[发明专利]点亮装置和使用该点亮装置的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使诸如发光二极管等的发光元件点亮的点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备。

背景技术

近年来，已提供了使用发光二极管作为光源的LED照明设备(例如，参见日本特开2009-134946)。该LED照明设备的设备主体安装有：LED发光单元，其包括发光二极管；以及点亮电路单元，用于向LED发光单元供给用于使发光二极管点亮的电流。该点亮电路单元包括开关电源电路部和滤波电路部。

开关电源电路部是如下的非绝缘型降压斩波电路，其中利用兼用作功率切换元件的控制电路(例如，松下电器产业株式会社所制造的MIP552)来对该非绝缘型降压斩波电路的切换进行控制。在这种LED照明设备中，在周围温度改变并且温度从低温上升为高温的情况下，进行控制以通过增加流经发光二极管的电流来提高光输出，由此使光输出基本恒定。

上述传统示例的开关电源电路部的输入端子连接有输入电容器，其中该输入电容器用于对全波整流器进行全波整流后的电压进行平滑。如果输入电容器的容抗值小，则流经LED发光单元的负荷电流的纹波成分增加。例如，在利用摄像机等进行摄像时，在快门速度并未与商用电源的频率同步的情况下，在画面上可能发生闪烁。可以通过增大与开关电源电路部的输出端子相连接的输出电容器的容抗值来降低纹波成分，但为了填充电源电压过零时产生的负荷电流的谷部，需要非常大的电解电容器。

作为用以改善这种问题的对策，存在通过采用电解电容器作为输入电容器来使输入电容器的容抗值增大的方法。如果输入电容器平滑后的电压即使在电源电压过零时也可以被维持得等于或大于特定水平，则利用连接在开关电源电路部的后段的恒流电路，可以总是使恒定的负荷电流流动。

换句话说，通过增大输入电容器的容抗值，可以在不必增大输出电容器的容抗值的情况下去除负荷电流的纹波成分。然而，在这种情况下，由于这是所谓的电容器输入型平滑电路，因此存在如下问题：输入电流(向着输入电容器的充电电流)的导通角变窄，功率因数劣化为等于或小于0.6，并且谐波失真变大。

这里，为了降低开关电源电路部的输出电流(负荷电流)的纹波成分并实现功率因数的改善，通常采用在恒流电路的前段设置功率因数校正电路(PFC电路)的所谓的双转换器方法。然而，在这种情况下，存在由于添加作为高频切换电路的功率因数校正电路而导致噪声增大并且电路结构复杂化的问题。

在这方面，例如，日本专利3263194和3327013已公开了如下结构：代替输入电容器，通过设置用于对从全波整流器输出的纹波电压的低电压时间段进行部分平滑的部分平滑电路作为平滑单元，来降低负荷电流的纹波成分并改善功率因数。在这些结构中，由于部分平滑电路的输出电压即使在低电压时间段内也等于或大于特定值，因此利用连接在开关电源电路部的后段的恒流电路，可以总是使恒定的负荷电流流动，由此去除该负荷电流的纹波成分。此外，与电容器输入型平滑电路的情况相比，可以改善功率因数。

然而，在如上所述采用部分平滑电路的情况下，由于陡峭的充电电流流经构成部分平滑电路的电容器，因此存在该部分平滑电路的输入电流的峰值变高的问题。在这种情况下，要求使用耐电流性能较大的部件，因此需要使电线变粗或者使开关或断路器的容量增大，这导致成本增加或者设备的大型化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够利用简单的电路结构来实现降低负荷电流的纹波成分、改善功率因数以及降低噪声的点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备。

本发明还提供一种能够使包括部分平滑电路的平滑单元的输入电流的峰值降低的点亮装置以及使用该点亮装置的照明设备。

根据本发明的第一方面，提供一种点亮装置，用于点亮发光元件，所述点亮装置包括：整流单元，用于对从电源所输出的交流电压进行整流；平滑单元，用于对从所述整流单元所输出的纹波电压进行平滑；电源单元，其具有开关元件，并且用于通过对所述开关元件的接通和断开进行切换，来将所述平滑单元的输出电压转换成预定直流电压，以输出所述预定直流电压；以及控制单元，用于对所述开关元件的接通或断开进行控制，其中，所述平滑单元用作用于对从所述整流单元所输出的纹波电压的低电压时间段进行部分平滑的部分平滑电路，所述电源单元向包括一个或多个发光元件的光源单元供给点亮电力，以及所述控制单元对所述开关元件的开关频率进行控制，以使所述开关频率随着所述平滑单元的输出电压的下降而降低。

在所述发光元件中，所述控制单元可以在临界电流模式下对所述开关元件进行控制以使所述开关元件进行工作。