JP2011198795A - Led driving device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED driving device that improves accuracy of balance of current flowing in an LED.SOLUTION: The LED driving device has: a resonance-type power supply unit that has a series connection including a first transformer T2, first and second switching elements QH, QL, a primary winding Np, and a resonance capacitor Cri; a series circuit including first rectifying and smoothing circuits C1, D1 connected to the output of the power supply unit, a first LED group LD1 connected to the first rectifying and smoothing circuits and in which one or more LEDs are connected in series, and a first winding N1 connected between the power supply unit and the first rectifying and smoothing circuits; a series circuit including second rectifying and smoothing circuits C2, D2 connected to the output of the power supply unit, a second LED group LD2 connected to the second rectifying and smoothing circuits and in which one or more LEDs are connected in series, and a second winding S1 connected between the power supply unit and the second rectifying and smoothing circuits; and a control unit 1 for controlling switching frequencies of the QH and QL to a frequency higher than the resonance frequency of the power supply unit. First and second currents flowing in each series circuit are balanced on the basis of electromagnetic force generated in the first/second windings.

Description

本発明は、直列に接続された複数のLEDを駆動するLED駆動装置に関する。   The present invention relates to an LED driving device that drives a plurality of LEDs connected in series.

従来、直列に接続された複数のLED(Light Emitting Diode)を点灯させるLED駆動装置として、例えば特許文献1が知られている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 is known as an LED driving device that lights a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) connected in series.

特許文献1には、図10に示すように、複数の変圧器を用いて電流を供給し、複数の電流路に接続された複数のLEDを駆動する光源回路が開示されている。各変圧器は1つの電流供給コイルと誘導コイルからなり、電流供給コイルは出力の電流を異なる電流路に提供するように用いられ、誘導コイルは別の変圧器の誘導コイルに接続されて電流ループを形成する。各変圧器と別の変圧器との出力の電流の関係は、互いに接続された変圧器のコイルの巻数比によって決められる。即ち、コイルの巻数比が1:1の場合、各電流路に流れる電流を均衡化することができる。   Patent Document 1 discloses a light source circuit that supplies current using a plurality of transformers and drives a plurality of LEDs connected to a plurality of current paths, as shown in FIG. Each transformer consists of one current supply coil and an induction coil, which is used to provide the output current to different current paths, and the induction coil is connected to the induction coil of another transformer to form a current loop. Form. The relationship between the output currents of each transformer and another transformer is determined by the turns ratio of the coils of the transformers connected to each other. That is, when the coil turns ratio is 1: 1, the current flowing through each current path can be balanced.

特開2006−352116号公報JP 2006-352116 A

しかしながら、特許文献1に開示されたLED駆動装置にあっては、並列に接続された複数のLED電流を精度良く均衡化することができなかった。即ち、電流のバランスの精度が十分でなかった。   However, the LED driving device disclosed in Patent Document 1 cannot accurately balance a plurality of LED currents connected in parallel. That is, current balance accuracy was not sufficient.

本発明の課題は、並列に接続された複数のLEDに流れる電流のバランスの精度を向上することができるLED駆動装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the LED drive device which can improve the precision of the balance of the electric current which flows into several LED connected in parallel.

上記課題を解決するために、本発明のLED駆動装置は、交番電流を整流平滑してLEDに供給するLED駆動装置であって、1次巻線と2次巻線とを有する第1トランス、直流電源の両端に直列に接続される第1及び第2スイッチング素子、前記第1及び第2スイッチング素子の一方に並列に接続され且つ前記1次巻線と共振コンデンサを有する直列接続部を有し、前記2次巻線から前記交番電流を出力する共振型の電力供給手段と、前記電力供給手段の出力に接続され第1整流素子と第1平滑素子を有する第1整流平滑回路、前記第1整流平滑回路に接続され且つ1以上のLEDを直列接続してなる第1LED群、前記電力供給手段と前記第1整流平滑回路との間に接続される第1巻線を有する第1直列回路と、前記電力供給手段の出力に接続され第2整流素子と第2平滑素子を有する第2整流平滑回路、前記第2整流平滑回路に接続され且つ1以上のLEDを直列接続してなる第2LED群、前記電力供給手段と前記第2整流平滑回路との間に接続される第2巻線を有する第2直列回路と、前記第1及び第2スイッチング素子のスイッチング周波数を前記電力供給手段の共振周波数よりも高い周波数に制御する制御手段とを有し、前記第1及び第2直列回路の各々を流れる第1及び第2電流が、前記第1及び第2巻線に生じる電磁力に基づき均衡化されることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an LED drive device according to the present invention is an LED drive device that rectifies and smoothes an alternating current and supplies it to an LED, and includes a first transformer having a primary winding and a secondary winding, First and second switching elements connected in series to both ends of a DC power source, and having a series connection portion connected in parallel to one of the first and second switching elements and having the primary winding and a resonant capacitor A resonance type power supply means for outputting the alternating current from the secondary winding; a first rectification smoothing circuit having a first rectifying element and a first smoothing element connected to the output of the power supply means; A first LED group connected to a rectifying / smoothing circuit and having at least one LED connected in series; a first series circuit having a first winding connected between the power supply means and the first rectifying / smoothing circuit; , Output of the power supply means A second rectifying / smoothing circuit having a second rectifying element and a second smoothing element connected; a second LED group connected to the second rectifying / smoothing circuit and connected in series with one or more LEDs; the power supply means; A second series circuit having a second winding connected between the two rectifying and smoothing circuits, and a control for controlling a switching frequency of the first and second switching elements to a frequency higher than a resonance frequency of the power supply means; And a first current and a second current flowing through each of the first and second series circuits are balanced based on electromagnetic force generated in the first and second windings.

また、第1及び第2巻線の各々に接続されるインダクタンス成分を有し、第1及び第2巻線は、第1及び第2電流を均衡化するための第2トランスを構成し、インダクタンス成分は、第2トランスの漏れインダクタンスである。   The first and second windings have inductance components connected to each of the first and second windings, and the first and second windings constitute a second transformer for balancing the first and second currents. The component is the leakage inductance of the second transformer.

本発明によれば、制御手段が第1及び第2スイッチング素子のスイッチング周波数を電力供給手段の共振周波数よりも高い周波数に制御するので、第1及び第2直列回路の各々を流れる第1及び第2電流が第1及び第2巻線に生じる電磁力に基づき均衡化される。従って、複数のLEDに流れる電流のバランスの精度を向上することができる。   According to the present invention, since the control means controls the switching frequency of the first and second switching elements to be higher than the resonance frequency of the power supply means, the first and second currents flowing through the first and second series circuits, respectively. Two currents are balanced based on the electromagnetic force generated in the first and second windings. Therefore, it is possible to improve the balance accuracy of the currents flowing through the plurality of LEDs.

