JP2014078421A - Light emitting diode activation device an illuminating device using the light emitting diode activation device - Google Patents

Light emitting diode activation device an illuminating device using the light emitting diode activation device Download PDF

Info

Publication number
JP2014078421A
JP2014078421A JP2012225952A JP2012225952A JP2014078421A JP 2014078421 A JP2014078421 A JP 2014078421A JP 2012225952 A JP2012225952 A JP 2012225952A JP 2012225952 A JP2012225952 A JP 2012225952A JP 2014078421 A JP2014078421 A JP 2014078421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emitting diode
light emitting
switch
circuit
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012225952A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6343865B2 (en
Inventor
Haruo Nagase
春男 永瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012225952A priority Critical patent/JP6343865B2/en
Publication of JP2014078421A publication Critical patent/JP2014078421A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6343865B2 publication Critical patent/JP6343865B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting diode activation device using a simple circuit while reducing electrical stress and an illuminating device using the light emitting diode activation device.SOLUTION: The light emitting diode activation device includes: a power source circuit 1 that performs a feedback operation to maintain constant output current; and two switches Q1 and Q2 which are connect in parallel across output ends of the power source circuit 1 and each of which form a circuit in series with the respective light emitting diode arrays LD1 and LD2; and a switch control circuit 3 that controls the respective switches Q1 and Q2 to turn ON/OFF. When shifting from a state that only the first switch Q1 is ON to a state that only the second switch Q2 is ON in which the voltage in a forward direction of the connected light emitting diode array LD2, the switch control circuit 3 controls to enter once into a state that both switches Q1 and Q2 are ON.

Description

本発明は、発光ダイオード点灯装置及び該発光ダイオード点灯装置を用いた照明装置に関するものである。   The present invention relates to a light emitting diode lighting device and a lighting device using the light emitting diode lighting device.

従来から、定電流制御されるブーストコンバータの出力端間に互いに並列に接続された発光ダイオードアレイを有する発光ダイオード点灯装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting diode lighting device having a light emitting diode array connected in parallel between output terminals of a boost converter controlled by constant current has been provided (see, for example, Patent Document 1).

各発光ダイオードアレイは、それぞれスイッチを介してブーストコンバータに接続されており、上記スイッチの接点状態に応じていずれか1個の発光ダイオードアレイのみが点灯される。すなわち、スイッチの切替により、点灯される発光ダイオードアレイが切り替えられる。   Each light emitting diode array is connected to a boost converter via a switch, and only one of the light emitting diode arrays is turned on according to the contact state of the switch. That is, the light-emitting diode array to be lit is switched by switching the switch.

このように点灯される発光ダイオードアレイを切り替えることで、光の照射範囲や照射方向や光色などを瞬間的に変更することができる。   By switching the light emitting diode array that is turned on in this way, the light irradiation range, irradiation direction, light color, and the like can be instantaneously changed.

特開2007−220855号公報JP 2007-220855 A

ここで、ブーストコンバータの出力の変化には一定の時間を要するので、上記のスイッチが、第1の発光ダイオードアレイから、第1の発光ダイオードアレイよりも順方向電圧が低い第2の発光ダイオードアレイに切り替えられる場合、切替直後に第2の発光ダイオードアレイに一時的に高い電気的ストレスがかかる可能性がある。   Here, since a certain time is required for the change in the output of the boost converter, the above-described switch has the second light emitting diode array whose forward voltage is lower than that of the first light emitting diode array from the first light emitting diode array. When switching to, there is a possibility that high electrical stress is temporarily applied to the second light emitting diode array immediately after switching.

従来は、各発光ダイオードアレイにそれぞれ直列に定電流回路を接続することで、各発光ダイオードアレイにかかる電気的ストレスを抑えていた。   Conventionally, a constant current circuit is connected in series to each light emitting diode array, thereby suppressing electrical stress applied to each light emitting diode array.

しかしながら、上記のように各発光ダイオードアレイにそれぞれ直列に定電流回路を接続すると、回路構成が比較的に複雑になってしまう。   However, when a constant current circuit is connected in series to each light emitting diode array as described above, the circuit configuration becomes relatively complicated.

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、電気的ストレスを抑えながらも回路構成の簡略化が可能な発光ダイオード点灯装置及び該発光ダイオード点灯装置を用いた照明装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a light emitting diode lighting device capable of simplifying a circuit configuration while suppressing electrical stress, and an illumination device using the light emitting diode lighting device. Is to provide.

本発明の発光ダイオード点灯装置は、それぞれ異なる発光ダイオードアレイに直列に接続される複数個のスイッチと、前記発光ダイオードアレイと前記スイッチとの直列回路が出力端間に互いに並列に接続され出力電流の電流値を所定の目標電流値とするようにフィードバック動作する電源回路と、各前記スイッチをオンオフ制御するスイッチ制御回路とを備え、前記スイッチ制御回路は、前記スイッチのうちのいずれか1個である第1スイッチのみがオンされた状態から、前記第1スイッチが直列に接続された前記発光ダイオードアレイよりも順方向電圧が低い別の前記発光ダイオードアレイに直列に接続された前記スイッチである第2スイッチのみがオンされた状態に移行させる際に、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの両方がオンされた状態を経由させることを特徴とする。   The light-emitting diode lighting device of the present invention includes a plurality of switches connected in series to different light-emitting diode arrays, and a series circuit of the light-emitting diode arrays and the switches connected in parallel between output terminals, A power supply circuit that performs a feedback operation so that the current value becomes a predetermined target current value; and a switch control circuit that performs on / off control of each of the switches, and the switch control circuit is any one of the switches. From the state in which only the first switch is turned on, the second switch is connected in series to another light emitting diode array having a forward voltage lower than that of the light emitting diode array in which the first switch is connected in series. When shifting to a state in which only the switch is turned on, both the first switch and the second switch are turned off. Characterized in that for over the state.

