JP2007234414A - Power supply device for lighting, and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定電流制御により発光体を発光させる照明用電源装置、及びこれを用いた照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting power supply device that emits light from a light emitter by constant current control, and a lighting fixture using the same.
従来、発光体であるLED(Light Emitting Diode)を発光させるLED照明器具では、LEDに一定の直流電流を流して点灯させる定電流制御が行われている。このようなLED照明器具において、負荷となるLEDは、1個あるいは複数直列に接続されて用いられる。そのため、LEDに発光用の電流を供給する照明用電源装置は、LED負荷に流れる負荷電流を検出し、負荷となるLEDの数や、LEDの順方向電圧のバラツキに関わらず、発光に適した一定の直流電流をLEDに流すべく出力電圧を調節する定電流制御を行うようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、上述のような照明用電源装置では、例えばLEDを交換のために照明器具から取り外したり、振動でLEDが照明用電源装置から外れてしまったりした場合等、無負荷状態になると、検出される負荷電流がゼロになるため、図12に示すように、負荷電流を増大させようとして出力電圧が照明用電源装置の最大出力電圧まで上昇してしまう。この状態でLEDを照明用電源装置に接続すると、図13に示すように、LEDが接続されてから定電流制御により負荷電流Iが安定するまでの期間Txにおいて、発光に適した目標電流値を超える過大な電流がLEDに流れるため、閃光が生じたり、LEDが破壊してしまったりするおそれがあるという不都合があった。 By the way, in the lighting power supply device as described above, for example, when the LED is removed from the lighting fixture for replacement, or when the LED is detached from the lighting power supply device due to vibration, it is detected when no load is applied. As shown in FIG. 12, the output voltage increases to the maximum output voltage of the lighting power supply device in an attempt to increase the load current. When the LED is connected to the lighting power supply device in this state, as shown in FIG. 13, a target current value suitable for light emission is obtained in a period Tx from when the LED is connected until the load current I is stabilized by constant current control. Since an excessive current exceeding the current flows to the LED, there is a disadvantage that flashing may occur or the LED may be destroyed.
特に、接続できるLEDの個数に幅を持たせた仕様、例えば1〜10灯の間でLEDの個数を変えられるような仕様や、LEDの順方向電圧のバラツキに対して対応可能な仕様にされた照明用電源装置では、最大出力電圧が大きくされるので、取り付けられたLEDの直列個数が少ないほど、順方向電圧が小さいほど、LEDに流れる電流が大きくなる。例えば、順方向電圧が4VのLEDを、1〜10灯の間で増減できる電源装置の場合、無負荷状態では出力は40V+αになる。その状態にて10灯未満のLEDを接続した場合、接続直後は40Vを超える直流電圧が印加され徐々に定電流制御動作に応じて出力電圧を下げていき最後には定電流制御の目標レベルに安定する。定電流制御が安定するまでの期間にはLEDは過電圧、過電流状態となり閃光やLEDの破壊の原因となる。 In particular, the specifications are such that the number of LEDs that can be connected is wide, for example, specifications that allow the number of LEDs to be changed between 1 to 10 lights, and specifications that can cope with variations in forward voltage of LEDs. In the lighting power supply device, since the maximum output voltage is increased, the smaller the number of LEDs mounted in series and the smaller the forward voltage, the larger the current flowing through the LEDs. For example, in the case of a power supply device that can increase or decrease an LED having a forward voltage of 4 V between 1 to 10 lamps, the output is 40 V + α in a no-load state. When less than 10 LEDs are connected in this state, a DC voltage exceeding 40V is applied immediately after connection, and the output voltage is gradually lowered according to the constant current control operation, and finally reaches the target level for constant current control. Stabilize. During the period until the constant current control is stabilized, the LED is in an overvoltage and overcurrent state, causing flashing and destruction of the LED.
また、このような照明器具が自動車や電車等、振動の大きいものに取り付けられて用いられる場合には、振動により断続的にLED負荷と照明用電源装置との接続が外れることがあり、その都度閃光が生じてチラツキになるという不都合があった。 In addition, when such a lighting fixture is used by being attached to an item with large vibration such as an automobile or a train, the connection between the LED load and the lighting power supply device may be intermittently caused by the vibration. There was an inconvenience that a flash was generated and flickered.
本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、発光体を取り付けた際に、過大な電流が流れることを抑制することができる照明用電源装置、及びこれを用いた照明器具を提供することを目的とする。 The present invention is an invention made in view of such a problem, and an illumination power supply device capable of suppressing an excessive current from flowing when a light emitter is attached, and a lighting fixture using the same The purpose is to provide.
