋性視圖，圖4B是在下調(diào)光極限時(shí)三端雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通角的解釋性視圖，圖4C是示出光源單元的調(diào)光比與導(dǎo)通角之間的相關(guān)性的視圖，并且圖4D是示出在發(fā)光裝置的另一配置中光源單元的調(diào)光比與導(dǎo)通角之間關(guān)系的視圖；圖5A到圖5C是說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的照明系統(tǒng)的視圖，其中圖5A是照明系統(tǒng)的示意性視圖，圖5B是第一保持電路的電路圖，并且圖5C是示出觸發(fā)器信號與流經(jīng)第一保持電路的電流之間關(guān)系的波形圖；圖6是說明照明系統(tǒng)的系統(tǒng)配置的另一示例的視圖；以及圖7A和圖7B是用于解釋照明系統(tǒng)的又一配置的視圖，其中圖7A是第二保持電路的電路圖并且圖7B是示出觸發(fā)器信號與流經(jīng)第二保持電路的電流之間關(guān)系的波形圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中，對于相同或者類似的部件使用相同的附圖標(biāo)記并且將省去對其的重復(fù)描述。(實(shí)施例I)以下，將參照圖IA到圖2描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的照明系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，如圖IA所示，照明系統(tǒng)包括發(fā)光裝置I和調(diào)光器2，該發(fā)光裝置I具有由從商業(yè)功率源(外部功率源)ACl供應(yīng)的AC功率點(diǎn)亮的光源單元10 (參見圖2)，并且該調(diào)光器2通過相位控制來改變供應(yīng)到發(fā)光裝置I的有效功率。如圖2所示，發(fā)光裝置I例如包括光源單元10和調(diào)光開關(guān)單元11，該光源單元10具有多個(gè)LED IOA和用于電流限制的電阻器Rl，該多個(gè)LEDlOA是串聯(lián)連接的固態(tài)光發(fā)射元件；并且該調(diào)光開關(guān)單元11串聯(lián)連接到所述光源單元10以接通和關(guān)斷饋送到光源單元10的功率。并且，發(fā)光裝置I包括用于對從商業(yè)功率源ACl供應(yīng)的AC電壓進(jìn)行整流的整流單元12 ;用于對來自整流單元12的輸出進(jìn)行平滑并且將其輸出到光源單元10的平滑單元13 ;以及用于檢測來自整流單元12的輸出電壓的電壓檢測單元14。此外，發(fā)光裝置I包括調(diào)光控制單元15，該調(diào)光控制單元15例如通過基于電壓檢測單元14的電壓檢測時(shí)段來確定導(dǎo)通角并且通過基于導(dǎo)通角確定的占空比接通/關(guān)斷調(diào)光開關(guān)單元11對光源單元10進(jìn)行調(diào)光。整流單元12被配置為對從商業(yè)功率源ACl供應(yīng)的AC電壓進(jìn)行全波整流的二極管橋。平滑單元13包括二極管Dl以及經(jīng)由二極管Dl連接在整流單元12的輸出端子之間的平滑電容器Cl。電壓檢測單元14包括連接在整流單元12的輸出端子之間的電阻器R2和R3的串聯(lián)電路。因而，在電壓檢測單元14中，通過電阻器R2和R3對來自整流單元12的輸出電壓進(jìn)行分壓，并且調(diào)光控制單元15基于電阻器R2和R3的連接點(diǎn)處的電勢來檢測導(dǎo)通角。如圖IA所示，調(diào)光器2包括連接到輸入端子并且構(gòu)成用于噪聲過濾的濾波器的電容器C2和電感器LI，以及作為具有自持功能的雙向切換元件的三端雙向可控硅開關(guān)Ql。在三端雙向可控硅開關(guān)Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)(接通狀態(tài))時(shí)，從商業(yè)功率源ACl向發(fā)光裝置I供應(yīng)AC功率。并且，調(diào)光器2包括用于對從商業(yè)功率源ACl供應(yīng)的AC電壓進(jìn)行整流的二極管橋DB1，用于通過二極管D2對來自二極管橋DBl的輸出進(jìn)行平滑的平滑電容器C3，以及用于將來自平滑電容器C3的輸出電壓轉(zhuǎn)換為恒定電壓的功率IC 20。功率IC 20是切換功率源并且二極管D3連接到其接地端子。包括電感器L2、電容器C4以及二極管D4的閉合電路連接到功率IC 20的輸出端子。閉合電路用于利用流經(jīng)電感器L2的回掃電流對電容器C4進(jìn)行充電并且將三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子的電勢設(shè)定為低于三端雙向可控硅開關(guān)Ql的兩個(gè)主要端子的電勢。即，電容器C4用作控制三端雙向可控硅開關(guān)Ql的導(dǎo)通/非導(dǎo)通狀態(tài)所需的控制功率源。