JP2013030373A - Dc lighting device - Google Patents

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裕一 池尻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC lighting device that prevents a flicker even upon fluctuations in a low frequency voltage/low frequency current generated in a longer period than a high frequency voltage/high frequency current generated by an inverter circuit.SOLUTION: A DC lighting device 2 includes: an input smoothing circuit 10 for converting an alternating current from a commercial power supply and outputting a direct current; an inverter circuit 11 for stepping down the direct current and outputting a pulsating direct current; an output smoothing circuit 12 for smoothing the pulsating direct current output from the inverter circuit 11; and an LED module 5 supplied with the direct current smoothed by the output smoothing circuit 12. The DC lighting device 2 further has a voltage fluctuation absorption circuit (ripple filter circuit 20) subsequent to the output smoothing circuit 12.

Description

この発明は、入力電圧の変動に対し光源のチラツキの発生しない直流点灯装置に関するものである。   The present invention relates to a DC lighting device in which flickering of a light source does not occur with respect to fluctuations in input voltage.

従来、LED等の光源の明るさを変更する調光器には、PWM入力(制御信号)による調光・直流電圧入力(制御信号)による調光・商用電源の位相制御入力(パワー制御)による調光方式がある。この商用電源の位相制御入力の調光方法では、点灯回路で常時電流を流さなければ、調光器が位相を精確に検出できない。このため、調光器として、入力平滑回路(入力フィルタ回路),インバータ回路,出力平滑回路等を備えた直流点灯装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, dimmers that change the brightness of light sources such as LEDs are dimmed by PWM input (control signal), dimmed by DC voltage input (control signal), and phase control input (power control) of commercial power supply There is a dimming method. In this dimming method of the phase control input of the commercial power supply, the dimmer cannot accurately detect the phase unless a current is constantly passed through the lighting circuit. For this reason, a DC lighting device including an input smoothing circuit (input filter circuit), an inverter circuit, an output smoothing circuit, and the like is known as a dimmer (see, for example, Patent Document 1).

この直流点灯装置では、調光素子としてトライアックを用いているが、このトライアックが点弧しなければならないところで消弧したりするという誤動作をして、位相制御波形が乱れることがあり、安定的な調光制御ができない。これを解消するため、入力平滑回路のコンデンサを小容量にした直流点灯装置が開発されている。しかし、この直流点灯装置では、入力波形に比例した調光制御のため、入力電圧の変動が発生すれば明るさも変動し、チラツキとなって感じる。   In this DC lighting device, a triac is used as a light control element. However, the phase control waveform may be disturbed due to a malfunction that the triac extinguishes where the triac must be ignited, and is stable. Dimming control is not possible. In order to solve this problem, a direct current lighting device in which the capacitor of the input smoothing circuit has a small capacity has been developed. However, in this DC lighting device, since the dimming control is proportional to the input waveform, if the input voltage fluctuates, the brightness also fluctuates and feels flickering.

このチラツキを解消するために、出力平滑回路に設けたコンデンサを大容量にしたLED点灯装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。このLED点灯装置では、インバータ回路で生成される高周波電圧・高周波電流を出力平滑回路で変動のほとんどない直流にして、LEDのチラツキを低減させるようにしている。   In order to eliminate this flicker, an LED lighting device in which a capacitor provided in the output smoothing circuit has a large capacity is known (for example, see Patent Document 2). In this LED lighting device, the high-frequency voltage and high-frequency current generated by the inverter circuit are changed to direct current with almost no fluctuation by the output smoothing circuit to reduce the flicker of the LED.

特開2004−327152号公報JP 2004-327152 A 特開2010−287430号公報JP 2010-287430 A

しかしながら、このLED点灯装置では、インバータ回路で生成される高周波電圧・高周波電流を出力整流平滑回路で変動のほとんどない直流にして、LEDのチラツキを低減させることができるものの、インバータ回路で生成される高周波電圧・高周波電流の周期よりも長い期間で発生する低周波電圧・低周波電流の変動を除去することはできず、長い間隔でわずかなフリッカ(ちらつき)がLEDで生じており、使用者によっては気になる場合があった。   However, in this LED lighting device, although the high-frequency voltage and high-frequency current generated by the inverter circuit can be changed to a direct current with almost no fluctuation by the output rectifying and smoothing circuit, flickering of the LED can be reduced, but it is generated by the inverter circuit. The fluctuation of the low frequency voltage / low frequency current that occurs in a period longer than the cycle of the high frequency voltage / high frequency current cannot be removed, and a slight flicker (flicker) occurs in the LED at long intervals. There was a case to be worried about.

