JP2011187205A - Dimming control device, and dimming control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調光制御装置、及び、調光制御方法に関する。 The present invention relates to a dimming control device and a dimming control method.
LED(Light Emitting Diode)の調光において、PWM(Pulse Width Modulation)方式が採用されることがある(例えば、特許文献1)。しかし、PWM方式を採用すると、LEDを駆動するのに、LEDを駆動するためのドライバICの回路構成が複雑になり、汎用のドライバICを使用することができなかった。さらに、ドライバICの制御をマイコンで行う必要があったために、マイコンの容量が大きくなってしまう。 In dimming an LED (Light Emitting Diode), a PWM (Pulse Width Modulation) method may be employed (for example, Patent Document 1). However, when the PWM method is employed, the circuit configuration of the driver IC for driving the LED is complicated to drive the LED, and a general-purpose driver IC cannot be used. Furthermore, since it is necessary to control the driver IC with a microcomputer, the capacity of the microcomputer increases.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、PWM方式で好適に調光を行う調光制御装置、及び、調光制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dimming control device and a dimming control method that perform dimming suitably by a PWM method.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る調光制御装置は、発光ダイオードの調光を制御する調光制御装置であって、前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする In order to achieve the above object, a dimming control device according to a first aspect of the present invention is a dimming control device that controls dimming of a light-emitting diode, and a current supply unit that supplies current to the light-emitting diode; , Based on an input voltage that changes in response to the current to the light emitting diode, by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the drive unit that adjusts the current flowing through the light emitting diode, And a control means for adjusting the light emission amount of the light emitting diode.
また、本発明の第2の観点に係る調光制御方法は、発光ダイオードの調光を制御する調光制御方法であって、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、を備えることを特徴とする。 A dimming control method according to a second aspect of the present invention is a dimming control method for controlling dimming of a light-emitting diode, based on an input voltage that changes according to a current in the light-emitting diode, Adjusting a current flowing through the light emitting diode, and adjusting a light emission amount of the light emitting diode by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the input voltage. .
本発明によれば、PWM方式で好適に調光を行うことができる。 According to the present invention, dimming can be suitably performed by the PWM method.
以下、本発明の実施形態に係る調光制御装置について説明する。図1は、調光制御装置を調光対象の回路に接続した例を示す図である。 Hereinafter, a dimming control device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which a dimming control device is connected to a circuit to be dimmed.
調光対象の回路200は、発光ダイオード(LED)40と、コンデンサC1と、コイルL1と、ダイオードD1と、から構成される。
The
回路200におけるコンデンサC1、コイルL1、及びダイオードD1は、回路200内に流れる電流を平滑する平滑回路として機能する。回路200に電圧Vddが印加されると、回路200に電流が流れ、発光ダイオード40が点灯する。発光ダイオード40は、図1に示すように、直列に複数接続されたものであってもよいし、1つであってもよい。
The capacitor C1, the coil L1, and the diode D1 in the
回路200と、調光制御装置100と、はスイッチング素子30により接続される。スイッチング素子30は、FET(Field Effect Transistor)などから構成され、ゲート端子に入力される信号に基づいて、ソース・ドレイン間の接続をON/OFFする。具体的には、ドライバIC10から出力される信号に基づいて、回路200に流れる電流をON/OFFする。スイッチング素子30は、ドライバIC10から信号が出力されるときには、ONとなり、回路200に電流が流れて発光ダイオード40が点灯する。また、ドライバIC10から信号が出力されないときには、OFFとなり、回路200に電流が流れず発光ダイオード40が消灯する。
The
調光制御装置100は、ドライバIC10と、PWM信号発信部20と、から構成される。
The
ドライバIC10は、入力端子INと、出力端子OUTと、備え、入力端子ICの電圧に基づいて、出力端子OUTからスイッチング素子30をON/OFFするための信号を出力する。
The driver IC 10 includes an input terminal IN and an output terminal OUT, and outputs a signal for turning on / off the
PWM信号発振部20は、図示せぬマイコンの制御のもとPWM(Pulse Width Modulation)信号を、フィードバック電圧と並列に接点P1へ出力する。
The
調光制御装置100の接点P2には、レジスタR1が接続され、その先は接地される。これにより、ドライバIC100の入力端子INには、接点P2における電圧(フィードバック電圧)が印加される。
The resistor R1 is connected to the contact P2 of the
なお、ダイオードD2、D3は、整流用のダイオードである。 The diodes D2 and D3 are rectifying diodes.
