JP2012174536A - Power circuit for lighting and lighting device - Google Patents
Power circuit for lighting and lighting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012174536A JP2012174536A JP2011036195A JP2011036195A JP2012174536A JP 2012174536 A JP2012174536 A JP 2012174536A JP 2011036195 A JP2011036195 A JP 2011036195A JP 2011036195 A JP2011036195 A JP 2011036195A JP 2012174536 A JP2012174536 A JP 2012174536A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- voltage
- circuit
- power supply
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
【課題】特別な製造管理工程や実装部品の増加を抑制しつつ、個体による照度のばらつき(変動)の少ない照明用電源回路を提供する。
【解決手段】交流電圧1を整流し、平滑化して生成された直流電流を照明灯具に供給する照明用電源回路であって、照明灯具4に供給される電流の平均が一定となるように、発振器63の発振周波数の変動に応じて、検出電流の電流値検出レベルを調整する調整回路Ojを備えている。
【選択図】図1Provided is a lighting power supply circuit that suppresses an increase in special manufacturing management processes and mounting parts, and has little variation (fluctuation) in illuminance due to an individual.
An illumination power supply circuit that supplies a DC current generated by rectifying and smoothing an AC voltage to a lighting lamp so that the average of the current supplied to the lighting lamp is constant. An adjustment circuit Oj that adjusts the current value detection level of the detection current according to the fluctuation of the oscillation frequency of the oscillator 63 is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、LED照明等に使用される照明用電源回路及びそれを用いた照明装置に関するものである。 The present invention relates to an illumination power supply circuit used for LED illumination or the like and an illumination device using the same.
従来の照明用電源装置として、例えば、特開2008−52994号公報に開示されたものがある。図8は従来の照明用電源装置を示す図である。図8に示された照明用電源装置は、LEDに供給された電流(LED供給電流とする)を抵抗R5で電圧に変換し、増幅器16でその電圧のピーク値(ピーク電圧とする)と基準電圧との差を増幅している。そして、コンパレータ18が、増幅器16の出力と発振器17からの発振信号とを比較し、増幅器16の出力信号の電圧が発振器17の信号電圧より小さい期間に論理レベルがハイレベルとなる方形波の信号を出力している。
As a conventional illumination power supply device, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-52994. FIG. 8 is a diagram showing a conventional illumination power supply device. The lighting power supply device shown in FIG. 8 converts the current supplied to the LED (LED supply current) into a voltage by a resistor R5, and the
コンパレータ18からの出力信号はトランジスタQ1に入力される。トランジスタQ1は、コンパレータ18からの出力信号によってオンになり、トランジスタQ1がオンになることで、トランジスタQ2もオンになる。
The output signal from the
前記従来の照明用電源装置の具体的な動作は以下のとおりである。増幅器16においてピーク電圧が基準電圧よりも大きいと、コンパレータ18からの出力信号によるトランジスタQ1のオン期間が短くなり、トランジスタQ1と同期するトランジスタQ2のオン期間も短くなる。このとき、トランジスタQ2のオフ期間が長くなるため、LED供給電流Iのピーク値が下がり、ピーク電圧も小さくなる。反対に、ピーク電圧が基準電圧よりも小さいと、トランジスタQ2のオン期間が長くなり、ピーク電圧が大きくなる。前記コンパレータ18からの出力信号のオンオフ期間は、発振器17で設定される発振周波数(クロック数)に基づいて調整される。
The specific operation of the conventional illumination power supply device is as follows. When the peak voltage is higher than the reference voltage in the
すなわち、ピーク電圧が所定の電圧より大きい場合、LED供給電流を供給する時間を短くし、前記ピーク電圧が所定の電圧より小さい場合、前記LED供給電流を供給する時間を長くしている。これにより、前記LEDに供給されるLED供給電流のピーク値が一定となるように調整され、照明装置の明るさを一定に保っている。 That is, when the peak voltage is larger than the predetermined voltage, the time for supplying the LED supply current is shortened, and when the peak voltage is smaller than the predetermined voltage, the time for supplying the LED supply current is lengthened. Thereby, the peak value of the LED supply current supplied to the LED is adjusted to be constant, and the brightness of the lighting device is kept constant.
また、一般的な照明装置に使用される非絶縁型の照明用電源回路を図9に示す。図9に示す照明用電源回路Eは、交流電源1から整流回路2及び平滑回路3を介して複数個のLEDを備えたLEDモジュール4に電源供給している。LEDモジュール4の他端子はコイルL1を介してスイッチングトランジスタ5のコレクタ(ドレイン)に接続されており、スイッチングトランジスタ5をスイッチングトランジスタ制御回路96でオンオフ制御することでLEDモジュール4にLED供給電流を供給する構成となっている。
FIG. 9 shows a non-insulated illumination power supply circuit used in a general illumination device. The illumination power supply circuit E shown in FIG. 9 supplies power from the
図9に示すように、整流回路2はダイオードブリッジであり、交流電源1より供給された交流を整流する回路である。整流回路2の出力電流は脈波成分を有している。平滑回路3は、コンデンサの放充電作用と、コイルの交流抵抗の周波数特性を利用して脈波成分を平滑化し、直流波形の電流(直流電流)を出力する。なお、整流回路2及び平滑回路3は従来よく知られた回路であるので、詳細は省略する。
As shown in FIG. 9, the
また、照明用電源回路Eでは、LEDモジュール4にLED供給電流が流れている間、コイルL1にエネルギが蓄積される。そして、照明用電源回路Eは、平滑回路3からの電源供給が停止した後、コイルL1のエネルギをLEDモジュール4のアノード側に供給するように、還流ダイオードDf1が接続されている。コイルL1に溜まったエネルギがLEDモジュール4に供給されるため、電源供給が停止した後しばらくの間は、LEDモジュール4に電流が流れる。
In the illumination power supply circuit E, energy is accumulated in the coil L1 while the LED supply current flows through the
スイッチングトランジスタ5のエミッタ(ソース)は電流値検出用抵抗Rsを介して接地電源に接続されている。電流値検出用抵抗Rsは、スイッチングトランジスタ5のエミッタ(ソース)電流を検出し、その検出した検出電流の電流値を電圧に変換している。この電流値検出用抵抗Rsで変換された(検出された)電圧(検出電圧という場合がある)は、LED供給電流と連動しており、スイッチングトランジスタ制御回路96に入力される。また、スイッチングトランジスタ5のベース(ゲート)にスイッチングトランジスタ制御回路96からの制御信号が入力される。スイッチングトランジスタ5はこの制御信号にてオンオフ制御されている。スイッチングトランジスタ制御回路96は、コンパレータ61と、電源62と、発振器63と、フリッププロップ64とを備えている。
