电源装置和led点亮装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种支持额定电压不同的多种负载的电源装置以及将上述多种负载中的任一个负载设为LED (发光二极管)的LED点亮装置。
【背景技术】
[0002]作为以往例，例示出日本专利申请公开号2013-165598(下面称为“文献I”)所记载的电源装置和照明装置。文献I所记载的以往例用于点亮以装卸自如的方式安装于灯座的直管型的LED灯，具备将从直流电源提供的直流电压降压至LED灯的额定电压的降压斩波电路(电源装置)。
[0003]在此，在日本电灯工业协会标准JEL801 “带L形针脚灯头GX16t_5的直管型LED灯系统(普通照明用)”中，直管型LED灯的额定电压被设定为45伏特?95伏特的大范围(其中，是40型的情况)。
[0004]在文献I所记载的以往例中，构成为:在作为负载的直管型LED灯的额定电压高时降压斩波电路以临界模式进行动作，在额定电压低时降压斩波电路以连续模式进行动作。
[0005]另外，额定电压比上述标准的标准值低的直管型LED灯出现在一部分市场上。在将像这样偏离标准的直管型LED灯作为以往例的负载且降压斩波电路以连续模式进行动作的情况下，有可能会产生意想不到的不良状况。也就是说，在文献I所记载的以往例中，设计成即使在将符合标准的最低额定电压(45伏特)的直管型LED灯作为负载的情况下降压斩波电路也正常地动作。然而，在如上所述那样将额定电压低于标准的直管型LED灯作为负载的情况下，存在产生构成降压斩波电路的半导体开关元件的损耗超过设计值而半导体开关元件的寿命变短等不良状况的担忧。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于抑制在轻负载的情况下产生不良状况。
[0007]本发明的电源装置的特征在于，具备:降压斩波电路，其将从直流电源提供的直流的输入电压降压后提供给负载；以及控制电路，其控制上述降压斩波电路的动作，上述降压斩波电路具有:半导体开关元件，其使上述输入电压断续；以及电感器，其在没有被施加上述输入电压时放出在经由上述半导体开关元件被施加上述输入电压时蓄积的能量，上述控制电路构成为:在使上述半导体开关元件导通之后，在流过上述电感器的电感器电流达到规定的峰值时使上述半导体开关元件截止，如果在从使上述半导体开关元件导通的时间点起的经过时间达到规定的重启周期之前上述电感器电流变为零，则在上述经过时间达到上述重启周期的时间点使上述半导体开关元件导通，如果在上述经过时间达到上述重启周期之后上述电感器电流变为零，则在上述电感器电流变为零的时间点使上述半导体开关元件导通。
[0008]本发明的LED点亮装置的特征在于，具备上述电源装置，构成为LED负载能够装卸地连接在上述电源装置的输出端之间。
[0009]在本发明的电源装置和LED点亮装置中，在负载不是轻负载的情况下，控制电路使降压斩波电路以不连续模式进行动作，在负载是轻负载的情况下，控制电路使降压斩波电路以临界模式进行动作，因此即使在负载是轻负载的情况下降压斩波电路也不会以连续模式进行动作。因此，具有以下效果:与在轻负载的情况下降压斩波电路以连续模式进行动作的以往例相比，能够抑制半导体开关元件的寿命变短等不良状况的产生。
【附图说明】
[0010]进一步详细地描述本发明的优选实施方式。结合以下的详细描述和附图则会更好理解本发明的其它特征和优点。
[0011]图1表示本发明所涉及的电源装置和LED点亮装置的实施方式，是用于说明临界模式的动作的时序图。
[0012]图2是本发明所涉及的电源装置和LED点亮装置的实施方式中的电路图。
[0013]图3是本发明所涉及的电源装置和LED点亮装置的实施方式中的降压控制部的电路图。
[0014]图4是用于说明本发明所涉及的电源装置和LED点亮装置的实施方式中的不连续模式的动作的时序图。
【具体实施方式】
[0015]下面，参照图1?图4来详细说明本发明所涉及的电源装置和LED点亮装置的实施方式。
[0016]如图2所示，本实施方式的LED点亮装置由降压斩波电路1、控制块2以及直流电源部3构成。