また、第1及び第2巻線の各々に接続されるインダクタンス成分が、第2トランスの漏れインダクタンスであるので、この漏れインダクタンスにより電流のばらつきが抑えられ、複数のLEDに流れる電流のバランスの精度を向上することができる。   In addition, since the inductance component connected to each of the first and second windings is the leakage inductance of the second transformer, the variation in current is suppressed by this leakage inductance, and the accuracy of balance of the current flowing through the plurality of LEDs is suppressed. Can be improved.

本発明の実施例1のLED駆動装置の構成図である。It is a block diagram of the LED drive device of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1のLED駆動装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the LED drive device of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1のLED駆動装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the LED drive device of Example 1 of this invention. 実施例1の変形例に係るLED駆動装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of an LED drive device according to a modification of Example 1. 漏れインダクタンスと電流のばらつきとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the leakage inductance and the dispersion | variation in an electric current. 実施例1の半波倍電圧整流方式と他の全波整流方式とを示す図である。It is a figure which shows the half wave voltage doubler rectification system of Example 1, and another full wave rectification system. 各整流方式の電流のばらつきの比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result of the dispersion | variation in the electric current of each rectification system. 本発明の実施例2のLED駆動装置の主要な構成図である。It is a principal block diagram of the LED drive device of Example 2 of this invention. 実施例2のLED駆動装置のコイルを追加した場合とトランスの漏れインダクタンスを利用した場合の電流のばらつきを比較した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having compared the dispersion | variation in the electric current at the time of adding the coil of the LED drive device of Example 2, and utilizing the leakage inductance of a transformer. 従来のLED駆動装置の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the conventional LED drive device.

以下、本発明の実施の形態のLED駆動装置を図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は、コンバータとして共振型コンバータを用いるとともに、共振型コンバータの共振周波数よりもスイッチング素子のスイッチング周波数を高い周波数で制御し、電流バランス用のトランスに漏れインダクタンスを大きく含むように構成し、整流方式として半波倍電圧整流方式を採用したことを特徴とする。   Hereinafter, an LED drive device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention uses a resonant converter as the converter, controls the switching frequency of the switching element to be higher than the resonant frequency of the resonant converter, and configures the current balance transformer to include a large leakage inductance, thereby rectifying As a method, a half-wave voltage doubler rectification method is adopted.

図1は本発明の実施例1に係るLED駆動装置の構成図である。電力供給手段10は、正弦波状の交番電流を供給するために、直流電源Vinの両端に、MOSFETからなるスイッチング素子QHとMOSFETからなるスイッチング素子QLとの直列回路が接続されている。   FIG. 1 is a configuration diagram of an LED driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the power supply means 10, in order to supply a sinusoidal alternating current, a series circuit of a switching element QH made of a MOSFET and a switching element QL made of a MOSFET is connected to both ends of the DC power supply Vin.

スイッチング素子QHとスイッチング素子QLとの接続点にトランスT2の1次巻線Npと電流共振コンデンサCriとの直列共振回路が接続されている。トランスT2は、漏れインダクタンスLr1,Lr2を有する。LpはトランスT2の励磁インダクタンスである。スイッチング素子QLとスイッチング素子QHとが交互にオンオフすることで、トランスT2の巻線Nsから漏れインダクタンスLr1、Lr2と電流共振コンデンサCri又はLr1、LpとCriで共振した正弦波状の交番電流を供給することができる。   A series resonance circuit of the primary winding Np of the transformer T2 and the current resonance capacitor Cri is connected to a connection point between the switching element QH and the switching element QL. The transformer T2 has leakage inductances Lr1 and Lr2. Lp is the exciting inductance of the transformer T2. By alternately turning on and off the switching element QL and the switching element QH, a sinusoidal alternating current resonated by the leakage inductances Lr1 and Lr2 and the current resonance capacitor Cri or Lr1, Lp and Cri is supplied from the winding Ns of the transformer T2. be able to.

2次巻線Nsの一端には巻線N1の一端が接続され、巻線N1の他端にはコンデンサC11を介して交番電流を半波整流するダイオードD1のアノードとダイオードD11のカソードとが接続される。ダイオードD1のカソードと2次巻線Nsの他端との間には、コンデンサC1が接続され、コンデンサC1の一端には、負荷LD1(LED1a〜LED1e)が並列に接続される。ダイオードD11のアノードは、2次巻線Nsの他端とコンデンサC1の他端とに接続される。コンデンサC1,C11とダイオードD1,D11は、第1の半波2倍電圧整流回路を構成する。2次巻線Nsと第1の半波2倍電圧整流回路とが直列回路を構成し、第1の半波2倍電圧整流回路の出力に負荷LD1(LED1a〜LED1e)が接続される。   One end of the secondary winding Ns is connected to one end of the winding N1, and the other end of the winding N1 is connected to the anode of the diode D1 for half-wave rectification of the alternating current and the cathode of the diode D11 via the capacitor C11. Is done. A capacitor C1 is connected between the cathode of the diode D1 and the other end of the secondary winding Ns, and a load LD1 (LED1a to LED1e) is connected in parallel to one end of the capacitor C1. The anode of the diode D11 is connected to the other end of the secondary winding Ns and the other end of the capacitor C1. Capacitors C1 and C11 and diodes D1 and D11 constitute a first half-wave double voltage rectifier circuit. The secondary winding Ns and the first half-wave voltage doubler rectifier circuit form a series circuit, and the load LD1 (LED1a to LED1e) is connected to the output of the first half-wave voltage doubler rectifier circuit.

