JP2013251176A - Led drive circuit and led lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED駆動回路に関する。 The present invention relates to an LED driving circuit.
LED(Light Emitting Diode)は低消費電流で長寿命などの特徴を有し、表示装置だけでなく照明器具等にもその用途が広がりつつある。なお、LED照明器具では、所望の照度を得るために、複数個のLEDを使用する場合が多い。 LEDs (Light Emitting Diodes) have features such as low current consumption and long life, and their uses are spreading not only to display devices but also to lighting fixtures. In addition, in LED lighting fixtures, in order to obtain desired illuminance, a plurality of LEDs are often used.
一般的な照明器具は商用交流電源を使用することが多く、白熱電球などの一般的な照明灯具に代えてLED照明灯具を使用する場合などを考慮すると、LED照明灯具も一般的な照明灯具と同様に商用交流電源を使用する構成であることが望ましい。 A general lighting fixture often uses a commercial AC power source, and considering the case of using an LED lighting fixture instead of a general lighting fixture such as an incandescent bulb, the LED lighting fixture is also a general lighting fixture. Similarly, a configuration using a commercial AC power supply is desirable.
また、白熱電球を調光制御しようとした場合、スイッチング素子(一般的にはサイリスタ素子やトライアック素子)を交流電源電圧のある位相角でオンすることにより白熱電球への電源供給をボリューム素子一つで簡単に調光制御できる位相制御式調光器(一般に白熱ライコンと呼ばれている)が用いられている。 In addition, when dimming control of an incandescent bulb is performed, power is supplied to the incandescent bulb by turning on a switching element (typically a thyristor element or a triac element) at a phase angle with an AC power supply voltage. A phase control dimmer (generally called an incandescent lycon) that can easily control the dimming is used.
LED照明装置においても上記位相制御式調光器を用いて調光することが求められる。 Also in the LED lighting device, it is required to perform light control using the phase control dimmer.
ここで、商用交流電源を使用したLED照明装置を調光制御することができるLED照明システムの従来例を図9に示す。商用交流電源1の出力電圧V1は、位相制御式調光器2によって例えば図11Aの上段に示すように正弦波の一部がカットされる波形とされた後、全波整流用のダイオードブリッジDB1に入力される。
Here, FIG. 9 shows a conventional example of an LED lighting system capable of dimming control of an LED lighting device using a commercial AC power source. The output voltage V1 of the commercial AC power supply 1 is converted into a waveform in which a part of a sine wave is cut by the
全波整流によって例えば図11Aの下段に示すような波形となった電圧は、コイルL1とコンデンサC1から成るフィルタ、及び起動回路11を介してLED電流制御回路9に電源電圧として入力されると共に、位相角検出回路6にも入力され、LEDアレイ12のアノードにも供給される。
A voltage having a waveform as shown in the lower part of FIG. 11A by full-wave rectification, for example, is input as a power supply voltage to the LED current control circuit 9 via the filter composed of the coil L1 and the capacitor C1 and the starting circuit 11, and It is also input to the phase
LED電流制御回路9は起動すると、位相角検出結果を基にスイッチング素子8を駆動し、LEDアレイ12に電流を流し点灯させる。
When activated, the LED current control circuit 9 drives the
ここで、電源電圧生成回路10は、トランスT1の2次巻線N2を備え、2次巻線N2で発生する電力に基づいてLED電流制御回路9に適した電源電圧を生成する。なお、このような電源電圧の生成方法と類似した技術については例えば特許文献1に開示されている。
Here, the power supply
上記のようにLED電流が流れるとトランスT1の2次巻線N2に電力が発生し、その電力に基づいて生成される電源電圧生成回路10の出力電圧V4が切り換え回路3に入力され、切り換え回路3によって起動回路11からの電源供給がカットされ、出力電圧V4がLED電流制御回路9に電源電圧として印加される。
When the LED current flows as described above, power is generated in the secondary winding N2 of the transformer T1, and the output voltage V4 of the power supply