上述の目的を達成するために、本発明の第1の手段に係る照明用電源装置は、発光体を接続するための第1及び第2接続端子と、前記第1及び第2接続端子を介して前記発光体へ、当該発光体を発光させるべく電流値が予め設定された発光用電流を供給するための電源部と、前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されているか否かを判定する発光体検出部と、前記発光体検出部により、前記発光体が接続されていると判定された場合、前記電源部によって前記第1及び第2接続端子間に、前記発光用電流を出力させ、前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記電源部による前記第1及び第2接続端子間への印加電圧を、前記発光体に前記発光用電流を流すための電圧以下に制限する制御部とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, a lighting power supply apparatus according to the first means of the present invention includes first and second connection terminals for connecting a light emitter, and the first and second connection terminals. And whether the light emitter is connected to the first and second connection terminals and a power source for supplying a light emission current whose current value is set in advance to cause the light emitter to emit light. When the light emitter detection unit and the light emitter detector determine that the light emitter is connected, the light source current between the first and second connection terminals is determined by the power source unit. And when it is determined that the light emitter is not connected, the voltage applied between the first and second connection terminals by the power supply unit is the voltage for flowing the light emission current through the light emitter. And a control unit that is limited to the following: .
また、上述の照明用電源装置において、前記発光体検出部は、前記第1及び第2接続端子への、前記発光体の取り付けの有無に応じて接点が開閉する機械的スイッチを用い、前記機械的スイッチの開閉状態により、前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されているか否かの判定結果を示すことを特徴としている。 In the illumination power supply device described above, the light emitter detection unit uses a mechanical switch whose contact is opened and closed according to whether the light emitter is attached to the first and second connection terminals. A determination result indicating whether or not the light emitter is connected to the first and second connection terminals according to an open / close state of a target switch is shown.
また、上述の照明用電源装置において、前記発光体検出部は、前記第1及び第2接続端子間を流れる電流に応じた検知電圧を出力する電流検知部と、前記電流検知部から出力された検知電圧が、予め設定された第1閾値電圧を超えるか否かに応じて、前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されているか否かを判定する判定部とを備え、前記制御部は、前記判定部により前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記電源部によって、前記発光体に前記発光用電流を流すための電圧である目標電圧より低い発光体検出用電圧を、前記第1及び第2接続端子間へ印加させることを特徴としている。 In the illumination power supply device described above, the light emitter detection unit is output from a current detection unit that outputs a detection voltage corresponding to a current flowing between the first and second connection terminals, and the current detection unit. A determination unit that determines whether or not the light emitter is connected to the first and second connection terminals according to whether or not a detection voltage exceeds a preset first threshold voltage; When the determination unit determines that the light emitter is not connected, the control unit detects a light emitter that is lower than a target voltage that is a voltage for allowing the light emission current to flow through the light emitter by the power supply unit. A voltage is applied between the first and second connection terminals.
また、上述の照明用電源装置において、前記制御部は、前記判定部により前記発光体が接続されていると判定された場合、前記電流検知部から出力される検知電圧を出力し、前記判定部により前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記第1及び第2接続端子間に前記発光用電流が流れる際に前記電流検知部から出力される検知電圧である第1基準電圧より高い第2基準電圧を出力する切替部と、前記切替部から出力された電圧が前記第1基準電圧より高ければ前記電源部による出力電圧を低下させ、前記切替部から出力された電圧が前記第1基準電圧より低ければ前記電源部による出力電圧を増大させる電源制御部とを備えることを特徴としている。 In the illumination power supply device described above, when the determination unit determines that the light emitter is connected by the determination unit, the control unit outputs a detection voltage output from the current detection unit, and the determination unit When it is determined that the light emitter is not connected by the first reference voltage, which is a detection voltage output from the current detection unit when the light emission current flows between the first and second connection terminals. A switching unit that outputs a high second reference voltage; and if the voltage output from the switching unit is higher than the first reference voltage, the output voltage from the power supply unit is reduced, and the voltage output from the switching unit is And a power supply control unit that increases the output voltage of the power supply unit if it is lower than one reference voltage.
また、上述の照明用電源装置において、前記電流検知部は、前記判定部により前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記判定部により前記発光体が接続されていると判定された場合よりも、前記電流に対して得られる前記検知電圧が増大されることを特徴としている。 Moreover, in the above-described illumination power supply device, when the current detection unit determines that the light emitter is not connected by the determination unit, the current determination unit determines that the light emitter is connected by the determination unit. The detection voltage obtained with respect to the current is increased as compared with the case.
また、上述の照明用電源装置において、前記電流検知部は、前記第1及び第2接続端子間を流れる電流により生じる電圧降下を前記検知電圧として出力する抵抗体であり、前記抵抗体は、第1及び第2抵抗体の直列回路であり、前記第2抵抗体には、前記判定部により前記発光体が接続されていると判定された場合、当該第2抵抗体の両端を短絡する短絡スイッチが接続されていることを特徴としている。 In the illumination power supply device described above, the current detection unit is a resistor that outputs a voltage drop caused by a current flowing between the first and second connection terminals as the detection voltage. A short circuit switch that short-circuits both ends of the second resistor when the determination unit determines that the light emitter is connected to the second resistor. Is connected.
また、上述の照明用電源装置において、前記判定部は、前記電源部による前記第1及び第2接続端子間への出力電圧が、前記発光体検出用電圧より高い第2閾値電圧を超え、かつ前記電流検知部から出力された検知電圧が、前記第1閾値電圧を超えない場合に前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されていないと判定することを特徴としている。 Further, in the illumination power supply device described above, the determination unit has an output voltage between the first and second connection terminals by the power supply unit exceeding a second threshold voltage higher than the light emitter detection voltage, and When the detection voltage output from the current detection unit does not exceed the first threshold voltage, it is determined that the light emitter is not connected to the first and second connection terminals.
