CN102192487A - 光源模块和点亮设备以及使用它们的照明设备 - Google Patents
光源模块和点亮设备以及使用它们的照明设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102192487A CN102192487A CN2011100486849A CN201110048684A CN102192487A CN 102192487 A CN102192487 A CN 102192487A CN 2011100486849 A CN2011100486849 A CN 2011100486849A CN 201110048684 A CN201110048684 A CN 201110048684A CN 102192487 A CN102192487 A CN 102192487A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- splicing ear
- unit
- voltage
- light source
- negative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005286 illumination Methods 0.000 title description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 104
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 77
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 87
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 238000003079 width control Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
- F21S8/03—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type
- F21S8/031—Lighting devices intended for fixed installation of surface-mounted type the device consisting essentially only of a light source holder with an exposed light source, e.g. a fluorescent tube
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/20—Light sources comprising attachment means
- F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
- F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
- H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
- H05B45/38—Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/395—Linear regulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
一种光源模块,包括:基底单元,用于在其上安装多个发光二极管,以电连接所述多个发光二极管;第一电连接端子和第二电连接端子,用于基于从所述基底单元外部施加的电压,向所述发光二极管供应电流;以及特性设定单元,用于预置对应于所述发光二极管的电特性的特性信息。此外,所述光源模块包括:第三电连接端子,用于基于在所述特性设定单元中预置的所述特性信息,输出设定信号,并且所述特性设定单元至少连接于所述第三电连接端子与所述第一电连接端子之间或所述第三电连接端子与所述第二电连接端子之间,并且所述特性设定单元响应于从所述第三电连接端子输入的配置功率生成所述设定信号。
Description
技术领域
本发明涉及使用发光二极管作为光源的光源模块、用于开通/关闭该光源模块的点亮设备、以及使用该光源模块和该点亮设备的照明设备。
背景技术
传统地,荧光灯主要用作用于照明的光源,并且通过使用高频逆变器开关装置开通的照明设备已经广泛传播。最近,发光二极管(LED)作为除放电灯以外的电光源而受到瞩目,放电灯诸如是荧光灯。具体地,因为LED具有比荧光灯相对更长的寿命,预期通过将来的技术改进,它们会变得优于主要用于基础点亮的荧光灯FHF32。
随着LED技术改进,研发了一种其上安装有LED的光源模块。在光源模块中,需要确定其中使用的LED的数量和将LED串联连接还是并联连接,以从光源模块获得恒定光输出。即,在光源模块的设计中确定使用的LED的数量和连接布置,使得合适地设定光源模块的电流和电压值。
此外,随LED技术的改进,设计了用于向光源模块供应电流的点亮设备,来生成合适的输出,以节省功率。然而,如上述,光源模块的电流和电压值根据每个LED的电特性、使用的LED的数量、以及LED是串联连接还是并联连接而变化。尽管LED技术得到了改进,仍然需要将光源模块设计为具有每个LED的特性、使用的LED的数量、以及能够生成恒定电流的连接布置的特定组合。
例如,当使用具有3.5V的电压特性的LED时,点亮设备向具有串联连接的此特性的5个LED的光源模块(以下,称作“LED模块”)施加17.5(=3.5×5)V的电压。如果串联连接的该相同特性的4个LED连接至点亮装置,则施加了过电压,导致过电流。
日本专利申请公开2009-224046号(以下称作“参考文献1”)公开了通知端子,该通知端子用于通知LED模块的连接和断开,用作防止该过流引起的损坏的手段,从而基于来自通知端子的通知信号防止过大的电流。此外,参考文献1公开了能够向LED模块提供恒定电流的配置。
参考文献1考虑使用中LED数量的差异,但是不考虑上述LED技术的改进。例如,考虑具有3.5V的电压特性和0.3A的电流特性的LED。施加于包括串联连接的该特性的10个LED的LED模块的电压为35(=3.5×10)V,且其输出电流为0.3A。如果通过LED技术的改进,具有3V的电压特性和0.2A的电流特性的LED变得可用,则施加于具有串联连接的该特性的8个LED的LED模块的电压变为24(=3×8)V。
因此,与包括串联连接的具有3.5V的电压特性的7个LED的LED模块相比时(对该模块施加24.5(=3.5×7)V的电压),由电压特性和使用的LED的数量的差异引起的施加电压差异不是很大。然而,如果0.3A流过具有0.2A的输出电流的LED模块,则由于过流会生成异常的热,导致损坏或寿命降低。
在日本专利申请公开2009-283281号(以下称作“参考文献2”)中,存在3种类型的LED模块,每一种的串联连接的LED的数量不同。当3个LED模块中的一个连接至点亮装置时,点亮设备向LED模块施加小电流并基于LED模块中的电压降确定LED模块的类型。于是,基于确定结果控制从点亮设备施加于LED模块的电压。因此,参考文献2也具有与参考文献1相同的问题。
在日本专利申请公开2009-21175号(以下称作“参考文献3”)中,LED模块设置有存储单元,该存储单元用于存储关于LED模块的电流特性的信息,该电流特性根据LED模块的类型变化。当点亮设备连接至LED模块时,点亮设备的信息监控单元从LED模块的存储单元读取关于电流特性的信息。于是,点亮设备根据信息监控单元读取的电流特性信息,控制施加于LED模块的电压。
通过利用参考文献3中公开的技术,能够实现响应于LED将来的技术改进的点亮设备。换句话说,能够将施加于LED模块的电流保持恒定,而对特性或LED的数量或多个LED的连接布置没有限制。
然而,在参考文献3中,因为需要诸如闪存的电可编程非易失性半导体存储器,所以增加了LED模块的制造成本。此外,在参考文献3中,需要提供信号线用于从存储单元读取信息,且需要提供功率线用于向存储单元供应操作功率。这使得用于LED模块与点亮设备之间的布线复杂。
发明内容
基于上述,本发明提供能够响应于LED的技术改进并能够以低成本制造的光源模块、点亮设备、和使用该光源模块和该点亮设备的照明设备。
此外,本发明提供具有低制造成本和简单布线的点亮设备,该点亮设备能够开通/关闭具有不同电特性的多种类型的光源模块。
根据本发明的第一方面,提供了一种光源模块,包括:基底单元,用于在其上安装多个发光二极管,以电连接所述多个发光二极管;第一电连接端子和第二电连接端子,用于基于从所述基底单元外部施加的电压,向所述发光二极管供应电流;特性设定单元,用于预置对应于所述发光二极管的电特性的特性信息;以及第三电连接端子,用于基于在所述特性设定单元中预置的所述特性信息,输出设定信号。在所述光源模块中,所述特性设定单元至少连接于所述第三电连接端子与所述第一电连接端子之间或所述第三电连接端子与所述第二电连接端子之间,并且所述特性设定单元响应于从所述第三电连接端子输入的配置(set-up)功率生成所述设定信号。
以此配置,因为关于LED的电特性的特性信息预置于特性设定单元中,所以应付LED的技术改进是可能的。
根据本发明的第二方面,提供了一种能够开通和关闭第一方面所述的光源模块的点亮设备,所述点亮设备包括:电压转换单元,具有至少一个开关元件,并适于接收整流电压作为电源、通过开通和关闭所述开关元件将所述整流电压转换为期望的电压、并向所述光源模块供应所述期望的电压,所述整流电压通过对从所述外部供应的直流电压或交流电压进行整流而获得;配置功率输出单元,用于经由所述第三电连接端子向所述光源模块的所述特性设定单元供应配置第二功率;特性检测单元,连接至所述光源模块的所述第三电连接端子,以检测所述特性信息;以及电流检测单元,连接至所述第一电连接端子和所述第二电连接端子中的较低电位端子,以检测包括流过所述光源模块的负载电流的电流并生成电流检测信号。
所述点亮设备还包括:输出控制单元,用于基于所述电流检测信号和所述特性检测单元的检测的结果,向所述开关元件输出驱动信号以控制所述负载电流;以及连接确定单元,连接至所述光源模块的所述第三电连接端子,以确定所述光源模块是否连接,并且所述输出控制单元包括停止单元,用于基于所述连接确定单元的确定结果,停止所述驱动信号的输出。
以此配置,能够实现能够稳定地开通/关闭第一方面提出的LED模块的点亮设备。
根据本发明的第三方面,提供了一种包括第一方面提出的所述光源模块和第二方面提出的所述点亮设备的照明设备。
根据本发明的第四方面,提供了一种光源模块,包括:第一光源单元,包括正向串联连接的多个发光二极管;第二光源单元,包括并联连接的多个发光二极管,每个发光二极管的阳极连接至所述第一光源单元的头部发光二极管的阴极;正连接端子,连接至所述第一光源单元的尾部发光二极管的阳极;第一负连接端子,连接至所述第二光源单元的至少一个发光二极管的阴极;以及第二负连接端子,连接至所述第二光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一负连接端子的至少一个发光二极管的阴极。
所述光源模块还包括:特性设定单元,用于设定关于所述第一光源单元和所述第二光源单元的所述发光二极管的电特性的信息,所述特性设定单元连接于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间,并且功率通过点亮设备施加于所述第一正连接端子与所述第一负连接端子或所述第二负连接端子之间,直流电压从外部电源施加于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间,并且,所述特性设定单元包括设置于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间的全波整流器并基于所述信息控制通过所述全波整流器输入的电压波形。
所述光源模块可以包括第三光源单元,所述第三光源单元包括并联连接的多个发光二极管,每个发光二极管的阴极连接至所述第一光源单元的所述尾部发光二极管的所述阳极;以及第二特性设定单元,用于预置与所述特性设定单元中预置的信息相同的信息。
此外,所述正连接端子包括第一正连接端子和第二正连接端子,所述第一正连接端子连接至所述第三光源单元的至少一个发光二极管的阳极,所述第二正连接端子连接至所述第三光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一正连接端子的至少一个发光二极管的阳极。
此外,所述第二特性设定单元可以连接于所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间,并且所述第一正连接端子和所述第二正连接端子可以分别连接至所述第二光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一负连接端子和所述第二负连接端子的至少两个发光二极管的阴极,并且所述第一负连接端子和所述第二负连接端子可以分别连接至所述第三光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一正连接端子和所述第二正连接端子的所述至少两个发光二极管的阳极。
根据本发明的第五方面,提供了一种能够开通如第四方面或第五方面提出的所述光源模块的点亮设备,所述点亮设备包括:电压转换单元,用于在所述第一负连接端子或所述第二负连接端子与所述正连接端子之间或所述第一负连接端子或所述第二负连接端子与所述第一正连接端子或所述第二正连接端子之间施加直流功率,所述直流功率的电压和电流均改变;配置电源单元,用于在所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间施加直流电压;以及特性检测单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间的电压波形,检测所述特性设定单元中预置的所述发光二极管的所述电特性。
所述点亮设备还包括:连接确定单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间的电压,确定是否连接了所述光源模块;以及输出控制单元,用于在所述连接确定单元确定未连接所述光源模块时停止输出所述电压转换单元的所述直流功率,并用于在所述连接确定单元确定连接了所述光源模块时,基于所述特性检测单元中预置的所述电特性,至少控制所述电压转换单元的所述直流功率的电压或电流。
根据本发明的第六方面,提供了一种照明设备,包括:设备主体,用于容纳如第六方面所述的点亮设备;以及插座,设置于所述设备主体处,并适于可拆卸地安装如第四方面或第五方面所述的光源模块。
附图说明
从结合附图给出的优选实施例的以下描述,本发明的以上和其它特征将变得明显,其中:
图1是根据本发明的第一优选实施例的第一范例的LED模块的电路图;