The emitter (source) of the
スイッチングトランジスタ制御回路96は、電流値検出用抵抗Rsによって検出された検出電流を変換した検出電圧と電源62から出力される定電圧(基準電圧とする)との比較結果と、発振器63から出力される発振信号(クロックパルス)の発振周波数(クロック数)に基づいて、制御信号のオンオフデューティーを調整し、スイッチングトランジスタのオンオフ期間を調整している。
The switching
スイッチングトランジスタ制御回路96の具体的な動作について説明する。図10Aは従来の照明用電源回路におけるスイッチングトランジスタ駆動回路の動作のタイミングチャートである。図10Aに示すタイミングチャートにおいて、a(図10Aではa1)はLEDモジュール4に流れるLED供給電流を電流値検出用抵抗Rsで検出した検出電圧の電圧波形であり、b(図10Aではb1)は電源62から出力される基準電圧の電圧波形であり、c(図10Aではc1)はスイッチングトランジスタ5のベース(ゲート)に入力される制御信号の波形を示している。また、Iは実際にLEDモジュールに流れるLED供給電流の電流波形であり、ILEDはLED供給電流の平均値(LED駆動電流)を示している。
A specific operation of the switching
スイッチングトランジスタ制御回路96において、コンパレータ61で検出電圧を基準電圧とを比較し、その結果がフリップフロップ64のリセット端子に入力される。また、フリップフロップ64のセット端子には発振器63からの発振信号が入力される。なお、発振器63から出力される発振信号(クロックパルス)の発振周波数(クロック数)は一定であるものとする。
In the switching
LEDモジュール4にLED供給電流が流れていないとき、検出電圧は0Vで基準電圧よりも低いので、コンパレータ61からローレベルが出力されている。すなわち、フリップフロップ64のリセット端子はローレベルになっている。フリップフロップ64は、発振信号の立上りタイミングに応じてハイレベルを出力し、スイッチングトランジスタ5をオンさせる(信号波形c1参照)。
When the LED supply current does not flow through the
スイッチングトランジスタ5がオンになることで、LEDモジュール4にLED供給電流が供給される。LED供給電流はスイッチングトランジスタ5のオンの後、増加し、それに伴って、検出電圧も高くなる(電圧波形a1の右上り部分)。検出電圧が高くなっていき、基準電圧に達すると(電圧波形a1と電圧波形b1とが接触する点)コンパレータ61からハイレベルが出力され、フリップフロップ64の出力はローレベルになり、スイッチングトランジスタ5をオフさせ(信号波形c1参照)、LED供給電流を遮断する。
The LED supply current is supplied to the
また、実際にLED供給電流は図10Aに、電流波形Iで表されるようになる。スイッチングトランジスタ5に流れる電流波形は、検出電圧の電圧波形a1と類似した形状になる。すなわち、スイッチングトランジスタ5が、オンした瞬間に電流が流れ始め、オフした瞬間に遮断され電流が流れなくなる。しかしながら、LEDモジュール4には、スイッチングトランジスタ5がオフした後も、コイルに蓄えられたエネルギが還流ダイオードDf1を介して供給され、コイルのエネルギがなくなるまで電流が流れる。なお、電流波形Iの平均値ILEDがLEDモジュール4に流れる平均電流(LED駆動電流)として供給されて発光する。
Further, the LED supply current is actually represented by a current waveform I in FIG. 10A. The waveform of the current flowing through the
また、基準電圧が高い場合と低い場合に分けて詳細に説明する。図10Bは図10Aに比べて基準電圧が低いときのスイッチングトランジスタ駆動回路のタイミングチャートである。図10Aと図10Bとを比べてみると、基準電圧が高いと、検出電圧が基準電圧に達するまで時間がかかる。そのため、フリップフロップ64からの出力がハイレベルである時間が長くなり、スイッチングトランジスタ5のオン期間は長くなる(図10A信号波形c1参照)。逆に基準電圧が低いと、検出電圧が基準電圧に達するまでの時間が短くなる。そのため、スイッチングトランジスタ5のオン期間は短くなる(図10B信号波形c2参照)。つまり、スイッチングトランジスタ制御回路96において、基準電圧を調整することで、LEDモジュール4に供給されるLED駆動電流ILEDを調整することができる。
The detailed description will be given separately for cases where the reference voltage is high and low. FIG. 10B is a timing chart of the switching transistor drive circuit when the reference voltage is lower than that in FIG. 10A. Comparing FIG. 10A and FIG. 10B, if the reference voltage is high, it takes time until the detection voltage reaches the reference voltage. For this reason, the time during which the output from the flip-
また、上述したように、スイッチングトランジスタ駆動回路96は、発振器63からの発振信号(クロックパルス)の立上り毎にスイッチングトランジスタ5をオンさせている。すなわち、照明装置では、発振器63の発振周波数(クロック数)によってLEDモジュール4に供給されるLED駆動電流が変化する。図11A−図11Bに図10Aの状態で発振器の発振周波数を代えて駆動したときのスイッチングトランジスタ駆動回路のタイミングチャートを示す。なお、図11Aは図10Aと同じ発振周波数で駆動されているので、詳細は省略する。
Further, as described above, the switching
図11A−図11Bに示すように、発振器63から出力される発振信号(クロックパルス)の立上りごとに、スイッチングトランジスタ5がオンになる。図11Bに示しているように、発振器63の発振周波数(クロック数)が高くなる(図11Aに比べて)と、単位時間当たりのスイッチングトランジスタ5のオン回数(スイッチングトランジスタ5のオン密度)が多くなり、LEDモジュールに供給される電流も多くなる。よって、LEDモジュール4に供給されるLED駆動電流ILEDは、発振器63の発振周波数(クロック数)によって変化する。
As shown in FIGS. 11A to 11B, the switching
以上示したように、図8で示した従来の照明装置(特開2008−52994号公報)及び図9で示した非絶縁型の照明装置では、その明るさ(照度)は基準電圧と発振器の発振周波数によって変化する。 As described above, in the conventional lighting device shown in FIG. 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-52994) and the non-insulated lighting device shown in FIG. Varies with the oscillation frequency.
スイッチングトランジスタ駆動回路は、集積回路(IC)として供給されることが多い(スイッチングトランジスタ駆動用ICと示す場合がある)。通常、発振器63は、スイッチングトランジスタ駆動用ICに内蔵されることが多く、他の電子部品と同一半導体基板上に回路形成されている。発振器の発振周波数(クロック数)は電流値と容量値により設定されるよう設計されており、電流値は抵抗を使用して生成される。半導体プロセスにおいて、基板上に実装される抵抗の抵抗値にばらつき(変動)が発生することがある(製造上のばらつき等)。発振器をバイアスする電流を生成する抵抗値にばらつきが発生すると、発振器の発振周波数(クロック数)にもばらつきが生じる。
The switching transistor drive circuit is often supplied as an integrated circuit (IC) (sometimes referred to as a switching transistor drive IC). Usually, the
上述したように、スイッチングトランジスタのオンオフは発振器の発振周波数によってその回数(密度)が決定されるものであり、発振器の発振周波数(クロック数)がばらつくと、スイッチングトランジスタのオンオフの回数(密度)がばらつき、照明装置の明るさ(照度)が個体によって異なる(明るさ特性がばらつく製品ができる)という問題が発生する。 As described above, the number (density) of ON / OFF of the switching transistor is determined by the oscillation frequency of the oscillator. When the oscillation frequency (number of clocks) of the oscillator varies, the number of ON / OFF of the switching transistor (density) is There arises a problem that the brightness and brightness (illuminance) of the lighting device vary from one individual to another (a product having brightness characteristics varies).