また、上述の照明用電源装置において、前記制御部は、前記発光体検出部により前記発光体が接続されていると判定された場合、前記電源部によって、出力電流を徐々に前記発光用電流まで増大させることを特徴としている。 Further, in the illumination power supply device described above, when the control unit determines that the light emitter is connected by the light emitter detection unit, the power supply unit gradually increases the output current to the light emission current. It is characterized by increasing.
また、上述の照明用電源装置において、前記制御部は、前記発光体検出部により前記発光体が接続されていないと判定された後、予め設定された設定時間の間、前記電源部による前記発光用電流の出力を継続させることを特徴としている。 In the illumination power supply device described above, the control unit determines that the light emitter is not connected by the light emitter detector, and then the light emission by the power source for a preset time. It is characterized in that the output of the electric current is continued.
そして、本発明の第2の手段に係る照明器具は、発光体と、前記発光体を発光させるための照明用電源装置とを備え、前記照明用電源装置は、上述のいずれかに記載の照明用電源装置であることを特徴としている。 And the lighting fixture which concerns on the 2nd means of this invention is equipped with a light-emitting body and the power supply device for illumination for making the said light-emitting body light-emit, The said power supply device for illumination is the illumination in any one of the above-mentioned It is characterized by being a power supply device for a vehicle.
このような構成の照明用電源装置及び照明器具は、発光体検出部によって、第1及び第2接続端子に発光体が接続されているか否かが判定される。そして、発光体検出部により、発光体が接続されていると判定された場合、制御部によって、電源部から第1及び第2接続端子に接続された発光体へ、当該発光体を発光させるべく電流値が予め設定された発光用電流が供給され、発光体検出部により、発光体が接続されていないと判定された場合、制御部によって、電源部による第1及び第2接続端子間への印加電圧が、前記発光体に前記発光用電流を流すための電圧以下に制限される。これにより、第1及び第2接続端子に発光体が接続されていない場合に、電源部により、発光用電流を流そうとして第1及び第2接続端子間に過大な電圧が印加されることが抑制され、第1及び第2接続端子に発光体を取り付けた際に、発光体に流れる電流が発光用電流以下に制限されるので、発光体に発光体に過大な電流が流れることを抑制することができる。 In the illumination power supply device and the lighting fixture having such a configuration, the light emitter detection unit determines whether or not the light emitter is connected to the first and second connection terminals. When the light emitter detection unit determines that the light emitter is connected, the control unit causes the light emitter connected to the first and second connection terminals to emit light from the power source unit. When a light emission current having a preset current value is supplied and the light emitter detection unit determines that the light emitter is not connected, the control unit supplies the first and second connection terminals between the first and second connection terminals. The applied voltage is limited to a voltage equal to or lower than a voltage for causing the light emitting current to flow through the light emitter. As a result, when a light emitter is not connected to the first and second connection terminals, an excessive voltage is applied between the first and second connection terminals by the power supply unit in an attempt to flow a light emission current. When the light emitter is attached to the first and second connection terminals, the current flowing through the light emitter is limited to the light emission current or less, so that excessive current flows through the light emitter. be able to.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る照明用電源装置と、これを用いた照明器具との構成の一例を示すブロック図である。図1に示す照明器具1は、照明用電源装置2に発光体3が接続されて構成されている。発光体3は、例えばLEDが二個直列に接続されて構成されている。なお、発光体3は、LED一個であってもよい。また、発光体3は、流れる電流に応じて発光するものであればよく、LEDに限らない。照明用電源装置2は、電源部21、制御部22、例えば商用の交流電圧Vacを受電する入力端子201,202、発光体3が接続される接続端子203,204(第1、第2接続端子)、抵抗R1(電流検知部)、及び判定部205を備えて構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an illumination power supply device according to the first embodiment of the present invention and a lighting fixture using the illumination power supply device. The
