JP2012155893A - Power supply circuit and lighting system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an inexpensive power supply circuit capable of detecting abnormality generated in a diode such as an LED; and a lighting system.SOLUTION: An LED lighting circuit 100 includes: a constant current circuit 110 supplying current to an LED 200; a current restricting resistor 122 provided on a current path between a cathode of the LED 200 and the ground of the constant current circuit 110; and a short circuit protection circuit 120 blocking the supply of the current to the LED 200 when a potential difference between the cathode of the LED 200 and the ground of the constant current circuit 110 exceeds a predetermined voltage. Thereby, abnormality, such as a short circuit, generated in the LED 200 can be inexpensively detected without using an expensive circuit, such as an operational amplifier and a photo coupler.

Description

本発明は、電源回路および照明装置に関する。   The present invention relates to a power supply circuit and a lighting device.

光源にLED(Light Emitting Diode)を使用した照明装置は、通常、複数の発光ダイオードを直列または並列に接続した構成になっており、発光ダイオードの1つに短絡等の異常が発生したとしても発光を続ける。しかし、異常が発生したまま照明装置を使用し続けると、異常発熱等の不具合を起こす恐れがある。特許文献1には、LEDの両端の電圧と基準電圧とを比較することで、LEDに発生した短絡を検出するLED点灯回路が開示されている。   An illuminating device that uses an LED (Light Emitting Diode) as a light source usually has a configuration in which a plurality of light emitting diodes are connected in series or in parallel, and emits light even if an abnormality such as a short circuit occurs in one of the light emitting diodes. Continue. However, if the lighting device is continuously used while an abnormality has occurred, there is a risk of causing problems such as abnormal heat generation. Patent Document 1 discloses an LED lighting circuit that detects a short circuit generated in an LED by comparing the voltage across the LED with a reference voltage.

特開2008−130377号公報JP 2008-130377 A

しかしながら、特許文献1に記載のLED点灯回路は、LEDの両端電圧と基準電圧とを比較して異常を検出しているために、コンパレータやオペアンプ等の集積回路を使用する必要がある。集積回路はダイオードやトランジスタ等の単独の素子と比べて高価であるため、特許文献1の回路では、安価に回路を構成できないという問題がある。   However, since the LED lighting circuit described in Patent Document 1 detects an abnormality by comparing the voltage across the LED and the reference voltage, it is necessary to use an integrated circuit such as a comparator or an operational amplifier. Since an integrated circuit is more expensive than a single element such as a diode or a transistor, the circuit of Patent Document 1 has a problem that the circuit cannot be configured at low cost.

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、LED等のダイオードに発生した異常を検出できる安価な電源回路および照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an inexpensive power supply circuit and lighting device that can detect an abnormality occurring in a diode such as an LED.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点にかかる電源回路は、
ダイオードに電流を供給する電流供給回路と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電流路上に設置される電流制限抵抗と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電位差が所定電圧を超えた場合に、前記ダイオードに対する電流の供給を遮断する保護回路と、を備える、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a power supply circuit according to a first aspect of the present invention includes:
A current supply circuit for supplying current to the diode;
A current limiting resistor installed on a current path between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit;
A protection circuit that cuts off the supply of current to the diode when the potential difference between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit exceeds a predetermined voltage;
It is characterized by that.

上記目的を達成するため、本発明の第2の観点にかかる照明装置は、
上記電源回路と、
前記電源回路により電流が供給される発光ダイオードと、を備える、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a lighting device according to a second aspect of the present invention includes:
The power supply circuit;
A light emitting diode to which a current is supplied by the power supply circuit,
It is characterized by that.

LED等のダイオードに発生した異常を検出できる安価な電源回路および照明装置を提供することができる。   It is possible to provide an inexpensive power supply circuit and lighting device that can detect an abnormality occurring in a diode such as an LED.