照明装置としての明るさ(照度)のばらつきが許容範囲内に収まるようにスイッチングトランジスタ駆動用ICを製造しようとすると、スイッチングトランジスタ駆動用ICに要求される精度が非常に高くなる。半導体プロセスにおいて要求を満たすように抵抗のばらつき(変動)を抑制するためには、厳密な工程管理が必要である。さらに、一定範囲内で選別テストを行うといった、製品チェックが必要となる。工程管理の増加及び選別テストにより歩留まりが下がり、スイッチングトランジスタ駆動用ICの製造コストが高くなる問題も発生する。 If an attempt is made to manufacture a switching transistor driving IC so that variations in brightness (illuminance) as an illuminating device are within an allowable range, the accuracy required for the switching transistor driving IC becomes very high. Strict process control is required to suppress resistance variation (fluctuation) so as to satisfy the requirements in the semiconductor process. Furthermore, a product check such as a screening test within a certain range is required. The increase in process management and the selection test lowers the yield and raises the problem of increasing the manufacturing cost of the switching transistor driving IC.
発振器を外部部品とすることで、使用する部品精度管理により発振器の発振周波数(クロック数)のばらつきを抑えることが可能である。しかしながら、発振器を構成する水晶素子などが増える分、部品コストが増加する。また、ICパッケージ以外にも発振器を実装しなくてはならず、組立実装のコストアップも発生する。さらに、実装部品点数が増加することで、照明用電源装置の実装基板を大きくしなくてはならず、電球などの照明装置に格納できない、或いは、設計の自由度が下がってしまう問題が生じる場合もある。 By using the oscillator as an external component, it is possible to suppress variations in the oscillation frequency (number of clocks) of the oscillator by managing the accuracy of the components used. However, as the number of crystal elements constituting the oscillator increases, the component cost increases. Further, an oscillator must be mounted in addition to the IC package, resulting in an increase in assembly and mounting costs. Furthermore, when the number of mounted parts increases, the mounting board of the lighting power supply device must be enlarged, and cannot be stored in a lighting device such as a light bulb, or there is a problem that the degree of freedom of design decreases. There is also.
そこで本発明は、特別な製造管理工程や実装部品の増加を抑制しつつ、個体による照度のばらつき(変動)の少ない照明用電源回路を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lighting power supply circuit that suppresses a special manufacturing control process and an increase in mounting parts, and has little variation (fluctuation) in illuminance due to an individual.
上記目的を達成するため本発明は、交流電圧を整流し、平滑化して生成された直流電流を照明灯具に供給する照明用電源回路であって、前記直流電流が流れるコイルと、少なくとも前記コイルと逆並列に接続される還流ダイオードと、前記コイルと直列に接続され前記照明灯具に供給される電流を調整するスイッチング素子と、前記スイッチング素子に流れる電流を検出する検出手段と、内部に備えられた発振手段の発振信号及び前記検出手段で検出された検出電流の値に基づいて前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、前記発振手段の発振信号の発振周波数の変動に応じて、前記検出電流の電流値検出レベルを調整する調整回路を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lighting power supply circuit that supplies a direct current generated by rectifying and smoothing an alternating voltage to an illumination lamp, the coil through which the direct current flows, and at least the coil. A reflux diode connected in anti-parallel, a switching element connected in series with the coil to adjust the current supplied to the illumination lamp, a detection means for detecting the current flowing through the switching element, and an internal device A control circuit for controlling on / off of the switching element based on the value of the oscillation signal of the oscillation means and the detection current detected by the detection means; and the detection current according to the fluctuation of the oscillation frequency of the oscillation signal of the oscillation means An adjustment circuit for adjusting the current value detection level is provided.
この構成によると、前記調整回路が、前記発振信号の発振周波数の変動に合わせて、前記検出電流の電流値検出レベルを、前記照明灯具に供給される電流の平均値が一定となるように調整するので、照明灯具に流れる電流のばらつき(変動)を抑えることができる。 According to this configuration, the adjustment circuit adjusts the current value detection level of the detection current according to the fluctuation of the oscillation frequency of the oscillation signal so that the average value of the current supplied to the illumination lamp is constant. Therefore, it is possible to suppress variation (variation) in the current flowing through the illumination lamp.
半導体製造プロセスにおいてばらつきが発生しやすい発振手段を、集積回路に集積しても、前記発振手段の発振周波数のばらつきによる、前記照明灯具に流れる電流のばらつきを抑えることができる。これにより、特別な製造管理工程や実装部品の増加を抑制することができ、製造コストを低減することが可能である。 Even if the oscillation means that is likely to vary in the semiconductor manufacturing process is integrated in an integrated circuit, it is possible to suppress variations in the current flowing through the illumination lamp due to variations in the oscillation frequency of the oscillation means. Thereby, it is possible to suppress an increase in special manufacturing management processes and mounted parts, and it is possible to reduce manufacturing costs.
上記構成において、前記検出手段は前記検出電流を検出電圧に変換して前記制御回路に送っており、前記制御回路は、前記検出電圧と、与えられた基準電圧とを比較する回路を備えており、前記発振信号の立上りごとに前記スイッチング素子をオンにし、前記検出電圧が前記基準電圧に達したとき、前記スイッチング素子をオフにすようにしてもよい。 In the above configuration, the detection unit converts the detection current into a detection voltage and sends the detection voltage to the control circuit, and the control circuit includes a circuit that compares the detection voltage with a given reference voltage. The switching element may be turned on each time the oscillation signal rises, and when the detection voltage reaches the reference voltage, the switching element may be turned off.
上記構成において、前記制御回路は前記発振手段をバイアスする基準電流生成回路を含み、前記発振手段の発振周波数は前記基準電流値により変化し、前記調整回路は前記基準電流に基づいて、前記検出電圧をオフセットするオフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路を備えていてもよい。 In the above configuration, the control circuit includes a reference current generation circuit that biases the oscillation means, the oscillation frequency of the oscillation means varies depending on the reference current value, and the adjustment circuit is configured to detect the detection voltage based on the reference current. There may be provided an offset voltage generation circuit for generating an offset voltage for offsetting.
上記構成において、前記オフセット電圧生成回路は、前記基準電流をバイアス電流として供給するバイアス電流供給部と、前記バイアス電流が流れるオフセット抵抗とを備えており、前記バイアス電流と前記オフセット抵抗とで生成されるオフセット電圧を前記検出電圧に加算するようにしてもよい。 In the above configuration, the offset voltage generation circuit includes a bias current supply unit that supplies the reference current as a bias current, and an offset resistor through which the bias current flows, and is generated by the bias current and the offset resistor. The offset voltage may be added to the detection voltage.
上記構成において、前記制御回路は前記発振手段をバイアスする基準電流生成回路を含み、前記発振手段の発振周波数は前記基準電流値により変化し、前記調整回路は前記基準電流に基づいて、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路を備えていてもよい。 In the above configuration, the control circuit includes a reference current generating circuit for biasing the oscillating means, the oscillation frequency of the oscillating means varies depending on the reference current value, and the adjusting circuit is configured to change the reference voltage based on the reference current. May be provided.