また、トランスT2の2次巻線Nsの一端には巻線S1の一端が接続され、巻線S1の他端にはコンデンサC12を介して交番電流を半波整流するダイオードD2のアノードとダイオードD12のカソードとが接続される。ダイオードD2のカソードと2次巻線Nsの他端との間には、コンデンサC2が接続され、コンデンサC2の一端には、負荷LD2(LED2a〜LED2e)が並列に接続される。ダイオードD12のアノードは、2次巻線Nsの他端とコンデンサC2の他端とに接続される。コンデンサC2,C12とダイオードD2,D12は、第2の半波2倍電圧整流回路を構成する。2次巻線Nsと第2の半波2倍電圧整流回路とが直列回路を構成し、第2の半波2倍電圧整流回路の出力に負荷LD2(LED2a〜LED2e)が接続される。   One end of the winding S1 is connected to one end of the secondary winding Ns of the transformer T2, and the other end of the winding S1 is connected to the anode of the diode D2 and the diode D12 that rectifies the alternating current through the capacitor C12. To the cathode. A capacitor C2 is connected between the cathode of the diode D2 and the other end of the secondary winding Ns, and a load LD2 (LED2a to LED2e) is connected in parallel to one end of the capacitor C2. The anode of the diode D12 is connected to the other end of the secondary winding Ns and the other end of the capacitor C2. Capacitors C2 and C12 and diodes D2 and D12 constitute a second half-wave double voltage rectifier circuit. The secondary winding Ns and the second half-wave voltage doubler rectifier circuit form a series circuit, and the load LD2 (LED2a to LED2e) is connected to the output of the second half-wave voltage doubler rectifier circuit.

巻線N1と巻線S1とは、互いに電磁的に結合されトランスT1を構成する。トランスT1は励磁インダクタンスL1を有する。また、LEDの順方向電圧(Vf)のバラツキにより、実施例1における負荷LD1のインピーダンスと負荷LD2のインピーダンスとは互いに異なる。   Winding N1 and winding S1 are electromagnetically coupled to each other to form transformer T1. The transformer T1 has an exciting inductance L1. Further, the impedance of the load LD1 and the impedance of the load LD2 in the first embodiment are different from each other due to variations in the forward voltage (Vf) of the LED.

また、負荷LD1(LD2)には抵抗Rsの一端とPFM回路1の入力端子の一端とが接続され、抵抗Rsの他端とPFM回路の入力端子の他端は接地される。抵抗Rsが、負荷LD1(及びLD2)に流れる電流を一括して検出し、電流検出値をPFM回路1に出力する。PFM回路1は、電流検出値と内部の基準電圧とを比較して、その誤差出力に基づき、負荷に流れる電流が一定になるようにスイッチング素子QHとスイッチング素子QLとのオンオフ周波数を制御する。   Further, one end of the resistor Rs and one end of the input terminal of the PFM circuit 1 are connected to the load LD1 (LD2), and the other end of the resistor Rs and the other end of the input terminal of the PFM circuit are grounded. The resistor Rs collectively detects the current flowing through the load LD1 (and LD2) and outputs a current detection value to the PFM circuit 1. The PFM circuit 1 compares the current detection value with the internal reference voltage, and controls the on / off frequency of the switching element QH and the switching element QL based on the error output so that the current flowing through the load is constant.

(スイッチング周波数と共振周波数との関係)
次に、実施例1のLED駆動装置の動作を説明する。まず、比較例として、スイッチング素子QH,QLのスイッチング周波数が電力供給手段10の共振周波数よりも低い周波数である場合の動作を図2に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
(Relationship between switching frequency and resonance frequency)
Next, the operation of the LED driving device of Example 1 will be described. First, as a comparative example, the operation when the switching frequency of the switching elements QH and QL is lower than the resonance frequency of the power supply means 10 will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

電力供給手段10の共振周波数は、トランスT2の励磁インダクタンス、漏れインダクタンス及び電流共振コンデンサCriとによって決定される。   The resonance frequency of the power supply means 10 is determined by the excitation inductance, leakage inductance, and current resonance capacitor Cri of the transformer T2.

ここでは、トランスT2の漏れインダクタンスLr2の値を例えば100μHとする。すなわち、トランスT2の漏れインダクタンスLr2の値を小さくすることで、スイッチング周波数を、漏れインダクタンス(Lr1+Lr2)と電流共振コンデンサCriとによる共振周波数の約0.7倍としている。   Here, the value of the leakage inductance Lr2 of the transformer T2 is set to 100 μH, for example. That is, by reducing the value of the leakage inductance Lr2 of the transformer T2, the switching frequency is set to about 0.7 times the resonance frequency due to the leakage inductance (Lr1 + Lr2) and the current resonance capacitor Cri.

ここで、LED1a〜LED1eの各々の順方向電圧Vfの和とVf(LD1)、LED2a〜LED2eの各々の順方向電圧Vfの和とVf(LD2)として、Vf(LD1)>Vf(LD2)となっているものとして説明する。   Here, Vf (LD1)> Vf (LD2), where Vf (LD1) is the sum of forward voltages Vf of LEDs 1a to LED1e, and Vf (LD2) is the sum of forward voltages Vf of LEDs 2a to LED2e. It is assumed that

図2において、V(QH),V(QL)はスイッチング素子QH,QLのドレイン・ソース間の電圧、I(QH),I(QL)はスイッチング素子QH,QLのドレイン・ソース間を流れる電流、V(Ns)はトランスT2の2次巻線Nsの電圧、I(D1),I(D11)はダイオードD1,D11を流れる電流、I(D1)−I(D2)はダイオードD1とダイオードD2とを流れる電流の差、I(L1)はトランスT1の励磁インダクタンスL1を流れる電流である。   In FIG. 2, V (QH) and V (QL) are voltages between the drain and source of the switching elements QH and QL, and I (QH) and I (QL) are currents flowing between the drain and source of the switching elements QH and QL. , V (Ns) is the voltage of the secondary winding Ns of the transformer T2, I (D1) and I (D11) are currents flowing through the diodes D1 and D11, and I (D1) -I (D2) are the diodes D1 and D2. I (L1) is a current flowing through the exciting inductance L1 of the transformer T1.

動作状態は、スイッチング素子QH,QLのオンオフ、トランスT1,T2に印加される電圧の状態により6つの期間T11〜T16に分けられる。   The operating state is divided into six periods T11 to T16 depending on the on / off state of the switching elements QH and QL and the state of the voltage applied to the transformers T1 and T2.

まず、期間T11において、スイッチング素子QHがオフ、スイッチング素子QLがオンの状態であり、トランスT2の1次側の電流は、Cri→Lp(Np→Lr2)→Lr1→QL→Cri又はCri→QL(DL)→Lr1→Lp(Np→Lr2)→Criの経路を流れる。2次側の電流は、Ns→D11→C11→N1(L1)→Nsという経路と、Ns→D12→C12→S1→Nsという経路とで流れる。   First, in the period T11, the switching element QH is off and the switching element QL is on, and the current on the primary side of the transformer T2 is Cri → Lp (Np → Lr2) → Lr1 → QL → Cri or Cri → QL. It flows through the route of (DL) → Lr1 → Lp (Np → Lr2) → Cri. The secondary current flows through a path of Ns → D11 → C11 → N1 (L1) → Ns and a path of Ns → D12 → C12 → S1 → Ns.

