JP2005011722A

JP2005011722A - ランプ調光時誤動作防止方法およびその回路

Info

Publication number: JP2005011722A
Application number: JP2003175672A
Authority: JP
Inventors: Masaru Aihara; 賢相原
Original assignee: Tabuchi Electric Co Ltd
Current assignee: Tabuchi Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による誤動作を防止できるランプ調光時誤動作防止方法およびその回路を提供する。
【解決手段】検出回路部７により出力電圧の所定の低下を検出すると、制御回路部８により巻線部の作動用出力を制御することによってスイッチング素子Ｑ１の作動状態を制御して、出力トランスＴ１からの出力を停止または低下させるので、調光により所定の電圧に低下するとＬＥＤランプ５を直ちに消灯させるから簡単な構成で、容易にＬＥＤランプ５の調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプの調光時に誤動作を防止できるランプ調光時誤動作防止方法およびその回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、白熱ランプ用の調光器は、白熱ランプと直列に接続したサイリスタの導通角をスイッチング制御して平均電流を変化させて、調光する。この調光器をけい光ランプに用いた場合、電極を別途加熱した状態で熱電子の放出を確保し、半サイクルごとに一定値以上の電圧を印加する必要がある。また、けい光ランプは、電流が増えると端子電圧が減少するため、点灯に安定器（バラスト）を必要とし回路の構成が複雑になる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ところで最近、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）が、量産による低コスト化や機能向上に伴い、従来からのディスプレイ用のほかに、ＬＥＤランプとして一般照明にも使用され始めている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−６０８９０号公報
【０００５】
前記ＬＥＤランプは、けい光ランプのような放電ランプでないから安定器（バラスト）を必要とせず、また温度依存性も比較的低いため回路の構成が簡単になるが、入力する直流電力がそのまま出力トランスから出力され、また多数のＬＥＤ素子を用いた場合にＬＥＤ素子ごとの電圧の不均衡が生じやすいことから、入力する直流電力の変動の影響を大きく受ける。しかも、前記白熱ランプ用の調光器をＬＥＤランプに用いた場合、調光器によって入力電圧が低下すると、１次側の平滑コンデンサのリップル電圧が大きくなり安定した出力電圧を維持できなくなる。そのことによってＬＥＤランプのちらつき等の誤動作が生じ、ＬＥＤランプの寿命低下や、時には破損に至る場合もあり、調光時の入力電圧低下による誤動作を防止する必要性が高い。
【０００６】
本発明は前記の問題点を解決して、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による誤動作を防止できるランプ調光時誤動作防止方法およびその回路を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の一構成によるランプ調光時誤動作防止方法によれば、ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側のＬＥＤランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内で、ランプ調光時に前記ランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出し、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記スイッチング素子の作動状態を制御して、前記出力トランスからの出力を停止または低下させるものである。
【０００８】
この構成によれば、ランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出すると、巻線部の作動用出力を制御することによりスイッチング素子の作動状態を制御して、出力トランスからの出力を停止または低下させるので、調光により所定の電圧に低下するとＬＥＤランプを直ちに消灯させるから、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【０００９】
本発明の一構成によるランプ調光時誤動作防止回路によれば、ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側のＬＥＤランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内に設けられ、ランプ調光時に前記ランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出する検出回路部と、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記スイッチング素子の作動状態を制御して、前記出力トランスからの出力を停止または低下させる制御回路部とを備えている。
【００１０】
この構成によれば、検出回路部により出力電圧の所定の低下を検出すると、制御回路部により巻線部の作動用出力を制御することによってスイッチング素子の作動状態を制御して、出力トランスからの出力を停止または低下させるので、調光により所定の電圧に低下するとＬＥＤランプを直ちに消灯させるから、簡単な構成で、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【００１１】