上記の発光ダイオード点灯装置において、前記電源回路は、前記第1スイッチのみがオンされた状態と、前記第2スイッチのみがオンされた状態とで、前記目標電流値を互いに異ならせることが望ましい。   In the above-described light emitting diode lighting device, it is preferable that the power supply circuit makes the target current values different between a state where only the first switch is turned on and a state where only the second switch is turned on.

また、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記第1スイッチと前記発光ダイオードアレイとの直列回路と前記電源回路の高電圧側の出力端との間に介装された第1補助光源と、前記第2スイッチと前記発光ダイオードアレイとの直列回路と前記電源回路の高電圧側の出力端との間に介装された第2補助光源と、前記第1補助光源の一端であって前記直列回路側の一端と前記第2補助光源の一端であって前記直列回路側の一端との間に介装されたダイオードとを備えることが望ましい。   In the light emitting diode lighting device, the first auxiliary light source interposed between the series circuit of the first switch and the light emitting diode array and the output terminal on the high voltage side of the power supply circuit, A second auxiliary light source interposed between a series circuit of two switches and the light emitting diode array and an output terminal on the high voltage side of the power supply circuit, and one end of the first auxiliary light source on the series circuit side And a diode interposed between one end of the second auxiliary light source and one end on the series circuit side.

本発明の照明装置は、発光ダイオード点灯装置と、それぞれ前記スイッチのうちの1個ずつに直列に接続された複数個の発光ダイオードアレイとを備えることを特徴とする。   The illumination device of the present invention includes a light emitting diode lighting device and a plurality of light emitting diode arrays connected in series to each of the switches.

本発明によれば、切替時には第1スイッチと第2スイッチとの両方がオンされ2個の発光ダイオードアレイに電流が分散することで電気的ストレスが抑えられる。また、各発光ダイオードアレイにそれぞれ直列に定電流回路や限流抵抗が接続される場合に比べ、回路構成の簡略化が可能である。   According to the present invention, at the time of switching, both the first switch and the second switch are turned on, and electric current is distributed to the two light emitting diode arrays, thereby suppressing electrical stress. Further, the circuit configuration can be simplified as compared with the case where a constant current circuit or a current limiting resistor is connected in series to each light emitting diode array.

本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram showing an embodiment of the present invention. 同上の要部を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the principal part same as the above. 同上の駆動回路を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows a drive circuit same as the above. 同上のスイッチ制御回路を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows a switch control circuit same as the above. 同上の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement same as the above. 同上の効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an effect same as the above. 同上の変更例における遅延回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the delay circuit in the example of a change same as the above. 同上の別の変更例における駆動回路を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the drive circuit in another modified example same as the above. 同上の更に別の変更例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows another example of a change same as the above.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態は、図1に示すように、出力電流の電流値を所定の目標電流値とするようにフィードバック動作する電源回路1と、電源回路1の出力端間に互いに並列に接続された2個の光源回路21,22とを備える。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a power supply circuit 1 that performs a feedback operation so that a current value of an output current becomes a predetermined target current value, and 2 connected in parallel between output terminals of the power supply circuit 1. The light source circuits 21 and 22 are provided.

電源回路1は、直流電源E(例えばバッテリー)から入力された直流電圧を昇圧して出力する、周知のいわゆるブーストコンバータである。上記の直流電源Eの陰極はグランドに接続されている。具体的には、図2に示すように、電源回路1は、一端が直流電源Eの陽極に接続されたインダクタL0と、このインダクタL0の他端にアノードが接続されたダイオードD0と、このダイオードD0のカソードとグランドとの間に接続されたコンデンサC0とを備える。また、インダクタL0とダイオードD0のアノードとの接続点はスイッチング素子Q0を介してグランドに接続されている。電源回路1の低電圧側の出力端は電流検出用の抵抗(以下、「検出抵抗」と呼ぶ。)R0を介してグランドに接続され、電源回路1の高電圧側の出力端はコンデンサC0とダイオードD0のカソードとの接続点に接続されている。すなわち、コンデンサC0の両端電圧がほぼ電源回路1の出力電圧V0となる。また、コンデンサC0の両端間には、電源回路1の出力電圧V0を分圧した検出電圧Vdを生成する分圧抵抗R11,R12が接続されている。   The power supply circuit 1 is a known so-called boost converter that boosts and outputs a DC voltage input from a DC power supply E (for example, a battery). The cathode of the DC power supply E is connected to the ground. Specifically, as shown in FIG. 2, the power supply circuit 1 includes an inductor L0 having one end connected to the anode of the DC power supply E, a diode D0 having an anode connected to the other end of the inductor L0, and the diode And a capacitor C0 connected between the cathode of D0 and the ground. The connection point between the inductor L0 and the anode of the diode D0 is connected to the ground via the switching element Q0. The output terminal on the low voltage side of the power supply circuit 1 is connected to the ground via a current detection resistor (hereinafter referred to as “detection resistor”) R0, and the output terminal on the high voltage side of the power supply circuit 1 is connected to the capacitor C0. It is connected to the connection point with the cathode of the diode D0. That is, the voltage across the capacitor C0 is substantially the output voltage V0 of the power supply circuit 1. Further, voltage dividing resistors R11 and R12 that generate a detection voltage Vd obtained by dividing the output voltage V0 of the power supply circuit 1 are connected between both ends of the capacitor C0.