图2示出了根据本发明的第一优选实施例的第一范例的点亮设备的电路图;
图3是示例根据本发明的第一优选实施例的第一范例的LED模块的简要配置的透视图;
图4描述根据本发明的第一优选实施例的第一范例的特性设定单元的详细配置的电路图;
图5提供用于示例根据本发明的第一优选实施例的第一范例中的特性设定单元的操作的波形图;
图6提供用于示例根据本发明的第一优选实施例的第一范例中的具有与图5中所示的特性信息不同的特性信息的特性设定单元的操作的波形图;
图7是描述根据本发明的第一优选实施例的第一范例的特性检测单元的操作的视图;
图8提供用于示例根据本发明的第一优选实施例的第一范例的每个单元在操作开始时的操作的波形图;
图9是根据本发明的第一优选实施例的第一范例的LED模块的修改的范例的电路图;
图10描绘根据本发明的第一优选实施例的第二范例的点亮设备的电路图;
图11描绘根据本发明的第一优选实施例的第三范例的点亮设备的电路图;
图12描述示出根据本发明的第一优选实施例的第三范例的特性设定单元的详细配置的电路图;
图13提供用于示例根据本发明的第一优选实施例的第三范例的特性设定单元的操作的波形图;
图14是根据本发明的第一优选实施例的第四范例的LED模块的电路图;
图15示出示例根据本发明的第一优选实施例的第四范例的LED模块的简要配置的透视图;
图16是示例具有根据本发明的第一优选实施例的第四范例的LED模块的照明设备的透视图;
图17示出根据本发明的第一优选实施例的第五范例的点亮设备的电路图;
图18提供用于描述根据本发明的第一优选实施例的第五范例的点亮设备的操作的特性曲线;
图19示例示例根据本发明的第一优选实施例的第五范例的特性设定信息与设定电流之间的关系的特性曲线;
图20提供用于示例根据本发明的第一优选实施例的第五范例的每个单元在操作开始时的操作的波形图;
图21描绘根据本发明的第一优选实施例的第六范例的点亮设备的电路图;
图22是根据本发明的第一优选实施例的第六范例的连接有放电灯的点亮设备的电路图;
图23示出了示例根据本发明的第一优选实施例的第六范例的LED模块的简要配置的透视图;
图24是根据本发明的第一优选实施例的第六范例的LED模块的从纵向端看的正视图;
图25示例示例根据本发明的第一优选实施例的第六范例的特性设定信息与设定电流之间的关系的特性曲线;
图26是根据本发明的第二优选实施例的第一范例的LED模块的电路图;
图27是根据本发明的第二优选实施例的第一范例的LED模块的透视图;
图28描绘根据本发明的第二优选实施例的第一范例的点亮设备的电路图;
图29描述包括在根据本发明的第二优选实施例的第一范例的照明装置中的特性设定单元的电路图;
图30示例根据本发明的第二优选实施例的第二范例的LED模块和点亮设备的电路图;
图31示例根据本发明的第二优选实施例的第三范例的LED模块和点亮设备的电路图;
图32描述包括在根据本发明的第二优选实施例的第三范例的点亮设备中的特性设定单元的电路图;
图33提供用于示例根据本发明的第二优选实施例的第三范例的点亮设备的操作的定时图;
图34示例根据本发明的第二优选实施例的第四范例的LED模块的电路图;
图35示出了根据本发明的第二优选实施例的第四范例的LED模块的透视图;
图36示例根据本发明的第二优选实施例的第五范例的LED模块和点亮设备的电路图。
具体实施方式
以下,将参照于此形成一部分的附图更详细描述本发明的实施例。
第一优选实施例
现在将描述根据本发明的第一优选实施例的范例。
(范例1)
参照图1,LED模块21包括:光源单元1,其中,多个发光二极管(LED)串联连接;以及特性设定单元(CSU)2,用于设定LED的特性信息,例如对应于目标电流值的信息。光源单元1的正端子耦接至连接端子A,连接端子A能够与设置于LED模块21外部的点亮设备电连接或断开。光源单元1的负连接端子耦接至连接端子B2。特性设定单元2连接于光源单元1的低电位端子(即,负连接端子)与连接端子B1之间。
图3示出了LED模块21的范例配置。如图3中所示,其上安装有形成光源单元1的多个发光二极管(LED)的一个或多个基底偶合成使得,如果存在多个基底,则基底的表面共面,且耦接的基底的表面形状为矩形,且容纳于光透射外壳22中。连接端子A设置在外壳22的一端,且连接端子B1和B2设置在另一端。
虽然图3中未描述特性设定单元2,但是其安装在基底上,靠近连接端子B1。特性设定单元2由以下将描述的电子部件形成。包括在LED模块21中的光源单元1和特性设定单元2经由连接端子A、B1和B2连接至点亮设备,且图2中示出了点亮设备的框图。
参照图2,点亮设备包括电压转换单元8,电压转换单元8具有至少一个用于开通/关闭LED模块21的开关元件(未示出),以向LED模块21供应电流。点亮设备还包括:输出控制单元6,用于输出驱动信号,使得电压转换单元8能够提供期望的输出;第一电源(power supply)单元7,用于向控制输出控制单元6等的电路供应控制功率;以及第二电源单元3,用于从第一电源单元7接收控制功率并用于向特性设定单元2供应控制功率。此外,点亮设备还包括:特性检测单元4,用于检测用于将控制功率从第二电源单元3供应至特性设定单元2的导线上的波形,并基于检测的结果控制输出控制单元6;连接确定单元5,用于基于导线上的波形确定LED模块21的连接。
例如,如图1中所示,包括在LED模块21的光源单元1中的每个LED具有0.3A和3.5V的电特性。当50个LED串联连接时,0.3A的电流从电压转换单元8供应至光源单元1,光源单元1的两个端子之间的电压变为175(=3.5×50)V且光源单元1的功耗为52.5(=3.5×0.3×50)W。
只要电压转换单元8能够提供足够用于开通LED模块21的直流功率,则其可以具有任何配置,并且例如,其可以包括例如电压降低断路器(chopper)或电压降低/升高断路器。
特性设定单元2存储电流设定信息。电压转换单元8基于电流设定信息以期望值向LED模块21供应电流,期望值例如在从0.35A至0.10A的范围。在上述范例中,因为包括在光源单元1中的每个LED的输出电流为0.3A,从而,特性设定单元2对具有光源单元1的LED模块21存储0.3A的电流设定信息。
图4示出了特性设定单元2的详细配置。在此范例中,第二电源单元3由电流源构成,并如上所述地经由连接端子B1向特性设定单元2供应控制功率。此外,特性检测单元4和连接确定单元5基于来自从第二电源单元3至连接端子B1的导线上的波形的检测结果控制输出控制单元6。
从第二电源单元3供应的控制功率施加于连接端子B1与B2之间,并从而通过二极管D1施加至齐纳二极管ZD1和电容器C2的并联电路。控制功率钳制于齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1,并且同时,其由电容器C2平滑。如图4中所示,能够通过采用恒定电流源作为第二电源单元3,将流过齐纳二极管ZD1的齐纳电流控制于期望值。齐纳电压Vz1主要施加于镜电路M1和M2、比较器CP1、传输门电路G、电阻器R2和R3的串联电路以及电阻器R4和R5的串联电路,从第二电源单元3供应的控制功率钳制于该齐纳电压Vz1。
通过以电阻器R2和R3的串联电路形成的电阻分压器划分齐纳电压Vz1获得参考电压Vref1。通过以电阻器R4和R5的串联电路形成的电阻分压器划分齐纳电压Vz1产生参考电压Vref2。参考电压Vref1和Vref2经由传输门电路G馈入至比较器CP1的正输入端子。镜电路M1将电阻器R1确定的电流i1供应至电容器C1和镜电路M2。通过改变镜比率(mirrorratio),将流过镜电路M2的电流i2设定为大于电流i1。
如果通过比较器CP1的输出信号开通或关闭的开关元件Q1开通,则电流i2变为零,从而电流i1流至电容器C1。如果开关元件Q1关闭,则电流i1-i2变为负的,从而从电容器C1提取(draw)电流i2-i1。
通过基于图5B中所示的比较器CP1的输出电压在传输门电路G中在参考电压Vref1和Vref2之间切换,确定电容器C1的电压波形,从而其变为如图5(a)中所示的具有充电时间T1的三角波型。
比较器CP1的输出馈入开关元件Q3的栅极,且通过开通和关闭开关元件Q3来开通和关闭开关元件Q2。因为开关元件Q2的漏极连接至连接端子B1,它们具有相同电位,所以开关元件Q2的漏极电压,即连接端子B1的电压,在与图5(c)中所示的电容器C1的充电时间T1近似相同的时段期间具有的波形具有高电压电平,即H电平。
如果关闭开关元件Q2,则连接端子B1的电压为Vout,即二极管D1的开通电压和齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1的和。如果开通开关元件Q2,则从第二电源单元3输入的控制电流流过开关元件Q2。因此,在开通开关元件Q2时,通过使用在平滑电容器C2中所充的电压,电路继续操作。
如果通过改变电阻器R2与R3之间的分压比,将电阻器R2和R3的串联电路产生的参考电压Vref1降低至Vref1’,则如图6(a)中所示,电容器C1的充电时间从T1减小至T1’。此外,在其间开关元件Q2的漏电压,即连接端子B1的电压,处于H电平的时间段如图6(c)中所示地变得与降低的充电时间T1’几乎相同。
特性检测单元4由例如微计算机构成并执行其间连接端子B1的电压处于H电平的时间段的测量。于是,基于图7中所示的关系根据测得的时间段计算设定电流。可以从预先准备的数据表读取设定电流。特性检测单元4向输出控制单元6发送操作信号,从而将供应电流调整为以上得到的设定电流。
例如,如果包括串联连接的50个LED的LED模块21连接至点亮装置,其中每个LED具有0.3A和3.5V的电特性,则设定电流控制为使得在特性设定单元2中将其间连接端子B1的电压处于H电平的时间段设定为T1,如图5(c)中所示。另一方面,如果包括串联连接的40个LED的LED模块21连接至点亮装置,其中每个LED具有0.25A和3.5V的电特性,则设定电流控制为使得在特性设定单元2中将其间连接端子B1的电压处于H电平的时间段设定为T1’,如图6(c)中所示。
从而,特性设定单元2中设定的其间连接端子B1的电压处于H电平的时间段用作对应于供应至LED模块21的设定电流的信息。
与特性检测单元4相同,输入至连接端子B1的波形馈入至连接确定单元5,并将描述连接确定单元5的操作。连接确定单元5由例如比较器或如特性检测单元4中的微计算机构成,并检测连接端子B1的电压。在LED模块21连接至点亮装置时,如上所述,连接端子B1的电压是二极管D1的开通电压和齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1的和电压Vout。
当LED模块21未连接时,连接端子B1的电压不由齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1钳制,并且大于电压Vout。通过使用此关系,如果连接端子B1的电压大于预定电压Vref3,则连接确定单元5确定LED模块21断开。
如果连接确定单元5确定LED模块21未连接,则其发送停止信号给输出控制单元6以停止从电压转换单元8向LED模块1供应电流。同时,虽然未示出,期望停止信号发送至特性检测单元4,从而,特性检测单元4基于来自特性设定单元2的信息,停止特性信息的检测或设定电流的调整。如果这样,则特性检测单元4和连接确定单元5可以由共用微计算机构成。
图8(a)至8(c)中所示的定时图描述LED模块21连接至点亮装置时的操作系列。LED模块21未连接,直至t0。此时,第二电源单元3的输出电压大于用于确定LED模块21的连接/未连接的预定电压Vref3,如图8(a)中所示。从而,如图8(c)中所示,不从输出控制单元6向电压转换单元8发送驱动信号。
当LED模块21在t0连接时,用于控制功率的恒定电流从第二电源单元3供应至LED模块21的特性设定单元2,且平滑电容器C2的电位逐渐升高,如图8(b)中所示。在t1,电位达到齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1。
同时,在从t0至t1的时间段期间,特性检测单元4可以检测归因于特性设定单元2的不稳定操作的错误信息。因此,从由连接确定单元5确定LED模块21连接时的t0至特性设定单元2的操作变得稳定时的t1,提供定时器以停止特性检测单元4的信息检测。在t1后,特性检测单元4开始信息检测。然后,输出控制单元6在信息检测或设定电流的控制完成时的t2生成驱动信号。
以此配置,预先准备对应于用于LED模块21中的LED的特性的信息,从而点亮设备能够基于该信息供应合适的设定电流,由此防止归因于流过使用中的LED的过电流的损坏或寿命降低。因为能够通过用于检测LED的特性信息的导线检测LED模块21的连接,所以能够减少布线。此外,在LED模块21未连接时,停止点亮设备的操作,导致没有额外的功耗。
在此范例中,虽然流过LED模块21的设定电流描述为特性设定单元2的特性信息,但是特性信息可以包括施加于LED模块21的电压。
LED模块21不限于如图3中所示的类似于直管荧光灯的形状,并可以具有任何形状。例如,LED可以安装于圆形基底上,并且此基底可以容纳于圆柱模块中。
虽然没有描述用作控制电源的第一电源单元7的电路配置,但是能够通过公知技术制作控制电源电路的电路。例如,如果电压转换单元8包括感应器,则从感应器的次级(second)线圈馈入的功率能够用作控制电源。
如图9中所示,LED模块21的光源单元1可以由反并联连接的两个串联电路构成,每个串联电路具有串联连接的LED。在此情况下,如果向连接端子A或连接端子B2供应电流,则光源单元1开通。在图9的配置中,电压转换单元8可以通过使用逆变器电路向LED模块21供应电流,逆变器电路通常用于用于荧光灯的点亮设备中。
(范例2)
图10示例根据范例2的点亮设备的配置。此范例中的点亮设备优选开通并联连接的两个LED模块21a和21b,每个LED模块与范例1中的LED模块相同。
点亮设备的第二电源单元3包括分别用于向LED模块21a和21b供应功率的第二电源单元3a和3b。每个第二电源单元3a或3b优选地由恒定电流源形成,如以上范例1中所述。
特性检测单元4可以由范例1中所述的微计算机构成,从而基本操作相同。如果能够通过使用LED模块21a的连接端子B1处的电压波形和LED模块21b的连接端子B1处的电压波形来检测LED模块21a和21b的信息,则特性检测单元能够使用任何配置。
如果诸如LED模块21a和21b的多个LED模块如此范例中那样连接,则用户可能会错误地连接彼此之间具有不同电特性的LED模块。为了确定是否存在错误的连接,特性检测单元4确定从LED模块21a和21b的连接端子B1输入的两个信息是否彼此相同。如果它们相同,则特性检测单元4向输出控制单元6发送操作信号以基于该信息调整设定电流。如果不相同,则控制特性检测单元4执行更稳定的操作,如以下将描述的。
连接确定单元5的操作可以基本上与范例1中的相同。即,连接确定单元5检测连接端子B1的电压并通过将连接端子B1的电压与参考值进行比较来确定LED模块是否连接。在并联连接两个LED模块21a和21b的此范例中,仅在确定两个LED模块21a和21b均未连接时,才向输出控制单元6发送停止信号。