2つの経路の電圧について、
V(Ns)−V(N1)+V(C11)=0
V(Ns)+V(S1)+V(C12)=0
が成立する。また、トランスT1の巻線N1,S1の電圧V(N1),V(S1)は、トランスの特性上V(N1)=V(S1)となる。従って、トランスT1の励磁インダクタンスL1の電圧V(L1)=V(N1)=V(S1)とすると、
V(Ns)=−(V(C11)+V(C12))/2
V(L1)=(V(C11)−V(C12))/2
となり、トランスT1の励磁インダクタンスL1にはコンデンサC11の電圧とコンデンサC12の電圧の差の1/2の電圧が印加される。倍電圧整流方式で、電力供給手段の出力電圧V(Ns)が図3のように、時比率が0.5で極性を対称に反転させる場合、
V(L1)=(V(C1)−V(C2))/4
となる。
For the voltages of the two paths,
V (Ns) -V (N1) + V (C11) = 0
V (Ns) + V (S1) + V (C12) = 0
Is established. Further, the voltages V (N1) and V (S1) of the windings N1 and S1 of the transformer T1 are V (N1) = V (S1) due to the characteristics of the transformer. Therefore, when the voltage V (L1) = V (N1) = V (S1) of the excitation inductance L1 of the transformer T1,
V (Ns) =-(V (C11) + V (C12)) / 2
V (L1) = (V (C11) -V (C12)) / 2
Thus, a voltage half the difference between the voltage of the capacitor C11 and the voltage of the capacitor C12 is applied to the excitation inductance L1 of the transformer T1. In the voltage doubler rectification method, when the output voltage V (Ns) of the power supply means is 0.5 and the polarity is reversed symmetrically as shown in FIG.
V (L1) = (V (C1) -V (C2)) / 4
It becomes.

Vf(LD1)>Vf(LD2)のとき、V(C1)>V(C2)となるため、V(L1)は巻始が正の電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、V(L1)/L1の傾きで増加する。   When Vf (LD1)> Vf (LD2), since V (C1)> V (C2), V (L1) has a positive voltage at the beginning of winding. For this reason, the excitation current I (L1) flowing through the excitation inductance L1 increases with a slope of V (L1) / L1.

次に、期間T12において、期間T11と同様にスイッチング素子QHがオフ、スイッチング素子QLがオンの状態であるが、期間T11と比較して共振周波数が変わり、インダクタンス(Lr1+Lp)と電流共振コンデンサCriとによる共振周波数となる。トランスT2の1次側の電流は期間T11の電流と同じであり、Cri→Lp(Np→Lr2)→Lr1→QL→Criの経路を流れる。2次側の電流は、Ns→D12→C12→S1→Nsという経路と、L1→N1→L1の経路とを流れる。この期間に2次側を流れる電流は、励磁インダクタンスL1に蓄えられた電流を放出したものであり、励磁電流がゼロになると、この期間T12は終了する。   Next, in the period T12, the switching element QH is turned off and the switching element QL is turned on as in the period T11. However, the resonance frequency changes compared to the period T11, and the inductance (Lr1 + Lp), the current resonance capacitor Cri, It becomes the resonance frequency by. The current on the primary side of the transformer T2 is the same as the current in the period T11 and flows through a path of Cri → Lp (Np → Lr2) → Lr1 → QL → Cri. The secondary current flows through a path of Ns → D12 → C12 → S1 → Ns and a path of L1 → N1 → L1. The current flowing on the secondary side during this period is the current that is stored in the exciting inductance L1, and when the exciting current becomes zero, this period T12 ends.

次に、期間T13において、期間T11,T12と同様にスイッチング素子QHがオフ、スイッチング素子QLがオンの状態である。トランスT2の1次側では電流が、Cri→Lp→Lr1→QL→Criの経路を流れ、トランスT2のNp,Nsには電流は流れない。2次側ではダイオードD1,D2,D11,D12のいずれも電流が流れず、励磁インダクタンスL1にも電流が流れない。   Next, in the period T13, as in the periods T11 and T12, the switching element QH is off and the switching element QL is on. On the primary side of the transformer T2, current flows through a path of Cri → Lp → Lr1 → QL → Cri, and no current flows through Np and Ns of the transformer T2. On the secondary side, no current flows through any of the diodes D1, D2, D11, and D12, and no current flows through the exciting inductance L1.

次に、期間T14において、スイッチング素子QHがオン、スイッチング素子QLがオフの状態であり、トランスT2の1次側の電流は、Vin→Cri→Lp(Lr2→Np)→Lr1→QH(DH)→Vin又はVin→QH→Lr1→Lp(Lr2→Np)→Cri→Vinの経路を流れる。2次側の電流は、Ns→N1(L1)→C11→D1→C1(LD1)→Nsという経路と、Ns→S1→C12→D2→C2(LD2)→Nsという経路とで流れる。   Next, in the period T14, the switching element QH is on and the switching element QL is off, and the current on the primary side of the transformer T2 is Vin → Cri → Lp (Lr2 → Np) → Lr1 → QH (DH). → Vin or Vin → QH → Lr1 → Lp (Lr2 → Np) → Cri → Vin The secondary-side current flows through a path of Ns → N1 (L1) → C11 → D1 → C1 (LD1) → Ns and a path of Ns → S1 → C12 → D2 → C2 (LD2) → Ns.

2つの経路の電圧は、
V(Ns)−V(N1)+V(C11)−V(C1)=0
V(Ns)+V(S1)+V(C12)−V(C2)=0
である。また、トランスT1の巻線N1,S1の電圧V(N1),V(S1)は、トランスの特性上V(N1)=V(S1)となる。従って、トランスT1の励磁インダクタンスL1の電圧V(L1)=V(N1)=V(S1)とすると、
V(Ns)=(V(C1)+V(C2)−V(C11)−V(C12))/2
V(L1)=(V(C2)−V(C1))/2+(V(C11)−V(C12))/2
となる。いま、倍電圧整流方式で電力供給手段10の出力電圧V(Ns)が図3のように時比率0.5で極性を対称に反転させる場合、
V(C11)=V(C1)/2
V(C12)=V(C2)/2
であるため、
V(L1)=−(V(C1)−V(C2))/4
となる。
The voltage of the two paths is
V (Ns) -V (N1) + V (C11) -V (C1) = 0
V (Ns) + V (S1) + V (C12) -V (C2) = 0
It is. Further, the voltages V (N1) and V (S1) of the windings N1 and S1 of the transformer T1 are V (N1) = V (S1) due to the characteristics of the transformer. Therefore, when the voltage V (L1) = V (N1) = V (S1) of the excitation inductance L1 of the transformer T1,
V (Ns) = (V (C1) + V (C2) -V (C11) -V (C12)) / 2
V (L1) = (V (C2) -V (C1)) / 2+ (V (C11) -V (C12)) / 2
It becomes. Now, when the output voltage V (Ns) of the power supply means 10 is reversed with a time ratio of 0.5 as shown in FIG.
V (C11) = V (C1) / 2
V (C12) = V (C2) / 2
Because
V (L1) =-(V (C1) -V (C2)) / 4
It becomes.