上記構成において、前記基準電圧生成回路は、複数個のダイオード接続されたトランジスタを直列積み上げ、抵抗分割して生成した電圧をトランジスタでバッファするとともに、バッファした電圧を1個又は複数個のダイオード接続されたトランジスタでシフトすることで前記基準電圧を生成しており、前記バッファした電圧をシフトさせるトランジスタのバイアス電流を、前記基準電流に連動させる回路を備えていてもよい。 In the above-described configuration, the reference voltage generation circuit includes a plurality of diode-connected transistors stacked in series, the voltage generated by resistance division is buffered by the transistor, and the buffered voltage is connected to one or more diodes. The reference voltage may be generated by shifting with a transistor, and a circuit that links a bias current of a transistor that shifts the buffered voltage to the reference current may be provided.
上記構成において、前記基準電流は前記発振周波数が高いとき大きく、前記発振周波数が低いとき小さい値となるように生成され、前記調整回路は、前記発振周波数が高いときはスイッチング素子のオン期間が短く、前記発振周波数が低いときはスイッチング素子のオン期間が長くなるように調整してもよい。 In the above configuration, the reference current is generated so as to be large when the oscillation frequency is high and small when the oscillation frequency is low, and the adjustment circuit has a short ON period of the switching element when the oscillation frequency is high. When the oscillation frequency is low, the switching element may be adjusted so that the ON period of the switching element becomes long.
上記構成において、前記調整回路は、発振手段の発振周波数の変動を前記検出電流の電流値の2乗の依存特性で相殺する構成としてもよい。 In the above configuration, the adjustment circuit may be configured to cancel the fluctuation of the oscillation frequency of the oscillation means with the dependence characteristic of the square of the current value of the detection current.
上記構成において、前記制御回路は、前記交流電圧を整流して抵抗分割しさらに容量で平滑化された位相検出電圧と、前記検出電圧とを比較する回路を備え、前記制御回路は、前記検出電圧が前記基準電圧又は前記位相検出電圧のいずれか小さい方に到達したとき、前記スイッチング素子をオフにするものとしてもよい。この構成によると、位相制御式調光器で調光を行う場合でも、照明灯具の照度のばらつき(変動)を抑えることが可能である。 In the above configuration, the control circuit includes a circuit that compares the detection voltage with a phase detection voltage that is obtained by rectifying the AC voltage, resistance-dividing, and smoothing the capacitance, and the control circuit includes the detection voltage. When the voltage reaches the smaller one of the reference voltage and the phase detection voltage, the switching element may be turned off. According to this configuration, it is possible to suppress variations (fluctuations) in the illuminance of the illumination lamp even when the dimming is performed by the phase control dimmer.
上述の照明用電源回路を、LED、有機EL等、直流電流で点灯し、スイッチング素子のオンオフで明るさ(照度)が変更される光源を備えた照明灯具に、電流を供給する照明装置に利用してもよい。 The illumination power supply circuit described above is used in an illumination device that supplies current to an illumination lamp equipped with a light source that is lit with a direct current, such as LED and organic EL, and whose brightness (illuminance) is changed by turning on and off the switching element. May be.
本発明によると、発振器の発振信号の発振周波数のばらつき(変動)をスイッチング素子の電流検出レベルを調整することで相殺し、照度のばらつき(変動)の少ない照明用電源回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a lighting power supply circuit with less variation (variation) in illuminance by offsetting variation (variation) in the oscillation frequency of the oscillation signal of the oscillator by adjusting the current detection level of the switching element. .
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明にかかる照明用電源回路の一例を示す図である。図1において図9と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図1に示すように、照明用電源回路Aは、所定個数のLEDを備えたLEDモジュール4(照明灯具)に直流電流を供給するための電源回路である。照明用電源回路Aは、整流回路2、平滑回路3、コイルL1、還流ダイオードDf1、スイッチングトランジスタ5(スイッチング素子)、電流値検出用抵抗Rs(検出手段)、オフセット生成抵抗Rf、スイッチングトランジスタ制御回路6(制御回路)とを備えている。なお、スイッチングトランジスタ制御回路6は集積回路(IC)である。また、スイッチングトランジスタ制御回路6は、コンパレータ61と、電源62と、発振器63(発振手段)と、フリッププロップ64とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an illumination power supply circuit according to the present invention. In FIG. 1, the same parts as those of FIG. As shown in FIG. 1, the illumination power supply circuit A is a power supply circuit for supplying a direct current to an LED module 4 (illumination lamp) having a predetermined number of LEDs. The illumination power supply circuit A includes a
そして、照明用電源回路Aは、バイアス電流供給部60と、オフセット生成抵抗Rfとを含む調整回路の一つであるオフセット電圧生成回路Ojを備えている。なお、オフセット電圧生成回路Ojにおいて、バイアス電流供給部60のみ、スイッチングトランジスタ制御回路6の内部に形成されている。これは、半導体プロセスのばらつきによるオフセット生成抵抗Rfの抵抗値のばらつきの発生を防ぐためである。
The illumination power supply circuit A includes an offset voltage generation circuit Oj that is one of adjustment circuits including a bias
オフセット電圧生成回路Ojは、電流値検出用抵抗Rsで変換された検出電圧をオフセットするための回路である。オフセット電圧生成回路Ojは、バイアス電流供給部60より供給されるバイアス電流とオフセット生成抵抗Rfの抵抗値との積によって生成されるオフセット電圧を、検出電圧に加算するように動作する。例えば、スイッチングトランジスタ駆動回路6は、図10Aと同様の動作するものであり、検出電圧にオフセット電圧を加算することで、図10Aにおける電圧波形a1が上方にオフセットする。例えば、加算されるオフセット電圧が大きいと、電圧波形a1と電圧波形b1との差が小さく、電圧波形a1が電圧波形b1に到達する時間が短くなり、スイッチングトランジスタ5のオン期間が短くなる(デューティーが小さくなる)。逆にオフセット電圧が小さいと、電圧波形a1と電圧波形b1との差が大きく、電圧波形a1が電圧波形b1に到達する時間が長くなり、スイッチングトランジスタ5のオン期間が長くなる(デューティーが大きくなる)。すなわち、検出電圧をオフセットすることで、検出電流の電流値の検出レベル(電流値検出レベル)の最小値が大きくなり、基準電圧と検出電流の最小検出レベルとの差を小さくすることができ、基準電圧を小さくするのと同じ効果が得られる。
The offset voltage generation circuit Oj is a circuit for offsetting the detection voltage converted by the current value detection resistor Rs. The offset voltage generation circuit Oj operates to add an offset voltage generated by the product of the bias current supplied from the bias
LEDモジュール4に流れるLED供給電流は、スイッチングトランジスタ5のオン期間が長いほど大きくなるため、照明装置として見た場合、オフセット電圧が小さいと明るく、大きいと暗くなる。つまり、オフセット電圧を調整すれば、スイッチングトランジスタ5のオンオフデューティー(スイッチングトランジスタ5のオン期間の長さ)を調整でき、LEDモジュール4に流れるLED供給電流を調整することが可能である。オフセット電圧生成回路Ojは、オフセット電圧を変化させることで、LED供給電流を調整できることを利用し、発振器63から出力される発振信号(クロックパルス)の発振周波数(クロック数)のばらつき(変動)にあわせて、バイアス電流を調整することで、LEDモジュール4に供給されるLED供給電流のばらつきを相殺し、照明装置の明るさ特性のばらつきを抑えている。
The LED supply current flowing through the
次に、バイアス電流供給部より供給するバイアス電流を生成するバイアス電流生成回路の詳細について説明する。図2は図1に示す照明用電源回路に用いられているバイアス電流生成回路の一例を示す図である。なお、図2に示すバイアス電流生成回路はスイッチングトランジスタ制御回路6の内部に構成されており、基準電流Icを生成する基準電流生成回路を含んでいる。なお、バイアス電流は、基準電流Icと連動している。
Next, details of a bias current generation circuit that generates a bias current supplied from the bias current supply unit will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of a bias current generating circuit used in the illumination power supply circuit shown in FIG. The bias current generating circuit shown in FIG. 2 is configured inside the switching
図2に示すように、バイアス電流生成回路は、10個のトランジスタQ1〜Q10と、4個の抵抗R1〜R4で構成されている。トランジスタQ1〜Q8及び抵抗R1〜R4で起動回路及び基準電流生成回路を構成している。バイアス電流は基準電流生成回路で生成される基準電流Icと連動する。 As shown in FIG. 2, the bias current generating circuit is composed of ten transistors Q1 to Q10 and four resistors R1 to R4. Transistors Q1 to Q8 and resistors R1 to R4 constitute an activation circuit and a reference current generation circuit. The bias current is linked with the reference current Ic generated by the reference current generation circuit.
