照明設備的製作方法
2024-01-25 11:55:15 2
專利名稱：照明設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用諸如發光二極體(LED)等的半導體發光元件作為光源的照明設備。
背景技術：
近年來，代替具有燈絲的燈泡或螢光燈，使用壽命長且電力消耗低的諸如LED等的半導體發光元件作為照明設備的光源。圖3示出傳統的照明設備BI的示意結構，其中照明設備BI包括電源電路101、光源單元102和設備外殼104。電源電路101包括非絕緣型的AC/DC轉換器，其中該AC/DC轉換器用於輸出通過對從AC (交流)電源110輸入的AC電壓Vi2進行整流(全波整流或半波整流)並對該整流電壓進行升壓所獲得的DC (直流)電力。光源單元102包括安裝有例如以串聯方式相連接的半導體發光元件103的基板(未示出)，並且在半導體發光元件103的串聯電路的兩端施加從電源電路101輸出的DC電壓Vo2。即，半導體發光元件103利用從電源電路101供給的DC電力來進行點亮。另外，從AC電源110經由一對供電線路Wbl和Wb2向電源電路101的輸入供給AC電力，並且在供電線路Wb2中配置有開關SW100。開關SW100構成諸如家庭用的牆壁開關等的AC電源的單極開關，並且通過使開關SW100接通/斷開，可以使AC電源110向著電源電路101的電源供給導通或切斷，以對半導體發光元件103的點亮/熄滅進行切換。此外，設備外殼104由諸如金屬等的導電性材料形成，並且電源電路101和光源單兀102安裝在設備外殼104上。在圖3中，僅不出設備外殼104的一部分。另外，AC電源110具有接地相，並且(位於配置有開關SW100的供電線路Wb2側的)該接地相經由接地路徑Wb3接地。此外，照明設備BI的設備外殼104經由接地路徑Wb4同樣接地。即，設備外殼104具有與AC電源110的接地相相同的電位。然而，在傳統的照明設備BI中，即使在開關SW100斷開的狀態下，半導體發光元件103也輕微發光以產生微發光，並且存在半導體發光元件103看似點亮的問題。這是由於在光源單元102安裝於設備外殼104附近的情況下、在光源單元102和設備外殼104之間所產生的雜散電容Cb而引起的。具體地，即使在開關SW100斷開的狀態下，也存在如下的電流迴路AC電源110-供電線路Wbl-電源電路101-半導體發光元件103-雜散電容Cb-設備外殼104-接地路徑Wb4-接地路徑Wb3-AC電源110。來自AC電源110的電流流入該電流迴路，並且即使在開關SW100斷開的狀態下，半導體發光元件103也由於該電流迴路而輕微發光。另外，雜散電容Cb是由如下的雜散電容所形成的半導體發光元件103和設備外殼104之間的雜散電容；安裝半導體發光元件103的基板和設備外殼104之間的雜散電容；以及光源單元102的殼體和設備外殼104之間的雜散電容等。為了解決該問題，在傳統的照明設備BI中，如圖3所示，在光源單元102中，將電容器ClOO與半導體發光元件103並聯連接。該結構意圖通過使用電容器ClOO來限制光源單元102和設備外殼104之間所產生的雜散電容Cb並使包括半導體發光元件103的電流迴路切斷，由此防止微發光。然而，在使用電容器ClOO的情況下，需要數量至少與半導體發光元件103的數量相同的電容器C100，並且照明設備BI所包括的組件的數量較多。因此，這成為阻礙小型化和低成本化的因素。另外，在開關SW100配置於供電線路Wbl和Wb2中沒有接地的供電線路Wbl的情況下，由於沒有形成電流迴路，因此可以防止微發光。然而，考慮到接地狀況，需要對開關SfflOO進行布線，並且難以獲得良好的施工性。
發明內容