本実施形態のLED点灯回路を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the LED lighting circuit of this embodiment. 図1に示すLED点灯回路に接続したLEDの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of LED connected to the LED lighting circuit shown in FIG. LEDを構成する複数の発光ダイオードの1つに短絡が発生した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the short circuit generate | occur | produced in one of the several light emitting diode which comprises LED. 本実施形態のLED点灯回路の動作を説明するための図であり、(A)はLEDの両端の電圧、(B)はツェナーダイオードのアノード電圧、(C)は制御ICのFB端子電圧をそれぞれ示す図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the LED lighting circuit of this embodiment, (A) is the voltage of the both ends of LED, (B) is the anode voltage of a Zener diode, (C) is FB terminal voltage of control IC, respectively. FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のLED点灯回路100は、LED200に発生した異常、例えば、LED200を構成する複数の発光ダイオードの1つに発生した短絡を検出する機能を備えた電源回路であり、図1に示すように、定電流回路110と、短絡保護回路120と、LED200とから構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The LED lighting circuit 100 of the present embodiment is a power supply circuit having a function of detecting an abnormality that has occurred in the LED 200, for example, a short circuit that has occurred in one of the plurality of light emitting diodes constituting the LED 200, as shown in FIG. In addition, the constant current circuit 110, the short circuit protection circuit 120, and the LED 200 are included.

定電流回路110は、LED200に流れる電流(以下、「LED電流」という)を一定に保つ機能を備えた回路であり、例えば、FET等のスイッチング素子を高速にオンオフすることによってLED電流を制御するチョッパ回路である。定電流回路110の2つの入力端子(Vin端子と入力側GND端子)は、それぞれ、直流電源装置300のVdd端子(正極側電極端子)とGND(接地)端子(負極側電極端子)に接続されており、また、定電流回路110の2つの出力端子(Vout端子と出力側GND端子)は短絡保護回路120に接続されている。   The constant current circuit 110 is a circuit having a function of keeping a current flowing through the LED 200 (hereinafter referred to as “LED current”) constant. For example, the constant current circuit 110 controls the LED current by turning on and off a switching element such as an FET at high speed. It is a chopper circuit. The two input terminals (Vin terminal and input side GND terminal) of the constant current circuit 110 are connected to the Vdd terminal (positive electrode terminal) and the GND (ground) terminal (negative electrode terminal) of the DC power supply device 300, respectively. In addition, two output terminals (Vout terminal and output-side GND terminal) of the constant current circuit 110 are connected to the short-circuit protection circuit 120.

短絡保護回路120は、LED点灯回路100を異常発熱等の事故から保護するための回路であり、図1に示すように、スイッチング素子121と、電流制限抵抗122と、制御IC123と、ダイオード124と、コンデンサ125と、コイル126と、コンデンサ127と、電圧検出回路130とから構成される。   The short circuit protection circuit 120 is a circuit for protecting the LED lighting circuit 100 from an accident such as abnormal heat generation. As shown in FIG. 1, the switching element 121, the current limiting resistor 122, the control IC 123, the diode 124, , A capacitor 125, a coil 126, a capacitor 127, and a voltage detection circuit 130.

スイッチング素子121は、Nチャネル型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)から構成される。スイッチング素子121のドレインはコイル126の一端に、ソースは電流制限抵抗122の一端に、また、ゲートは制御IC123の出力端子の1つであるGATE端子に接続されている。スイッチング素子121は、制御IC123からゲートに制御IC123のGATE端子に設定された所定電圧(以下、「設定電圧」という)が印加されると、ドレイン−ソース間を接続(スイッチオン)して電流を通過させる。スイッチング素子121は、制御IC123からゲートにGND電圧(設置電圧)が印加されると、ドレイン−ソース間を切断(スイッチオフ)してLED200に流れる電流を遮断する。   The switching element 121 includes an N-channel type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). The switching element 121 has a drain connected to one end of the coil 126, a source connected to one end of the current limiting resistor 122, and a gate connected to a GATE terminal that is one of output terminals of the control IC 123. When a predetermined voltage (hereinafter referred to as “set voltage”) set to the GATE terminal of the control IC 123 is applied from the control IC 123 to the gate, the switching element 121 connects (drains) between the drain and the source to generate a current. Let it pass. When the GND voltage (installation voltage) is applied from the control IC 123 to the gate, the switching element 121 cuts off (switches off) between the drain and the source and blocks the current flowing through the LED 200.

