JP5006856B2 - Light emitting device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば発光ダイオード等の光源を有する発光装置及びこの発光装置を備えた照明装置に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device having a light source such as a light emitting diode and a lighting device including the light emitting device.
従来の発光装置において、光源である発光ダイオードを駆動する駆動回路は、所望の色温度の光を得るために、複数の単色の発光ダイオードを組み合わせて発光させ、それぞれの発光ダイオードの電流に対応した駆動回路を設けて駆動していた(例えば、特許文献1参照)。これは、通常、発光色によって発光ダイオードの必要電流が異なるため、同じ発光色の発光ダイオードを直列にして、それぞれに駆動回路を設けたものである。 In a conventional light-emitting device, a drive circuit that drives a light-emitting diode that is a light source emits light by combining a plurality of single-color light-emitting diodes in order to obtain light of a desired color temperature, and corresponds to the current of each light-emitting diode. A drive circuit is provided for driving (for example, see Patent Document 1). Usually, since the required current of the light emitting diode differs depending on the light emitting color, the light emitting diodes of the same light emitting color are connected in series, and a drive circuit is provided for each.
ところが、上記のような従来の発光装置においては、その駆動回路は、一旦、絶縁型の定電圧駆動回路を設け、絶縁型の定電圧駆動回路の2次側に発光色の異なる発光ダイオードごとに駆動回路が必要となる。駆動回路には、安価な抵抗器や、半導体の活性領域の制御特性を利用した回路を用いることもできるが、駆動回路の効率が低下するため、一般的には比較的効率のよいスイッチモードの制御回路、例えば、DC/DCコンバータ等が使用される。しかし、発光色の異なる発光ダイオードごとに定電流駆動用DC/DCコンバータが必要となるためコスト高となっていた。
発光ダイオードを用いた照明器具等では、電球色(光源色)すなわち純白色よりもやや色温度が低い光を要求されることが多く、このような場合には、複数の純白色発光ダイオードによって主たる発光出力を得るとともに、少数の赤色発光ダイオードや緑色発光ダイオードによる小出力の従となる発光出力を組み合わせて所望の色温度を得るようにすることが多い。
However, in the conventional light emitting device as described above, the drive circuit is once provided with an insulated constant voltage drive circuit, and the light emitting diodes having different emission colors are provided on the secondary side of the insulated constant voltage drive circuit. A drive circuit is required. The drive circuit can be an inexpensive resistor or a circuit utilizing the control characteristics of the active region of the semiconductor. However, since the efficiency of the drive circuit is reduced, a relatively efficient switch mode is generally used. A control circuit such as a DC / DC converter is used. However, since a constant current driving DC / DC converter is required for each light emitting diode having a different emission color, the cost is high.
Lighting fixtures using light emitting diodes often require light of a light bulb color (light source color), that is, light having a color temperature slightly lower than pure white. In such a case, a plurality of pure white light emitting diodes are mainly used. In many cases, a desired color temperature is obtained by combining light emission outputs which are subordinates of small outputs by a small number of red light emitting diodes and green light emitting diodes, in addition to obtaining light emission outputs.
しかし、このような場合であっても、従来方式では、次のような問題点があった。
・絶縁型の定電圧駆動回路の2次側に接続する定電流駆動用DC/DCコンバータを、主たる発光出力用及び小出力の従となる発光出力用に2回路以上必要とし、回路が複雑になる。
・従って、部品点数が多くなり、信頼性が低下するとともに、コスト高となる。
・小出力の従となる発光出力用の定電流駆動用DC/DCコンバータには、小電力のものが必要となるため、高効率のものが得難く、発光ダイオードの駆動回路の電気効率の低下を招いていた。
However, even in such a case, the conventional method has the following problems.
・ Constant circuit drive DC / DC converter connected to the secondary side of the insulation type constant voltage drive circuit requires two or more circuits for the main light emission output and the light emission output subordinate to the small output, and the circuit is complicated. Become.
Therefore, the number of parts increases, reliability decreases, and cost increases.
-The constant current drive DC / DC converter for light emission output, which is a subordinate of the small output, requires a low power one, so it is difficult to obtain a high efficiency one, and the electrical efficiency of the light emitting diode drive circuit is reduced. Was invited.
・一方、絶縁型の定電圧駆動回路を用いずに、非絶縁型の定電流駆動用DC/DCコンバータを複数用いることも考えられるが、やはり、回路が複雑になる上、安全上、発光ダイオードとの絶縁が必要となり、コスト高になる。
・また、小出力の従となる発光出力を得るための発光ダイオードが1〜2個といった少量の場合は、駆動電圧が低く、主たる発光出力を得る多数の直列発光ダイオードとの駆動電圧との差が大きくなるため、小出力の従となる発光出力を得るための発光ダイオードを駆動するDC/DCコンバータの電圧降圧比が大きくなり、いっそう効率が低下する。
・ On the other hand, it is conceivable to use a plurality of non-insulated constant current driving DC / DC converters without using an insulating constant voltage driving circuit. However, the circuit becomes complicated and, for safety reasons, a light emitting diode. It is necessary to insulate it, resulting in high costs.
In addition, in the case where the number of light emitting diodes for obtaining a light output corresponding to a small output is small, such as 1 to 2, the driving voltage is low, and the difference from the driving voltage with a large number of series light emitting diodes that obtain the main light emitting output. Therefore, the voltage step-down ratio of the DC / DC converter that drives the light-emitting diode for obtaining the light-emitting output that is the subordinate of the small output increases, and the efficiency further decreases.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、次のような発光装置及び照明装置を得ることを目的とする。
・駆動電流の異なる複数の発光素子を簡易な駆動回路で駆動できる。
・低コストである。
・信頼性が高い。
・小型である。
・電気効率が高い。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain the following light emitting device and lighting device.
A plurality of light emitting elements having different driving currents can be driven with a simple driving circuit.
・ Low cost.
・ High reliability.
・ Small size.
・ Electric efficiency is high.
この発明に係る発光装置においては、
発光素子直列回路と駆動回路とを有する発光装置であって、
発光素子直列回路は、直列に接続された第1及び第2の発光素子ユニットを有するものであって、第1の発光素子ユニットは1個または直列接続された複数の第1の発光素子を有し、第2の発光素子ユニットは第1の発光素子よりも駆動電流が大きい1個または直列接続された複数の第2の発光素子を有し、
駆動回路は、トランスと電流検出手段と電圧検出手段と電流制限手段と制御回路とを有するものであり、
トランスは、1次巻線と第1の駆動電圧を出力する第1の出力巻線と第2の駆動電圧を出力する第2の出力巻線とを有し、
発光素子直列回路は、トランスの第1の出力巻線に接続されて第1の発光素子ユニットが第1の出力巻線から供給される第1の駆動電流で駆動され、
第2の発光素子ユニットはトランスの第2の出力巻線に接続されて第2の出力巻線から付加用電流が供給され、第1の駆動電流にこの付加用電流が加算された第2の駆動電流により駆動され、
電流検出手段は、第1または第2の駆動電流を検出するものであり、
電圧検出手段は、第1または第2の駆動電圧を検出するものであり、
電流制限手段は、トランスの第2の出力巻線に接続され、第2の発光素子ユニットへの付加用電流を制限するものであり、
制御回路は、第1または第2の駆動電流及び第1または第2の駆動電圧に基づき第1または第2の駆動電流を制御するとともに第1または第2の駆動電圧を制御するものである。
In the light emitting device according to the present invention,
A light-emitting device having a light-emitting element series circuit and a drive circuit,
The light emitting element series circuit has first and second light emitting element units connected in series, and the first light emitting element unit has one or a plurality of first light emitting elements connected in series. The second light emitting element unit has one or a plurality of second light emitting elements connected in series with a driving current larger than that of the first light emitting element.