電源部21は、入力端子201,202で受電された交流電圧Vacを整流し、平滑用のコンデンサC1へ出力するダイオードブリッジDB1と、コンデンサC1と並列に接続された、トランスT1の一次巻線n1とトランジスタTr1との直列回路と、トランスT1の二次巻線n2の一端にアノードが接続され、カソードが接続端子203に接続されたダイオードD1と、ダイオードD1のカソードと二次巻線n2の他端との間に接続された平滑用のコンデンサC2とを備えている。二次巻線n2の他端は、抵抗R1を介して接続端子204に接続されている。そして、トランジスタTr1が、制御部22からの制御信号に応じてオンオフすることで、当該制御信号のパルス幅に応じた出力電圧を、接続端子203,204を介して発光体3に印加するようになっている。
The
なお、電源部21は、例えば電池等の直流電圧源から供給された直流電力に基づき、発光体3の発光用の電力を生成するように構成されていてもよい。また、電源の方式としてはトランスを介した絶縁型の構成を示し、また、フライバック方式の回路を示しているが、電源部21の絶縁性や回路方式は特に限定するものではない。
The
そして、電源部21の出力電圧により発光体3に流れる負荷電流ILは、抵抗R1を流れるので、抵抗R1による電圧降下すなわち検知電圧VRは、負荷電流ILに応じた電圧となる。
Since the load current IL flowing through the
判定部205は、検知電圧VRに基づき、接続端子203,204に発光体3が接続されているか否かを判定する回路部で、例えばコンパレータを用いて構成されており、検知電圧VRが予め設定された第1閾値電圧Vth1より、高ければ発光体3が接続されている旨の信号を制御部22へ出力し、低ければ発光体3は接続されていない旨の信号を制御部22へ出力する。この場合、抵抗R1と判定部205とが発光体検出部の一例に相当している。
The
制御部22は、切替スイッチSW1(切替部)と、第1,第2基準電圧源206,207と、比較器208と、PWM(Pulse Width Modulation)回路209とを備えている。第1基準電圧源206は、負荷電流ILが、発光体3を適正に発光させるための電流値として予め設定された発光用電流ILsとなった際に、発光用電流ILsが抵抗R1を流れることにより得られる検知電圧VRと等しい電圧である第1基準電圧V1を出力する。第2基準電圧源207は、第1基準電圧V1より高い第2基準電圧V2を出力する。第1基準電圧V1と第2基準電圧V2とは、V1<<V2の関係に設定されている。
The
切替スイッチSW1は、例えば二接点の切替スイッチで、判定部205から発光体3が接続されている旨の信号が出力された場合、検知電圧VRを信号Vsとして比較器208へ出力し、判定部205から発光体3が接続されていない旨の信号が出力された場合、第2基準電圧源207から出力された第2基準電圧V2を信号Vsとして比較器208へ出力する。なお、切替スイッチSW1は、機械的な接点を有するスイッチであってもよく、トランジスタ等の半導体スイッチにより構成されていてもよい。
The change-over switch SW1 is, for example, a two-contact change-over switch. When a signal indicating that the
比較器208は、切替スイッチSW1の出力信号Vsと、第1基準電圧源206から出力された第1基準電圧V1とを比較し、信号Vsが第1基準電圧V1を超えていれば、信号S1をハイレベルでPWM回路209へ出力し、信号Vsが第1基準電圧V1以下であれば、信号S1をローレベルでPWM回路209へ出力する。
The
PWM回路209は、信号S1に応じてトランジスタTr1のベースへ出力されるPWM信号S2の、オンパルス幅を変化させることにより、PWM制御によって電源部21の出力電圧を調節する回路部である。そして、PWM回路209は、信号S1がハイレベルになると、PWM信号S2のオンパルス幅を縮小して電源部21の出力電圧を減少させ、信号S1がローレベルになると、PWM信号S2のオンパルス幅を拡大して電源部21の出力電圧を増大させる。また、PWM回路209は、電源部21の出力電圧を最も減少させた場合であっても、少なくとも、発光体3に発光用電流ILsを流すための目標電圧Vtgより低い発光体検出用電圧Vdを、維持するようにされている。
The
この場合、比較器208とPWM回路209とが、電源制御部の一例に相当している。
In this case, the
次に、上述のように構成された照明器具1の動作について説明する。まず、接続端子203,204に発光体3が接続された状態では、負荷電流ILが抵抗R1を流れて検知電圧VRが第1閾値電圧Vth1を超える。そして、判定部205から切替スイッチSW1へ発光体3が接続されている旨の信号が出力され、切替スイッチSW1により検知電圧VRが信号Vsとして比較器208へ出力される。
Next, operation | movement of the
そうすると、検知電圧VRが第1基準電圧V1を超えていれば、比較器208により信号S1がハイレベルにされ、PWM回路209によりPWM信号S2のオンパルス幅が縮小されて電源部21の出力電圧が減少される。一方、検知電圧VRが第1基準電圧V1以下であれば、比較器208により信号S1がローレベルにされ、PWM回路209によりPWM信号S2のオンパルス幅が拡大されて電源部21の出力電圧が増大される結果、検知電圧VRが第1基準電圧V1になるように、すなわち発光体3に流れる負荷電流ILが、発光用電流ILsと等しくなるように、定電流制御が行われて発光体3が適正に発光する。
Then, if the detection voltage VR exceeds the first reference voltage V1, the signal S1 is set to a high level by the
図2、図3は、接続端子203,204に発光体3が接続されていない無負荷状態で、発光体3が接続された場合における照明用電源装置2の動作を説明するための説明図である。図2は、接続端子203,204に出力される出力電圧Vを示し、図3は、発光体3を流れる負荷電流ILを示している。
2 and 3 are explanatory diagrams for explaining the operation of the illumination
接続端子203,204に発光体3が接続されていない状態では、抵抗R1に電流が流れないので、検知電圧VRが第1閾値電圧Vth1を下回る。そうすると、判定部205から切替スイッチSW1へ発光体3が接続されていない旨の信号が出力され、切替スイッチSW1により第2基準電圧V2が信号Vsとして比較器208へ出力される。
In a state where the
そうすると、第1基準電圧V1と第2基準電圧V2とは、V1<<V2の関係に設定されているので、比較器208により信号S1がハイレベルにされ、PWM回路209によりPWM信号S2のオンパルス幅が縮小されて電源部21の出力電圧が減少され続ける結果、電源部21の出力電圧が発光体検出用電圧Vdにされ、接続端子203,204間への印加電圧が、発光体3に発光用電流ILsを流すための電圧以下に制限される。
Then, since the first reference voltage V1 and the second reference voltage V2 are set to have a relationship of V1 << V2, the signal S1 is set to the high level by the
これにより、背景技術に係る照明用電源装置のように、無負荷状態において、出力電圧が照明用電源装置の最大出力電圧まで上昇してしまうことが抑制される。 This suppresses the output voltage from rising to the maximum output voltage of the illumination power supply device in the no-load state as in the illumination power supply device according to the background art.