Vf(LD1)>Vf(LD2)のとき、V(C1)>V(C2)となるため、V(L1)は巻始が負の電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、|V(L1)/L1|の傾きで減少する。   When Vf (LD1)> Vf (LD2), since V (C1)> V (C2), V (L1) has a negative voltage at the beginning. For this reason, the exciting current I (L1) flowing through the exciting inductance L1 decreases with a slope of | V (L1) / L1 |.

次に、期間T15において、期間T14と同様にスイッチング素子QHがオン、スイッチング素子QLがオフの状態であるが、共振周波数が変わり、インダクタンス(Lr1+Lp)と電流共振コンデンサCriとによる共振周波数となる。トランスT2の1次側の電流は、Vin→QH→Lr1→Lp(Lr2→Lp)→Cri→Vinの経路を流れる。2次側では、Ns→S1→C12→D2→C2(LD2)→Nsの経路と、L1→N1→L1の経路を流れる。この期間に2次側を流れる電流は、励磁インダクタンスL1に蓄えられた電流を放出したものであり、励磁電流がゼロになると、この期間T15は終了する。   Next, in the period T15, as in the period T14, the switching element QH is on and the switching element QL is off. However, the resonance frequency is changed to a resonance frequency by the inductance (Lr1 + Lp) and the current resonance capacitor Cri. The current on the primary side of the transformer T2 flows through a route of Vin → QH → Lr1 → Lp (Lr2 → Lp) → Cri → Vin. On the secondary side, a route of Ns → S1 → C12 → D2 → C2 (LD2) → Ns and a route of L1 → N1 → L1 flow. The current flowing on the secondary side during this period is the discharge of the current stored in the excitation inductance L1, and this period T15 ends when the excitation current becomes zero.

次に、期間T16において、期間T14,T15と同様にスイッチング素子QHがオン、スイッチング素子QLがオフの状態である。トランスT2の1次側では電流が、Vin→QH→Lr1→Lp→Cri→Vinの経路を流れており、トランスT2のNp,Nsには電流は流れない。2次側では期間T13と同様にダイオードD1,D2,D11,D12のいずれも電流が流れず、励磁インダクタンスL1にも電流が流れない。   Next, in the period T16, as in the periods T14 and T15, the switching element QH is on and the switching element QL is off. On the primary side of the transformer T2, a current flows through a path of Vin → QH → Lr1 → Lp → Cri → Vin, and no current flows through Np and Ns of the transformer T2. On the secondary side, as in the period T13, no current flows through any of the diodes D1, D2, D11, and D12, and no current flows through the exciting inductance L1.

比較例に係るLED駆動装置は、以上の周期的な動作を繰り返す。6つの期間T11〜T16の内、期間T11,T12,T13,T16ではダイオードD1,D2が導通しない。期間T14,T15ではダイオードD1,D2は導通し、励磁インダクタンスL1を流れる励磁電流が電流I(D1)に重畳されることにより、電流I(D1)と電流I(D2)との間に差が生ずる。   The LED driving device according to the comparative example repeats the above periodic operation. Among the six periods T11 to T16, the diodes D1 and D2 do not conduct in the periods T11, T12, T13, and T16. During the periods T14 and T15, the diodes D1 and D2 are turned on, and the excitation current flowing through the excitation inductance L1 is superimposed on the current I (D1), so that a difference between the current I (D1) and the current I (D2) occurs. Arise.

次に、本発明に係るLED駆動装置の動作として、スイッチング素子QH,QLのスイッチング周波数が電力供給手段10の共振周波数よりも高い場合の動作を図3に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。   Next, as an operation of the LED driving device according to the present invention, an operation when the switching frequency of the switching elements QH and QL is higher than the resonance frequency of the power supply means 10 will be described with reference to a timing chart shown in FIG.

PFM回路1(制御手段に対応)は、スイッチング素子QH,QLのスイッチング周波数を電力供給手段10の共振周波数よりも高い周波数に制御する。この場合、トランスT2を疎結合することで、トランスT2の漏れインダクタンス(Lr1+Lr2)の値を大きくしている。Lr2は例えば3mHである。これにより、スイッチング周波数は、漏れインダクタンス(Lr1+Lr2)と共振コンデンサCriとによる共振周波数の約2倍の周波数になっている。   The PFM circuit 1 (corresponding to the control unit) controls the switching frequency of the switching elements QH and QL to a frequency higher than the resonance frequency of the power supply unit 10. In this case, the value of the leakage inductance (Lr1 + Lr2) of the transformer T2 is increased by loosely coupling the transformer T2. Lr2 is 3 mH, for example. As a result, the switching frequency is about twice the resonance frequency due to the leakage inductance (Lr1 + Lr2) and the resonance capacitor Cri.

このLr2にはトランスT2の2次側のインダクタンスも含む。即ち、共振周波数は、トランスT2のインダクタンスとトランスT1の漏れインダクタンス(図示されない)と電流共振コンデンサCriにより決定される。   This Lr2 includes the inductance on the secondary side of the transformer T2. That is, the resonance frequency is determined by the inductance of the transformer T2, the leakage inductance (not shown) of the transformer T1, and the current resonance capacitor Cri.

動作状態は、スイッチング素子QH,QLのオンオフ、トランスT1,T2に印加される電圧の状態により4つの期間T1〜T4に分けられる。   The operating state is divided into four periods T1 to T4 depending on the on / off state of the switching elements QH and QL and the state of the voltage applied to the transformers T1 and T2.