電流制限抵抗122は、LED200に流れる電流を制限するための抵抗である。電流制限抵抗122は、LED200のVL端子(LED200のカソード側)と定電流回路110のGND端子との間の電流路上に設置されており、LED200のVL端子と定電流回路110のGND端子との間に電位差を発生させる。電流制限抵抗122の一端はスイッチング素子121のソースに、他端は定電流回路110のGND端子に接続されている。また、電流制限抵抗122の一端(スイッチング素子121のソースに接続されている側)は、図1に示すように、制御IC123のCS端子に接続されている。   The current limiting resistor 122 is a resistor for limiting the current flowing through the LED 200. The current limiting resistor 122 is installed on a current path between the VL terminal of the LED 200 (on the cathode side of the LED 200) and the GND terminal of the constant current circuit 110, and between the VL terminal of the LED 200 and the GND terminal of the constant current circuit 110. A potential difference is generated between them. One end of the current limiting resistor 122 is connected to the source of the switching element 121, and the other end is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110. One end of the current limiting resistor 122 (the side connected to the source of the switching element 121) is connected to the CS terminal of the control IC 123 as shown in FIG.

制御IC123は、プロセッサ等から構成される。制御IC123のVin端子は定電流回路110のVout端子に、GND端子は定電流回路110のGND端子に接続されている。また、制御IC123のCS端子は電流制限抵抗122の一端に接続されており、制御IC123は、CS端子より入力された電流制限抵抗122の一端の電圧と、内部のメモリ(図示せず)に予め記憶しておいた電流制限抵抗122の抵抗値とに基づいてLED電流を算出する。   The control IC 123 includes a processor and the like. The Vin terminal of the control IC 123 is connected to the Vout terminal of the constant current circuit 110, and the GND terminal is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110. The CS terminal of the control IC 123 is connected to one end of the current limiting resistor 122, and the control IC 123 preliminarily stores the voltage at one end of the current limiting resistor 122 input from the CS terminal and an internal memory (not shown). The LED current is calculated based on the stored resistance value of the current limiting resistor 122.

また、制御IC123は、スイッチング素子121を制御するためのポート出力端子であるGATE端子を備えている。制御IC123は、CS端子に入力された電圧に基づいて算出したLED電流が所定の電流値以下である場合、スイッチング素子121のゲートに設定電圧を印加して、スイッチング素子121のドレイン−ソース間を接続する。また、算出したLED電流が所定の電流値を超えると、LED200を過電流から保護するため、スイッチング素子121にGND電圧を印加して、スイッチング素子121のドレイン−ソース間を遮断する。   In addition, the control IC 123 includes a GATE terminal that is a port output terminal for controlling the switching element 121. When the LED current calculated based on the voltage input to the CS terminal is equal to or less than a predetermined current value, the control IC 123 applies a set voltage to the gate of the switching element 121 and causes the drain-source between the switching element 121 to Connecting. When the calculated LED current exceeds a predetermined current value, the GND voltage is applied to the switching element 121 to cut off the drain-source of the switching element 121 in order to protect the LED 200 from overcurrent.

また、制御IC123は、LED200に発生した短絡を検知するためのFB端子を備えている。FB端子は制御IC123内部でプルアップ抵抗(図示せず)に接続されていて、定常状態では制御IC123のVin端子電圧(動作電圧V1)に保たれている。FB端子は、後述の電圧検出回路130(つまり、抵抗133の一端)に接続されており、電圧検出回路130によってLED200の短絡が検出されると(つまり、電圧検出回路130によってFB端子がGND電圧に落とされると)、制御IC123は、LED200に短絡が発生したものとして、スイッチング素子121に対する設定電圧の印加を停止する(すなわち、スイッチング素子121のゲートにGND電圧を印加する)。   The control IC 123 includes an FB terminal for detecting a short circuit that has occurred in the LED 200. The FB terminal is connected to a pull-up resistor (not shown) inside the control IC 123, and is kept at the Vin terminal voltage (operating voltage V1) of the control IC 123 in a steady state. The FB terminal is connected to a voltage detection circuit 130 (that is, one end of the resistor 133), which will be described later, and when the short circuit of the LED 200 is detected by the voltage detection circuit 130 (that is, the voltage detection circuit 130 sets the FB terminal to the GND voltage). The control IC 123 stops applying the set voltage to the switching element 121 (that is, applies the GND voltage to the gate of the switching element 121), assuming that the LED 200 is short-circuited.