また、絶縁型のLED照明システムの従来例を図10に示す。商用交流電源1の出力電圧V1は、位相制御調光器2によって位相制御された後、ダイオードブリッジDB1によって全波整流される。全波整流された電圧は、コイルL1とコンデンサC1から成るフィルタ、及び起動回路11を介してLED電流制御回路9に電源として入力されると共に、位相角検出回路6にも入力され、絶縁用のトランスT2の1次側にも供給される。
FIG. 10 shows a conventional example of an insulated LED lighting system. The output voltage V1 of the commercial AC power supply 1 is phase-controlled by the
LED電流制御回路9は起動すると、位相角検出結果を基にスイッチング素子8を駆動し、トランスT2を介して1次側から2次側に電力を伝送し、LEDアレイ12に電流を流し点灯させる。
When activated, the LED current control circuit 9 drives the
1次電流が流れるとトランスT2の補助巻線14に電力が発生し、その電力に基づいて生成される電源電圧生成回路13の出力電圧V4が切り換え回路3に入力され、切り換え回路3によって起動回路11からの電源供給がカットされ、出力電圧V4がLED電流制御回路9に電源電圧として印加される。
When the primary current flows, power is generated in the auxiliary winding 14 of the transformer T2, and the output voltage V4 of the power supply
このような図9及び図10に示す従来例において、LEDアレイ12の輝度を低輝度とする場合、位相制御式調光器2の出力電圧V2は、例えば図11Bに示すように位相角の大きい、即ちON期間が短い波形となるため、電源電圧生成回路10、13の出力電圧V4が低下し、LED電流制御回路9の電源電圧が低下する。当該電源電圧が低下すると、LED電流制御回路9が正常に動作できなくなり、LEDアレイ12の点灯にチラツキが発生する場合がある。
In the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, when the luminance of the
ここで、特許文献2には、トランスの第1の2次巻線に接続されてLEDモジュールに直流電流を供給するための第1の整流平滑回路と、上記トランスの第2の2次巻線に接続された第2の整流平滑回路と、第2の整流平滑回路により電源供給されて上記LEDモジュールに供給される電流の大きさを調整する演算回路と、第2の整流平滑回路から上記演算回路への電源供給の不足を補うように第1の整流平滑回路から上記演算回路へ電源供給する電源供給回路を備えたスイッチング電源装置が開示されている。
Here,
しかしながら、上記特許文献2では、位相制御式調光器の出力電圧のON期間がゼロに近づけば、演算回路への電源供給は不足するという問題がある。
However, in
上記問題点に鑑み、本発明は、位相制御式調光器の出力電圧のON期間を短くした場合でも、LEDの点灯にチラツキが発生することを抑制できるLED駆動回路を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an LED driving circuit capable of suppressing occurrence of flickering in LED lighting even when the ON period of the output voltage of the phase control dimmer is shortened. To do.
上記目的を達成するために本発明のLED駆動回路は、
位相制御式調光器を介して交流電源に接続可能な整流回路と、
スイッチング素子と、
前記整流回路の出力電圧の位相角を検出し、検出された位相角に応じて前記スイッチング素子を制御してLED負荷に流れる電流を制御するLED電流制御回路と、
前記整流回路の出力電圧に基づいて前記LED電流制御回路用の電源電圧を生成する電源電圧生成回路と、
蓄電素子と、
前記蓄電素子に電荷を供給する充電制御回路と、
前記電源電圧生成回路により生成された電圧が所定の電圧より低くなる場合に、前記LED電流制御回路への電源電圧の供給を前記電源電圧生成回路からの供給より前記蓄電素子からの供給へ切り換える切り換え回路と、
を備える構成としている。
In order to achieve the above object, the LED drive circuit of the present invention includes:
A rectifier circuit connectable to an AC power source via a phase control dimmer;
A switching element;
An LED current control circuit that detects a phase angle of the output voltage of the rectifier circuit, controls the switching element according to the detected phase angle, and controls a current flowing through the LED load;
A power supply voltage generation circuit that generates a power supply voltage for the LED current control circuit based on an output voltage of the rectifier circuit;
A storage element;
A charge control circuit for supplying a charge to the storage element;
Switching the supply of power supply voltage to the LED current control circuit from supply from the power supply voltage generation circuit to supply from the storage element when the voltage generated by the power supply voltage generation circuit is lower than a predetermined voltage Circuit,
It is set as the structure provided with.