そして、発光体3が接続端子203,204に接続されると、発光体3には、負荷電流ILとして発光体検出用電圧Vdに応じて、発光用電流ILs以下の微少な検出電流Idが流れ、検出電流Idが抵抗R1を流れて検知電圧VRが第1閾値電圧Vth1を超える。そして、判定部205から切替スイッチSW1へ発光体3が接続されている旨の信号が出力され、切替スイッチSW1により検知電圧VRが信号Vsとして比較器208へ出力される。
When the
この場合、検出電流Idは、発光体3を接続しても閃光や破壊の起こらない程度の電流値になるように、発光体検出用電圧Vdが設定されている。
In this case, the light emitter detection voltage Vd is set so that the detection current Id has a current value that does not cause flashing or destruction even when the
そうすると、検知電圧VRは第1基準電圧V1以下となるので、比較器208により信号S1がローレベルにされ、PWM回路209によりPWM信号S2のオンパルス幅が拡大されて電源部21の出力電圧が増大される結果、検知電圧VRが第1基準電圧V1になるまで、すなわち接続端子203,204間の出力電圧が目標電圧Vtgとなるまで出力電圧Vが上昇する。一方、発光体3に流れる負荷電流ILは、出力電圧Vの上昇に応じて発光用電流ILsまで増大して安定し、定電流制御が行われて発光体3が適正に発光する。
Then, since the detection voltage VR becomes equal to or lower than the first reference voltage V1, the signal S1 is set to the low level by the
これにより、無負荷状態では、発光体3に発光用電流ILsを流すための目標電圧Vtgより低い発光体検出用電圧Vdが、定電圧制御によって、接続端子203,204間に印加されているので、接続端子203,204に発光体3を取り付けた際に、過大な電流が流れることを抑制することができ、その結果、閃光が生じたり、LEDが破壊してしまったりするおそれを低減することができる。
Thereby, in the no-load state, the light emitter detection voltage Vd lower than the target voltage Vtg for flowing the light emission current ILs to the
また、定電流制御による発光体3の発光を開始した後に発光体3が外れた場合であっても同様に、発光体3に発光用電流ILsを流すための目標電圧Vtgより低い発光体検出用電圧Vdが、定電圧制御によって、接続端子203,204間に印加されるので、再び発光体3を取り付けた際に、過大な電流が流れることを抑制することができ、その結果、閃光が生じたり、LEDが破壊してしまったりするおそれを低減することができる。
Further, even when the
また、抵抗R1、比較器208、第1基準電圧源206、及びPWM回路209は、電源部21に定電流制御を行わせるための制御回路であり、これに判定部205、切替スイッチSW1、及び第2基準電圧源207を付加することにより、接続端子203,204に発光体3を取り付けた際に過大な電流が流れることを抑制することができるので、簡素な回路により、閃光が生じたり、LEDが破壊してしまったりするおそれを低減することができる。
In addition, the resistor R1, the
なお、切替スイッチSW1、及び第2基準電圧源207を用いる代わりに、例えばマイクロコンピュータや論理回路等の制御回路を用いて、判定部205から発光体3が接続されていない旨の信号が出力された場合、PWM回路209により電源部21から発光体検出用電圧Vdを出力させるようにしてもよい。
Instead of using the changeover switch SW1 and the second
また、例えば、図4に示すように、照明用電源装置2aにおいて、抵抗R1の代わりに、抵抗R2(第1抵抗体)及び抵抗R3(第2抵抗体)の直列回路を電流検知部として用いると共に、抵抗R3には、判定部205から発光体3が接続されている旨の信号が出力された場合オンして抵抗R3の両端を短絡し、判定部205から発光体3が接続されていない旨の信号が出力された場合オフする短絡スイッチSW2を接続する構成としてもよい。
For example, as shown in FIG. 4, in the illumination
これにより、判定部205により発光体3が接続されていると判定された場合、短絡スイッチSW2がオンして抵抗R3が短絡されて電流検知部の抵抗値が減少され、電流検知部における電力損失が低減される一方、判定部205により発光体3が接続されていないと判定された場合、短絡スイッチSW2がオフして電流検知部の抵抗値が増大される結果、判定部205により発光体3が接続されていると判定された場合よりも電流検知部を流れる電流に対して得られる検知電圧が増大される。そうすると、図4に示す照明用電源装置2aでは、図1に示す照明用電源装置2の場合よりも、発光体検出用電圧Vdをさらに低い電圧に設定しても、照明用電源装置2と同等の検出電流Idを得ることができ、判定部205において発光体3の接続を検出することができる。すなわち、図4に示す照明用電源装置2aでは、図1に示す照明用電源装置2の場合よりも、無負荷時における電源部21の出力電圧を低下させることができるので、電源部21における電力損失を低下させることができる。
Thereby, when it is determined by the
また、例えば、図5に示す照明用電源装置2bのように、判定部205bは、電源部21による接続端子203,204への出力電圧が、発光体検出用電圧Vdより高い第2閾値電圧Vth2を超え、かつ抵抗R1から出力された検知電圧VRが、第1閾値電圧Vth1以下の場合に発光体3が接続されていないと判定するようにしてもよい。これにより、接続端子203,204に発光体3が接続され、発光体3への電圧供給が開始された後に発光体3が外れた場合に、発光体3が接続されていないことを検出する確実性を向上させることができる。
Further, for example, like the illumination
また、例えば、制御部22は、発光体検出部により発光体が接続されていると判定された場合、電源部21によって、出力電流を徐々に発光用電流ILsまで増大させるいわゆるソフトスタート制御を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、図6に示す照明用電源装置2cのように、第1基準電圧源206と並列にスイッチSW3とコンデンサC3とを接続する。そして、判定部205から発光体3が接続されていない旨の信号が出力された場合スイッチSW3をオンさせてコンデンサC3を放電させ、判定部205から発光体3が接続されている旨の信号が出力された場合スイッチSW3をオフさせて第1基準電圧V1によりコンデンサC3を充電させ、このコンデンサC3の充電電圧が、比較器208に入力されるようにしてもよい。