现在将描述用户错误地连接具有不同电特性的LED模块时的操作。例如,如果LED模块21a包括串联连接的50个LED,每个LED具有0.3A和3.5V的电特性,且LED模块21b包括串联连接的40个LED,每个LED具有0.25A和3.5V的电特性,则特性检测单元4基于从LED模块21a和21b输入的两个不同信息确定已连接具有不同电特性的LED模块。
然后,特性检测单元4优先考虑具有较低特性电流的LED模块21b的信息,并输出用于控制输出控制单元6的操作信号以从电压转换单元8供应0.25A的电流。替代地,特性检测单元4可以输出停止信号以防止输出控制单元6生成驱动信号,导致不向LED模块供应电流。
如果电压转换单元8供应0.25A的电流,则流过LED模块21b的实际电流小于0.25A,因为电流被分开流至LED模块21a和LED模块21b。
在此范例中,能够实现与范例1中相同的效果,并且此外,能够一次开通多个LED模块。另外,当连接不同类型的LED模块时,电压转换单元8受到控制,以基于具有较低特性电流的LED模块的设定电流供应电流或停止供应电流。因此,即使由于错误而保持连接不同类型的LED模块时,也不会发生LED模块的损坏或寿命降低。
(范例3)
图11示出了根据范例3的点亮设备。此范例中的点亮设备也准备为开通并联连接的两个LED模块。除图12中所示的特性设定单元2的详细配置外,两个LED模块21a和21b具有与范例1和2中相同的配置。
在图11的点亮设备中,与范例2中不同,单个第二电源单元3向LED模块21a和21b的每个特性设定单元2供应控制功率。此范例中的第二电源单元3包括电阻器和开关元件,如图12中所示。响应于如图13(a)中所示的从特性检测单元4输出的定时信号,开通和关闭第二电源单元3的开关元件。
特性设定单元2具有连接端子B1和B2,从第二电源单元3向连接端子B1和B2之间施加控制功率。控制功率经由二极管D1输入至齐纳二极管ZD1和电容器C2的并联电路。此外,控制功率钳制于齐纳二极管ZD1的齐纳电压Vz1,并且同时由电容器C2平滑。第二电源单元3的电阻器将流过齐纳二极管ZD1的齐纳电流限制于预定值。
控制功率从第二电源单元3供应,由齐纳电压Vz1钳制,然后施加于镜电路M3、比较器CP2、和电阻器R6和R7的串联电路。通过由串联连接的电阻器R6和R7形成的分压器电路划分齐纳电压Vz1,获得参考电压Vref4。参考电压Vref4施加于比较器CP2的正输入端子。
镜电路M3向电容器C3供应电流,该电流由电阻器R8确定。即,基于电容器C2的电压Vz1,电流流入镜电路M3和电阻器R8,且与电阻器R8中流动的电流成比例的电流流过电容器C3。电容器C3的两端之间的电压施加于比较器CP2的负输入端子,并与参考电压Vref4进行比较。比较器CP2的输出施加于开关元件Q3的栅极中,且通过开通或关闭开关元件Q3来开通或关闭开关元件Q2。
图13示出了用于描述特性设定单元2的操作的定时图。将参照图13详细描述该操作。
由图13(a)中所示的从特性检测单元4输出的定时信号确定第二电源单元3的输出电压。在T2期间,定时信号处于H电平,且功率从第二电源单元3供应至特性设定单元2。根据第二电源单元3的输出电压,特性设定单元2中的电容器C2的电压具有图13(b)中所示的波形。跨电容器C3的电压如图13(c)中所示地由从镜电路M3供应的电流线性增大。
通过比较器CP2,将电容器C3的电压与参考电压Vref4比较,在电容器C3的电压大于参考电压Vref4的T3期间,比较器CP2的输出电压处于H电平,如图13D中所示。当T3后比较器CP2的输出电压变为L电平时,关闭开关元件Q3,并且因此开通开关元件Q2。因为开关元件Q2的漏极经由电阻器R9连接至连接端子B1,所以通过由第二电源单元3的电阻器和电阻器R9的电阻比率划分从第一电源单元7供应的电压确定开关元件Q2开通时连接端子B1的电压。
特性检测单元4通过开关元件Q2开通时连接端子B1的电压大于参考电压Vref5的时间段检测特性信息。如图13(e)中所示,基于连接端子B1的电压大于参考电压Vref5的时间段确定设定电流。通过调整包括在特性设定单元2中的电阻器R6和R7的电阻值以改变参考电压Vref4并由此控制连接端子B1的电压大于参考电压Vref5的时间段T3,设定关于LED的特性的信息。
这里,考虑连接具有连接端子B1的电压大于参考电压Vref5的T3的LED模块21a和具有短于T3的T3’的LED模块21b。基于从特性检测单元4馈入至第二电源单元3的定时信号,对LED模块21a和21b的每个特性设定单元2的电容器C3进行充电。然而,如上所述,连接端子B1的电压基于LED模块21b中设定的时间段T3’降低。
即,特性检测单元4通过优先考虑具有较低特性电流,即较短的时间段T3’,的LED模块21b来检测特性信息。因此,特性检测单元4向输出控制单元6发送操作信号,使得能够基于LED模块21b的信息设定来自电压转换单元8的供应电流。
同时,连接确定单元5可以如范例1中那样操作。通常,因为LED模块21a和21b未连接时连接端子B1的电压大于LED模块21a和21b连接时连接端子B1的电压,所以连接确定单元5可以通过检测连接端子B1的电压来进行确定。
以此范例,能够获得与范例1和2中相同的效果。此外,因为仅使用单个导线从第二电源单元3向多个LED模块21a和21b的每个连接端子B1供应功率,所以与范例2相比,能够减少布线。此外,能够简化特性设定单元2的电路配置。
(范例4)
图14是根据范例4的LED模块21的电路图。
如图14中所示,施加于连接端子A2与连接端子B2之间的电压由整流器DB1整流。整流器DB1的正输出端子耦接至光源单元1的正端子,而整流器DB1的负输出端子耦接至光源单元1的负连接端子。特性设定单元2a设置于连接端子A1与A2之间,而特性设定单元2b设置于连接端子B1与B2之间。
图15示出了LED模块21的范例配置。如图15中所示,具有形成安装其上的光源单元1的多个LED的一个或多个基底如范例1中那样容纳于光透射外壳22中。连接端子A1和A2位于外壳22的一端,且连接端子B1和B2位于另一端,与连接端子A1和A2对角相对。
虽然未示例特性设定单元2a和2b的特定电路配置,但是可以采用范例1或3中描述的配置。两个特性设定单元2a和2b设定为具有相同特性信息,即电路常数,并且安装于与用以安装光源单元1的基底相同的基底上。更具体地,特性设定单元2a靠近连接端子A1和A2设置,而特性设定单元2b靠近连接端子B1和B2设置。
范例1至3中描述的照明装置之一能够用于向此范例中的LED模块21供应电流。然而,与范例1至3不同,其中电流供应至LED模块21的连接端子A,此范例中,电流供应至LED模块21的连接端子A2或连接端子B2。
图16示例能够连接有LED模块21的照明设备20的范例。上述点亮装置设置于图16中所示的照明设备的主体25中。点亮设备和LED模块21经由插座23和24电连接。例如,连接端子A1和A2插入插座23中,且连接端子B1和B2插入插座24中。当电流从点亮设备供应至LED模块21且流入连接端子A2时,例如,设置于连接端子B1和B2一侧的特性设定单元2b连接至点亮设备并检测LED模块21的信息。
虽然连接端子A1和A2以及连接端子B1和B2如图15中所示地设置,但是如下情况是值得考虑的:用户错误地将LED模块的连接端子A1和A2以及连接端子B1和B2相反地连接至点亮装置。在此情况下,从点亮设备供应至LED模块21的电流流入连接端子B2,且设置于连接端子A1和A2一侧的特性设定单元2a连接至点亮设备并检测LED模块21的信息。
如上所述,此范例中能够获得与范例1中相同的效果。此外,例如用于向LED模块的光源单元供应电流的A2和B2的连接端子以及例如用于检测LED模块的信息的A1和B1的连接端子布置为在与此范例中以上描述的LED模块的基底表面共面或平行的平面上观察时对角相对。因此,当LED模块连接至照明设备时,不会发生具有错误极性的发光二极管的连接或电源线与信号供应线之间的错误连接。此外,用户能够容易地从照明设备去除LED模块或重新安装它。
(范例5)
图17为根据范例5的点亮设备的电路图。电压转换单元8可以由公知的电压降低断路器电路构成。电压转换单元8具有通过整流并平滑交流功率或通过以电压升高断路器电路提升直流功率而获得的直流电源DC。电压转换单元8还包括:开关元件Q4,其漏极耦接至直流电源DC的正输出端子;感应器L1,其一端耦接至开关元件Q4的源极,而另一端连接至LED模块21的连接端子A;二极管D4,连接至开关元件Q4的源极与感应器L1之间的连接点;以及平滑电容器C7,连接至感应器L1的另一端。
开关元件Q4的开通/关闭操作由从包括在输出控制单元6中的驱动器电路9的端子Hout输出的驱动信号控制。当开关元件Q4开通时,电流流过感应器L1,并且由此,电磁能量存储在感应器L1中。当开关元件Q4关闭时,通过连接在开关元件Q4的源极与地之间的二极管D4对感应器L1中存储的电磁能量进行放电。
除由电阻器R10构成的特性设定单元2外,LED模块21的基本配置与范例1中的相同。用于向特性设定单元2供应控制功率的第二电源单元3由恒定电流源构成,如图17中所示。此恒定电流源向电阻器R11和R10供应电流。点亮设备中的电阻器R11连接于连接端子B1与地之间。点亮设备的电阻器R11和特性设定单元2的电阻器R10均连接至连接端子B1。电阻器Rs位于点亮装置的连接端子B2与地之间,连接端子B2连接至包括在LED模块21中的光源单元1的负连接端子。从连接端子A供应的电流流入光源单元1并流出连接端子B2。然后,其经由电阻器Rs流至地。平滑电容器C7连接至电阻器Rs,并且因此,通过流过电阻器Rs的电流对平滑电容器C7进行充电和放电。因此,通过电阻器Rs检测流过LED模块21的电流和流过存储电容器C7的电流的和电流。
通过将电阻器Rs的电阻值乘以流过电阻器Rs的电流获得跨电阻器Rs的电压,并且该电压馈入至输出控制单元6的反馈运算(operational)电路10。反馈运算电路10可以由运算放大器OP1构成。检测的电压经由电阻器R12馈入运算放大器OP1的负输入端子。电容器C4耦接于运算放大器OP1的负输入端子与输出端子之间,这形成公知的积分器电路。
另一方面,来自特性检测单元4的设定信号馈入运算放大器OP1的正输入端子,设定信号基于LED模块21的信息设定。然后,对设定信号和检测的信号进行积分,且积分结果从运算放大器OP1的输出端子输出。运算放大器OP1的输出端子经由二极管D3和电阻器R14连接至驱动器电路9的端子Pls。端子Pls是用于控制由驱动器电路9驱动的开关元件Q4的开通脉冲宽度的端子。
接下来,将简要描述驱动器电路9的端子Pls的操作。在驱动器电路9中,连接至端子Pls的是恒定电压缓冲器电路、镜电路和驱动信号设定电容器。具体地,电阻器R13连接于地与用作恒定电压缓冲器电路的输出端子的端子Pls之间。流过电阻器R13的电流由镜电路反映(mirror),并且从而,对驱动信号设定电容器进行充电和放电,这是公知的。
如果直到将驱动信号设定电容器充电到预定电平的时间段设定为与馈入至开关元件Q4的驱动信号处于H电平的时间段Ton相同,则能够如图18中所示地描绘从端子Pls流过电阻器R13的电流Ipls与时间段Ton之间的关系。即,随着从端子Pls流过电阻器Rs的电流Ipls的增大,时间段Ton减小。
这里,将再次描述反馈运算电路10。例如,如果流过感应器L1的电流增大,则从电阻器Rs检测的信号的电平增大。在此点,反馈放大器电路10的运算放大器OP1的输出电压降低,且由运算放大器OP1从端子Pls提取的电流增大。由于这个,流出端子Pls的电流Ipls增大。随着流出端子Pls的电流Ipls增大,驱动器电路9控制为减小从端子Hout输出的驱动信号处于H电平的时间段,并控制为抑制流过感应器L1的电流的增大,即减小供应至LED模块21的电流。
在驱动器电路9中,通过经由二极管D2对电容器C5进行充电,能够获得用于控制电路的控制功率,控制电路用于将驱动信号从端子Hout馈入至开关元件Q4。因为这能够通过通常用作用于荧光灯的逆变器电路的半桥驱动器电路容易地实施,所以将省略其详细描述。
接下来,将描述此范例中的特性设定单元2、特性检测单元4、和连接确定单元5的操作。
例如,如果电阻器Rs具有小于数欧姆的电阻值,且包括在LED模块21中的特性设定单元2的电阻器R10具有大于数十千欧姆的电阻值,则电阻器Rs的值能够落入电阻器R10的误差范围中。
当LED模块21连接至点亮设备,但是开关元件Q4不操作时,通过电阻器R10的电阻值和从第二电源单元3供应至电阻器R10的电流确定连接端子B1的电压。基于如图19中所示的关系通过此电压确定设定电流。
接下来,将描述LED模块21连接至点亮设备且开关元件Q4操作的情况。例如,如果0.35A的电流供应至LED模块21,则流过感应器L1的峰值电流约为0.70A。跨具有例如1欧姆的电阻值的电阻器Rs的电压在从0V至0.7V的范围中变化。从而,连接端子B1的电压根据开关操作变化。
因此,为了防止错误地读取LED模块21的特性信息,在开关元件Q4不操作时,执行特性检测单元4的信息检测操作。
当LED模块21未连接时,LED模块21中的电阻器R10断开,从而从第二电源单元3输出的所有恒定电流流过点亮装置的电阻器R11,导致电阻器R11的电压的升高。连接确定单元5将连接端子B1的电压与参考电压Vref6进行比较并如范例1中所述的那样确定LED模块21中的连接/未连接。当连接确定单元5确定LED模块21被去除时,其向驱动器电路9的端子Reset输出停止信号。一旦在端子Reset接收到停止信号,驱动器电路9就停止生成驱动信号。
接下来,将参照图20描述供应直流功率DC且通过控制电源单元7输出控制功率后的操作系列。
当如图20(a)中所示地供应直流电源DC时,第一电源单元7开始供应如图20(b)中所示的控制功率。在控制功率的电压达到预定电压电平的时间t0,第二电源单元3开始以如图20(c)中所示的恒定电流供应控制功率。特性检测单元4和连接确定单元5也在t0开始操作。
不考虑LED模块21的连接,设置有定时器单元的连接确定单元5输出停止信号至端子Reset以防止驱动器电路9供应驱动信号,直至如图20(d)中所示的预定时间t2。同时,特性检测单元4检测预置于特性设定单元2中的特性信息直到时间点t1,并然后输出对应于设定电流的设定信号至反馈运算电路10,如图20(e)中所示。
当在t2连接LED模块21时,连接确定单元5清除停止信号,并且因此,驱动器电路9输出如图20(f)中所示的用于开关元件Q4的驱动信号。
另一方面,当在t2未连接LED模块21时,连接确定单元5不再计数,并保持在t0的状态直至LED模块21被连接。同时,特性检测单元4重复特性信息的检测。
如此范例中描述的LED模块和点亮设备也能够安装于如范例4中描述的图16中所示的照明设备中。当它们安装于照明设备中时,点亮设备能够错误地连接至电气布线的插座中。具体地,考虑连接端子B1和B2相反连接。因为此范例中的特性设定单元2由电阻器R10构成,所以流过光源单元1的电流经由特性设定单元2流至电阻器Rs和地。