このような構成によれば、位相制御式調光器の出力電圧のON期間を短くした場合(即ち位相角が大きい場合)、電源電圧生成回路により生成された電圧が所定の電圧より低くなり、切り換え回路によってLED電流制御回路への電源電圧の供給が電源電圧生成回路からの供給より蓄電素子からの供給へ切り換えられる。従って、LED電流制御回路の電源電圧が安定し、LED電流制御回路が正常に動作するので、低輝度で点灯するLED負荷にチラツキが発生することを抑制できる。 According to such a configuration, when the ON period of the output voltage of the phase control dimmer is shortened (that is, when the phase angle is large), the voltage generated by the power supply voltage generation circuit is lower than a predetermined voltage, The switching circuit switches the supply of the power supply voltage to the LED current control circuit from the supply from the power supply voltage generation circuit to the supply from the storage element. Therefore, since the power supply voltage of the LED current control circuit is stabilized and the LED current control circuit operates normally, it is possible to suppress the occurrence of flickering in the LED load that is lit at low brightness.
また、上記構成において、前記蓄電素子は、電池又は容量素子で構成されることとしてもよい。 In the above structure, the power storage element may be a battery or a capacitor.
また、上記いずれかの構成において、
前記蓄電素子の出力電圧を前記所定の電圧に変換するレギュレータを備え、
前記蓄電素子の出力電圧が前記レギュレータを介して前記LED電流制御回路に印加されることで前記LED電流制御回路へ電源電圧が供給されることとしてもよい。
In any of the above configurations,
A regulator for converting the output voltage of the power storage element into the predetermined voltage;
A power supply voltage may be supplied to the LED current control circuit by applying an output voltage of the storage element to the LED current control circuit via the regulator.
また、上記構成において、前記レギュレータの出力電圧は可変に設定されることとしてもよい。 In the above configuration, the output voltage of the regulator may be set variably.
また、上記いずれかの構成において、
1次巻線及び2次巻線を有したトランスを備え、
前記電源電圧生成回路は、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記1次巻線に流れる電流によって前記2次巻線に発生する電圧を平滑化して前記電源電圧を生成することとしてもよい。
In any of the above configurations,
A transformer having a primary winding and a secondary winding;
The power supply voltage generation circuit may generate the power supply voltage by smoothing a voltage generated in the secondary winding by a current flowing through the primary winding by switching of the switching element.
また、上記いずれかの構成において、前記電源電圧生成回路は、前記交流電源を投入した際に前記LED電流制御回路を起動する起動回路であることとしてもよい。 In any one of the configurations described above, the power supply voltage generation circuit may be a startup circuit that starts the LED current control circuit when the AC power supply is turned on.
また、上記いずれかの構成において、
1次巻線、2次巻線、及び補助巻線を有したトランスを備え、前記1次巻線から前記2次巻線へ電力を伝送することにより前記LED負荷を駆動するLED駆動回路であって、
前記電源電圧生成回路は、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記1次巻線に流れる電流によって前記補助巻線に発生する電圧を平滑化して前記電源電圧を生成することとしてもよい。
In any of the above configurations,
An LED driving circuit that includes a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding, and drives the LED load by transmitting power from the primary winding to the secondary winding. And
The power supply voltage generation circuit may generate the power supply voltage by smoothing a voltage generated in the auxiliary winding by a current flowing through the primary winding by switching of the switching element.
また、本発明のLED照明装置は、上記いずれかの構成のLED駆動回路と、前記LED駆動回路の出力側に接続されるLED負荷と、を備えた構成としている。 Moreover, the LED lighting device of the present invention has a configuration including the LED drive circuit having any one of the above configurations and an LED load connected to the output side of the LED drive circuit.
本発明によると、位相制御式調光器の出力電圧のON期間を短くした場合でも、LEDの点灯にチラツキが発生することを抑制できる。 According to the present invention, even when the ON period of the output voltage of the phase control dimmer is shortened, occurrence of flickering in the lighting of the LED can be suppressed.