The drive circuit has a transformer, current detection means, voltage detection means, current limiting means, and a control circuit.
The transformer has a primary winding, a first output winding that outputs a first drive voltage, and a second output winding that outputs a second drive voltage;
The light emitting element series circuit is connected to the first output winding of the transformer, and the first light emitting element unit is driven by the first drive current supplied from the first output winding.
The second light emitting element unit is connected to the second output winding of the transformer, supplied with an additional current from the second output winding, and a second driving current is added to the first driving current. Driven by drive current,
The current detection means detects the first or second drive current,
The voltage detection means detects the first or second drive voltage,
The current limiting means is connected to the second output winding of the transformer and limits a current for addition to the second light emitting element unit.
The control circuit controls the first or second drive current and the first or second drive voltage based on the first or second drive current and the first or second drive voltage.
そして、この発明における照明装置は、前の段落に記載したような発光装置を備えたものである。 And the illuminating device in this invention is equipped with the light-emitting device as described in the previous paragraph.
この発明に係る発光装置においては、
発光素子直列回路と駆動回路とを有する発光装置であって、
発光素子直列回路は、直列に接続された第1及び第2の発光素子ユニットを有するものであって、第1の発光素子ユニットは1個または直列接続された複数の第1の発光素子を有し、第2の発光素子ユニットは第1の発光素子よりも駆動電流が大きい1個または直列接続された複数の第2の発光素子を有し、
駆動回路は、トランスと電流検出手段と電圧検出手段と電流制限手段と制御回路とを有するものであり、
トランスは、1次巻線と第1の駆動電圧を出力する第1の出力巻線と第2の駆動電圧を出力する第2の出力巻線とを有し、
発光素子直列回路は、トランスの第1の出力巻線に接続されて第1の発光素子ユニットが第1の出力巻線から供給される第1の駆動電流で駆動され、
第2の発光素子ユニットはトランスの第2の出力巻線に接続されて第2の出力巻線から付加用電流が供給され、第1の駆動電流にこの付加用電流が加算された第2の駆動電流により駆動され、
電流検出手段は、第1または第2の駆動電流を検出するものであり、
電圧検出手段は、第1または第2の駆動電圧を検出するものであり、
電流制限手段は、トランスの第2の出力巻線に接続され、第2の発光素子ユニットへの付加用電流を制限するものであり、
制御回路は、第1または第2の駆動電流及び第1または第2の駆動電圧に基づき第1または第2の駆動電流を制御するとともに第1または第2の駆動電圧を制御するものであるので、
駆動電流の異なる複数の発光素子を簡易な駆動回路で駆動できかつ電気効率の高い発光装置を得ることができる。また、第1または第2の駆動電流の制御及び第1または第2の駆動電圧の制御により駆動回路の負荷を制御することができるので、例えば第1や第2の発光素子が開路故障したときに駆動回路が過負荷になることを防止できる。
In the light emitting device according to the present invention,
A light-emitting device having a light-emitting element series circuit and a drive circuit,
The light emitting element series circuit has first and second light emitting element units connected in series, and the first light emitting element unit has one or a plurality of first light emitting elements connected in series. The second light emitting element unit has one or a plurality of second light emitting elements connected in series with a driving current larger than that of the first light emitting element.
The drive circuit has a transformer, current detection means, voltage detection means, current limiting means, and a control circuit.
The transformer has a primary winding, a first output winding that outputs a first drive voltage, and a second output winding that outputs a second drive voltage;
The light emitting element series circuit is connected to the first output winding of the transformer, and the first light emitting element unit is driven by the first drive current supplied from the first output winding.
The second light emitting element unit is connected to the second output winding of the transformer, supplied with an additional current from the second output winding, and a second driving current is added to the first driving current. Driven by drive current,
The current detection means detects the first or second drive current,
The voltage detection means detects the first or second drive voltage,
The current limiting means is connected to the second output winding of the transformer and limits a current for addition to the second light emitting element unit.
The control circuit controls the first or second drive current and the first or second drive voltage based on the first or second drive current and the first or second drive voltage. ,
A light emitting device that can drive a plurality of light emitting elements having different driving currents with a simple driving circuit and has high electric efficiency can be obtained. In addition, since the load of the drive circuit can be controlled by controlling the first or second drive current and the first or second drive voltage, for example, when the first or second light emitting element has an open circuit failure. In addition, the drive circuit can be prevented from being overloaded.
そして、この発明における照明装置は、上記に記載したような発光装置を備えたものであるので、駆動電流の異なる複数の発光素子を簡易な駆動回路で駆動できかつ電気効率の高い照明装置を得ることができる。また、第1または第2の駆動電流の制御及び第1または第2の駆動電圧の制御により駆動回路の負荷を制御することができるので、例えば第1や第2の発光素子が開路故障したときに駆動回路が過負荷になることを防止できる。 And since the illuminating device in this invention is equipped with the light emitting device as described above, a plurality of light emitting elements having different driving currents can be driven by a simple driving circuit and an illuminating device having high electric efficiency is obtained. be able to. In addition, since the load of the drive circuit can be controlled by controlling the first or second drive current and the first or second drive voltage, for example, when the first or second light emitting element has an open circuit failure. In addition, the drive circuit can be prevented from being overloaded.
実施の形態1.
