專利名稱：電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備用于降低由開關(guān)方式的降壓電路產(chǎn)生的開關(guān)噪聲的線路濾波器的電源電路。
背景技術(shù)：
與以往的白熾燈泡相比，具有消耗功率低且壽命長等這樣的長處的發(fā)光二極管(以下，稱為“LED”)，隨著需求者的環(huán)保意識(shí)的提高，作為節(jié)能對策之一，其使用范圍急速地?cái)U(kuò)張，并且，作為白熾燈泡的替代品，想要使用LED這樣的需求也在増大。但是，由于LED要在低于商用電壓(例如，60Hz、100V)的“直流”電壓下進(jìn)行工作，所以在使用商用電壓點(diǎn)亮LED時(shí)，對該商用電壓進(jìn)行降壓、整流(=變換為直流電壓)或者 整流、降壓而向LED供電的電源電路是必須的。作為這樣的電源電路，開發(fā)有先將來自商用交流電源的交流電壓進(jìn)行整流而變換為直流電壓，然后以開關(guān)電路對該直流電壓進(jìn)行降壓而供給至LED的電路(例如，專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I所記載的電源電路1，如圖4所示，由具有ニ極管電橋4a以及平滑用電容器4b的整流 平滑電路4，對從商用交流電源2供給、經(jīng)由使用雙向可控硅(TRIAC) 3a的相位控制方式的調(diào)光器3而輸入的交流電壓Vi進(jìn)行整流 平滑，然后，由使用了開關(guān)元件的降壓斬波電路5降壓到預(yù)定的電壓后，提供給LED6(在專利文獻(xiàn)I中，多個(gè)LED以正方向串聯(lián)連接)。另外，如果是在降壓斬波電路5中使用的開關(guān)元件動(dòng)作，則從該開關(guān)元件發(fā)生開關(guān)噪聲(高頻噪聲)，所以在電源電路I中，作為對該開關(guān)噪聲的對策，在整流 平滑電路4的初級(jí)側(cè)安裝了防噪聲用電容器7。此外，相位控制方式的調(diào)光器3通過控制雙向可控硅3a的柵極而使交流電源的導(dǎo)通角變化，從而變?yōu)槭瓜螂娫措娐?0的輸入變化來進(jìn)行燈的調(diào)光，此外，在該調(diào)光器3中，作為對高頻噪聲的對策，設(shè)有組合了線圈3c和電容器3d的濾波器電路(噪聲防止電路)3b。根據(jù)該電源電路1，能夠在由整流 平滑電路4將從商用交流電源2經(jīng)由調(diào)光器3輸出的交流電壓Vi變換為直流電壓之后，由降壓斬波電路5將其降壓到與LED6對應(yīng)的電壓，并通過將其提供給LED6來使LED6點(diǎn)亮。但是，如上所述，LED6與以往的白熾燈泡相比消耗功率低，所以，例如，如果使用已有的白熾燈泡負(fù)載用的相位控制式調(diào)光器3，則在該LED6點(diǎn)亮?xí)r，流向調(diào)光器3的雙向可控硅3a的電流值過小，所以不能在來自商用交流電源2的交流電壓Vin的整個(gè)半周期中維持該雙向可控硅3a的接通狀態(tài)，不能使LED6穩(wěn)定地點(diǎn)亮，存在發(fā)生“閃爍”的問題。為了應(yīng)對這樣的問題，在電源電路I中，在整流 平滑電路4的初級(jí)側(cè)，相對于防噪聲用電容器7并聯(lián)地安裝了阻抗8 (主要使用電阻)。專利文獻(xiàn)I :日本特開2004-296205號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