さらに、電源回路1は、スイッチング素子Q0をオンオフ制御する駆動回路10を備える。駆動回路10は、検出抵抗R0の両端電圧を所定の目標値とするように(つまり、電源回路1の出力電流を所定の目標値とするように)フィードバック動作する。   Furthermore, the power supply circuit 1 includes a drive circuit 10 that controls on / off of the switching element Q0. The drive circuit 10 performs a feedback operation so that the voltage across the detection resistor R0 is set to a predetermined target value (that is, the output current of the power supply circuit 1 is set to a predetermined target value).

具体的に説明すると、図3に示すように、駆動回路10は、非反転入力端子に所定の第1基準電圧Vr1が分圧された電圧が入力されて反転入力端子に検出抵抗R0の両端電圧(以下、「電流検出電圧」と呼ぶ。)Viが入力されたオペアンプOPを備える。このオペアンプOPは、反転入力端子が抵抗を介して出力端子に接続されるいわゆる負帰還により、差動増幅回路を構成している。   More specifically, as shown in FIG. 3, the drive circuit 10 is configured such that a voltage obtained by dividing a predetermined first reference voltage Vr1 is input to the non-inverting input terminal, and the voltage across the detection resistor R0 is input to the inverting input terminal. (Hereinafter referred to as “current detection voltage”.) An operational amplifier OP to which Vi is input is provided. The operational amplifier OP constitutes a differential amplifier circuit by so-called negative feedback in which an inverting input terminal is connected to an output terminal via a resistor.

また、駆動回路10は、反転入力端子に所定の第2基準電圧Vr2が入力されて非反転入力端子に検出電圧Vdが入力された第1コンパレータCP1を備える。   Further, the drive circuit 10 includes a first comparator CP1 in which a predetermined second reference voltage Vr2 is input to the inverting input terminal and the detection voltage Vd is input to the non-inverting input terminal.

オペアンプOPの出力端子と、第1コンパレータCP1の出力端子とは、それぞれダイオードを介して第2コンパレータCP2の非反転入力端子に接続されている。第2コンパレータCP2の反転入力端子には、鋸波発生部101で生成された鋸波が入力されている。すなわち、第2コンパレータCP2の非反転入力端子への入力電圧が、上記の鋸波のピーク値以下の電圧であれば、第2コンパレータCP2の出力は、上記の入力電圧に比例したオンデューティの矩形波となる。   The output terminal of the operational amplifier OP and the output terminal of the first comparator CP1 are respectively connected to the non-inverting input terminal of the second comparator CP2 via a diode. The sawtooth wave generated by the sawtooth wave generator 101 is input to the inverting input terminal of the second comparator CP2. That is, if the input voltage to the non-inverting input terminal of the second comparator CP2 is a voltage equal to or lower than the peak value of the sawtooth wave, the output of the second comparator CP2 is an on-duty rectangle proportional to the input voltage. Become a wave.

さらに、駆動回路10は、第2コンパレータCP2の出力がHレベルであるときにスイッチング素子Q0をオンさせ、第2コンパレータCP2の出力がLレベルであるときにスイッチング素子Q0をオフさせる駆動部102を備える。   Further, the drive circuit 10 includes a drive unit 102 that turns on the switching element Q0 when the output of the second comparator CP2 is at the H level and turns off the switching element Q0 when the output of the second comparator CP2 is at the L level. Prepare.

すなわち、第1コンパレータCP1の出力がLレベルである期間には、第2コンパレータCP2への入力電圧は、オペアンプOPの出力電圧となる。従って、電流検出電圧Viが第1基準電圧Vr1に対して低いほど、スイッチング素子Q0のオンデューティが高くなることで、電源回路1の出力電圧V0が高くなる。これにより、電源回路1の出力電流の電流値を、第1基準電圧Vr1に対応した所定の目標電流値とするようなフィードバック動作が達成される。   That is, during the period when the output of the first comparator CP1 is at L level, the input voltage to the second comparator CP2 becomes the output voltage of the operational amplifier OP. Therefore, as the current detection voltage Vi is lower than the first reference voltage Vr1, the on-duty of the switching element Q0 is increased, so that the output voltage V0 of the power supply circuit 1 is increased. Thereby, a feedback operation is achieved in which the current value of the output current of the power supply circuit 1 is set to a predetermined target current value corresponding to the first reference voltage Vr1.

また、検出電圧Vdが第2基準電圧Vr2を上回って第1コンパレータCP1の出力がHレベルとなった場合、スイッチング素子Q0がオン状態に固定される。すなわち、電源回路1の出力電圧V0が、第2基準電圧Vr2を分圧抵抗R11,R12の分圧比で除した所定電圧を上回ると、電源回路1による昇圧動作が停止され、これにより電源回路1の出力電圧V0が過剰に高くなることが避けられる。   In addition, when the detection voltage Vd exceeds the second reference voltage Vr2 and the output of the first comparator CP1 becomes H level, the switching element Q0 is fixed to the on state. That is, when the output voltage V0 of the power supply circuit 1 exceeds a predetermined voltage obtained by dividing the second reference voltage Vr2 by the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors R11 and R12, the boosting operation by the power supply circuit 1 is stopped, and thereby the power supply circuit 1 The output voltage V0 is prevented from becoming excessively high.