トランジスタQ1−Q6はnpn型のトランジスタであり、トランジスタQ7−Q10はpnp型のトランジスタである。3個のダイオード接続されたトランジスタQ1−Q3が積み上げられており、トランジスタQ1のコレクタが抵抗R1に、トランジスタQ3のベースがトランジスタQ4のベースに接続されている。トランジスタQ3のエミッタは、抵抗R2に接続している。 Transistors Q1-Q6 are npn transistors, and transistors Q7-Q10 are pnp transistors. Three diode-connected transistors Q1-Q3 are stacked, the collector of the transistor Q1 is connected to the resistor R1, and the base of the transistor Q3 is connected to the base of the transistor Q4. The emitter of the transistor Q3 is connected to the resistor R2.
抵抗R1と、ベースとコレクタを短絡したいわゆるダイオード接続されたトランジスタQ1−Q3を介して抵抗R2に電流が流れることで、トランジスタQ4のベースに電流が供給され、トランジスタQ4がオンになる。トランジスタQ4がオンになることで、トランジスタQ5−Q6、トランジスタQ7−Q8がオンになり、トランジスタQ5−Q6及び抵抗R3によって基準電流Icが生成される。基準電流Icは発振器63をバイアスする電流であるとともに、バイアス電流の元になる電流である。詳説すると、トランジスタQ5とトランジスタQ6のエミッタ面積比S(ここでは、10:1のためS=10)と抵抗R3の抵抗値r3を用い、基準電流値icは{基準電流値ic=VT(lnS)/r3}で算出される。なお、VTは半導体プロセスでは一般的な熱電圧であり、熱電圧VTは{VT=p/kT}で算出される。ここで、pは電荷、kはボルツマン定数、Tは絶対温度であり、常温において、VTは、約26mVとなることが知られている。
A current flows to the resistor R2 through the resistor R1 and a so-called diode-connected transistor Q1-Q3 in which the base and the collector are short-circuited, whereby a current is supplied to the base of the transistor Q4 and the transistor Q4 is turned on. When the transistor Q4 is turned on, the transistors Q5-Q6 and Q7-Q8 are turned on, and the reference current Ic is generated by the transistors Q5-Q6 and the resistor R3. The reference current Ic is a current that biases the
上述の式より、基準電流値icは、抵抗R3の抵抗値r3によって決定される。すなわち、抵抗R3の抵抗値r3がばらつく(変動する)ことで、基準電流値icもばらつく(変動する)。通常の半導体プロセスにおいて抵抗値は十数%程度のばらつき(変動)が発生するものであり、抵抗R3の抵抗値r3がばらつくことで、基準電流値icにも同程度のばらつき(変動)が生じる。 From the above equation, the reference current value ic is determined by the resistance value r3 of the resistor R3. That is, when the resistance value r3 of the resistor R3 varies (fluctuates), the reference current value ic also varies (varies). In a normal semiconductor process, the resistance value has a variation (variation) of about 10% or more, and the variation (variation) in the reference current value ic is caused by the variation in the resistance value r3 of the resistor R3. .
図2に示す本発明にかかるバイアス電流生成回路において、トランジスタQ7、Q8がオンになると同時に、トランジスタQ9、トランジスタQ10もオンになる。このとき、トランジスタQ7−Q10のベースが接続されているので、トランジスタQ7−Q10のベースが同じ電圧値となる。これにより、トランジスタQ9、Q10のエミッタコレクタ間の電流は、トランジスタQ7、Q8のエミッタコレクタ間の電流と同じ電流、すなわち、基準電流Ic(トランジスタQ10に流れる電流はバイアス電流)となる。 In the bias current generating circuit according to the present invention shown in FIG. 2, the transistors Q7 and Q8 are turned on, and at the same time, the transistors Q9 and Q10 are turned on. At this time, since the bases of the transistors Q7 to Q10 are connected, the bases of the transistors Q7 to Q10 have the same voltage value. Thereby, the current between the emitters and collectors of the transistors Q9 and Q10 becomes the same current as the current between the emitters and collectors of the transistors Q7 and Q8, that is, the reference current Ic (the current flowing through the transistor Q10 is a bias current).
発振器63は基準電流Icでバイアスされており、発振器63の発振周波数が基準電流Icのばらつき(変動)の影響を受ける。発振器63は基準電流Icが大きくなると応答特性が向上するため、発振周波数(クロック数)が高くなる。逆に基準電流Icが小さくなると発振器63の発振周波数(クロック数)は低くなる。上述したように、発振器63の発振周波数(クロック数)が高いとLEDモジュール4に供給されるLED供給電流は多くなりLEDモジュールは明るくなり、発振周波数が低いと暗くなる。
The
図2の本発明にかかるバイアス電流生成回路では、発振器63をバイアスする基準電流Icと同じ基準電流Icをバイアス電流供給部60から供給されるバイアス電流として用いている。基準電流値icが大きくなると、発振器63から出力される発振信号の発振周波数は高くなる。一方、バイアス電流供給部60から供給されるバイアス電流値が大きくなるので、検出電圧をオフセットするオフセット電圧も大きくなり、スイッチングトランジスタ5のオン期間が短くなる。
In the bias current generation circuit according to the present invention shown in FIG. 2, the same reference current Ic as the reference current Ic for biasing the
すなわち、基準電流値icが大きくなることで発振器63の発振周波数が高くなり、スイッチングトランジスタ5のオンの回数は増えるが、オフセット電圧が大きくなることで、スイッチングトランジスタ5のオン期間が短くなる。つまり、発振器63の発振周波数によるスイッチングトランジスタ5のオンの回数の増加がオン期間の短縮によって相殺される。このことから、スイッチングトランジスタ駆動回路6を製造するときの半導体プロセスのばらつき(変動)(抵抗R3のばらつき)による、LEDモジュール4に供給されるLED供給電流の電流値のばらつき(変動)、すなわち、照明装置の明るさ特性のばらつき(変動)を抑えることが可能である。なお、図1、図2で示されている、オフセット電圧生成回路は一例であり、これに限定されるものではない。発振器63をバイアスする電流に合わせて検出電圧をオフセットすることができる回路を広く採用することが可能である。
That is, as the reference current value ic increases, the oscillation frequency of the
(第2の実施形態)
本発明にかかる照明用電源回路の他の例について図面を参照して説明する。図3は本発明にかかる照明用電源回路の他の例を示す図である。なお、図3において、図9と同じ部分には同じ符号を付し、同じ部分の詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Another example of the illumination power supply circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing another example of the illumination power supply circuit according to the present invention. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted.
