JP2009199901A - Control circuit, lighting device for discharge lamp, and illumination fixture - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、商用電源などの交流電源から交流電圧を入力して動作する放電灯点灯装置などの回路において、交流電圧の有無を判定して、回路を制御する制御回路に関する。 The present invention relates to a control circuit that determines the presence or absence of an AC voltage and controls the circuit in a circuit such as a discharge lamp lighting device that operates by inputting an AC voltage from an AC power source such as a commercial power source.
交流電源の通電及び停電を検出し、検出結果に基づいて、回路を制御する制御回路がある。
回路の入力段にコンデンサがあると、交流電源が停電などにより切断した場合でも、コンデンサに充電された電圧が残る場合がある。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、回路が交流電源から交流電圧を入力しているか否かを速やかに正しく判定することを目的とする。
If there is a capacitor at the input stage of the circuit, the charged voltage may remain in the capacitor even if the AC power supply is cut off due to a power failure or the like.
The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to promptly and correctly determine whether or not a circuit is inputting an AC voltage from an AC power source.
この発明にかかる制御回路は、
抵抗と、コンデンサと、上記抵抗を流れる電流に基づいて検出電圧を生成する電流検出回路とを有し、上記抵抗と上記コンデンサとが直列に電気接続している電源検出回路と、
交流電源から交流電圧を入力して動作する負荷回路と、
上記電源検出回路が生成した検出電圧に基づいて、上記負荷回路が上記交流電源から上記交流電圧を入力しているか否かを判定する判定回路とを有し、
上記負荷回路と上記電源検出回路とが並列に電気接続していることを特徴とする。
The control circuit according to the present invention includes:
A power detection circuit having a resistor, a capacitor, and a current detection circuit that generates a detection voltage based on a current flowing through the resistor, wherein the resistor and the capacitor are electrically connected in series;
A load circuit that operates by inputting an AC voltage from an AC power source;
A determination circuit for determining whether the load circuit is inputting the AC voltage from the AC power source based on a detection voltage generated by the power source detection circuit;
The load circuit and the power supply detection circuit are electrically connected in parallel.
この発明にかかる制御回路によれば、交流電源からの交流電圧が入力されなくなったとき、負荷回路が有するコンデンサに電荷が残るなどして負荷回路の入力端子の電圧が0にならない場合であっても、交流電源から交流電圧が入力されなくなったことを、速やかに検出することができるという効果を奏する。 According to the control circuit of the present invention, when the AC voltage from the AC power supply is not input, the voltage at the input terminal of the load circuit does not become zero due to the charge remaining in the capacitor of the load circuit. In addition, there is an effect that it is possible to quickly detect that the AC voltage is not input from the AC power source.
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図4を用いて説明する。
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における制御回路100の大まかな構成を示すブロック構成図である。
制御回路100は、負荷回路200、電源検出回路110、判定回路131を有する。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a rough configuration of the
The
負荷回路200は、商用電源などの交流電源ACから交流電圧を入力し、入力した交流電圧により動作する回路である。負荷回路200は、二つの電圧入力端子201,202を有する。負荷回路200は、二つの電圧入力端子201,202の間の電位差を、交流電圧として入力する。
The
電源検出回路110(電源同期回路)は、負荷回路200と並列に電気接続している。すなわち、電源検出回路110の二つの入力端子のうち、一方は電圧入力端子201に、他方は電圧入力端子202に電気接続している。電源検出回路110は、抵抗R11、コンデンサC12、電流検出回路120を有する。抵抗R11と、コンデンサC12と、電流検出回路120は、直列に電気接続している。電流検出回路120は、抵抗R11を流れる電流に基づいて、検出電圧を生成する。
The power supply detection circuit 110 (power supply synchronization circuit) is electrically connected to the
判定回路131は、電源検出回路110の電流検出回路120が生成した検出電圧に基づいて、負荷回路200が交流電圧を入力しているか否かを判定する。
負荷回路200が交流電圧を入力しない場合とは、例えば、電源スイッチSWをオフにした場合や、停電になった場合などである。
The
The case where the
制御回路100は、判定回路131の判定結果に基づいて、負荷回路200の動作を制御する。例えば、制御回路100は、電源スイッチSWのオンオフ操作に基づいて、負荷回路200の消費電力を切り替えたり、瞬停(瞬時停電)やサグ(瞬時電圧低下)を検出して、負荷回路200の正常動作を維持したり、停電を検出して、非常用電源に切り替えて負荷回路200の動作を継続させたりする。
The
図2は、この実施の形態における制御回路100の一部の回路構成を示す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a part of the circuit configuration of the
負荷回路200は、電圧降下回路210、直流電源回路230、回路220を有する。
回路220は、直流電圧を電源として動作する回路である。
直流電源回路230は、交流電圧を入力して、回路220を動作させる直流電圧を生成する回路である。
電圧降下回路210は、負荷回路200が入力する交流電圧の電圧を降下(減流)させて、直流電源回路230における電力損失を抑える回路である。電圧降下回路210は、コンデンサC13(減流素子)、ダイオードD14(半波整流素子)、ダイオードD15(放電素子)を有する。
コンデンサC13の二つの端子のうち一の端子は、電圧入力端子201に電気接続している。
コンデンサC13の二つの端子のうち他の端子と、ダイオードD14のアノード端子と、ダイオードD15のカソード端子とは、互いに電気接続している。
ダイオードD14のカソード端子は、直流電源回路230の入力端子に電気接続している。
ダイオードD15のアノード端子は、グランド配線GNDを介して、電圧入力端子202に電気接続している。
The
The circuit 220 is a circuit that operates using a DC voltage as a power source.