相位檢測電路21經(jīng)由二極管D5連接到二極管橋DBl的輸出端子。相位檢測電路21基于從商業(yè)功率源ACl供應(yīng)的AC電壓的相位來生成同步信號，并且將其輸出到要在后面描述的控制電路22。在如圖IB所示的該實(shí)施例中，相位檢測電路21通過檢測來自二極管橋DBl的輸出電壓而將商業(yè)功率源ACl的功率電壓與預(yù)定電壓Vl進(jìn)行比較，并且在商業(yè)功率源ACl的功率電壓等于或者大于電壓Vl的時(shí)段期間生成該同步信號。即，該同步信號在商業(yè)功率源ACl的功率電壓變?yōu)榈扔诨蛘叽笥陬A(yù)定電壓Vl時(shí)升高，并且在其低于電壓Vl時(shí)降低。并且，圖IB中的虛線表明商業(yè)功率源ACl的功率電壓。切換元件Q2連接到三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子。切換元件Q2是npn型晶體管。三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子連接到切換元件Q2的集電極端子。進(jìn)而，電容器C4連接到切換元件Q2的發(fā)射極端子，并且其基極端子連接到控制電路22?？刂齐娐?2基于從相位檢測電路21施加的同步信號以及從調(diào)光器2的操作單元(未示出)施加的調(diào)光信號來生成用于接通和關(guān)斷切換元件Q2的觸發(fā)器信號(參見圖1B)。觸發(fā)器信號的升高和降低全部基于同步信號的上升沿來確定。將觸發(fā)器信號輸入到切換元件Q2的基極端子。在觸發(fā)器信號處于高電平時(shí)將切換元件Q2切換到開狀態(tài)，并且在三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子的電勢低于其兩個(gè)主要端子的電勢時(shí)電流流向三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子，并且因此三端雙向可控硅開關(guān)Ql進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。以下，將描述該實(shí)施例的照明系統(tǒng)的操作。首先，相位檢測電路21檢測二極管橋DBl的輸出電壓以生成同步信號，并且將其輸出到控制電路22。控制電路22基于所施加的同步信號來生成觸發(fā)器信號，并且將其輸出到切換元件Q2的基極端子。因而，隨著觸發(fā)器信號的升高，切換元件Q2被切換到開狀態(tài)，并且三端雙向可控硅開關(guān)Ql進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)(接通)。因此，如圖IB所示，商業(yè)功率源ACl的功率電壓施加到發(fā)光裝置I。進(jìn)而，通過從調(diào)光器2的操作單元發(fā)送的電壓信號(調(diào)光信號)改變觸發(fā)器信號的上升沿的相位角。因此，施加到發(fā)光裝置2的功率電壓的導(dǎo)通時(shí)段改變，因而使得能夠進(jìn)行調(diào)光。此后，在觸發(fā)器信號下降時(shí)，切換元件Q2被切換到關(guān)狀態(tài)，因而防止電流流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子。由于在不小于保持電流的電流繼續(xù)流動(dòng)的同時(shí)三端雙向可控硅開關(guān)Ql維持導(dǎo)通狀態(tài)，因此即使在觸發(fā)器信號下降之后，商業(yè)功率源ACl的功率電壓也繼續(xù)施加到發(fā)光裝置I 一段時(shí)間(參見圖1B)。此后，在商業(yè)功率源ACl的功率電壓達(dá)到零交叉點(diǎn)時(shí)，流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql的電流下降至保持電流以下，并且因而三端 雙向可控硅開關(guān)Ql被切換到非導(dǎo)通狀態(tài)。因此，商業(yè)功率源ACl的功率電壓到發(fā)光裝置I的施加被停止。在發(fā)光裝置I中，調(diào)光控制單元15基于電壓檢測單元14的電壓檢測時(shí)段來檢測導(dǎo)通角。進(jìn)而，調(diào)光控制單元15通過基于所檢測的導(dǎo)通角確定的占空比來接通和關(guān)斷調(diào)光開關(guān)單元11，來對光源單元10進(jìn)行調(diào)光。在此，與傳統(tǒng)脈沖觸發(fā)器信號不同，如圖IB所示，本發(fā)明的觸發(fā)器信號在向發(fā)光裝置I施加主功率的時(shí)段的特定部分期間繼續(xù)處于高電平。因此，切換元件Q2維持開狀態(tài)，直到觸發(fā)器信號下降，并且因此電流繼續(xù)流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql的柵極端子。即，在三端雙向可控硅開關(guān)Ql導(dǎo)通的時(shí)段的特定部分(觸發(fā)器信號的開時(shí)段)期間，驅(qū)動(dòng)電流繼續(xù)施加到三端雙向可控硅開關(guān)Q1。