此外,特性检测单元4检测LED模块21的信息,且输出控制单元6基于检测的信息输出驱动信号。然而,因为连接端子B1的电压增大,所以连接确定单元5检测到连接端子B1的电压大于预定参考电压Vref6,并输出停止信号给输出控制单元6。从而,当连接端子B1和B2相反连接时,能够通过连接确定单元5安全地停止至LED模块21的电源。
例如,连接确定单元5可以将连接端子B1的电压与小于参考电压Vref6的参考电压Vref7进行比较,并在连接端子B1的电压小于参考电压Vref7时,继续输出停止信号至驱动器电路的端子Reset。以此配置,即使LED模块21的特性设定单元2或用于将连接端子B1和B2连接至点亮设备的布线由于任何原因而短路,也能够通过来自连接确定单元5的停止信号使点亮设备保持停止。因此,能够更安全地使用点亮设备和LED模块。
虽然在此范例中,驱动信号从输出控制单元6输出,且然后特性检测单元4停止特性检测操作,但是特性检测单元4可以基于从连接确定单元5输入至端子Reset的停止信号,停止特性检测操作。替代地,特性检测单元4可以基于从连接确定单元5馈入至驱动器电路9的端子Reset的停止信号停止测性测量操作。此外,在紧接输出控制功率后的预定时间期间,第二电源单元3供应功率,并且可以在此时间期间执行特性测量操作。
在此范例中,能够实现如范例1至3中相同的效果。此外,因为通过检测供应至LED模块的电流实现了反馈控制,所以更稳定的电流能够供应至LED模块,从而防止过电流流至LED模块。另外,当发生电子部件的损坏或布线错误时,能够停止点亮设备的操作,从而显著地提高可靠性。
通过使如范例4中所述的LED模块的基本电路配置适应于此范例,能够实现与范例4中相同的效果。此外,用户能够从照明设备容易地去除LED模块或重新安装它。
(范例6)
图21和22示例范例6的点亮设备的电路图。在此范例中,将描述能够开通交流驱动荧光灯和诸如范例1至5中描述的LED的直流驱动光源的点亮设备。图21示出了连接有LED模块21的点亮设备的基本配置,且图22描绘连接有荧光灯La的点亮设备的基本配置。
在图21中,LED模块21的配置基本与图14中所示的范例14中描述的相同。差异在于提供了:连接端子A1、A2、和A3;连接端子B1、B2、和B3;以及具有相同电路和相同电路常数的特性设定单元2a和2b,特性设定单元2a和2b分别位于连接端子A1与A2之间和连接端子B1与B2之间。此范例中的特性设定单元2a和2b由如范例5中所述的电阻器构成。
如图23中所示,LED模块21的连接端子A1、A2、和A3位于光透射外壳22的一端上,且连接端子B1、B2、和B3位于外壳22的另一端上。连接端子A1、A2、和A3以及连接端子B1、B2、和B3布置为彼此相对。例如,连接端子A1和A3设置为与连接端子B1和B3对角相对,且连接端子A2和B2设置为彼此相对。
此外,连接端子A1、A3以及连接端子B1、B3的布置和形状可以与常规荧光灯中的那些相同,并且连接端子A2和B2可以位于图24中的点划线(dashed-dotted line)c-d上的任意点。
如果LED模块21连接至如图21中所示的点亮设备,则其由从电压转换单元8a输出的直流功率开通。电压转换单元8a由如范例5中的电压降低断路器电路构成,其中,相同参考数字分配给具有相同操作的类似部件,并省略其累赘的描述。
在此范例中,提供了电压转换单元8b,用于供应高频功率,以在其连接有荧光灯La时开通荧光灯La。后面将描述电压转换单元8b和用于向电压转换单元8b输出驱动信号的逆变器驱动器电路11的电路操作。
输出控制单元6包括驱动器电路9、逆变器驱动器电路11、以及反馈运算电路10。设定信号从特性检测单元4输入至反馈运算电路10,并基于来自反馈运算电路10的输出信号改变从驱动器电路9或逆变器驱动器电路11输出的驱动信号。
与其它范例中不同,第二电源单元3由电阻器R15构成,并从而和与其连接的特性设定单元2a或2b一起形成分压器,由此供应由分压器划分的电压。
与范例5中相同,特性检测单元4基于划分的电压输出设定信号,并且从而反馈运算电路10基于设定信号和从电阻器Rs检测的信号控制驱动器电路9。
如图25中所示,特性检测单元4的设定电流随连接端子B1的电压从V1改变至V2而步进地增大。
如果LED模块21未连接,则连接端子B1的电压增大。如果电压大于图25的电压V2,则连接确定单元5确定LED模块21断开,如范例5中那样。然后,连接确定单元5向驱动器电路9发送停止信号以停止电压转换单元8a的操作。当LED模块21连接时,连接确定单元5清除输入至驱动器电路9的停止信号,并且恢复电压转换单元8a的操作。
如果如图22中所示地连接荧光灯La,则通过从第二电源单元3,经由连接端子B1、荧光灯La的灯丝(filament)、以及连接端子B3,至电容器C0的路线对电容器C0进行充电。电容器C0的电压馈入至灯丝检测单元12,并由此确定荧光灯La的连接。如果灯丝检测单元12确定连接了荧光灯La,其停止生成至逆变器驱动器电路11的端子Reset的停止信号,由此恢复逆变器驱动器电路11和电压转换单元8b的操作。
如图22中所示,高频功率从电压转换单元8b经由连接端子A1、荧光灯La和连接端子B3供应至电容器C0。
荧光灯La的灯丝连接于连接端子A1和A3以及连接端子B1和B3之间。在电压转换单元8b的操作恢复后,从预热电路(未示出)向灯丝供应预热电流。
电压转换单元8b包括:具有串联连接的两个开关元件Q5和Q6的串联电路,其连接至直流电源DC的输出端子;以及谐振电路,主要包括谐振感应器L2和谐振电容器C9,谐振电路并联连接至开关元件6。谐振电容器C9的一端耦接至连接端子A1,且谐振电容器C9的另一端经由电容器C0连接至连接端子B3。
开关元件Q5和Q6分别由来自逆变器驱动器电路11的端子Hout和Lout的驱动信号开通和关闭。从逆变器驱动器电路11输出的驱动信号的频率由流出逆变器驱动器电路11的端子Osc进入反馈运算电路10的运算放大器的电流控制(见图17)。
例如,逆变器驱动器电路11包括恒定电压缓冲器电路、连接至端子Osc的驱动信号设定电容器和镜电路、以及连接于用作恒定电压缓冲器电路的输出端子的端子Osc与地之间的电阻器R16。通过由镜电路转换流过电阻器R16的电流,逆变器驱动器电路11能够对驱动信号设定电容器进行充电或放电。随着流过荧光灯La的电流增大,从电阻器Rs检测的信号的电平通过反馈运算电路10的操作增大,如上所述。
如果反馈运算电路10由例如调整为适应交流和直流的范例5的反馈运算电路构成,则反馈放大器电路10的运算放大器OP1的输出电压随检测的信号的电平升高而降低。从而,因为由反馈运算电路10的运算放大器OP1从逆变器驱动器电路11的端子Osc提取的电流增大,所以流出端子Osc的电流Iosc增大。随着流出逆变器驱动器电路11的端子Osc的电流Iosc增大,逆变器驱动器电路11控制为使得来自端子Lout和Hout的驱动信号的频率增大,由此抑制流过荧光灯La的电流的增大。
在逆变器驱动器电路11中,能够通过经由二极管D5对电容器C6进行充电来获得用于控制电路的控制功率,控制电路用于通过端子Hout将驱动信号以高电位电平馈入至开关元件Q5。因为这能够通过通常技术容易地实现,所以将省略其详细描述。
虽然未在此范例中描述,但是如范例5中那样,在供应直流电源DC并从第二电电源单元7输出控制功率后,连接确定单元5确定LED模块21的连接。灯丝检测单元12也可以确定相同定时荧光灯La的连接。
如上所述,如果使用LED模块,则可以基于LED模块中使用的LED的特性信息预先准备信息。因此,点亮设备能够基于准备的信息供应设定电流,由此防止归因于流过LED模块中的LED的过流的损坏或寿命降低。此外,因为能够通过用于检测LED的特性的导线检测LED模块的连接/未连接,所以能够减少布线。
此外,当LED模块连接至照明设备时,不会发生具有错误极性的LED的连接或电源线与信号线之间的错误连接。此外,用户能够容易地从照明设备去除LED模块或重新安装它。如果提供了具有能够容纳荧光灯和LED模块的插座的照明设备,则用户能够在荧光灯与LED模块中选择决定安装哪一个。
第二优选实施例
接下来,将描述根据本发明的第二优选实施例的范例。遍及附图,相同参考数字将给予与上述范例中相同的部分。
(范例1)
参照图26,此范例中的LED模块21包括第一光源单元1a、第二光源单元1b、特性设定单元2a、正连接端子A、负连接端子B1、以及连接端子B2。第一光源单元1a包括以正向串联连接的多个LED,例如图26中的5个LED 1001a,LED具有相同的电特性。替代地,第一光源单元1a可以包括并联连接的多个串联电路,每个串联电路包括以正向串联连接的多个LED。
第二光源单元1b包括并联连接的多个LED,例如图26中的2个LED1002a,第二光源单元1b的每个LED的阳极耦接至第一光源单元1a的LED的负连接端子。包括在第二光源单元1b中的LED 1002a也具有相同的电特性。此外,优选地,第一光源单元1a的LED 1001a和第二光源单元1b的LED 1002a具有相同或类似的电和光特性,以防止不均匀的照明。第一和第二源单元1a和1b中的LED的数量不限制于以上数量。
特性设定单元2a承载关于电特性的信息,并且在图29中示例了其电路配置,电特性诸如是包括在第一和第二源单元1a和1b中的LED的正向电压或正向电流。后面将详细描述特性设定单元2a的电路配置。
如图27中所示,第一和第二光源单元1a和1b安装于由长的矩形平板构成的印刷电路板1007的一侧上,例如图27中的顶表面上。LED 1001a中的一些未示出。此外,虽然未示出,特性设定单元2a安装于印刷电路板1007的另一侧的任一纵向端,另一侧例如图27中的底表面。印刷电路板1007插入于光透射圆柱外壳1008中。外壳1008的每一端由金属帽1009堵塞,而印刷电路板1007的每一端由每个金属帽1009支撑。由圆引脚构成的连接端子A从一个金属帽1009突出,而连接端子B1和B2从另一金属帽1009突出。
连接端子A电耦接至第一光源单元1a的尾部LED 1001a的阳极。另一方面,负连接端子B1电连接至第二光源单元1b的多个LED 1002a之一的阴极。此外,第二负连接端子B2电连接至第二光源单元1b的多个LED1002a中未连接至第一负连接端子B1的LED 1002a的阴极。
此范例中的点亮设备设置有电压转换单元8,用于通过转换从交流电源单元AC馈入的交流功率,向LED模块21A1供应直流功率,如图28中所示。由公知的电压降低断路器电路或电压降低/升高断路器电路形成的电压转换单元8控制开关元件的开关频率或占空比。其输出电压和输出电流是可变的。电压转换单元8的正输出端子连接至LED模块21A1的正连接端子A,而电压转换单元8的负输出端子连接至LED模块21A1的第一负连接端子B1或第二负连接端子B2。
此范例中的点亮设备还包括第一电源单元7、第二电源单元3、特性检测单元4、连接确定单元5、以及输出控制单元6。第一电源单元7根据从交流电源单元AC馈入的交流功率生成诸如3.3V或5V的直流功率的控制功率,并向第二控制功率单元3、特性检测单元4、连接确定单元5、以及输出控制单元6供应控制功率。由用于将从控制电源单元7馈入的直流电转换为恒定电流的电流源形成的第二电源单元3向LED模块21A1的第一负连接端子B1或第二负连接端子B2供应恒定电流。
特性检测单元4包括微计算机,并且其基于LED模块21A1的第一负连接端子B1与第二负连接端子B2之间的电压波形,测量由LED模块21A1的特性设定单元2a承载的LED 1001a和1002a的电特性,例如正向电流,如后面将描述的。连接确定单元5基于LED模块21A1的第一负连接端子B1与第二负连接端子B2之间的电压波形确定LED模块21A1至点亮设备的连接,如后面将描述的。
如果连接确定单元5确定LED模块21A1未连接,则输出控制单元6停止电压转换单元8的操作。如果连接确定单元5确定连接了LED模块21A1,则输出控制单元6基于特性检测单元4检测的电特性,调整电压转换单元8的输出电压和输出电流中的任一个或二者。
如图29中所示,LED模块21A1的特性设定单元2a包括:全波整流器DB,即二极管桥,其交流输入端子耦接至第一和第二负连接端子B1和B2;二极管D1,其阳极耦接至全波整流器DB的高电位直流输出端子;以及平滑电容器C2和齐纳二极管ZD的并联电路,并联电路连接于二极管D1的阴极与全波整流器DB的低电位直流输出端子之间。全波整流器DB的直流输出端子之间的电压钳制于齐纳二极ZD的齐纳电压Vz,并且同时其由电容器C2平滑。
能够通过采用用作第二电源单元3的恒定电流源将流过齐纳二极管ZD的齐纳电流控制为期望值。图29中,虽然第二电源单元3连接至第一负连接端子B1,但是其可以连接至第二负连接端子B2。在任一情况下,通过全波整流器DB的整流操作在平滑电容器C2的两端之间生成齐纳电压Vz。
两个电阻器分压器并联连接至平滑电容器C2。电阻器分压器之一由电阻器R2和R3的串联电路构成,由此产生第一参考电压Vref1。另一电阻器分压器由电阻器R4和R5的串联电路构成,由此产生小于第一参考电压Vref1的第二参考电压Vref2。第一参考电压Vref1或第二参考电压Vref2选择性地经由传输门电路TG馈入至比较器CP的非反相输入端子。比较器CP将电容器C1的两端的电压Vc1与第一参考电压Vref1或第二参考电压Vref2进行比较。通过从第一镜电路M1生成的第一镜电流I1对电容器C1进行充电。通过设置于第一镜电路M1外部的电阻器R1的电阻值确定第一镜电流I1的值。
通过第二镜电路M2对电容器C1进行放电。具体地,开关元件Q1耦接至第二镜电路M2,并且如果开关元件Q1关闭,则大于第一镜电流I1的第二镜电流I2从电容器C1流出,以由此对电容器C1进行放电。然而,如果开关元件Q1开通,则第二镜电流I2变为零并且从而通过第一镜电流I1对电容器C1进行充电。另一方面,比较器CP的输出端子连接至开关元件Q1的栅极,并且从而,如果比较器CP的输出处于H电平,则开关元件Q1开通。如果比较器CP的输出处于L电平,则开关元件Q1关闭。
开关元件Q2和电阻器R0与开关元件Q3的串联电路连接于全波整流器DB的高电位输出端子与二极管D1的阳极之间。开关元件Q2的栅极连接至电阻器R0与开关元件Q3之间的连接点,即连接至开关元件Q3的漏极。因为开关元件Q3的栅极连接至比较器CP的输出端子,所以如果比较器CP的输出处于H电平,则开关元件Q3开通,并且由此开关元件Q2关闭。如果比较器CP的输出处于L电平,则开关元件Q3关闭,并且由此开关元件Q2开通。
接下来,将参照图5中所示的定时图描述特性设定单元2a的操作。如图5(a)中所示,如果如后面所述地供应来自点亮设备的第二电源单元3的恒定电流,则第一镜电流I1从第一镜电路M1供应至电容器C1,并由此对电容器C1进行充电,并且电容器C1的电压Vc1线性增大。
同时,因为第一参考电压Vref1通过传输门电路TG馈入至比较器CP的非反相输入端子,且电容器C1的电压Vc1小于第一参考电压Vref1,所示比较器CP的输出处于如图5(b)中所示的H电平,并且第二镜电流I2变为零,由此开关元件Q3开通且开关元件Q2关闭。在图5(c)中,开关元件Q2的漏极所连接的第一负连接端子B1相对于第二负连接端子B2的的电位(以下称作“信息承载电压”)Vout变为形成全波整流器DB的二极管的开通电压、二极管D1的开通电压、以及齐纳电压Vz的和电压。