ダイオード124、コンデンサ125、及び、コイル126は、スイッチング素子121がスイッチングした際の急峻な電圧・電流の変化から、LED200等を保護するためのサージ吸収用の素子として機能する。
ダイオード124のカソードは、定電流回路110のVout端子、LED200のVH端子、及びコンデンサ125の一端に、アノードは、スイッチング素子121のドレインおよびコイル126の一端に接続されている。
また、コンデンサ125の一端は、定電流回路110のVout端子、LED200のVH端子、およびダイオード124のカソードに、他端は、LED200のVL端子、コイル126の一端、及び電圧検出回路130(つまり、ツェナーダイオード131のカソード)に接続されている。
また、コイル126の一端は、定電流回路110のVout端子、LED200のVH端子、及びダイオード124のカソードに、他端は、LED200のVL端子、コイル126の一端、及びツェナーダイオード131のカソードに接続されている。
The diode 124, the capacitor 125, and the coil 126 function as a surge absorbing element for protecting the LED 200 and the like from steep voltage / current changes when the switching element 121 is switched.
The cathode of the diode 124 is connected to the Vout terminal of the constant current circuit 110, the VH terminal of the LED 200, and one end of the capacitor 125. The anode is connected to the drain of the switching element 121 and one end of the coil 126.
One end of the capacitor 125 is connected to the Vout terminal of the constant current circuit 110, the VH terminal of the LED 200, and the cathode of the diode 124, and the other end is connected to the VL terminal of the LED 200, one end of the coil 126, and the voltage detection circuit 130 (that is, The cathode of the Zener diode 131).
One end of the coil 126 is connected to the Vout terminal of the constant current circuit 110, the VH terminal of the LED 200, and the cathode of the diode 124, and the other end is connected to the VL terminal of the LED 200, one end of the coil 126, and the cathode of the Zener diode 131. Has been.

コンデンサ127は、制御IC123はFB端子から漏れ出した電流を蓄えるための容量であり、一端は、制御IC123のFB端子、及び抵抗133の一端に、他端は、定電流回路110のGND端子に接続されている。   The capacitor 127 has a capacity for storing the current leaked from the FB terminal. One end is connected to the FB terminal of the control IC 123 and one end of the resistor 133, and the other end is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110. It is connected.

電圧検出回路130は、LED200に発生した短絡を検出し、制御IC123のFB端子をGND電圧に落とすことで、制御IC123にLED200の短絡を通知するための回路であり、LED200のVL端子と定電流回路110GND端子との間に配置される。電圧検出回路130は、図1に示すように、ツェナーダイオード131と、トランジスタ132と、抵抗133とで構成される。   The voltage detection circuit 130 is a circuit for detecting a short circuit generated in the LED 200 and notifying the control IC 123 of the short circuit of the LED 200 by dropping the FB terminal of the control IC 123 to the GND voltage. It is arranged between the circuit 110 GND terminal. As shown in FIG. 1, the voltage detection circuit 130 includes a Zener diode 131, a transistor 132, and a resistor 133.

ツェナーダイオード131は、ツェナー電圧Vzの定電圧ダイオードから構成される。ツェナーダイオード131のカソードはトランジスタ132のベースに、アノードはLED200のVL端子に接続されている。LED200を構成する複数の発光ダイオードの1つに短絡が発生すると、ツェナーダイオード131は、アノードからカソードに電流を流して、トランジスタ132のベースに電圧を加える。   The Zener diode 131 is composed of a constant voltage diode having a Zener voltage Vz. The Zener diode 131 has a cathode connected to the base of the transistor 132 and an anode connected to the VL terminal of the LED 200. When a short circuit occurs in one of the plurality of light emitting diodes constituting the LED 200, the Zener diode 131 applies a voltage to the base of the transistor 132 by causing a current to flow from the anode to the cathode.

トランジスタ132は、NPN型のトランジスタから構成される。トランジスタ132のベースはツェナーダイオード131のカソードに、エミッタは定電流回路110のGND端子に、コレクタは抵抗133の一端に接続される。LED200に短絡が発生し、ツェナーダイオード131を介してベースに電圧が加わると、トランジスタ132はエミッタ−コレクタ間を接続する。   The transistor 132 is composed of an NPN transistor. The base of the transistor 132 is connected to the cathode of the Zener diode 131, the emitter is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110, and the collector is connected to one end of the resistor 133. When a short circuit occurs in the LED 200 and a voltage is applied to the base via the Zener diode 131, the transistor 132 connects the emitter and the collector.