次に、光源回路21,22について説明する。各光源回路21,22は、それぞれ、発光ダイオードアレイLD1,LD2と、スイッチQ1,Q2との直列回路からなる。スイッチQ1,Q2としては例えば電界効果トランジスタのような半導体スイッチを用いることができる。各発光ダイオードアレイLD1,LD2はそれぞれ複数個の発光ダイオードが互いに直列に接続されたものである。発光ダイオードアレイLD1,LD2の順方向電圧(アレイ全体としての順方向電圧)は光源回路21,22間で互いに異なる。以下、発光ダイオードアレイLD1,LD2のうち、順方向電圧がより高いものを第1発光ダイオードアレイLD1と呼び、順方向電圧がより低いものを第2発光ダイオードアレイLD2と呼ぶ。また、光源回路21,22のうち、上記の第1発光ダイオードアレイLD1を含むものを第1光源回路21と呼び、上記の第2発光ダイオードアレイLD2を含むものを第2光源回路22と呼ぶ。さらに、第1光源回路21のスイッチQ1を第1スイッチQ1と呼び、第2光源回路22のスイッチQ2を第2スイッチQ2と呼ぶ。   Next, the light source circuits 21 and 22 will be described. Each of the light source circuits 21 and 22 includes a series circuit of light emitting diode arrays LD1 and LD2 and switches Q1 and Q2. As the switches Q1 and Q2, for example, semiconductor switches such as field effect transistors can be used. Each of the light emitting diode arrays LD1 and LD2 has a plurality of light emitting diodes connected in series. The forward voltage of the light emitting diode arrays LD1 and LD2 (forward voltage as the whole array) is different between the light source circuits 21 and 22. Hereinafter, among the light emitting diode arrays LD1 and LD2, one having a higher forward voltage is referred to as a first light emitting diode array LD1, and one having a lower forward voltage is referred to as a second light emitting diode array LD2. Of the light source circuits 21 and 22, the one including the first light emitting diode array LD1 is referred to as a first light source circuit 21, and the one including the second light emitting diode array LD2 is referred to as a second light source circuit 22. Further, the switch Q1 of the first light source circuit 21 is called a first switch Q1, and the switch Q2 of the second light source circuit 22 is called a second switch Q2.

さらに、本実施形態は、入力された矩形波状の駆動信号S1,S2に従って各光源回路21,22のスイッチをオンオフ制御するスイッチ制御回路3を備える。駆動信号S1,S2は光源回路21,22毎(つまりスイッチQ1,Q2毎)に入力される。また、各駆動信号S1,S2はそれぞれ例えば互いに共通の切替スイッチ(図示せず)を通じて出力されるものであり、複数個の駆動信号S1,S2が同時にHレベルとなることはない。   Furthermore, the present embodiment includes a switch control circuit 3 that performs on / off control of the switches of the light source circuits 21 and 22 in accordance with the input rectangular-wave drive signals S1 and S2. The drive signals S1, S2 are input for each light source circuit 21, 22 (that is, for each switch Q1, Q2). Each drive signal S1, S2 is output through a common switch (not shown), for example, and the plurality of drive signals S1, S2 do not simultaneously become H level.

スイッチ制御回路3は、図4に示すように、第1スイッチQ1を駆動する第1駆動部31と、第2スイッチQ2を駆動する第2駆動部32とを備える。各駆動部31,32は、それぞれ、Hレベルの電圧が入力されている期間中はスイッチQ1,Q2をオン状態に維持し、Lレベルの電圧が入力されている期間中はスイッチQ1,Q2をオフ状態に維持するものである。   As shown in FIG. 4, the switch control circuit 3 includes a first drive unit 31 that drives the first switch Q1, and a second drive unit 32 that drives the second switch Q2. Each of the drive units 31 and 32 maintains the switches Q1 and Q2 in the ON state during the period when the H level voltage is input, and the switches Q1 and Q2 during the period when the L level voltage is input. It is maintained in an off state.

ここで、第2駆動回路32には駆動信号S2が直接入力されるのに対し、第1駆動回路31には駆動信号S1が遅延回路30を介して入力される。上記の遅延回路30は、駆動信号S1の論理否定を出力する第1インバータIV1と、第1インバータIV1の出力が抵抗R3を介して入力される第2インバータIV2と、上記の抵抗R31と第2インバータIV2との接続点とグランドとの間に接続されたコンデンサC3とを備える。上記の各インバータIV1,IV2は、NOTゲートとも呼ばれるものである。   Here, the drive signal S 2 is directly input to the second drive circuit 32, whereas the drive signal S 1 is input to the first drive circuit 31 via the delay circuit 30. The delay circuit 30 includes a first inverter IV1 that outputs a logical negation of the drive signal S1, a second inverter IV2 that receives the output of the first inverter IV1 via a resistor R3, the resistor R31, A capacitor C3 connected between a connection point of the inverter IV2 and the ground. Each of the inverters IV1 and IV2 is also called a NOT gate.