通過這樣安裝阻抗8，在LED6點(diǎn)亮?xí)r在阻抗8中也流過旁路電流，因此LED6的點(diǎn)亮電流和旁路電流合計(jì)而成的電流流向調(diào)光器3的雙向可控硅3a，能夠避免以“電流值過小”為原因的、不能在交流電壓Vin的整個(gè)半周期內(nèi)維持雙向可控硅3a的接通狀態(tài)這樣的問題，但是依然無法避免“由于‘過渡現(xiàn)象’帶來的‘振動(dòng)電流’引起而雙向可控硅3a不定期地發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作從而產(chǎn)生的令人不快的閃爍(不定期地一瞬間發(fā)生的、閃光那樣的單發(fā)性的閃爍)”具體說明的話，在電源電路I中，以商用交流電源2、調(diào)光器3的濾波器電路3b具有的線圈3c、防噪聲用電容器7和阻抗8，形成L-RC并聯(lián)交流電路(參照圖5)。形成這樣的L-RC并聯(lián)交流電流的情況下，雙向可控硅3a為接通狀態(tài)時(shí)，如上所述，在該雙向可控硅3a中，除了點(diǎn)亮LED6的LED點(diǎn)亮電流，還重疊流過該L-RC并聯(lián)交流電路的電流。在L-RC并聯(lián)交流電路中，有時(shí)由于在雙向可控硅3a變?yōu)榻油ǖ亩〞r(shí)產(chǎn)生的“過渡現(xiàn)象”，在極短的期間流過該電路的電流值較大地振動(dòng)的“振動(dòng)電流”。L-RC并聯(lián)交流電路中發(fā)生“振動(dòng)電流”，并如圖6(c)所示，在雙向可控硅3a變?yōu)榻油ㄖ缶o接著流向調(diào)光器3的電流值Iin急劇地下降時(shí)，雙向可控硅3a不能保持接通狀態(tài)而變?yōu)殛P(guān)斷(錯(cuò)誤動(dòng)作)，到接下來的半周期，將不定期地發(fā)生不能向電源電路I供給功率的情況(所謂的“無波形”)(即，即使在電流值Iin急劇下降而瞬間變?yōu)樨?fù)的情況下，既有雙向可控硅3a維持接通狀態(tài)的情況，也有變?yōu)殛P(guān)斷的情況)。由于在發(fā)生這樣的“無波形”的半周期中，向LED6供給的平均電流值較大地下降(幾乎變?yōu)榱?，從LED6放射出的光的照度也大大地降低，并且這樣的照度降低作為閃光那樣的單發(fā)性的令人不快的閃爍而被人感知到。另外，“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”的振幅越大，雙向可控硅3a進(jìn)行錯(cuò)誤動(dòng)作的頻率越高，“無波形”的頻率也越高，“閃爍”也隨之增加。使用線圈3c的電感L [H]、防噪聲用電容器7的電容值C [F]以及阻抗8的電阻值RP[^]能夠判定是否由干“過渡現(xiàn)象”而發(fā)生“振動(dòng)電流”。S卩、基于過渡現(xiàn)象的理論，如果上述物理量滿足Rp2 ( L/4C,則判定為該L-RC并聯(lián)交流電路為“非振動(dòng)性”(即、不發(fā)生“振動(dòng)電流”)，反之，若滿足Rp2 > L/4C，則判定該L-RC并聯(lián)交流電路為“振動(dòng)性”(即、發(fā)生“振動(dòng)電流”)。作為實(shí)用的具體例子，設(shè)線圈3c的電感L為IOOii H、防噪聲用電容器7的電容值C為0. 111 時(shí)，17扣的值為250。250的平方根約為15. 8，所以這時(shí)，如果阻抗8的電阻值Rp彡15 [ Q ]，則L-RC并聯(lián)交流電路為“非振動(dòng)性”。但是，在阻抗8的電阻值Rp為15 [ Q ]的情況下，如果設(shè)來自商用交流電源的交流電壓Vin為100V，則調(diào)光器3的導(dǎo)通角最大吋，阻抗8的功率損失變?yōu)闃O大，為667W(另外，由功率損失=Vin2/RP計(jì)算而得)。即，為了防止在雙向可控硅3a接通的瞬間產(chǎn)生的“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”而使用阻抗8是不現(xiàn)實(shí)的。因此，在以往的電源電路I中，無法應(yīng)對“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”引起的LED6的令人不快的“單發(fā)性閃爍”。本發(fā)明是鑒于這樣的以往技術(shù)的問題而開發(fā)的。因此，本發(fā)明的主要課題在于，提供一種能夠以較少的功率損失，消除在相位控制方式的調(diào)光器中的雙向可控硅變?yōu)榻油ǖ亩〞r(shí)發(fā)生的“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”引起的燈的令人不快的“單發(fā)性閃爍”(使“閃爍”不發(fā)生或者顯著降低其頻率)的電源電路。