そこで、この発明は、インバータ回路で生成される低周波電圧・低周波電流の周期よりも長い期間で発生する高周波電圧・高周波電流の変動が発生してもチラツキの発生しない直流点灯装置を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention provides a direct current lighting device that does not flicker even when a fluctuation of a high frequency voltage / current generated in a period longer than the cycle of the low frequency voltage / low frequency current generated by the inverter circuit occurs. It is for the purpose.

この目的を達成するため、この発明は、商用電源からの交流を直流にして出力する入力平滑回路と、前記直流を降圧させて脈流のある直流として出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される脈流のある直流を平滑にする出力平滑回路と、前記出力平滑回路により平滑された直流が供給されるLEDモジュールとを備える直流点灯装置であって、前記出力平滑回路の後段に商用電源の電圧変動吸収回路が設けられていることを特徴とする。   In order to achieve this object, the present invention provides an input smoothing circuit that outputs alternating current from a commercial power supply as direct current, an inverter circuit that steps down the direct current and outputs it as pulsating direct current, and outputs from the inverter circuit A direct current lighting device comprising: an output smoothing circuit for smoothing a pulsating direct current; and an LED module to which the direct current smoothed by the output smoothing circuit is supplied; The voltage fluctuation absorbing circuit is provided.

この構成によれば、インバータ回路で生成される低周波電圧・低周波電流の周期よりも長い期間で発生する高周波電圧・高周波電流の変動が発生して、光源であるLEDモジュールへの入力電圧の変動が発生しようとしても、LEDモジュールへの入力電圧の変動を電圧変動吸収回路により吸収して、LEDモジュールのチラツキの発生を防止し、LEDモジュールを快適に使用できる。   According to this configuration, fluctuations in the high-frequency voltage and high-frequency current that occur in a period longer than the cycle of the low-frequency voltage and low-frequency current generated by the inverter circuit occur, and the input voltage to the LED module that is the light source Even if the fluctuation is about to occur, the fluctuation of the input voltage to the LED module is absorbed by the voltage fluctuation absorption circuit to prevent the flickering of the LED module, and the LED module can be used comfortably.

この発明に係る直流点灯装置(LED点灯回路)を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the direct current lighting device (LED lighting circuit) which concerns on this invention. 図1の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 図1のインバータ回路により発生する高周波電圧の説明図である。It is explanatory drawing of the high frequency voltage generate | occur | produced by the inverter circuit of FIG. 図1の出力平滑回路による電圧平滑作用の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage smoothing effect | action by the output smoothing circuit of FIG. 図1のリプルフィルタ回路がない場合の出力平滑回路の電圧・電流変動の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage and electric current fluctuation | variation of an output smoothing circuit when there is no ripple filter circuit of FIG. 図1の出力平滑回路の電圧・電流変動の説明図である。It is explanatory drawing of the voltage and electric current fluctuation | variation of the output smoothing circuit of FIG.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図1は、この発明に係るLED点灯装置(LED点灯回路)である直流点灯装置を示したものである。この図1において、1は電線1a,1bを有する商用電源、2は商用電源1に接続して用いられる直流点灯装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Constitution]
FIG. 1 shows a DC lighting device which is an LED lighting device (LED lighting circuit) according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a commercial power source having electric wires 1 a and 1 b, and 2 denotes a DC lighting device used by being connected to the commercial power source 1.

この直流点灯装置2は、調光器3,点灯装置(点灯回路)4,複数のLED5aを備えるLEDモジュール5を備えている。
<調光器3>
この調光器3は、入力側が商用電源1の一方の電線1aに接続されたトライアック(調光素子)6と、このトライアック6に直列に接続されたコイル7と、このトライアック6及びコイル7に並列に接続された位相制御回路8を備えている。この位相制御回路8は、制御信号をトライアック6に入力して、トライアック6をON/OFFするようになっている。
<点灯装置4>
この点灯装置4は、コイル7に接続された入力端子4aと、電線1bに接続された入力端子4bを有する。また、点灯装置4は、LEDモジュール5のアノード側に接続された出力端子4cと、LEDモジュール5のカソード側に接続された出力端子4dを有する。
This DC lighting device 2 includes a dimmer 3, a lighting device (lighting circuit) 4, and an LED module 5 including a plurality of LEDs 5a.
<Dimmer 3>
The dimmer 3 includes a triac (dimming element) 6 whose input side is connected to one electric wire 1 a of the commercial power source 1, a coil 7 connected in series to the triac 6, and the triac 6 and the coil 7. A phase control circuit 8 connected in parallel is provided. The phase control circuit 8 inputs a control signal to the triac 6 so as to turn the triac 6 on and off.
<Lighting device 4>
The lighting device 4 has an input terminal 4a connected to the coil 7 and an input terminal 4b connected to the electric wire 1b. Further, the lighting device 4 has an output terminal 4 c connected to the anode side of the LED module 5 and an output terminal 4 d connected to the cathode side of the LED module 5.