<第1実施形態>
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態に係るLED照明システムの構成を図1に示す。図1に示すLED照明システムは、商用交流電源1に接続される位相制御式調光器2と、位相制御式調光器2の出力側に接続されるLED駆動回路100と、LED駆動回路100の出力側に接続されて複数のLEDが直列接続されてなるLEDアレイ12(LED負荷)から構成される。
<First Embodiment>
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the LED illumination system according to the first embodiment of the present invention. The LED lighting system shown in FIG. 1 includes a
なお、LED駆動回路100とLEDアレイ12から構成されるLED照明装置としては、例えば、LED電球、シーリングライト、直管型ライト等を挙げることができる。
In addition, as an LED illuminating device comprised from the
LED駆動回路100は、ダイオードブリッジDB1と、コイルL1及びコンデンサC1から成るフィルタと、還流ダイオードD1と、コンデンサC3と、トランスT1と、電源電圧生成回路10と、起動回路21と、切り換え回路22と、LED電流制御回路28と、レギュレータ29を備えている。
The
位相制御式調光器2は、例えば、半固定抵抗(不図示)の抵抗値を可変させることにより、抵抗値に依存した電源位相角でトライアック(不図示)をオンさせる。これにより、商用交流電源1の交流電圧V1の正弦波を或る位相角で切り欠いた波形の電圧V2が位相制御式調光器2から出力される。通常、半固定抵抗は回転つまみやスライド式になっており、つまみの回転角を変えたり、スライド位置を変えることにより、位相角を調整し、LEDの調光を可能としている。
The
ダイオードブリッジDB1(整流回路)は、位相制御式調光器2から入力される電圧を全波整流し、全波整流された電圧V2’をコイルL1及びコンデンサC1から成るフィルタへ出力する。当該フィルタは、全波整流された電圧V2’の平滑化と、内部スイッチングノイズの入力側への漏れ防止、及び入力側からのノイズ防止を兼ねている。
The diode bridge DB1 (rectifier circuit) performs full-wave rectification on the voltage input from the
上記フィルタの出力は、還流ダイオードD1のカソード、コンデンサC3の一端、及びLEDアレイ12のアノードに接続される。コンデンサC3の他端及びLEDアレイ12のカソードはトランスT1の1次巻線n1の一端に共通接続される。1次巻線n1の他端は、還流ダイオードD1のアノードとスイッチング素子25に共通接続される。
The output of the filter is connected to the cathode of the freewheeling diode D1, one end of the capacitor C3, and the anode of the
LED電流制御回路28は、位相角検出回路23と、制御回路24と、スイッチング素子25を有している。上記フィルタの出力は、位相角検出回路23の入力端にも接続される。位相角検出回路23は、フィルタの出力に基づき、位相制御式調光器2による位相角を検出する。制御回路24は、位相角検出結果に基づいてスイッチング素子25を駆動制御し、LEDアレイ12に流れる電流を制御する。
The LED
上記フィルタの出力は、起動回路21の入力端にも接続される。起動回路21は、フィルタの出力に基づき、LED電流制御回路28の起動用の電源電圧を生成する。
The output of the filter is also connected to the input terminal of the starting
電源電圧生成回路10は、トランスT1の2次巻線n2と、ダイオードD2と、コンデンサC2を有している。2次巻線n2で発生する電圧をダイオードD2及びコンデンサC2で平滑することにより、LED電流制御回路28用の電源電圧である出力電圧V4を生成する。
The power supply
LED電流制御回路28は、蓄電素子27と、蓄電素子27に充電する制御を行う充電制御回路26も備えている。レギュレータ29は、蓄電素子27の出力電圧を一定の電圧に変換して出力する。蓄電素子27としては、電池で構成してもよいし、大容量の容量素子で構成してもよい。また、レギュレータ29は、リニアレギュレータであってもよいし、スイッチングレギュレータであってもよい。
The LED
切り換え回路22は、起動回路21の出力電圧、電源電圧生成回路10の出力電圧、及びレギュレータ29の出力電圧のLED電流制御回路28への印加を切り換える回路である。
The switching
起動回路21及び切り換え回路22の一構成例を図2に示す。図2に示す起動回路21は、上記フィルタの出力に一端が接続される抵抗R21と、抵抗R21の他端とカソードが接続されてアノードは接地されるツェナーダイオードZ21と、ベースが抵抗R21とツェナーダイオードZ21の接続点に接続され、コレクタが抵抗R21の上記フィルタ側の一端に接続され、エミッタがLED電流制御回路28の電源入力端に接続されるトランジスタTr21を備えている。
A configuration example of the