抵抗133は、トランジスタ132がスイッチングした際の急峻な電圧の変化から制御IC123のFB端子を保護するためのサージ吸収用の素子として機能する。抵抗133の一端はトランジスタ132のコレクタに、他端は制御IC123のFB端子に接続されている。   The resistor 133 functions as a surge absorbing element for protecting the FB terminal of the control IC 123 from a steep voltage change when the transistor 132 is switched. One end of the resistor 133 is connected to the collector of the transistor 132, and the other end is connected to the FB terminal of the control IC 123.

LED200は、LED点灯回路100の光源として機能する。LED200は、無機結晶の発光ダイオードから構成され、図2に示すように、順方向電圧降下がそれぞれVfの3つの発光ダイオード201〜203が直列に配置された構成となっている。LED200のVH端子は、定電流回路110のVout端子、ダイオード124のカソード、およびコンデンサ125の一端に接続されている。また、LED200のVL端子は、コンデンサ125の一端、コイル126の一端、及びツェナーダイオード131のカソードに接続されている。   The LED 200 functions as a light source for the LED lighting circuit 100. The LED 200 is composed of inorganic crystal light-emitting diodes, and as shown in FIG. 2, the three light-emitting diodes 201 to 203 each having a forward voltage drop Vf are arranged in series. The VH terminal of the LED 200 is connected to the Vout terminal of the constant current circuit 110, the cathode of the diode 124, and one end of the capacitor 125. The VL terminal of the LED 200 is connected to one end of the capacitor 125, one end of the coil 126, and the cathode of the Zener diode 131.

次に、このような構成を有するLED点灯回路100の動作について説明する。
ユーザ等により直流電源装置300に電源が投入されると、直流電源装置300は定電流回路110に対して電源電圧Vddの印加を開始する。定電流回路110はLED200に対する出力電流を一定に保ちながら、制御IC123に対して動作電圧V1の印加を開始する。
Next, the operation of the LED lighting circuit 100 having such a configuration will be described.
When the DC power supply 300 is turned on by a user or the like, the DC power supply 300 starts applying the power supply voltage Vdd to the constant current circuit 110. The constant current circuit 110 starts applying the operating voltage V1 to the control IC 123 while keeping the output current to the LED 200 constant.

制御IC123に動作電圧V1の印加が開始されると、制御IC123は、FB端子に対し、プルアップ抵抗を介して電流を流す。そうすると、FB端子に接続されたコンデンサ127は、FB入力端子から漏れ出した電流で電荷を蓄えていく。コンデンサ127に電荷が蓄えられるに従い、FB端子は徐々に昇圧していき、FB端子が所定の電荷を超えて所定の電位に達したところで、制御IC123は、スイッチング素子121のゲートに設定電圧の印加を開始する。   When application of the operating voltage V1 to the control IC 123 is started, the control IC 123 causes a current to flow through the pull-up resistor to the FB terminal. Then, the capacitor 127 connected to the FB terminal accumulates electric charge with the current leaked from the FB input terminal. As the electric charge is stored in the capacitor 127, the FB terminal gradually increases in pressure, and when the FB terminal exceeds a predetermined charge and reaches a predetermined potential, the control IC 123 applies a set voltage to the gate of the switching element 121. To start.

スイッチング素子121のゲートに設定電圧の印加が開始されると、スイッチング素子121はドレイン−ソース間を接続する。これにより、LED200のVL端子はコイル126、スイッチング素子121、および電流制限抵抗122を介して定電流回路110のGND端子と接続されることになり、LED200は点灯を開始する。   When application of the set voltage to the gate of the switching element 121 is started, the switching element 121 connects the drain and the source. As a result, the VL terminal of the LED 200 is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110 via the coil 126, the switching element 121, and the current limiting resistor 122, and the LED 200 starts to light.