まず、期間T1において、スイッチング素子QHがオフ、スイッチング素子QLがオンの状態であり、トランスT2の1次側の電流は、Cri→Lp(Np→Lr2)→Lr1→QL→Cri又はCri→QL(DL)→Lr→Lp(Np→Lr2)→Criの経路を流れる。共振周波数は、トランスT2の漏れインダクタンス(Lr1+Lr2)とコンデンサCriとにより決定される。トランスT2の巻線Np,Nsはいずれも巻始が負電圧となる。このため、2次側の電流は、Ns→D11→C11→N1(L1)→Nsという経路と、Ns→D12→C12→S1→Nsという経路とで流れる。   First, in the period T1, the switching element QH is off and the switching element QL is on, and the current on the primary side of the transformer T2 is Cri → Lp (Np → Lr2) → Lr1 → QL → Cri or Cri → QL. It flows through the route of (DL) → Lr → Lp (Np → Lr2) → Cri. The resonance frequency is determined by the leakage inductance (Lr1 + Lr2) of the transformer T2 and the capacitor Cri. The windings Np and Ns of the transformer T2 both start with a negative voltage. For this reason, the secondary current flows through a path of Ns → D11 → C11 → N1 (L1) → Ns and a path of Ns → D12 → C12 → S1 → Ns.

励磁インダクタンスL1に印加される電圧V(L1)も図2に示した例の期間T11と同様に、
V(L1)=(V(C1)−V(C2))/4
であるため、V(L1)は巻始が正の電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、V(L1)/L1の傾きで増加する。
The voltage V (L1) applied to the excitation inductance L1 is also similar to the period T11 in the example shown in FIG.
V (L1) = (V (C1) -V (C2)) / 4
Therefore, V (L1) has a positive voltage at the start of winding. For this reason, the excitation current I (L1) flowing through the excitation inductance L1 increases with a slope of V (L1) / L1.

トランスT1の1次巻線N1と2次巻線S1とはそれぞれに流れる電流が均衡するように磁気結合されているので、コンデンサC11とコンデンサC12とには同一の電流が充電される。   Since the primary winding N1 and the secondary winding S1 of the transformer T1 are magnetically coupled so that the currents flowing through them are balanced, the same current is charged in the capacitor C11 and the capacitor C12.

次に、期間T2において、スイッチング素子QHがオンし、スイッチング素子QLがオフの状態であり、トランスT2の1次側の電流は、Vin→Cri→Lp(Np→Lr2)→Lr1→QH(DH)→Vinの経路を流れる。期間T1と同様に、トランスT2の巻線Np,Nsは、巻始が負電圧となるため、2次側の電流は、Ns→D11→C11→N1(L1)→Nsという経路と、Ns→D12→C12→S1→Nsという経路とで流れる。   Next, in the period T2, the switching element QH is turned on and the switching element QL is turned off, and the current on the primary side of the transformer T2 is Vin → Cri → Lp (Np → Lr2) → Lr1 → QH (DH ) → Vin path. Similarly to the period T1, the windings Np and Ns of the transformer T2 have a negative voltage at the beginning, so the secondary current is Ns → D11 → C11 → N1 (L1) → Ns and Ns → It flows along a route of D12 → C12 → S1 → Ns.

励磁インダクタンスに印加される電圧V(L1)も期間T1と同様に、
V(L1)=(V(C1)−V(C2))/4
であるため、V(L1)は巻始が正電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、V(L1)/L1の傾きで増加する。
Similarly to the period T1, the voltage V (L1) applied to the excitation inductance is
V (L1) = (V (C1) -V (C2)) / 4
Therefore, V (L1) has a positive voltage at the beginning of winding. For this reason, the excitation current I (L1) flowing through the excitation inductance L1 increases with a slope of V (L1) / L1.

次に、期間T3において、スイッチング素子QHがオンし、スイッチング素子QLがオフの状態である。トランスT2の1次側の電流は、Vin→Cri→Lp(Lr2→Np)→Lr1→QH(DH)→Vin又はVin→QH→Lr1→Lp(Lr2→Np)→Cri→Vinの経路を流れる。トランスT2の巻線Np,Nsは、いずれも巻始が正電圧となるため、2次側の電流は、Ns→N1(L1)→C11→D1→C1(LD1)→Nsという経路と、Ns→S1→C12→D2→C2(LD2)→Nsという経路とで流れる。   Next, in the period T3, the switching element QH is turned on and the switching element QL is turned off. The current on the primary side of the transformer T2 flows through a path of Vin → Cri → Lp (Lr2 → Np) → Lr1 → QH (DH) → Vin or Vin → QH → Lr1 → Lp (Lr2 → Np) → Cri → Vin. . Since the windings Np and Ns of the transformer T2 both start with a positive voltage, the current on the secondary side is Ns → N1 (L1) → C11 → D1 → C1 (LD1) → Ns → S1 → C12 → D2 → C2 (LD2) → Ns.

励磁インダクタンスL1に印加される電圧V(L1)も図2に示した例の期間T14と同様に、
V(L1)=−(V(C1)−V(C2))/4
であるため、V(L1)は巻始が負の電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、|V(L1)/L1|の傾きで減少する。
The voltage V (L1) applied to the excitation inductance L1 is also similar to the period T14 in the example shown in FIG.
V (L1) =-(V (C1) -V (C2)) / 4
Therefore, V (L1) has a negative voltage at the start of winding. For this reason, the exciting current I (L1) flowing through the exciting inductance L1 decreases with a slope of | V (L1) / L1 |.

トランスT1の1次巻線N1と2次巻線S1とはそれぞれに流れる電流が均衡するように磁気結合されているので、コンデンサC1とコンデンサC2とには同一の電流が充電される。従って、コンデンサC1に接続される負荷LD1とコンデンサC2に接続される負荷LD2は、インピーダンスが異なる場合でも均衡化された電流が流れることになる。   Since the primary winding N1 and the secondary winding S1 of the transformer T1 are magnetically coupled so that the currents flowing therethrough are balanced, the same current is charged in the capacitor C1 and the capacitor C2. Accordingly, a balanced current flows through the load LD1 connected to the capacitor C1 and the load LD2 connected to the capacitor C2 even when the impedances are different.

次に、期間T4において、スイッチング素子QHがオフし、スイッチング素子QLがオンの状態である。トランスT2の1次側の電流は、Cri→QL(DL)→Lr1→Lp(Lr2→Np)→Criの経路を流れる。トランスT2の巻線Np,Nsは巻始が正電圧となる。このため、2次側の電流は、Ns→N1(L1)→C11→D11→D1→C1(LD1)→Nsという経路と、Ns→S1→C12→D2→C2(LD2)→Nsという経路とで流れる。   Next, in the period T4, the switching element QH is turned off and the switching element QL is turned on. The current on the primary side of the transformer T2 flows through a path of Cri → QL (DL) → Lr1 → Lp (Lr2 → Np) → Cri. The windings Np and Ns of the transformer T2 start with a positive voltage. For this reason, the secondary-side current has a path of Ns → N1 (L1) → C11 → D11 → D1 → C1 (LD1) → Ns and a path of Ns → S1 → C12 → D2 → C2 (LD2) → Ns. It flows in.