The DC
The
One of the two terminals of the capacitor C13 is electrically connected to the
The other terminal of the two terminals of the capacitor C13, the anode terminal of the diode D14, and the cathode terminal of the diode D15 are electrically connected to each other.
The cathode terminal of the diode D14 is electrically connected to the input terminal of the DC
The anode terminal of the diode D15 is electrically connected to the
電圧入力端子201の電位が高くなり、負荷回路200に電圧入力端子201から電流が流入すると、流入した電流によりコンデンサC13が充電される。流入した電流は、ダイオードD14を介して、直流電源回路230に供給される。
また、電圧入力端子201の電位が低くなり、負荷回路200から電圧入力端子201へ電流が流出すると、流出した電流によりコンデンサC13が放電される。流出した電流は、ダイオードD15を介して、電圧入力端子202から供給される。
このように、コンデンサC13は、入力する交流電圧の1サイクルごとに充放電を繰り返す。また、コンデンサC13に充電された電圧により、直流電源回路230に入力される電圧が下がるので、直流電源回路230における電力損失を抑えることができる。
When the potential of the
Further, when the potential of the
As described above, the capacitor C13 repeats charging and discharging every cycle of the input AC voltage. In addition, since the voltage input to the DC
電流検出回路120は、フォトカプラPC、抵抗R21、コンデンサC22を有する。
フォトカプラPC(スイッチ素子、双方向フォトカプラ)は、二つの発光ダイオードと、フォトトランジスタとを有する。二つの発光ダイオードは、フォトカプラPCの二つの入力端子間に、逆極性に並列接続している。フォトトランジスタは、フォトカプラPCの陽極側出力端子にコレクタ端子を、陰極側出力端子にエミッタ端子を電気接続していて、二つの発光ダイオードが発光した光を受光してオンオフする。
フォトカプラPCの二つの入力端子は、抵抗R11及びコンデンサC12と直列に電気接続していて、抵抗R11及びコンデンサC12を流れる電流を入力する。
抵抗R21の二つの端子のうち一方の端子は、直流電圧配線VCCに電気接続している。直流電圧配線VCCは、例えば、直流電源回路230などの直流電源に電気接続している。
抵抗R21の二つの端子のうち他方の端子と、フォトカプラPCの陽極側出力端子と、コンデンサC22の二つの端子のうち一方の端子とは、互いに電気接続している。
また、フォトカプラPCの陰極側出力端子と、コンデンサC22の二つの端子のうち他方の端子とは、互いに電気接続している。
電流検出回路120は、コンデンサC22の両端電圧を、検出電圧v2として出力する。
The
The photocoupler PC (switch element, bidirectional photocoupler) has two light emitting diodes and a phototransistor. The two light emitting diodes are connected in parallel with opposite polarities between the two input terminals of the photocoupler PC. The phototransistor has a collector terminal connected to the anode-side output terminal and an emitter terminal connected to the cathode-side output terminal of the photocoupler PC. The phototransistor receives light emitted from the two light-emitting diodes and is turned on / off.
The two input terminals of the photocoupler PC are electrically connected in series with the resistor R11 and the capacitor C12, and input a current flowing through the resistor R11 and the capacitor C12.
One terminal of the two terminals of the resistor R21 is electrically connected to the DC voltage wiring VCC . The DC voltage wiring VCC is electrically connected to a DC power supply such as a DC
The other terminal of the two terminals of the resistor R21, the anode side output terminal of the photocoupler PC, and one of the two terminals of the capacitor C22 are electrically connected to each other.
The cathode side output terminal of the photocoupler PC and the other terminal of the two terminals of the capacitor C22 are electrically connected to each other.
Current detecting
フォトカプラPCの入力電流の絶対値が、フォトトランジスタがオンになる値より小さい場合、コンデンサC22は、抵抗R21を介して直流電圧配線VCCから供給される電流により充電され、電流検出回路120は、直流電圧配線VCCの電位とほぼ等しい検出電圧v2を出力する。
フォトカプラPCの入力電流の絶対値が、フォトトランジスタがオンになる値より大きい場合、コンデンサC22は、フォトトランジスタを介して放電し、電流検出回路120は、ほぼ0の検出電圧v2を出力する。
If the absolute value of the input current of the photocoupler PC is smaller than the value phototransistor is turned on, the capacitor C22 is charged by the current supplied from the DC voltage line V CC through a resistor R21, a
Absolute value of the input current of the photo-coupler PC is, when the phototransistor is greater than the value which is turned on, the capacitor C22 discharges through the phototransistor, the
図3は、この実施の形態における制御回路100の各部の電圧及び電流を示す波形図である。
横軸は時刻、縦軸は電圧または電流を表わす。電圧vIN(太線)は、制御回路100が入力する交流電圧である。電圧vC(太線)は、コンデンサC12の両端電圧である。電圧v1(細線)は、電圧降下回路210のコンデンサC13の両端電圧である。電流iRは、抵抗R11を流れる電流である。電圧v2は、電流検出回路120が出力する検出電圧である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing the voltage and current of each part of the
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage or current. The voltage v IN (thick line) is an AC voltage input by the
電圧vINが上昇すると、それに追随してコンデンサC12及びコンデンサC13が充電され、電圧vC及び電圧v1が上昇する。また、電圧vINが下降すると、それに追随してコンデンサC12及びコンデンサC13が放電し、電圧vC及び電圧v1が下降する。
電源検出回路110は、CR直列回路なので、抵抗R11を流れる電流iRは、電圧vINよりも位相の進んだ電流となる。電圧v2は、電流iRがゼロクロスする付近で高電位となり、それ以外では低電位となる。
したがって、負荷回路200が交流電圧を入力している場合、電流検出回路120が生成する検出電圧v2は、負荷回路200が入力している交流電圧の倍の周波数の矩形波となる。すなわち、電流検出回路120は、負荷回路200が入力する交流電圧と同期した信号を生成する。
When the voltage v IN increases, the capacitor C12 and the capacitor C13 are charged following the increase, and the voltage v C and the voltage v 1 increase. Further, when the voltage v IN is lowered, the capacitor C12 and the capacitor C13 are discharged following this, and the voltage v C and the voltage v 1 are lowered.