由此，即使噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，噪聲也不會使三端雙向可控硅開關(guān)Ql突然被切換到非導(dǎo)通狀態(tài)，從而向發(fā)光裝置I穩(wěn)定地施加商業(yè)功率源ACl的功率電壓。具體地說，在傳統(tǒng)脈沖觸發(fā)器控制中，將具有固定短持續(xù)時(shí)間的觸發(fā)器脈沖施加到三端雙向可控硅開關(guān)，該三端雙向可控硅開關(guān)然后開始導(dǎo)通并且維持該導(dǎo)通狀態(tài)直到零交叉點(diǎn)。然而，在當(dāng)前實(shí)施例中，觸發(fā)器信號的持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)長于傳統(tǒng)觸發(fā)器脈沖的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)示例中，觸發(fā)器信號的持續(xù)時(shí)間取決于三端雙向可控硅開關(guān)的期望導(dǎo)通狀態(tài)的長度而變化。在另一示例中，將觸發(fā)器信號的持續(xù)時(shí)間設(shè)定得較長以使得三端雙向可控硅開關(guān)維持在傳導(dǎo)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間更長。如上所述，在該實(shí)施例中，在觸發(fā)器信號的開時(shí)段期間，驅(qū)動(dòng)電流繼續(xù)施加到三端雙向可控硅開關(guān)Q1。由此，在使用LED IOA的發(fā)光負(fù)載處于調(diào)光控制下時(shí)，能夠執(zhí)行具有很少閃爍的穩(wěn)定點(diǎn)亮，而不受疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上的噪聲的影響。此外，在該實(shí)施例的發(fā)光裝置I的調(diào)光方法中，通過接通和關(guān)斷調(diào)光開關(guān)單元11而對光源單元10進(jìn)行調(diào)光。然而，通過改變流經(jīng)光源單元10的電流執(zhí)行調(diào)光的電路配置也能夠獲得相同的效果。進(jìn)而，在該實(shí)施例中，LED IOA用作光源。然而，本發(fā)明并不限于此，并且除了 LED以外的固態(tài)光發(fā)射設(shè)備也可以用作光源。此外，LED IOA可以并聯(lián)連接，或者如圖2所示，可以使用LED的并聯(lián)連接的多個(gè)組，每一組串聯(lián)連接來替代光源單元10。進(jìn)而，可以省去光源單元10中的電阻器Rl。(實(shí)施例2)以下，將參照圖3A到圖4D描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的照明系統(tǒng)。該實(shí)施例的基本配置與第一實(shí)施例的相同，因而將省去對公共部件的描述。在第一實(shí)施例中，通過在觸發(fā)器信號的開時(shí)段期間向三端雙向可控娃開關(guān)Ql連續(xù)施加驅(qū)動(dòng)電流來解決疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上的噪聲的問題。然而,在沒有驅(qū)動(dòng)電流施加到三端雙向可控硅開關(guān)Ql的時(shí)段(觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段)期間會發(fā)生以下問題。首先，如圖3A所示，在沒有噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上的正常時(shí)間，三端雙向可控硅開關(guān)Ql在觸發(fā)器信號的關(guān)狀態(tài)期間維持導(dǎo)通狀態(tài)，直到流經(jīng)三端雙向可
控硅開關(guān)Ql的電流下降至特定閾值(所謂的保持電流)以下。在圖3A中，虛線指示商業(yè)功率源ACl的功率電壓。如果發(fā)光裝置I的調(diào)光控制單元15檢測到電壓檢測單元14檢測到電壓的電壓檢測時(shí)段(即所檢測的電壓大于OV的時(shí)段)作為導(dǎo)通角，則由從觸發(fā)器信號的升高直到流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql的電流下降至保持電流以下(即商業(yè)功率源ACl的功率電壓達(dá)到零交叉點(diǎn))而經(jīng)歷的時(shí)段Tl表示三端雙向可控硅開關(guān)Ql的導(dǎo)通角。然而，在這樣的情況下，如果在觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段期間有噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，則流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql的電流會在該關(guān)時(shí)段中下降至保持電流以下。