本發(fā)明的電源電路10，對從商用交流電源12經(jīng)由相位控制方式的調(diào)光器14輸入的交流電壓Vi進(jìn)行整流 降壓并向燈16供電，其中該調(diào)光器14具有雙向可控硅46、以及具備與所述雙向可控硅45串聯(lián)連接的線圈50和與所述線圈50并聯(lián)連接的電容器52的濾波器電路48，該電源電路10的特征在于，具備供電電路21，具有對所述交流電壓Vi進(jìn)行整流而形成脈動(dòng)電流的直流電壓Vdc的整流電路和對來自所述整流電路18的所述直流電壓Vdc進(jìn)行降壓的開關(guān)方式的降壓電路20 ;以及
設(shè)置在所述供電電路21的初級(jí)側(cè)的線路濾波器22，其中，所述線路濾波器22具有在將所述供電電路21以及所述商用交流電源12電連接的ー對供電線路44之間，與所述供電電路21并聯(lián)安裝的防噪聲用電容器40;以及在所述防噪聲用電容器40的初級(jí)側(cè)，在所述ー對供電線路44的至少一方上安裝的穩(wěn)定化電阻42，設(shè)所述調(diào)光器14的所述濾波器電路48中的所述線圈50的電感為L[H]、所述線路濾波器22中的所述防噪聲用電容器40的電容值C[F]時(shí)，所述穩(wěn)定化電阻42的電阻值RN]滿足式1，所述式I如下表示R2 彡 4XL/C。本發(fā)明中的電源電路10的線路濾波器22，在ー對供電線路44之間具有對供電電路21并聯(lián)安裝的防噪聲用電容器40，在該防噪聲用電容器40的初級(jí)側(cè)具有安裝在ー對供電線路44的至少一方上的穩(wěn)定化電阻42。通過設(shè)置這樣的穩(wěn)定化電阻42，能夠降低在相位控制方式的調(diào)光器14中雙向可控硅46變?yōu)榻油ǖ亩〞r(shí)下發(fā)生的“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”引起的燈16的令人不快的“單發(fā)性閃爍”。以下，說明其理由。本發(fā)明的電源電路10中，由商用交流電源12、相位控制方式的調(diào)光器14中的線圈50、線路濾波器22的防噪聲用電容器40和穩(wěn)定化電阻42形成串聯(lián)LCR交流電路(參照圖I及圖2)，在雙向可控硅46接通時(shí)，雙向可控硅46中，使燈16點(diǎn)亮的燈點(diǎn)亮電流和流過該串聯(lián)LCR交流電路的電流重置。在流向該串聯(lián)LCR交流電路的電流中，也有時(shí)由于上述的“過渡現(xiàn)象”，在極短的期間流過該電路的電流值較大地振動(dòng)的“振動(dòng)電流”，關(guān)于“振動(dòng)電流”是否發(fā)生，能夠使用線圈50的電感L[H]、防噪聲用電容器40的電容值C[F]以及穩(wěn)定化電阻42的電阻值R[ Q ]來判定。S卩，在上述物理量滿足R2彡4 X L/C時(shí)，判定該串聯(lián)LCR交流電路為“非振動(dòng)性”(即，不發(fā)生“振動(dòng)電流”)(其中，在R2 = 4XL/C時(shí)稱為“臨界”狀態(tài)。)。并且，這種情況下，不僅不發(fā)生“振動(dòng)電流”，而且涌入電流的峰值自身也降低。反之，在滿足R2 <4XL/C時(shí)，判定該串聯(lián)LCR交流電路為“振動(dòng)性”，在發(fā)生“振動(dòng)電流”的同時(shí)，涌入電流的峰值也比“非振動(dòng)性”的情況高。例如，在將線圈50的電感L設(shè)為IOOii H、防噪聲用電容器40的電容值C設(shè)為0. 111 時(shí)，4\し/(的值變?yōu)?，000。4, 000的平方根為63. 2，所以這時(shí)，如果穩(wěn)定化電阻42的電阻值R彡64[ Q ]，則串聯(lián)LCR交流電路為“非振動(dòng)性”。反之，穩(wěn)定化電阻42的電阻值R為63[Q]以下的情況下(當(dāng)然，也包括不存在穩(wěn)定化電阻42的情況(R = 0))，串聯(lián)LCR交流電路為“振動(dòng)性”。