Since the power
Therefore, when the
時刻t1において、電源スイッチSWが切られるなどして、制御回路100が交流電圧を入力しなくなったとする。
It is assumed that the
電源が切れても、コンデンサC13はすぐには放電しないので、電圧v1は0にならない。電圧vINは、電圧v1とほぼ等しくなる。
このため、電圧v1と電圧vCとの差にあたる電圧が抵抗R11に印加され、電源スイッチSWが切れたあとも、電流iRが流れる。
電流iRは、コンデンサC13を放電し、コンデンサC12を充電する。電圧v1と電圧vCとが等しくなると、電流iRが流れなくなる。
電流iRが流れなくなるまでにかかる時間は、抵抗R11の抵抗値と、コンデンサC12及びコンデンサC13の容量値によって定まる。
Even if power is turned off, the capacitor C13 is not discharged immediately, voltage v 1 is not zero. The voltage v IN is substantially equal to the voltage v 1 .
Therefore, the voltage corresponding to the difference between the voltages v 1 and the voltage v C is applied to the resistor R11, even after the power switch SW has expired, the current flows i R.
The current i R discharges the capacitor C13 and charges the capacitor C12. When the voltage v 1 and the voltage v C are equal, the current i R does not flow.
The time taken until the current i R does not flow is determined by the resistance value of the resistor R11 and the capacitance values of the capacitors C12 and C13.
電流iRの絶対値が所定の値より小さくなると、電流検出回路120が生成する検出電圧v2は高電位になるので、電源が切れてすぐに高電位になる。
したがって、制御回路100は、電源スイッチSWの切断や停電などにより、制御回路100が交流電圧を入力しなくなると、ほとんど遅れなくすぐにそのことを検出できる。
If the absolute value of the current i R is smaller than a predetermined value, since the detected voltage v 2 of the current detecting
Therefore, when the
比較のため、コンデンサC12がない制御回路について考える。
なお、比較例の制御回路は、コンデンサC12がなく、抵抗R11と電流検出回路120とが直接接続している点を除き、この実施の形態における制御回路100と同様である。
For comparison, consider a control circuit without the capacitor C12.
Note that the control circuit of the comparative example is the same as the
図4は、比較例の制御回路の各部の電圧及び電流を示す波形図である。 FIG. 4 is a waveform diagram showing voltages and currents in various parts of the control circuit of the comparative example.
制御回路が交流電圧を入力している場合、コンデンサC12がないので、電流iRは、電圧vINとほぼ同位相となる。したがって、検出電圧v2は、パルスの出るタイミングが異なるが、この実施の形態における制御回路100と同様、入力した交流電圧の倍の周波数の矩形波となる。
When the control circuit inputs an AC voltage, the current i R is substantially in phase with the voltage v IN because there is no capacitor C12. Therefore, the detection voltage v 2 is the timing out of the pulse are different, similar to the
しかし、時刻t1において、電源スイッチSWが切られるなどして、制御回路が交流電圧を入力しなくなった場合の動作は、大きく異なる。
コンデンサC13に残った電圧により、電流iRが流れ、コンデンサC13を放電する。電流iRは、コンデンサC13が完全に放電するまで流れ続ける。
このため、比較例の制御回路は、制御回路が交流電圧を入力しなくなってもすぐには検出できない。
However, the operation in the case where the control circuit stops inputting the AC voltage due to the power switch SW being turned off at time t 1 is greatly different.
The current i R flows due to the voltage remaining in the capacitor C13, and the capacitor C13 is discharged. The current i R continues to flow until the capacitor C13 is completely discharged.
For this reason, the control circuit of the comparative example cannot be detected immediately even if the control circuit stops inputting the AC voltage.
比較例の制御回路において、電流iRが流れなくなるまでにかかる時間は、抵抗R11の抵抗値とコンデンサC13の容量値によって定まる。しかし、抵抗R11の抵抗値を小さくすると、電流iRが大きくなるので、電源検出回路における電力消費が増える。また、コンデンサC13の容量値は、直流電源回路230が必要とする電流によって定まるので、あまり小さくすることはできない。
In the control circuit of the comparative example, the time taken until the current i R stops flowing is determined by the resistance value of the resistor R11 and the capacitance value of the capacitor C13. However, reducing the resistance of the resistor R11, the current i R increases, increases power consumption in the power supply detection circuit. Further, since the capacitance value of the capacitor C13 is determined by the current required by the DC
これに対し、この実施の形態における制御回路100は、コンデンサC12の容量値を調整することにより、電流iRが流れなくなるまでにかかる時間を自由に調整できる。コンデンサC12の容量値を小さくすれば、電流iRが流れなくなるまでにかかる時間を短くできるので、制御回路100が交流電圧を入力しなくなった場合に、ほとんど遅れなく検出することができる。
In contrast,
この実施の形態における制御回路100は、電源検出回路110と、負荷回路200と、判定回路131とを有し、上記電源検出回路110は、抵抗R11と、コンデンサC12と、上記抵抗R11を流れる電流iRに基づいて検出電圧v2を生成する電流検出回路120とを有し、上記抵抗R11と上記コンデンサC12とが直列に電気接続し、上記負荷回路200は、交流電源ACから交流電圧を入力して動作し、上記判定回路131は、上記電源検出回路110が生成した検出電圧v2に基づいて、上記負荷回路200が上記交流電源ACから上記交流電圧を入力しているか否かを判定し、上記負荷回路200と上記電源検出回路110とが並列に電気接続しているので、交流電源ACからの交流電圧が入力されなくなったとき、負荷回路200が有するコンデンサに電荷が残るなどして負荷回路200の入力端子の電圧が0にならない場合であっても、交流電源ACから交流電圧が入力されなくなったことを、速やかに検出することができるという効果を奏する。
The
この実施の形態における電流検出回路120は、上記抵抗R11を流れる電流iRが0を含む所定の範囲内である場合に、所定の電位(ほぼVCC)の検出電圧v2を生成するので、負荷回路200が交流電圧を入力している場合には、検出電圧v2が、交流電圧の周波数の倍の周波数の矩形波となり、負荷回路200が交流電圧を入力していない場合には、検出電圧v2がほぼVCCになって、負荷回路200が交流電圧を入力しているか否かを、判定回路131が容易に判定できるという効果を奏する。
Since the
この実施の形態における負荷回路200は、上記交流電圧を入力する二つの電圧入力端子201,202と、第二のコンデンサC13とを有し、上記二つの電圧入力端子のうちいずれかの電圧入力端子201と、上記第二のコンデンサC13の一方の端子とが電気接続しているので、交流電源ACから交流電圧が入力されなくなったとき、コンデンサC13に充電された電圧が残り、電圧入力端子201の電位が0にならないが、コンデンサC12に、コンデンサC13に充電された電圧とほぼ等しい電圧が充電されるので、抵抗R11を流れる電流iRがほぼ0になり、交流電源ACから交流電圧が入力されなくなったことを、速やかに検出することができるという効果を奏する。
The
また、電圧降下回路210としては、コンデンサC13ではなく、抵抗を用いるものもあるが、抵抗を用いると、抵抗による電力損失が発生する。
この実施の形態における制御回路100は、コンデンサC13を用いた電圧降下回路210を有しているので、消費電力を抑えることができる。
In addition, there is a
Since the
実施の形態2.
実施の形態2について、図5〜図6を用いて説明する。
この実施の形態では、実施の形態1で説明した制御回路100の応用例について説明する。
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, an application example of the
図5は、この実施の形態における照明器具800の外観を示す斜視図である。
照明器具800は、高輝度白色発光ダイオードなどのLEDを有し、LEDを発光させることにより対象を照らす照明器具である。
FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the lighting fixture 800 in this embodiment.
The lighting fixture 800 includes an LED such as a high-intensity white light-emitting diode, and is a lighting fixture that illuminates an object by causing the LED to emit light.
図6は、この実施の形態におけるLED点灯装置810の一部の回路構成を示す電気回路図である。
なお、実施の形態1で説明した制御回路100と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a partial circuit configuration of the
Note that portions common to the
照明器具800は、内部に、LEDを点灯する点灯装置810(発光ダイオード点灯装置、制御回路100)を有する。点灯装置810は、負荷回路200として、電圧降下回路210、直流電源回路230、コンデンサC23、発光ダイオード点灯回路240、スイッチング素子Q24を有する。
The lighting fixture 800 includes a lighting device 810 (light emitting diode lighting device, control circuit 100) that lights the LED. The
直流電源回路230は、電圧降下回路210が降下した電圧を入力して、安定した直流電圧を生成する回路である。直流電源回路230は、定電圧ダイオードZD31、コンデンサC32、抵抗R33、定電圧ダイオードZD34、トランジスタQ35を有する。
定電圧ダイオードZD31、定電圧ダイオードZD34は、例えば、ツェナーダイオードである。
トランジスタQ35は、例えば、NPN型バイポーラトランジスタである。
定電圧ダイオードZD31のカソード端子と、コンデンサC32の二つの端子のうち一方の端子と、抵抗R33の二つの端子のうち一方の端子と、トランジスタQ35のコレクタ端子とはともに、電圧降下回路210の出力端子(ダイオードD14のカソード端子)に電気接続している。
定電圧ダイオードZD31のアノード端子と、コンデンサC32の二つの端子のうち他方の端子と、定電圧ダイオードZD34のアノード端子とはともに、グランド配線GNDに電気接続している。
抵抗R33の二つの端子のうち他方の端子と、定電圧ダイオードZD34のカソード端子と、トランジスタQ35のベース端子とは、互いに電気接続している。
トランジスタQ35のエミッタ端子は、直流電源回路230の出力端子として、コンデンサC23の二つの端子のうち一方の端子に電気接続している。
コンデンサC23の二つの端子のうち他方の端子は、グランド配線GNDに電気接続している。
The DC
The constant voltage diode ZD31 and the constant voltage diode ZD34 are, for example, Zener diodes.
The transistor Q35 is, for example, an NPN bipolar transistor.
The cathode terminal of the constant voltage diode ZD31, one of the two terminals of the capacitor C32, one of the two terminals of the resistor R33, and the collector terminal of the transistor Q35 are both output from the
The anode terminal of the constant voltage diode ZD31, the other terminal of the two terminals of the capacitor C32, and the anode terminal of the constant voltage diode ZD34 are both electrically connected to the ground wiring GND.
The other of the two terminals of the resistor R33, the cathode terminal of the constant voltage diode ZD34, and the base terminal of the transistor Q35 are electrically connected to each other.
The emitter terminal of the transistor Q35 is electrically connected to one of the two terminals of the capacitor C23 as an output terminal of the DC
The other terminal of the two terminals of the capacitor C23 is electrically connected to the ground wiring GND.
コンデンサC32は、電圧降下回路210から流入する電流により充電される。
定電圧ダイオードZD31は、コンデンサC32に充電される電圧が所定の電圧より高くならないようにするための安全回路である。
定電圧ダイオードZD34は、直流電源回路230が生成する直流電圧を定める基準となる電圧を生成する。
定電圧ダイオードZD34のツェナー電圧と、コンデンサC23に充電された電圧との差が、トランジスタQ35のベース−エミッタ間のオン電圧(例えば0.6V)より高くなると、抵抗R33を介してトランジスタQ35にベース電流が供給され、トランジスタQ35がオンになって、トランジスタQ35を介して、コンデンサC23を充電する電流が流れる。これにより、コンデンサC23には、常に、定電圧ダイオードZD34のツェナー電圧−0.6Vの電圧が充電される。
Capacitor C32 is charged by the current flowing from
The constant voltage diode ZD31 is a safety circuit for preventing the voltage charged in the capacitor C32 from becoming higher than a predetermined voltage.
The constant voltage diode ZD34 generates a reference voltage that determines the DC voltage generated by the DC
When the difference between the Zener voltage of the constant voltage diode ZD34 and the voltage charged in the capacitor C23 becomes higher than the on-voltage (for example, 0.6 V) between the base and emitter of the transistor Q35, the base is connected to the transistor Q35 via the resistor R33. A current is supplied, the transistor Q35 is turned on, and a current for charging the capacitor C23 flows through the transistor Q35. As a result, the capacitor C23 is always charged with the voltage of the Zener voltage −0.6V of the constant voltage diode ZD34.
発光ダイオード点灯回路240は、LEDを有し、コンデンサC23に充電された直流電圧をLEDに印加して点灯する。
スイッチング素子Q24は、例えば、NPN型バイポーラトランジスタであり、発光ダイオード点灯回路240と直列に電気接続している。スイッチング素子Q24をオンにすると、コンデンサC23に充電された電圧が、発光ダイオード点灯回路240にかかり、発光ダイオード点灯回路240がLEDを点灯する。スイッチング素子Q24をオフにすると、コンデンサC23に充電された直流電圧が、発光ダイオード点灯回路240にかからなくなるので、LEDが消灯する。
The light emitting
The switching element Q24 is, for example, an NPN-type bipolar transistor, and is electrically connected in series with the light emitting
直流電圧配線VCCは、直流電源回路230の出力端子(トランジスタQ35のエミッタ端子)に電気接続している。 DC voltage line V CC is electrically connected to the output terminal of the DC power supply circuit 230 (emitter terminal of the transistor Q35).
マイクロコンピュータ(以下「マイコン」と呼ぶ。)130は、直流電圧配線VCCに電気接続し、直流電圧配線VCCを介して、直流電源回路230が生成した直流電圧を入力し、入力した直流電圧を電源として動作する。
マイコン130は、図示していないROMなどの記憶装置が記憶したプログラムを実行することにより、様々な機能を実現する。
A microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer".) 130 is electrically connected to a DC voltage line V CC, via a DC voltage line V CC, inputs a DC voltage DC
The
判定回路131は、マイコン130がプログラムを実行することにより実現される。なお、判定回路131は、アナログ回路・デジタル回路・アナログデジタル混合回路などにより実現されてもよい。
判定回路131は、電流検出回路120が生成した検出電圧v2を入力する。判定回路131は、入力した検出電圧v2が所定の電圧より高いか低いかを判定する。以下の説明では、検出電圧v2が所定の電圧より高い状態を「H」、検出電圧v2が所定の電圧より低い状態を「L」と呼ぶ。
判定回路131は、「H」の状態が所定の時間(以下「継続判定閾値時間」と呼ぶ。)以上継続した場合に、点灯装置810が交流電圧を入力していないと判定する。
The
The
The
点灯装置810が交流電圧を入力している場合、検出電圧v2は、交流電圧の倍の周波数の矩形波となり、周期的に「H」となる期間が存在する。継続判定閾値時間は、この期間の長さより長く設定する。例えば、継続判定閾値時間は、交流電圧の一周期分を設定する。これにより、判定回路131は、点灯装置810が交流電圧を入力しているか否かを、正しく判定できる。
When the
なお、判定回路131は、「L」から「H」になった時刻を測定することにより、点灯装置810が交流電圧を入力しているか否かを判定してもよい。
例えば、「L」から「H」になった場合、判定回路131は、前回「L」から「H」になった時刻からの経過時間を算出する。算出した経過時間が、所定の時間(以下、「経過判定閾値時間」と呼ぶ。)と比較して短い場合、判定回路131は、継続判定閾値時間の経過を待たずに、点灯装置810が交流電圧を入力していないと判定する。なお、経過判定閾値時間は、前もって交流電圧の周波数がわかっている場合、あらかじめ固定値を設定しておく。前もって交流電圧の周波数がわからない場合、最初は、経過判定閾値時間による判定ができないので、判定回路131は、継続判定閾値時間内に「H」から「L」に戻るか否かを判定し、継続判定閾値時間内に「H」から「L」に戻った場合、点灯装置810が交流電圧を入力していると判定し、そのときの経過時間(周波数のバラツキを考慮して余裕を持たせた時間を含む。)を、経過判定閾値時間として記憶し、次からは、経過判定閾値時間による判定と、継続判定閾値時間による判定とを、合わせて実施する。
Note that the
For example, when “L” is changed to “H”, the
点灯制御回路132は、マイコン130がプログラムを実行することにより実現される。なお、点灯制御回路132は、アナログ回路・デジタル回路・アナログデジタル混合回路などにより実現されてもよい。
点灯制御回路132は、判定回路131が判定した判定結果に基づいて、LEDを点灯するか消灯するかを判断し、判断結果に基づいて、スイッチング素子Q24をオンあるいはオフする信号を生成して、出力する。
The
The
この実施の形態における点灯装置810(制御回路)は、判定回路131が、上記電流検出回路120が生成した検出電圧v2に基づいて、上記抵抗R11を流れる電流iRが0を含む所定の範囲内である状態(「H」)が、所定の時間(継続判定閾値時間)以上継続した場合に、上記交流電圧を入力していないと判定するので、交流電圧を入力しているか否かを正しく判定できるという効果を奏する。
この実施の形態における点灯装置810(制御回路)は、負荷回路200が、入力した交流電圧に基づいて、直流電圧を生成する直流電源回路230を有し、上記判定回路131(マイコン130)は、上記直流電源回路230が生成した直流電圧を電源として動作するので、交流電圧を入力しているか否かの判定が容易にできるという効果を奏する。
In the lighting device 810 (control circuit) in this embodiment, the
この実施の形態における照明器具800は、上述した制御回路(点灯装置810)を有し、上記負荷回路200は、入力した交流電圧に基づいて、直流電圧を生成する直流電源回路230と、発光ダイオードLEDと、上記直流電源回路230が生成した直流電圧を上記発光ダイオードLEDに印加する発光ダイオード点灯回路240とを有し、上記制御回路(点灯装置810)は、更に、上記判定回路131の判定結果に基づいて上記発光ダイオード点灯回路240を制御する点灯制御回路132を有するので、電源スイッチSWの操作や停電などを検出し、検出結果に基づいて、LEDの点灯消灯などを制御することができるという効果を奏する。
The lighting fixture 800 in this embodiment includes the above-described control circuit (lighting device 810), and the
実施の形態3.
実施の形態3について、図7〜図8を用いて説明する。
この実施の形態では、実施の形態1で説明した制御回路100の別の応用例について説明する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, another application example of the
図7は、この実施の形態における照明器具800の外観を示す斜視図である。
照明器具800は、放電灯LAを接続するランプソケット801を有し、ランプソケット801に接続した放電灯LAを点灯する。
FIG. 7 is a perspective view showing the appearance of the lighting fixture 800 in this embodiment.
The lighting fixture 800 has a
図8は、この実施の形態における点灯装置820の一部の回路構成を示す電気回路図である。
なお、実施の形態2で説明した点灯装置810と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a partial circuit configuration of the
Note that portions common to the
照明器具800は、内部に、点灯装置820(放電灯点灯装置、制御回路100)を有する。点灯装置820は、負荷回路200として、電圧降下回路210、直流電源回路230、コンデンサC23、交流電源回路250を有する。
The lighting fixture 800 includes a lighting device 820 (discharge lamp lighting device, control circuit 100) inside. The
交流電源回路250は、ダイオードブリッジDB、力率改善回路251、インバータ回路252、コイルL53、コンデンサC54、コンデンサC55を有する。
ダイオードブリッジDBは、交流電源ACから交流電圧を入力し、入力した交流電圧を全波整流して、脈流電圧を生成する。
力率改善回路251は、ダイオードブリッジDBが生成した脈流電圧を入力し、入力した脈流電圧を昇圧あるいは降圧して、安定した直流電圧を生成する。力率改善回路251は、例えば、昇圧チョッパ回路である。
インバータ回路252は、力率改善回路251が生成した直流電圧を入力し、入力した直流電圧から、高周波の矩形波電圧を生成する。インバータ回路252は、例えば、ハーフブリッジ回路あるいはフルブリッジ回路である。
コイルL53は、放電灯LAを流れる電流を制限するチョークコイルである。
コンデンサC54は、インバータ回路252が生成した矩形波電圧から直流成分を除去する結合コンデンサである。
コンデンサC55は、放電灯LAの放電を開始するとき、コイルL53、コンデンサC54とともに共振して、放電灯LAのフィラメント間に、高電圧を発生させ、放電を開始させる。
The AC
The diode bridge DB receives an AC voltage from the AC power supply AC, and full-wave rectifies the input AC voltage to generate a pulsating voltage.
The power
The
The coil L53 is a choke coil that limits the current flowing through the discharge lamp LA.
The capacitor C54 is a coupling capacitor that removes a DC component from the rectangular wave voltage generated by the
When the discharge of the discharge lamp LA is started, the capacitor C55 resonates with the coil L53 and the capacitor C54 to generate a high voltage between the filaments of the discharge lamp LA and start the discharge.
点灯制御回路132は、判定回路131の判定結果に基づいて、インバータ回路252を制御する制御信号を生成し、出力する。
The
グランド配線GNDは、電圧入力端子202ではなく、ダイオードブリッジDBの二つ出力端子のうちの一つ(陰極側出力端子)に電気接続している。
The ground wiring GND is not electrically connected to the
このような接続になっている場合も、実施の形態1及び実施の形態2と同様、交流電源ACから交流電圧を入力しているか否かを正しく判定できる。 Even in such a connection, it is possible to correctly determine whether or not an AC voltage is input from the AC power supply AC, as in the first and second embodiments.
この実施の形態における点灯装置820(放電灯点灯装置)は、上述した制御回路100を有し、上記負荷回路200は、入力した交流電圧に基づいて、放電灯LAに印加する交流電圧を生成する交流電源回路250を有し、上記制御回路100は、更に、上記判定回路131の判定結果に基づいて上記交流電源回路250を制御する点灯制御回路132を有するので、電源スイッチSWの操作や停電などを検出し、検出結果に基づいて、放電灯LAの点灯消灯などを制御することができるという効果を奏する。
The lighting device 820 (discharge lamp lighting device) in this embodiment includes the
この実施の形態における照明器具800は、上述した放電灯点灯装置(点灯装置820)と、上記放電灯LAを着脱自在に電気接続し、上記放電灯点灯装置(点灯装置820)が生成した交流電圧を上記放電灯LAに印加して点灯する放電灯接続部(ランプソケット801)とを有するので、電源スイッチSWの操作や停電などを検出し、検出結果に基づいて、ランプソケット801に接続した放電灯LAの点灯消灯などを制御することができるという効果を奏する。
The lighting fixture 800 in this embodiment is configured such that the above-described discharge lamp lighting device (lighting device 820) and the discharge lamp LA are detachably electrically connected, and the AC voltage generated by the discharge lamp lighting device (lighting device 820). And a discharge lamp connection portion (lamp socket 801) that is lit by applying a voltage to the discharge lamp LA. Therefore, an operation of the power switch SW or a power failure is detected, and the discharge lamp connected to the
実施の形態4.
実施の形態4について、図9を用いて説明する。
この実施の形態では、実施の形態1で説明した制御回路100の変形例について説明する。
The fourth embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, a modified example of the
図9は、この実施の形態における点灯装置810の一部の回路構成を示す電気回路図である。
なお、実施の形態2で説明した点灯装置810と共通する部分については、同一の符号を付し、ここでは説明を省略する。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing a partial circuit configuration of the
Note that portions common to the
電源検出回路110は、更に、二つの定電圧ダイオードZD16,ZD17を有する。
二つの定電圧ダイオードZD16,ZD17(トリガ素子)は、例えば、ツェナーダイオードである。二つの定電圧ダイオードZD16,ZD17は、互いに逆極性に直列接続され、抵抗R11、コンデンサC12、フォトカプラPC(の入力側)と、直列に電気接続している。
このため、定電圧ダイオードZD16あるいは定電圧ダイオードZD17のツェナー電圧を超える電圧が入力されないと、抵抗R11には電流iRが流れない。
The power
The two constant voltage diodes ZD16 and ZD17 (trigger elements) are, for example, Zener diodes. The two constant voltage diodes ZD16 and ZD17 are connected in series with opposite polarities, and are electrically connected in series with the resistor R11, the capacitor C12, and the photocoupler PC (the input side thereof).
Therefore, when the voltage exceeds the Zener voltage of the constant voltage diode ZD16 or a constant voltage diode ZD17 is not inputted, the current does not flow i R the resistor R11.
電源スイッチSWは、例えば、ほたるスイッチである。ほたるスイッチは、照明器具などの電源スイッチとして利用されるスイッチであり、スイッチをオフにしたとき、部屋のなかが真っ暗でもスイッチの位置がわかるよう、小さな明かりを点灯する。このため、電源スイッチSWをオフにしても、交流電源ACから点灯装置810に入力される交流電圧は、0にならず、わずかな電圧が残る。
The power switch SW is, for example, a firefly switch. The firefly switch is a switch that is used as a power switch of a lighting fixture or the like. When the switch is turned off, a small light is turned on so that the position of the switch can be recognized even in a dark room. For this reason, even if the power switch SW is turned off, the AC voltage input from the AC power source AC to the
このような場合において、わずかに残った電圧により、抵抗R11に電流iRが流れると、電流検出回路120が矩形波の検出電圧v2を生成し、判定回路131が判定を誤る可能性がある。
そこで、二つの定電圧ダイオードZD16,ZD17により、電源スイッチSWがオフの場合に残った電圧では、電流iRが流れないようにする。これにより、判定回路131が、電源スイッチSWのオフによる電源が遮断されたことを、正しく判定することができる。
In such a case, the slightly remaining voltage, the current flows i R the resistor R11, the current detecting
Therefore, the two constant voltage diode ZD16, ZD17, the power switch SW is in the voltage remaining in the case of off, so that current does not flow i R. Thus, the
100 制御回路、110 電源検出回路、120 電流検出回路、130 マイコン、131 判定回路、132 点灯制御回路、200 負荷回路、201,202 電圧入力端子、210 電圧降下回路、220 回路、230 直流電源回路、240 発光ダイオード点灯回路、250 交流電源回路、251 力率改善回路、252 インバータ回路、800 照明器具、801 ランプソケット、810,820 点灯装置、AC 交流電源、C12,C13,C22,C23,C32,C54,C55 コンデンサ、D14,D15 ダイオード、DB ダイオードブリッジ、GND グランド配線、L53 コイル、LA 放電灯、LED 発光ダイオード、PC フォトカプラ、Q24 スイッチング素子、Q35 トランジスタ、R11,R21,R33 抵抗、SW 電源スイッチ、v2 検出電圧、VCC 直流電圧配線、vIN 交流電圧、ZD16,ZD17,ZD31,ZD34 定電圧ダイオード。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
交流電源から交流電圧を入力して動作する負荷回路と、
上記電源検出回路が生成した検出電圧に基づいて、上記負荷回路が上記交流電源から上記交流電圧を入力しているか否かを判定する判定回路とを有し、
上記負荷回路と上記電源検出回路とが並列に電気接続していることを特徴とする制御回路。 A power detection circuit having a resistor, a capacitor, and a current detection circuit that generates a detection voltage based on a current flowing through the resistor, wherein the resistor and the capacitor are electrically connected in series;
A load circuit that operates by inputting an AC voltage from an AC power source;
A determination circuit for determining whether the load circuit is inputting the AC voltage from the AC power source based on a detection voltage generated by the power source detection circuit;
A control circuit, wherein the load circuit and the power source detection circuit are electrically connected in parallel.
上記二つの電圧入力端子のうちいずれかの電圧入力端子と、上記第二のコンデンサの一方の端子とが電気接続していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の制御回路。 The load circuit has two voltage input terminals for inputting the AC voltage, and a second capacitor,
3. The control circuit according to claim 1, wherein one of the two voltage input terminals is electrically connected to one terminal of the second capacitor. 4.
上記判定回路は、上記直流電源回路が生成した直流電圧を電源として動作することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の制御回路。 The load circuit has a DC power supply circuit that generates a DC voltage based on the input AC voltage,
5. The control circuit according to claim 1, wherein the determination circuit operates using a DC voltage generated by the DC power supply circuit as a power supply. 6.
上記負荷回路は、入力した交流電圧に基づいて、放電灯に印加する交流電圧を生成する交流電源回路を有し、
上記制御回路は、更に、上記判定回路の判定結果に基づいて上記交流電源回路を制御する点灯制御回路を有することを特徴とする放電灯点灯装置。 A control circuit according to any one of claims 1 to 5,
The load circuit has an AC power supply circuit that generates an AC voltage to be applied to the discharge lamp based on the input AC voltage,
The discharge lamp lighting device, wherein the control circuit further includes a lighting control circuit that controls the AC power supply circuit based on a determination result of the determination circuit.
上記放電灯を着脱自在に電気接続し、上記放電灯点灯装置が生成した交流電圧を上記放電灯に印加して点灯する放電灯接続部とを有することを特徴とする照明器具。 A discharge lamp lighting device according to claim 6,
A lighting fixture comprising: a discharge lamp connecting portion configured to detachably electrically connect the discharge lamp and to apply an AC voltage generated by the discharge lamp lighting device to the discharge lamp.
上記負荷回路は、入力した交流電圧に基づいて、直流電圧を生成する直流電源回路と、発光ダイオードと、上記直流電源回路が生成した直流電圧を上記発光ダイオードに印加する発光ダイオード点灯回路とを有し、
上記制御回路は、更に、上記判定回路の判定結果に基づいて上記発光ダイオード点灯回路を制御する点灯制御回路を有することを特徴とする照明器具。 A control circuit according to any one of claims 1 to 5,
The load circuit includes a DC power supply circuit that generates a DC voltage based on the input AC voltage, a light emitting diode, and a light emitting diode lighting circuit that applies the DC voltage generated by the DC power supply circuit to the light emitting diode. And
The control circuit further includes a lighting control circuit that controls the light-emitting diode lighting circuit based on a determination result of the determination circuit.
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