また、点灯装置4は、入力フィルタ回路9,入力平滑回路10,インバータ回路11,出力平滑回路12を備えていると共に、出力平滑回路12の後段に設けたリプルフィルタ回路(リプルフィルタ)20を備えている。   The lighting device 4 includes an input filter circuit 9, an input smoothing circuit 10, an inverter circuit 11, and an output smoothing circuit 12, and a ripple filter circuit (ripple filter) 20 provided at the subsequent stage of the output smoothing circuit 12. ing.

このリプルフィルタ回路20は、出力平滑回路12により平滑できない低周波電圧・低周波電流に基づくリプルを吸収させるために設けられている。
(入力フィルタ回路9)
この入力フィルタ回路9は、抵抗R1,コンデンサC1,ラインフィルタLFを有する。このラインフィルタLFは磁気結合されたコイルL1,L1′を有する。また、抵抗R1は、一端が入力端子4aに接続され且つ他端がラインフィルタLFのコイルL1に接続されている。コンデンサC1は、一端が抵抗R1の他端とコイルL1との間に接続され、他端が入力端子4bとコイルL1′との間に接続されている。
The ripple filter circuit 20 is provided to absorb ripples based on a low frequency voltage and a low frequency current that cannot be smoothed by the output smoothing circuit 12.
(Input filter circuit 9)
The input filter circuit 9 includes a resistor R1, a capacitor C1, and a line filter LF. The line filter LF has magnetically coupled coils L1 and L1 ′. The resistor R1 has one end connected to the input terminal 4a and the other end connected to the coil L1 of the line filter LF. One end of the capacitor C1 is connected between the other end of the resistor R1 and the coil L1, and the other end is connected between the input terminal 4b and the coil L1 ′.

このような入力フィルタ回路9は、商用電源1−調光器3−点灯装置4等の電源ループで発生する減衰振動を防止すると共に、外部への雑音を防止するようになっている。
(入力平滑回路10)
この入力平滑回路10は、ダイオードによりブリッジ回路を構成して、交流を脈流を含んだ直流に変換する整流回路(全波整流回路)RC1を有する。この整流回路RC1の入力側には、入力フィルタ回路9のコイルL1,L1′が接続されていて、商用電源1からの交流が入力フィルタ回路9を介して入力されるようになっている。
Such an input filter circuit 9 prevents the damped vibration generated in the power supply loop of the commercial power source 1 -the dimmer 3 -the lighting device 4 and the like, and prevents external noise.
(Input smoothing circuit 10)
The input smoothing circuit 10 includes a rectifier circuit (full-wave rectifier circuit) RC1 that forms a bridge circuit with diodes and converts alternating current into direct current including pulsating current. Coils L 1 and L 1 ′ of the input filter circuit 9 are connected to the input side of the rectifier circuit RC 1, and alternating current from the commercial power source 1 is input via the input filter circuit 9.

これにより、整流回路RC1は、調光器3及びラインフィルタLFを介して商用電源1から供給される交流電圧を全波整流するようになっている。この整流回路RC1のプラスの出力側にはプラス側配線13が接続され、整流回路RC1のマイナスの出力側にはマイナス側(アース側)配線14が接続されている。また、プラス側配線13には点灯装置4のプラス側の出力端子4cが接続されている。また、マイナス側配線14は抵抗R2,トランジスタQ1,インダクタL2を介して出力端子4dが接続されている。   Thereby, the rectifier circuit RC1 performs full-wave rectification of the AC voltage supplied from the commercial power supply 1 via the dimmer 3 and the line filter LF. A positive side wiring 13 is connected to the positive output side of the rectifier circuit RC1, and a negative side (ground side) wiring 14 is connected to the negative output side of the rectifier circuit RC1. The plus side wiring 13 is connected to the plus side output terminal 4 c of the lighting device 4. Further, the minus side wiring 14 is connected to the output terminal 4d through the resistor R2, the transistor Q1, and the inductor L2.

また、入力平滑回路10は、整流回路RC1で整流された交流電圧を平滑するコンデンサC2を備えている。尚、このコンデンサC2は、整流回路RC1のプラス側配線13と、マイナス側配線14とに接続されている。
(インバータ回路11)
このインバータ回路11は、入力平滑回路10からの直流電圧を所定の直流電圧に変換する一般的な降圧チョッパ回路が用いられている。
Further, the input smoothing circuit 10 includes a capacitor C2 that smoothes the AC voltage rectified by the rectifying circuit RC1. The capacitor C2 is connected to the plus side wiring 13 and the minus side wiring 14 of the rectifier circuit RC1.
(Inverter circuit 11)
The inverter circuit 11 uses a general step-down chopper circuit that converts a DC voltage from the input smoothing circuit 10 into a predetermined DC voltage.