圖3示出了在設(shè)置了恰當(dāng)?shù)碾娮柚礡的穩(wěn)定化電阻42 (R2彡4XL/C時(shí))的情況下的波形，圖6示出了不設(shè)置穩(wěn)定化電阻42 (即，R = 0)的情況下或者該穩(wěn)定化電阻42的電阻值R滿足R2<4XL/C的情況下的波形。另外，兩者都以導(dǎo)通角90°被相位控制。在不設(shè)置恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化電阻42的情況下(參照圖6)，流過串聯(lián)LCR交流電路的電流，有發(fā)生“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”的危險(xiǎn)，在流向該串聯(lián)LCR交流電路的電流較大地振動(dòng)時(shí)(即，發(fā)生“振動(dòng)電流”吋)，如圖6(c)所示，有時(shí)在流向調(diào)光器14的電流值Iin急劇地下降的定時(shí)雙向可控硅46無法保持接通狀態(tài)而變?yōu)殛P(guān)斷(錯(cuò)誤動(dòng)作)，到接下來的半周期為止不對電源電路10供給功率(即所謂的“無波形”)。這樣的“無波形”例如以I 分鐘I次的程度不定期地發(fā)生(即，即使在電流值Iin急劇下降而瞬間變?yōu)樨?fù)的情況下，既有雙向可控硅46維持接通狀態(tài)的情況，也有變?yōu)殛P(guān)斷的情況)，但由于在發(fā)生該“無波形”的半周期中，向燈16供給的平均電流值較大地下降(幾乎變?yōu)榱?，從而從燈16放射出的光的照度也大大地降低，并且該照度降低作為閃光那樣的單發(fā)性的令人不快的閃爍而被人感知到。另外，“振動(dòng)電流”的振幅越大，雙向可控硅46進(jìn)行錯(cuò)誤動(dòng)作的頻率越高，“無波形”的頻率也越高，“閃爍”也隨之增加。在有恰當(dāng)?shù)碾娮柚礡的穩(wěn)定化電阻42的情況下(圖3)，“振動(dòng)電流”不發(fā)生，在緊接雙向可控硅46變?yōu)榻油ㄖ罅飨蛘{(diào)光器14的電流值Iin不會(huì)急劇下降，而是穩(wěn)定的，不發(fā)生“無波形”，所以不會(huì)有上述那樣的“單發(fā)性閃爍”的問題。此外，在雙向可控硅46變?yōu)榻油ǖ亩〞r(shí)的涌入電流的峰值自身也降低，所以，傳至供電線路44的雜音端子電壓也變低。 此外，關(guān)于穩(wěn)定化電阻42弓丨起的功率損失，在用于使例如5W左右的燈點(diǎn)亮的電源電路10的情況下，輸入電流Iin大致為0. 1[A]以下(即，如果設(shè)燈功率Po = 5W、交流電壓Vin = 100V、電源的效率n = 70%，輸入功率因數(shù)PF = 80%，則電源電路10的輸入電流
Iin = Po/Ti/Vin/PF = 5/0.7/100/0.8 N 0.09A )，電阻值 R 為 63[ Q ]的穩(wěn)定化電阻
42中的功率損失為0. 63W以下，不會(huì)變?yōu)閾p失節(jié)能效果的級(jí)別。根據(jù)本發(fā)明的電源電路，以較少的功率損失就能消除由于相位控制方式的調(diào)光器中的雙向可控硅不定期地錯(cuò)誤動(dòng)作而發(fā)生的令人不快的單發(fā)性閃爍。


圖I是示出本發(fā)明的電源電路的圖。圖2是示出串聯(lián)LCR交流電路的模型的圖。圖3是示出設(shè)置了恰當(dāng)?shù)碾娮柚档姆€(wěn)定化電阻的情況下的波形的圖。圖4是示出以往技術(shù)的電源電路的圖。圖5是示出以往技術(shù)中的、L-RC并聯(lián)交流電路的模型的圖。圖6是示出穩(wěn)定化電阻的電阻值不恰當(dāng)時(shí)的波形的圖。附圖標(biāo)記說明