図1及び図2は、この発明を実施するための実施の形態1を示すものであり、図1は発光装置の構成を示す回路図、図2は各部の波形図である。図1において、この発光装置は、照明器具に用いて電球色を得るためのものである。また、この駆動回路における電源の構成は、一般にフライバックコンバータと呼ばれ、ON/OFF動作を行う絶縁形スイッチング電源として知られている。図1において、発光装置は駆動回路100と発光素子直列回路20を有する。駆動回路100は、次のように構成されている。駆動回路100は、電源を入力する入力コンデンサ1と、1次側の電力を絶縁し2次側へ伝達するトランス2と、入力された電圧のスイッチングを行い必要なエネルギーをトランス2に蓄積させる開閉手段としてのMOSFET3と、フォトカプラ12からの信号に基いてMOSFET3の開閉を制御する制御回路4とを有する。
1 and 2 show a first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a light emitting device, and FIG. 2 is a waveform diagram of each part. In FIG. 1, this light-emitting device is used for a lighting fixture to obtain a light bulb color. Further, the configuration of the power supply in this drive circuit is generally called a flyback converter, and is known as an insulating switching power supply that performs an ON / OFF operation. In FIG. 1, the light emitting device includes a
なお、トランス2は、1次側と2次側とを絶縁し、1次巻線2a、第1の出力巻線としての主2次巻線2b、第2の出力巻線としての従2次巻線2cを有する。さらに、トランス2の主2次巻線2bの出力を整流する主2次整流ダイオード5と、主2次整流ダイオード5で整流した主2次巻線2bの出力を平滑する主2次平滑コンデンサ6とを有する。
The transformer 2 insulates the primary side from the secondary side, the primary winding 2a, the main secondary winding 2b as the first output winding, and the secondary secondary as the second output winding. A winding 2c is provided. Further, a main
さらに、従2次巻線2cの出力を整流する従2次整流ダイオード13aと、従2次整流ダイオード13aで整流した従2次巻線2cの出力を平滑する従2次平滑コンデンサ14aとを有する。トランス2の主2次巻線2bに、電流検出手段としての電流検出抵抗9を介して後述の発光素子直列回路20が接続されている。また、トランス2の従2次巻線2cに電流制限手段としての従電流制限抵抗15を介して従発光ダイオード8a(詳細後述)が接続されている。なお、従電流制限抵抗15は従発光ダイオード8aへ流入する電流を制限する。
Furthermore, it has a secondary
さらに、電流検出抵抗9に発生する電圧と基準電圧源11の基準電圧とに基づいて演算を行いフォトカプラ12へ出力信号を出力する誤差増幅器10と、誤差増幅器10の出力信号をフォトカプラ12に伝達するダイオード25と、主2次巻線の出力に接続された電圧検出手段としての電圧検出抵抗22及び電圧検出抵抗23との直列回路と、電圧検出抵抗22と電圧検出抵抗23により分圧された電圧と基準電圧源11の基準電圧とに基づいて演算を行う誤差増幅器24と、誤差増幅器24の出力信号をフォトカプラ12に伝達するダイオード26と、誤差増幅器10及び誤差増幅器24からの出力信号を絶縁して制御回路4に送るフォトカプラ12を有する。駆動回路100は、以上のように構成されている。
Furthermore, an
発光素子直列回路20は、第1の発光素子ユニットとしての主たる発光出力となる主発光ダイオード7と、第2の発光素子ユニットとしての従となる発光出力の従発光ダイオード8aとが直列に接続されて構成されている。
ここで、主発光ダイオード7は白色発光ダイオード7a〜7dの4個が直列に接続されて構成され、従発光ダイオード8aは発光出力の少なくてよい赤色発光ダイオードが1個用いられている。つまり、白色発光ダイオードを四つ、赤色発光ダイオードを一つ用いている。これらの白色発光ダイオード7a〜7dに第1の駆動電流(主電流J1)として350mAを、赤色発光ダイオードに第2の駆動電流(従駆動電流SJ1)として400mAを流し、各々の発光出力を組合せて、電球色を作り出している。従発光ダイオード8aを駆動する従駆動電流SJ1は、第1の駆動電流としての主発光ダイオード7を駆動する主電流J1よりも50mA大きい。
In the light emitting
Here, the main
次に、駆動回路100における、トランス2の1次−2次巻線間のエネルギー伝達の動作を説明する。
図2は各部の動作波形を示すもので、MOSFET3のON/OFF動作と、トランス2の1次側電流CU1、2次側電流CU2と2次側出力電圧Voの関係を時間を横軸にして示している。入力コンデンサ1の両端の入力部には直流電源が接続され、直流電力が供給される。
時刻t1において、制御回路4の信号によりMOSFET3がONすると、トランス2の1次巻線2aにCU1の電流が流れ、この電流のエネルギーが磁気エネルギーとしてトランス2に蓄積される。
Next, the operation of energy transmission between the primary and secondary windings of the transformer 2 in the
FIG. 2 shows the operation waveform of each part. The relationship between the ON / OFF operation of the
At time t1, when the
時刻t2において、制御回路4の信号によりMOSFET3がOFFすると、トランス2に蓄積されたエネルギーは、トランス2の内部で磁気結合された主2次巻線2bへ伝達され、電流CU2として主2次整流ダイオード5を介して主2次平滑コンデンサ6へ流れ、直流電圧VDC1として上記、主2次平滑コンデンサ6に充電される。
また、同様に従2次巻線2cにもエネルギーが伝達され、従2次整流ダイオード13aと従2次平滑コンデンサ14aにも電流が流れ、直流電圧VDC2として上記、従2次平滑コンデンサ14aに充電される。
At time t2, when
Similarly, energy is transmitted to the secondary winding 2c, current flows also to the secondary
時刻t3以降は、時刻t1〜t2の繰り返しの動作を行う。
つまり、1次側の電流が流れるONの時、2次側の電流が流れないOFFとなり、1次側の電流が流れないOFFの時、2次側の電流が流れるONとなる。この動作を一般にON/OFF動作という。このように、ON/OFF動作を行うスイッチング電源はフライバックコンバータと呼ばれ、トランス2を介して1次側から2次側へのエネルギーつまり電力の伝達が行われる。
After time t3, repeated operations from time t1 to time t2 are performed.
In other words, when the primary current flows ON, the secondary current does not flow OFF, and when the primary current does not flow, the secondary current flows ON. This operation is generally referred to as ON / OFF operation. Thus, the switching power supply that performs the ON / OFF operation is called a flyback converter, and energy, that is, electric power is transmitted from the primary side to the secondary side through the transformer 2.
次に、図1の駆動回路の定電流フィードバック制御について説明する。
主2次巻線2bの出力の直流電圧に、発光素子直列回路20として、直列に主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aとが接続されている。主発光ダイオード7である白色発光ダイオード7a〜7dには、必要な発光出力を得るために主電流J1(350mA)を流す。従発光ダイオード8aには、必要な発光出力を出力するためには400mAが必要なため、主電流J1の電流350mAだけでは不足している。この不足している電流をトランス2の別の巻線である従2次巻線2cの出力の直流電圧から従電流制限抵抗15を介して付加電流としての従電流L1を従発光ダイオード8aに供給する。従発光ダイオード8aは、主電流J1に従電流L1を加えた第2の駆動電流としての従駆動電流SJ1にて駆動される。
Next, constant current feedback control of the drive circuit of FIG. 1 will be described.