ドライバIC100は、図2に示すように、コンパレータ11と、発振器12と、駆動回路13と、から構成される。
As shown in FIG. 2, the
コンパレータ11は、入力端子INに印加される電圧を参照電圧Vrefと比較する。入力端子INに印加される電圧が参照電圧Vrefより高くなったときに、駆動回路13に信号を送出する。
The
発振器12は、図3(A)に示すような一定周期の信号を駆動回路13に出力するオシレータである。
The
駆動回路13は、発振器12から入力される信号と、コンパレータ11から入力される信号と、に基づいて出力端子OUTに信号を出力する。駆動回路13は、コンパレータ11から信号が入力されないときには、発振器12からの信号に対応して、信号がHighのときに出力端子OUTにスイッチング素子30をONにするための信号を出力する。また、駆動回路13は、コンパレータ11から信号が入力されているときには、出力端子OUTへの信号の出力を停止する。
The
即ち、ドライバIC10は、フィードバック電圧が予め定められたVrefより高くなった場合(即ち、回路200に流れる電流が所定の閾値を超えた場合)、スイッチング素子30をOFFすることで、回路200に流れる電流を所定の範囲内に保つための回路である。これにより、発光ダイオード40の点灯(明るさ)を略一定に保つことができる。
That is, the
例えば、PWM信号発信部20からの出力がない場合(PWM信号のデューティー比が極めて小さい場合)には、ドライバIC10の発振器12は、図3(A)に示すように、一定の周期の信号を出力する。駆動回路13は、発振器12からの信号がHighなので、スイッチング素子30に信号を出力する。これにより、スイッチング素子30がONになり、回路200に電流が流れ、発光ダイオード40が点灯する。
For example, when there is no output from the PWM signal transmission unit 20 (when the duty ratio of the PWM signal is extremely small), the
それに伴い、フィードバック電圧がドライバIC10に入力される。フィードバック電圧は、図3(B)に示すように、徐々に上昇し、これが参照電圧Vrefに達すると、コンパレータ11から駆動回路13に信号が入力される。これにより、駆動回路13は、スイッチング素子40への出力を停止し、スイッチング素子40はOFFになる。結果として、ドライバIC10からの出力信号(スイッチング素子40のON/OFF)は、図3(C)のようになる。このように、回路200に流れる電流を所定の範囲内に保たれ、発光ダイオード40の点灯(明るさ)が略一定となる。
Accordingly, a feedback voltage is input to the
この実施の形態では、調光制御装置100の接点P1にマイコンの制御のもと、PWM信号発信部20からのPWM信号が入力される。ここで、PWM信号発信武20が出力するPWM信号は、参照電圧Vrefより大きい電圧である。例えば、PWM信号発信部20から、図3(D)に示すような、PWM信号が加えられたとする。この場合、ドライバIC10に入力される電圧は、図3(E)に示すように、PWM信号が出力されている間、常に参照電圧Vrefより大きい値になる。従って、ドライバIC10からの出力信号(スイッチング素子40のON/OFF)は、図3(F)のようになり、この期間発光ダイオード40は消灯する。
In this embodiment, the PWM signal from the PWM
ドライバIC10からの出力信号がOFFである場合には、発光ダイオード40は消灯することになるが、この期間は人間の目には確認できないごく短い期間である。ドライバIC10から図3(F)のような信号が出力される場合は、図3(C)のような信号が出力される場合よりも、発光ダイオード40が消灯する期間が長いため、人間の目には暗く見えることになる。
When the output signal from the
このように、ドライバIC10の入力端子INに、PWM信号を出力するようにすることで、発光ダイオード40の調光が可能になる。発光ダイオード40を明るくする場合には、PWM信号発信部20から出力されるPWM信号のデューティー比(PWM信号の1周期におけるPWM信号がONである期間)を小さくし、発光ダイオード40を暗くする場合には、PWM信号発信部20から出力されるPWM信号のデューティー比を大きくなるように制御すればよい。
As described above, the PWM signal is output to the input terminal IN of the
また、PWM信号は、ドライバIC10の外部から入力されるので、ドライバIC10は、汎用のものを使用することができる。さらに、マイコンによる制御は、デューティー比の調整のみなので、マイコンの容量や処理負担を軽減できる。
Since the PWM signal is input from the outside of the
PWM信号発信部20の具体的な制御については、例えば、ユーザの操作に応じて、マイコンがPWM信号発信部20から出力されるPWM信号のデューティー比を調整するようにすればよい。具体的には、発光ダイオード40の明るさを暗くする操作が検出された場合には、マイコンにより、PWM信号発信部20から出力されるPWM信号のデューティー比を大きくする制御が行われる。また、発光ダイオード40の明るさを明るくする操作が検出された場合には、マイコンにより、PWM信号発信部20から出力されるPWM信号のデューティー比を小さくする制御が行われるようにすればよい。
For specific control of the PWM
なお、上述の実施の形態は一例であって、本発明は種々の応用や変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、調光制御装置100は、ドライバIC10と、PWM信号発信部20と、から構成されるものとして説明したが、図1の回路構成は一例であり、上記実施の形態のように、汎用のドライバIC10による調光を制御できる構成であれば任意である。また、回路200の構成やスイッチング素子30の接続の方法は、上記実施の形態と同様の制御が実行されるようになっていれば任意である。
The above-described embodiment is an example, and the present invention can be variously applied and modified. For example, in the above embodiment, the dimming
上記実施の形態では、PWM信号発信部20をマイコンが制御する者として説明したが、PWM信号を出力する機能を備える制御部から出力するようにしてもよい。例えば、PWM信号発信部20とマイコンとが一体となったものでもよい。
In the above embodiment, the PWM
上記実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。 A part or all of the above embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
(付記1)発光ダイオードの調光を制御する調光制御装置であって、前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする調光制御装置。 (Appendix 1) A dimming control device that controls dimming of a light emitting diode, based on a current supply unit that supplies a current to the light emitting diode, and an input voltage that changes according to the current to the light emitting diode, A driving unit that adjusts a current flowing through the light emitting diode; and a control unit that adjusts a light emission amount of the light emitting diode by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the input voltage. A dimming control device.