このインバータ回路11は、ダイオードD1,トランジスタ(スイッチング素子)Q1,抵抗R2,インダクタL2を有する。   The inverter circuit 11 includes a diode D1, a transistor (switching element) Q1, a resistor R2, and an inductor L2.

この抵抗R2,トランジスタQ1,インダクタL2は、マイナス側配線14の途中に介装されていると共に、この順に整流回路RC1から出力端子4d側に配列されている。   The resistor R2, the transistor Q1, and the inductor L2 are interposed in the middle of the minus side wiring 14, and are arranged in this order from the rectifier circuit RC1 to the output terminal 4d side.

また、ダイオードD1は、アノード側がトランジスタQ1に接続され、且つカソード側がプラス側配線13に接続されている。尚、14a,14bはマイナス側配線14の一部の配線である。そして、配線14aはダイオードD1とトランジスタQ1を接続し、配線14bは出力端子4dと配線14a途中をインダクタL2を介して接続している。   The diode D1 has an anode side connected to the transistor Q1 and a cathode side connected to the plus side wiring 13. Reference numerals 14 a and 14 b are part of the minus side wiring 14. The wiring 14a connects the diode D1 and the transistor Q1, and the wiring 14b connects the output terminal 4d and the middle of the wiring 14a via the inductor L2.

さらに、インバータ回路11は、トランジスタQ1をON・OFF制御する制御回路(制御IC)IC1を有する。この制御回路IC1は、抵抗R3を介してトランジスタQ1のベースに制御信号を入力することにより、トランジスタQ1をONさせるようになっている。   Further, the inverter circuit 11 includes a control circuit (control IC) IC1 that controls ON / OFF of the transistor Q1. The control circuit IC1 turns on the transistor Q1 by inputting a control signal to the base of the transistor Q1 via the resistor R3.

また、制御回路IC1は、配線15を介して抵抗R2とトランジスタQ1との間を流れる電流を検出し、所定値以上の電流が流れると、制御信号の出力を中断してトランジスタQ1のベースへの制御信号の入力を停止するようになっている。
(出力平滑回路12)
この出力平滑回路12はコンデンサC3を有する。このコンデンサC3は、一端がダイオードD1のカソード側と出力端子4cとの間においてプラス側配線13に接続され、且つ他端がインダクタL2の他端と出力端子4dとの間において配線14bに接続されている このコンデンサC3には、容量が通常一桁の小容量コンデンサに比べて、容量が三桁の大容量コンデンサが用いられている。例えば、通常の小容量コンデンサは例えば1〜2μFであるのに対して、コンデンサC3には100μF以上又は400μF以上の大容量コンデンサが用いられている。すなわち、コンデンサC3には小容量コンデンサの数百倍の大容量のコンデンサが用いられている。尚、コンデンサC3が100μFから400μまでの間、およびコンデンサC3が400μ以上であれば商用フリッカ(ちらつき)は目で全く認識されなくなる。
(リプルフィルタ回路20)
このリプルフィルタ回路(電圧変動吸収回路)20は、図1,図2に示したようにコレクタ-エミッタがプラス側配線13の途中に介装され且つベースがマイナス側配線14の一部である配線14bにコンデンサC4を介して接続されたトランジスタQ2を有する。また、リプルフィルタ回路20は、トランジスタQ2のベースとコレクタとの間に介装された抵抗R4と、トランジスタQ2のベースと配線14bとの間に介装されたコンデンサC4を備えている。
Further, the control circuit IC1 detects a current flowing between the resistor R2 and the transistor Q1 via the wiring 15. When a current of a predetermined value or more flows, the control circuit IC1 interrupts the output of the control signal and supplies the current to the base of the transistor Q1. The control signal input is stopped.
(Output smoothing circuit 12)
The output smoothing circuit 12 has a capacitor C3. One end of the capacitor C3 is connected to the plus side wiring 13 between the cathode side of the diode D1 and the output terminal 4c, and the other end is connected to the wiring 14b between the other end of the inductor L2 and the output terminal 4d. The capacitor C3 is a large-capacity capacitor having a three-digit capacity compared to a small-capacitance capacitor having a single-digit capacity. For example, a normal small-capacitance capacitor is, for example, 1 to 2 μF, whereas a large-capacitance capacitor of 100 μF or more or 400 μF or more is used for the capacitor C3. That is, a capacitor having a large capacity several hundred times that of the small-capacitance capacitor is used for the capacitor C3. If the capacitor C3 is between 100 μF and 400 μm, and the capacitor C3 is 400 μm or more, commercial flicker (flicker) is not recognized at all.
(Ripple filter circuit 20)
As shown in FIGS. 1 and 2, the ripple filter circuit (voltage fluctuation absorbing circuit) 20 has a collector-emitter interposed in the middle of the plus side wiring 13 and a base that is a part of the minus side wiring 14. 14b has a transistor Q2 connected via a capacitor C4. The ripple filter circuit 20 includes a resistor R4 interposed between the base and collector of the transistor Q2, and a capacitor C4 interposed between the base of the transistor Q2 and the wiring 14b.