図5に、第2スイッチQ2に対する駆動信号S2と、第1スイッチQ1に対する駆動信号S1と、第2スイッチQ2のオンオフ状態と、第1スイッチQ1のオンオフ状態との、それぞれの時間変化を示す。また、図5には、遅延回路30における、第1インバータIV1の出力電圧Vaと、コンデンサC3の両端電圧Vbと、第2インバータIV2の出力電圧Vcとの、それぞれの時間変化も示されている。ここで、各インバータIV1,IV2は、それぞれ、出力がHレベルであるときに入力電圧が所定のオフ電圧Voffを上回ると出力をLレベルとし、出力がLレベルであるときに入力電圧が所定のオン電圧Vonを下回ると出力をHレベルとするものである。上記のオン電圧Vonとオフ電圧Voffとは、それぞれ、Lレベルとされる電圧よりも高く、且つ、Hレベルとされる電圧よりも低い電圧である。また、オフ電圧Voffはオン電圧Vonよりも高い。   FIG. 5 shows changes over time in the drive signal S2 for the second switch Q2, the drive signal S1 for the first switch Q1, the on / off state of the second switch Q2, and the on / off state of the first switch Q1. FIG. 5 also shows temporal changes in the output voltage Va of the first inverter IV1, the voltage Vb across the capacitor C3, and the output voltage Vc of the second inverter IV2 in the delay circuit 30. . Here, each of the inverters IV1 and IV2 sets the output to the L level when the input voltage exceeds a predetermined off voltage Voff when the output is at the H level, and the input voltage is set to the predetermined level when the output is at the L level. When the voltage is lower than the ON voltage Von, the output is set to the H level. The on-voltage Von and the off-voltage Voff are voltages that are higher than the L level voltage and lower than the H level voltage, respectively. The off voltage Voff is higher than the on voltage Von.

スイッチQ1,Q2のうち第1スイッチQ1のみがオンされた状態(以下、「第1オン状態」と呼ぶ。)で安定すると、電源回路1の出力電圧V0は、第1発光ダイオードアレイLD1の順方向電圧よりも僅かに高い電圧となる。また、スイッチQ1,Q2のうち第2スイッチQ2のみがオンされた状態(以下、「第2オン状態」と呼ぶ。)で安定すると、電源回路1の出力電圧V0は、第2発光ダイオードアレイLD2の順方向電圧よりも僅かに高い電圧となる。   When stable in a state where only the first switch Q1 of the switches Q1 and Q2 is turned on (hereinafter referred to as “first on state”), the output voltage V0 of the power supply circuit 1 is in the order of the first light emitting diode array LD1. The voltage is slightly higher than the directional voltage. Further, when stable in a state where only the second switch Q2 of the switches Q1 and Q2 is turned on (hereinafter referred to as “second on state”), the output voltage V0 of the power supply circuit 1 becomes the second light emitting diode array LD2. The voltage is slightly higher than the forward voltage.

また、図5に示すように、第2スイッチQ2は駆動信号S2の変化と略同時に切り替わるのに対し、第1スイッチQ1は駆動信号S1の変化のタイミングに対し切り替わりのタイミングが上記の遅延回路30の時定数の分だけ遅れる。これにより、図6に示すように、第1オン状態から第2オン状態に移行する際には、第1スイッチQ1と第2スイッチQ2との両方がオンされる期間(以下、「両オン期間」と呼ぶ。)Tonが発生する。両オン期間Tonの長さは例えば数百μsec〜数十msecである。   Further, as shown in FIG. 5, the second switch Q2 is switched substantially simultaneously with the change of the drive signal S2, whereas the first switch Q1 is switched at the timing of the change of the drive signal S1 with respect to the delay circuit 30 described above. Delayed by the time constant of. As a result, as shown in FIG. 6, when shifting from the first on state to the second on state, both the first switch Q1 and the second switch Q2 are turned on (hereinafter referred to as “both on periods”). ") Ton occurs. The length of both on periods Ton is, for example, several hundred μsec to several tens msec.

上記構成によれば、第1オン状態から第2オン状態の移行時に両オン期間Tonを経由し、この両オン期間Ton中には2個の発光ダイオードアレイLD1,LD2に電流が分散することで、第2発光ダイオードアレイLD2にかかる電気的ストレスが抑えられる。   According to the above configuration, when the transition from the first on-state to the second on-state is made, the both on-periods Ton are passed, and the currents are distributed to the two light-emitting diode arrays LD1 and LD2 during both on-periods Ton The electrical stress applied to the second light emitting diode array LD2 is suppressed.

例えば、電源回路1の出力電圧V0と、第2発光ダイオードアレイLD2に流れる電流I2との時間変化は、上記のような両オン期間Tonを設けない場合には図6の破線のようになるのに対し、両オン期間Tonを設けた場合には図6の実線のようになる。すなわち、両オン期間Tonを設けた場合、第1オン状態から第2オン状態への移行時に、第2発光ダイオードアレイLD2における電流I2のピークが低くなる。   For example, the time change between the output voltage V0 of the power supply circuit 1 and the current I2 flowing through the second light emitting diode array LD2 is as shown by the broken line in FIG. 6 when the above-described on-period Ton is not provided. On the other hand, when both the on periods Ton are provided, the solid line in FIG. 6 is obtained. That is, when both the on periods Ton are provided, the peak of the current I2 in the second light emitting diode array LD2 becomes low at the time of transition from the first on state to the second on state.