制御IC123は、CS端子を常時モニタしていて、所定時間毎に、CS端子に入力された電流制限抵抗122の一端の電圧を、あらかじめ内部のメモリ(図示せず)に保存しておいた電流制限抵抗122の抵抗値で除算することによってLED200に流れる電流値を算出する。そして、制御IC123は、算出した電流が一定値を超えた場合、LED200に過度の電流が流れているものとして、スイッチング素子121のゲートにGND電圧を印加する。そうすると、スイッチング素子121はドレイン−ソース間を切断し、LED200には電流が流れなくなる。   The control IC 123 constantly monitors the CS terminal, and the voltage at one end of the current limiting resistor 122 input to the CS terminal is stored in advance in an internal memory (not shown) every predetermined time. The current value flowing through the LED 200 is calculated by dividing by the resistance value of the limiting resistor 122. Then, when the calculated current exceeds a certain value, the control IC 123 applies a GND voltage to the gate of the switching element 121 on the assumption that an excessive current flows in the LED 200. Then, the switching element 121 disconnects between the drain and the source, and no current flows through the LED 200.

次に、LED200を構成する発光ダイオードの1つに短絡が発生した場合の短絡保護回路120の動作について説明する。
図3に示すように、LED200を構成する発光ダイオードの1つ(図3では発光ダイオード201)に短絡が発生すると、LED200の電圧降下は、短絡した発光ダイオードの電圧降下Vf分だけ小さくなるので、LED200のVL端子電圧は、Vf分だけ上昇する(すなわち、電流制限抵抗122にVf分だけ大きな電圧が加わる)。VL端子電圧が上昇し、図4(A)に示すように、ツェナー電圧Vzを超えると、ツェナーダイオード131は、アノードからカソードに電流を流す。そうすると、トランジスタ132のベースV2には、図4(B)に示すように、電圧が加わるので、これによりトランジスタ132のエミッタ−コレクタ間が接続される。そうすると、制御IC123のFB端子は、抵抗133及びトランジスタ132を介して定電流回路110のGND端子に接続されることになり、制御IC123のFB端子は、図4(C)に示すように、GND電圧(0V)になる。制御IC123は、FB端子がGND電圧になったのを検知すると、スイッチング素子121のゲートに対する設定電圧の印加を停止する(つまりスイッチング素子121のゲートにGND電圧を印加する)。ゲートにGND電圧が印加されると、スイッチング素子121はドレイン−ソース間を遮断し、その結果、LED200のVL端子と定電流回路110のGND端子との接続が切断され、LED200には電流が流れなくなる。
Next, the operation of the short circuit protection circuit 120 when a short circuit occurs in one of the light emitting diodes constituting the LED 200 will be described.
As shown in FIG. 3, when a short circuit occurs in one of the light emitting diodes constituting the LED 200 (the light emitting diode 201 in FIG. 3), the voltage drop of the LED 200 is reduced by the voltage drop Vf of the shorted light emitting diode. The VL terminal voltage of the LED 200 increases by Vf (that is, a large voltage is applied to the current limiting resistor 122 by Vf). When the VL terminal voltage rises and exceeds the Zener voltage Vz as shown in FIG. 4A, the Zener diode 131 causes a current to flow from the anode to the cathode. Then, since a voltage is applied to the base V2 of the transistor 132 as shown in FIG. 4B, the emitter and collector of the transistor 132 are thereby connected. Then, the FB terminal of the control IC 123 is connected to the GND terminal of the constant current circuit 110 through the resistor 133 and the transistor 132, and the FB terminal of the control IC 123 is connected to the GND as shown in FIG. It becomes voltage (0V). When the control IC 123 detects that the FB terminal has become the GND voltage, the control IC 123 stops applying the set voltage to the gate of the switching element 121 (that is, applies the GND voltage to the gate of the switching element 121). When the GND voltage is applied to the gate, the switching element 121 cuts off the drain-source connection. As a result, the connection between the VL terminal of the LED 200 and the GND terminal of the constant current circuit 110 is disconnected, and a current flows through the LED 200. Disappear.

本実施形態によれば、LED200のVL端子と定電流回路110のGND端子との間の電圧が所定の電圧を越えたか否かを検出することによって、LED200の短絡を検出しているので、従来方法のように、LED200の両端電圧と基準電圧とを比較するために、高価なオペアンプを使用する必要はない。   According to the present embodiment, the short circuit of the LED 200 is detected by detecting whether or not the voltage between the VL terminal of the LED 200 and the GND terminal of the constant current circuit 110 exceeds a predetermined voltage. Unlike the method, it is not necessary to use an expensive operational amplifier to compare the voltage across the LED 200 with the reference voltage.