また、切り換え回路22は、トランジスタTr21と、アノードがレギュレータ29の出力に接続されてカソードがLED電流制御回路28の電源入力端に接続されるダイオードD22を有する回路である。
The switching
次に、上記のような図1及び図2に示すLED駆動回路100の動作について説明する。
Next, the operation of the
商用交流電源1を投入すると、位相制御式調光器2により位相制御され、ダイオードブリッジDB1により全波整流され、フィルタにより平滑化された電圧が起動回路21に入力される。すると、トランジスタTr21はオンとなり、ツェナーダイオードZ21のツェナー電圧からベース−エミッタ間電圧だけ降下した電圧がLED電流制御回路28の電源入力端に印加される。
When the commercial AC power source 1 is turned on, the phase controlled by the
これにより、位相角検出回路23、制御回路24、スイッチング素子25、及び充電制御回路26が動作を開始する。位相角検出回路23は、フィルタの出力に基づき、位相制御式調光器2による位相角、即ち位相制御式調光器2の出力電圧のON期間を検出し、検出結果を制御回路24に送る。
Thereby, the phase
制御回路24は、位相角検出結果に基づいてスイッチング素子25を駆動制御し、LEDアレイ12に電流が流れ始める。このとき、トランスT1の1次巻線n1に流れる電流により、2次巻線n2に電圧が発生する。2次巻線n2に発生した電圧は、ダイオードD2及びコンデンサC2により平滑化され、出力電圧V4として切り換え回路22に出力される。
The
起動電圧以上の出力電圧V4が切り換え回路22に出力されると、トランジスタTr21のエミッタ電位が上昇し、トランジスタTr21がオフとなる。これにより、LED電流制御回路28へ印加される電源電圧が起動電圧から出力電圧V4に切り換わる。この電源電圧に基づいて充電制御回路26は、蓄電素子27に電荷を供給して蓄積させる。
When the output voltage V4 equal to or higher than the start-up voltage is output to the switching
ここで、位相角の大小での比較で、ダイオードブリッジDB1の出力電圧、LED電流、2次巻線n2に流れる電流、及び出力電圧V4の各波形例を図3に示す。このように位相制御式調光器2における設定により位相角を大きくする、即ちON期間を短くすると(図3の右側)、出力電圧V4は低下する。
Here, FIG. 3 shows examples of waveforms of the output voltage of the diode bridge DB1, the LED current, the current flowing through the secondary winding n2, and the output voltage V4 by comparing the phase angle. As described above, when the phase angle is increased by setting in the
蓄電素子27の出力電圧はレギュレータ29を介して切り換え回路22に入力される。出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して高くなれば、ダイオードD22はオフであるので、出力電圧V4がLED電流制御回路28に印加される。
The output voltage of the
一方、出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して低くなれば、ダイオードD22がオンとなるので、出力電圧V4から切り換わってレギュレータ29の出力電圧がダイオードD22を介してLED電流制御回路28に印加される。
On the other hand, when the output voltage V4 becomes lower than the output voltage of the
これにより、位相制御式調光器2の出力電圧の位相角が大きい、即ちON期間が短い場合に、低下した出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して低くなるので、ダイオードD22がオンとなり、蓄電素子27の出力電圧がレギュレータ29を介してLED電流制御回路28に印加される。従って、LED電流制御回路28の電源電圧が安定し、LED電流制御回路28は正常に動作するため、低輝度でのLEDアレイ12の点灯にチラツキが発生することを抑制できる。
As a result, when the phase angle of the output voltage of the
なお、レギュレータ29の出力電圧は可変に設定できるようにし、出力電圧V4との切り換え閾値を調整できるようにしてもよい。これによれば、LED電流制御回路28が安定して動作できる電源電圧がばらつく場合でも対応が可能となる。レギュレータ29の可変設定は、スイッチやボリューム等により行えばよい。また、エンドユーザが設定できるようにしてもよいし、製品の生産工程で初期設定するものでもよい。
Note that the output voltage of the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るLED照明システムの構成を図4に示す。
Second Embodiment
Next, the configuration of the LED illumination system according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG.