Further, for example, when the light emitter is determined to be connected by the light emitter detector, the
これにより、接続端子203,204に発光体3が接続された際に、コンデンサC3の充電電圧の上昇に応じて電源部21の出力電圧が徐々に上昇し、発光体3を流れる負荷電流ILを徐々に上昇させるいわゆるソフトスタート制御を行うことができる。この場合、コンデンサC3の静電容量を大きく設定するほど、発光体3が接続された際の出力電圧の上昇速度を遅くすることができるので、コンデンサC3の静電容量を適宜設定することにより、電源部21の電圧出力性能の範囲内で、出力電圧を上昇させることができる。
As a result, when the
また、例えば、図7に示す照明用電源装置2dのように、予め設定された設定時間の間、切替スイッチSW1から出力された信号Vsの信号レベルを保持して比較器208へ出力するピークホールド回路210を備えてもよい。図8は、ピークホールド回路210の構成の一例を示す回路図である。図8に示すピークホールド回路210は、オペアンプ211,212、ダイオードD2、コンデンサC4、及び抵抗R4を備えている。そして、抵抗R1で生じた検知電圧VRが、図略の切替スイッチSW1を介して信号Vsとしてオペアンプ211の非反転入力端子へ入力され、オペアンプ211の出力電圧がダイオードD2を介してオペアンプ212の非反転入力端子へ出力される。
Further, for example, as in the illumination
また、ダイオードD2のカソードは、コンデンサC4を介してグラウンドに接続され、コンデンサC4と並列に抵抗R4が接続されている。さらに、オペアンプ212から出力された信号Vs1が、比較器208へ出力されると共に、オペアンプ211,212の反転入力端子へ出力されている。
The cathode of the diode D2 is connected to the ground via a capacitor C4, and a resistor R4 is connected in parallel with the capacitor C4. Further, the signal Vs1 output from the
これにより、信号Vsが変化した場合であっても、コンデンサC4と抵抗R4とによる放電時定数により設定される設定時間の間、比較器208に入力される信号Vs1は信号レベルが保持されるので、照明用電源装置2dを車載した場合等、振動の多い環境で照明用電源装置2dを使用した場合に、振動により発光体3と照明用電源装置2dとの接続が断続的に外れた場合であっても、外れた時間が上記設定時間内であれば信号Vs1の信号レベルが保持され、電源部21の出力電圧が変化されることなく発光用電流ILsの出力が継続される結果、発光体3の明るさが変動したりちらついたりすることが低減される。
As a result, even if the signal Vs changes, the signal level of the signal Vs1 input to the
なお、図8に示すピークホールド回路210のように、アナログ回路にて負荷電流ILを表す信号Vsを保持する例に限られず、例えば、マイクロコンピュータを用いてソフト処理により信号Vsの所定の設定時間内における短時間の変動を無視するようにしてもよい。また、電源部21の出力電圧を記憶しておき、設定時間内において保持するようにしてもよい。
8 is not limited to the example in which the signal Vs representing the load current IL is held in the analog circuit as in the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る照明用電源装置と、これを用いた照明器具とについて説明する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る照明用電源装置2eと、これを用いた照明器具1eとの構成の一例を示すブロック図である。図9に示す照明器具1eは、図1に示す照明器具1とは、照明用電源装置2eにおいて判定部205の代わりに機械式の押しボタンスイッチであるプッシュスイッチSW4を備える点で異なる。
(Second Embodiment)
Next, a lighting power supply device according to a second embodiment of the present invention and a lighting fixture using the same will be described. FIG. 9 is a block diagram showing an example of a configuration of an illumination
プッシュスイッチSW4は、接続端子203,204への、発光体3の取り付けの有無に応じて接点が開閉する機械的スイッチであり、プッシュスイッチSW4の開閉状態に応じて、接続端子203,204に発光体3が接続されているか否かの判定結果を示す信号を切替スイッチSW1へ出力する。
The push switch SW4 is a mechanical switch whose contacts are opened and closed depending on whether or not the
具体的には、例えば、図10に示すように、照明用電源装置2eに、接続端子203,204を備えたコネクタ213を備え、コネクタ213の隣にプッシュスイッチSW4を配設する。そして、発光体3を、コネクタ213に挿入することで接続端子203,204と接続されるリード端子301,302を備えたLEDで構成し、一方のリード端子302には、発光体3がコネクタ213に挿入されることでプッシュスイッチSW4を押下する押圧部材303が設けられている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 10, the illumination
これにより、発光体3がコネクタ213に挿入され、すなわち発光体3が接続端子203,204と接続されると、プッシュスイッチSW4が押圧部材303により押下されてオンし、発光体3がコネクタ213から外れ、すなわち発光体3が接続端子203,204と接続されなくなると、プッシュスイッチSW4がオフするようにされている。