また、各発光ダイオードアレイLD1,LD2にそれぞれ直列に定電流回路が接続される場合に比べ、回路構成の簡略化が可能となる。さらに、各発光ダイオードアレイLD1,LD2にそれぞれ直列に定電流回路や限流抵抗が接続される場合に比べ、消費電力が抑えられる。   Further, the circuit configuration can be simplified as compared with the case where a constant current circuit is connected in series to each of the light emitting diode arrays LD1 and LD2. Furthermore, power consumption can be reduced compared to the case where a constant current circuit or a current limiting resistor is connected in series to each of the light emitting diode arrays LD1 and LD2.

本実施形態の発光ダイオード点灯装置は、例えば自動車の前照灯のような照明装置に用いることができる。本実施形態を自動車の前照灯に用いる場合、例えば、第1発光ダイオードアレイLD1をハイビーム用の光源とし、第2発光ダイオードアレイLD2をロービーム用の光源とすることができる。   The light-emitting diode lighting device of the present embodiment can be used for an illumination device such as an automobile headlamp. When this embodiment is used for a vehicle headlamp, for example, the first light emitting diode array LD1 can be used as a high beam light source, and the second light emitting diode array LD2 can be used as a low beam light source.

なお、上記とは逆に、第2オン状態から第1オン状態に移行する際には、両方のスイッチQ1,Q2がオフされる期間(以下、「両オフ期間」と呼ぶ。)Toffが発生する。このような両オフ期間Toffを短縮するためには、例えば図7に示すような遅延回路30を採用すればよい。図7の遅延回路30では、ダイオードD31,D32と抵抗R31,R32との直列回路を2個互いに並列に接続するとともにダイオードD31,D32を互いに逆向きとすることで、コンデンサ3の充電専用の経路と放電専用の経路とを分けている。このような遅延回路30の放電専用の経路において抵抗値R32を小さく又は抵抗R32自体を省略すれば、上記のような両オフ期間Toffを短縮することができる。   Contrary to the above, when shifting from the second on state to the first on state, a period (hereinafter referred to as “both off period”) Toff in which both switches Q1 and Q2 are turned off occurs. To do. In order to shorten such both off periods Toff, for example, a delay circuit 30 as shown in FIG. 7 may be employed. In the delay circuit 30 of FIG. 7, two series circuits of diodes D31 and D32 and resistors R31 and R32 are connected in parallel to each other, and the diodes D31 and D32 are opposite to each other, so And a dedicated discharge path. If the resistance value R32 is reduced or the resistor R32 itself is omitted in such a path dedicated to discharging of the delay circuit 30, the above-described both off periods Toff can be shortened.

さらに、第1オン状態と第2オン状態とで、電源回路1のフィードバック動作における目標電流値が切り替わるようにしてもよい。具体的には例えば図8に示すように、第1基準電圧Vr1を分圧する分圧抵抗R21,R22のうち低電圧側の分圧抵抗R22に代えて2個の分圧抵抗R22,R23の直列回路を用い、これら2個の分圧抵抗R22,R23の接続点を、第2駆動信号S2の論理否定によりオンされるスイッチング素子Qaを介してグランドに接続する。すなわち、第2駆動信号S2がLレベルである期間中(つまり第2光源回路22でスイッチS2がオフされる期間中)には上記のスイッチング素子Qaがオンされることで、第2駆動信号S2がHレベルである期間よりも目標電流値が低下される。この構成を採用すれば、入力すべき電流が光源回路21,22間(発光ダイオードアレイLD1,LD2間)で異なる場合にも対応可能である。   Furthermore, the target current value in the feedback operation of the power supply circuit 1 may be switched between the first on state and the second on state. Specifically, as shown in FIG. 8, for example, two voltage dividing resistors R22 and R23 are connected in series in place of the voltage dividing resistor R22 on the low voltage side among the voltage dividing resistors R21 and R22 that divide the first reference voltage Vr1. Using a circuit, the connection point of these two voltage dividing resistors R22 and R23 is connected to the ground via a switching element Qa that is turned on by the logical negation of the second drive signal S2. That is, during the period in which the second drive signal S2 is at the L level (that is, during the period in which the switch S2 is turned off in the second light source circuit 22), the switching element Qa is turned on, so that the second drive signal S2 is turned on. The target current value is lowered as compared with the period in which is at the H level. By adopting this configuration, it is possible to cope with the case where the current to be input differs between the light source circuits 21 and 22 (between the light emitting diode arrays LD1 and LD2).