10 :電源電路；12 :商用交流電源；14 :調(diào)光器；16 :燈；18 :整流電路；20 :降壓電路；21 :供電電路；22 :線路濾波器；24 :ニ極管；26 :全電橋電路；28 :平滑用電容器；30 :開關(guān)用FET ；32 :高速ニ極管；34 :限流用電感器；35 =FET開關(guān)部；36 電流檢測用電阻；38 PWM電路；40 :防噪聲用電容器；42 :穩(wěn)定化電阻；44 :供電線路；46 :雙向可控硅；48 :濾波器電路；50 :線圈；52 :電容器。
具體實(shí)施例方式以下，使用

應(yīng)用了本發(fā)明的電源電路10。圖I是示出本實(shí)施例的電源電路10的圖。電源電路10，是對經(jīng)由相位控制方式的調(diào)光器14從商用交流電源12輸入的交流電壓Vi進(jìn)行整流、降壓，井向燈16供電的電路，大致由具有整流電路18和降壓電路20的供電電路21以及線路濾波器22構(gòu)成(另外，設(shè)從商用交流電源12向調(diào)光器14供給的交流電壓為[Vin])。 另外，在本實(shí)施例中，使用了將兩個(gè)LED在正方向上串聯(lián)連接的燈16，但燈16當(dāng)然不限于此，例如，像以12V的直流電壓點(diǎn)亮的鹵素?zé)舻饶菢樱灰且詫ι逃媒涣麟妷哼M(jìn)行整流 降壓的電壓來點(diǎn)亮的光源，則其種類和個(gè)數(shù)均無限制。整流電路18，如上所述，是將經(jīng)由相位控制方式的調(diào)光器14輸入的交流電壓Vi整流為脈動(dòng)電流的直流電壓Vdc的電路，在本實(shí)施例中具備對交流電壓Vi進(jìn)行全波整流而變換為脈動(dòng)電流的直流電壓的、由4個(gè)ニ極管24a 24d構(gòu)成的全電橋電路26，和在全電橋電路26的次級(jí)側(cè)并聯(lián)連接的平滑用電容器28。另外，雖然從商用交流電源12供給的交流電壓Vi的利用效率變差，但也可以不使用上述全波整流電路而使用半波整流電路。平滑用電容器28是根據(jù)需要而設(shè)的、使從全電橋電路26供給的脈動(dòng)電流的直流電壓更平滑并與線路濾波器22協(xié)作來降低開關(guān)噪聲的電容器，作為其種類，例如，可以使用溫度特性良好的薄膜電容器等。降壓電路20是并聯(lián)地安裝在整流電路18的次級(jí)側(cè)，用于對由整流電路18整流的脈動(dòng)電流的直流電壓進(jìn)行降壓的電路，具有FET開關(guān)部35、電流檢測用電阻36和PWM(脈寬控制)電路38，其中FET開關(guān)部35具有開關(guān)用FET (電場效應(yīng)晶體管)30、高速ニ極管32以及限流用電感34，PWM電路38具有開關(guān)動(dòng)作用內(nèi)部振蕩器，對FET開關(guān)部35的開關(guān)用FET30進(jìn)行接通 關(guān)斷控制。另外，PWM電路38，使用例如Supertex公司的LED驅(qū)動(dòng)IC “HV9910”。該降壓電路20，用電流檢測用電阻36將燈16的點(diǎn)亮電流作為讀出電壓(電流檢測用電阻36的讀出電壓=點(diǎn)亮電流X電流檢測用電阻36的電阻值)而檢測出，根據(jù)與該讀出電壓對應(yīng)地從PWM電路38輸出的脈寬信號(hào)而使FET開關(guān)部35進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，并由此對從FET開關(guān)部35輸出的點(diǎn)亮電流進(jìn)行脈寬控制，以向燈16提供穩(wěn)態(tài)點(diǎn)亮電流。線路濾波器22具有防止由于降壓電路20中的開關(guān)動(dòng)作而發(fā)生的開關(guān)噪聲傳至上游側(cè)(即，調(diào)光器14、商用交流電源12側(cè))的作用，具備防噪聲用電容器40和穩(wěn)定化電阻42。防噪聲用電容器40是在對供電電路21以及商用交流電源12進(jìn)行電連接的ー對供電線路44間、即供電電路21的初級(jí)側(cè)，對供電電路21并聯(lián)安裝的電容器。防噪聲用電容器40所用電容器可以選擇任意的類型，但本實(shí)施例的防噪聲用電容器40的電容為與上述的平滑用電容器28同樣的小電容即可，所以優(yōu)選使用溫度特性良好的薄膜電容器等。