本発明の他の構成によるランプ調光時誤動作防止方法によれば、ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内で、ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出し、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記スイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させるものである。
【００１２】
この構成によれば、ランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出すると、巻線部の作動用出力を制御することによりスイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより出力トランスからの出力を停止させるので、調光によりＬＥＤランプの点灯が不安定となる電圧に低下するとＬＥＤランプを直ちに消灯させるから、簡単な構成で、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【００１３】
本発明の他の構成によるランプ調光時誤動作防止回路によれば、ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内に設けられ、ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出する検出回路と、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記第１のスイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させる制御回路部とを備えている。
【００１４】
この構成によれば、検出回路部により出力電圧の所定の低下を検出すると、制御回路部により巻線部の作動用出力を制御することによってスイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより出力トランスからの出力を停止させるので、調光によりＬＥＤランプの点灯が不安定となる電圧に低下するとＬＥＤランプを直ちに消灯させるから、簡単な構成で、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【００１５】
好ましくは、前記点灯回路内で、前記出力トランスは１次側に第１および第２の入力端を有し、この巻線部に設けられた３次巻線は第３および第４の出力端を有して、前記出力トランスの第１の入力端と前記整流器の第１の出力端が接続され、前記３次巻線の第４の出力端と前記整流器の第２の出力端が接続され、前記スイッチング素子は第１のトランジスタからなり、コレクタが前記出力トランスの第２の入力端と接続され、エミッタが前記３次巻線の第４の出力端と接続され、
前記検出回路部は、前記整流器の第１および第２の出力端間に接続された分圧抵抗を有して、この分圧抵抗の接続点がツェナーダイオードと接続されてなり、前記制御回路部は、ベースが前記ツェナーダイオードと接続され、コレクタが前記３次巻線の第３の出力端と接続され、エミッタが前記３次巻線の第４の出力端と接続されて、常時オン状態にある第２のトランジスタと、信号入力部が前記第２のトランジスタのコレクタと接続されて、前記第２のトランジスタの常時オンにより前記３次巻線の作動用出力の入力が常時阻止され、信号出力部が前記第１のトランジスタのベースと接続されて、前記第１のトランジスタへ常時オン信号を出力して常時オン状態にする遮断制御部とを有してなり、
ランプ調光時に、前記検出回路部が所定の出力電圧の低下を検出すると、前記第２のトランジスタがオフして、前記３次巻線の作動用出力が前記遮断制御部の信号入力部に入力して、これにより信号出力部から前記第１のトランジスタへ出力するオン信号を消滅させて前記第１のトランジスタをオフにし、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るランプ調光時誤動作防止回路のブロック図を示す。本回路は、ＬＥＤランプ５の調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を防止するものであり、以下のＬＥＤランプ５を点灯する回路内に設けられる。
【００１７】
ＬＥＤランプ５の点灯回路１は、交流電源２からの交流電力が白熱ランプ用のランプ調光器３により調光された後に、ランプ調光器３からの交流電力を直流電力に変換する整流器４と、この直流電力を図示しない２次側の出力検出回路の検出に基づき制御して出力トランスＴ１の１次側に印加する第１のトランジスタ（スイッチング素子）Ｑ１と、前記直流電力を変成して２次側のＬＥＤランプ５へ出力するとともに、巻線部に設けられた例えば３次巻線Ｔ２から、前記第１のトランジスタＱ１の作動用出力を発生する出力トランスＴ１とを有する。
【００１８】
前記整流器４は第１および第２の出力端Ｏ１、Ｏ２間に直流電力を平滑にする平滑コンデンサＣ１が接続されている。出力トランスＴ１は第１および第２の入力端Ｉ１、Ｉ２を有し、３次巻線Ｔ２は第３および第４の出力端Ｏ３、Ｏ４を有する。整流器４の第１の出力端Ｏ１と出力トランスＴ１の第１の入力端Ｉ１が接続され、整流器４の第２の出力端Ｏ２と３次巻線Ｔ２の第４の出力端Ｏ４が接続されている。第１のトランジスタＱ１は、コレクタＣが出力トランスＴ１の第２の入力端Ｉ２に接続され、エミッタＥが３次巻線Ｔ２の第４の出力端Ｏ４に接続されている。ベースＢは後述する遮断制御部６の信号出力部Ｓ２に接続されている。
【００１９】
前記ランプ調光時誤動作防止回路１０は、この点灯回路１内の平滑コンデンサＣ１と出力トランスＴ１の間に設けられて、ランプ調光時にランプ調光器３から整流器４を介した出力電圧の所定の低下を検出する検出回路部７と、出力電圧の所定の低下を検出すると、３次巻線Ｔ２の作動用出力を制御することにより第１のトランジスタＱ１をオフにして、このオフを保持することにより出力トランスＴ１からの出力を停止させる制御回路部８とを有している。
【００２０】
前記検出回路部７は、整流器４の第１および第２の出力端Ｏ１、Ｏ２間に平滑コンデンサＣ１と並列に接続された分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２を有して、この分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点がツェナーダイオードＺＤ１と接続されてなる。第１のトランジスタＱ１をオフにする電圧は、これらの分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、ツェナーダイオードＺＤ１の値によって調整される。
【００２１】
前記制御回路部８は、第２のトランジスタＱ２と遮断制御部（ＩＣ）６とを有してなる。第２のトランジスタＱ２は、ベースＢがツェナーダイオードＺＤ１と接続され、コレクタＣが抵抗Ｒ３と接続され、さらにこれと直列でダイオードＤ１、並列のコンデンサＣ２を介して３次巻線Ｔ２の第３の出力端Ｏ３と接続され、エミッタＥが３次巻線Ｔ２の第４の出力端Ｏ４と接続されて、常時オン状態にある。
【００２２】
ＩＣ６は、信号入力部Ｓ１が第２のトランジスタＱ２のコレクタＣと直に接続されて、第２のトランジスタＱ２の常時オンにより３次巻線Ｔ２の第３の出力端Ｏ３から発生する作動用出力の入力が常時阻止され、信号出力部Ｓ２が第１のトランジスタＱ１のベースＢと接続されて、第１のトランジスタＱ１へ常時オン信号を出力することにより常時オン状態にする。ＩＣ６の電源入力部Ｓ３は、３次巻線Ｔ２の第３の出力端Ｏ３と接続されて、３次巻線Ｔ２からＩＣ６に動作電源を供給する。電源入力部Ｓ３には抵抗Ｒ４を介して整流器４の第１の出力端Ｏ１も接続されている。
【００２３】
なお、ＩＣ６のＦＢ（フィードバック）端子Ｓ４と出力トランスＴ１との間に、例えばトランジスタＱ３、シャントレギュレータＩＣ２および分圧抵抗Ｒ５、Ｒ６からなる定電圧回路が設けられており、ＬＥＤランプ５に供給される電圧が入力電圧や負荷条件が変化しても定電圧となるようにフィードバックされる。
【００２４】
以下、上記構成のランプ調光時誤動作防止回路の動作について説明する。
まず、定常時には、検出回路部７の抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧が、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧以上に設定されており、ツェナーダイオードＺＤ１を通して第２のトランジスタＱ２が常時オン状態にあるので、３次巻線Ｔ２の第３の出力端Ｏ３からＩＣ６の信号入力部Ｓ１への作動用出力の入力が常時阻止されている。
【００２５】
ランプ調光時には、整流器４からの出力電圧が低下するので検出回路部７の抵抗Ｒ１、Ｒ２で分圧された電圧も低下してツェナー電圧より低くなると、この検出によりツェナーダイオードＺＤ１が遮断されて、第２のトランジスタＱ２がオフする。第２のトランジスタＱ２がオフすると、３次巻線Ｔ２の作動用出力がＩＣ６の信号入力部Ｓ１に入力して、この入力に基づき信号出力部Ｓ２から第１のトランジスタＱ１へ出力するオン信号を消滅させて、第１のトランジスタＱ１をオフにする。ＩＣ６内ではラッチ動作により第１のトランジスタＱ１へ出力するオン信号の消滅を保持する。ＬＥＤランプ５の最低動作電圧の近辺ではＬＥＤランプ５の点灯が不安定となって明るさのちらつき等の誤動作の原因となるから、第１のトランジスタＱ１のオフを保持して完全に出力トランスＴ１からの直流電力出力を停止させる。なお、ＩＣ６がラッチ機能を有するＩＣであれば、そのラッチ機能を用いてオン信号の消滅を保持させてもよい。これにより、出力トランスＴ１からの出力が停止され、ＬＥＤランプ５は安全かつ直ちに消灯されて、ＬＥＤランプ５をランプ調光器３によって調光する時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作が防止される。
【００２６】
このように、本回路は、検出回路部７により出力電圧の所定の低下を検出すると、制御回路部８により３次巻線Ｔ２の作動用出力を制御することによって第１のスイッチング素子Ｑ１をオフにして、このオフを保持することにより出力トランスＴ１からの出力を停止させる。また、点灯回路のトランジスタＱ１の作動用として一般に用いられる３次巻線Ｔ２の作動用出力を、遮断制御部（ＩＣ）６の制御信号用とともに動作電源用に流制御信号用とともに動作電源用に流り簡単にしている。
【００２７】
こうして、本発明は簡単な構成で、容易にＬＥＤランプ５の調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止し、ＬＥＤランプ５の寿命低下や破損等を防止することができる。
【００２８】
なお、検出回路部７がランプ調光器３からの出力電圧の所定の低下を検出すると、制御回路部８が、出力トランスＴ１からの出力電圧をＬＥＤランプ５を消灯させる一定電圧以下に低下させるように制御することにより、ＬＥＤランプ５を直ちに消灯させてもよい。これはＬＥＤランプ５がその最低動作電圧より一定以下に低くなると、前記した最低動作電圧の近辺と異なり、安定して消灯することによる。
【００２９】
なお、第１のトランジスタＱ１の作動用出力を、出力トランスＴ１の巻線部に設けられた３次巻線Ｔ２から発生させているが、例えば出力トランスＴ１の１次巻線から発生させてもよい。
【００３０】
また、この実施形態では、第１および第２のトランジスタを使用しているが、これに代えて、ＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴなどを用いてもよい。
【００３１】
なお、この実施形態では、検出回路部７を整流器４の後段に設けているが、整流器４の前段で、ランプ調光器３と整流器４の間に設けてもよい。
また、遮断制御部６にＩＣのようなディジタル回路を用いているが、Ｒ．Ｃ．Ｃ回路などのようなアナログ回路を用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、出力電圧の所定の低下を検出すると、巻線部の作動用出力を制御することによりスイッチング素子の作動状態を制御して、出力トランスからの出力を停止または低下させるので、調光により所定の電圧に低下するとＬＥＤランプを直ちに消灯させるから、容易にＬＥＤランプの調光時に電圧低下による明るさのちらつき等の誤動作を安全かつ直ちに防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るランプ調光時誤動作防止回路を示す構成図である。
【符号の説明】
１…点灯回路、３…ランプ調光器、４…整流器、５…発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプ、６…遮断制御部、７…検出回路部、８…制御回路部、１０…ランプ調光時誤動作防止回路、Ｔ１…出力トランス、Ｔ２…３次巻線、Ｑ１…第１のトランジスタ（スイッチング素子）、Ｑ２…第２のトランジスタ。

Claims

ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内で、
ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出し、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記第１のスイッチング素子の作動状態を制御して、前記出力トランスからの出力を停止または低下させるランプ調光時誤動作防止方法。
ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内で、
ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出し、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記第１のスイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させるランプ調光時誤動作防止方法。
ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内に設けられ、
ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出する検出回路部と、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記第１のスイッチング素子の作動状態を制御して、前記出力トランスからの出力を停止または低下させる制御回路部とを備えたランプ調光時誤動作防止回路。
ランプ調光器からの出力を制御して出力トランスの１次側に印加するスイッチング素子と、前記出力を変成して２次側の発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプへ出力するとともに、巻線部から前記スイッチング素子の作動用出力を発生する出力トランスとを有する発光ダイオードランプの点灯回路内に設けられ、
ランプ調光時にランプ調光器からの出力電圧の所定の低下を検出する検出回路部と、その出力電圧の所定の低下を検出すると、前記巻線部の作動用出力を制御することにより前記第１のスイッチング素子をオフにして、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させる制御回路部とを備えたランプ調光時誤動作防止回路。
請求項４において、前記点灯回路内で、前記出力トランスは１次側に第１および第２の入力端を有し、この巻線部に設けられた３次巻線は第３および第４の出力端を有して、前記出力トランスの第１の入力端と前記整流器の第１の出力端が接続され、前記３次巻線の第４の出力端と前記整流器の第２の出力端が接続され、前記スイッチング素子は第１のトランジスタからなり、コレクタが前記出力トランスの第２の入力端と接続され、エミッタが前記３次巻線の第４の出力端と接続され、
前記検出回路部は、前記整流器の第１および第２の出力端間に接続された分圧抵抗を有して、この分圧抵抗の接続点がツェナーダイオードと接続されてなり、
前記制御回路部は、ベースが前記ツェナーダイオードと接続され、コレクタが前記３次巻線の第３の出力端と接続され、エミッタが前記３次巻線の第４の出力端と接続されて、常時オン状態にある第２のトランジスタと、信号入力部が前記第２のトランジスタのコレクタと接続されて、前記第２のトランジスタの常時オンにより３次巻線の作動用出力の入力が常時阻止され、信号出力部が前記第１のトランジスタのベースと接続されて、前記第１のトランジスタへ常時オン信号を出力することにより常時オン状態にする遮断制御部とを有してなり、
ランプ調光時に、前記検出回路部が所定の出力電圧の低下を検出すると、前記第２のトランジスタがオフして、前記３次巻線の作動用出力が前記遮断制御部の信号入力部に入力して、これにより信号出力部から前記第１のトランジスタへ出力するオン信号を消滅させて前記第１のトランジスタをオフにし、このオフを保持することにより前記出力トランスからの出力を停止させるものであるランプ調光時誤動作防止回路。