ここで、出力平滑回路12のコンデンサC3のプラス側配線13への接続点をPaとし、コンデンサC3の配線14b(マイナス側配線14の一部)への接続点をPbとすると、トランジスタQ2はコレクタ側が接続点Paに接続され且つエミッタ側が出力端子4cに接続されている。また、コンデンサC4は、接続点Pbと出力端子4d間に位置して配線14bに接続されている。
[作用]
次に、このような構成の作用を説明する。
Here, assuming that the connection point of the output smoothing circuit 12 to the plus side wiring 13 of the capacitor C3 is Pa and the connection point of the capacitor C3 to the wiring 14b (a part of the minus side wiring 14) is Pb, the transistor Q2 is a collector. The side is connected to the connection point Pa and the emitter side is connected to the output terminal 4c. The capacitor C4 is located between the connection point Pb and the output terminal 4d and connected to the wiring 14b.
[Action]
Next, the operation of this configuration will be described.

商用電源1から半周期の正弦波形の交流電圧(周波数50Hz又は60Hzの交流電圧)が調光器3に入力されると、調光器3からは電圧波形の間隔だけカット制御された交流電圧が出力される。この際の交流電流は、正側で立ち上がり及び立ち下がりの部分が鋭角の波形を有する。この交流電圧および交流電流は、点灯装置4に入力端子4a,4bから入力される。   When an AC voltage with a half-cycle sinusoidal waveform (AC voltage with a frequency of 50 Hz or 60 Hz) is input from the commercial power supply 1 to the dimmer 3, an alternating voltage that is cut-controlled by the voltage waveform interval from the dimmer 3 is supplied. Is output. In this case, the alternating current has a waveform with a sharp angle at the rising and falling portions on the positive side. The AC voltage and AC current are input to the lighting device 4 from the input terminals 4a and 4b.

この交流電圧および交流電流は入力フィルタ回路9に入力される。この入力フィルタ回路9からの交流電圧は入力平滑回路10に入力される。この交流電圧は、入力平滑回路10の整流回路RC1で全波整流されてコンデンサC2で平滑された後に、入力平滑回路10から脈流を有する直流電圧として出力される。そして、この脈流を有する直流電圧は、インバータ回路11に印加される。   The AC voltage and AC current are input to the input filter circuit 9. The AC voltage from the input filter circuit 9 is input to the input smoothing circuit 10. This AC voltage is full-wave rectified by the rectifier circuit RC1 of the input smoothing circuit 10 and smoothed by the capacitor C2, and then output from the input smoothing circuit 10 as a DC voltage having a pulsating current. Then, the DC voltage having the pulsating current is applied to the inverter circuit 11.

この入力平滑回路10からの脈流を含む直流電圧はコンデンサC3及びLEDモジュール5に印加され、コンデンサC3,リプルフィルタ回路20及びLEDモジュール5を介してトランジスタQ1に印加される。   The DC voltage including the pulsating current from the input smoothing circuit 10 is applied to the capacitor C3 and the LED module 5, and is applied to the transistor Q1 through the capacitor C3, the ripple filter circuit 20, and the LED module 5.

一方、インバータ回路11の制御回路IC1は、例えば約100kHzの周波数の制御信号をトランジスタQ1のベースに入力する。この際、制御回路IC1は、所定の半周期毎に制御信号をトランジスタQ1のベースに入力して、所定の半周期毎にトランジスタQ1を所定期間だけONさせる。   On the other hand, the control circuit IC1 of the inverter circuit 11 inputs, for example, a control signal having a frequency of about 100 kHz to the base of the transistor Q1. At this time, the control circuit IC1 inputs a control signal to the base of the transistor Q1 every predetermined half cycle, and turns on the transistor Q1 for a predetermined period every predetermined half cycle.