Accordingly, when the
図11は、プッシュスイッチSW4と切替スイッチSW1との接続方法の一例を示す回路図である。図11に示す切替スイッチSW1は、検知電圧VRと第2基準電圧V2とを切り替える接点を駆動する駆動コイルL1を備えたリレースイッチであり、駆動コイルL1の一方端は、プッシュスイッチSW4を介して電源に接続され、駆動コイルL1の他端はグラウンドに接続されている。 FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an example of a connection method between the push switch SW4 and the changeover switch SW1. The changeover switch SW1 shown in FIG. 11 is a relay switch that includes a drive coil L1 that drives a contact that switches between the detection voltage VR and the second reference voltage V2, and one end of the drive coil L1 is connected via a push switch SW4. Connected to the power supply, the other end of the drive coil L1 is connected to the ground.
これにより、発光体3がコネクタ213に取り付けられてプッシュスイッチSW4がオンすると、駆動コイルL1に電流が流れて切替スイッチSW1が検知電圧VR側に切り替えられて検知電圧VRが信号Vsとして比較器208へ出力される一方、発光体3がコネクタ213から外れてプッシュスイッチSW4がオフすると、駆動コイルL1に電流が流れなくなり切替スイッチSW1が第2基準電圧V2側に切り替えられて第2基準電圧V2が信号Vsとして比較器208へ出力される。
Accordingly, when the
また、PWM回路209eは、信号S1がハイレベルになると、PWM信号S2のオンパルス幅を縮小して電源部21の出力電圧を減少させ、最終的には発光体検出用電圧Vdを維持することなく電源部21の接続端子203,204への出力電圧を、発光体3に発光用電流ILsを流すための電圧以下、すなわち発光体3に印加しても閃光や破壊の起こらない程度の電流しか流れない電圧以下に低下させ、例えば実質的にゼロにさせる。その他の構成及び動作は図1に示す照明器具1と同様であるのでその説明を省略する。
Further, when the signal S1 becomes high level, the
これにより、図1に示す照明器具1と同様に、接続端子203,204に発光体を取り付けた際に、過大な電流が流れることを抑制することができると共に、無負荷時における電源部21の出力電圧を実質的にゼロにさせることができるので、電源部21における電力損失を低下させることができる。
Thereby, like the
1,1a,1b,1c,1d,1e 照明器具
2,2a,2b,2c,2d,2e 照明用電源装置
3 発光体
21 電源部
22 制御部
201,202 入力端子
203,204 接続端子
205,205b 判定部
206 第1基準電圧源
207 第2基準電圧源
208 比較器
209,209e PWM回路
210 ピークホールド回路
211,212 オペアンプ
213 コネクタ
301 リード端子
302 リード端子
303 押圧部材
C1,C2,C3,C4 コンデンサ
D1,D2 ダイオード
DB1 ダイオードブリッジ
R1,R2,R3,R4 抵抗
SW1 切替スイッチ
SW2 短絡スイッチ
SW3 スイッチ
SW4 プッシュスイッチ
T1 トランス
Tr1 トランジスタ
1, 1a, 1b, 1c, 1d,
Claims (10)
前記第1及び第2接続端子を介して前記発光体へ、当該発光体を発光させるべく電流値が予め設定された発光用電流を供給するための電源部と、
前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されているか否かを判定する発光体検出部と、
前記発光体検出部により、前記発光体が接続されていると判定された場合、前記電源部によって前記第1及び第2接続端子間に、前記発光用電流を出力させ、前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記電源部による前記第1及び第2接続端子間への印加電圧を、前記発光体に前記発光用電流を流すための電圧以下に制限する制御部と
を備えることを特徴とする照明用電源装置。 First and second connection terminals for connecting light emitters;
A power supply unit for supplying a current for light emission whose current value is set in advance to cause the light emitter to emit light to the light emitter via the first and second connection terminals;
A light emitter detector for determining whether or not the light emitter is connected to the first and second connection terminals;
When the light emitter detection unit determines that the light emitter is connected, the power source outputs the light emission current between the first and second connection terminals, and the light emitter is connected. A control unit that limits an applied voltage between the first and second connection terminals by the power supply unit to a voltage equal to or lower than a voltage for flowing the light emission current to the light emitter when it is determined that the power supply unit does not. A power supply device for lighting.