図4に示すLED照明システムの一部であるLED駆動回路200は、上記第1実施形態との構成の相違点として、トランスT1の代わりにコイルL31とし、電源電圧生成回路10を設けないこととしている。切り換え回路31は、起動回路21の出力電圧とレギュレータ29の出力電圧のLED電流制御回路28への印加を切り換える回路である。
The
起動回路21と切り換え回路31の一構成例を図5に示す。起動回路21の構成は上記図2と同様であるが、切り換え回路31はダイオードD31のみから構成される。
One structural example of the starting
位相制御式調光器2による位相角が小さい、即ちON期間が長い場合、図4に示すコイルL1とコンデンサC1から成るフィルタの出力電圧V3が大きくなる。この出力電圧V3は起動回路21に入力されるがツェナーダイオードZ21(図5)のツェナー電圧Vzより高くなるので、この場合、ツェナー電圧VzからトランジスタTr21のベース−エミッタ間電圧Vbeだけ降下した電圧が起動回路21の出力電圧V5となる(図6A参照)。出力電圧V5はレギュレータ29の出力電圧より高いので、ダイオードD31はオフとなり、出力電圧V5がLED電流制御回路28に電源電圧として印加される。
When the phase angle by the
そして、位相制御式調光器2による位相角を大きく、即ちON期間を短くした場合、上記フィルタの出力電圧V3がツェナー電圧Vzより小さくなる。この場合、出力電圧V3からベース−エミッタ間電圧Vbeだけ降下した電圧が起動回路21の出力電圧V5となり、出力電圧V3が低くなる程、出力電圧V5も低くなる(図6B参照)。
When the phase angle by the
この場合、出力電圧V5はレギュレータ29の出力電圧に対して低くなるので、ダイオードD31はオンとなり、出力電圧V5から切り換わってレギュレータ29の出力電圧がダイオードD31を介してLED電流制御回路28に印加される。
In this case, since the output voltage V5 is lower than the output voltage of the
従って、LED電流制御回路28の電源電圧が安定し、LED電流制御回路28は正常に動作するため、低輝度でのLEDアレイ12の点灯にチラツキが発生することを抑制できる。
Therefore, since the power supply voltage of the LED
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る絶縁型のLED照明システムの構成を図7に示す。図7に示すLED照明システムの一部であるLED駆動回路300は、図1に示す第1実施形態との構成の相違点として、絶縁用のトランスT2を設けており、1次巻線n3から2次巻線n4へ電力を伝送することによりLEDアレイ12に電流を流して点灯させる。
<Third Embodiment>
FIG. 7 shows the configuration of an insulated LED lighting system according to the third embodiment of the present invention. The
また、第1実施形態との相違点として、トランスT2の補助巻線n5に発生する電圧をダイオードD2及びコンデンサC2により平滑化した電圧を電源電圧生成回路13の出力電圧V4として出力する構成としている。
Further, as a difference from the first embodiment, a voltage obtained by smoothing the voltage generated in the auxiliary winding n5 of the transformer T2 by the diode D2 and the capacitor C2 is output as the output voltage V4 of the power supply
切り換え回路22は、起動回路21の出力電圧、電源電圧生成回路13の出力電圧V4、及びレギュレータ29の出力電圧のLED電流制御回路28への印加を切り換える回路である。なお、起動回路21及び切り換え回路22の一構成例としては、図2と同様の構成とすればよい。
The switching
LED駆動回路300の動作を説明すれば、商用交流電源1を投入すると、コイルL1及びコンデンサC1から成るフィルタの出力電圧V3が起動回路21に入力され、起動回路21の出力電圧がLED電流制御回路28に電源電圧として印加される。これにより、位相角検出回路23、制御回路24、スイッチング素子25、及び充電制御回路26が動作を開始する。
The operation of the
スイッチング素子25の駆動によりトランスT2の1次巻線n3に1次電流が流れると、補助巻線n5に電圧が発生し、発生した電圧に基づいた出力電圧V4が生成される。すると、切り換え回路22により起動回路21が切り離されて出力電圧V4がLED電流制御回路28に電源電圧として印加される。この電源電圧に基づいて充電制御回路26は、蓄電素子27に電荷を供給して蓄積させる。
When the primary current flows through the primary winding n3 of the transformer T2 by driving the switching
ここで、位相角の大小での比較で、ダイオードブリッジDB1の出力電圧、1次電流、2次電流、補助巻線n5に流れる電流及び出力電圧V4の各波形例を図8に示す。このように位相制御式調光器2における操作により位相角を大きくする、即ちON期間を短くすると(図8の右側)、出力電圧V4は低下する。
Here, FIG. 8 shows examples of waveforms of the output voltage, the primary current, the secondary current, the current flowing through the auxiliary winding n5, and the output voltage V4 of the diode bridge DB1 by comparison between the phase angles. As described above, when the phase angle is increased by the operation of the
蓄電素子27の出力電圧はレギュレータ29を介して切り換え回路22に入力される。出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して高くなれば、切り換え回路22によって出力電圧V4がLED電流制御回路28に印加される。
The output voltage of the
一方、出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して低くなれば、切り換え回路22によって出力電圧V4から切り換わってレギュレータ29の出力電圧が切り換え回路22を介してLED電流制御回路28に印加される。
On the other hand, when the output voltage V4 becomes lower than the output voltage of the
これにより、位相制御式調光器2の出力電圧の位相角が大きい、即ちON期間が短い場合に、低下した出力電圧V4がレギュレータ29の出力電圧に対して低くなるので、蓄電素子27の出力電圧がレギュレータ29を介してLED電流制御回路28に印加される。従って、LED電流制御回路28の電源電圧が安定し、LED電流制御回路28は正常に動作するため、低輝度でのLEDアレイ12の点灯にチラツキが発生することを抑制できる。
As a result, when the phase angle of the output voltage of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, if it is in the range of the meaning of this invention, embodiment may be variously deformed.