如果电容器C1的电压Vc1增大并达到如图5(a)中所示的第一参考电压Vref1,则比较器CP的输出变为如图5(b)中所示的L电平。然后,因为第二镜电路M2开始其操作,并且因此,对电容器C1进行放电,所以电容器C1的电压Vc1如图5(a)中所示地逐渐降低。
当比较器CP的输出从H电平切换至图5(b)中所示的L电平时,传输门电路TG将馈入至比较器CP的非反相输入端子的电压从第一参考电压Vref1切换至第二参考电压Vref2。因此电容器C1的电压Vc1大于第二参考电压Vref2,所以比较器CP的输出维持在图5(b)中的L电平。此外,因为比较器CP的输出处于L电平,所以开关元件Q3关闭且开关元件Q2开通。因此,信息承载电压Vout几乎接近如图5(c)中所示的零。
如果跨电容器C1的电压Vc1达到如图5(a)中所示的第二参考电压Vref2,则比较器CP的输出切换至如图5(b)中所示的H电平,且第二镜电路M2停止其操作。从而,电容器C1开始被充电,由此如图5(a)中所示地逐渐增大电容器C1的电压Vc1。当比较器CP的输出从L电平切换至图5(b)中的H电平时,传输门电路TG将馈入至比较器CP的非反相输入端子的电压从第二参考电压Vref2切换至第一参考电压Vref1。因为跨电容器C1的电压Vc1小于第一参考电压Vref1,所以比较器CP的输出维持在图5(b)中的H电平。
此外,因为比较器CP的输出处于H电平,所以开关元件Q3开通,并且从而开关元件Q2关闭。因此,如图5(c)中所示,信息承载电压Vout变为形成全波整流器DB的二极管的开通电压、二极管D1的开通电压、以及齐纳电压Vz的和电压。另一方面,在比较器CP的输出变为L电平,并且因此开关元件Q2开通时,从电容器C2放电的功率供应至包括比较器CP的电路。
如根据图5明显的,信息承载电压,即连接端子B1的电压,在电容器C1的电压Vc1增大的时间T1期间具有相对大的电压,并且在电容器C1的电压Vc1减小的时间期间具有相对小的电压。能够通过改变第一参考电压Vref1和第二参考电压Vref2来调整T1。例如,如果通过改变电阻器R2与R3之间的电阻比率,即分压比,来将第一参考电压降低至Vref1’,则信息承载电压Vout处于较高电压电平的时间减小至T1’,如图6中所示。
从而,此范例中的LED模块21A1的特性设定单元2a通过改变电阻器R2与R3之间的电阻比率和电阻器R4与R5之间的电阻比率的至少之一来设定关于LED 1001a和1002a的电特性的信息。此外,在此范例中,特性设定单元2a设置有连接于第一和第二负连接端子B1和B2之间的全波整流器DB。因此,即使第二电源单元3连接至负连接端子B2,特性设定单元2a也能够以与第二电源单元3连接至第一负连接端子B1时相同的方式操作。
LED模块21A1包括第一光源单元1a和第二光源单元1b,第一光源单元1a由以正向串联连接的49个LED 1001a形成,每个LED具有的电特性为例如3.5V的正向电压和例如0.3A的正向电流,且第二光源单元1b由并联连接的两个LED 1002a形成,每个LED具有与第一光源单元1a中的LED相同的电特性。这里,特性设定单元2a的信息承载电压Vout处于较高电压电平的时间段设定为T1。
另一方面,LED模块21A1’包括第一光源单元1a’和第二光源单元1b’,第一光源单元1a’由以正向串联连接的49个LED 1001a形成,每个LED具有的电特性为3.5V的正向电压和0.25A的正向电流,且第二光源单元1b’由并联连接的两个LED 1002a形成,每个LED具有与第一光源单元1a’中的LED相同的电特性。在此情况下,特性设定单元2a的信息承载电压Vout处于较高电压电平的时间段设定为T1’。
当连接LED模块21A1或21A1’时,特性检测单元4检测施加于连接的LED模块的第一和第二负连接端子B1和B2之间的信息承载电压Vout处于高电平的时间段。基于检测的时间段是T1还是T1’,其确定LED模块21A1或21A1’的电特性,即LED 1001a和1002a的电特性。
这里特性检测单元4具有存储数据表的存储器(未示出),数据表示出时间T1或T1’与诸如设定电流的LED 1001a和1002a的电特性之间的关系。从而,特性检测单元4从数据表读取对应于检测的时间T1和T1’的设定电流,并且同时,其指示输出控制单元6将电压转换单元8的输出电流设定为等于读取的设定电流。
代替示出时间T1和T1’与LED 1001a和1002a的电特性之间的关系的数据表,图7中所示的线性函数可以存储在存储器中。通过使用线性函数,能够基于时间T1和T1’推导LED 1001a和1002a的电特性。虽然设定电流用作关于特性设定单元2a设定的电特性的信息,但是本发明不限于此,并且可以作为关于电特性的信息承载设定电压或设定电流与设定电压二者。
另一方面,如果未连接LED模块21A1或21A1’,则连接至LED模块21A1或21A1’的第一和第二负连接端子B1和B2的点亮设备的端子(未示出)之间的电压等于第二电源单元7的控制电压Vcc。如果连接了LED模块21A1或21A1’,则电压钳制于齐纳电压Vz,并且由此其变为小于控制电压Vcc的信息承载电压Vout。因此,连接确定单元5将小于控制电压Vcc但是大于信息承载电压Vout的第三参考电压与连接至LED模块21A1或21A1’的第一和第二负连接端子B1和B2的端子之间的电压(以下称作“检测的电压”)进行比较。
如果检测的电压在参考电压Vref3以上,则确定没有连接(未连接)LED模块21A1或21A1’,并且如果检测的电压在临界电压Vref3以下,则确定连接(连接)了LED模块21A1或21A1’,如图8(a)中所示。在未连接的情况下,连接确定单元5向停止电压转换单元8的操作的输出控制单元6和停止特性检测操作的特性检测单元4二者发送停止信号。
接下来,将参照图8中所示的定时图详细描述点亮设备的连接确定单元5的操作。直至如图8(a)至8(c)中所示的LED模块21A1或21A1’未连接至点亮设备时的t0,停止电压转换单元8的操作,因为生成了从连接确定单元5至输出控制单元6的停止信号。如果LED模块21A1或21A1’在时间t0连接至点亮设备,则来自点亮设备的第二电源单元3的恒定电流经由第一负连接端子B1或第二负连接端子B2供应至LED模块21A1或21A1’,由此平滑电容器C2被充电。
因为特性设定单元2a处于转变状态直至平滑电容器C2的电压Vc2达到齐纳电压Vz,即直至t1,所以特性检测单元4可能错误读取关于特性设定单元2a承载的电特性的信息。因此,在确定连接后的预定时间段期间,即在t0至t1期间,连接确定单元5继续向输出控制单元6和特性检测单元4二者发送停止信号。在特性设定单元2a的操作稳定后,即在t1后,连接确定单元5停止向输出控制单元6和特性检测单元4生成停止信号。因此,能够防止归因于特性检测单元4的误读从电压转换单元8至LED模块21A1或21A1’的过直流流动。
因为在预定时间段后未从连接确定单元5生成停止信号时,特性设定单元2a正常操作,所以特性检测单元4能够正确地检测关于特性设定单元2a设定的电特性的信息。如果特性检测单元4在t2检测到关于电特性的信息,则从输出控制单元6至电压转换单元8生成用于驱动包括在电压转换单元8中的断路器电路的开关元件的驱动信号。因此,从电压转换单元8供应对应于LED模块21A1或21A1’的电流特性的直流输出。
如上所述,因为此范例中的LED模块21A1或21A1’具有承载关于第一光源单元1a的二极管1001a和第二光源单元1002的二极管1002a的电特性的信息的特性设定单元2a,所以点亮设备能够基于该信息供应合适的直流电,由此防止与二极管1001a或二极管1002a的电特性不匹配的过流流动。此外,因为特性设定单元2a设置有连接于第一和第二负连接端子B1和B2之间的全波整流器DB,所以点亮设备的第二电源单元3能够连接至第一负连接端子B1或第二负连接端子B2,由此避免了点亮设备和LED模块21A1或21A1’的复杂的布线。
此外,通过增大或减小施加于第一和第二负连接端子B1和B2之间的信息承载电压Vout处于较高电压电平的时间段,例如T1或T1’,特性设定单元2a能够基于电特性的信息控制馈入全波整流器DB的电压波形。因此,诸如闪存的电可编程非易失性半导体存储器不是必需的,由此降低LED模块21A1或21A1’的制造成本。因为特性检测单元13通过使用用于供应来自第二电源单元3的功率的端子,例如第一负连接端子B1或第二负连接端子B2,检测用于特性设定单元2a的电特性的信息,所以能够减少布线。
在此范例中,点亮设备的连接确定单元5基于施加于第一和第二负连接端子B1和B2之间的电压,确定LED模块1000A或1000A’的连接,并且其在未连接的情况下停止电压转换单元8的操作。相应地,能够减少布线,因为不需要附加布线来确定连接,且能够节省功率,因为在LED模块1000A或1000A’未连接时,电压转换单元8停止操作。
虽然此范例中LED模块21A1具有类似于直管荧光灯的形状,但是其不限于此。例如,安装于圆形印刷电路板上的第一和第二光源单元1a和1b以及特性设定单元2a能够插入圆柱外壳中。
(范例2)
接下来,将描述根据本发明的第二实施例的范例2。范例2中的点亮设备能够连接至多个LED模块,例如图30中的两个LED模块21A1,并且点亮设备能够同时开通它们。因为此范例中的点亮设备的基本配置与范例1中的相同,所以相同的参考数字将分配给相同的部分并且将省略其描述。此范例中的LED模块21A1与范例1中的相同。
与本发明的第二优选实施例的范例1中的点亮设备不同,此范例中的点亮设备包括多个第二电源单元,例如图30中的两个第二电源单元3,每个第二电源单元向每个LED模块21A1的第一负连接端子B1或第二负连接端子B2供应直流电。此外,特性检测单元4逐个检测关于两个LED模块21A1的特性设定单元2a中设定的电特性的信息,并且连接确定单元5逐个确定LED模块21A1的连接。
因为此范例中从点亮设备的单个电压转换单元8向两个LED模块21A1供应直流电,所以优选地与其连接的LED模块21A1具有相同电特性。接下来,将描述连接如范例1中描述的具有不同电特性的LED模块21A1和21A1’时点亮设备的操作。
如果LED模块21A1和21A1’的电特性彼此不同,则特性检测单元4向输出控制单元6发送停止信号以停止电压转换单元8的操作。在此情况下,LED模块21A1和21A1’均不开通。替代地,因为LED模块21A1’的设定电流,即0.25A,小于LED模块21A1的设定电流,即0.3A,所以特性检测单元4可以指示输出控制单元6,使得电压转换单元8能够生成等于较低设定电流,即0.25A,的输出电流。在此情况下,电压转换单元8的输出电流划分成LED模块21A1和21A1’,流过LED模块21A1’的电流小于设定电流0.25A,但是两个LED模块21A1和21A1’均能开通。连接确定单元5的操作与范例1中的相同,并且因此将省略其描述。
如上所述,此范例中的点亮设备能够开通多个LED模块,例如LED模块21A1或LED模块21A1’。即使在具有不同电特性的LED模块21A1和21A1’错误地连接时,过流也不会流过LED模块21A1和21A1’,由此防止了LED模块21A1和21A1’的损坏。
(范例3)
接下来,将描述根据本发明的第二实施例的范例3。与范例2中的点亮设备相同,此范例中的点亮设备能够连接至多个LED模块,例如图31中的两个LED模块21A2,并且点亮设备能够同时开通它们。然而,与范例2中的点亮设备不同,此范例中的点亮设备仅具有一个第二电源单元3,且LED模块21A2的第一和第二负连接端子B1和B2并联连接至特性检测单元4和连接确定单元5。此外,第二电源单元3的配置与范例2中的点亮设备的不同。因为此范例中的点亮设备的基本配置与范例2中的相同,所以相同参考数字将分配给相同部分,并且将省略其描述。除特性设定单元2a的电路配置外,此范例中的LED模块21A2与范例1中的LED模块21A1相同。
参照图32,此范例中的点亮设备的第二电源单元3包括电阻器3a和开关元件3b的串联电路。开关元件3b的开关由特性检测单元4控制。即,仅在开关元件3b由特性检测单元4开通时,直流电才从第二电源单元3供应至LED模块21A2。
在LED模块21A2的特性设定单元2a中,开关元件Q2的漏极经由图32中所示的电阻器R9连接至二极管D1的阳极和全波整流器DB的高电位直流输出端子。流过齐纳二极管ZD的齐纳电流由第二电源单元3的电阻器3a限制于预定值。虽然图32中第二电源单元3连接至第一负连接端子,但是其也可以连接至第二负连接端子。即使在此情况下,齐纳电压Vz也通过全波整流器DB的整流操作施加于平滑电容器C2的两端之间。
镜电路M3和电容器C3的串联电路连接至平滑电容器C2的两端。通过从镜电路M3生成的镜电流,即恒定电流,对电容器C3进行充电。此镜电流通过设置于镜电路M3外部的电阻器R8的电阻值确定。
镜电路M3与电容器C3之间的连接点连接至比较器CP的反相输入端子。比较器CP将电容器C3的电压Vc3与参考电压Vref4进行比较,参考电压Vref4是通过由电阻器R6和R7形成的分压器划分齐纳电压Vz而产生的。因为比较器CP的输出端子连接至开关元件Q3的栅极,所以如果比较器CP的输出处于H电平,即Vref4大于Vc3,则开关元件Q3开通,并且由此开关元件Q2关闭。如果比较器CP的输出处于L电平,即Vref4等于或小于Vc3,则开关元件Q3关闭,并且由此开关元件Q2开通。
接下来,将参照图33中所示的定时图描述特性设定单元2a的操作。在开关元件3b由点亮装置的特性检测单元4开通的预定时间段T2期间,来自第二电源单元3的直流电供应至LED模块21A2的特性设定单元2a,如图33(a)中所示。因此,在特性设定单元2a中,在预定的时间段生成齐纳电压Vz,并且由此镜电路M3开始操作。通过镜电流对电容器C3进行充电,并且跨电容器C3的电压Vc3线性增加,如图33(c)中所示。
在电容器C3的电压Vc3低于参考电压Vref4时,比较器CP的输出处于图33(d)中所示的H电平,由此开关元件Q3开通且开关元件Q2关闭。如图33(e)中所示,连接至开关元件Q2的漏极的第一负连接端子B1相对于第二负连接端子B2的电位,即信息承载电压Vout,变为形成全波整流器DB的二极管的开通电压、二极管D1的开通电压、以及齐纳电压Vz的和电压。
如果跨电容器C3的电压Vc3增大并达到图33(c)中的参考电压Vref4,则比较器CP的输出变为图33(d)中所示的L电平,由此关闭开关元件Q3并开通开关元件Q2。此时,信息承载电压Vout降低至通过由第二电源单元3的电阻器3a和连接至开关元件Q2的漏极的电阻器R9构成的分压器划分从第一电源单元7馈入的控制电压而获得的电压,如图33(e)中所示。
这里,信息承载电压Vout在预定时间段T2内处于相对较高电压电平的时间段,即高电压时间段T3,根据参考电压Vref4变化。通过借助于改变电阻比率,即电阻器R6与R7之间的分压比,来减小参考电压Vref4,能够减小高电压时间段T3。因此,此范例中的LED模块21A2的特性设定单元2a通过电阻器R6与R7之间的电阻比率,承载关于LED 1001a和1002a的电特性的信息。
