一种用于半导体发光元件的点亮装置，包括：交替导通的两个开关元件的串联电路，该串联电路连接到直流(DC)输入电源；以及，通过电容器连接在两个开关元件的连接节点和DC输入电源的一端之间的电抗电路，该电抗电路的输出通过整流电路供应给半导体发光元件。通过改变两个开关元件的导通周期的比率执行半导体发光元件的调光操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于诸如发光二极管(LED)的半导体发光元件的点亮装置和包括这种点亮装置的照明设备。
技术介绍
日本专利申请公开No. 2001-351789(图I)(在下文称为JP2001-351789)公开了一种通过经由LC串联谐振电路将LED负载连接到半桥式逆变器电路的输出并且通过改变开关频率对LED负载调光的技术。日本专利No. 2，975，029 (图5)公开了一种通过将热阴极类型放电灯负载经由LC 串联谐振电路连接到半桥式逆变器电路的输出并且通过将逆变器电路的两个开关元件的导通(ON)周期设定为在调光期间不等，来对放电灯负载调光的技术。此外，提出了一种通过将逆变器电路的两个开关的导通周期设定为在预热期间基本上相等并且通过将开关频率设定为充分高于谐振频率以减小施加给负载的谐振电压来提供预热电流同时避免冷阴极放电的技术。根据JP2001-351789的技术，通过改变开关频率来执行LED负载的调光操作。因此，为了使调光范围变宽，必须扩展开关频率的变化范围，并且由于高频侧开关损耗增大而存在问题，或者难以设计用于移除开关噪声的滤波器电路。此外，LED负载具有二极管类型的负载特性，其中，当LED负载两端的电压等于或者小于预定的负载电压时，负载电流几乎不流过LED负载。因此，在增大开关频率的情况下，减小了施加给负载的谐振电压，并且由于不可能获得导通LED负载所需的电压而存在问题。在JP2001-351789中，还提出了通过在低频处间歇暂停高频开关操作来扩展调光范围的技术(见JP2001-351789中的段和图15)。然而，在这种情况下，存在闪烁增加的问题。专利
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术提供了用于半导体发光元件的、能够实现在宽范围中的调光操作同时限制开关频率的范围的点亮装置。根据本专利技术的一个实施例，提供了用于半导体发光元件的点亮装置，包括交替导通的两个开关元件的串联电路，该串联电路连接到直流(DC)输入电源；以及电抗电路，该电抗电路通过电容器连接在两个开关元件的连接节点和DC输入电源的一端之间，该电抗电路的输出被通过整流电路提供给半导体发光元件。通过改变两个开关元件的导通周期的比率执行半导体发光元件的调光操作。根据本专利技术的另一个实施例，提供了一种用于半导体发光元件的点亮装置，包括交替导通的两个开关元件的串联电路，该串联电路连接到直流(DC)输入电源；以及电抗电路，该电抗电路通过电容器连接在所述开关元件的连接节点和DC输入电源的一端之间，该电抗电路的输出被通过整流电路提供给半导体发光元件。通过改变两个开关元件的开关频率和导通周期的比率执行半导体发光元件的调光操作。此外，电抗电路可以包括限流扼流器和一附加电容器的串联连接，并且可以将整流电路连接到该附加电容器。此外，可以将每个开关元件并联连接到反并联二极管，并且可以将开关元件的开关频率设定为高于限流扼流器和该附加电容器的串联谐振频率。此外，上述点亮装置还可以包括在整流电路的输出侧上提供的并联连接到半导体发光兀件的电容器。此外，可以控制开关元件中在DC输入电源的低电势侧的一个开关元件的导通周期，使其比开关元件中在DC输入电源的高电势侧的另一个开关元件的导通周期更长，并且上述点亮装置还可以包括自举二极管(bootstrap diode),当开关元件中的所述一个导通时，充电电流通过该自举二极管从开关元件中的所述一个的驱动电路的电源电容器流到开 关元件中所述另一个的驱动电路的电源电容器。此外，整流电路可以包括相反极性的两个半波整流电路，将其分别连接到具有不同色温的半导体发光元件，并且可以通过控制两个开关元件的导通周期的比率改变混合光的色温，并且通过控制两个开关元件的开关频率改变混合光的亮度。根据本专利技术的另一个实施例，提供了包括上述用于半导体发光元件的点亮装置的照明设备。