(付記2)前記制御手段は、前記発光ダイオードに電流に対応して変化するフィードバック電圧に並列に前記PWM信号を印加することを特徴とする付記1に記載の調光制御装置。
(Additional remark 2) The said control means applies the said PWM signal in parallel to the feedback voltage which changes according to an electric current to the said light emitting diode, The dimming control apparatus of
(付記3)前記駆動部は、前記入力電圧が所定の参照電圧より高い場合に、前記発光ダイオードに流れる電流を制限し、前記制御手段は、前記参照電圧より高い電圧値の前記PWM信号を印加することを特徴とする付記1または2に記載の調光制御装置。
(Supplementary Note 3) When the input voltage is higher than a predetermined reference voltage, the driving unit limits a current flowing through the light emitting diode, and the control unit applies the PWM signal having a voltage value higher than the reference voltage. The dimming control device according to
(付記4)前記制御手段は、前記PWM信号のデューティー比を調整することで、前記発光ダイオードの発光量を調整することを特徴とする付記1から3のいずれかに記載の調光制御装置。
(Additional remark 4) The said control means adjusts the light emission amount of the said light emitting diode by adjusting the duty ratio of the said PWM signal, The dimming control apparatus in any one of
(付記5)発光ダイオードの調光を制御する調光制御方法であって、前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、を備えることを特徴とする調光制御方法。 (Supplementary note 5) A dimming control method for controlling dimming of a light-emitting diode, the step of adjusting a current flowing through the light-emitting diode based on an input voltage that changes in response to a current in the light-emitting diode; Adjusting the light emission amount of the light emitting diode by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the input voltage.
10 ドライバIC
11 コンパレータ
12 発振器
13 駆動回路
20 PWM信号発信部
30 スイッチング素子
40 発光ダイオード
100 調光制御装置
200 回路
10 Driver IC
11
Claims (5)
前記発光ダイオードに電流を供給する電流供給部と、
前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整する駆動部と、
前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする調光制御装置。 A dimming control device for controlling dimming of a light emitting diode,
A current supply for supplying current to the light emitting diode;
A drive unit for adjusting a current flowing in the light emitting diode based on an input voltage that changes in response to the current in the light emitting diode;
Control means for adjusting a light emission amount of the light emitting diode by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the input voltage;
A dimming control device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の調光制御装置。 2. The dimming control device according to claim 1, wherein the control unit applies the PWM signal in parallel to a feedback voltage that changes in response to a current to the light emitting diode.
前記制御手段は、前記参照電圧より高い電圧値の前記PWM信号を印加する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の調光制御装置。 The driving unit limits a current flowing through the light emitting diode when the input voltage is higher than a predetermined reference voltage,
The dimming control device according to claim 1, wherein the control unit applies the PWM signal having a voltage value higher than the reference voltage.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の調光制御装置。 4. The dimming control device according to claim 1, wherein the control unit adjusts a light emission amount of the light emitting diode by adjusting a duty ratio of the PWM signal. 5.
前記発光ダイオードに電流に対応して変化する入力電圧に基づいて、前記発光ダイオードに流れる電流を調整するステップと、
前記入力電圧に所定のPWM(Pulse Width Modulation)信号を印加することで、前記発光ダイオードの発光量を調整するステップと、
を備えることを特徴とする調光制御方法。 A dimming control method for controlling dimming of a light emitting diode,
Adjusting a current flowing in the light emitting diode based on an input voltage that changes in response to the current in the light emitting diode;
Adjusting a light emission amount of the light emitting diode by applying a predetermined PWM (Pulse Width Modulation) signal to the input voltage;
A dimming control method comprising:
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