此外,因为特性设定单元2a设置有连接于第一和第二负连接端子B1和B2之间的全波整流器DB,所以明显地,虽然第二电源单元3连接至第二负连接端子B2,特性设定单元2a也以与第二电源单元3连接至第一负连接端子B1时相同的方式操作。
另一方面,通过将信息承载电压Vout与图33(e)中所示的预定参考电压Vref5进行比较,特性检测单元4检测高电压时间段T3,并基于检测的高电压时间段T3确定LED模块的电特性。
如范例2中所述,考虑具有不同电特性的两种类型的LED模块21A2和21A2’错误地连接至点亮设备。例如,LED模块21A2具有的电特性为3.5V的设定电压和0.3A的设定电流,且LED模块21A2’具有的电特性为3.5V的设定电压和0.25A的设定电流。此外,准备与设定电流直接成比例的高电压时间段T3作为关于电特性的信息。
在此情况下,两种类型的LED模块21A2和21A2’的第一和第二负连接端子B1和B2并联连接至特性检测单元4,并且特性检测单元4首先检测具有相对较短的高电压时间段T3的LED模块21A2’的电特性。因此,特性检测单元4能够指示输出控制单元6,使得电压转换单元8能够生成等于较低设定电流,即0.25A,的输出电流,其开通两个LED模块21A2和21A2’。因为连接确定单元5的确定操作与范例1中的相同,所以将省略其描述。
如上所述,此范例中的点亮设备能够开通多个LED模块,例如LED模块21A或LED模块21A2’。即使在具有不同电特性的LED模块21A2和21A2’错误地连接时,过流也不会流过LED模块21A2和21A2’,由此防止了LED模块21A2和21A2’的损坏。此外,与范例1或2相比,能够简化用于将点亮设备与LED模块21A2连接的布线以及LED模块21A2和21A2’的特性设定单元2a的电路配置。
(范例4)
图34是范例4的LED模块21A3的电路图。LED模块21A3包括由并联连接的多个LED形成的第三光源单元1b’,多个LED例如为图34中的LED 1002a1’至1002a4’。在第三光源单元1b’中,每个LED的阴极耦接至第一光源单元1a的尾部LED 1001a的阳极。LED模块21A3还包括:连接至第三光源单元1b’的LED 1002a1’的阳极的第一正端子Aa;连接至未连接至第一正端子Aa的LED 1002a2’的阳极的第二正端子Ab;以及第二特性设定单元2a’,其用于承载与特性设定单元2a中相同的信息,第二特性设定单元2a’连接于第一和第二正端子Aa与Ab之间。
第三光源单元1b’的多个LED 1002a1’至1002a4’中,未连接至第一正连接端子Aa或第二正连接端子Ab的LED 1002a3’和1002a4’的每一个阳极分别连接至第一和第二负连接端子B1和B2。此外,在第二光源单元1b的多个LED中,例如图34中的4个LED 1002a1至1002a4,未连接至第一负连接端子B1或第二负连接端子B2的LED 1002a3和1002a4的每一个阴极分别连接至第一和第二正端子Aa和Ab。
这里,优选地,第一光源单元1a的LED 1001a、第二光源单元1b的LED 1002a1至1002a4、以及第三光源单元1b’的LED 1002a1’至1002a4’彼此具有相同或类似的电和光特性,以防止不均匀照明。LED 1001a、1002a1至1002a4、以及1002a1’至1002a4’的数量不限于上述数量。因为特性设定单元2a和第二特性设定单元2a’的电路配置与范例1、2或3中的LED模块21A1或21A2的那些相同,所以将省略其描述。
在从第一正连接端子Aa至第二负连接端子B2的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a1’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a1正向连接。此外,在从第一正连接端子Aa至第一负连接端子B1的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a1’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a2正向连接。
如果点亮设备的正输出端子连接至第一正连接端子Aa,并且同时,其负输出端子和第二电源单元3的输出端子分别连接至第一和第二负连接端子B1和B2,或反之亦然,则点亮设备的特性检测单元4能够检测连接于第一和第二负连接端子B1和B2之间的特性设定单元2a的电特性,并且通过供应至LED模块21A3的合适的直流电,能够开通LED模块21A3。
同样,在从第二正连接端子Ab至第二负连接端子B2的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a2’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a1正向连接。此外,在从第二正连接端子Ab至第一负连接端子B1的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a2’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a2正向连接。
从而,虽然点亮设备的正输出端子连接至第二正连接端子Ab,并且同时,其负输出端子和第二电源单元3的输出端子分别连接至第一和第二负连接端子B1和B2,或反之亦然,但是点亮设备的特性检测单元4能够检测连接于第一和第二负连接端子B1和B2之间的特性设定单元2a的电特性,并且能够通过供应至LED模块21A3的合适的直流电将LED模块21A3开通。
另一方面,在从第一负连接端子B1至第二正连接端子Ab的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a3’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a3正向连接。此外,在从第一负连接端子B1至第一正连接端子Aa的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a3’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a4正向连接。
如果点亮设备的正输出端子连接至第一负连接端子B1,并且同时,其负输出端子和第二电源单元3的输出端子分别连接至第一和第二正连接端子Aa和Ab,或反之亦然,点亮设备的特性检测单元4能够检测连接于第一和第二正连接端子Aa和Ab之间的特性设定单元2a’的电特性,并且能够通过供应至LED模块21A3的合适的直流电将LED模块21A3开通。
同样,在从第二负连接端子B2至第二正连接端子Ab的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a4’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a3正向连接。此外,在从第二负连接端子B2至第一正连接端子Aa的路线上,第三光源单元1b’的LED 1002a4’、第一光源单元1a的LED 1001a、以及第二光源单元1b的LED 1002a4正向连接。
从而,虽然点亮设备的正输出端子连接至第二负连接端子B2,并且同时,其负输出端子和第二电源单元3的输出端子分别连接至第一和第二正连接端子Aa和Ab,或反之亦然,但是点亮设备的特性检测单元4能够检测连接于第一和第二正连接端子Aa和Ab之间的特性设定单元2a’的电特性,并且能够通过供应至LED模块21A3的合适的直流电将LED模块21A3开通。
因为此范例中的LED模块21A3对点亮设备的输出端子至第一和第二正连接端子Aa和Ab以及第一和第二负连接端子B1和B2的连接没有限制,如上所述,所以不会发生LED模块至点亮装置的错误连接。
如图35中所示,第一光源单元1a的LED 1001a、第二光源单元1b的LED 1002a、以及第三光源单元1b’的LED 1002a’安装于由长矩形平板构成的印刷电路板1007的一侧,例如图35中的顶表面。一些LED 1001a未示出。虽然未示出,但是特性设定单元2a安装于印刷电路板1007的另一侧,例如图35中的底表面,并且其安装于一纵向端,即设置第一和第二负连接端子B1和B2之处,而第二特性设定单元2a’安装于另一端。
印刷电路板1007容纳于光透射圆柱外壳1008中。由圆形引脚形成的第一和第二正连接端子Aa和Ab从堵塞外壳1008的两端的一个金属帽1009突出,并且由圆形引脚形成的第一和第二负连接端子B1和B2从另一个金属帽1009突出。此外,第一和第二正连接端子Aa和Ab以及第一和第二负连接端子B1和B2具有相同形状、大小,且间隔相等。
此范例的LED模块21A3安装于如图16所示的照明设备中。此照明设备包括直接联结至天花板的主体20和一对插座23和24,LED模块21A3能够连接至该对插座23和24或与其断开,该对插座23和24设置于设备主体20处。
点亮设备安装于长棱镜形状的设备主体20里面,从纵向看,该主体的形状为梯形。插座23和24安装于设备主体20的底表面上的两个纵向端。这些插座23和24具有与常规圆柱荧光灯相同的配置。LED模块21A3的第一和第二正连接端子Aa和Ab以及第一和第二负连接端子B1和B2经由插座23和24连接至点亮设备。
此范例中的LED模块21A3对点亮设备的输出端子至第一和第二正连接端子Aa和Ab以及第一和第二负连接端子B1和B2的连接没有限制,并且此外,第一和第二正连接端子Aa和Ab以及第一和第二负连接端子B1和B2具有相同形状、大小,且间隔相等,如上所述。因为这样,所以对照明设备的插座23和24的连接没有限制。因此,LED模块21A3的安装或安装于设备主体20中的点亮设备与插座23和24之间的布线能够容易得多。
(范例5)
图37是范例5的点亮设备的电路图。相同参考数字将分配给范例1至4中的点亮设备的相同部分,并且将省略其描述。除特性设定单元2a由电阻器R10构成外,此范例中的LED模块21A4与范例1中的LED模块21A相同。
点亮设备的电压转换单元8由公知的电压降低断路器电路构成。具体地,电压转换单元8包括开关元件Q4和感应器L1,开关元件Q4的漏极连接至直流电源单元DC的正端子,感应器L1的一端连接至开关元件Q4的源极。此外,电压转换单元8包括二极管D4和电容器C7,二极管D4的阴极连接至开关元件Q4的源极,且二极管D4的阳极接地,电容器C7的高电位端子连接至感应器L1的另一端,且电容器C7的低电位端子经由检测电阻器Rs连接至二极管D4的阳极。通过对交流功率进行整流和平滑或通过使用电压升高断路器电路,能够获得直流电源DC。
输出控制单元6包括驱动器电路9和反馈控制电路10,驱动器电路9用于生成驱动信号至电压转换单元8的开关元件Q4的栅极,反馈控制电路10用于控制从驱动器电路9生成的驱动信号的开通时间Ton。反馈控制电路10由运算放大器OP1、连接至运算放大器OP1的反相输入端子的电阻器R11、连接于运算放大器OP1的反相输入端子和输出端子之间的电容器C4、阴极连接至运算放大器OP1的输出端子的二极管D3、以及连接至二极管D3的阳极的电阻器R14构成。
在检测电阻器Rs检测的电压与电压转换单元8的输出电流成比例,并经由电阻器R12馈入运算放大器OP1的反相输入端子,且从特性检测单元4输出的电流设定信号馈入运算放大器OP1的非反相输入端子。公知的积分器电路由运算放大器OP1、电阻器R12以及电容器C4构成。
运算放大器OP1的非反相输入端子通常接地,该端子连接至特性检测单元4的输出端子。从而,运算放大器OP1对将检测的电压加至电流设定信号的电压(即偏移电压)而获得的电压进行积分,并从其输出端子输出积分的结果。为该原因,随着电流设定信号的电压基于LED模块21A4的特性设定单元2a中承载的设定电流增大,运算放大器OP1的输出电压减小。
驱动器电路9可以由通用集成电路构成,该驱动器电路包括生成驱动信号的输出端子Hout、用于控制开通时间Ton的开通脉通宽度控制端子Pls、控制功率端子Vcc和重置端子Reset,来自第一电源单元7的控制功率通过控制功率端子Vcc供应,重置端子Reset用于停止驱动信号的生成。在驱动器电路9中,连接至开通脉通宽度控制端子Pls的电路包括例如恒定电压缓冲器电路、电流镜电路、以及驱动信号设定电容器。
连接至恒定电压缓冲器电路的输出端子的开通脉冲宽度控制端子Pls经由连接于开通脉冲宽度控制端子Pls外部的电阻器R13接地,并且从开通脉冲宽度控制端子Pls流至电阻器R13的电流Ipls等于电流镜电路生成的电流。直至由电流镜电路的输出电流对驱动信号设定电容器充电的电压达到预定电压的时间段变为开通时间Ton。开通脉冲宽度控制端子Pls与电阻器R13之间的连接点经由电阻器R14和二极管D3连接至运算放大器OP1的输出端子。从而,随着运算放大器OP1的输出电压减小,来自开通脉冲宽度控制端子Pls的电流Ipls增大,导致开通时间Ton的减小,如图18中所示。
从而,如果电压转换单元8的输出电流增大,则在检测电阻器Rs检测的电压升高,并由此反馈控制电路10的运算放大器OP1输出电压降低。因此,从驱动器电路9的输出端子Hout生成的驱动信号的开通时间Ton减小,并且由此,电压转换单元8的输出电流减小。
在控制功率端子Vcc与驱动器电路9的控制功率升高端子HVcc之间,连接整流二极管D12,而电容器C5连接于控制功率升高接地端子Hgnd与二极管D12的阴极之间,端子Hgnd连接至电压转换单元8的开关元件Q4的源极。通过设置于驱动器电路9外部的电容器C5中充得的电压产生用于从输出端子Hout生成的用于驱动信号的功率。
接下来,将描述此范例中特性设定单元2a、特性检测单元4、以及连接确定单元5的操作。
如果LED模块21A4连接至点亮设备,但是电压转换单元8不操作,则通过使用具有小于数欧姆的电阻值的电阻器Rs和具有大于数十千欧姆的电阻值的电阻器R10,检测电阻器Rs对施加于第一和第二负连接端子B1和B2之间的信息承载电压Vout的影响能够被忽略。即,信息承载电压Vout能够视为仅由从第二电源单元3供应的直流电的电流值和特性设定单元2a的电阻器R10的电阻值确定。因此,如果信息承载电压Vout与电阻器R10的电阻值成比例地改变,则关于诸如设定电流Iout的电特性的信息能够由特性设定单元2a中的电阻器R10的电阻值描绘,如图19中所示。
另一方面,如果LED模块21A4连接至点亮设备且电压转换单元8操作,并且如果LED模块21A4的设定电流Iout为例如0.35A,则流过电压转换单元8的感应器L1的峰值电流为约0.70A。跨具有1欧姆的电阻值的检测电阻器Rs的电压在从0V至0.7V的范围中改变,而信息承载电压Vout根据开关元件Q4的开关操作而改变。为了基于信息承载电压Vout正确地检测LED模块21A4的电特性,优选地,在电压转换单元8不操作时,特性检测单元4执行检测。