を特徴とする請求項1記載の照明用電源装置。 The light emitter detection unit uses a mechanical switch whose contact is opened and closed according to whether or not the light emitter is attached to the first and second connection terminals. The lighting power supply device according to claim 1, further comprising: a determination result indicating whether or not the light emitter is connected to the second connection terminal.
前記第1及び第2接続端子間を流れる電流に応じた検知電圧を出力する電流検知部と、
前記電流検知部から出力された検知電圧が、予め設定された第1閾値電圧を超えるか否かに応じて、前記第1及び第2接続端子に前記発光体が接続されているか否かを判定する判定部とを備え、
前記制御部は、前記判定部により前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記電源部によって、前記発光体に前記発光用電流を流すための電圧である目標電圧より低い発光体検出用電圧を、前記第1及び第2接続端子間へ印加させること
を特徴とする請求項1記載の照明用電源装置。 The light emitter detector is
A current detection unit that outputs a detection voltage corresponding to a current flowing between the first and second connection terminals;
It is determined whether or not the light emitter is connected to the first and second connection terminals according to whether or not the detection voltage output from the current detection unit exceeds a preset first threshold voltage. And a determination unit for
When the determination unit determines that the light emitter is not connected, the control unit detects a light emitter that is lower than a target voltage that is a voltage for allowing the light emission current to flow through the light emitter by the power supply unit. The lighting power supply device according to claim 1, wherein a working voltage is applied between the first and second connection terminals.
前記判定部により前記発光体が接続されていると判定された場合、前記電流検知部から出力される検知電圧を出力し、前記判定部により前記発光体が接続されていないと判定された場合、前記第1及び第2接続端子間に前記発光用電流が流れる際に前記電流検知部から出力される検知電圧である第1基準電圧より高い第2基準電圧を出力する切替部と、
前記切替部から出力された電圧が前記第1基準電圧より高ければ前記電源部による出力電圧を低下させ、前記切替部から出力された電圧が前記第1基準電圧より低ければ前記電源部による出力電圧を増大させる電源制御部とを備えること
を特徴とする請求項3記載の照明用電源装置。 The controller is
When the determination unit determines that the light emitter is connected, outputs a detection voltage output from the current detection unit, and when the determination unit determines that the light emitter is not connected, A switching unit that outputs a second reference voltage that is higher than a first reference voltage that is a detection voltage output from the current detection unit when the light emission current flows between the first and second connection terminals;
If the voltage output from the switching unit is higher than the first reference voltage, the output voltage from the power supply unit is reduced. If the voltage output from the switching unit is lower than the first reference voltage, the output voltage from the power supply unit. The illumination power supply device according to claim 3, further comprising: a power supply control unit that increases the power consumption.
を特徴とする請求項4記載の照明用電源装置。 The current detection unit obtains the current when the determination unit determines that the light emitter is not connected than when the determination unit determines that the light emitter is connected. The illumination power supply device according to claim 4, wherein the detected voltage to be increased is increased.
前記抵抗体は、第1及び第2抵抗体の直列回路であり、
前記第2抵抗体には、前記判定部により前記発光体が接続されていると判定された場合、当該第2抵抗体の両端を短絡する短絡スイッチが接続されていること
を特徴とする請求項5記載の照明用電源装置。 The current detection unit is a resistor that outputs a voltage drop caused by a current flowing between the first and second connection terminals as the detection voltage,
The resistor is a series circuit of first and second resistors,
The short circuit switch which short-circuits the both ends of the said 2nd resistor is connected to the said 2nd resistor, when the determination part determines with the said light-emitting body being connected. 5. The illumination power supply device according to 5.
を特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の照明用電源装置。 The determination unit has a detection voltage output from the current detection unit, in which an output voltage between the first and second connection terminals by the power supply unit exceeds a second threshold voltage higher than the light emitter detection voltage. When it does not exceed the first threshold voltage, it is determined that the light emitter is not connected to the first and second connection terminals. The illumination device according to claim 3, Power supply.
を特徴とする請求項1記載の照明用電源装置。 The control unit, when it is determined by the light emitter detection unit that the light emitter is connected, causes the power supply unit to gradually increase the output current to the light emission current. The power supply apparatus for illumination as described.
を特徴とする請求項1又は8記載の照明用電源装置。 The control unit continues the output of the light emission current by the power supply unit for a preset time after the light emitter detection unit determines that the light emitter is not connected. The illumination power supply device according to claim 1 or 8.
前記発光体を発光させるための照明用電源装置と
を備え、
前記照明用電源装置は、請求項1〜9のいずれかに記載の照明用電源装置であること
を特徴とする照明器具。 A light emitter;
An illumination power supply device for causing the light emitter to emit light,
The illumination power supply device according to any one of claims 1 to 9, wherein the illumination power supply device is an illumination fixture.
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