図3に示すように、照明用電源回路Bは、スイッチングトランジスタ制御回路6Bにおいて、調整回路の1つであり、コンパレータ61に入力される基準電圧を生成する基準電圧生成回路65を備えている。基準電圧生成回路65もスイッチングトランジスタ制御回路6Bの内部に構成されている。
As shown in FIG. 3, the illumination power supply circuit B is one of adjustment circuits in the switching
図4は図3に示すスイッチングトランジスタ制御回路の内部に備えられる基準電圧生成回路の例を示す図である。図4に示す基準電圧生成回路65には図2に示すバイアス電流生成回路と同じ構成の回路を有しており、詳細な説明を省略する。図4に示すように、基準電圧生成回路65は、10個のトランジスタQ11〜Q20と、1個の抵抗R5を備えた構成となっている。基準電圧生成回路65において、基準電圧はトランジスタQ13〜Q17の5段のベース−エミッタ間電圧を積み上げ、その電圧をトランジスタQ18でバッファし、さらにトランジスタQ19、Q20でシフトすることで生成されている。そして、トランジスタQ19及びQ20は、トランジスタQ11、Q12で構成されるカレントミラー回路によって、発振器63をバイアスする基準電流Icと同じ電流値のバイアス電流でバイアスされている。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a reference voltage generation circuit provided in the switching transistor control circuit shown in FIG. The reference
トランジスタのベースエミッタ間の電圧はコレクタ電流に依存しており、コレクタ電流が大きくなると、トランジスタのベースエミッタ間の電圧も大きくなる。すなわち、基準電流Icが大きくなると、トランジスタQ18−Q20のコレクタ電流が大きくなり、トランジスタQ18−Q20のベース−エミッタ間の電圧が大きくなる。このことから、基準電流値icが大きくなるとトランジスタQ18のベース電圧に対するシフト量が大きくなり、基準電圧が下がる。 The voltage between the base and emitter of the transistor depends on the collector current. When the collector current increases, the voltage between the base and emitter of the transistor also increases. That is, when the reference current Ic increases, the collector current of the transistors Q18-Q20 increases, and the base-emitter voltage of the transistors Q18-Q20 increases. Therefore, when the reference current value ic increases, the shift amount of the transistor Q18 with respect to the base voltage increases, and the reference voltage decreases.
基準電流Icが上がることで発振器63の発振周波数(クロック数)は高くなり、基準電圧が低下するので、スイッチングトランジスタ5のオンの回数は増えるがオン期間が短くなる。逆に、基準電流Icが下がると発振器63の発振周波数(クロック数)は低くなり、基準電圧が上昇するので、スイッチングトランジスタ5のオンの回数が減る一方、オン期間が長くなる。これにより、LEDモジュール4に供給されるLED供給電流の平均は発振周波数がばらついても一定或いは略一定となる。
As the reference current Ic increases, the oscillation frequency (number of clocks) of the
これにより、基準電流Ic(抵抗R3)がばらついても(変動しても)LEDモジュール4に流れるLED供給電流の平均のばらつき(変動)を抑えることができ、照明装置の明るさ特性のばらつき(変動)を抑えることができる。なお、図4に示す基準電圧生成回路は一例であり、この構成に限定されるものではなく、発振器63をバイアスする電流に合わせて基準電圧を調整することができる回路を広く採用することが可能である。
As a result, even if the reference current Ic (resistor R3) varies (even if it fluctuates), the average variation (variation) in the LED supply current flowing through the
(第3の実施形態)
本発明にかかる照明用電源回路のさらに他の例について図面を参照して説明する。図5は本発明にかかる照明用電源回路における供給電流の波形を示す図である。なお、図5には、各部の電圧、抵抗、インピーダンス等を示すためLEDモジュール4、コイルL1、スイッチングトランジスタ5及び電流値検出用抵抗の概観図も記載している。
(Third embodiment)
Still another example of the illumination power supply circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram showing a waveform of a supply current in the illumination power supply circuit according to the present invention. FIG. 5 also shows an overview of the
図5は、LEDモジュール4に供給されるLED供給電流の時間経過による変化を示している。図5に示すように、LEDモジュール4に供給されるLED供給電流の電流波形はのこぎり波形となっている。照明装置の明るさはLEDモジュール4に供給されるLED供給電流に依存している。つまり、照明装置の明るさは、LED供給電流がのこぎり波形であるので、LED供給電流の平均であるLED駆動電流ILEDに依存する。
FIG. 5 shows the change in the LED supply current supplied to the
図5において、Tonはスイッチングトランジスタ5がオンしている期間、Toffはスイッチングトランジスタ5がオフしている期間、Tresはスイッチングトランジスタ5がオフになりコイルに蓄えられたエネルギが放出されゼロになるまでの期間である。また、Tcは電流波形の周期(オンのタイミングから次のオンのタイミングまでの期間)で、発振器63から出力される発振信号の発振周波数fcの逆数で表される。
In FIG. 5, Ton is a period during which the switching
図5の回路図に示しているように、LEDモジュール4に供給される電圧(供給電圧)をVB、LEDモジュール4のトータル順方向電圧をVF、コイルL1のインダクタンスをL、LED供給電流のピーク値をIpkとすると、オン期間の長さTonは、数1に示すとおりとなる。
数3より、LEDモジュール4に供給されるLED駆動電流ILEDは、発振器63の発振周波数fcと、LED供給電流のピーク値Ipkの2乗に依存している。このことから、発振周波数fcのばらつき(変動)に対し、LED供給電流(電流値検出用抵抗Rsで検出される検出電圧)を2乗の依存特性で相殺するようにしてやれば、発振器63の発振周波数のばらつき(変動)を精度良く補正してやることが可能である。このことから、LED供給電流を2乗の依存特性で相殺するように、回路を構成する素子を選択することで、LEDモジュール4の照度のばらつきを精度良く低減することができる。
From
(第4の実施形態)
本発明にかかる照明用電源回路のさらに他の例について図面を参照して説明する。図6は本発明にかかる照明用電源回路のさらに他の例を示す図である。図6に示す照明用電源回路Cには、交流電源1と整流回路2との間に調光器11が備えられている。また、整流回路2に流れている電流を電圧に変換し調光器の位相を検出する調光器位相検出用回路Fjを備えている。さらに、スイッチングトランジスタ制御回路6Cを備えており、スイッチングトランジスタ制御回路6Cの内部には調光器用コンパレータ66が追加されている。なお、これら以外の部分は、図1に示す照明用電源回路Aと同じ構成であり、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Still another example of the illumination power supply circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing still another example of the illumination power supply circuit according to the present invention. The illumination power supply circuit C shown in FIG. 6 includes a dimmer 11 between the