穩(wěn)定化電阻42是在防噪聲用電容器40的初級(jí)側(cè)安裝在ー對供電線路44的至少一方(本實(shí)施例中為圖中下側(cè)的供電線路44)上的電阻。當(dāng)然，在防噪聲用電容器40的初級(jí)側(cè)，既可以將穩(wěn)定化電阻42安裝在另一方的供電線路44(圖中上側(cè)的供電線路44)上，也可以安裝在ー對供電線路44的兩方上。調(diào)光器14(調(diào)光器14不是構(gòu)成電源電路10的要素)是使用了雙向可控硅46的相位控制方式的調(diào)光器，通過由相位控制信號(hào)控制該雙向可控硅46接通的相位角(點(diǎn)弧相位角)，使經(jīng)由電源電路10供給到燈16的電流的平均值變化，對燈16進(jìn)行調(diào)光控制。此夕卜，在調(diào)光器14中，作為對高頻噪聲的對策而設(shè)有濾波器電路(噪聲防止電路)48，該濾波器電路48具有對雙向可控硅46串聯(lián)連接的線圈50、和對該線圈50并聯(lián)連接的電容器52。作為典型例，對濾波器電路48的線圈50使用電感L為100 ii H的元件，對電容器52使用電容值C為0. I ii F的元件。濾波器電路48的諧振頻率fx能夠以fx = 1/(2 X (LXC)172)表示(即，如果是一般的濾波器電路，則有
fx fx = 1/(271 X (100 X 10 6 X 0.1 X 10 6)12) N 50 X IO3 = 50kHz )，通過降
低比該共振頻率fx高的頻率區(qū)域的高頻噪聲，能夠使雜音端子電壓降為由電氣用品安全法規(guī)定的水平以下。如果經(jīng)由調(diào)光器14對這樣的電源電路10提供來自商用交流電源12的交流電壓Vi (將從商用交流電源12向調(diào)光器14提供的交流電壓設(shè)為[Vin])，該交流電源Vi經(jīng)由供電線路44通過線路濾波器22導(dǎo)入整流電路18。導(dǎo)入整流電路18的交流電壓Vi，由該整流電路18進(jìn)行全波整流、平滑之后，作為脈動(dòng)電流的直流電壓Vdc供給到安裝在整流電路18的次級(jí)側(cè)的降壓電路20。并且，接收供給到降壓電路20的脈動(dòng)電流的直流電壓Vdc的降壓電路20，將降壓到預(yù)定的電壓(例如，從幾V到十幾V)的穩(wěn)態(tài)點(diǎn)亮電流供給到燈16，燈16點(diǎn)売。在本發(fā)明的電源電路10中，通過商用交流電源12、相位控制方式的調(diào)光器14中的線圈50、線路濾波器22的防噪聲用電容器40、和穩(wěn)定化電阻42，形成串聯(lián)LCR交流電路(參照圖2)。雙向可控硅46接通吋，對于雙向可控硅46，使燈16點(diǎn)亮的燈點(diǎn)亮電流和流過該串聯(lián)LCR交流電路的電流重置。在流向該串聯(lián)LCR交流電路的電流中，也有時(shí)由于上述的“過渡現(xiàn)象”，在極短的期間流過該電路的電流值較大地振動(dòng)的“振動(dòng)電流”。能夠使用線圈50的電感L[H]、防噪聲用電容器40的電容值C[F]以及穩(wěn)定化電阻42的電阻值R[ Q ]來判定該“振動(dòng)電流”是否發(fā)生。即，在上述物理量滿足R2 > 4X L/C吋，判定該串聯(lián)LCR交流電路為“非振動(dòng)性”(其中，在R2 = 4XL/C時(shí)稱為“臨界”狀態(tài)。)。并且，這種情況下，不僅不發(fā)生“振動(dòng)電流”，而且涌入電流的峰值自身也降低。例如，在將線圈50的電感L設(shè)為IOOii H、防噪聲用電容器40的電容值C設(shè)為 0.I UF時(shí)，4XL/C的值變?yōu)?，000。4, 000的平方根為63. 2，所以這時(shí)，如果穩(wěn)定化電阻42的電阻值R彡64[ Q ]，則串聯(lián)LCR交流電路為“非振動(dòng)性”。反之，穩(wěn)定化電阻42的電阻值R為63[Q]以下的情況下(當(dāng)然，也包括不存在穩(wěn)定化電阻的情況(R = 0))，串聯(lián)LCR交流電路為“振動(dòng)性”。