励磁インダクタンスL1に印加される電圧V(L1)も期間T3と同様に、
V(L1)=−(V(C1)−V(C2))/4
であり、V(L1)は巻始が負電圧となる。このため、励磁インダクタンスL1に流れる励磁電流I(L1)は、|V(L1)/L1|の傾きで減少する。
Similarly to the period T3, the voltage V (L1) applied to the excitation inductance L1 is
V (L1) =-(V (C1) -V (C2)) / 4
V (L1) is a negative voltage at the beginning of winding. For this reason, the exciting current I (L1) flowing through the exciting inductance L1 decreases with a slope of | V (L1) / L1 |.

本実施例に係るLED駆動装置は、以上の周期的な動作を繰り返す。4つの期間T1〜T4の内、期間T1,T2ではダイオードD1,D2が導通しない。期間T3,T4ではダイオードD1,D2は導通し、励磁インダクタンスL1を流れる励磁電流が電流I(D1)に重畳されることにより、電流I(D1)と電流I(D2)との間に差が生ずる。しかし、1周期(T1〜T4)でI(D1)−I(D2)を積分すると、その積分値は略ゼロになる。このように、スイッチング周波数が共振周波数よりも大きい(高い)場合には、各LEDストリングに流れる電流のばらつきを低減できる。   The LED drive device according to the present embodiment repeats the above periodic operation. Of the four periods T1 to T4, the diodes D1 and D2 do not conduct in the periods T1 and T2. In the periods T3 and T4, the diodes D1 and D2 are turned on, and the excitation current flowing through the excitation inductance L1 is superimposed on the current I (D1), so that a difference between the current I (D1) and the current I (D2) occurs. Arise. However, when I (D1) -I (D2) is integrated in one cycle (T1 to T4), the integrated value becomes substantially zero. Thus, when the switching frequency is higher (higher) than the resonance frequency, variations in the current flowing through each LED string can be reduced.

また、前述したようにトランスT2の漏れインダクタンスを大きくする他に、トランスT1の漏れインダクタンスを大きくすることによって電力供給手段10の共振周波数を低くすることも可能である。実施例1の変形例に係るLED駆動装置の構成を図4に示す。本変形例に係るLED駆動装置は、トランスT1の1次巻線N1と2次巻線S1とが疎結合され、大きな漏れインダクタンス(Lrn1、Lrs1)を有するように構成される。トランスT2の漏れインダクタンスLr2は、トランスT2の2次側のインダクタンスも含む。即ち、電力供給手段10の共振周波数は、トランスT2の励磁インダクタンス、漏れインダクタンス、電流共振コンデンサCri及びトランスT1の漏れインダクタンスによって決定される。従って、このように構成しても、電力供給手段10の共振周波数を調整することができ、電流I(D1)と電流I(D2)とのばらつきを低減できる。さらに、トランスT2自身の漏れインダクタンスが比較的小さくできるため、トランスT2の漏れ磁束による発熱を低減することができる。   In addition to increasing the leakage inductance of the transformer T2 as described above, the resonance frequency of the power supply means 10 can be lowered by increasing the leakage inductance of the transformer T1. FIG. 4 shows the configuration of an LED drive device according to a modification of the first embodiment. The LED drive device according to this modification is configured such that the primary winding N1 and the secondary winding S1 of the transformer T1 are loosely coupled and have large leakage inductances (Lrn1, Lrs1). The leakage inductance Lr2 of the transformer T2 includes an inductance on the secondary side of the transformer T2. That is, the resonance frequency of the power supply means 10 is determined by the excitation inductance, leakage inductance, current resonance capacitor Cri, and leakage inductance of the transformer T1. Therefore, even with this configuration, the resonance frequency of the power supply means 10 can be adjusted, and variations in the current I (D1) and the current I (D2) can be reduced. Furthermore, since the leakage inductance of the transformer T2 itself can be made relatively small, heat generation due to the leakage magnetic flux of the transformer T2 can be reduced.

図5は漏れインダクタンスと電流のばらつきとの関係を示す図である。図5に示すように、漏れインダクタンスが大きくなるほど、電流のばらつきΔIが減少する。一般に、漏れインダクタンスの大きなトランスは価格が比較的安価であるため、漏れインダクタンスの大きなトランスを用いることで、安価でしかも電流精度の良いLED駆動回路を構成できる。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between leakage inductance and current variation. As shown in FIG. 5, the current variation ΔI decreases as the leakage inductance increases. In general, a transformer having a large leakage inductance is relatively inexpensive, and therefore an LED driving circuit that is inexpensive and has high current accuracy can be configured by using a transformer having a large leakage inductance.

図6(a)は実施例1の半波倍電圧整流方式を示し、図6(b)し全波整流方式を示す図である。なお、図6(b)に示すDD1,DD2は全波整流回路を示す。   FIG. 6A shows the half-wave voltage doubler rectification method of the first embodiment, and FIG. 6B shows the full-wave rectification method. In addition, DD1 and DD2 shown in FIG.6 (b) show a full wave rectifier circuit.

図7は各整流方式の電流のばらつきの比較結果を示す図である。図7に示すように、全波整流方式の場合でも、トランスT2の漏れインダクタンスが大きくなるほど、電流ばらつきΔIが減少する。さらに、半波倍電圧整流方式は、全波整流方式の半分以下に電流のばらつきを抑えることができる。   FIG. 7 is a diagram showing a comparison result of current variation of each rectification method. As shown in FIG. 7, even in the case of the full-wave rectification method, the current variation ΔI decreases as the leakage inductance of the transformer T2 increases. Furthermore, the half-wave voltage doubler rectification method can suppress the variation in current to half or less of the full-wave rectification method.

図8は実施例2のLED駆動装置の主要な構成図である。実施例2のLED駆動装置は、図8(b)に示すトランスT1の漏れインダクタンスを利用した回路(図1に示す構成と同じ)に対して、図8(a)に示すように、トランスT1の漏れインダクタンスとは別に外部にコイルLrをトランスT1に接続して構成したことを特徴とする。   FIG. 8 is a main configuration diagram of the LED drive device according to the second embodiment. As shown in FIG. 8A, the LED drive device of the second embodiment is different from the circuit using the leakage inductance of the transformer T1 shown in FIG. 8B (same as the configuration shown in FIG. 1). In addition to the leakage inductance, a coil Lr is connected to the transformer T1 outside.