有鑑於此，本發明提供一種能夠在小型化且低成本的情況下抑制微發光並且提高施工性的照明設備。根據本發明的實施例，提供一種照明設備，包括非絕緣型的電源電路，用於輸出通過對從具有接地相的交流電源經由一對供電線路所輸入的交流電壓進行整流並對整流後的電壓進行升壓所獲得的直流電力；光源單元，其具有一個或多個半導體發光元件，其中所述半導體發光元件利用從所述電源電路輸出的所述直流電力來進行點亮；以及設備外殼，其由經由接地路徑接地的導電性材料形成，並且其上安裝所述電源電路和所述光源單
J Li ο在僅切斷所述一對供電線路其中之一的情況下，從所述交流電源經由所述接地路徑以及所述光源單元和所述設備外殼之間所形成的雜散電容向所述半導體發光元件供給交流電力，並且供給有所述交流電力的所述半導體發光元件的正向電壓具有人眼無法識別出的發光水平。如上所述，本發明具有能夠在小型化且低成本的情況下抑制微發光並且提高施工性的效果。
通過以下結合附圖對實施例的說明，本發明的目的和特徵將變得明顯，其中圖1是示出根據本發明實施例的照明設備的示意結構的電路圖；圖2示出半導體發光元件的正向電壓-正向電流特性；以及圖3是示出傳統的照明設備的示意結構的電路圖。
具體實施例方式以下將參考構成本發明一部分的附圖來說明本發明的實施例。圖1示出本實施例的照明設備Al的示意結構，其中照明設備Al包括電源電路1、光源單兀2和設備外殼4。電源電路I包括非絕緣型的AC/DC轉換器，其中該AC/DC轉換器用於輸出通過對從AC電源10輸入的AC電壓Vil進行整流(全波整流或半波整流)並對該整流電壓進行升壓所獲得的DC電力。此外，該非絕緣型的AC/DC轉換器具有輸入和輸出之間並非絕緣的結構，並且由於非絕緣型的具有升壓功能的AC/DC轉換器是眾所周知的，因此將省略對其的詳細說明。光源單元2包括安裝有串聯連接的半導體發光元件3的基板(未示出)，並且在半導體發光元件3的串聯電路的兩端施加從電源電路I輸出的DC電壓Vol。即，半導體發光元件3利用從電源電路I供給的DC電力來進行點亮。在本實施例中，半導體發光元件3由LED構成，但半導體發光元件的形式並不局限於LED。另外，從AC電源10經由一對供電線路Wal和Wa2向電源電路I供給AC電力，並且在供電線路Wa2中配置有開關SWl。開關SWl構成諸如家庭用的牆壁開關等的AC電源的單極開關，並且通過使開關SWl接通/斷開，可以使AC電源10向著電源電路I的電源供給導通或切斷，以對半導體發光元件3的點亮/熄滅進行切換。此外，設備外殼4由諸如金屬等的導電性材料形成，並且電源電路I和光源單元2安裝在設備外殼4上。在圖1中，僅示出設備外殼4的一部分。另外，AC電源10包括具有接地相的單相100V，並且(位於配置有開關SWl的供電線路Wa2側的)該接地相經由接地路徑Wa3接地。此外，照明設備Al的設備外殼4經由接地路徑Wa4同樣接地。即，設備外殼4具有與AC電源10的接地相相同的電位。圖2示出半導體發光元件3的正向電壓-正向電流特性。在本實施例中，當接通開關SWl時，將半導體發光元件3的正向電流I設置為100mA，並將半導體發光元件3的發光水平調整為預定的亮度水平。具體地，對從電源電路I輸出的DC電壓Vol進行設置，以使得各半導體發光元件3的正向電壓Vf約為2. 9V。例如，在串聯連接的半導體發光元件3的數量為九十四(94)個的情況下，電源電路I輸出約為273V的DC電壓Vol，以使得各半導體發光元件3的正向電壓Vf被設置成約為2. 9V，並且正向電流If被設置成100mA。這樣，當接通開關SWl時，將半導體發光元件3的發光水平調整為預定的亮度水平。接著，當斷開開關SWl時，從AC電源10向著電源電路I的電源供給被切斷。然而，在照明設備Al中，由於光源單元2安裝在設備外殼4的附近，因此在光源單元2和設備外殼4之間產生雜散電容Ca。因此，即使在開關SWl斷開的狀態下，也存在如下的電流迴路AC電源10-供電線路Wal-電源電路1-半導體發光元件3-雜散電容Ca-設備外殼4-接地路徑Wa4-接地路徑Wa3-AC電源10。來自AC電源10的電流流入該電流迴路，並且該電流流經該電流迴路內的半導體發光元件3。此時，向半導體發光元件3施加AC電壓，並且針對該AC電壓的每一半周期，使施加正向電壓的時間段和施加反向電壓的時間段交替重複出現。另外，雜散電容Ca由如下的雜散電容形成半導體發光元件3和設備外殼4之間的雜散電容；安裝半導體發光元件3的基板和設備外殼4之間的雜散電容；以及光源單兀2的殼體和設備外殼4之間的雜散電容