また、従来方法のように、LED200の両端電圧と基準電圧とを比較して短絡を検出しようと思えば、LED200の両端電圧(VH端子−VL端子間電圧)を制御IC123にフィードバックする必要があるが、LED200のVL端子電圧と制御IC123のGND端子電圧との間には電位差があるので、高価なフォトカプラを使用してLED200の両端電圧を制御IC123にフィードバックする必要がある。しかし、本実施形態では、ツェナーダイオード131のGNDとなる電位と制御IC123のGNDとなる電圧は同電位であるので、わざわざ高価なフォトカプラを使用して、LED200の両端電圧を制御IC123にフィードバックする必要はない。   Further, as in the conventional method, if it is intended to detect a short circuit by comparing the voltage across the LED 200 with the reference voltage, the voltage across the LED 200 (voltage between the VH terminal and VL terminal) needs to be fed back to the control IC 123. However, since there is a potential difference between the VL terminal voltage of the LED 200 and the GND terminal voltage of the control IC 123, it is necessary to feed back the voltage across the LED 200 to the control IC 123 using an expensive photocoupler. However, in this embodiment, since the potential of the Zener diode 131 that is GND and the voltage of the control IC 123 are the same potential, both ends of the LED 200 are fed back to the control IC 123 using an expensive photocoupler. There is no need.

なお、LED200は無機結晶から構成される発光ダイオードに限られない。有機分子から構成される有機EL等であってもよい。また、LEDや有機EL等以外の他のダイオードであってもよい。   Note that the LED 200 is not limited to a light emitting diode made of an inorganic crystal. It may be an organic EL composed of organic molecules. Moreover, other diodes other than LED, organic EL, etc. may be sufficient.

また、スイッチング素子121は、Nチャネル型のMOSFETに限られない。Pチャネル型のMOSFET、Pチャネル型のJFET(Junction FET)、Nチャネル型のJFET等のNチャネル型のMOSFET以外のユニポーラトランジスタ(電界効果トランジスタ)であってもよい。また、PNP型、NPN型のバイポーラトランジスタであってもよい。   Further, the switching element 121 is not limited to an N-channel MOSFET. Unipolar transistors (field effect transistors) other than N-channel MOSFETs, such as P-channel MOSFETs, P-channel JFETs (Junction FETs), and N-channel JFETs, may be used. Further, it may be a PNP type or NPN type bipolar transistor.

また、定電流回路110は、降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路、フライバックコンバータ、フォワードコンバータ等のスイッチング制御型のDC/DCコンバータであってもよい。このとき、DC/DCコンバータのスイッチング制御に使用する制御ICと制御IC123とを一体のものとしてもよい。   The constant current circuit 110 may be a switching control type DC / DC converter such as a step-down chopper circuit, a step-up chopper circuit, a flyback converter, or a forward converter. At this time, the control IC used for switching control of the DC / DC converter and the control IC 123 may be integrated.

上記の実施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、以下には限られない。   A part or all of the above-described embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

(付記1)ダイオードに電流を供給する電流供給回路と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電流路上に設置される電流制限抵抗と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電位差が所定電圧を超えた場合に、前記ダイオードに対する電流の供給を遮断する保護回路と、を備える、
ことを特徴とする電源回路。
(Appendix 1) a current supply circuit for supplying current to the diode;
A current limiting resistor installed on a current path between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit;
A protection circuit that cuts off the supply of current to the diode when the potential difference between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit exceeds a predetermined voltage;
A power supply circuit characterized by that.