然后，三端雙向可控硅開關(guān)Ql進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，并且因而商業(yè)功率源ACl的功率電壓不施加到發(fā)光裝置I。在這種情況下，三端雙向可控硅開關(guān)Ql的導(dǎo)通角會變?yōu)楸葧r(shí)段Tl短的時(shí)段T2(T2 < Tl)，如圖3B所示。在圖3B中，虛線指示商業(yè)功率源ACl的功率電壓。因而，如果噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，則導(dǎo)通角會被改變而在點(diǎn)亮發(fā)光裝置I期間產(chǎn)生閃爍。此外，如圖3C所示，如果導(dǎo)通角下降至最小導(dǎo)通角Toff以下，則發(fā)光裝置I會突然關(guān)斷。在此，在導(dǎo)通角低于TofT時(shí)，調(diào)光比變?yōu)?并且發(fā)光裝置I關(guān)斷。鑒于以上，本實(shí)施例的發(fā)光裝置I在調(diào)光器2繼續(xù)向三端雙向可控硅開關(guān)Ql施加驅(qū)動(dòng)電流的時(shí)段內(nèi)檢測三端雙向可控硅開關(guān)Ql的導(dǎo)通角。即，調(diào)光控制單元15在商業(yè)功率源ACl的功率電壓高于預(yù)定電壓值V2的時(shí)段期間檢測導(dǎo)通角。這里，預(yù)定電壓值V2被設(shè)定為不小于觸發(fā)器信號的下降沿處的商業(yè)功率源ACl的功率電壓值。在圖4A和圖4B所示的示例中，假設(shè)商業(yè)功率源ACl的功率電壓在觸發(fā)器信號的下降沿處為V2，并且商業(yè)功率源ACl的功率電壓值在上升沿處不小于V2。在這樣的情況下，如果觸發(fā)器信號的開時(shí)段的最大值為T3，則導(dǎo)通角的最大值也為T3，并且如果觸發(fā)器信號的開時(shí)段的最小值為T4，則導(dǎo)通角的最小值也為T4。在圖4A和圖4B所示的示例中，隨著經(jīng)由調(diào)光器2的操作單元輸入的調(diào)光水平變得更高(更亮)，觸發(fā)器信號的上升沿處的相位角Gr變得更小。另一方面，觸發(fā)器信號的下降沿處的相位角Qf具有固定值，而與調(diào)光水平無關(guān)。進(jìn)而，最小相位角0r(mim.)與觸發(fā)器角度T3 ^ (180° - 0 f)的最大開時(shí)段相對應(yīng)。如在第一實(shí)施例中描述的，隨著三端雙向可控硅開關(guān)的期望導(dǎo)通狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(期望開時(shí)段(180° - 0 f))變得更長，將觸發(fā)器信號的持續(xù)時(shí)間(0f_0r)設(shè)定得更長。在三端雙向可控硅開關(guān)的期望開狀態(tài)期間，如果不存在噪聲，則三端雙向可控硅開關(guān)能夠維持接通。如上所述，在本實(shí)施例中，商業(yè)功率源ACl的功率電壓低的時(shí)段不包括在由調(diào)光控制單元15檢測的導(dǎo)通角中。因此，即使在該時(shí)段中噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，導(dǎo)通角也不改變。因此，在本實(shí)施例中，即使噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，也能夠執(zhí)行穩(wěn)定調(diào)光。進(jìn)而，例如在以參照圖3A和3B描述的方式檢測導(dǎo)通角(即不通過排除商業(yè)功率源ACl的功率電壓低于V2的時(shí)段而檢測導(dǎo)通角)的同時(shí)，如圖4D所示，如果導(dǎo)通角低于時(shí)段Tm，則調(diào)光控制單元15可以以最小調(diào)光比對光源單元10進(jìn)行調(diào)光而與導(dǎo)通角無關(guān)。也在這種情況下，即使噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，也能夠沒有閃爍地執(zhí)行穩(wěn)