[0017]直流电源部3构成为将从商用交流电源4提供的交流电压、交流电流转换为期望的直流电压、直流电流。该直流电源部3由滤波部30、整流电路31、PFC(Power FactorCorrect1n:功率因数改善)部32、平滑电容器Cl构成。滤波部30用于去除从交流电源4输入的交流电压、交流电流中叠加的高次谐波噪声和PFC部32中产生的高次谐波噪声。整流电路31由二极管桥构成，对从交流电源4提供的交流电压、交流电流进行全波整流。PFC部32是以往周知的升压斩波电路，通过将被整流电路31全波整流后的脉动电压转换为期望的直流电压来改善功率因数。平滑电容器Cl使PFC部32的输出电压平滑。此外，在下面的说明中，将从直流电源部3输入到降压斩波电路I的直流电压称为直流输入电压VDCo但是，直流电源部3并不限定于上述结构，例如也可以是输出直流电压、直流电流的蓄电池、太阳能电池等。
[0018]降压斩波电路I由半导体开关元件(场效应晶体管)Q1、电感器Tl、二极管D1、电容器C2、检测电阻器R1、电阻器R2、R9等构成。半导体开关元件Q1、电感器Tl、电容器C2以及检测电阻器Rl串联而成的串联电路连接在直流电源部3的输出端之间。二极管Dl的阴极连接于半导体开关元件Ql与电感器Tl的连接点，二极管Dl的阳极连接于检测电阻器Rl与电阻器R9的连接点。电阻器R9与二极管Dl并联连接，电阻器R2的一端与半导体开关元件Ql的栅极连接。而且，在电容器C2的两端连接有LED负载5。
[0019]LED负载5例如是在以往技术中说明的直管型LED灯，使用未图示的灯座或连接器将LED负载5能够装卸地连接在降压斩波电路I的输出端(电容器C2的两端)之间。
[0020]控制块2由控制用IC 20、外置电路元件以及控制电源生成部27构成，该控制用IC 20 由高耐压集成电路(High Voltage Integrated Circuit)构成。
[0021]控制电源生成部27由开关电源电路构成，基于直流输入电压VDC生成控制电源电压 Vcc0
[0022]控制用IC 20具备降压控制部21、高端(high-side)驱动部22、运算放大器23、开关24、时序电路部25、PFC控制部26、分压电阻器R3、R4等。另外，控制用IC 20上设置有CS端子、ZCD端子、OP+端子、OP-端子、OPout端子、Ho端子、HGND端子、HVcc端子、Vcc端子、Do端子、GND端子等端子。
[0023]时序电路部25构成为对从接通交流电源4来开始对直流电源部3输入交流电压的时间点(下面称为电源接通时间点。)起的经过时间进行计时。并且，时序电路部25构成为:若上述经过时间达到了升压动作开始时间(例如0.5秒)则向PFC控制部26输出升压动作开始信号SI，若上述经过时间达到了降压动作开始时间(例如0.7秒)则向降压控制部21输出降压动作开始信号S2。
[0024]当从时序电路部25输出升压动作开始信号SI时，PFC控制部26从Do端子输出驱动信号，使构成PFC部32的半导体开关元件(未图示)进行开关动作。并且，PFC控制部26构成为通过对PFC部32的半导体开关元件的占空比进行反馈控制来使直流电源部3的输出电压(直流输入电压VDC)为规定的固定电压。其中，这种PFC控制部26是以往周知的，因此省略详细结构和动作的图示及说明。
[0025]高端驱动部22用于对降压斩波电路I的半导体开关元件Ql进行驱动，构成为使用从HVcc端子提供的电压来从Ho端子对半导体开关元件Ql的栅极输出驱动信号。此外，在HVcc端子处外置有将控制电源电压Vcc升压的自举(bootstrap)电路。自举电路由二极管D2以及连接在HGND端子与HVcc端子之间的电容器C3构成。二极管D2的阳极与被输入控制电源电压Vcc的Vcc端子连接。二极管D2的阴极与HVcc端子连接。也就是说，自举电路从控制电源生成部27以二极管D2、电容器C3、降压斩波电路I的电阻器R9这样的路径来对电容器C3充电，利用电容器C3的充电电压将高于控制电源电压Vcc的电压输入到HVcc端子。
[0026]运算放大器23的非反转输入端子(0P+端子)被输入基准电压Vs，反转输入端子(0P-端子)被输入检测电阻器Rl的两端电压，在输出端子(OPout端子)与反转输入端子之间连接有反馈电阻器R7与电容器C4的并联电路。基准电压Vs是通过分压电阻器R5、R6对控制电源电压Vcc分压后得到的电压(Vs = VccXR6/(R5+R6))。另外，检测电阻器Rl的两端电压(下面称为