在不設(shè)置恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化電阻42的情況下(參照圖6)，流向串聯(lián)LCR交流電路的電流，有發(fā)生“過渡現(xiàn)象”帶來的“振動(dòng)電流”的危險(xiǎn)，在流向該串聯(lián)LCR交流電路的電流較大地振動(dòng)時(shí)(即，發(fā)生“振動(dòng)電流”吋)，如圖6(c)所示，有時(shí)在流向調(diào)光器14的電流值Iin急劇地下降的定時(shí)，雙向可控硅46無法保持接通狀態(tài)而變?yōu)殛P(guān)斷(錯(cuò)誤動(dòng)作)，到接下來的半周期為止不對電源電路10供給功率(即所謂的“無波形”)。這樣的“無波形”例如以I分鐘I次的程度不定期地發(fā)生，但由于在發(fā)生該“無波形”的半周期中，向燈16供給的平均電流值較大地下降(幾乎變?yōu)榱?，從而從燈16放射出的光的照度也大大地降低，并且該照度降低作為閃光那樣的單發(fā)性的令人不快的閃爍而被人感知到。另外，“振動(dòng)電流”的振幅越大，雙向可控硅46進(jìn)行錯(cuò)誤動(dòng)作的頻率越高，“無波形”的頻率也越高，“閃爍”也隨之增カロ。另外，“過渡現(xiàn)象”引起的振動(dòng)電流的振動(dòng)頻率fb能夠以1/(2 X (LXC)172)表示，所以在上述數(shù)值例的情況下，fbN 50kHz。此外，振動(dòng)電流的振幅隨著時(shí)間經(jīng)過而緩緩衰減。在有恰當(dāng)?shù)碾娮柚礡的穩(wěn)定化電阻42的情況下，如圖3所示，“振動(dòng)電流”不發(fā)生，在雙向可控硅46變?yōu)榻油ㄖ缶o接著流向調(diào)光器14的電流值Iin不會(huì)急劇下降，而是穩(wěn)定的，不發(fā)生“無波形”，所以不會(huì)有上述那樣的“單發(fā)性閃爍”的問題(在圖3(e)中，流向燈16的電流值Ii在早于雙向可控硅46的關(guān)斷的定時(shí)變?yōu)榱肆?，這是由于對于向燈16的電流，如果來自整流電路18的直流電壓Vdc比對降壓電路20預(yù)先設(shè)定的最低動(dòng)作電壓小，貝U降壓電路20的動(dòng)作停止，不再向燈16供給電流。圖6(e)也一祥)。此外，在雙向可控硅46變?yōu)榻油ǖ亩〞r(shí)的涌入電流的峰值自身也變低，所以，傳至供電線路44的雜音端子電壓也變低。此外，關(guān)于穩(wěn)定化電阻42引起的功率損失，在用于使例如5W左右的燈點(diǎn)亮的電源電路10的情況下，輸入電流大致為0. I [A]以下，電阻值R為63[Q]的穩(wěn)定化電阻42中的功率損失為0. 63W以下，不會(huì)變?yōu)閾p失節(jié)能效果的級(jí)別。但是，對于穩(wěn)定化電阻42的電阻值R的上限，與從電源電路10向燈16供給的功率相比，需要限制到穩(wěn)定化電阻42中的消耗功率不會(huì)過于變大，不損失節(jié)能效果的程度。如果以視在功率Pa表現(xiàn)從電源電路10向燈16供給的功率(雖然也能以有效功率表現(xiàn)，但由于作為參數(shù)引入功率因數(shù)而變復(fù)雜，所以使用視在功率Pa)，穩(wěn)定化電阻42 (電阻值R)的消耗功率Pb，將輸入電流作為Iin，大略能夠由下式表示。
PbNIin2 XR = (Pa/Vin)2 x R作為不損傷節(jié)能效果的級(jí)別，例如，如果嘗試考慮從電源電路10向燈16供給的功率的視在功率為10VA、交流電壓Vin為100V這樣的典型的例子，則在認(rèn)為穩(wěn)定化電阻42中的消耗功率Pb在從電源電路10向燈16供給的功率的視在功率Pa的1/2以下是恰當(dāng)?shù)那闆r下(即Pb < Pa/2)，R的上限由下式給出。R < (Vin2/(2Pa)) = (1002/(2X 10)) = 500[Q]調(diào)光器14的濾波器電路48中的線圈50的電感器L 一般為100 y H，所以在將穩(wěn)定化電阻42的電阻值R設(shè)為500 Q以下時(shí)，為了形成“非振動(dòng)性”的電流波形，防噪聲用電容器40的電容值C最好為0. 