調光器11は、従来よく知られた位相制御式の調光器である。位相制御式の調光器は、例えば特開2010-212267に記載されているように、スイッチング素子(一般的にはサイリスタ素子やトライアック素子)を交流電源1より出力される交流電圧のある位相角でオンすることによりLEDモジュール4への電源供給を制御しており、ボリューム素子一つで簡単にLEDモジュール4を調光制御できる。調光器11で調整され平滑回路3で平滑化された電流の平均値は、調光器11のスイッチング素子がオンする位相角で決定される。そこで、調光器位相検出用回路Fjを用いて、調光器の位相角を位相検出電圧として検出し、LEDモジュール4に供給されるLED駆動電流値の検出を行っている。調光器位相検出用回路Fjは、2個の抵抗Rf1、Rf2と、コンデンサCf1とを備えている。調光器位相検出用回路Fjは、整流回路2で整流された電流から、抵抗Rf1、Rf2で抵抗分割され、コンデンサCf1で平滑化された電圧(位相検出電圧)を検出している。この検出された位相検出電圧はスレッシュ電圧として、調光器用コンパレータ66に入力される。
The dimmer 11 is a well-known phase control type dimmer. For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-212267, the phase control type dimmer has a phase angle with an AC voltage output from the
スイッチングトランジスタ制御回路6Cの調光器用コンパレータ66は電流値検出用抵抗Rsで検出され、バイアス電流とオフセット抵抗とで算出されたオフセット電圧でオフセットされた検出電圧と、スレッシュ電圧とを比較し、オフセットされた検出電圧がスレッシュ電圧よりも低いとローレベルを出力する。そして、オフセットされた検出電圧がスレッシュ電圧に達するとハイレベルを出力する。調光器用コンパレータ66の出力は、フリップフロップ64のリセットに入力される。
The
図5に示すように、コンパレータ61と調光器用コンパレータ66のいずれか一方がハイレベルを出力すると、フリップフロップ64のリセットにハイレベルが入力される。スイッチングトランジスタ制御回路6Cにおいて、発振器63の発振周波数のばらつきはバイアス電流とオフセット電圧とで相殺されている。また、調光器用コンパレータ66を用いることで、調光器11の位相角と同じタイミングでスイッチングトランジスタ5のオンオフを制御することが可能となっている。これにより、スイッチングトランジスタ制御回路6Cの半導体プロセスによるばらつきで発生する、発振器のばらつき(変動)による、照明装置の明るさ特性のばらつきを抑えることができるとともに、調光器の調光に正確に対応した明るさで照明装置(LEDモジュール)を点灯させることが可能である。
As shown in FIG. 5, when either the
コンパレータ61はLEDモジュール4に供給されるLED供給電流の最大値を制御(制限)するように動作するため、照明装置の最大の明るさを決めている。一方で、調光器用コンパレータ66は調光器11による調光動作にあわせて照明装置の明るさを変動させる、すなわち、照明動作を最大明るさのまでの間で制御するものである。以上のことより、調光器用コンパレータ66のスレッシュ電圧はコンパレータ61の基準電圧よりも低くなるように、抵抗Rf1、Rf2の抵抗値、コンデンサCf1の容量が決定される。
Since the
なお、本実施形態では、スイッチングトランジスタ制御回路6Cにバイアス電流生成回路を備え、調整回路であるオフセット電圧生成回路を含む構成の照明用電源装置Cを例に説明しているが、調整回路として、基準電圧生成回路を含む構成のものであってもよい。
In the present embodiment, the switching
(第5の実施形態)
本発明にかかる照明用電源回路のさらに他の例について図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる照明用電源回路のさらに他の例を示す図である。図7に示す照明用電源回路Dは絶縁型であり、スイッチングトランジスタ5に接続されるコイルをトランスTrとすることで、1次側電源と、2次側のLEDモジュール4とを絶縁することが可能である。
(Fifth embodiment)
Still another example of the illumination power supply circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing still another example of the illumination power supply circuit according to the present invention. The illumination power supply circuit D shown in FIG. 7 is an insulation type, and the coil connected to the switching
LEDモジュール4及びトランスTr以外は、上述している各実施形態に記載の構成を用いることが可能である。なお、トランスTrの一次側コイルLt1もエネルギを蓄えることが可能であり、照明用電源回路Dにおいて、スイッチングトランジスタ5がオフになったのちも、一次側コイルLt1に蓄えられたエネルギがゼロになるまで、2次側コイルLt2に起電力が発生する。これにより、LEDモジュール4には、スイッチングトランジスタ5がオフになり、1次側コイルLt1に蓄えられたエネルギがゼロになるまでの間、電流が供給される。照明用電源回路Dにおいて、LEDモジュール4にはショットキーダイオードDs1が取り付けられており、電流が逆流するのを抑制している。
Except for the
以上、各実施例で示した照明用電源回路を用いることで、スイッチングトランジスタ制御回路の製造時のばらつきにより生じる、発振器の発振周波数(クロック数)のばらつき(変動)による照明照度(明るさ)のばらつきを抑えることができる。 As described above, by using the illumination power supply circuit shown in each embodiment, the illumination illuminance (brightness) due to the variation (fluctuation) in the oscillation frequency (number of clocks) of the oscillator, which is caused by the variation during the manufacturing of the switching transistor control circuit, Variation can be suppressed.
また、上述のスイッチングトランジスタとして、例えば、バイポーラ型のトランジスタ、MOSトランジスタ、MOSFET、IGBT等スイッチングトランジスタ制御回路からの信号によりオンオフするトランジスタを広く採用することができる。また、トランジスタ以外にも、信号を受信することでオンオフを切り替えることができるスイッチング素子を広く採用することが可能である。 Further, as the above-described switching transistor, for example, a transistor that is turned on / off by a signal from a switching transistor control circuit such as a bipolar transistor, a MOS transistor, a MOSFET, or an IGBT can be widely used. In addition to transistors, switching elements that can be switched on and off by receiving signals can be widely employed.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this content. The embodiments of the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the invention.
本発明にかかる照明用電源回路は、LED、有機EL等の直流電流で点灯するとともに、オンオフのデューティーを変更することで、照度(明るさ)を調整する照明装置に用いることが可能である。 The illumination power supply circuit according to the present invention can be used in an illumination device that adjusts illuminance (brightness) by lighting with a direct current such as an LED or an organic EL and changing an on / off duty.