(付記2)前記保護回路は、
スイッチオンにより前記ダイオードに対する電流の出力を開始し、スイッチオフにより電流の出力を遮断するスイッチング素子と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間に設置され、前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電位差が所定の電位を超えた場合に電流を通過させ、所定電圧以下の場合に電流を遮断するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードが電流を通過させた場合に、前記スイッチング素子をスイッチオフして前記ダイオードに対する電流の供給を遮断するスイッチング制御手段と、を備える、
ことを特徴とする付記1に記載の電源回路。
(Appendix 2) The protection circuit is
A switching element that starts output of current to the diode by switching on, and shuts off the output of current by switching off;
It is installed between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit, and allows a current to pass when a potential difference between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit exceeds a predetermined potential, and a predetermined voltage A Zener diode that cuts off current in the following cases:
Switching control means for switching off the switching element to cut off the supply of current to the diode when the Zener diode passes current;
The power supply circuit according to appendix 1, wherein:

(付記3)前記スイッチング制御手段は、
前記ダイオードに流れる電流を検出する電流検出手段、をさらに備え、
前記電流検出で検出される電流が所定の閾値を越えたときに、前記スイッチング素子をスイッチオフして前記ダイオードに対する電流の供給を遮断する、
ことを特徴とする付記2に記載の電源回路。
(Appendix 3) The switching control means includes:
A current detecting means for detecting a current flowing through the diode;
When the current detected by the current detection exceeds a predetermined threshold, the switching element is switched off to cut off the supply of current to the diode;
The power supply circuit according to appendix 2, wherein

(付記4)付記1乃至3のいずれかに記載の電源回路と、
前記電源回路により電流が供給される発光ダイオードと、を備える、
ことを特徴とする照明装置。
(Supplementary Note 4) The power supply circuit according to any one of Supplementary notes 1 to 3,
A light emitting diode to which a current is supplied by the power supply circuit,
A lighting device characterized by that.

100 LED点灯回路
110 定電流回路
120 短絡保護回路
121 スイッチング素子
122 電流制限抵抗
123 制御IC
124 ダイオード
125 コンデンサ
126 コイル
127 コンデンサ
130 電圧検出回路
131 ツェナーダイオード
132 トランジスタ
133 抵抗
200 LED
201〜203 発光ダイオード
300 直流電源装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 LED lighting circuit 110 Constant current circuit 120 Short circuit protection circuit 121 Switching element 122 Current limiting resistor 123 Control IC
124 diode 125 capacitor 126 coil 127 capacitor 130 voltage detection circuit 131 Zener diode 132 transistor 133 resistance 200 LED
201-203 Light emitting diode 300 DC power supply device

Claims (4)

ダイオードに電流を供給する電流供給回路と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電流路上に設置される電流制限抵抗と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電位差が所定電圧を超えた場合に、前記ダイオードに対する電流の供給を遮断する保護回路と、を備える、
ことを特徴とする電源回路。
A current supply circuit for supplying current to the diode;
A current limiting resistor installed on a current path between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit;
A protection circuit that cuts off the supply of current to the diode when the potential difference between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit exceeds a predetermined voltage;
A power supply circuit characterized by that.
前記保護回路は、
スイッチオンにより前記ダイオードに対する電流の出力を開始し、スイッチオフにより電流の出力を遮断するスイッチング素子と、
前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間に設置され、前記ダイオードのカソードと前記電流供給回路のグランドとの間の電位差が所定の電位を超えた場合に電流を通過させ、所定電圧以下の場合に電流を遮断するツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードが電流を通過させた場合に、前記スイッチング素子をスイッチオフして前記ダイオードに対する電流の供給を遮断するスイッチング制御手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の電源回路。
The protection circuit is
A switching element that starts output of current to the diode by switching on, and shuts off the output of current by switching off;
It is installed between the cathode of the diode and the ground of the current supply circuit. A Zener diode that cuts off current in the following cases:
Switching control means for switching off the switching element to cut off the supply of current to the diode when the Zener diode passes current;
The power supply circuit according to claim 1.
前記スイッチング制御手段は、
前記ダイオードに流れる電流を検出する電流検出手段、をさらに備え、
前記電流検出で検出される電流が所定の閾値を越えたときに、前記スイッチング素子をスイッチオフして前記ダイオードに対する電流の供給を遮断する、
ことを特徴とする請求項2に記載の電源回路。
The switching control means includes
A current detecting means for detecting a current flowing through the diode;
When the current detected by the current detection exceeds a predetermined threshold, the switching element is switched off to cut off the supply of current to the diode;
The power supply circuit according to claim 2.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電源回路と、
前記電源回路により電流が供給される発光ダイオードと、を備える、
ことを特徴とする照明装置。
The power supply circuit according to any one of claims 1 to 3,
A light emitting diode to which a current is supplied by the power supply circuit,
A lighting device characterized by that.
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