このトランジスタQ1がONしているときには、図1,図2におけるトランジスタQ2のコレクタ-エミッタ間,LEDモジュール5,インダクタL2,トランジスタQ1,抵抗R2に電流Io−Qが流れる。   When the transistor Q1 is ON, a current Io-Q flows between the collector and emitter of the transistor Q2 in FIGS. 1 and 2, the LED module 5, the inductor L2, the transistor Q1, and the resistor R2.

そして、このトランジスタQ1と抵抗R2との間を流れる電流は制御回路IC1により配線15を介して検出されていて、インダクタL2流れる電流Io−Qが所定値以上になると、制御回路IC1はトランジスタQ1への制御信号を停止させて、トランジスタQ1をOFFさせる。   The current flowing between the transistor Q1 and the resistor R2 is detected by the control circuit IC1 via the wiring 15. When the current Io-Q flowing through the inductor L2 becomes equal to or higher than a predetermined value, the control circuit IC1 goes to the transistor Q1. Is stopped and the transistor Q1 is turned off.

このトランジスタQ1がOFFしているときには、コンデンサC3に蓄積された電圧により、トランジスタQ2のコレクタ-エミッタ間,LEDモジュール5,インダクタL2,ダイオードD1に電流Io−Dが流れる。   When the transistor Q1 is OFF, a current Io-D flows between the collector and emitter of the transistor Q2, the LED module 5, the inductor L2, and the diode D1 due to the voltage accumulated in the capacitor C3.

このような制御回路IC1によるトランジスタQ1のON・OFF制御は繰り返し行われる。しかも、上述したように、トランジスタQ1のONしているときには、トランジスタQ2のコレクタ-エミッタ間,LEDモジュール5,インダクタL2,トランジスタQ1,抵抗R2に電流Io−Qが流れ、トランジスタQ1のOFFしているときにはトランジスタQ2のコレクタ-エミッタ間,LEDモジュール5,インダクタL2,ダイオードD1に電流Io−Dが流れる。   Such ON / OFF control of the transistor Q1 by the control circuit IC1 is repeatedly performed. Moreover, as described above, when the transistor Q1 is ON, the current Io-Q flows between the collector and emitter of the transistor Q2, the LED module 5, the inductor L2, the transistor Q1, and the resistor R2, and the transistor Q1 is turned OFF. Current Io-D flows between the collector and emitter of the transistor Q2, LED module 5, inductor L2, and diode D1.

このようにインバータ回路11の制御回路IC1がトランジスタQ1を高周波(例えば、100kHz)でON・OFFさせて、高周波電圧が発生させられたとき、この高周波電圧に伴う高周波電流が出力平滑回路12の大容量化のコンデンサC3で平滑されて、図3にVc3で示した電圧となる。この電圧波形がリップル回路20を介して図3,図4の直流出力電圧Voutとして出力端子4c、4d間に出力される。この際、出力平滑回路12は、図4の直流出力電流Ioutを出力することになる。   Thus, when the control circuit IC1 of the inverter circuit 11 turns the transistor Q1 on and off at a high frequency (for example, 100 kHz) to generate a high frequency voltage, the high frequency current accompanying the high frequency voltage is large in the output smoothing circuit 12. The voltage is smoothed by the capacitor C3 having a capacitance and becomes a voltage indicated by Vc3 in FIG. This voltage waveform is output between the output terminals 4c and 4d through the ripple circuit 20 as the DC output voltage Vout of FIGS. At this time, the output smoothing circuit 12 outputs the DC output current Iout of FIG.

従って、リップルフィルタ回路20が脈流電圧波形の変動を吸収することから図6のような商用電源の入力変動に対するLEDモジュール5のフリッカ(ちらつき)が認識されなくなる。   Accordingly, since the ripple filter circuit 20 absorbs fluctuations in the pulsating voltage waveform, flickering (flickering) of the LED module 5 with respect to fluctuations in the input of the commercial power supply as shown in FIG. 6 is not recognized.

しかし、図1のリプルフィルタ回路20がない場合、Vc3=Voutとなり直流出力電圧Voutが図5に示したように変動すると、直流出力電流Ioutも図5に示したように変動する。この図1のリプルフィルタ回路20の作用を次に説明する。   However, when the ripple filter circuit 20 of FIG. 1 is not provided, when Vc3 = Vout and the DC output voltage Vout changes as shown in FIG. 5, the DC output current Iout also changes as shown in FIG. The operation of the ripple filter circuit 20 of FIG. 1 will be described next.

ここで、出力平滑回路12の出力電流をIcとすると、リプルフィルタ回路20においてトランジスタQ2のコレクタ電流は図2に示したように出力平滑回路12の出力電流であるIcとなる。また、
Ib :トランジスタQ2のベース電流
Ic :トランジスタQ2のコレクタ電流
hFE:トランジスタQ2の増幅率
とすると、トランジスタQ2のコレクタ電流Icは、
Ic=Ib×hFE
となる。
Here, if the output current of the output smoothing circuit 12 is Ic, the collector current of the transistor Q2 in the ripple filter circuit 20 is Ic, which is the output current of the output smoothing circuit 12, as shown in FIG. Also,
Ib: Base current of the transistor Q2 Ic: Collector current of the transistor Q2 hFE: When the amplification factor of the transistor Q2 is assumed, the collector current Ic of the transistor Q2 is
Ic = Ib × hFE
It becomes.

従って、出力平滑回路12の出力電圧・出力電流が制御回路IC1で発生させられる高周波電圧・高周波電流の周期より長い間隔で変動した場合には、出力電圧・出力電流は抵抗R4を介してトランジスタQ2のベースに入力され、トランジスタQ2はコレクタ電流Icが一定になるように制御される。この結果、制御回路IC1で発生させられる高周波電圧・高周波電流の電圧が制御回路IC1で発生させられる高周波電圧・高周波電流の周期より長い間隔で変動しても、出力端子4c,4dからは変動のない直流出力電圧Voutが出力される。   Therefore, when the output voltage / output current of the output smoothing circuit 12 fluctuates at an interval longer than the cycle of the high-frequency voltage / high-frequency current generated by the control circuit IC1, the output voltage / output current is transferred to the transistor Q2 via the resistor R4. The transistor Q2 is controlled so that the collector current Ic is constant. As a result, even if the voltage of the high-frequency voltage / high-frequency current generated by the control circuit IC1 fluctuates at an interval longer than the cycle of the high-frequency voltage / high-frequency current generated by the control circuit IC1, the output terminals 4c and 4d are not changed. No DC output voltage Vout is output.

以上説明したように、この発明の実施の形態の直流点灯装置2は、商用電源からの交流を直流にして出力する入力平滑回路10と、前記直流を降圧させて脈流のある直流として出力するインバータ回路11と、前記インバータ回路11から出力される脈流のある直流を平滑する出力平滑回路12と、前記出力平滑回路12により平滑された直流が供給されるLEDモジュール5とを備えている。また、直流点灯装置2は、前記出力平滑回路12の後段に商用電源の電圧変動吸収回路(リップルフィルタ回路20)が設けられている。尚、上述した実施例では、商用電源の電圧変動吸収回路としてトランジスタQ2を用いたリップルフィルタ回路20を用いているが、必ずしもトランジスタQ2を用いたリップルフィルタ回路20を商用電源の電圧変動吸収回路とする必要はない。例えば、商用電源の電圧変動吸収回路としてはMOS・FETを用いたリップルフィルタ回路であってもよい。また、出力平滑回路12により平滑された直流電圧・直流電流が低周波で変動したときの変動を吸収できるのであれば、商用電源の電圧変動吸収回路としてはトランジスタQ2を用いたリップルフィルタ回路20やMOS・FETを用いたリップルフィルタ回路以外の回路であっても良い。   As described above, the DC lighting device 2 according to the embodiment of the present invention has the input smoothing circuit 10 that outputs an alternating current from a commercial power supply as a direct current and outputs the direct current with a pulsating current by stepping down the direct current. An inverter circuit 11, an output smoothing circuit 12 that smoothes the pulsating direct current output from the inverter circuit 11, and an LED module 5 that is supplied with the direct current smoothed by the output smoothing circuit 12. Further, the DC lighting device 2 is provided with a voltage fluctuation absorbing circuit (ripple filter circuit 20) of a commercial power source in the subsequent stage of the output smoothing circuit 12. In the above-described embodiment, the ripple filter circuit 20 using the transistor Q2 is used as the voltage fluctuation absorption circuit of the commercial power supply. However, the ripple filter circuit 20 using the transistor Q2 is not necessarily replaced with the voltage fluctuation absorption circuit of the commercial power supply. do not have to. For example, the voltage fluctuation absorbing circuit of the commercial power supply may be a ripple filter circuit using a MOS • FET. If the DC voltage / DC current smoothed by the output smoothing circuit 12 can absorb the fluctuation when it fluctuates at a low frequency, the ripple filter circuit 20 using the transistor Q2 as the voltage fluctuation absorbing circuit of the commercial power supply, A circuit other than a ripple filter circuit using a MOS • FET may be used.

この構成によれば、インバータ回路11で生成される高周波電圧・高周波電流の周期よりも長い期間で発生する低周波電圧・低周波電流の変動が発生して、光源であるLEDモジュール5への入力電圧の変動が発生しようとしても、LEDモジュール5への入力電圧の変動を電圧変動吸収回路により吸収して、LEDモジュール5のチラツキの発生を防止して、LEDモジュール5を快適に使用できる。   According to this configuration, fluctuations in the low-frequency voltage / low-frequency current generated in a period longer than the cycle of the high-frequency voltage / high-frequency current generated by the inverter circuit 11 occur, and the input to the LED module 5 as the light source occurs. Even if the voltage fluctuation is about to occur, the fluctuation of the input voltage to the LED module 5 is absorbed by the voltage fluctuation absorption circuit to prevent the LED module 5 from flickering, and the LED module 5 can be used comfortably.

また、前記出力平滑回路12は前記LEDモジュール5と並列に設けられた平滑用の大容量のコンデンサC3を備えた構成とできる。この構成によれば、出力平滑回路12は、インバータ11による高周波電圧を平滑して直流電圧にする際、コンデンサC3の容量が小さい場合に比べて直流電圧の平滑度が良くなるので、コンデンサC3の容量が小さい場合に比べてLEDモジュール5のチラツキの発生をより確実に防止して、LEDモジュール5を快適に使用できる。従って、大容量のコンデンサC3を有する出力平滑回路12の後段に商用電源の電圧変動吸収回路(リップルフィルタ回路20)を設けることで、高周波電圧を出力平滑回路12により平滑したときの高周波直流電圧のリプルに基づくチラツキや、インバータ回路11で生成される高周波電圧・高周波電流の周期よりも長い期間で発生する低周波電圧・低周波電流の変動に基づくチラツキを確実に防止できる。   Further, the output smoothing circuit 12 may include a smoothing large-capacity capacitor C3 provided in parallel with the LED module 5. According to this configuration, when the output smoothing circuit 12 smoothes the high-frequency voltage by the inverter 11 into a DC voltage, the smoothness of the DC voltage is improved as compared with the case where the capacity of the capacitor C3 is small. The LED module 5 can be used comfortably by preventing the flickering of the LED module 5 more reliably than when the capacity is small. Therefore, by providing a voltage fluctuation absorbing circuit (ripple filter circuit 20) of a commercial power supply in the subsequent stage of the output smoothing circuit 12 having a large-capacitance capacitor C3, the high-frequency DC voltage when the output smoothing circuit 12 smoothes the high-frequency voltage. It is possible to reliably prevent flicker based on ripples and flicker based on fluctuations in low frequency voltage / low frequency current that occur in a period longer than the cycle of the high frequency voltage / high frequency current generated by the inverter circuit 11.

1・・・商用電源
2・・・直流点灯装置
5・・・LEDモジュール
10・・・入力平滑回路
11・・・インバータ回路
12・・・出力平滑回路
20・・・リプルフィルタ回路(リプルフィルタ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply 2 ... DC lighting device 5 ... LED module 10 ... Input smoothing circuit 11 ... Inverter circuit 12 ... Output smoothing circuit 20 ... Ripple filter circuit (ripple filter)

Claims (3)

商用電源からの交流を直流にして出力する入力平滑回路と、前記直流を降圧させて脈流のある直流として出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される脈流のある直流を平滑する出力平滑回路と、前記出力平滑回路により平滑された直流が供給されるLEDモジュールとを備る直流点灯装置であって、
前記出力平滑回路の後段に商用電源の電圧変動吸収回路が設けられていることを特徴とする直流点灯装置。
An input smoothing circuit that outputs alternating current from a commercial power supply as direct current, an inverter circuit that steps down the direct current and outputs it as direct current with pulsating current, and an output that smoothes direct current with pulsating current output from the inverter circuit A direct current lighting device comprising a smoothing circuit and an LED module to which direct current smoothed by the output smoothing circuit is supplied,
A direct current lighting device, wherein a voltage fluctuation absorption circuit of a commercial power source is provided after the output smoothing circuit.
請求項1に記載の直流点灯装置において、前記出力平滑回路は前記LEDモジュールと並列に設けられた平滑用の大容量のコンデンサを備えることを特徴とする直流点灯装置。   2. The direct current lighting device according to claim 1, wherein the output smoothing circuit includes a large capacity capacitor for smoothing provided in parallel with the LED module. 請求項1又は2に記載の直流点灯装置において、前記電圧変動吸収回路は前記出力平滑回路の後段に設けたリプルフィルタであることを特徴とする直流点灯装置。   3. The DC lighting device according to claim 1, wherein the voltage fluctuation absorption circuit is a ripple filter provided at a subsequent stage of the output smoothing circuit.
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