定點(diǎn)亮?？梢詫r(shí)段Tm設(shè)定為180° - 0 f。在最小調(diào)光比時(shí)，發(fā)光裝置I維持特定的非零亮度水平而不關(guān)斷，并且即使導(dǎo)通角下降到零，發(fā)光裝置I也以最小調(diào)光比接通。(實(shí)施例3) 以下，將參照圖5A到圖7C描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的照明系統(tǒng)。該實(shí)施例的基本配置與第一實(shí)施例的相同。因而，將省去對公共部件的描述。如在第二實(shí)施例中解釋的，三端雙向可控硅開關(guān)Ql會在觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段中由于疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上的噪聲而突然進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，并且在點(diǎn)亮發(fā)光裝置I時(shí)存在發(fā)生閃爍的可能性。因此在該實(shí)施例中，如圖5A所示，提供與發(fā)光裝置I并聯(lián)并且與調(diào)光器2串聯(lián)的第一保持電路3，以使得即使在觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段中，足夠的電流繼續(xù)流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Q1。如圖5B所示，第一保持電路3包括二極管橋DB2以及用于調(diào)光器2的充電電路30和恒定電流電路31的并聯(lián)電路。二極管橋DB2對從商業(yè)功率源ACl供應(yīng)的功率電壓進(jìn)行全波整流并且充電電路30和恒定電流電路31連接到二極管橋DB2的輸出端子。在充電電路30中，提供電阻器R4和常閉接觸型繼電器30A的串聯(lián)電路，并且齊納二極管ZDl與繼電器30A的繼電器線圈RCl串聯(lián)連接。因此，在施加到第一保持電路3的商業(yè)功率源ACl的功率電壓低于齊納二極管ZDl的擊穿電壓時(shí)，繼電器線圈RCl不導(dǎo)通，并且因而繼電器30A保持閉合。進(jìn)而，在施加到第一保持電路3的商業(yè)功率源ACl的功率電壓等于或者大于齊納二極管ZDl的擊穿電壓時(shí)，繼電器線圈RCl導(dǎo)通，并且因而繼電器30A打開。在該實(shí)施例中，可以將齊納二極管ZDl的擊穿電壓優(yōu)選地設(shè)定為上述的電壓V2。通過將電阻器R5和齊納二極管ZD2的串聯(lián)電路與電阻器R6、切換元件Q3以及電阻器R7的串聯(lián)電路并聯(lián)連接而配置恒定電流電路31。切換元件Q3是npn型晶體管，并且將在齊納二極管ZD2的兩端之間產(chǎn)生的電壓施加到切換元件Q3的基極端子。因此，電流流經(jīng)切換元件Q3以使得切換元件Q3的基極-發(fā)射極電壓與電阻器R7的兩端之間的電壓之和與齊納二極管ZD2的兩端之間的電壓均衡。即，如果商業(yè)功率源ACl的功率電壓等于或者大于齊納二極管ZD2的擊穿電壓，則切換元件Q3接通并且恒定電流附加地流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql。在第三實(shí)施例中，也將齊納二極管ZD2的擊穿電壓設(shè)定為上述的電壓V2。以下，將描述第一保持電路3的操作。如圖5C所示，在觸發(fā)器信號為低，即商業(yè)功率源ACl的功率電壓低于V2，的時(shí)段期間，繼電器30A閉合，并且通過電阻器R4的電流經(jīng)由調(diào)光器2流動(dòng)。如果商業(yè)功率源ACl的功率電壓不小于V2，則繼電器30A打開，從而沒有電流流經(jīng)電阻器R4，并且切換元件Q3接通，從而恒定電流流經(jīng)恒定電流電路31。因此，隨著在觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段中電流流經(jīng)第一保持電路3，足夠的電流繼續(xù)流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Q1。并且，在圖5C中，虛線指示商業(yè)功率源ACl的功率電壓。
因此，在該實(shí)施例中，即使噪聲疊加在商業(yè)功率源ACl的功率線路上，也能夠執(zhí)行穩(wěn)定調(diào)光。此外，在該實(shí)施例中，僅在觸發(fā)器信號的關(guān)時(shí)段期間，電流流經(jīng)充電電路30。因而，與電流總是流經(jīng)充電電路30的配置相比較，能夠降低功耗。
并且，在該實(shí)施例中，第一保持電路3能夠結(jié)合在調(diào)光器2中或者可選地第一保持電路3可以結(jié)合在發(fā)光裝置I中。而且，如圖6所示，調(diào)光器2可以配置為具有3個(gè)端子。并且如圖7A所示，可以使用僅具有二極管橋DB2和充電電路30的第二保持電路4代替第一保持電路3。因此，在施加到第二保持電路4的商業(yè)功率源ACl的功率電壓不小于V2時(shí)，繼電器線圈RCl導(dǎo)通，并且繼電器40A打開。進(jìn)而，如果施加到第二保持電路4的商業(yè)功率源ACl的功率電壓低于V2，則繼電器線圈RCl不導(dǎo)通，并且因而繼電器40A閉合。在該配置中，如圖7B所示，僅在商業(yè)功率源ACl的功率電壓低于預(yù)定電壓值V2的時(shí)段期間確保用于經(jīng)由第二保持電路4流經(jīng)調(diào)光器2的電流的路徑。