坐寸ο這裡，在正向電流If等於或大於O. OlmA的情況下，根據本實施例的半導體發光元件3發出人眼能夠識別的光。在這種情況下，在開關SWl斷開並且形成了上述的電流迴路的狀態下，將半導體發光元件3的正向電流If設置為小於O. OlmA,由此使人眼無法識別出半導體發光元件3的發光。在圖2中，當正向電流If=O. OlmA流經半導體發光元件3時，正向電壓Vf約為
2.3V。因此，考慮到半導體發光元件3的個體差異以及AC電源10的AC電壓ViI的精度等，對串聯連接的半導體發光元件3的數量進行設置，以使得各半導體發光元件3的正向電壓Vf等於或小於1. 5V。例如，在AC電壓Vil的有效值為100V的情況下，AC電壓Vil的最大振幅為141V。因此，在串聯連接的半導體發光元件3的數量等於或大於九十四(94)個的情況下，各半導體發光元件3的正向電壓Vf的最大值等於或小於1. 5V，並且半導體發光元件3的正向電流If的最大值可以被設置為小於O. 01mA。儘管在本發明的實施例中已經說明了多個半導體發光元件3串聯連接的情況，但不局限於前述情況，半導體發光元件3例如可以由一個發光元件構成或者由多個發光元件的並聯連接或串並聯連接構成。這樣，當斷開開關SWl時，照明設備Al可以將上述的電流迴路內的半導體發光元件3的發光水平(微發光水平)維持在人眼無法識別出的水平。另外，沒有必要使半導體發光元件3的電容器並聯連接，並且可以實現小型化和低成本化。另外，通過使用照明設備Al，即使在開關SWl配置於沒有接地的供電線路Wal和接地的供電線路Wa2的任一個中的情況下，也可以抑制微發光。因此，即使在使用單極開關Sffl的情況下，在對開關SWl進行布線時，也沒有必要考慮接地狀況，並且可以獲得良好的施工性。這樣，在根據本實施例的照明設備Al中，可以在實現小型化和低成本化的情況下抑制微發光並提高施工性。儘管已經針對實施例示出和說明了本發明，但本領域技術人員應當理解，可以在沒有背離如所附權利要求書所限定的本發明的範圍的情況下進行各種改變和修改。
權利要求
1.一種照明設備，包括 非絕緣型的電源電路，用於輸出通過對從具有接地相的交流電源經由一對供電線路所輸入的交流電壓進行整流並對整流後的電壓進行升壓所獲得的直流電力； 光源單元，其具有一個或多個半導體發光元件，其中所述半導體發光元件利用從所述電源電路輸出的所述直流電力來進行點亮；以及 設備外殼，其由經由接地路徑接地的導電性材料形成，並且其上安裝所述電源電路和所述光源單元， 其中，在僅切斷所述一對供電線路其中之一的情況下，從所述交流電源經由所述接地路徑以及所述光源單元和所述設備外殼之間所形成的雜散電容向所述半導體發光元件供給交流電力，並且供給有所述交流電力的所述半導體發光元件的正向電壓具有人眼無法識別出的發光水平。
全文摘要
一種照明設備，包括電源電路，用於輸出通過對交流電壓進行整流並對整流電壓進行升壓所獲得的直流電力；光源單元，其具有利用所述直流電力進行點亮的半導體發光元件；以及外殼，其由經由接地路徑接地的導電性材料形成，並且其上安裝所述電源電路和所述光源單元。在僅切斷供電線路其中之一的情況下，從所述交流電源經由所述接地路徑以及所述光源單元和所述外殼之間所形成的雜散電容向發光元件供給交流電力，並且發光元件的正向電壓具有幾乎無法識別出的發光水平。
文檔編號H05B37/00GK103002619SQ20121027793
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月6日 優先權日2011年9月12日
發明者皆木伸介, 松崎純, 河野忠博, 山下浩司, 松本弘之, 大坪篤 申請人:松下電器產業株式會社