JP2012199392A - 点灯装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光ダイオード30を備えた光源部3と、直流電源DC1の直流電圧を入力とし、光源部3に点灯電力を供給する点灯部1と、点灯部1を制御する制御部2とを備え、点灯部1は、インダクタL1及びスイッチング素子Q1の直列回路と、スイッチング素子Q1のオフ期間において光源部3にインダクタL1の蓄積エネルギーを回生させるためのダイオードD1とを備え、制御部2は、PWM信号によってスイッチング素子Q1のオン/オフを間欠的に駆動させる手段と、PWM信号のオン期間においてスイッチング素子Q1を高周波数で駆動させる手段とを備え、PWM信号が立ち下がると光源部3を流れる負荷電流のピーク値Ith1を一定の期間をかけて減少させる。
【選択図】図1
Description
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態1について図面を用いて説明する。本実施形態は、図1に示すように、直流電源DC1(電源部)の直流電圧を降圧して光源部3に点灯電力を供給する点灯部1と、点灯部1の出力を制御する制御部2とを備える。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図5(a)に示すように、スイッチング素子Q1のオンデューティ比を実施形態1と比べて大きくしていることに特徴がある。以下、その理由について説明する。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態3について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図6(a),(b)に示すように、閾値調整部21において定電圧源VS1の代わりに定電流源CS2を設けることで、PWM信号の立ち上がり時に負荷電流のピーク値Ith1を直線的に増大させたことに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態4について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図9(a),(b)に示すように、駆動制御部20の比較器COM1の反転入力端子に定電圧Vref1を入力し、PWM信号のオフ期間において後述の重畳電圧V1を増大させることで負荷電流のピーク値Ith1を減少させることに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態5について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態4と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図10(a)に示すように、閾値調整部21において定電流源CS1の代わりに定電圧源VS1及び抵抗R4の直列回路を設けたことに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態6について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態5と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図11(a)に示すように、閾値調整部21においてスイッチング素子Q2と直列に抵抗R5を接続したことに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態7について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図12(a)に示すように、駆動制御部20の零電流検出回路20AにインダクタL1の二次巻線を接続する代わりに、一定周期の発振信号を出力する発振器20Dを接続したことに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態8について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図13(a)に示すように、駆動制御部20の零電流検出回路20AにインダクタL1の二次巻線を接続する代わりに、単安定マルチバイブレータ20Eを接続したことに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態9について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図14(a),(b)に示すように、零電流検出回路20Aにおいて負荷電流のゼロクロスを検出する代わりに、負荷電流の第1のピーク値Ith1及び第2のピーク値Ith2に基づいてスイッチング素子Q1を制御することに特徴がある。
以下、本発明に係る点灯装置の実施形態10について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図15(a)に示すように、点灯部1を昇圧チョッパ回路で構成したことに特徴がある。なお、光源部3には、負荷電流のリプルを小さくするために、平滑用コンデンサC2を並列に接続している。
2 制御部
20 駆動制御部
21 閾値調整部
3 光源部
30 発光ダイオード(固体発光素子)
D1 ダイオード
DC1 直流電源(電源部)
L1 インダクタ
Q1 スイッチング素子
Claims (13)
- 1乃至複数の固体発光素子を備えた光源部と、電源部からの直流電圧を入力とし、前記光源部に点灯電力を供給する点灯部と、前記点灯部を制御する制御部とを備え、前記点灯部は、インダクタ及びスイッチング素子の直列回路と、前記スイッチング素子のオフ期間において前記光源部に前記インダクタの蓄積エネルギーを回生させるためのダイオードとを備え、前記制御部は、PWM信号によって前記スイッチング素子のオン/オフを間欠的に駆動させる手段と、前記PWM信号のオン期間において前記スイッチング素子を前記PWM信号の周波数よりも高い周波数で駆動させる手段とを備え、前記PWM信号が立ち下がると前記光源部を流れる負荷電流のピーク値を一定の期間をかけて減少させることを特徴とする点灯装置。
- 前記点灯部は、前記光源部を流れる負荷電流を検出する検出回路を備え、前記制御部は、前記負荷電流のピーク値を設定して出力する閾値調整部と、前記検出回路の出力と前記閾値調整部の出力とを比較する比較器と、前記比較器の出力に基づいて前記スイッチング素子のオン期間を制御する駆動制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の点灯装置。
- 前記閾値調整部は、コンデンサと、前記PWM信号に基づいて前記コンデンサの充放電を行う充放電回路とを備え、前記コンデンサの充電電圧を出力とすることを特徴とする請求項2に記載の点灯装置。
- 前記比較器は、前記検出回路の出力と前記閾値調整部の出力とを重畳した重畳電圧と、一定の基準電圧とを比較することを特徴とする請求項2又は3に記載の点灯装置。
- 前記負荷電流の閾値を減少させる一定の期間は、前記PWM信号のオン期間における前記スイッチング素子のオフ期間よりも長いことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記制御部は、前記PWM信号が立ち上がると前記負荷電流のピーク値が一定の期間をかけて増大するように前記スイッチング素子のオン期間を制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記点灯部は、降圧チョッパ回路で構成されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子を電流臨界モードで制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子を電流不連続モードで制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子を電流連続モードで制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記電源部は、交流電圧を所望の直流電圧に変換して出力するAC/DCコンバータ部、又は直流電圧を所望の直流電圧に変換して出力するDC/DCコンバータ部を備えることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の点灯装置。
- 前記電源部の出力はAC/DCコンバータ部の出力であって、前記PWM信号の周波数を600Hz又は600Hzの倍数としたことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の点灯装置。
- 請求項1乃至12の何れか1項に記載の点灯装置と、少なくとも前記光源部を保持する器具本体とを備えたことを特徴とする照明器具。
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