A main
ここで、従駆動電流SJ1が400mA、すなわち従電流L1が400−350=50mAになるように、従2次巻線2cの出力電圧及び従発光ダイオード8aの順方向電圧に基づいて、従電流制限抵抗15を設定する。従2次巻線2cの出力から供給する従発光ダイオード8aの不足分の電流である従電流L1は、従2次巻線2c→従2次整流ダイオード13a→(従2次平滑コンデンサ14a)→従電流制限抵抗15→従発光ダイオード8a→従2次巻線2cのループで流れる。このため、従電流L1は従発光ダイオード8aのみに流れ、主発光ダイオード7や電流検出抵抗9には流れない。
Here, the slave current limit is based on the output voltage of the slave secondary winding 2c and the forward voltage of the slave
また、主電流J1は、主2次巻線2b→主2次整流ダイオード5→(主2次平滑コンデンサ6)→主発光ダイオード7→従発光ダイオード8a→電流検出抵抗9→主2次巻線2bのループで流れる。なお、誤差増幅器10や誤差増幅器24の消費する電力すなわち流れる電流は十分に小さいので、この電流に比べて主電流J1が十分に大きければ無視することができる。従って、実施の形態1の場合、電流検出抵抗9に流れる主電流J2は、主電流J1と同じ値と見なすことができる。電流検出抵抗9に主電流J2が流れて電流検出抵抗9の両端に検出電圧Vdが発生し、その電圧が誤差増幅器10へ入力される。電流検出抵抗9の抵抗値は、所定の主電流J2、この実施の形態では350mAが流れるとその検出電圧Vdと基準電圧源11の基準電圧との演算により、誤差増幅器10から出力電圧が得られるように選定する。
The main current J1 is the main secondary winding 2b → the main
次に、図1の定電圧フィードバック制御について説明する。
主2次巻線2bに対して、電圧検出手段及び電圧分圧手段としての電圧検出抵抗22と電圧検出抵抗23との直列回路が接続されている。電圧検出抵抗22と電圧検出抵抗23には、主電流J11が流れるため、主2次巻線2bの出力電圧が分圧され、電圧検出抵抗23の両端に検出電圧Vddが発生する。但し、電気損失を減らすため、電圧検出抵抗22及び電圧検出抵抗23の抵抗値は、主電流J1の大きさに比して主電流J11の大きさが問題にならないように充分に大きな値に設定する。
主2次巻線2bの出力電圧が上昇し、所定の電圧にまで達すると、その分圧電圧である検出電圧Vddも上昇し、所定の電圧に達する。誤差増幅器24では基準電圧源11の基準電圧と検出電圧Vddとの演算が行われ、検出電圧Vddが増加すると、誤差増幅器24の出力信号が増加する。
Next, the constant voltage feedback control of FIG. 1 will be described.
A series circuit of a
When the output voltage of the main secondary winding 2b rises and reaches a predetermined voltage, the detection voltage Vdd that is the divided voltage also rises and reaches a predetermined voltage. The
誤差増幅器10と誤差増幅器24の両方の出力信号が、ダイオード25とダイオード26を介して、フォトカプラ12の一次側に出力される。この時、各々の誤差増幅器10,24の出力信号は、ダイオード25とダイオード26によって、順方向のみ導通し、逆方向は遮断するように制限されるため、お互いの誤差増幅器の出力信号に影響を与えることなくフォトカプラ12の一次側に入力される。
このような構成にすることにより、誤差増幅器10と誤差増幅器24の出力信号は、スイッチング周期内に先に増加した方が有効となる。
直列発光素子回路20に主電流J1が流れ、電流検出抵抗9に所定の主電流J2が流れると、検出電圧Vdと基準電圧源11の基準電圧との演算が行われ、誤差増幅器10の出力信号が増加することによって、フォトカプラ12の1次側を駆動する電流が増加する。
同様に、電圧検出手段である電圧検出抵抗22と電圧検出抵抗23に主電流J11が流れると、電圧検出抵抗23に発生する検出電圧Vddと基準電圧源11の基準電圧との演算が行われ誤差増幅器24の出力信号が増加し、フォトカプラ12の一次側を駆動する電流を増加させる。
Output signals from both the
With such a configuration, it is more effective that the output signals of the
When the main current J1 flows through the series light emitting
Similarly, when the main current J11 flows through the
このように、誤差増幅器10と誤差増幅器24のどちらか一方、または両方の出力信号の増加によって、フォトカプラ12の一次側の電流を増加させることができ、それに伴って、フォトカプラ12の2次側の電流も増加する。
フォトカプラ12の2次側の出力電流が増加すると、制御回路4はMOSFET3のON/OFF時間のうちON時間の割合を低下させるように、すなわちデューティ比を低下させるように構成されており、フォトカプラの2次側に伝達された電流信号を制御回路4へ入力することによって、MOSFET3のON/OFF動作のデューティ比を制御することができる。
すなわち、フォトカプラ12の2次側の出力電流が増加するとMOSFET3のデューティ比が低下し、トランス2の1次巻線2aへ伝達されるエネルギーが減少し、主及び従2次巻線2b,2cの出力電圧が制限され、主及び従発光ダイオード7,8aに流れる電流や発光素子直列回路20に加わる電圧が制限される。
In this way, the current on the primary side of the
When the output current on the secondary side of the
That is, when the output current on the secondary side of the
このような信号伝達経路を使い、電流検出抵抗9を流れる主電流J2(この実施の形態の場合、主電流J2≒主電流J1)による電流フィードバック制御を行い、かつ、電圧検出抵抗23を使用した主2次巻線2bの出力電圧の定電圧フィードバック制御が行われる。これにより、駆動回路100は、1次巻線2a及び主2次巻線2bを有するトランス2、MOSFET3、制御回路4、電流検出抵抗9、誤差増幅器10、電圧検出抵抗22、電圧検出抵抗23、誤差増幅器24にて構成される電圧制限機能を有する一つの定電流駆動回路を有していることになる。
Using such a signal transmission path, current feedback control is performed using the main current J2 flowing through the current detection resistor 9 (in this embodiment, main current J2≈main current J1), and the
従来は、必要とする電流の異なる発光ダイオードを駆動する場合は、絶縁型の定電圧駆動回路の2次側に、個別に定電流駆動用DC/DCコンバータが設けられていたが、この実施の形態によれば、絶縁型の定電圧駆動回路や定電流駆動用DC/DCコンバータを必要とせず、電圧制限機能を有する一つの定電流駆動回路で、複数の種類の駆動電圧の異なる発光ダイオードを駆動して各々に必要な発光出力を得ることが可能になる。 Conventionally, when driving light emitting diodes having different required currents, a DC / DC converter for constant current drive has been individually provided on the secondary side of the insulated constant voltage drive circuit. According to the embodiment, an insulating constant voltage drive circuit and a constant current drive DC / DC converter are not required, and a plurality of types of light emitting diodes having different drive voltages can be formed by one constant current drive circuit having a voltage limiting function. It becomes possible to obtain the light emission output required for each driving.
なお、この実施の形態によらず、従来のような、一つの定電流駆動用DC/DCコンバータの出力電圧から並列に主発光ダイオードと従発光ダイオードを接続して各々に電流制限抵抗を介して定電流を流すように構成した場合、従発光ダイオード側にも同じ出力電圧(主発光ダイオード側の順方向電圧×接続数に応じて設定)が加わるため、従発光ダイオード側の電流制限抵抗を大きくしなければならず、電力損失が大きくなり、電気効率が低下する。つまり、従来の方法においては、絶縁型の定電圧駆動回路の2次側に、定電流駆動用DC/DCコンバータで主発光ダイオードを定電流駆動し、その同じDC/DCコンバータの出力電圧を利用して従発光ダイオードも駆動しようとすると(つまり、主発光ダイオードと従発光ダイオードを並列に接続しようとする場合)、従発光ダイオード側との電圧差が大きいために、電流値を大きく制限しなければならない。電流値を大きく制限すると、大幅に電気効率が低下することになる。 Regardless of this embodiment, a main light emitting diode and a sub light emitting diode are connected in parallel from the output voltage of one DC / DC converter for constant current driving as in the prior art, and each is connected via a current limiting resistor. When configured to flow a constant current, the same output voltage (forward voltage on the main light emitting diode side x set according to the number of connections) is also applied to the sub light emitting diode side, so the current limiting resistance on the sub light emitting diode side is increased. Power loss is increased and electrical efficiency is reduced. In other words, in the conventional method, the main light emitting diode is driven at a constant current by the DC / DC converter for constant current drive on the secondary side of the insulated constant voltage drive circuit, and the output voltage of the same DC / DC converter is used. If the secondary light emitting diode is also driven (that is, when the primary light emitting diode and the secondary light emitting diode are connected in parallel), the voltage value between the secondary light emitting diode side is large and the current value must be greatly limited. I must. If the current value is largely limited, the electric efficiency is greatly reduced.
本実施の形態においては、従発光ダイオード8aが所望の発光出力を得るために必要な従駆動電流SJ1は、主発光ダイオード7に必要な主電流J1よりも大きいことが条件となる。主2次巻線2bの巻数は、主発光ダイオード7の順方向電圧×接続数に相当するかまたはそれより大きい出力電圧が出力できるように設定する。従2次巻線2cの巻数は、従発光ダイオード8aの順方向電圧×接続数に相当するか、またはそれより大きい出力電圧が出力できるように設定する。
In the present embodiment, the condition is that the slave drive current SJ1 necessary for the slave
電圧検出抵抗22と電圧検出抵抗23によって制御される主2次巻線の出力電圧、つまり所定の電圧は、発光素子直列回路20を構成するダイオードに所定の電流を流した際のダイオードの順方向電圧を合計した電圧と、電流検出抵抗9に発生する検出電圧Vdを加算した電圧値よりも僅かに大きくなるように設定する。
また、主電流J1に比べて、主電流J11が無視できるように、電圧検出抵抗22及び電圧検出抵抗23の抵抗値を充分に大きな値に設定する。
The output voltage of the main secondary winding controlled by the
Further, the resistance values of the
もちろん、主発光ダイオード7及び従発光ダイオード8aの発光色は、白、赤以外の色であってもよい。また、主発光ダイオード7及び従発光ダイオード8aの個数についても、変更してもよい。主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aの直列接続の順番を入れ替えてもよい。
主発光ダイオード7を複数用いる場合、駆動する電流(主電流)が同じであれば、発光色が異なる種類のものでもよい。従発光ダイオード8aを複数用いる場合、駆動する電流(主電流+従電流)が同じであれば、発光色が異なる種類のものでもよい。
Of course, the light emission colors of the main
When a plurality of main
また、電流制限手段として、従電流制限抵抗15を使用しているが、他の電流制限手段例えば、定電流回路等を用いて電流制限を行うこともできる。同様に、電流検出手段として、電流検出抵抗9を使用しているが、他の電流検出手段を用いて電流検出を行うこともできる。誤差増幅器10は、検出電圧Vdと基準電圧源11の基準電圧との演算により、出力電圧が出力されるように構成したが、別の構成例えば積分器等で誤差増幅器を構成してもよい。
同様に、誤差増幅器24は、検出電圧Vddと基準電圧源11の基準電圧との演算により、出力電圧が出力されるように構成したが、別の構成、例えば、積分器等で誤差増幅器を構成しても、他の定電圧制御の行える手段であってもよい。
Further, although the secondary current limiting
Similarly, the
この実施の形態では、誤差増幅器を二つ用いる例を示したが、他の構成、例えば、アナログ乗算器のようなIC、マイコンなどで構成してもよい。
また、この実施の形態では、駆動回路としてフライバックコンバータを用いたものを示したが、フォワードコンバータその他の、出力が制御可能な駆動回路であれば、使用することができる。
さらに、上記においては第1の駆動電流である主電流J2を制御するものを示したが、主電流J2を制御する代わりに、従発光ダイオード8aを駆動する第2の駆動電流としての従駆動電流SJ1を検出して当該従駆動電流SJ1を制御するようにしてもよい。
In this embodiment, an example in which two error amplifiers are used has been described, but other configurations, for example, an IC such as an analog multiplier, a microcomputer, or the like may be used.
In this embodiment, a flyback converter is used as the drive circuit. However, any drive circuit that can control the output, such as a forward converter, can be used.
Further, in the above description, the main current J2 that is the first driving current is controlled. However, instead of controlling the main current J2, the sub driving current as the second driving current for driving the sub
以上のように、この実施の形態によれば次のような作用効果を奏する。
・簡易な駆動回路にて駆動電流の異なる複数の発光ダイオードを駆動することができる。
・部品点数を削減できるため、部品コストを安くできる。
・部品点数を削減できるため、部品の実装コストを安くできる。
・部品点数を削減できるため、回路規模を小型化できる。
・駆動する従発光ダイオードの種類や数量を増やした場合でも、駆動回路のコストの増加を抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, the following operational effects can be obtained.
A plurality of light emitting diodes having different driving currents can be driven with a simple driving circuit.
-Since the number of parts can be reduced, parts costs can be reduced.
-Since the number of parts can be reduced, the mounting cost of parts can be reduced.
-Since the number of parts can be reduced, the circuit scale can be reduced.
Even when the type and quantity of the sub light emitting diodes to be driven are increased, it is possible to suppress an increase in the cost of the driving circuit.
・回路を簡潔に構成することにより部品点数を削減できるので、信頼性が向上する。
・従来の発光装置において、その駆動回路は、一旦、絶縁型の定電圧駆動回路を設け、その定電圧駆動回路の2次側に発光色の異なる発光ダイオードごとに定電流駆動用DC/DCコンバータが必要になるが、本実施の形態では、一つの定電流駆動回路で構成できる。
・このため、電力損失が減少し、電気効率の向上を図ることができる。
・本実施の形態では、一つの定電流駆動用回路においても、主2次巻線2bとは別に設けた従2次巻線2c(従出力巻線)により、従発光ダイオード8aが必要とする電流に対して主電流J1を差し引いた不足分の従電流L1を供給することにより、従電流制限抵抗15での損失が小さくて済むため、更に電力損失を削減し電気効率を向上させることができる。
・ By simplifying the circuit configuration, the number of parts can be reduced, improving reliability.
In the conventional light emitting device, the drive circuit is once provided with an insulation type constant voltage drive circuit, and a constant current drive DC / DC converter is provided for each light emitting diode having a different emission color on the secondary side of the constant voltage drive circuit. However, in this embodiment, a single constant current drive circuit can be used.
-For this reason, power loss can be reduced and electrical efficiency can be improved.
In the present embodiment, even in one constant current driving circuit, the secondary
・特に、従来のような、絶縁型の定電圧駆動回路の2次側に複数の定電流駆動用DC/DCコンバータを使用する場合に、小出力の従となる発光出力用の小容量で高効率の定電流駆動用DC/DCコンバータは構成することが難しいが、本実施の形態は駆動回路の構成が簡易となり、電気効率が向上し省エネルギーに寄与できる。
・電圧検出手段による電圧制限機能を併用した定電流制御の採用により、発光素子の駆動開始時に順方向電圧が大きい場合でも、主2次巻線の出力電圧上昇が一定の電圧値で抑えられ、その後、順方向電圧が下がってくると、所望の電流値で定電流駆動される定電流駆動が可能になる。
Especially when a plurality of constant current drive DC / DC converters are used on the secondary side of an insulated constant voltage drive circuit as in the prior art, a small capacity for light output, which is a subordinate of a small output, is high. Although it is difficult to configure an efficient constant current driving DC / DC converter, the present embodiment simplifies the configuration of the driving circuit, improves the electrical efficiency, and contributes to energy saving.
-By adopting constant current control combined with voltage limiting function by voltage detection means, even if the forward voltage is large at the start of driving of the light emitting element, the output voltage rise of the main secondary winding can be suppressed at a constant voltage value, After that, when the forward voltage decreases, constant current driving that is constant current driven at a desired current value becomes possible.
・また、上記のような電圧制限機能を併用した定電流制御方式により、点灯直後の発光素子の順方向電圧が大きい時にも、所定の駆動電流を流そうとして過大な電力になり駆動回路が過負荷になることを防ぎ、駆動回路の信頼性を向上させることができる。
・電圧制限機能を併用した定電流制御により、発光ダイオードがオープンモードで故障した場合においても、過電圧になることを防ぐことができる。
・また、過電圧を防止できるために、2次側の整流ダイオードやコンデンサに高耐圧品を必要とせず、駆動回路を安価に構成することができる。
・電圧制限機能を併用した定電流制御により、発光ダイオードが短絡モードで故障した場合においても、過電流になることを防ぐことができる。
・ Also, with the constant current control method combined with the voltage limiting function as described above, even when the forward voltage of the light emitting element immediately after lighting is large, the drive circuit becomes excessive due to excessive power trying to flow a predetermined drive current. It is possible to prevent a load and improve the reliability of the drive circuit.
-The constant current control combined with the voltage limiting function can prevent overvoltage even when the light emitting diode fails in the open mode.
In addition, since overvoltage can be prevented, a high-voltage product is not required for the rectifier diode or capacitor on the secondary side, and the drive circuit can be configured at low cost.
-The constant current control combined with the voltage limiting function can prevent overcurrent even if the light emitting diode fails in the short-circuit mode.
・この実施の形態のように、主発光ダイオード7(7a〜7d)が多数、従発光ダイオード8aが少数となる場合に、従来に比べてより一層の電気効率の向上が期待できる。
・従来のような発光装置の駆動回路では、一旦、絶縁型の定電圧駆動回路を設け、その定電圧駆動回路の2次側に発光色の異なる発光ダイオードごとに定電流駆動用DC/DCコンバータが必要になるが、本実施の形態では、一つの駆動回路で構成できるため、スイッチング動作を行う定電流駆動用DC/DCコンバータの数が減ることにより、電磁ノイズが減少する。
As in this embodiment, when the number of main light emitting diodes 7 (7a to 7d) is large and the number of sub
In a conventional drive circuit for a light emitting device, an insulation type constant voltage drive circuit is temporarily provided, and a constant current drive DC / DC converter is provided for each light emitting diode having a different emission color on the secondary side of the constant voltage drive circuit. However, in this embodiment, since it can be configured by one drive circuit, the number of constant current drive DC / DC converters that perform a switching operation is reduced, thereby reducing electromagnetic noise.
実施の形態2.
図3に、実施の形態2である発光装置の回路図を示す。
図3において、駆動回路200において、電流検出手段として電流検出可変抵抗16や電流制限手段として従電流制限可変抵抗17aを用いることにより、主電流J1(主電流J2)や従電流L1を可変にし、主発光ダイオード7や従発光ダイオード8aの輝度を変化させることができる。主発光ダイオード7、従発光ダイオード8aの各々の輝度を変化させることにより、主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aの発光出力の組み合わせによる色温度も変化させることができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 shows a circuit diagram of the light emitting device according to the second embodiment.
In FIG. 3, in the
もちろん、電流検出可変抵抗16や従電流制限可変抵抗17aのどちらか片方のみを可変抵抗で構成してもよい。また、電流検出手段や電流制限手段において、可変抵抗以外の手段、例えばデジタルポテンショメータやトランジスタ等を用いてもよい。
Of course, only one of the current
実施の形態3.
図4に実施の形態3である発光装置の回路図を示す。
図4において、駆動回路300は、電流制限手段として従電流制限回路18を用いて、
従発光ダイオード8aに不足する電流を従電流L1として供給するように構成されている。従電流制限回路18は、定電流回路や三端子レギュレータ等を使用し、所定の上限値すなわち従発光ダイオード8aが必要とする電流を越える電流を流さないように構成されている。
FIG. 4 shows a circuit diagram of the light emitting device according to the third embodiment.
In FIG. 4, the
The shortage current is supplied to the sub
このように構成することにより、従発光ダイオード8aが短絡モードで故障した場合においても、電流は上記所定の上限値を越えないように制限されるので、従発光ダイオード8aの電流ループの電力損失の増加を抑えることができ、主発光ダイオード7だけを駆動し続けることも可能になる。主発光ダイオード7のみでは所望の色温度で発光できないが、照明器具としての最低限の役目として、消灯を防ぐことができ、信頼性の低下を抑えることができる。
With this configuration, even when the slave
実施の形態4.
図5に実施の形態4である発光装置の回路図を示す。
図5において、駆動回路400において、従発光ダイオード8aと電流検出可変抵抗16との間に従発光ダイオード8bが挿入されている。主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bは、直列に接続された形になり、発光素子直列回路30を構成している。従2次巻線2cから従電流制限可変抵抗17aを経由して従発光ダイオード8aに不足する電流を従電流L1として供給し、従電流制限可変抵抗17bを経由して従発光ダイオード8bに不足する電流を別の付加電流としての従電流L2として供給する。
FIG. 5 shows a circuit diagram of a light emitting device according to the fourth embodiment.
In FIG. 5, in the
従電流L1は、従2次巻線2c→従2次整流ダイオード13a→(従2次平滑コンデンサ14a)→従電流制限可変抵抗17a→従発光ダイオード8a→従発光ダイオード8b→従2次巻線2cのループで流れる。付加電流としての従電流L1が従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bに供給され、従発光ダイオード8aは主電流J1に従電流L1を加えた第2の駆動電流としての従駆動電流SJ1にて駆動される。従電流L1の値は、従2次巻線2cの出力電圧、従発光ダイオード8aの順方向電圧、従発光ダイオード8bの順方向電圧と従電流制限可変抵抗17aにより設定する。
The secondary current L1 is the secondary secondary winding 2c →
従電流L2は、従2次巻線2c→従2次整流ダイオード13a→(従2次平滑コンデンサ14a)→従電流制限可変抵抗17b→従発光ダイオード8b→従2次巻線2cのループで流れる。付加電流としての従電流L2が従発光ダイオード8bに供給され、従発光ダイオード8bは主電流J1に従電流L1と従電流L2を加えた第2の駆動電流としての従駆動電流SJ2にて駆動されることになる。従電流L2の電流値は、従2次巻線2cの出力電圧、従発光ダイオード8bの順方向電圧、従電流制限可変抵抗17bにより設定する。ただし、従発光ダイオード8bには、すでに主電流J1と従電流L1が流れていることを考慮して、従電流L2を設定することが必要である。
The secondary current L2 flows in a loop of the secondary secondary winding 2c →
このような構成にすることにより、簡易な駆動回路にて駆動電流の異なる複数の発光ダイオードを駆動することができる。また、駆動する従発光ダイオードの種類や数量を増やした場合でも、駆動回路のコストの増加を抑制することができる。もちろん、従発光ダイオード8aや従発光ダイオード8bは、同一の種類でも異なる種類でもよい。従発光素子ユニットを構成する従発光ダイオードは、2個以上でもよい。また、従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bが同一の種類でかつ、所望の発光出力が同じであれば、図5のように従電流制限可変抵抗17bのループで従電流L2を供給する必要はなく、
直列に接続された従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bに、従電流L1を供給すればよい。
With such a configuration, a plurality of light emitting diodes having different driving currents can be driven with a simple driving circuit. Moreover, even when the type and quantity of the sub light emitting diodes to be driven are increased, an increase in the cost of the driving circuit can be suppressed. Of course, the sub
The sub current L1 may be supplied to the sub
また、主発光ダイオードの発光出力と異なる種類の従発光ダイオードの発光出力を2種類以上組み合わせることにより、主発光ダイオードの発光出力と1種類の従発光ダイオードの発光出力を組み合わせた場合に比べて、作り出せる色温度の幅が広くなり、多くの色合いを作り出すことが可能になる。 Also, by combining two or more types of light emitting outputs of different types of sub light emitting diodes with the light emitting output of the main light emitting diodes, compared to the case of combining the light emitting output of the main light emitting diodes and the light emitting output of one type of sub light emitting diodes The range of color temperature that can be created is widened, and it becomes possible to create many shades.
実施の形態5.
図6に実施の形態5である発光装置の回路図を示す。
図6において、駆動回路500におけるトランス210は、従2次巻線2dを追加したものである。また、主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bとが直列に接続されて発光素子直列回路30を構成している。そして、従2次巻線2dから従2次整流ダイオード13bや従2次平滑コンデンサ14bを経由し得られる出力電圧から、従電流制限可変抵抗17bを介して、従発光ダイオード8bに対して不足する電流(従電流L12)を供給する。
FIG. 6 shows a circuit diagram of a light emitting device according to the fifth embodiment.
In FIG. 6, the
従電流L12は、従2次巻線2d→従2次整流ダイオード13b→(従2次平滑コンデンサ14b)→従電流制限可変抵抗17c→従発光ダイオード8b→従2次巻線2dのループで流れる。従電流L12の電流値は、従2次巻線2dの出力電圧、従発光ダイオード8bの順方向電圧、従電流制限可変抵抗17cにより設定する。
The secondary current L12 flows through a loop of the secondary secondary winding 2d →
従電流L1の電流は従発光ダイオード8aのみに流れ、従発光ダイオード8bには流れない。また、従電流L12も従発光ダイオード8aには流れない。なお、従発光ダイオード8aは、主電流J1と付加電流としての従電流L1とが加算された第2の駆動電流としての従駆動電流SJ1にて駆動され、従発光ダイオード8bは、主電流J1と付加電流としての従電流L12とが加算された、第2の駆動電流としての従駆動電流SJ3にて駆動されることになる。
The sub current L1 flows only in the sub
従電流L1については、実施の形態1の図1に示したのと同様であり、従2次巻線2c→従2次整流ダイオード13a→(従2次平滑コンデンサ14a)→従電流制限可変抵抗17a→従発光ダイオード8a→従2次巻線2cのループで流れる。
従電流L1の電流値は、従2次巻線2cの出力電圧、従発光ダイオード8aの順方向電圧と従電流制限可変抵抗17aにより設定する。
The secondary current L1 is the same as that shown in FIG. 1 of the first embodiment, and the secondary secondary winding 2c →
The current value of the secondary current L1 is set by the output voltage of the secondary secondary winding 2c, the forward voltage of the secondary
このような構成にすることにより、簡易な駆動回路にて駆動電流の異なる複数の発光ダイオードを駆動することができる。また、駆動する従発光ダイオードの種類や数量を増やした場合でも、駆動回路のコストの増加を抑制することができる。もちろん、従発光ダイオード8aや従発光ダイオード8bは、同一の種類でも異なる種類でもよい。従発光素子ユニットを構成する従発光ダイオードは、2個以上でもよい。
With such a configuration, a plurality of light emitting diodes having different driving currents can be driven with a simple driving circuit. Moreover, even when the type and quantity of the sub light emitting diodes to be driven are increased, an increase in the cost of the driving circuit can be suppressed. Of course, the sub
また、実施の形態4と同様に、主発光ダイオードの発光出力と異なる種類の従発光ダイオードの発光出力を2種類以上組み合わせることにより、主発光ダイオードの発光出力と1種類の従発光ダイオードの発光出力を組み合わせた場合に比べて、作り出せる色温度の幅が広くなり、多くの色合いを作り出すことが可能になる。 Similarly to the fourth embodiment, the light emission output of the main light emitting diode and the light emission output of one type of sub light emitting diode are combined by combining two or more types of light emission outputs of the different types of sub light emitting diodes with the light emission output of the main light emitting diode. Compared with the combination of, the range of color temperatures that can be created is widened, and it is possible to create many shades.
実施の形態6.
図7に実施の形態6である発光装置の回路図を示す。
図7において、駆動回路600におけるトランス211は、従2次巻線2eを設けたものである。従2次巻線2eを中間タップ付とし、第1巻線2e1及び第2巻線2e2を各一方の端子を共通に接続して従2次巻線2eを構成する。また、主発光ダイオード7と従発光ダイオード8aと従発光ダイオード8bとが直列に接続されて発光素子直列回路30を構成している。従2次巻線2eには、中間タップの電位を中心に正負の電圧が出力されるので、従2次整流ダイオード13a及び従2次平滑コンデンサ14aを用いて正の直流電圧を得、従2次整流ダイオード13c及び従2次平滑コンデンサ14cを用いて負の直流電圧を得る。
FIG. 7 shows a circuit diagram of a light emitting device according to the sixth embodiment.
In FIG. 7, a
この正負の直流電圧に電流制限可変抵抗17a、電流制限可変抵抗17cを介して、各々の従発光ダイオードに不足分の電流として、従電流L1及び従電流L22を供給する。従電流L1は、巻線2e1(正の電圧)→従2次整流ダイオード13a→(従2次平滑コンデンサ14a)→従電流制限可変抵抗17a→従発光ダイオード8a→従2次巻線2eの中間タップのループで流れる。従発光ダイオード8aは、主電流J1と付加電流としての従電流L1とが加算された第2の駆動電流としての従駆動電流SJ1にて駆動されることになる。
従電流L1の電流値は、巻線2e1(正の電圧)の出力電圧、従発光ダイオード8aの順方向電圧と従電流制限可変抵抗17aにより設定する。
Subordinate current L1 and subcurrent L22 are supplied to each of the sub light emitting diodes as a deficient current via the current limiting
The current value of the secondary current L1 is set by the output voltage of the winding 2e1 (positive voltage), the forward voltage of the secondary
従電流L22は、従2次巻線2eの中間タップ→従発光ダイオード8b→(従2次平滑コンデンサ14c)→従電流制限可変抵抗17c→従2次整流ダイオード13c→巻線2e2(負の電圧)のループで流れる。従発光ダイオード8bは、主電流J1と付加電流としての従電流L22とが加算された第2の駆動電流としての従駆動電流SJ4にて駆動されることになる。
従電流L22の電流値は、巻線2e2の出力電圧(負の電圧)、従発光ダイオード8bの順方向電圧、従電流制限可変抵抗17cにより設定する。このような構成にすることにより、複数の従発光素子ユニットを駆動することができ、駆動する従発光ダイオードの種類や数量を増やすことができる。
The secondary current L22 is an intermediate tap of the secondary secondary winding 2e → secondary
The current value of the secondary current L22 is set by the output voltage (negative voltage) of the winding 2e2, the forward voltage of the secondary
もちろん、従発光ダイオード8aや従発光ダイオード8bは、同一の種類でも異なる種類でもよい。従発光素子ユニットを構成する従発光ダイオードは、2個以上でもよい。
また、実施の形態4、5と同様に、主発光ダイオードの発光出力と異なる種類の従発光ダイオードの発光出力を2種類以上組み合わせることにより、主発光ダイオードの発光出力と1種類の従発光ダイオードの発光出力を組み合わせた場合に比べて、作り出せる色温度の幅が広くなり、多くの色合いを作り出すことが可能になる。
さらに、この実施の形態7において、トランス211は、従2次巻線2eに中間タップを使用していることから、実施の形態5に比べて、従発光ダイオードへの配線を一本削減することができる。これにより、回路を安価で小型に構成することができる。
Of course, the sub
Similarly to the fourth and fifth embodiments, the light emission output of the main light emitting diode and the light emission output of one type of sub light emitting diode are combined by combining two or more types of light emission outputs of the different types of sub light emitting diodes with the light emission output of the main light emitting diode. Compared to the case of combining light output, the range of color temperatures that can be created is widened, and it is possible to create many shades.
Further, in the seventh embodiment, since the
一方向導通装置として、主2次整流ダイオード5及び従2次整流ダイオード13a,13b,13cを用いるものを示したが、例えばMOSFET等を用いた同期整流式の整流装置等他の一方向導通装置を用いるものであってもよい。
Although the one using the main
上記の各実施の形態に示したような発光装置を用いて照明装置を構成すれば、上記各実施の形態で示した発光装置と同様の効果を奏する照明装置を得ることができる。 When the lighting device is configured using the light-emitting device as described in each of the above embodiments, a lighting device that exhibits the same effect as the light-emitting device described in each of the above-described embodiments can be obtained.
2,210,211 トランス、2a 1次巻線、2b 主2次巻線、
2c〜2e 従2次巻線、3 MOSFET、4 制御回路、
5 主2次整流ダイオード、7 主発光ダイオード、7a〜7d 主発光ダイオード、
8a,8b 従発光ダイオード、9 電流検出抵抗、10 誤差増幅器、
11 基準電圧源、13a〜13c 従2次整流ダイオード、15 従電流制限抵抗、
16 電流検出可変抵抗、17a〜17c 従電流制限可変抵抗、
18 従電流制限回路、20,30 発光素子直列回路、22,23 電圧検出抵抗、
24 誤差増幅器、100,200,300,400,500,600 駆動回路。
2,210,211 transformer, 2a primary winding, 2b main secondary winding,
2c-2e secondary winding, 3 MOSFET, 4 control circuit,
5 main secondary rectifier diodes, 7 main light emitting diodes, 7a to 7d main light emitting diodes,
8a, 8b secondary light emitting diode, 9 current detection resistor, 10 error amplifier,
11 Reference voltage source, 13a-13c Secondary secondary rectifier diode, 15 Subcurrent limiting resistor,
16 Current detection variable resistor, 17a-17c Subcurrent limiting variable resistor,
18 Subcurrent limiting circuit, 20, 30 Light emitting element series circuit, 22, 23 Voltage detection resistor,
24 Error amplifier, 100, 200, 300, 400, 500, 600 Drive circuit.
Claims (6)
上記発光素子直列回路は、直列に接続された第1及び第2の発光素子ユニットを有するものであって、上記第1の発光素子ユニットは1個または直列接続された複数の第1の発光素子を有し、上記第2の発光素子ユニットは上記第1の発光素子よりも駆動電流が大きい1個または直列接続された複数の第2の発光素子を有し、
上記駆動回路は、トランスと電流検出手段と電圧検出手段と電流制限手段と制御回路とを有するものであり、
上記トランスは、1次巻線と第1の駆動電圧を出力する第1の出力巻線と第2の駆動電圧を出力する第2の出力巻線とを有し、
上記発光素子直列回路は、上記トランスの上記第1の出力巻線に接続されて上記第1の発光素子ユニットが上記第1の出力巻線から供給される第1の駆動電流で駆動され、
上記第2の発光素子ユニットは上記トランスの上記第2の出力巻線に接続されて上記第2の出力巻線から付加用電流が供給され、上記第1の駆動電流にこの付加用電流が加算された第2の駆動電流により駆動され、
上記電流検出手段は、上記第1または第2の駆動電流を検出するものであり、
上記電圧検出手段は、上記第1または第2の駆動電圧を検出するものであり、
上記電流制限手段は、上記トランスの第2の出力巻線に接続され、上記第2の発光素子ユニットへの上記付加用電流を制限するものであり、
上記制御回路は、上記第1または第2の駆動電流及び上記第1または第2の駆動電圧に基づき上記第1または第2の駆動電流を制御するとともに上記第1または第2の駆動電圧を制御するものである発光装置。 A light-emitting device having a light-emitting element series circuit and a drive circuit,
The light emitting element series circuit includes first and second light emitting element units connected in series, and the first light emitting element unit is one or a plurality of first light emitting elements connected in series. And the second light emitting element unit has one or a plurality of second light emitting elements connected in series, each having a driving current larger than that of the first light emitting element,
The drive circuit includes a transformer, current detection means, voltage detection means, current limiting means, and a control circuit.
The transformer includes a primary winding, a first output winding that outputs a first drive voltage, and a second output winding that outputs a second drive voltage;
The light emitting element series circuit is connected to the first output winding of the transformer, and the first light emitting element unit is driven by a first drive current supplied from the first output winding,
The second light emitting element unit is connected to the second output winding of the transformer and supplied with an additional current from the second output winding, and the additional current is added to the first driving current. Driven by the generated second drive current,
The current detection means detects the first or second drive current,
The voltage detection means detects the first or second drive voltage,
The current limiting means is connected to the second output winding of the transformer and limits the current for addition to the second light emitting element unit.
The control circuit controls the first or second drive current and the first or second drive voltage based on the first or second drive current and the first or second drive voltage. A light-emitting device.
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