このコイルLrを用いた場合でも、トランスT1に漏れインダクタンスがある場合と同様な効果が得られる。図9にコイルLrを追加した場合とトランスT1の漏れインダクタンスを利用した場合の電流のばらつきを比較した結果を示す。図9からもわかるように、コイルLrを外部に追加した場合でもトランスT1に漏れインダクタンスがある場合と同様な効果が得られる。なお、一例として、トランスT1に5μHのコイルLrを接続した場合、トランスT1に10μHの漏れインダクタンスがある場合と同等の電流精度となる。   Even when this coil Lr is used, the same effect as when the transformer T1 has a leakage inductance can be obtained. FIG. 9 shows a result of comparison of current variations when the coil Lr is added and when the leakage inductance of the transformer T1 is used. As can be seen from FIG. 9, even when the coil Lr is added to the outside, the same effect as when the transformer T1 has a leakage inductance can be obtained. As an example, when a 5 μH coil Lr is connected to the transformer T1, the current accuracy is the same as when the transformer T1 has a leakage inductance of 10 μH.

実施例1,2では、LEDの直列数が5(LED1a〜LED1e)、負荷の並列数が2(LD1,LD2)の場合について説明したが、これらの数に限定されるものではない。また、所望の共振周波数を得るために、電流共振コンデンサCriの容量を変更することもできる。   In the first and second embodiments, the case where the number of LEDs in series is 5 (LED1a to LED1e) and the number of parallel loads is 2 (LD1, LD2) is described, but the number is not limited to these. Further, in order to obtain a desired resonance frequency, the capacity of the current resonance capacitor Cri can be changed.

本発明は、LEDを点灯させるためのLED点灯装置やLED照明に適用可能である。   The present invention is applicable to LED lighting devices and LED lighting for lighting LEDs.

1 PFM回路
3 比較回路
10 電力供給手段
Vin 直流電源
QL,QH スイッチング素子
D1,D2,D11,D12,DL,DH ダイオード
Cri 電流共振コンデンサ
C1,C2,C11,C12 コンデンサ
T1,T2 トランス
Np,N1 1次巻線
Ns,S1 2次巻線
Lp 励磁インダクタンス
Lr1,Lr2,Lrn1,Lrs1 漏れインダクタンス
Vref,Vref1 基準電源
LD1,LD2 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PFM circuit 3 Comparison circuit 10 Power supply means Vin DC power supply QL, QH Switching element D1, D2, D11, D12, DL, DH Diode Cri Current resonance capacitor C1, C2, C11, C12 Capacitor T1, T2 Transformer Np, N1 1 Secondary windings Ns, S1 Secondary winding Lp Excitation inductances Lr1, Lr2, Lrn1, Lrs1 Leakage inductances Vref, Vref1 Reference power sources LD1, LD2 Load

Claims (5)

交番電流を整流平滑してLEDに供給するLED駆動装置であって、
1次巻線と2次巻線とを有する第1トランス、直流電源の両端に直列に接続される第1及び第2スイッチング素子、前記第1及び第2スイッチング素子の一方に並列に接続され且つ前記1次巻線と共振コンデンサを有する直列接続部を有し、前記2次巻線から前記交番電流を出力する共振型の電力供給手段と、
前記電力供給手段の出力に接続され第1整流素子と第1平滑素子を有する第1整流平滑回路、前記第1整流平滑回路に接続され且つ1以上のLEDを直列接続してなる第1LED群、前記電力供給手段と前記第1整流平滑回路との間に接続される第1巻線を有する第1直列回路と、
前記電力供給手段の出力に接続され第2整流素子と第2平滑素子を有する第2整流平滑回路、前記第2整流平滑回路に接続され且つ1以上のLEDを直列接続してなる第2LED群、前記電力供給手段と前記第2整流平滑回路との間に接続される第2巻線を有する第2直列回路と、
前記第1及び第2スイッチング素子のスイッチング周波数を前記電力供給手段の共振周波数よりも高い周波数に制御する制御手段とを有し、
前記第1及び第2直列回路の各々を流れる第1及び第2電流が、前記第1及び第2巻線に生じる電磁力に基づき均衡化されることを特徴とするLED駆動装置。
An LED driving device that rectifies and smoothes an alternating current and supplies the alternating current to the LED,
A first transformer having a primary winding and a secondary winding; first and second switching elements connected in series to both ends of a DC power supply; connected in parallel to one of the first and second switching elements; Resonant type power supply means having a series connection having the primary winding and a resonant capacitor, and outputting the alternating current from the secondary winding;
A first rectifying / smoothing circuit connected to the output of the power supply means and having a first rectifying element and a first smoothing element; a first LED group connected to the first rectifying / smoothing circuit and having one or more LEDs connected in series; A first series circuit having a first winding connected between the power supply means and the first rectifying and smoothing circuit;
A second rectifying / smoothing circuit having a second rectifying element and a second smoothing element connected to the output of the power supply means; a second LED group connected to the second rectifying / smoothing circuit and having one or more LEDs connected in series; A second series circuit having a second winding connected between the power supply means and the second rectifying and smoothing circuit;
Control means for controlling the switching frequency of the first and second switching elements to a frequency higher than the resonance frequency of the power supply means,
The LED driving device according to claim 1, wherein the first and second currents flowing through each of the first and second series circuits are balanced based on electromagnetic force generated in the first and second windings.
前記第1トランスが、漏れインダクタンスを有し、
前記共振周波数は、前記漏れインダクタンスに基づき決定されることを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。
The first transformer has a leakage inductance;
The LED driving device according to claim 1, wherein the resonance frequency is determined based on the leakage inductance.
前記第1及び第2巻線の各々に接続されるインダクタンス成分を有し、
前記共振周波数は、前記共振コンデンサと前記インダクタンス成分とに基づき決定されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のLED駆動装置。
An inductance component connected to each of the first and second windings;
3. The LED driving device according to claim 1, wherein the resonance frequency is determined based on the resonance capacitor and the inductance component.
前記第1及び第2巻線は、前記第1及び第2電流を均衡化するための第2トランスを構成し、前記インダクタンス成分は、前記第2トランスの漏れインダクタンスであることを特徴とする請求項2又は請求項3記載のLED駆動装置。   The first and second windings constitute a second transformer for balancing the first and second currents, and the inductance component is a leakage inductance of the second transformer. The LED driving device according to claim 2 or claim 3. 前記インダクタンス成分は、前記第1及び第2巻線に接続されるコイルであることを特徴とする請求項2又は請求項3記載のLED駆動装置。   The LED drive device according to claim 2, wherein the inductance component is a coil connected to the first and second windings.
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