如果LED模块21A4未连接,则来自第二电源单元3的直流电流过连接于第二电源单元3的输出端子与地之间的电阻器R11,由此增大电阻器R11的两端之间的电压,即信息承载电压Vout。如果信息承载电压Vout高于参考电压Vref6,则连接确定单元5确定LED模块21A4未连接,并且然后生成停止信号。然而,如果信息承载电压Vout低于参考电压Vref6,则连接确定单元5确定LED模块21A4已连接并且从而不生成停止信号。在停止信号馈入输出控制单元6的驱动器电路9的重置端子Reset时,不从驱动器电路9的输出端子Hout生成驱动信号,并且由此电压转换单元8停止。
接下来,将参照图20中所示的定时图详细描述供应直流功率DC后直到LED模块21A4开通的操作。
在供应直流功率DC后,第一电源单元7的控制电压逐渐增大,如图20(a)和20(b)中所示。如果控制功率在t0达到预定电平,则从第二电源单元3生成恒定直流电,如图20(c)中所示。虽然特性检测单元4和连接确定单元5均在t0开始操作,但是连接确定单元5在t0后的预定时间段期间,即在从t0至t2的时间段期间,保持生成停止信号,而不管LED模块21A4的连接,如图20(d)所示。
同时,特性检测单元4基于从t0至t1的时间段期间的信息承载电压Vout检测关于诸如设定电流的电特性的信息,其中t1短于t2,并且然后生成对应于检测的设定电流的电流设定信号,如图20(e)中所示。
在t2,如果LED模块21A4连接至照明装置,则连接确定单元5确定存在连接,并且从而停止生成停止信号,如图20(d)中所示。因此,从输出控制单元6生成驱动信号,以由此开始电压转换单元的操作,如图20(f)中所示。
如果在t2时LED模块21A4未连接至点亮设备,则连接确定单元5确定不存在连接,并保持生成停止信号。从而,没有驱动信号从输出控制单元6生成,由此电压转换单元8不开始操作。同时,特性检测单元4重复特性检测。
如果LED模块21A4的第一和第二负连接端子B1和B2由于特性设定单元2a的损坏等而短路,则信息承载电压Vout几乎接近零。为此目的,优选地,连接确定单元5将信息承载电压Vout与设定为比参考电压Vref6低的参考电压Vref7进行比较,并在信息承载电压Vout低于参考电压Vref7时生成停止信号以停止电压转换单元8的操作。
在从输出控制单元6生成驱动信号后,特性检测单元4可以停止检测特性。此外,作为关于电特性的信息的设定电流Iout可以对信息承载电压Vout步进增加,如图25中所示。
利用此范例中的上述点亮设备,电压转换单元8的输出电流受到输出控制单元6的反馈控制,由此向LED模块21A4供应更稳定的直流电。
虽然针对优选实施例示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应当理解,可以不脱离以下权利要求所限定的本发明的精神和范围,作出各种改变和修改。
Claims (9)
1.一种光源模块,包括:
基底单元,用于在其上安装多个发光二极管,以电连接所述多个发光二极管;
第一电连接端子和第二电连接端子,用于基于从所述基底单元外部施加的电压,向所述发光二极管供应电流;
特性设定单元,用于预置对应于所述发光二极管的电特性的特性信息;以及
第三电连接端子,用于基于在所述特性设定单元中预置的所述特性信息,输出设定信号,
其中,所述特性设定单元至少连接于所述第三电连接端子与所述第一电连接端子之间或所述第三电连接端子与所述第二电连接端子之间,并且所述特性设定单元响应于从所述第三电连接端子输入的配置功率生成所述设定信号。
2.一种能够开通和关闭如权利要求1所述的光源模块的点亮设备,所述点亮设备包括:
电压转换单元,具有至少一个开关元件,并适于接收整流电压作为电源、通过开通和关闭所述开关元件将所述整流电压转换为期望的电压、并向所述光源模块供应所述期望的电压,所述整流电压通过对从所述外部供应的直流电压或交流电压进行整流而获得;
配置功率输出单元,用于经由所述第三电连接端子向所述光源模块的所述特性设定单元供应配置第二功率;
特性检测单元,连接至所述光源模块的所述第三电连接端子,以检测所述特性信息;
电流检测单元,连接至所述第一电连接端子和所述第二电连接端子中的较低电位端子,以检测包括流过所述光源模块的负载电流的电流并生成电流检测信号;
输出控制单元,用于基于所述电流检测信号和所述特性检测单元的检测的结果,向所述开关元件输出驱动信号以控制所述负载电流;以及
连接确定单元,连接至所述光源模块的所述第三电连接端子,以确定所述光源模块是否连接,
其中,所述输出控制单元包括停止单元,用于基于所述连接确定单元的确定结果,停止所述驱动信号的输出。
3.一种包括如权利要求1所述的光源模块和如权利要求2所述的点亮设备的照明设备。
4.一种光源模块,包括:
第一光源单元,包括正向串联连接的多个发光二极管;
第二光源单元,包括并联连接的多个发光二极管,每个发光二极管的阳极连接至所述第一光源单元的头部发光二极管的阴极;
正连接端子,连接至所述第一光源单元的尾部发光二极管的阳极;
第一负连接端子,连接至所述第二光源单元的至少一个发光二极管的阴极;
第二负连接端子,连接至所述第二光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一负连接端子的至少一个发光二极管的阴极;以及
特性设定单元,用于设定关于所述第一光源单元和所述第二光源单元的所述发光二极管的电特性的信息,所述特性设定单元连接于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间,
其中,功率通过点亮设备施加于所述第一正连接端子与所述第一负连接端子或所述第二负连接端子之间,直流电压从外部电源施加于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间,并且,所述特性设定单元包括设置于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间的全波整流器并基于所述信息控制通过所述全波整流器输入的电压波形。
5.如权利要求4所述的光源模块,还包括:
第三光源单元,包括并联连接的多个发光二极管,每个发光二极管的阴极连接至所述第一光源单元的所述尾部发光二极管的所述阳极;以及
第二特性设定单元,用于预置与所述特性设定单元中预置的信息相同的信息,
其中,所述正连接端子包括第一正连接端子和第二正连接端子,所述第一正连接端子连接至所述第三光源单元的至少一个发光二极管的阳极,所述第二正连接端子连接至所述第三光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一正连接端子的至少一个发光二极管的阳极;并且所述第二特性设定单元连接于所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间,
其中,所述第一正连接端子和所述第二正连接端子分别连接至所述第二光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一负连接端子和所述第二负连接端子的至少两个发光二极管的阴极,并且所述第一负连接端子和所述第二负连接端子分别连接至所述第三光源单元的所述多个发光二极管中未连接至所述第一正连接端子和所述第二正连接端子的所述至少两个发光二极管的阳极。
6.一种能够开通如权利要求4所述的光源模块的点亮设备,所述点亮设备包括:
电压转换单元,用于在所述第一负连接端子或所述第二负连接端子与所述正连接端子之间施加直流功率,所述直流功率的电压和电流均改变;
配置电源单元,用于在所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间施加直流电压;
特性检测单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间的电压波形,检测所述特性设定单元中预置的所述发光二极管的所述电特性;
连接确定单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间的电压,确定是否连接了所述光源模块;以及
输出控制单元,用于在所述连接确定单元确定未连接所述光源模块时停止输出所述电压转换单元的所述直流功率,并用于在所述连接确定单元确定连接了所述光源模块时,基于所述特性检测单元中预置的所述电特性,至少控制所述电压转换单元的所述直流功率的电压或电流。
7.一种照明设备,包括:
设备主体,用于容纳如权利要求6所述的点亮设备;以及
插座,设置于所述设备主体中,并适于可拆卸地安装如权利要求4所述的光源模块。
8.一种能够开通如权利要求5所述的光源模块的点亮设备,所述点亮设备包括:
电压转换单元,用于在所述第一负连接端子或所述第二负连接端子与所述第一正连接端子或所述第二正连接端子之间施加直流功率,所述直流功率的电压和电流均改变;
配置电源单元,用于在所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间施加直流电压;
特性检测单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间的电压波形,检测所述特性设定单元中预置的所述发光二极管的所述电特性;
连接确定单元,用于基于所述第一负连接端子与所述第二负连接端子之间或所述第一正连接端子与所述第二正连接端子之间的电压,确定是否连接了所述光源模块;以及
输出控制单元,用于在所述连接确定单元确定未连接所述光源模块时停止输出所述电压转换单元的所述直流功率,并用于在所述连接确定单元确定连接了所述光源模块时,基于所述特性检测单元中预置的所述电特性,至少控制所述电压转换单元的所述直流功率的所述电压或所述电流。
9.一种照明设备,包括:
设备主体,用于容纳如权利要求8所述的点亮设备;以及
插座,设置于所述设备主体中,并适于可拆卸地安装如权利要求5所述的光源模块。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP043642/2010 | 2010-02-28 | ||
| JP2010043642A JP5480668B2 (ja) | 2010-02-28 | 2010-02-28 | 光源モジュール、点灯装置およびそれを用いた照明器具 |
| JP2010061132A JP5406764B2 (ja) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | 光源モジュール、およびその点灯装置、ならびにそれらを用いた照明器具 |
| JP061132/2010 | 2010-03-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102192487A true CN102192487A (zh) | 2011-09-21 |
| CN102192487B CN102192487B (zh) | 2015-01-14 |
Family
ID=44504936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110048684.9A Active CN102192487B (zh) | 2010-02-28 | 2011-02-25 | 光源模块和点亮设备以及使用它们的照明设备 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8564210B2 (zh) |
| CN (1) | CN102192487B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104396343A (zh) * | 2012-06-25 | 2015-03-04 | 欧司朗股份有限公司 | 照明模块的电流需求控制 |
| CN105188211A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-23 | 绍兴恒力特微电子有限公司 | 兼容低压和高压输入恒功率输出的led电路 |
| US9386653B2 (en) | 2008-12-12 | 2016-07-05 | O2Micro Inc | Circuits and methods for driving light sources |
| CN105960056A (zh) * | 2012-06-25 | 2016-09-21 | 欧司朗股份有限公司 | 电源单元和相关照明系统 |
| TWI568311B (zh) * | 2013-11-15 | 2017-01-21 | 凹凸科技國際股份有限公司 | 光源驅動電路、色溫控制器及控制光源色溫的方法 |
| CN109565915A (zh) * | 2016-07-29 | 2019-04-02 | 飞利浦照明控股有限公司 | 具有单通道驱动器的(多个)led灯 |
| CN110248605A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-09-17 | 富士胶片索诺声有限公司 | 用于器械尖端可视化的激光光源 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130057146A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Tsu-Min CHAO | Concentrated light emitting device |
| WO2013118208A1 (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-15 | パナソニック株式会社 | 発光回路、発光モジュールおよび照明装置 |
| EP2648482A1 (en) | 2012-04-05 | 2013-10-09 | Koninklijke Philips N.V. | LED lighting system |
| ITPD20120260A1 (it) * | 2012-09-07 | 2014-03-08 | Automotive Lighting Italia Spa | Circuito di pilotaggio di sorgenti luminose |
| EP2814302A1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-17 | OSRAM GmbH | Lighting module and corresponding lighting system |
| DE102013221033A1 (de) | 2013-10-16 | 2015-04-16 | Osram Gmbh | Lichtquellenmodul, Netzgerät zum Betreiben eines derartigen Lichtquellenmoduls sowie Beleuchtungsanlage |