また、図9に示すように、電源回路1の高電圧側の出力端と第1光源回路21との間に第1補助光源41を介装し、電源回路1の高電圧側の出力端と第2光源回路22との間に第2補助光源42を介装するとともに、第1補助光源41と第1光源回路21との接続点と、第2補助光源42と第2光源回路22との接続点との間を、ダイオードD4を介して接続してもよい。各補助光源41,42はそれぞれ発光ダイオードアレイからなる。また、上記のダイオードD4は、アノードを第2補助光源42側に向けている。すなわち、第1オン期間中には両方の補助光源41,42と第1発光ダイオードアレイLD1とが点灯し、第2オン期間中には第2補助光源42と第2発光ダイオードアレイLD2とが点灯する。上記のように2個の補助光源41,42の同時点灯が可能なように、第2補助光源42とダイオードD4との直列回路と第1補助光源41との順電圧−順電流特性は十分に揃えられている。上記の第2補助光源42はいずれのスイッチQ1,Q2がオンであるときにも点灯するので、例えば自動車の前照灯に本発明を適用する場合には第2補助光源42の光は路肩など常時の照明が望ましい範囲に向けられる。さらに、各発光ダイオードアレイLD1,LD2と各補助光源41,42とで光束や光色を適宜異ならせてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, a first auxiliary light source 41 is interposed between the output terminal on the high voltage side of the power supply circuit 1 and the first light source circuit 21, and the output terminal on the high voltage side of the power supply circuit 1 The second auxiliary light source 42 is interposed between the second light source circuit 22, the connection point between the first auxiliary light source 41 and the first light source circuit 21, and the second auxiliary light source 42 and the second light source circuit 22. You may connect between a connection point via the diode D4. Each auxiliary light source 41, 42 comprises a light emitting diode array. The diode D4 has the anode directed to the second auxiliary light source 42 side. That is, both the auxiliary light sources 41 and 42 and the first light emitting diode array LD1 are lit during the first on period, and the second auxiliary light source 42 and the second light emitting diode array LD2 are lit during the second on period. To do. As described above, the forward voltage-forward current characteristics of the series circuit of the second auxiliary light source 42 and the diode D4 and the first auxiliary light source 41 are sufficient so that the two auxiliary light sources 41 and 42 can be turned on simultaneously. It is aligned. Since the second auxiliary light source 42 is turned on when any of the switches Q1 and Q2 is on, for example, when the present invention is applied to a headlight of an automobile, the light of the second auxiliary light source 42 is a road shoulder or the like. Regular lighting is directed to the desired range. Further, the light fluxes and the light colors may be appropriately changed between the light emitting diode arrays LD1 and LD2 and the auxiliary light sources 41 and 42.

さらに、光源回路21,22は3個以上であってもよい。この場合、例えば、駆動信号がLレベルに切り替わってからスイッチがオフ駆動されるまでの時間が、発光ダイオードアレイの順方向電圧が高い光源回路ほど長くなるように、スイッチ制御回路3において光源回路毎に適宜の遅延回路を設ける。なお、上記の第2光源回路22のように、複数個の光源回路の中で発光ダイオードアレイの順方向電圧が最も低い光源回路については、遅延回路を省略することができる。   Further, the light source circuits 21 and 22 may be three or more. In this case, for example, the time from when the drive signal is switched to the L level until the switch is turned off becomes longer for each light source circuit in the switch control circuit 3 so that the light source circuit with a higher forward voltage of the light emitting diode array becomes longer. An appropriate delay circuit is provided. Note that the delay circuit can be omitted for the light source circuit having the lowest forward voltage of the light emitting diode array among the plurality of light source circuits, such as the second light source circuit 22 described above.

また、電源回路1は上記のようなブーストコンバータに限られず、出力電流を一定に維持するフィードバック動作が可能であればよい。   Further, the power supply circuit 1 is not limited to the boost converter as described above, and may be any as long as a feedback operation for maintaining the output current constant is possible.

1 電源回路
3 スイッチ制御回路
41 第1補助光源
42 第2補助光源
D4 ダイオード
LD1,LD2 発光ダイオードアレイ
Q1 第1スイッチ
Q2 第2スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply circuit 3 Switch control circuit 41 1st auxiliary light source 42 2nd auxiliary light source D4 Diode LD1, LD2 Light emitting diode array Q1 1st switch Q2 2nd switch

Claims (4)

それぞれ異なる発光ダイオードアレイに直列に接続される複数個のスイッチと、
前記発光ダイオードアレイと前記スイッチとの直列回路が出力端間に互いに並列に接続され出力電流の電流値を所定の目標電流値とするようにフィードバック動作する電源回路と、
各前記スイッチをオンオフ制御するスイッチ制御回路とを備え、
前記スイッチ制御回路は、前記スイッチのうちのいずれか1個である第1スイッチのみがオンされた状態から、前記第1スイッチが直列に接続された前記発光ダイオードアレイよりも順方向電圧が低い別の前記発光ダイオードアレイに直列に接続された前記スイッチである第2スイッチのみがオンされた状態に移行させる際に、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの両方がオンされた状態を経由させることを特徴とする発光ダイオード点灯装置。
A plurality of switches each connected in series to a different light emitting diode array;
A power supply circuit that performs a feedback operation so that a series circuit of the light emitting diode array and the switch is connected in parallel to each other between output terminals and the current value of the output current is set to a predetermined target current value;
A switch control circuit for on / off controlling each of the switches,
The switch control circuit has a forward voltage lower than that of the light emitting diode array in which the first switches are connected in series from a state in which only one of the switches is turned on. When shifting to the state where only the second switch, which is the switch connected in series to the light emitting diode array, is turned on, the state where both the first switch and the second switch are turned on is passed. A light-emitting diode lighting device.
前記電源回路は、前記第1スイッチのみがオンされた状態と、前記第2スイッチのみがオンされた状態とで、前記目標電流値を互いに異ならせることを特徴とする請求項1記載の発光ダイオード点灯装置。   2. The light emitting diode according to claim 1, wherein the power supply circuit makes the target current values different between a state in which only the first switch is turned on and a state in which only the second switch is turned on. Lighting device. 前記第1スイッチと前記発光ダイオードアレイとの直列回路と前記電源回路の高電圧側の出力端との間に介装された第1補助光源と、前記第2スイッチと前記発光ダイオードアレイとの直列回路と前記電源回路の高電圧側の出力端との間に介装された第2補助光源と、前記第1補助光源の一端であって前記直列回路側の一端と前記第2補助光源の一端であって前記直列回路側の一端との間に介装されたダイオードとを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の発光ダイオード点灯装置。   A first auxiliary light source interposed between a series circuit of the first switch and the light emitting diode array and an output terminal on the high voltage side of the power supply circuit, and a series of the second switch and the light emitting diode array A second auxiliary light source interposed between the circuit and the output terminal on the high voltage side of the power supply circuit; one end of the first auxiliary light source, one end on the series circuit side, and one end of the second auxiliary light source 3. A light-emitting diode lighting device according to claim 1, further comprising a diode interposed between one end on the series circuit side. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光ダイオード点灯装置と、それぞれ前記スイッチのうちの1個ずつに直列に接続された複数個の発光ダイオードアレイとを備えることを特徴とする照明装置。   4. A lighting device comprising: the light-emitting diode lighting device according to claim 1; and a plurality of light-emitting diode arrays each connected in series to one of the switches. .
JP2012225952A 2012-10-11 2012-10-11 Light emitting diode lighting device and lighting device using the light emitting diode lighting device Active JP6343865B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012225952A JP6343865B2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Light emitting diode lighting device and lighting device using the light emitting diode lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012225952A JP6343865B2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Light emitting diode lighting device and lighting device using the light emitting diode lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014078421A true JP2014078421A (en) 2014-05-01
JP6343865B2 JP6343865B2 (en) 2018-06-20