1 交流電源
2 整流回路
3 平滑回路
4 LEDモジュール
5 スイッチングトランジスタ
6 スイッチングトランジスタ制御回路(IC)
60 バイアス電流供給部
61 コンパレータ
62 電源
63 発振器
64 フリップフロップ(SR型)
65 基準電圧生成回路
66 調光器用コンパレータ
Rs 電流値検出用抵抗
Rf オフセット生成抵抗
L1 コイル
Q1〜Q6、Q11〜Q20 トランジスタ(npn型)
Q7〜Q10 トランジスタ(pnp型)
R1〜R5 抵抗
DESCRIPTION OF
60 Bias
65 Reference
Q7 to Q10 transistors (pnp type)
R1-R5 resistance
Claims (11)
前記直流電流が流れるコイルと、
少なくとも前記コイルと逆並列に接続される還流ダイオードと、
前記コイルと直列に接続され前記照明灯具に供給される電流を調整するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出する検出手段と、
内部に備えられた発振手段の発振信号及び前記検出手段で検出された検出電流の値に基づいて前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路と、
前記発振手段の発振信号の発振周波数の変動に応じて、前記検出電流の電流値検出レベルを調整する調整回路とを備えていることを特徴とする照明用電源回路。 A lighting power supply circuit that rectifies and smoothes an alternating voltage and supplies a direct current generated by smoothing to an illumination lamp,
A coil through which the direct current flows;
At least a free-wheeling diode connected in antiparallel with the coil;
A switching element that is connected in series with the coil and adjusts the current supplied to the illumination lamp;
Detecting means for detecting a current flowing through the switching element;
A control circuit for controlling on / off of the switching element based on an oscillation signal of an oscillation means provided inside and a value of a detection current detected by the detection means;
An illumination power supply circuit comprising: an adjustment circuit that adjusts a current value detection level of the detection current in accordance with a change in an oscillation frequency of an oscillation signal of the oscillation means.
前記制御回路は、前記検出電圧と、与えられた基準電圧とを比較する回路を備えており、前記発振信号の立上りごとに前記スイッチング素子をオンにし、前記検出電圧が前記基準電圧に達したとき、前記スイッチング素子をオフにする請求項1に記載の照明用電源回路。 The detection means converts the detection current into a detection voltage and sends it to the control circuit,
The control circuit includes a circuit that compares the detection voltage with a given reference voltage, and turns on the switching element at each rising edge of the oscillation signal, and the detection voltage reaches the reference voltage. The power supply circuit for illumination according to claim 1, wherein the switching element is turned off.
前記調整回路は前記基準電流に基づいて、前記検出電圧をオフセットするオフセット電圧を生成するオフセット電圧生成回路を備えている請求項2に記載の照明用電源回路。 The control circuit includes a reference current generating circuit that biases the oscillating means, and the oscillation frequency of the oscillating means varies depending on the reference current value generated by the reference current generating circuit,
The illumination power supply circuit according to claim 2, wherein the adjustment circuit includes an offset voltage generation circuit that generates an offset voltage for offsetting the detection voltage based on the reference current.
前記バイアス電流が流れるオフセット抵抗とを備えており、
前記バイアス電流と前記オフセット抵抗とで生成されるオフセット電圧を前記検出電圧に加算する請求項3に記載の照明用電源回路。 The offset voltage generation circuit includes a bias current supply unit that supplies the reference current as a bias current;
An offset resistor through which the bias current flows,
The illumination power supply circuit according to claim 3, wherein an offset voltage generated by the bias current and the offset resistor is added to the detection voltage.
前記調整回路は前記基準電流に基づいて、前記基準電圧を生成する基準電圧生成回路を備えている請求項2に記載の照明用電源回路。 The control circuit includes a reference current generating circuit that biases the oscillating means, and the oscillation frequency of the oscillating means varies depending on the reference current value generated by the reference current generating circuit,
The illumination power supply circuit according to claim 2, wherein the adjustment circuit includes a reference voltage generation circuit that generates the reference voltage based on the reference current.
前記バッファした電圧をシフトさせるトランジスタのバイアス電流を、前記基準電流と連動させる回路を備えている請求項5に記載の照明用電源回路。 The reference voltage generating circuit stacks a plurality of diode-connected transistors in series and divides the resistance and buffers the voltage generated by the transistor, and the buffered voltage is converted into one or a plurality of diode-connected transistors. The reference voltage is generated by shifting,
6. The illumination power supply circuit according to claim 5, further comprising a circuit that links a bias current of a transistor that shifts the buffered voltage with the reference current.
前記制御回路は、前記検出電圧が前記基準電圧又は前記位相検出電圧のいずれか小さい方に到達したとき、前記スイッチング素子をオフにする請求項2から請求項8のいずれかに記載の照明用電源回路。 The control circuit includes a circuit that compares the detection voltage with a phase detection voltage that is rectified and resistance-divided by the AC voltage and smoothed by a capacitor, and
The power supply for illumination according to any one of claims 2 to 8, wherein the control circuit turns off the switching element when the detection voltage reaches the smaller one of the reference voltage and the phase detection voltage. circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011036195A JP2012174536A (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Power circuit for lighting and lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011036195A JP2012174536A (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Power circuit for lighting and lighting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012174536A true JP2012174536A (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46977266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011036195A Withdrawn JP2012174536A (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Power circuit for lighting and lighting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012174536A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014116230A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | Lighting device, and illuminating fixture using the same |
-
2011
- 2011-02-22 JP JP2011036195A patent/JP2012174536A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014116230A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | Lighting device, and illuminating fixture using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5558647B1 (en) | Drive circuit, illumination light source, and illumination device | |
| JP4564363B2 (en) | LED driving semiconductor device and LED driving device | |
| TWI468068B (en) | Light source driving circuit, controller and method for controlling brightness of light source | |
| JP4060840B2 (en) | Light emitting diode driving semiconductor circuit and light emitting diode driving device having the same | |
| JP4796849B2 (en) | DC power supply, light-emitting diode power supply, and lighting device | |
| US7679296B2 (en) | Light emitting diode drive circuit | |
| CN102316627B (en) | Led lighting device | |
| US9185775B2 (en) | Lighting device and lighting fixture | |
| US8390212B2 (en) | Light-emitting element driving control circuit | |
| JPWO2014126258A1 (en) | LED drive circuit | |
| US9113509B2 (en) | Lighting device and lighting fixture | |
| JP2007142057A (en) | Light emitting diode driving device and light emitting diode driving semiconductor device | |
| CN112913329A (en) | Drive circuit and associated lamp | |
| JP2020014325A (en) | Lighting device and light fixture | |
| US20080031025A1 (en) | Dc power conversion circuit with constant current output | |
| US9137863B2 (en) | Illumination device power control module | |
| JP2011211132A (en) | Led driving circuit | |
| JP2006040584A (en) | Led lighting device and illumination device incorporating the same | |
| KR20130113363A (en) | Led emitting device and the driving method thereof | |
| JP2008052994A (en) | Lighting device and control circuit | |
| TWI883482B (en) | Feedback circuit for power supply device | |
| JP2006278526A (en) | Light emitting diode drive device | |
| KR101448655B1 (en) | Power factor correction circuit for lighting and driving method thereof | |
| JP2012174536A (en) | Power circuit for lighting and lighting device | |
| JP5594526B2 (en) | Switching power supply circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |