JP2010245421A - Control circuit for light-emitting element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子の制御を行う制御回路に関する。 The present invention relates to a control circuit that controls a light emitting element.
発光ダイオード(LED)を照明用の発光素子として利用する照明システムが開発されている。 An illumination system using a light emitting diode (LED) as a light emitting element for illumination has been developed.
図5は、従来の照明システムの制御回路100を示す。制御回路100は、整流部10、整流用コンデンサ12、チョークコイル14、回生用ダイオード16、スイッチング素子18、制御部20及び比較器22を含んで構成される。
FIG. 5 shows a
整流部10にAC電源を供給すると、AC電源が全波整流される。全波整流された電圧は整流用コンデンサ12によって平滑化され、制御部20の電源電圧及びLED102のアノード端子へ駆動電圧として供給される。LED102のカソードは、チョークコイル14、スイッチング素子18及び抵抗素子R1の直列接続を介して接地される。制御部20によりスイッチング素子18をスイッチング制御することによって、チョークコイル14、スイッチング素子18及び抵抗素子R1を介してLED102へ電流し、LED102を発光させる。また、スイッチング素子18がオフになった際に、チョークコイル14に蓄えられているエネルギーをLED102へ回生させる回生用ダイオード16がLED102及びチョークコイル14に並列に設けられる。
When AC power is supplied to the
比較器22には、LED102を流れる電流によって抵抗素子R1の両端に発生する比較電圧Vcmpと、平滑化された電源を受けた制御部20で発生させた電圧Vregを抵抗分割した一定の基準電圧Vrefと、が入力される。制御部20は、比較器22による基準電圧Vrefと比較電圧Vcmpとの比較結果に基づいてスイッチング素子18のスイッチングを制御する。制御部20は、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより小さい場合にはスイッチング素子18をオンにしてLED102へ電流を流し、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより大きくなった場合にはスイッチング素子18をオフにしてLED102への電流を遮断する。
The
このようにして、LED102に流れる電流を制御し、LED102の平均的な発光強度を制御することができる。
In this manner, the current flowing through the
ところが、上記従来技術の制御回路100では、基準電圧Vrefが一定電圧であるので、図6に示すように、入力されるAC電圧とLED102に流れる電流との位相が一致せず、力率が大きくできないという問題があった。
However, in the
本発明の1つの態様は、交流電源を全波整流する整流部と、前記整流部で整流された電圧を受けて発光する発光素子に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、前記整流部で全波整流された電圧を分圧して基準電圧を得る分圧回路と、前記発光素子に流れる電流に応じた比較電圧と、前記基準電圧と、を比較する比較器と、前記比較器による比較結果に応じて、前記スイッチング素子のスイッチングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする発光素子の制御回路である。 One aspect of the present invention includes a rectifier that full-wave rectifies an AC power supply, a switching element that switches a current flowing in a light-emitting element that receives light rectified by the rectifier, and a full-wave in the rectifier. A voltage dividing circuit that divides the rectified voltage to obtain a reference voltage, a comparator that compares the reference voltage according to the current flowing through the light emitting element, and the reference voltage, and according to a comparison result by the comparator And a control unit for controlling switching of the switching element.
ここで、前記分圧回路は、前記基準電圧が所定値以上となるように制限するツェナーダイオードを含むことが好適である。 Here, it is preferable that the voltage dividing circuit includes a Zener diode that limits the reference voltage to be a predetermined value or more.
また、前記制御部は、前記比較電圧が前記基準電圧より大きい場合に前記発光素子に電流が流れるように前記スイッチング素子を制御し、前記比較電圧が前記基準電圧より小さい場合に前記発光素子に電流が流れないように前記スイッチング素子を制御することが好適である。 Further, the control unit controls the switching element such that a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is larger than the reference voltage, and a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is smaller than the reference voltage. It is preferable to control the switching element so as not to flow.
本発明によれば、力率を向上することができる。また、システムの安定動作を向上させることができる。 According to the present invention, the power factor can be improved. In addition, the stable operation of the system can be improved.
本発明の実施の形態における発光素子の制御回路200は、図1に示すように、整流部30、チョークコイル32、回生用ダイオード34、スイッチング素子36、制御部38、比較器40及び分圧回路42を含んで構成される。また、本実施の形態における制御回路200における各部の電圧・電流について図2に示す。
As shown in FIG. 1, the light emitting
制御回路200は、発光素子の発光の制御を行う。例えば、照明用の発光ダイオード(LED)102に接続され、LED102への電流の制御を行う。
The
整流部30は、整流ブリッジ回路30aを含んで構成される。整流部30は、交流電圧Sinを受けて、交流電圧Sinを全波整流して全波整流電圧Srecとして出力する。整流部30には、図1に示すように、保護用のフューズ30bやノイズ除去のためのフィルタ30cを設けてもよい。
The rectifying
また、本実施の形態では、整流部30の後段に大容量の整流用コンデンサ12を設けない、又は、整流用コンデンサ12として機能しない小容量のフィルムコンデンサ等のみを設けることによって、LED102のアノード端子への駆動電圧及び制御部38への電源電圧は平滑化されていない全波整流電圧Srecとなる。
In this embodiment, the anode terminal of the
LED102のアノード端子には全波整流電圧Srecが供給される。LED102のカソード端子は、チョークコイル32、スイッチング素子36及び電圧検出用抵抗R1を介して接地される。
A full-wave rectified voltage Srec is supplied to the anode terminal of the
チョークコイル32は、LED102及びスイッチング素子36を流れる電流を断続したものにするために設けられる。チョークコイル32には、図1に示すように、制御部38への電源電圧も供給できるようにフォワード巻線を設けてもよい。
The
スイッチング素子36は、LED102への電流を供給・遮断するために設けられる。スイッチング素子36は、LED102の消費電力に応じた容量を有する素子とし、例えば、大電力パワー電界効果トランジスタ(MOSFET)等が用いられる。スイッチング素子36は、制御部38によってスイッチング制御される。
The
回生用ダイオード34は、フライホイールダイオードであり、LED102及びチョークコイル32に並列に接続される。回生用ダイオード34は、スイッチング素子36が遮断されたときにチョークコイル32に蓄えられているエネルギーをLED102へ回生する。
The
分圧回路42は、整流部30に得られた全波整流電圧Srecを分圧して基準電圧Vrefを生成して比較器40へ出力する。分圧回路42は、例えば、抵抗R2及びR3の直列接続とすることができる。抵抗R2及びR3によって全波整流電圧Srecを分圧し、抵抗R3の端子電圧を基準電圧Vrefとして比較器40の非反転入力端子へ入力する。
The voltage dividing
分圧回路42によって、図2に示すように、基準電圧Vrefは、全波整流電圧Srecの変化に比例した変化を示す。
As shown in FIG. 2, the reference voltage Vref shows a change proportional to the change of the full-wave rectified voltage Srec by the voltage dividing
比較器40は、LED102を流れる電流によって電圧検出抵抗R1の両端に発生する比較電圧Vcmpを反転入力端子に受ける。また、比較器40は、分圧回路42によって平滑化されていない全波整流電圧Vrecを分圧して得られた基準電圧Vrefを非反転入力端子に受ける。比較器40は、比較電圧Vcmpと基準電圧Vrefとを比較し、比較結果を制御部38へ出力する。
The
制御部38は、比較器40による基準電圧Vrefと比較電圧Vcmpとの比較結果に基づいてスイッチング素子36のスイッチングを制御する。制御部38は、半導体集積回路として構成される。制御部38は、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより小さい場合にはスイッチング素子36をオンにしてLED102へ電流を流し、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより大きくなった場合にはスイッチング素子36をオフにしてLED102への電流を遮断する。
The
このような比較器40と制御部38との働きによって、図2に示すように、LED102に流れる電流Iは、比較電圧Vcmpが全波整流電圧Srecの変化に比例した変化をする基準電圧Vrefに上昇するまで流れ、基準電圧Vrefを超えると遮断される状態を繰り返す。電流Iの包絡線は全波整流電圧Srecに同期して変化するものとなる。すなわち、LED102に流れる電流Iの導通角を広げ、交流電圧Sinとほぼ同位相で変化するものとして照明システムの力率を向上させることができる。また、無効電力を減少させ、高調波電流を減少させることができる。
Due to the operation of the
なお、交流電圧Sinによっては、基準電圧Vrefが高くなり過ぎる可能性があるので、図1に示すように、分圧回路42に基準電圧Vrefを所定電圧Vmax以下にクランプするためのツェナーダイオード42aを設けてもよい。
Since the reference voltage Vref may become too high depending on the AC voltage Sin, as shown in FIG. 1, the
また、LED102に印加される全波整流電圧Vrecが小さい場合、発光が不安定となる可能性がある。例えば、交流電圧Sinが実効値100Vの正弦波電圧であった場合、全波整流電圧Vrefが20V以下(実効値の1/5程度)となるような電圧領域においてLED102の発光が不安定となることがある。
Further, when the full-wave rectified voltage Vrec applied to the
そこで、図3に示すように、分圧回路42に全波整流電圧Srecが所定の電圧値Vmin以下となった場合に分圧回路42を遮断するツェナーダイオード42bを設けてもよい。すなわち、降伏電圧が電圧値Vminであるツェナーダイオード42bを比較器40の非反転入力端子の高電圧側となるように抵抗R2,R3の直列接続に挿入する。図4に示すように、全波整流電圧Srecが電圧値Vminより大きくなったときには基準電圧Vrefが全波整流電圧Srecの変化に応じた値となり、全波整流電圧Srecが電圧値Vmin以下となったときはツェナーダイオード42bが遮断状態となり、基準電圧Vrefは接地電位となる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
これによって、全波整流電圧Srecがツェナーダイオード42bの降伏電圧値Vmin以下では基準電圧Vrefが接地電位となるのでスイッチング素子36はオフとなり、LED102は発光しない。一方、全波整流電圧Srecがツェナーダイオード42bの降伏電圧値Vminより大きくなると基準電圧Vrefが全波整流電圧Srecに応じた値となるので、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefに上昇するまでスイッチング素子36はオンとなり、基準電圧Vrefを超えるとスイッチング素子36がオフとなる状態を繰り返す。LED102に流れる電流Iは、図4に示すように、スイッチング素子36のスイッチング制御に応じて流れる。
Accordingly, when the full-wave rectified voltage Srec is equal to or lower than the breakdown voltage value Vmin of the
このように、ツェナーダイオード42bを設けることによって、LED102の発光が不安定となる低電圧時に発光を停止させることができる。
Thus, by providing the
10 整流部、12 整流用コンデンサ、14 チョークコイル、16 回生用ダイオード、18 スイッチング素子、20 制御部、22 比較器、30 整流部、30a 整流ブリッジ回路、30b フューズ、30c フィルタ、32 チョークコイル、34 回生用ダイオード、36 スイッチング素子、38 制御部、40 比較器、42 分圧回路、42a ツェナーダイオード、42b ツェナーダイオード、100,200 制御回路。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記整流部で整流された電圧を受けて発光する発光素子に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、
前記整流部で全波整流された電圧を分圧して基準電圧を得る分圧回路と、
前記発光素子に流れる電流に応じた比較電圧と、前記基準電圧と、を比較する比較器と、
前記比較器による比較結果に応じて、前記スイッチング素子のスイッチングを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする発光素子の制御回路。 A rectifying unit for full-wave rectification of the AC power supply;
A switching element that switches a current flowing in a light emitting element that emits light by receiving a voltage rectified by the rectifying unit;
A voltage dividing circuit that obtains a reference voltage by dividing the voltage that has been full-wave rectified by the rectifying unit;
A comparator for comparing a reference voltage according to a current flowing through the light emitting element and the reference voltage;
A control unit for controlling switching of the switching element according to a comparison result by the comparator;
A control circuit for a light-emitting element, comprising:
前記分圧回路は、前記整流部で全波整流された電圧が所定値以下となった場合に前記分圧回路を遮断するツェナーダイオードを含むことを特徴とする制御回路。 The control circuit according to claim 1,
The voltage dividing circuit includes a Zener diode that cuts off the voltage dividing circuit when a voltage subjected to full-wave rectification in the rectifying unit becomes a predetermined value or less.
前記制御部は、前記比較電圧が前記基準電圧より大きい場合に前記発光素子に電流が流れるように前記スイッチング素子を制御し、前記比較電圧が前記基準電圧より小さい場合に前記発光素子に電流が流れないように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする制御回路。 The control circuit according to claim 1 or 2,
The controller controls the switching element such that a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is greater than the reference voltage, and a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is smaller than the reference voltage. A control circuit for controlling the switching element so as not to exist.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114410A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Samsung Led Co Ltd | Led driving device |
JP2012182231A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Tdk Corp | Led lighting device |
US9125265B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-09-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Light-emitting device control circuit |
US9131568B2 (en) | 2012-05-09 | 2015-09-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light-emitting diode driving apparatus and semiconductor device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0324776A (en) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Omron Corp | Drive circuit for light-emitting element |
JPH1167471A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-09 | Tec Corp | Lighting system |
WO2001045470A1 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Takion Co., Ltd. | Power supply and led lamp device |
JP2004327152A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Led lighting device and led lighting fixture |
JP2006244848A (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Jamco Corp | Illumination-purpose light-emitting diode driving circuit |
JP2007080771A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Nec Lighting Ltd | Low voltage power supply circuit for lighting, lighting device, and method of outputting power of low voltage power supply for lighting |
-
2009
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0324776A (en) * | 1989-06-22 | 1991-02-01 | Omron Corp | Drive circuit for light-emitting element |
JPH1167471A (en) * | 1997-08-26 | 1999-03-09 | Tec Corp | Lighting system |
WO2001045470A1 (en) * | 1999-12-14 | 2001-06-21 | Takion Co., Ltd. | Power supply and led lamp device |
JP2004327152A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Led lighting device and led lighting fixture |
JP2006244848A (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Jamco Corp | Illumination-purpose light-emitting diode driving circuit |
JP2007080771A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Nec Lighting Ltd | Low voltage power supply circuit for lighting, lighting device, and method of outputting power of low voltage power supply for lighting |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114410A (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Samsung Led Co Ltd | Led driving device |
JP2012182231A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Tdk Corp | Led lighting device |
US9125265B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-09-01 | Semiconductor Components Industries, Llc | Light-emitting device control circuit |
US9131568B2 (en) | 2012-05-09 | 2015-09-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light-emitting diode driving apparatus and semiconductor device |
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