根据本专利技术，通过改变交替导通的两个开关元件的导通周期的比率执行半导体发光元件的调光操作。因此，存在在宽范围内实现调光操作同时限制开关频率的范围的效果。附图说明从下列结合附图给出的实施例的描述中，本专利技术的目的和特征将变得显而易见，其中图I是根据本专利技术的第一实施例的用于半导体发光元件的点亮装置的电路图；图2A至2D是第一实施例的点亮装置的工作的波形图；图3A至3E是示出了第一实施例的点亮装置的工作的曲线图；图4是根据本专利技术的第二实施例的用于半导体发光元件的点亮装置的电路图；并且图5是根据本专利技术的第三实施例的用于半导体发光元件的点亮装置的电路图；图6说明了根据本专利技术的第四实施例的照明设备的结构。具体实施例方式在下文中，将参考构成本专利技术的实施例一部分的附图对本专利技术的实施例进行描述。(第一实施例)图I是根据本专利技术的第一实施例的用于半导体发光元件的点亮装置的电路图。在该实施例中的点亮装置10包括直流(DC)输入电源Vdc、信号源Vl和V2、电阻器Rl至R5、电容器Cl至C3、电感器LI、逆变器电路I和整流电路2。直流(DC)输入电源Vdc供应诸如大约420V的基本上恒定的DC电压，该DC电压经由滤波器电路、全波整流电路和升压斩波电路从商用交流(AC)电源的交流电压转换得到。DC输入电源Vdc并联连接到交替导通的两个开关元件Ql和Q2的串联电路，从而形成逆变器电路I。开关元件Ql和Q2中的每个是能够在高达诸如大约500V、3A的情况下进行开关的功率M0SFET，并且其中具有反并联二极管。连接到开关元件Q2两端的是电感器LI以及电容器Cl和C2的串联电路。将电容器Cl设定为与电容器C2相比具有足够大的电容。例如，电容器C2的电容小到大约0. Oil ii F，而将电容器Cl的电容设定为大到大约0. 22 u F0在该情况下，电容器Cl基本上作为用于切断DC分量的电容器，而电容器C2作为谐振电容器，跨电容器C2两端电压以高频振荡。电感器LI是大约I. 7mH的限流扼流器。电感器LI和电容器C2组成了 LC串联谐振电路(电抗电路)。在没有负载情况下，谐振频率，即电感器LI和电容器C2没有负载的 I谐振频率是> =27T^L1. C2) N 3 lkHz。将开关元件Ql和Q2的开/关的工作频率设定为高于谐振频率fo。从而，流经开关元件Ql和Q2的电流在所谓滞相模式(lagging mode)中，使得存在一个时期，在该时期中，当关断所述开关元件中的一个时，电流在反方向上流经另一个开关元件。在该时期结束之后，电流在正方向上流经另一个开关元件。因此，在该实施例中，一个开关元件的导通周期是一驱动周期，在该驱动周期中在正方向上驱动该开关元件。在导通周期的初期部分中，电流在反方向上流经连接到该开关元件的反并联二极管。在导通周期的剩余部分中，电流在正方向上流经该开关元件。此外，通过电流在正方向上流动时切断导通驱动信号来强制关断开关元件，使得回扫电流流经另一个开关元件的反并联二极管。通过由信号源(开关元件Ql和Q2的驱动电路)Vl和V2供应的方波电压信号(导通驱动信号)分别控制开关元件Ql和Q2。由信号源Vl通过电阻器Rl和R2供应开关元件Ql的导通驱动信号。由信号源V2通过电阻器R3和R4供应开关元件Q2的导通驱动信号。电阻器Rl和R3中的每个具有大约10 Q的低电阻，并且电阻器R2和R4中的每个具有大约IOkQ的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于半导体发光元件的点亮装置，包括：交替导通的两个开关元件的串联电路，所述串联电路连接到直流(DC)输入电源；以及电抗电路，所述电抗电路通过电容器连接在所述两个开关元件的连接节点和所述直流输入电源的一端之间，所述电抗电路的输出通过整流电路供应给所述半导体发光元件，其中，通过改变所述两个开关元件的导通周期的比率来执行所述半导体发光元件的调光操作。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：江崎佐奈，平松明则，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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