因此，足夠的電流繼續(xù)流經(jīng)三端雙向可控硅開關(guān)Ql，并且作為調(diào)光器2的控制功率源的電容器C4在相應(yīng)時(shí)段期間充電。同樣，在圖7B中，虛線指示商業(yè)功率源ACl的功率電壓。而且，在該實(shí)施例中，盡管使用繼電器30A執(zhí)行用于流經(jīng)電阻器R4的電流的路徑的打開和關(guān)閉，但是也可以使用諸如FET等的切換元件來執(zhí)行其打開和關(guān)閉。在這種情況下，也能夠獲得相同的效果。并且，切換元件Q2可以是pnp晶體管。在這種情況下，觸發(fā)器信號的極性將相反。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在對使用LED的發(fā)光負(fù)載進(jìn)行調(diào)光時(shí)，照明系統(tǒng)能夠以很少閃爍進(jìn)行穩(wěn)定點(diǎn)亮而不受疊加在功率線路上的噪聲影響。盡管關(guān)于所述實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，在不偏離如在以下的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下可以做出各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括 發(fā)光裝置，所述發(fā)光裝置具有作為光源的固態(tài)光發(fā)射元件；以及 調(diào)光器，所述調(diào)光器包括具有自持功能并且連接到所述發(fā)光裝置和外部功率源的串聯(lián)電路的雙向切換元件，其中所述調(diào)光器通過控制所述外部功率源的AC電壓的相位來改變所述雙向切換元件的導(dǎo)通角， 其中，所述發(fā)光裝置基于所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角來進(jìn)行所述光源的調(diào)光，并且所述調(diào)光器在第一時(shí)段期間繼續(xù)向所述雙向切換元件施加驅(qū)動(dòng)電流，所述第一時(shí)段是第二時(shí)段的一部分，所述雙向切換元件被允許在整個(gè)所述第二時(shí)段上導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明系統(tǒng)，其中，所述第一時(shí)段的長度取決于所述第二時(shí)段的長度而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明系統(tǒng)，其中，在所述第二時(shí)段的長度變得更長時(shí)，所述第一時(shí)段的長度變得更長。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中，所述發(fā)光裝置在所述第一時(shí)段內(nèi)檢測所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角，在所述第一時(shí)段中所述調(diào)光器繼續(xù)向所述雙向切換元件施加所述驅(qū)動(dòng)電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中，如果所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角低于預(yù)定值，則以恒定調(diào)光比進(jìn)行所述光源的調(diào)光而與所述導(dǎo)通角無關(guān)，并且其中，以所述恒定調(diào)光比，所述光源被接通于特定亮度水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中，保持電路與所述發(fā)光裝置并聯(lián)連接并且在沒有驅(qū)動(dòng)電流施加到所述雙向切換元件的時(shí)段期間提供用于使電流從所述外部功率源流到所述調(diào)光器的路徑。
全文摘要
一種照明系統(tǒng)包括具有作為光源的固態(tài)光發(fā)射元件的發(fā)光裝置；以及包括具有自持功能并且連接到所述發(fā)光裝置和外部功率源的串聯(lián)電路的雙向切換元件的調(diào)光器。所述調(diào)光器通過控制所述外部功率源的AC電壓的相位來改變所述雙向切換元件的導(dǎo)通角，其中所述發(fā)光裝置基于所述雙向切換元件的所述導(dǎo)通角來進(jìn)行所述光源的調(diào)光，并且所述調(diào)光器在作為第二時(shí)段的一部分的第一時(shí)段期間繼續(xù)向所述雙向切換元件施加驅(qū)動(dòng)電流，所述雙向切換元件被允許在整個(gè)所述第二時(shí)段上導(dǎo)通。
文檔編號H05B37/02GK102655701SQ20121004828
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者中川原光治, 井戶滋, 大西雅人, 村上善宣, 水川宏光, 西本和弘, 鳴尾誠浩 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社