[发明专利]半导体发光元件驱动装置以及包括该装置的照明器材

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光元件驱动装置以及包括半导体发光元件驱动装置的照明器材。

背景技术

日本专利特表2006-511078A1中公开了一种用于为LED(发光二极管)照明模块供给电力的供电组件(以下称作“点亮装置”)。

如图10中所示，该点亮装置包括连接在直流电源100的两端之间的、二极管D100和金属氧化物半导体场效应管的控制开关101的串联电路。电感器L100和发光二极管照明模块102的串联电路连接在二极管D100的两端之间。

控制器103适于生成双脉冲宽度调制开关信号并且通过放大器104将信号供给至控制开关101的输入端。双脉冲宽度调制开关信号由包括高频脉冲的低频突发(burst)构成。

控制器103包括电流模式脉冲宽度调制器105。电流模式脉冲宽度调制器105用于接收：来自电源106的发光二极管电流基准信号、检测到的电流以及高频锯齿波。电流模式脉冲宽度调制器105将高频脉冲宽度调制开关信号施加到与门107的一个输入端，并且通过放大器104将与门107的输出信号供给至控制开关101的栅极。

因此，通过改变双脉冲宽度调制开关信号的低频分量，该点亮装置能够改变通过发光二极管照明模块102的平均电流，从而改变由发光二极管照明模块102输出的光强度。

在用于调光以使得负载电流间歇地流过发光二极管照明模块102的所谓的突发调光系统中，有必要将突发频率设置为相对比较低的频率(大约120赫兹)以使得将光通量调光至低水平。

在突发调光系统中，由于负载电流间歇地流过发光二极管照明模块，因此存在空闲周期、在此期间没有负载电流流过该模块。因此，存在对于以下问题的担心，即在通过视频设备观看发光二极管照明模块的情况下由于与视频设备(例如摄像机)特有频率的干扰而引起可见闪烁。

顺便提及，在用于改变通过发光二极管照明模块的负载电流的峰值的幅度控制系统中，负载电流连续地流过发光二极管照明模块。因此，在该幅度控制系统中，能够降低在通过视频设备观看发光二极管照明模块的情况下产生可见闪烁的可能性。

然而，在将幅度控制系统应用于具有发光二极管阵列的发光二极管照明模块的情况下，存在发光二极管阵列的元件(发光二极管)各自在亮度上具有偏差的问题。这是因为发光二极管阵列的元件在正向电压上具有偏差，并且对于某些阵列或者元件类型可能具有15%或者更高的偏差，以及在调光时来自发光二极管照明模块的光通量低的情况下施加至该模块的电压可能降低。随着串联连接的发光二极管的数量增大，该问题变得更加明显。

发明内容

本发明的一个目的是抑制在以视频设备拍摄光源单元的情况下的该可见闪烁，并且也降低在以使得来自光源单元的光通量变得低的方式对该单元调光时在光源单元的元件之间的亮度上的偏差。

本发明的半导体发光元件驱动装置的第一方面包括：直流电源电路，用于输出直流电力；具有变压器以及第一开关装置的转换器电路，其中，所述变压器具有初级绕组以及第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组和所述第二次级绕组彼此的极性相同，并且所述第一开关装置与所述初级绕组相连接，其中所述转换器电路用于被输入从所述直流电源电路输出的电力、并且从所述第一次级绕组向包括发光元件的光源单元供给负载电流，所述转换器电路用于通过可变地控制所述第一开关装置的接通宽度来控制所述负载电流；具有与所述第二次级绕组串联相连接的第二开关装置的电流调节电路，其中，所述电流调节电路用于随着所述第二开关装置的接通宽度的增大而减小从所述初级绕组供给至所述第一次级绕组的能量，从而减小供给至所述光源单元的所述负载电流；以及控制单元，用于控制所述第一开关装置和所述第二开关装置的接通和断开，其中，所述控制单元用于：(a-1)在所述光源单元的调光比比第一比率高的范围内增大所述光源单元的所述调光比的情况下，在所述第二开关装置保持断开的情况下增大所述第一开关装置的接通宽度，(a-2)在所述光源单元的所述调光比比所述第一比率高的范围内减小所述光源单元的所述调光比的情况下，在所述第二开关装置保持断开的情况下减小所述第一开关装置的接通宽度，以及(b)在所述光源单元的所述调光比比所述第一比率低的范围内，在将所述第一开关装置的接通宽度保持在下限的情况下调节所述第二开关装置的接通宽度，由此控制所述光源单元的所述调光比。