0016ii F以上。R2 彡 4XL/C <- C ^ 4XL/R2C 彡 4 X 100 X l(T6/5002C 彡 0. 0016X1(T6[F]作為防噪聲用電容器40，能夠使用薄膜電容器(或者這樣的小容量的陶瓷電容器)。以從上述的下限到上限的范圍內(nèi)決定穩(wěn)定化電阻42的電阻值R，從而使防噪聲用電容器40成為恰當(dāng)?shù)碾娙葜礐在從電源電路10向燈16供給的功率的視在功率Pa大的情況下，為了避免穩(wěn)定化電阻42中的消耗功率過度地變大，需要使穩(wěn)定化電阻42中的消耗功率相對于該視在功率Pa的比例變小。例如，如果在從電源電路10向燈16供給的功率的視在功率Pa為100VA的情況下，設(shè)為將穩(wěn)定化電阻42中的消耗功率抑制到視在功率Pa的1/5( = 20W)左右，則有R< Vin2/5XPa = 20[Q]o由于調(diào)光器14的濾波器電路48中的線圈50的電感一般為100 U H，所以在將穩(wěn)定化電阻42的電阻值R設(shè)為20 Q時(shí)，為了形成“非振動(dòng)性”的電流波形，需要將防噪聲用電容器40的電容值C設(shè)定為I ii F以上(C彡I ii F)。對防噪聲用電容器40要求的這個(gè)程度的電容值C是充分有實(shí)際性的值，例如，作為防噪聲用電容器40能夠使用薄膜電容器。
權(quán)利要求
1.一種電源電路，對從商用交流電源經(jīng)由相位控制方式的調(diào)光器輸入的交流電壓進(jìn)行整流 降壓并向燈供電，其中該調(diào)光器具有雙向可控硅、以及具備與所述雙向可控硅串聯(lián)連接的線圈和與所述線圈并聯(lián)連接的電容器的濾波器電路， 所述電源電路的特征在于，具備 供電電路，具有對所述交流電壓進(jìn)行整流而形成脈動(dòng)電流的直流電壓Vdc的整流電路和對來自所述整流電路的所述直流電壓進(jìn)行降壓的開關(guān)方式的降壓電路；以及設(shè)置在所述供電電路的初級(jí)側(cè)的線路濾波器， 所述線路濾波器具有 在將所述供電電路以及所述商用交流電源電連接的一對供電線路之間，與所述供電電路并聯(lián)安裝的防噪聲用電容器，以及 在所述防噪聲用電容器的初級(jí)側(cè)，在所述一對供電線路的至少一方上安裝的穩(wěn)定化電阻， 設(shè)所述調(diào)光器的所述濾波器電路中的所述線圈的電感為L、所述線路濾波器中的所述防噪聲用電容器的電容值為C時(shí)，所述穩(wěn)定化電阻的電阻值R滿足下式，R2 ≥4 X L/C, 其中，L的單位為H、C的單位為F，R的單位為Q。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠以較少的功率損失來降低由于調(diào)光器的雙向可控硅不定期的錯(cuò)誤動(dòng)作而發(fā)生的燈的令人不快的單發(fā)性閃爍的電源電路。在具有對從商用交流電源(12)經(jīng)由相位控制方式的調(diào)光器(14)輸入的交流電壓Vi進(jìn)行整流·降壓而向燈(16)供電的供電電路(21)的電源電路(10)中，在供電電路(21)的初級(jí)側(cè)設(shè)置的線路濾波器(22)具有與供電電路(21)并聯(lián)安裝的防噪聲用電容器(40)和在防噪聲用電容器(40)的初級(jí)側(cè)安裝在一對供電線路(44)的至少一方上的穩(wěn)定化電阻(42)，調(diào)光器(14)的線圈(50)的電感L、防噪聲用電容器(40)的電容值C以及穩(wěn)定化電阻(42)的電阻值R滿足R2≥4×L/C。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102651927SQ201110045829
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者藤井敏孝 申請人:鳳凰電機(jī)公司