| WO2015070344A1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-05-21 | Tm4 Inc. | Compensation circuit, commutation cell and power converter controlling turn-on and turn-off of a power electronic switch |
| AT15120U1 (de) * | 2013-12-20 | 2017-01-15 | Tridonic Gmbh & Co Kg | LED-Treiber zum Auslesen von Information eines LED-Moduls |
| JP6315380B2 (ja) * | 2014-08-18 | 2018-04-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 照明システム |
| DE102014221360A1 (de) * | 2014-10-21 | 2016-04-21 | Ridi Leuchten Gmbh | Leuchte mit Lampe |
| DE102014221361A1 (de) * | 2014-10-21 | 2016-04-21 | Ridi Leuchten Gmbh | Leuchte mit Stablampe |
| US9775210B2 (en) | 2015-03-09 | 2017-09-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lighting circuit, luminaire, and illumination system |
| JP6489523B2 (ja) | 2015-03-12 | 2019-03-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体発光素子モジュールおよび照明セット |
| JP2016170975A (ja) | 2015-03-12 | 2016-09-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 点灯回路及び照明システム |
| JP6587054B2 (ja) | 2015-06-19 | 2019-10-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 点灯装置及び照明器具 |
| DE102015114010A1 (de) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements und Verfahren zum Betrieb eines optoelektronischen Bauelements |
| JP6748977B2 (ja) | 2015-12-10 | 2020-09-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 発光装置及び照明器具 |
| WO2017124845A1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd | Led tube lamp |
| WO2018019596A1 (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Philips Lighting Holding B.V. | Led lamp(s) with single channel driver |
| CN106376142B (zh) * | 2016-10-31 | 2020-04-28 | 恒亦明(重庆)科技有限公司 | 带标识负载、电源输出参数自调节系统 |
| DE102018205589A1 (de) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Mehrkanal-LED-Treibervorrichtung für mehrere LED-Module sowie Verfahren zum Betreiben einer Mehrkanal-LED-Treibervorrichtung |
| CN112385318A (zh) * | 2018-06-07 | 2021-02-19 | 昕诺飞控股有限公司 | Led驱动器以及与该驱动器一起使用的led模块 |
| TWI674036B (zh) * | 2018-12-13 | 2019-10-01 | 群光電能科技股份有限公司 | 燈光系統 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2664204Y (zh) * | 2003-08-07 | 2004-12-15 | 聚积科技股份有限公司 | 内置驱动集成电路芯片的发光半导体器件 |
| JP2009021175A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 照明装置 |
| US20090085497A1 (en) * | 2007-09-29 | 2009-04-02 | Ian Osborn | Skylight LED lighting system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004253364A (ja) * | 2003-01-27 | 2004-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 照明装置 |
| WO2006019897A2 (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-23 | Ng James K | Led lighting system |
| US8905579B2 (en) * | 2006-10-24 | 2014-12-09 | Ellenby Technologies, Inc. | Vending machine having LED lamp with control and communication circuits |
| JP5169134B2 (ja) * | 2007-10-22 | 2013-03-27 | 船井電機株式会社 | バックライト用led駆動回路 |
| JP2009224046A (ja) | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Koizumi Lighting Technology Corp | Ledモジュール、点灯装置、および照明装置 |
| EP2269269B1 (en) * | 2008-03-20 | 2018-12-05 | Cooper Technologies Company | A conductive magnetic coupling system |
| JP5311624B2 (ja) | 2008-05-22 | 2013-10-09 | パナソニック株式会社 | 照明点灯装置 |
-
2011
- 2011-02-25 CN CN201110048684.9A patent/CN102192487B/zh active Active
- 2011-02-28 US US12/929,950 patent/US8564210B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2664204Y (zh) * | 2003-08-07 | 2004-12-15 | 聚积科技股份有限公司 | 内置驱动集成电路芯片的发光半导体器件 |
| JP2009021175A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 照明装置 |
| US20090085497A1 (en) * | 2007-09-29 | 2009-04-02 | Ian Osborn | Skylight LED lighting system |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9386653B2 (en) | 2008-12-12 | 2016-07-05 | O2Micro Inc | Circuits and methods for driving light sources |
| CN104396343A (zh) * | 2012-06-25 | 2015-03-04 | 欧司朗股份有限公司 | 照明模块的电流需求控制 |
| CN105960056A (zh) * | 2012-06-25 | 2016-09-21 | 欧司朗股份有限公司 | 电源单元和相关照明系统 |
| US9591704B2 (en) | 2012-06-25 | 2017-03-07 | Osram Gmbh | Current demand control of lighting modules |
| CN105960056B (zh) * | 2012-06-25 | 2018-02-09 | 欧司朗股份有限公司 | 电源单元和相关照明系统 |
| TWI568311B (zh) * | 2013-11-15 | 2017-01-21 | 凹凸科技國際股份有限公司 | 光源驅動電路、色溫控制器及控制光源色溫的方法 |
| CN105188211A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-23 | 绍兴恒力特微电子有限公司 | 兼容低压和高压输入恒功率输出的led电路 |
| CN109565915A (zh) * | 2016-07-29 | 2019-04-02 | 飞利浦照明控股有限公司 | 具有单通道驱动器的(多个)led灯 |
| CN109565915B (zh) * | 2016-07-29 | 2021-09-14 | 昕诺飞控股有限公司 | 具有单通道驱动器的led灯 |
| CN110248605A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-09-17 | 富士胶片索诺声有限公司 | 用于器械尖端可视化的激光光源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8564210B2 (en) | 2013-10-22 |
| CN102192487B (zh) | 2015-01-14 |
| US20110210675A1 (en) | 2011-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102192487A (zh) | 光源模块和点亮设备以及使用它们的照明设备 | |
| EP2385746B1 (en) | Light source module, lighting apparatus, and illumination device using the same | |
| JP5480668B2 (ja) | 光源モジュール、点灯装置およびそれを用いた照明器具 | |
| JP3235157U (ja) | Led直管ランプ | |
| US10605415B2 (en) | LED tube lamp | |
| US8305784B2 (en) | High efficiency universal input switching power supply with switchable PFC circuits | |
| US20100181925A1 (en) | Ballast/Line Detection Circuit for Fluorescent Replacement Lamps | |
| RU2713642C2 (ru) | Эффективная схема освещения для светодиодных (led) узлов | |
| KR20130117651A (ko) | 적응형 회로 | |
| CN101707831A (zh) | 一种led驱动电路及led灯具 | |
| CN102291870A (zh) | 照明设备、灯、点灯电路以及照明装置 | |
| CN103260310B (zh) | 一种led调光驱动电路 | |
| CN102548093A (zh) | 直流型led恒流驱动电路及led灯具 | |
| KR102365558B1 (ko) | Led 조명등의 잔광제거 장치와, 이를 구비한 led 조명등의 구동장치 및 led 조명장치 | |
| CN210444530U (zh) | 安装侦测模块、电源模块及应用所述模块的led直管灯 | |
| CN212486848U (zh) | 一种用于恒流电源的开路和短路故障反馈电路 | |
| EP3641501B1 (en) | Led driving circuit and led apparatus | |
| JP6320455B2 (ja) | Led点灯装置 | |
| CN102652464B (zh) | 用于驱动负载电路的驱动电路 | |
| CN1798468B (zh) | 一种具有开路保护电路的气体放电灯照明电路 | |
| JP5944672B2 (ja) | Led点灯装置、それを備えた照明器具、及び照明装置 | |
| JP7435018B2 (ja) | 点灯装置および照明装置 | |
| CN110831278B (zh) | 用于led装置的驱动器及led系统 | |
| CN207118025U (zh) | 交流电路模块和led光源 | |
| CN219459340U (zh) | Led光源配置电路、led驱动电路及led灯 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD. Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC WORKS LTD. Effective date: 20120229 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20120229 Address after: Osaka Japan Applicant after: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Address before: Osaka Japan Applicant before: Matsushita Electric Works, Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |