JP2014050112A - Dc power supply circuit and led lighting circuit - Google Patents

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Takaharu Onda
敬治 恩田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low cost LED lighting circuit including a DC power supply circuit having a high voltage conversion efficiency and small heat generation while being capable of both step-up and step-down of a DC voltage.SOLUTION: A DC power supply circuit includes a step-up/down chopper DC-DC converter 11 consisting of a series connection of a step-down chopper DC-DC converter 11a for stepping down the DC voltage of an on-vehicle battery 12, and a step-up chopper DC-DC converter 11b for stepping up the DC voltage, between the on-vehicle battery 12 and a light source block 13 and a resistor R, which is a load, and supplying an output voltage Vo, generated by stepping up or down the DC voltage, to the load. During step-up of the DC voltage, only the step-up chopper DC-DC converter 11b is operated and a transistor Q1 is held in the on state, thus stopping operation of the step-down chopper DC-DC converter 11a.

Description

本発明は直流電源回路およびLED点灯回路に係り、詳しくは、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータを備えた直流電源回路と、その直流電源回路を用いたLED点灯回路とに関するものである。   The present invention relates to a DC power supply circuit and an LED lighting circuit, and more particularly to a DC power supply circuit including a step-up / step-down chopper type DC-DC converter and an LED lighting circuit using the DC power supply circuit.

自動車の前照灯(ヘッドランプ )は、走行用前照灯であるハイビームと、すれ違い用前照灯であるロービームとを切替可能にし、ロービームよりもハイビームを明るくする必要がある。
また、自動車のテールランプ(尾灯)をブレーキランプ(ストップランプ)と兼用した場合には、テールランプよりもブレーキランプを明るくする必要がある。
そこで、LEDを用いた前照灯または尾灯では、ロービーム時またはテールランプ時に点灯させるLEDの個数を、ハイビーム時またはブレーキランプ時に比べて少なくするように制御するLED点灯回路を備えたものがある。
A headlight of an automobile needs to be able to switch between a high beam, which is a traveling headlamp, and a low beam, which is a passing headlamp, and it is necessary to make the high beam brighter than the low beam.
In addition, when the tail lamp (tail lamp) of an automobile is also used as a brake lamp (stop lamp), it is necessary to make the brake lamp brighter than the tail lamp.
Therefore, some headlamps or taillights using LEDs include an LED lighting circuit that controls the number of LEDs to be lit at the time of a low beam or a tail lamp to be smaller than that at the time of a high beam or a brake lamp.

そして、特許文献1,2に開示されるように、複数個のLEDを直列接続しておき、ハイビーム時には全てのLEDを点灯させ、ロービーム時には所定個数のLEDを短絡させて残りのLEDのみを点灯させるように制御するLED点灯回路が知られている。
特許文献1には、LED点灯回路の電源として、高周波トランスを用いた絶縁型フライバック式DC−DCコンバータ(スイッチングレギュレータ)を用い、車載バッテリの直流電圧を昇圧した後に、直列接続された複数個のLEDへ供給する技術が開示されている。
特許文献2には、LED点灯回路の電源としてDC−DCコンバータを用いる技術が開示されているが、DC−DCコンバータの回路形式については記載されておらず、DC−DCコンバータが昇圧を行うのか又は降圧を行うのかについても記載されていない。
As disclosed in Patent Documents 1 and 2, a plurality of LEDs are connected in series, all LEDs are turned on during high beam, and a predetermined number of LEDs are short-circuited during low beam, and only the remaining LEDs are turned on. There is known an LED lighting circuit that performs control so as to be controlled.
In Patent Document 1, an isolated flyback DC-DC converter (switching regulator) using a high-frequency transformer is used as a power source for an LED lighting circuit, and a DC voltage of an in-vehicle battery is boosted and then connected in series. A technique for supplying the LED to the LED is disclosed.
Patent Document 2 discloses a technique that uses a DC-DC converter as a power source of an LED lighting circuit, but does not describe a circuit format of the DC-DC converter, and does the DC-DC converter perform boosting? There is also no description on whether to lower the blood pressure.

特開2008−126958号公報JP 2008-126958 A 特開2010−143447号公報JP 2010-143447 A

近年、LEDの発光効率の向上に伴い、複数個のLEDが直列接続されたLED点灯回路では、直列接続するLEDの個数が少なくても十分な光量が得られるようになってきた。
そのため、LED点灯回路には、車載バッテリの直流電圧を昇圧するだけでなく、降圧することも要求されている。
In recent years, with the improvement of the luminous efficiency of LEDs, an LED lighting circuit in which a plurality of LEDs are connected in series has been able to obtain a sufficient amount of light even if the number of LEDs connected in series is small.
For this reason, the LED lighting circuit is required not only to boost the DC voltage of the vehicle-mounted battery but also to reduce it.

すなわち、前照灯のハイビーム時や、テールランプをブレーキランプと兼用した場合におけるブレーキランプ時には、直列接続されたLEDの個数が多いため、直列接続された複数個のLEDの順方向電圧の合計値が車載バッテリの直流電圧よりも高くなることから、車載バッテリの直流電圧を昇圧してLEDに供給する必要がある。
一方、前照灯のロービーム時や、テールランプをブレーキランプと兼用した場合におけるテールランプ時には、直列接続されたLEDの個数が少なくなるため、直列接続された複数個のLEDの順方向電圧の合計値が車載バッテリの直流電圧よりも低くなることから、車載バッテリの直流電圧を降圧してLEDに供給する必要がある。
In other words, when the headlamp is a high beam or when the tail lamp is also used as a brake lamp, the number of LEDs connected in series is large, so the total value of the forward voltages of a plurality of LEDs connected in series is Since it becomes higher than the DC voltage of the vehicle-mounted battery, it is necessary to boost the DC voltage of the vehicle-mounted battery and supply it to the LED.
On the other hand, the number of LEDs connected in series decreases when the headlamp is low beam or when the tail lamp is also used as a brake lamp, so the total forward voltage of the LEDs connected in series is reduced. Since it becomes lower than the DC voltage of the in-vehicle battery, it is necessary to step down the DC voltage of the in-vehicle battery and supply it to the LED.

そこで、昇圧と降圧の両方を行うことが可能な昇降圧DC−DCコンバータをLED点灯回路の電源に用いることが考えられる。
昇降圧DC−DCコンバータには、高周波トランスを用いる方式と、チョークコイルを用いる方式とがある。
Therefore, it is conceivable to use a step-up / step-down DC-DC converter capable of both boosting and stepping down as a power source for the LED lighting circuit.
The step-up / step-down DC-DC converter includes a method using a high frequency transformer and a method using a choke coil.

高周波トランスを用いる方式のDC−DCコンバータには種々の形式(絶縁型フライバック式、絶縁型フォワード式、ハーフブリッジ式、フルブリッジ式など)があるが、いずれの形式でも高周波トランスに起因する欠点がある(高周波トランスの電力損失が大きい。高周波トランスの外形が大きい。高周波トランスが高価など)。   There are various types of DC-DC converters that use high-frequency transformers (insulated flyback type, isolated forward type, half-bridge type, full-bridge type, etc.). (The power loss of the high-frequency transformer is large. The external shape of the high-frequency transformer is large. The high-frequency transformer is expensive.)

チョークコイルを用いる方式のDC−DCコンバータは、チョッパ方式(チョークコンバータ方式)と呼ばれる。
昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(降圧チョッパ回路)と昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(昇圧チョッパ回路)とが直列接続されて構成され、降圧チョッパ回路と昇圧チョッパ回路とを同期動作させてパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)制御することにより昇圧または降圧を行う。
A DC-DC converter using a choke coil is called a chopper method (choke converter method).
The step-up / step-down chopper type DC-DC converter is configured by connecting a step-down chopper type DC-DC converter (step-down chopper circuit) and a step-up chopper type DC-DC converter (step-up chopper circuit) in series. Step-up or step-down is performed by synchronizing the circuit and performing pulse width modulation (PWM) control.

そのため、昇圧時には、昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードが動作するだけでなく、降圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードも動作する。
その結果、降圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードの電力損失により、DC−DCコンバータの電圧変換効率が低下することに加え、そのスイッチング素子およびダイオードの発熱による故障を防止するために、大型の放熱器が必要となることから、コストが増大するという問題がある。
Therefore, at the time of boosting, not only the switching elements and diodes constituting the boosting chopper circuit operate, but also the switching elements and diodes constituting the step-down chopper circuit operate.
As a result, in addition to the voltage conversion efficiency of the DC-DC converter being reduced due to the power loss of the switching element and the diode constituting the step-down chopper circuit, in order to prevent a failure due to heat generation of the switching element and the diode, Since a radiator is required, there is a problem that the cost increases.

また、降圧時には、降圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードが動作するだけでなく、昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードも動作する。
その結果、昇圧チョッパ回路を構成するスイッチング素子およびダイオードの電力損失により、DC−DCコンバータの電圧変換効率が低下することに加え、そのスイッチング素子およびダイオードの発熱による故障を防止するために、大型の放熱器が必要となることから、コストが増大するという問題がある。
At the time of step-down, not only the switching elements and diodes that constitute the step-down chopper circuit operate, but also the switching elements and diodes that constitute the step-up chopper circuit operate.
As a result, in addition to the voltage conversion efficiency of the DC-DC converter being reduced due to the power loss of the switching element and the diode constituting the step-up chopper circuit, in order to prevent a failure due to heat generation of the switching element and the diode, Since a radiator is required, there is a problem that the cost increases.

この問題は、直列接続された複数個のLEDを負荷とし、各LEDに直流電圧を供給する直流電源回路としての昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータに限らず、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータであれば、どのような負荷に直流電圧を供給する場合であっても、同じく問題となる。   This problem is not limited to the step-up / step-down chopper type DC-DC converter as a DC power supply circuit that supplies a plurality of LEDs connected in series as a load and supplies a DC voltage to each LED. If so, it is a problem even if the DC voltage is supplied to any load.

本発明は、前記問題を解決するためになされたものであって、以下の目的を有するものである。
(1)直流電圧の昇圧と降圧の両方が可能で、電圧変換効率が高く、発熱が小さな直流電源回路を低コストに提供する。
(2)前記(1)の直流電源回路を用いることにより、前記(1)の利点を備えたLED点灯回路を提供する。
The present invention has been made to solve the above problems, and has the following objects.
(1) To provide a DC power supply circuit that can increase and decrease DC voltage, has high voltage conversion efficiency, and generates little heat at low cost.
(2) An LED lighting circuit having the advantage of (1) is provided by using the DC power supply circuit of (1).

本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。   As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have arrived at each aspect of the present invention as follows.

<第1の局面>
第1の局面は、直流電圧源と負荷との間に、前記直流電圧源の直流電圧を降圧する降圧チョッパ方式DC−DCコンバータと、前記直流電圧を昇圧する昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータとが直列接続され、前記直流電圧を昇圧または降圧して生成した出力電圧を前記負荷へ供給する昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータを備えた直流電源回路であって、前記直流電圧の昇圧時には、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータのみを動作させ、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる直流電源回路である。
<First aspect>
A first aspect is that a step-down chopper type DC-DC converter that steps down a direct current voltage of the direct current voltage source and a step-up chopper type DC-DC converter that steps up the direct current voltage are provided between a direct current voltage source and a load. A DC power supply circuit including a step-up / step-down chopper type DC-DC converter that is connected in series and supplies an output voltage generated by boosting or stepping down the DC voltage to the load. This is a DC power supply circuit that operates only the chopper type DC-DC converter and stops the operation of the step-down chopper type DC-DC converter.

第1の局面によれば、直流電圧の昇圧時には、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させるため、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの電力損失分を低減することが可能であり、電圧変換効率が高く発熱が小さな直流電源回路を提供できる。
そして、第1の局面によれば、直流電圧の昇圧時には、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの電力損失による発熱が低減されるため、その熱を放熱するための放熱器を小型化可能であり、低コスト化を図ることができる。
According to the first aspect, when the DC voltage is boosted, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped, so that the power loss of the step-down chopper type DC-DC converter can be reduced, and the voltage conversion is performed. A DC power supply circuit with high efficiency and low heat generation can be provided.
And according to the 1st aspect, since the heat_generation | fever by the power loss of a pressure | voltage fall chopper system DC-DC converter is reduced at the time of a DC voltage boost, the heat radiator for radiating the heat can be reduced in size, Cost reduction can be achieved.

<第2の局面>
第2の局面は、第1の局面において、
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第1スイッチング素子と、
前記直流電圧源から供給された電流の変化を妨げるように誘導電流を発生させるチョークコイルと、
前記スイッチング素子のオフ時に前記チョークコイルに還流電流を流す第1ダイオードとを備え、
前記直流電圧の昇圧時には、前記第1スイッチング素子をオン状態に保持させることにより、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる。
<Second aspect>
The second aspect is the first aspect,
The step-down chopper type DC-DC converter is
A first switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A choke coil that generates an induced current to prevent a change in current supplied from the DC voltage source;
A first diode that flows a reflux current through the choke coil when the switching element is off,
When the DC voltage is boosted, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped by holding the first switching element in the ON state.

第2の局面によれば、第1スイッチング素子をオン状態に保持させることにより(全オン状態)、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させるため、第1スイッチング素子の電力損失を低減可能であり、第1の局面の作用・効果が確実に得られる。
また、第2の局面によれば、第1スイッチング素子をオン状態に保持させるため、第1スイッチング素子のスイッチングノイズがゼロになってノイズ発生源が減ることから、そのスイッチングノイズが伝導ノイズまたは放射ノイズとなるのを防止するために設けるノイズフィルタの構成を簡素化することが可能であり、更なる低コスト化を図ることができる。
According to the second aspect, by holding the first switching element in the on state (all on state), the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped, so that the power loss of the first switching element can be reduced. Thus, the action and effect of the first aspect can be obtained with certainty.
In addition, according to the second aspect, since the first switching element is held in the ON state, the switching noise of the first switching element becomes zero and the noise generation source is reduced. It is possible to simplify the configuration of the noise filter provided to prevent noise, and further cost reduction can be achieved.

<第3の局面>
第3の局面は、第1の局面において、
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第1スイッチング素子と、
前記直流電圧源から供給された電流の変化を妨げるように誘導電流を発生させるチョークコイルと、
前記スイッチング素子のオフ時に前記チョークコイルに還流電流を流す第1ダイオードと、
前記第1スイッチング素子に並列接続された第1スイッチとを備え、
前記直流電圧の昇圧時には、前記第1スイッチを閉じて前記第1スイッチング素子を短絡させることにより、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる。
<Third aspect>
The third aspect is the first aspect,
The step-down chopper type DC-DC converter is
A first switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A choke coil that generates an induced current to prevent a change in current supplied from the DC voltage source;
A first diode for flowing a return current through the choke coil when the switching element is off;
A first switch connected in parallel to the first switching element;
When the DC voltage is boosted, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped by closing the first switch and short-circuiting the first switching element.

第3の局面によれば、第1スイッチを閉じて第1スイッチング素子を短絡させることにより、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させるため、第1スイッチング素子の電力損失をゼロにすることが可能であり、第2の局面よりも更に電力損失が低減されることから、第1の局面の作用・効果が更に確実に得られる。   According to the third aspect, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped by closing the first switch and short-circuiting the first switching element, so that the power loss of the first switching element is made zero. Since the power loss is further reduced as compared with the second aspect, the action and effect of the first aspect can be obtained more reliably.

<第4の局面>
第4の局面は、第2の局面または第3の局面において、前記第1ダイオードに直列接続された第2スイッチを備え、前記直流電圧の昇圧時には、前記第2スイッチを開くことにより、前記第1ダイオードに電流が流れないようにする。
<Fourth aspect>
In a second aspect or a third aspect, a fourth aspect includes a second switch connected in series to the first diode, and at the time of boosting the DC voltage, by opening the second switch, Prevent current from flowing through one diode.

第4の局面によれば、第1ダイオードに電流が流れないようにするため、第1ダイオードの電力損失をゼロにすることが可能であり、第2の局面または第3の局面の作用・効果を高めることができる。   According to the fourth aspect, in order to prevent current from flowing through the first diode, it is possible to make the power loss of the first diode zero, and the operation and effect of the second aspect or the third aspect Can be increased.

<第5の局面>
第5の局面は、第1〜第4の局面において、前記直流電圧の降圧時には、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータのみを動作させ、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる。
<5th aspect>
According to a fifth aspect, in the first to fourth aspects, when the DC voltage is stepped down, only the step-down chopper type DC-DC converter is operated, and the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped.

第5の局面によれば、直流電圧の降圧時には、昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させるため、昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの電力損失分を低減することが可能であり、電圧変換効率が高く発熱が小さな直流電源回路を提供できる。
そして、第5の局面によれば、直流電圧の降圧時には、昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの電力損失による発熱が低減されるため、その熱を放熱するための放熱器を小型化可能であり、低コスト化を図ることができる。
According to the fifth aspect, when the DC voltage is stepped down, the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped. Therefore, the power loss of the step-up chopper type DC-DC converter can be reduced, and the voltage conversion is performed. A DC power supply circuit with high efficiency and low heat generation can be provided.
And according to the fifth aspect, when the DC voltage is stepped down, since heat generation due to power loss of the step-up chopper type DC-DC converter is reduced, the radiator for radiating the heat can be miniaturized, Cost reduction can be achieved.

<第6の局面>
第6の局面は、第5の局面において、
前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの前記チョークコイルを共用し、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第2スイッチング素子と、
前記直流電圧源に前記誘導電流が逆流するのを防止する第2ダイオードとを備え、
前記直流電圧の降圧時には、前記第2スイッチング素子をオフ状態に保持させることにより、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる。
<Sixth aspect>
The sixth aspect is the fifth aspect,
The step-up chopper type DC-DC converter is
Sharing the choke coil of the step-down chopper type DC-DC converter,
A second switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A second diode for preventing the induced current from flowing backward to the DC voltage source;
When the DC voltage is stepped down, the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped by holding the second switching element in the OFF state.

第6の局面によれば、第2スイッチング素子をオフ状態に保持させることにより(全オフ状態)、昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させるため、第2スイッチング素子の電力損失をゼロにすることが可能であり、第5の局面の作用・効果が確実に得られる。
また、第6の局面によれば、第2スイッチング素子をオフ状態に保持させるため、第2スイッチング素子のスイッチングノイズがゼロになってノイズ発生源が減ることから、そのスイッチングノイズが伝導ノイズまたは放射ノイズとなるのを防止するために設けるノイズフィルタの構成を簡素化することが可能であり、更なる低コスト化を図ることができる。
According to the sixth aspect, by holding the second switching element in the off state (all off state), the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped, so that the power loss of the second switching element is zero. The action and effect of the fifth aspect can be obtained with certainty.
According to the sixth aspect, since the switching noise of the second switching element becomes zero and the noise source is reduced in order to keep the second switching element in the off state, the switching noise is reduced to conduction noise or radiation. It is possible to simplify the configuration of the noise filter provided to prevent noise, and further cost reduction can be achieved.

<第7の局面>
第7の局面は、第6の局面において、前記第2ダイオードに並列接続された第3スイッチを備え、前記直流電圧の降圧時には、前記第3スイッチを閉じて前記第2ダイオードを短絡させることにより、前記第2ダイオードに電流が流れないようにする。
<Seventh aspect>
In a sixth aspect, the seventh aspect includes a third switch connected in parallel to the second diode, and closes the third switch to short-circuit the second diode when the DC voltage is stepped down. The current is prevented from flowing through the second diode.

第7の局面によれば、第2ダイオードに電流が流れないようにするため、第2ダイオードの電力損失をゼロにすることが可能であり、第6の局面の作用・効果を高めることができる。   According to the seventh aspect, in order to prevent current from flowing through the second diode, the power loss of the second diode can be reduced to zero, and the action and effect of the sixth aspect can be enhanced. .

<第8の局面>
第8の局面は、第1〜第7の局面の直流電源回路を備えるLED点灯回路であって、前記負荷は、直列接続された複数個のLEDであり、前記直流電圧の降圧時には、前記複数個のLEDのうち所定のLEDを短絡させる短絡回路を備えるLED点灯回路である。
<Eighth aspect>
An eighth aspect is an LED lighting circuit including the DC power supply circuit of the first to seventh aspects, wherein the load is a plurality of LEDs connected in series, and when the DC voltage is stepped down, It is an LED lighting circuit including a short circuit that short-circuits a predetermined LED among the LEDs.

第8の局面によれば、第1〜第7の局面の直流電源回路を用いることにより、第1〜第7の局面の前記利点を備えたLED点灯回路を提供できる。
そして、第8の局面のLED点灯回路を前照灯に適用するには、直流電圧の降圧時をロービーム時に相当させ、直流電圧の昇圧時をハイビーム時に相当させればよい。
また、第8の局面のLED点灯回路を、テールランプをブレーキランプと兼用した照明装置に適用するには、直流電圧の降圧時をテールランプ時に相当させ、直流電圧の昇圧時をブレーキランプ時に相当させればよい。
According to the 8th aspect, the LED lighting circuit provided with the said advantage of the 1st-7th aspect can be provided by using the DC power supply circuit of the 1st-7th aspect.
In order to apply the LED lighting circuit according to the eighth aspect to a headlamp, the time when the DC voltage is lowered may correspond to the low beam time, and the time when the DC voltage is raised corresponds to the high beam time.
In addition, in order to apply the LED lighting circuit of the eighth aspect to a lighting device in which the tail lamp is also used as a brake lamp, it is possible to make the DC voltage step-down corresponding to the tail lamp and the DC voltage step-up equivalent to the brake lamp. That's fine.

本発明を具体化した第1実施形態の直流電源回路である昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11を備えたLED点灯回路10の回路図。The circuit diagram of the LED lighting circuit 10 provided with the step-up / step-down chopper system DC-DC converter 11 which is the DC power supply circuit of 1st Embodiment which actualized this invention. 図2(A)は、第1実施形態のLED点灯回路10の動作を説明するためのタイミングチャート。図2(B)は、従来のLED点灯回路100の動作を説明するためのタイミングチャート。FIG. 2A is a timing chart for explaining the operation of the LED lighting circuit 10 of the first embodiment. FIG. 2B is a timing chart for explaining the operation of the conventional LED lighting circuit 100. 従来の直流電源回路である昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ101を備えたLED点灯回路100の回路図。The circuit diagram of the LED lighting circuit 100 provided with the step-up / step-down chopper system DC-DC converter 101 which is the conventional DC power supply circuit. 本発明を具体化した第2実施形態の直流電源回路である昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ31を備えたLED点灯回路30の回路図。The circuit diagram of the LED lighting circuit 30 provided with the step-up / step-down chopper system DC-DC converter 31 which is the direct-current power supply circuit of 2nd Embodiment which actualized this invention. 第2実施形態のLED点灯回路30の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the LED lighting circuit 30 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例におけるLED点灯回路30の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the LED lighting circuit 30 in the modification of 2nd Embodiment. 本発明を具体化した第3実施形態の直流電源回路である昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ41を備えたLED点灯回路40の回路図。The circuit diagram of the LED lighting circuit 40 provided with the step-up / step-down chopper system DC-DC converter 41 which is the DC power supply circuit of 3rd Embodiment which actualized this invention. 図8(A)は、第3実施形態のLED点灯回路40の動作を説明するためのタイミングチャート。図8(B)は、従来のLED点灯回路100の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図2(B)と同じ図面である。FIG. 8A is a timing chart for explaining the operation of the LED lighting circuit 40 of the third embodiment. FIG. 8B is a timing chart for explaining the operation of the conventional LED lighting circuit 100, and is the same drawing as FIG.

以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same constituent members and constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the same contents is omitted.

<第1実施形態>
図1に示すように、第1実施形態のLED点灯回路10は、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11、車載バッテリ12、光源ブロック13、第1光源ブロック14、第2光源ブロック15、LED16、ノイズフィルタ17,18、NMOSトランジスタQ3、抵抗Rを備えており、自動車の前照灯に用いられる。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the LED lighting circuit 10 of the first embodiment includes a step-up / step-down chopper type DC-DC converter 11, an in-vehicle battery 12, a light source block 13, a first light source block 14, a second light source block 15, an LED 16, Noise filters 17 and 18, an NMOS transistor Q3, and a resistor R are provided, and are used for automobile headlamps.

昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11は、降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(降圧チョッパ回路)11aと、昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(昇圧チョッパ回路)11bとを備える。
降圧チョッパ回路11aは、コンデンサC1,C2、NMOSトランジスタQ1、ダイオードD1、チョークコイルL、スイッチS1、制御回路19を備える。
スイッチS1は機械式の開閉スイッチであり、ダイオードD1に直列接続され、ダイオードD1のアノードと車載バッテリ12のマイナス端子との間に接続されている。
車載バッテリ12のマイナス端子は、アースに接続されている。
昇圧チョッパ回路11bは、コンデンサC1,C2、NMOSトランジスタQ2、ダイオードD2、チョークコイルL、制御回路19を備える。
両チョッパ回路11a,11bは、コンデンサC1,C2、チョークコイルL、制御回路19を共用している。
The step-up / step-down chopper type DC-DC converter 11 includes a step-down chopper type DC-DC converter (step-down chopper circuit) 11a and a step-up chopper type DC-DC converter (step-up chopper circuit) 11b.
The step-down chopper circuit 11a includes capacitors C1 and C2, an NMOS transistor Q1, a diode D1, a choke coil L, a switch S1, and a control circuit 19.
The switch S1 is a mechanical open / close switch, connected in series to the diode D1, and connected between the anode of the diode D1 and the negative terminal of the in-vehicle battery 12.
The negative terminal of the in-vehicle battery 12 is connected to the ground.
The step-up chopper circuit 11b includes capacitors C1 and C2, an NMOS transistor Q2, a diode D2, a choke coil L, and a control circuit 19.
Both chopper circuits 11 a and 11 b share capacitors C 1 and C 2, choke coil L and control circuit 19.

トランジスタQ1,Q2は、車載バッテリ12から供給された電流をスイッチングする。
チョークコイルLは、車載バッテリ12から供給された電流の変化を妨げるように誘導電流を発生させる。
ダイオードD1は、トランジスタQ1のオフ時にチョークコイルLに還流電流を流す。
ダイオードD2は、チョークコイルLが発生させた誘導電流が車載バッテリ12に逆流するのを防止する。
尚、DC−DCコンバータ11の構成および動作は公知であるため、詳細な説明は省略する。
The transistors Q1 and Q2 switch the current supplied from the in-vehicle battery 12.
The choke coil L generates an induced current so as to prevent a change in the current supplied from the in-vehicle battery 12.
The diode D1 allows a reflux current to flow through the choke coil L when the transistor Q1 is off.
The diode D <b> 2 prevents the induced current generated by the choke coil L from flowing back to the in-vehicle battery 12.
Since the configuration and operation of the DC-DC converter 11 are known, detailed description thereof will be omitted.

光源ブロック(LEDモジュール回路)13は、直列接続された第1光源ブロック14および第2光源ブロック15から構成されている。
各光源ブロック14,15はそれぞれ、直列接続された5個のLED16から構成されている。
すなわち、光源ブロック13は直列接続された10個のLED16から構成されている。
The light source block (LED module circuit) 13 includes a first light source block 14 and a second light source block 15 connected in series.
Each light source block 14, 15 is composed of five LEDs 16 connected in series.
That is, the light source block 13 is composed of ten LEDs 16 connected in series.

光源ブロック15の短絡回路を構成するトランジスタQ3は、光源ブロック15に並列接続されている。
光源ブロック13に流れる各LED16の駆動電流の検出用の抵抗Rは、光源ブロック13に直列接続されている。
光源ブロック13のカソード側およびトランジスタQ3のソース端子は、抵抗Rを介して車載バッテリ12のマイナス側端子に接続されている。
直列接続された光源ブロック13および抵抗Rは、直流電源回路であるDC−DCコンバータ11の負荷である。
The transistor Q3 constituting the short circuit of the light source block 15 is connected to the light source block 15 in parallel.
A resistor R for detecting the drive current of each LED 16 flowing in the light source block 13 is connected in series to the light source block 13.
The cathode side of the light source block 13 and the source terminal of the transistor Q3 are connected to the minus side terminal of the in-vehicle battery 12 via a resistor R.
The light source block 13 and the resistor R connected in series are loads of the DC-DC converter 11 that is a DC power supply circuit.

DC−DCコンバータ11は、入力側の降圧チョッパ回路11aと、出力側の昇圧チョッパ回路11bとが、車載バッテリ12と負荷(光源ブロック13および抵抗R)との間に直列接続されて構成され、両チョッパ回路11a,11bをPWM制御することにより昇圧または降圧を行う。
すなわち、DC−DCコンバータ11は、車載バッテリ12の直流電圧Vinを入力電圧Vinとしてノイズフィルタ17を介して入力し、その入力電圧Vinを昇圧または降圧して直流電圧である出力電圧Voを生成し、その出力電圧Voをノイズフィルタ18を介して光源ブロック13および抵抗Rへ供給する。
The DC-DC converter 11 is configured such that an input side step-down chopper circuit 11a and an output side step-up chopper circuit 11b are connected in series between an in-vehicle battery 12 and a load (light source block 13 and resistor R). Both the chopper circuits 11a and 11b are boosted or lowered by PWM control.
In other words, the DC-DC converter 11 inputs the DC voltage Vin of the in-vehicle battery 12 as an input voltage Vin through the noise filter 17 and boosts or steps down the input voltage Vin to generate an output voltage Vo that is a DC voltage. The output voltage Vo is supplied to the light source block 13 and the resistor R through the noise filter 18.

ノイズフィルタ17は、DC−DCコンバータ11の入力側と車載バッテリ12との間に挿入されており、DC−DCコンバータ11が発生するスイッチングノイズが、車載バッテリ12に伝導されて伝導ノイズとなるのを防止する。
ノイズフィルタ18は、DC−DCコンバータ11の出力側と光源ブロック13との間に挿入されており、DC−DCコンバータ11が発生するスイッチングノイズが、光源ブロック13のLED16に伝導されて放射ノイズとなるのを防止する。
尚、ノイズフィルタ17,18は、どのような回路構成によって具体化してもよい。
The noise filter 17 is inserted between the input side of the DC-DC converter 11 and the in-vehicle battery 12, and switching noise generated by the DC-DC converter 11 is conducted to the in-vehicle battery 12 and becomes conduction noise. To prevent.
The noise filter 18 is inserted between the output side of the DC-DC converter 11 and the light source block 13, and the switching noise generated by the DC-DC converter 11 is conducted to the LED 16 of the light source block 13 to generate radiation noise. To prevent becoming.
The noise filters 17 and 18 may be embodied by any circuit configuration.

コンデンサC1は、ノイズフィルタ17を介して車載バッテリ12に並列接続されており、ノイズフィルタ17と同様の作用・効果を奏する。尚、ノイズフィルタ17とコンデンサC1とは、いずれか一方を省いてもよい。
コンデンサC2は、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voを平滑する平滑コンデンサである。
The capacitor C <b> 1 is connected in parallel to the in-vehicle battery 12 via the noise filter 17, and has the same operation and effect as the noise filter 17. Note that either one of the noise filter 17 and the capacitor C1 may be omitted.
The capacitor C2 is a smoothing capacitor that smoothes the output voltage Vo of the DC-DC converter 11.

制御回路19は、抵抗Rの両端間電圧Vrを検出し、その両端間電圧Vrに基づいて、光源ブロック13に流れる各LED16の駆動電流を検出し、その駆動電流を一定値に保持して各LED16が定電流駆動されるように、各トランジスタQ1〜Q3をPWM制御するための制御信号(ゲート信号)G1〜G3を生成する。
各トランジスタQ1〜Q3のゲートにはそれぞれ制御信号G1〜G3が印加される。
The control circuit 19 detects the voltage Vr between both ends of the resistor R, detects the driving current of each LED 16 flowing through the light source block 13 based on the voltage Vr between both ends, holds the driving current at a constant value, and Control signals (gate signals) G1 to G3 for PWM control of the transistors Q1 to Q3 are generated so that the LED 16 is driven at a constant current.
Control signals G1 to G3 are applied to the gates of the transistors Q1 to Q3, respectively.

[第1実施形態のLED点灯回路10の動作]
スイッチS1は、運転者が操作するロービームとハイビームの切替スイッチ(図示略)と連動して開閉が切り替えられる。
[Operation of LED Lighting Circuit 10 of First Embodiment]
The switch S1 is opened and closed in conjunction with a low beam and high beam switch (not shown) operated by the driver.

図2(A)に示すように、第1実施形態のLED点灯回路10において、前照灯のロービーム(Lo)時には、スイッチS1が閉じられ、制御回路19は、制御信号G3をハイレベルにしてトランジスタQ3をオン状態にさせると共に、方形波である各制御信号G1,G2のオンオフ状態を同時に切り替え、各トランジスタQ1,Q2を同期スイッチング動作させてPWM制御する。
すると、第2光源ブロック15の両端間がオン状態のトランジスタQ3によって短絡され、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、直列接続された第1光源ブロック14および抵抗Rに印加され、第1光源ブロック14のLED16のみが点灯する。
As shown in FIG. 2A, in the LED lighting circuit 10 of the first embodiment, the switch S1 is closed and the control circuit 19 sets the control signal G3 to the high level when the headlamp is low beam (Lo). The transistor Q3 is turned on, and the control signals G1 and G2, which are square waves, are simultaneously switched on and off, and the transistors Q1 and Q2 are synchronously switched to perform PWM control.
Then, both ends of the second light source block 15 are short-circuited by the transistor Q3 in the ON state, and the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is applied to the first light source block 14 and the resistor R connected in series, and the first light source Only the LED 16 of the block 14 is lit.

ここで、各制御信号G1,G2のデューティ比Mは、数式1に示すように、各制御信号G1,G2のパルス幅τを周期Tで除算した値となる。   Here, the duty ratio M of each of the control signals G1 and G2 is a value obtained by dividing the pulse width τ of each of the control signals G1 and G2 by the period T as shown in Equation 1.

M=τ/T ………(数式1)     M = τ / T (Equation 1)

そして、前照灯のロービーム時において、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、数式2に示すように、入力電圧Vinおよびデューティ比Mから算出され、入力電圧Vinよりも低い値となる(Vo<Vin)。   When the headlamp is in a low beam, the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is calculated from the input voltage Vin and the duty ratio M as shown in Equation 2, and is lower than the input voltage Vin (Vo). <Vin).

Vo=Vin×M/(1−M) ………(数式2)     Vo = Vin × M / (1-M) (Equation 2)

すなわち、前照灯のロービーム時には、第1光源ブロック14の5個のLED16の順方向電圧の合計値が車載バッテリ12の直流電圧Vinよりも低くなる。
そのため、DC−DCコンバータ11は、車載バッテリ12の直流電圧Vinを降圧した出力電圧Voを生成して光源ブロック13(第1光源ブロック14)に供給している。
That is, when the headlamp is in a low beam, the total value of the forward voltages of the five LEDs 16 of the first light source block 14 is lower than the DC voltage Vin of the in-vehicle battery 12.
Therefore, the DC-DC converter 11 generates an output voltage Vo obtained by stepping down the DC voltage Vin of the in-vehicle battery 12 and supplies it to the light source block 13 (first light source block 14).

図2(A)に示すように、前照灯のハイビーム(Hi)時には、スイッチS1が開かれ、制御回路19は、制御信号G3をローレベルにしてトランジスタQ3をオフ状態にさせると共に、制御信号G1をハイレベルに固定してトランジスタQ1をオン状態に保持させ、方形波である制御信号G2によってトランジスタQ2のみをスイッチング動作させてPWM制御する。
すると、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、直列接続された光源ブロック13および抵抗Rに印加され、光源ブロック13の全てのLED16が点灯する。
As shown in FIG. 2A, at the time of high beam (Hi) of the headlamp, the switch S1 is opened, and the control circuit 19 sets the control signal G3 to the low level to turn off the transistor Q3, and the control signal G1 is fixed at a high level to keep the transistor Q1 in an ON state, and only the transistor Q2 is switched by a control signal G2 that is a square wave to perform PWM control.
Then, the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is applied to the light source block 13 and the resistor R connected in series, and all the LEDs 16 of the light source block 13 are lit.

そして、前照灯のハイビーム時において、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、数式3に示すように、入力電圧Vinおよびデューティ比Mから算出され、入力電圧Vinよりも高い値となる(Vo>Vin)。   When the headlamp is in a high beam, the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is calculated from the input voltage Vin and the duty ratio M as shown in Equation 3, and is higher than the input voltage Vin (Vo). > Vin).

Vo=Vin/(1−M) ………(数式3)     Vo = Vin / (1-M) (Equation 3)

すなわち、前照灯のハイビーム時には、光源ブロック13の10個のLED16の順方向電圧の合計値が車載バッテリ12の直流電圧Vinよりも高くなる。
そのため、DC−DCコンバータ11は、車載バッテリ12の直流電圧Vinを昇圧した出力電圧Voを生成して光源ブロック13(第1光源ブロック14および第2光源ブロック15)に供給している。
That is, during the high beam of the headlamp, the total value of the forward voltages of the ten LEDs 16 of the light source block 13 is higher than the DC voltage Vin of the in-vehicle battery 12.
Therefore, the DC-DC converter 11 generates an output voltage Vo obtained by boosting the DC voltage Vin of the in-vehicle battery 12 and supplies it to the light source block 13 (first light source block 14 and second light source block 15).

[従来のLED点灯回路100の動作]
図3に示すように、従来のLED点灯回路100において、第1実施形態のLED点灯回路10と異なるのは、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11が昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ101に置き換えられている点だけである。
昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ101は、降圧チョッパ回路101aと昇圧チョッパ回路11bとを備える。
降圧チョッパ回路101aにおいて、第1実施形態の降圧チョッパ回路11aの構成と異なるのは、スイッチS1が省かれている点だけである。
[Operation of Conventional LED Lighting Circuit 100]
As shown in FIG. 3, the conventional LED lighting circuit 100 is different from the LED lighting circuit 10 of the first embodiment in that the step-up / step-down chopper type DC-DC converter 11 is replaced with a step-up / step-down chopper type DC-DC converter 101. It is only a point that is.
The step-up / step-down chopper type DC-DC converter 101 includes a step-down chopper circuit 101a and a step-up chopper circuit 11b.
The step-down chopper circuit 101a differs from the configuration of the step-down chopper circuit 11a of the first embodiment only in that the switch S1 is omitted.

図2(B)に示すように、従来のLED点灯回路100において、前照灯のロービーム(Lo)時における動作は、第1実施形態のLED点灯回路10と同じである。
しかし、従来のLED点灯回路100において、前照灯のハイビーム(Hi)時における制御回路19は、制御信号G3をローレベルにしてトランジスタQ3をオフ状態にさせると共に、方形波である各制御信号G1,G2のオンオフ状態を同時に切り替え、各トランジスタQ1,Q2を同期スイッチング動作させてPWM制御する。
すると、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、直列接続された光源ブロック13および抵抗Rに印加され、光源ブロック13の全てのLED16が点灯する。
As shown in FIG. 2B, in the conventional LED lighting circuit 100, the operation of the headlamp during the low beam (Lo) is the same as that of the LED lighting circuit 10 of the first embodiment.
However, in the conventional LED lighting circuit 100, the control circuit 19 during the high beam (Hi) of the headlamp sets the control signal G3 to the low level to turn off the transistor Q3, and each control signal G1 that is a square wave. , G2 are simultaneously switched on and off, and the transistors Q1 and Q2 are synchronously switched to perform PWM control.
Then, the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is applied to the light source block 13 and the resistor R connected in series, and all the LEDs 16 of the light source block 13 are lit.

[第1実施形態の作用・効果]
第1実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
[Operations and effects of the first embodiment]
According to the first embodiment, the following actions and effects can be obtained.

[1]図2(B)に示すように、従来のLED点灯回路100では、前照灯のハイビーム時にも、ロービーム時と同様に、降圧チョッパ回路101aと昇圧チョッパ回路11bとを同期動作させる。
そのため、前照灯のハイビーム時(昇圧時)には、昇圧チョッパ回路11bのトランジスタQ2およびダイオードD2が動作するだけでなく、降圧チョッパ回路101aのトランジスタQ1およびダイオードD1も動作する。
[1] As shown in FIG. 2 (B), in the conventional LED lighting circuit 100, the step-down chopper circuit 101a and the step-up chopper circuit 11b are operated synchronously when the headlamp is in the high beam, as in the low beam.
Therefore, when the headlamp is in a high beam (step-up), not only the transistor Q2 and the diode D2 of the step-up chopper circuit 11b operate, but also the transistor Q1 and the diode D1 of the step-down chopper circuit 101a operate.

その結果、降圧チョッパ回路101aのトランジスタQ1およびダイオードD1の電力損失により、DC−DCコンバータ101の電圧変換効率が低下することに加え、トランジスタQ1およびダイオードD1の発熱による故障を防止するために、大型の放熱器が必要となることから、コストが増大するという問題がある。   As a result, in addition to the voltage conversion efficiency of the DC-DC converter 101 being reduced due to the power loss of the transistor Q1 and the diode D1 of the step-down chopper circuit 101a, in order to prevent a failure due to heat generation of the transistor Q1 and the diode D1, However, there is a problem that the cost increases.

[2]図2(A)に示すように、第1実施形態のLED点灯回路10では、前照灯のハイビーム時に、スイッチS1を開いてダイオードD1に電流が流れなくすると共に、トランジスタQ1をオン状態に保持させることにより(全オン状態)、降圧チョッパ回路11aの動作を停止させ、昇圧チョッパ回路11bのみを動作させる。   [2] As shown in FIG. 2A, in the LED lighting circuit 10 of the first embodiment, when the headlamp is in a high beam, the switch S1 is opened so that no current flows through the diode D1, and the transistor Q1 is turned on. By maintaining the state (all on state), the operation of the step-down chopper circuit 11a is stopped and only the step-up chopper circuit 11b is operated.

従って、第1実施形態では、前照灯のハイビーム時(昇圧時)において、降圧チョッパ回路11aにおけるトランジスタQ1の電力損失を低減すると共に、ダイオードD1の電力損失をゼロにすることが可能であり、DC−DCコンバータ11の電圧変換効率を向上させることができる。
加えて、トランジスタQ1の発熱が低減されると共に、ダイオードD1の発熱がゼロになるため、トランジスタQ1およびダイオードD1の発熱による故障を防止するために設ける放熱器(図示略)を小型化できる。
その結果、第1実施形態のLED点灯回路10によれば、従来のLED点灯回路100に比べて低コスト化を図ることができる。
Therefore, in the first embodiment, it is possible to reduce the power loss of the transistor Q1 in the step-down chopper circuit 11a and make the power loss of the diode D1 zero when the headlamp is in a high beam (step-up). The voltage conversion efficiency of the DC-DC converter 11 can be improved.
In addition, since the heat generation of the transistor Q1 is reduced and the heat generation of the diode D1 becomes zero, the radiator (not shown) provided for preventing failure due to the heat generation of the transistor Q1 and the diode D1 can be reduced in size.
As a result, according to the LED lighting circuit 10 of the first embodiment, the cost can be reduced as compared with the conventional LED lighting circuit 100.

[3]第1実施形態では、前照灯のハイビーム時(昇圧時)において、トランジスタQ1をオン状態に保持させるため、トランジスタQ1のスイッチングノイズがゼロになってノイズ発生源が減ることから、ノイズフィルタ17,18の構成を簡素化することが可能であり、低コスト化を図ることができる。   [3] In the first embodiment, since the transistor Q1 is held in the on state when the headlamp is in a high beam (when boosting), the switching noise of the transistor Q1 becomes zero and the noise source is reduced. The configuration of the filters 17 and 18 can be simplified, and the cost can be reduced.

<第2実施形態>
図4に示すように、第2実施形態のLED点灯回路30において、第1実施形態のLED点灯回路10と異なるのは、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11が昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ31に置き換えられている点だけである。
Second Embodiment
As shown in FIG. 4, the LED lighting circuit 30 of the second embodiment is different from the LED lighting circuit 10 of the first embodiment in that the step-up / step-down chopper type DC-DC converter 11 is a step-up / step-down chopper type DC-DC converter. It is only the point which is replaced by 31.

昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ31は、降圧チョッパ回路31aと昇圧チョッパ回路11bとを備える。
降圧チョッパ回路31aにおいて、第1実施形態の降圧チョッパ回路11aの構成と異なるのは、スイッチS2がトランジスタQ1に並列接続されている点だけである。
スイッチS2は機械式の開閉スイッチであり、スイッチS1と連動して開閉が切り替えられる。
The step-up / step-down chopper type DC-DC converter 31 includes a step-down chopper circuit 31a and a step-up chopper circuit 11b.
The step-down chopper circuit 31a differs from the configuration of the step-down chopper circuit 11a of the first embodiment only in that the switch S2 is connected in parallel to the transistor Q1.
The switch S2 is a mechanical open / close switch, and the open / close is switched in conjunction with the switch S1.

[第2実施形態のLED点灯回路30の動作]
図5に示すように、前照灯のロービーム(Lo)時には、スイッチS2が開かれるため、第2実施形態のLED点灯回路30は、第1実施形態のLED点灯回路10と同一構成になり、LED点灯回路30の動作はLED点灯回路10と同じになる。
[Operation of LED lighting circuit 30 of the second embodiment]
As shown in FIG. 5, since the switch S2 is opened during the low beam (Lo) of the headlamp, the LED lighting circuit 30 of the second embodiment has the same configuration as the LED lighting circuit 10 of the first embodiment. The operation of the LED lighting circuit 30 is the same as that of the LED lighting circuit 10.

前照灯のハイビーム(Hi)時には、スイッチS1が開かれると共に、スイッチS2が閉じられ、制御回路19は、制御信号G3をローレベルにしてトランジスタQ3をオフ状態にさせると共に、方形波である各制御信号G1,G2のオンオフ状態を同時に切り替え、各トランジスタQ1,Q2を同期スイッチング動作させてPWM制御する。
すると、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、直列接続された光源ブロック13および抵抗Rに印加され、光源ブロック13の全てのLED16が点灯する。
At the time of high beam (Hi) of the headlamp, the switch S1 is opened and the switch S2 is closed, and the control circuit 19 sets the control signal G3 to the low level to turn off the transistor Q3 and each of the square waves. The control signals G1 and G2 are simultaneously switched on and off, and the transistors Q1 and Q2 are synchronously switched to perform PWM control.
Then, the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is applied to the light source block 13 and the resistor R connected in series, and all the LEDs 16 of the light source block 13 are lit.

[第2実施形態の作用・効果]
第2実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
[Operation and Effect of Second Embodiment]
According to the second embodiment, the following actions and effects can be obtained.

[4]図5に示すように、第2実施形態のLED点灯回路30では、前照灯のハイビーム時に、スイッチS1を開いてダイオードD1に電流が流れなくすると共に、スイッチS2を閉じてトランジスタQ1のソース・ドレイン間を短絡させることにより、降圧チョッパ回路11aの動作を停止させ、前照灯のハイビーム時には昇圧チョッパ回路11bのみを動作させる。   [4] As shown in FIG. 5, in the LED lighting circuit 30 of the second embodiment, during the high beam of the headlamp, the switch S1 is opened so that no current flows through the diode D1, and the switch S2 is closed to turn on the transistor Q1. By short-circuiting between the source and the drain, the operation of the step-down chopper circuit 11a is stopped, and only the step-up chopper circuit 11b is operated at the time of high beam of the headlamp.

従って、第2実施形態では、前照灯のハイビーム時(昇圧時)において、降圧チョッパ回路11aにおけるトランジスタQ1の電力損失をゼロにすると共に、ダイオードD1の電力損失をゼロにすることが可能であり、DC−DCコンバータ11の電圧変換効率を第1実施形態よりも更に向上させることができる。   Therefore, in the second embodiment, it is possible to reduce the power loss of the transistor Q1 in the step-down chopper circuit 11a to zero and the power loss of the diode D1 during the high beam of the headlamp (during boosting). The voltage conversion efficiency of the DC-DC converter 11 can be further improved as compared with the first embodiment.

例えば、前照灯のハイビーム時において、トランジスタQ1の電力損失が1.5W、ダイオードD1,D2の電力損失がそれぞれ0.8W、トランジスタQ2の電力損失が2.1Wの場合、図3に示す従来のLED点灯回路100のDC−DCコンバータ101の電力損失は5.2Wになるのに対して、第2実施形態のLED点灯回路30のDC−DCコンバータ31の電力損失は2.9Wとなり、第2実施形態の電力損失は従来技術の3/5になる。   For example, when the power loss of the headlamp is 1.5 W, the power loss of the transistor Q1 is 1.5 W, the power loss of the diodes D1 and D2 is 0.8 W, and the power loss of the transistor Q2 is 2.1 W, respectively, as shown in FIG. The power loss of the DC-DC converter 101 of the LED lighting circuit 100 is 5.2 W, whereas the power loss of the DC-DC converter 31 of the LED lighting circuit 30 of the second embodiment is 2.9 W. The power loss of the second embodiment is 3/5 of the prior art.

加えて、第2実施形態では、トランジスタQ1の発熱がゼロになると共に、ダイオードD1の発熱がゼロになるため、トランジスタQ1およびダイオードD1の発熱による故障を防止するために設ける放熱器(図示略)を、第1実施形態よりも更に小型化できる。
但し、第2実施形態では、スイッチS2の設置スペース分だけ装置全体が大型化することに加え、スイッチS2の部品コスト分だけLED点灯回路30が高コストになるという欠点がある。
In addition, in the second embodiment, since the heat generation of the transistor Q1 becomes zero and the heat generation of the diode D1 becomes zero, a radiator (not shown) provided to prevent failure due to heat generation of the transistor Q1 and the diode D1. Can be further reduced in size compared to the first embodiment.
However, in the second embodiment, there is a disadvantage that the entire apparatus is increased in size by the installation space of the switch S2, and the LED lighting circuit 30 is increased in cost by the component cost of the switch S2.

[5]第2実施形態では、前照灯のハイビーム時(昇圧時)において、方形波である制御信号G1に従ってトランジスタQ1がオンオフ動作するが、スイッチS2を閉じてトランジスタQ1のソース・ドレイン間が短絡されているため、トランジスタQ1はオン状態に保持されているのと同じ状態になり実際のスイッチング動作は行わない。
そのため、トランジスタQ1のスイッチングノイズがゼロになってノイズ発生源が減ることから、ノイズフィルタ17,18の構成を簡素化することが可能であり、低コスト化を図ることができる。
[5] In the second embodiment, the transistor Q1 is turned on and off according to the control signal G1 that is a square wave when the headlamp is in a high beam (at the time of boosting), but the switch S2 is closed to connect the source and drain of the transistor Q1. Since the transistor Q1 is short-circuited, the transistor Q1 is in the same state as being held in the on state, and no actual switching operation is performed.
Therefore, the switching noise of the transistor Q1 becomes zero and the number of noise generation sources is reduced. Therefore, the configuration of the noise filters 17 and 18 can be simplified, and the cost can be reduced.

[6]第2実施形態では、前照灯のハイビーム時(昇圧時)において、方形波である制御信号G1に従ってトランジスタQ1をオンオフ動作させている。
しかし、前照灯のハイビーム時には、スイッチS2を閉じてトランジスタQ1のソース・ドレイン間が短絡されている。
そこで、図6に示すように、制御回路19は、制御信号G1をローレベルに固定してトランジスタQ1をオフ状態に保持させるようにしてもよく、その場合でも前記[4][5]と同様の作用・効果が得られる。
[6] In the second embodiment, the transistor Q1 is turned on and off according to the control signal G1 that is a square wave when the headlamp is in a high beam (step-up).
However, during the high beam of the headlamp, the switch S2 is closed and the source and drain of the transistor Q1 are short-circuited.
Therefore, as shown in FIG. 6, the control circuit 19 may fix the control signal G1 to the low level and hold the transistor Q1 in the off state. In this case, the control circuit 19 is similar to [4] and [5]. The following effects can be obtained.

<第3実施形態>
図7に示すように、第3実施形態のLED点灯回路40において、第1実施形態のLED点灯回路10と異なるのは、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ11が昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ41に置き換えられている点だけである。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 7, the LED lighting circuit 40 of the third embodiment is different from the LED lighting circuit 10 of the first embodiment in that the step-up / step-down chopper type DC-DC converter 11 is a step-up / step-down chopper type DC-DC converter. Only 41 is replaced.

昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ41は、降圧チョッパ回路101aと昇圧チョッパ回路41bとを備える。
降圧チョッパ回路101aは、図3に示す従来のLED点灯回路100の降圧チョッパ回路101aと同じである。
昇圧チョッパ回路41bにおいて、第1実施形態の昇圧チョッパ回路11bの構成と異なるのは、スイッチS3がダイオードD2に並列接続されている点だけである。
スイッチS3は機械式の開閉スイッチであり、運転者が操作するロービームとハイビームの切替スイッチ(図示略)と連動して開閉が切り替えられる。
The step-up / step-down chopper type DC-DC converter 41 includes a step-down chopper circuit 101a and a step-up chopper circuit 41b.
The step-down chopper circuit 101a is the same as the step-down chopper circuit 101a of the conventional LED lighting circuit 100 shown in FIG.
The step-up chopper circuit 41b is different from the step-up chopper circuit 11b in the first embodiment only in that the switch S3 is connected in parallel to the diode D2.
The switch S3 is a mechanical open / close switch, and is opened and closed in conjunction with a low beam / high beam switch (not shown) operated by the driver.

[第3実施形態のLED点灯回路40の動作]
図8(A)に示すように、第3実施形態のLED点灯回路40において、前照灯のロービーム(Lo)時には、スイッチS3が閉じられ、制御回路19は、制御信号G3をハイレベルにしてトランジスタQ3をオン状態にさせると共に、制御信号G2をローレベルに固定してトランジスタQ2をオフ状態に保持させ、方形波である制御信号G1によってトランジスタQ1のみをスイッチング動作させてPWM制御する。
すると、第2光源ブロック15の両端間がオン状態のトランジスタQ3によって短絡され、DC−DCコンバータ11の出力電圧Voは、直列接続された第1光源ブロック14および抵抗Rに印加され、第1光源ブロック14のLED16のみが点灯する。
[Operation of LED lighting circuit 40 of the third embodiment]
As shown in FIG. 8A, in the LED lighting circuit 40 of the third embodiment, the switch S3 is closed during the low beam (Lo) of the headlamp, and the control circuit 19 sets the control signal G3 to the high level. The transistor Q3 is turned on, the control signal G2 is fixed at a low level, the transistor Q2 is held in an off state, and only the transistor Q1 is switched by the control signal G1, which is a square wave, to perform PWM control.
Then, both ends of the second light source block 15 are short-circuited by the transistor Q3 in the ON state, and the output voltage Vo of the DC-DC converter 11 is applied to the first light source block 14 and the resistor R connected in series, and the first light source Only the LED 16 of the block 14 is lit.

図8(A)に示すように、第3実施形態のLED点灯回路40において、前照灯のハイビーム(Hi)時には、スイッチS3が開かれるため、第3実施形態のLED点灯回路40は、従来のLED点灯回路100と同一構成になり、LED点灯回路40の動作はLED点灯回路100と同じになる。   As shown in FIG. 8A, in the LED lighting circuit 40 of the third embodiment, the switch S3 is opened during the high beam (Hi) of the headlamp, so that the LED lighting circuit 40 of the third embodiment is conventional. The LED lighting circuit 100 has the same configuration, and the operation of the LED lighting circuit 40 is the same as that of the LED lighting circuit 100.

[第3実施形態の作用・効果]
第3実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
[Operation and Effect of Third Embodiment]
According to the third embodiment, the following actions and effects can be obtained.

[7]図8(B)に示すように、従来のLED点灯回路100では、前照灯のロービーム時にも、ハイビーム時と同様に、降圧チョッパ回路101aと昇圧チョッパ回路11bとを同期動作させる。
そのため、前照灯のロービーム時(降圧時)には、降圧チョッパ回路101aのトランジスタQ1およびダイオードD1が動作するだけでなく、昇圧チョッパ回路11bのトランジスタQ2およびダイオードD2も動作する。
[7] As shown in FIG. 8B, in the conventional LED lighting circuit 100, the step-down chopper circuit 101a and the step-up chopper circuit 11b are operated synchronously even when the headlamp is in the low beam, as in the case of the high beam.
Therefore, when the headlamp is in the low beam (step-down), not only the transistor Q1 and the diode D1 of the step-down chopper circuit 101a operate, but also the transistor Q2 and the diode D2 of the step-up chopper circuit 11b operate.

その結果、昇圧チョッパ回路11bのトランジスタQ2およびダイオードD2の電力損失により、DC−DCコンバータ101の電圧変換効率が低下することに加え、トランジスタQ2およびダイオードD2の発熱による故障を防止するために、大型の放熱器が必要となることから、コストが増大するという問題がある。   As a result, in addition to the voltage conversion efficiency of the DC-DC converter 101 being reduced due to the power loss of the transistor Q2 and the diode D2 of the boost chopper circuit 11b, in order to prevent a failure due to heat generation of the transistor Q2 and the diode D2, However, there is a problem that the cost increases.

[8]図8(A)に示すように、第3実施形態のLED点灯回路40では、前照灯のロービーム時に、スイッチS3を閉じてダイオードD2のアノード・カソード間を短絡し、ダイオードD2に電流が流れなくすると共に、トランジスタQ2をオフ状態に保持させることにより(全オフ状態)、昇圧チョッパ回路41bの動作を停止させ、降圧チョッパ回路101aのみを動作させる。   [8] As shown in FIG. 8A, in the LED lighting circuit 40 of the third embodiment, when the headlamp is in a low beam, the switch S3 is closed to short-circuit between the anode and the cathode of the diode D2, and the diode D2 is connected. By stopping the current from flowing and keeping the transistor Q2 in the OFF state (all OFF state), the operation of the step-up chopper circuit 41b is stopped and only the step-down chopper circuit 101a is operated.

従って、第3実施形態では、前照灯のロービーム時(降圧時)において、昇圧チョッパ回路41bにおけるトランジスタQ2の電力損失をゼロにすると共に、ダイオードD2の電力損失をゼロにすることが可能であり、DC−DCコンバータ41の電圧変換効率を向上させることができる。
加えて、トランジスタQ2の発熱がゼロになると共に、ダイオードD2の発熱がゼロになるため、トランジスタQ2およびダイオードD2の発熱による故障を防止するために設ける放熱器(図示略)を小型化できる。
その結果、第3実施形態のLED点灯回路40によれば、従来のLED点灯回路100に比べて低コスト化を図ることができる。
Therefore, in the third embodiment, it is possible to reduce the power loss of the transistor Q2 in the step-up chopper circuit 41b to zero and the power loss of the diode D2 at the time of low beam (during step-down) of the headlamp. The voltage conversion efficiency of the DC-DC converter 41 can be improved.
In addition, since the heat generation of the transistor Q2 becomes zero and the heat generation of the diode D2 becomes zero, a radiator (not shown) provided for preventing failure due to heat generation of the transistor Q2 and the diode D2 can be reduced in size.
As a result, according to the LED lighting circuit 40 of the third embodiment, the cost can be reduced as compared with the conventional LED lighting circuit 100.

[9]第3実施形態では、前照灯のロービーム時(降圧時)において、トランジスタQ2をオフ状態に保持させるため、トランジスタQ2のスイッチングノイズがゼロになってノイズ発生源が減ることから、ノイズフィルタ17,18の構成を簡素化することが可能であり、低コスト化を図ることができる。   [9] In the third embodiment, since the transistor Q2 is held in the off state when the headlamp is in a low beam (step-down), the switching noise of the transistor Q2 becomes zero and the noise source is reduced. The configuration of the filters 17 and 18 can be simplified, and the cost can be reduced.

<別の実施形態>
本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
<Another embodiment>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, operations and effects equivalent to or higher than those of the above-described embodiments can be obtained.

[A]第1実施形態のLED点灯回路10および第2実施形態のLED点灯回路30において、スイッチS1をダイオードD1のカソード側に接続してもよい。   [A] In the LED lighting circuit 10 of the first embodiment and the LED lighting circuit 30 of the second embodiment, the switch S1 may be connected to the cathode side of the diode D1.

[B]第1実施形態のLED点灯回路10および第2実施形態のLED点灯回路30において、スイッチS1を省いてもよく、その場合でも前照灯のハイビーム時におけるトランジスタQ1の電力損失を低減できる。   [B] In the LED lighting circuit 10 of the first embodiment and the LED lighting circuit 30 of the second embodiment, the switch S1 may be omitted, and even in that case, the power loss of the transistor Q1 during the high beam of the headlamp can be reduced. .

[C]第3実施形態のLED点灯回路40において、スイッチS3を省いてもよく、その場合でも前照灯のロービーム時におけるトランジスタQ2の電力損失を低減できる。   [C] In the LED lighting circuit 40 of the third embodiment, the switch S3 may be omitted, and even in that case, the power loss of the transistor Q2 during the low beam of the headlamp can be reduced.

[D]NMOSトランジスタQ1,Q2を、PMOSトランジスタに置き換えてもよく、その他のスイッチング素子(バイポーラトランジスタ、静電誘導型トランジスタ、サイリスタなど)に置き換えてもよい。   [D] The NMOS transistors Q1 and Q2 may be replaced with PMOS transistors or other switching elements (bipolar transistors, static induction transistors, thyristors, etc.).

[E]第1光源ブロック14および第2光源ブロック15を構成するLED16の個数は、5個に限らず適宜な個数にしてもよい。
また、第1光源ブロック14を構成するLED16の個数と、第2光源ブロック15を構成するLED16の個数とを異ならせてもよい。
[E] The number of LEDs 16 constituting the first light source block 14 and the second light source block 15 is not limited to five, and may be an appropriate number.
Further, the number of LEDs 16 constituting the first light source block 14 may be different from the number of LEDs 16 constituting the second light source block 15.

[F]スイッチS1〜S3は機械式開閉スイッチではなく、半導体スイッチによって具体化してもよい。   [F] The switches S1 to S3 may be embodied by semiconductor switches instead of mechanical open / close switches.

[G]第1〜第3実施形態は自動車の前照灯に用いられるLED点灯回路であるが、テールランプをブレーキランプと兼用した場合に用いられるLED点灯回路に適用してもよく、その場合には、前照灯のハイビーム時がブレーキランプ時に相当し、前照灯のロービーム時がテールランプ時に相当する。   [G] Although the first to third embodiments are LED lighting circuits used for automobile headlamps, they may be applied to an LED lighting circuit used when a tail lamp is also used as a brake lamp. The headlight high beam time corresponds to the brake lamp time, and the headlight low beam time corresponds to the taillight.

[H]本発明は、自動車に用いられるLED点灯回路に限らず、点灯させるLEDの個数を変えることによって明るさを変えるように制御するLED点灯回路であればどのようなものに適用してもよい。   [H] The present invention is not limited to an LED lighting circuit used in an automobile, but can be applied to any LED lighting circuit that controls to change brightness by changing the number of LEDs to be lit. Good.

[I]本発明は、直列接続された複数個のLEDを負荷とし、各LEDに直流電圧を供給する直流電源回路としての昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータに限らず、昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータであれば、どのような負荷に直流電圧を供給する場合にも適用可能である。   [I] The present invention is not limited to a step-up / step-down chopper type DC-DC converter as a DC power supply circuit that uses a plurality of LEDs connected in series as a load and supplies a DC voltage to each LED. If it is a DC converter, it can be applied to supplying a DC voltage to any load.

[J]前記各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた実施形態の作用・効果を合わせもたせたり、相乗効果を得ることができる。   [J] The embodiments described above may be implemented in combination as appropriate. In that case, the functions and effects of the combined embodiments can be combined or a synergistic effect can be obtained.

本発明は、前記各局面および前記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。   The present invention is not limited to the description of each aspect and each embodiment. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims. The contents of papers, published patent gazettes, patent gazettes, etc. specified in this specification are incorporated by reference in their entirety.

10,30,40,100…LED点灯回路
11…昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(直流電源回路)
11a,31a,101a…降圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(降圧チョッパ回路)
11b,41b…昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータ(昇圧チョッパ回路)
12…車載バッテリ(直流電圧源)
13…光源ブロック(負荷)
14…第1光源ブロック
15…第2光源ブロック
16…LED
17,18…ノイズフィルタ
19…制御回路
Vin…直流電圧(入力電圧)
Vo…出力電圧
R…抵抗(負荷)
Q1…NMOSトランジスタ(第1スイッチング素子)
Q2…NMOSトランジスタ(第2スイッチング素子)
Q3…NMOSトランジスタ(短絡回路)
C1,C2…コンデンサ
D1…第1ダイオード
D2…第2ダイオード
L…チョークコイル
G1〜G3…制御信号
S1…第2スイッチ
S2…第1スイッチ
S3…第3スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 30, 40, 100 ... LED lighting circuit 11 ... Buck-boost chopper system DC-DC converter (DC power supply circuit)
11a, 31a, 101a ... step-down chopper type DC-DC converter (step-down chopper circuit)
11b, 41b ... step-up chopper type DC-DC converter (step-up chopper circuit)
12 ... In-vehicle battery (DC voltage source)
13 ... Light source block (load)
14 ... 1st light source block 15 ... 2nd light source block 16 ... LED
17, 18 ... Noise filter 19 ... Control circuit Vin ... DC voltage (input voltage)
Vo ... Output voltage R ... Resistance (load)
Q1 ... NMOS transistor (first switching element)
Q2 ... NMOS transistor (second switching element)
Q3 ... NMOS transistor (short circuit)
C1, C2 ... Capacitor D1 ... First diode D2 ... Second diode L ... Choke coil G1-G3 ... Control signal S1 ... Second switch S2 ... First switch S3 ... Third switch

Claims (8)

直流電圧源と負荷との間に、前記直流電圧源の直流電圧を降圧する降圧チョッパ方式DC−DCコンバータと、前記直流電圧を昇圧する昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータとが直列接続され、前記直流電圧を昇圧または降圧して生成した出力電圧を前記負荷へ供給する昇降圧チョッパ方式DC−DCコンバータを備えた直流電源回路であって、
前記直流電圧の昇圧時には、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータのみを動作させ、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる直流電源回路。
A step-down chopper type DC-DC converter that steps down the DC voltage of the DC voltage source and a step-up chopper type DC-DC converter that steps up the DC voltage are connected in series between the DC voltage source and the load, and the DC A DC power supply circuit including a step-up / step-down chopper type DC-DC converter that supplies an output voltage generated by stepping up or down a voltage to the load,
A DC power supply circuit that operates only the step-up chopper type DC-DC converter and stops the operation of the step-down chopper type DC-DC converter when the DC voltage is boosted.
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第1スイッチング素子と、
前記直流電圧源から供給された電流の変化を妨げるように誘導電流を発生させるチョークコイルと、
前記スイッチング素子のオフ時に前記チョークコイルに還流電流を流す第1ダイオードと
を備え、
前記直流電圧の昇圧時には、前記第1スイッチング素子をオン状態に保持させることにより、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる、請求項1に記載の直流電源回路。
The step-down chopper type DC-DC converter is
A first switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A choke coil that generates an induced current to prevent a change in current supplied from the DC voltage source;
A first diode that flows a reflux current through the choke coil when the switching element is off,
2. The DC power supply circuit according to claim 1, wherein during the step-up of the DC voltage, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped by holding the first switching element in an ON state.
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第1スイッチング素子と、
前記直流電圧源から供給された電流の変化を妨げるように誘導電流を発生させるチョークコイルと、
前記スイッチング素子のオフ時に前記チョークコイルに還流電流を流す第1ダイオードと、
前記第1スイッチング素子に並列接続された第1スイッチと
を備え、
前記直流電圧の昇圧時には、前記第1スイッチを閉じて前記第1スイッチング素子を短絡させることにより、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる、請求項1に記載の直流電源回路。
The step-down chopper type DC-DC converter is
A first switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A choke coil that generates an induced current to prevent a change in current supplied from the DC voltage source;
A first diode for flowing a return current through the choke coil when the switching element is off;
A first switch connected in parallel to the first switching element;
2. The DC power supply circuit according to claim 1, wherein when the DC voltage is stepped up, the operation of the step-down chopper type DC-DC converter is stopped by closing the first switch and short-circuiting the first switching element.
前記第1ダイオードに直列接続された第2スイッチを備え、
前記直流電圧の昇圧時には、前記第2スイッチを開くことにより、前記第1ダイオードに電流が流れないようにする、請求項2または請求項3に記載の直流電源回路。
A second switch connected in series to the first diode;
4. The DC power supply circuit according to claim 2, wherein when the DC voltage is boosted, the second switch is opened to prevent a current from flowing through the first diode. 5.
前記直流電圧の降圧時には、前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータのみを動作させ、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の直流電源回路。   5. The DC power supply circuit according to claim 1, wherein when the DC voltage is stepped down, only the step-down chopper type DC-DC converter is operated and the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped. . 前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータは、
前記降圧チョッパ方式DC−DCコンバータの前記チョークコイルを共用し、
前記直流電圧源から供給された電流をスイッチングする第2スイッチング素子と、
前記直流電圧源に前記誘導電流が逆流するのを防止する第2ダイオードと
を備え、
前記直流電圧の降圧時には、前記第2スイッチング素子をオフ状態に保持させることにより、前記昇圧チョッパ方式DC−DCコンバータの動作を停止させる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の直流電源回路。
The step-up chopper type DC-DC converter is
Sharing the choke coil of the step-down chopper type DC-DC converter,
A second switching element for switching a current supplied from the DC voltage source;
A second diode for preventing the induced current from flowing backward to the DC voltage source;
6. The DC power supply according to claim 1, wherein when the DC voltage is stepped down, the operation of the step-up chopper type DC-DC converter is stopped by holding the second switching element in an OFF state. circuit.
前記第2ダイオードに並列接続された第3スイッチを備え、
前記直流電圧の降圧時には、前記第3スイッチを閉じて前記第2ダイオードを短絡させることにより、前記第2ダイオードに電流が流れないようにする、請求項6に記載の直流電源回路。
A third switch connected in parallel to the second diode;
The DC power supply circuit according to claim 6, wherein when the DC voltage is stepped down, the third switch is closed and the second diode is short-circuited so that no current flows through the second diode.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の直流電源回路を備えるLED点灯回路であって、
前記負荷は、直列接続された複数個のLEDであり、
前記直流電圧の降圧時には、前記複数個のLEDのうち所定のLEDを短絡させる短絡回路を備えるLED点灯回路。
An LED lighting circuit comprising the DC power supply circuit according to any one of claims 1 to 7,
The load is a plurality of LEDs connected in series,
An LED lighting circuit comprising a short circuit that short-circuits a predetermined LED among the plurality of LEDs when the DC voltage is stepped down.
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