1 商用交流電源
2 位相制御式調光器
10 電源電圧生成回路
12 LEDアレイ
21 起動回路
22、31 切り換え回路
23 位相角検出回路
24 制御回路
25 スイッチング素子
26 充電制御回路
27 蓄電素子
28 LED電流制御回路
29 レギュレータ
100、200、300 LED駆動回路
DB1 ダイオードブリッジ
L1 コイル
C1 コンデンサ
T1、T2 トランス
n1、n3 1次巻線
n2、n4 2次巻線
n5 補助巻線
D2 ダイオード
C2 コンデンサ
Z21 ツェナーダイオード
Tr21 トランジスタ
R21 抵抗
D22、D31 ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial alternating
Claims (9)
スイッチング素子と、
前記整流回路の出力電圧の位相角を検出し、検出された位相角に応じて前記スイッチング素子を制御してLED負荷に流れる電流を制御するLED電流制御回路と、
前記整流回路の出力電圧に基づいて前記LED電流制御回路用の電源電圧を生成する電源電圧生成回路と、
蓄電素子と、
前記蓄電素子に電荷を供給する充電制御回路と、
前記電源電圧生成回路により生成された電圧が所定の電圧より低くなる場合に、前記LED電流制御回路への電源電圧の供給を前記電源電圧生成回路からの供給より前記蓄電素子からの供給へ切り換える切り換え回路と、
を備えることを特徴とするLED駆動回路。 A rectifier circuit connectable to an AC power source via a phase control dimmer;
A switching element;
An LED current control circuit that detects a phase angle of the output voltage of the rectifier circuit, controls the switching element according to the detected phase angle, and controls a current flowing through the LED load;
A power supply voltage generation circuit that generates a power supply voltage for the LED current control circuit based on an output voltage of the rectifier circuit;
A storage element;
A charge control circuit for supplying a charge to the storage element;
Switching the supply of power supply voltage to the LED current control circuit from supply from the power supply voltage generation circuit to supply from the storage element when the voltage generated by the power supply voltage generation circuit is lower than a predetermined voltage Circuit,
An LED driving circuit comprising:
前記蓄電素子の出力電圧が前記レギュレータを介して前記LED電流制御回路に印加されることで前記LED電流制御回路へ電源電圧が供給されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のLED駆動回路。 A regulator for converting the output voltage of the power storage element into the predetermined voltage;
4. The power supply voltage is supplied to the LED current control circuit by applying an output voltage of the storage element to the LED current control circuit via the regulator. 5. 2. The LED drive circuit according to item 1.
前記電源電圧生成回路は、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記1次巻線に流れる電流によって前記2次巻線に発生する電圧を平滑化して前記電源電圧を生成することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のLED駆動回路。 A transformer having a primary winding and a secondary winding;
The power supply voltage generation circuit generates the power supply voltage by smoothing a voltage generated in the secondary winding by a current flowing through the primary winding by switching of the switching element. The LED drive circuit of any one of Claim 5.
前記電源電圧生成回路は、前記スイッチング素子のスイッチングにより前記1次巻線に流れる電流によって前記補助巻線に発生する電圧を平滑化して前記電源電圧を生成することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のLED駆動回路。 An LED driving circuit that includes a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding, and drives the LED load by transmitting power from the primary winding to the secondary winding. And
The power supply voltage generation circuit generates the power supply voltage by smoothing a voltage generated in the auxiliary winding by a current flowing through the primary winding by switching of the switching element. 6. The LED driving circuit according to any one of items 5.
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CN105025617A (en) * | 2014-04-15 | 2015-11-04 | 迪尔航空航天有限公司 | LED lighting device with modelling device for modelling a voltage profile |
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CN105025617B (en) * | 2014-04-15 | 2018-09-07 | 迪尔航空航天有限公司 | LED light emission device with the model building device for being modeled to voltage curve |
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