Family

ID=50783573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012225952A Active JP6343865B2 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Light emitting diode lighting device and lighting device using the light emitting diode lighting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6343865B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016058289A (en) * 2014-09-11 2016-04-21 岩崎電気株式会社 Led power source and led illumination device
JP2018198173A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 株式会社小糸製作所 Lighting circuit and vehicular lamp
JP2019192461A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 市光工業株式会社 Lighting fixture for vehicle
JP2020095949A (en) * 2018-12-10 2020-06-18 株式会社小糸製作所 Lamp module
JP2021002440A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 スタンレー電気株式会社 Lighting control device, lighting control method, and vehicular lighting fixture

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015278A (en) * 1999-07-01 2001-01-19 Matsumura Denki Seisakusho:Kk Lighting system
JP2004039288A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Matsushita Electric Works Ltd Lighting device
JP2009089115A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Tdk Corp Led drive circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001015278A (en) * 1999-07-01 2001-01-19 Matsumura Denki Seisakusho:Kk Lighting system
JP2004039288A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Matsushita Electric Works Ltd Lighting device
JP2009089115A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Tdk Corp Led drive circuit

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016058289A (en) * 2014-09-11 2016-04-21 岩崎電気株式会社 Led power source and led illumination device
JP2018198173A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 株式会社小糸製作所 Lighting circuit and vehicular lamp
JP2019192461A (en) * 2018-04-24 2019-10-31 市光工業株式会社 Lighting fixture for vehicle
JP7010130B2 (en) 2018-04-24 2022-01-26 市光工業株式会社 Vehicle lighting
JP2020095949A (en) * 2018-12-10 2020-06-18 株式会社小糸製作所 Lamp module
JP7365866B2 (en) 2018-12-10 2023-10-20 株式会社小糸製作所 light module
JP2021002440A (en) * 2019-06-20 2021-01-07 スタンレー電気株式会社 Lighting control device, lighting control method, and vehicular lighting fixture
JP7282609B2 (en) 2019-06-20 2023-05-29 スタンレー電気株式会社 LIGHTING CONTROL DEVICE, LIGHTING CONTROL METHOD, VEHICLE LAMP

Also Published As

Publication number Publication date
JP6343865B2 (en) 2018-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6262557B2 (en) VEHICLE LAMP, ITS DRIVE DEVICE, AND CONTROL METHOD THEREOF
US8994287B2 (en) Light source control device
KR101667442B1 (en) Lighting device and vehicle headlamp
CN107734738B (en) Lighting circuit and vehicle lamp
JP6775189B2 (en) Lighting device and vehicle
JP6343865B2 (en) Light emitting diode lighting device and lighting device using the light emitting diode lighting device
US8729821B2 (en) Semiconductor light source lighting circuit and control method
JP6252231B2 (en) LED lighting device
JP2016197711A (en) Drive circuit and vehicle lighting device
JP2013258003A (en) Semiconductor light source control device
JP2018198174A (en) Light emission driving device, and vehicular lamp
JP5635209B1 (en) Lamp driving power source and control method of lamp driving power source
JP2020098718A (en) Vehicle light controller
JP2013254718A (en) Lighting device, headlight and vehicle
JP2015154704A (en) Vehicle lamp and driving device therefor
JP5416356B2 (en) Vehicle lighting
JP2010171199A (en) Light emitting diode driving device and lighting instrument using the same, in-cabin lighting device, and lighting device for vehicle
JP2014220091A (en) Vehicle-light drive circuit
JPWO2013136823A1 (en) LED lighting device
JP2014157785A (en) Drive circuit, and lamp for vehicles
JP2016210234A (en) Lighting circuit and vehicular lighting fixture
JP6257485B2 (en) LED lighting device
JP2014232621A (en) Light source control device
JP2013085383A (en) Step-up/down converter
JP5897768B2 (en) LED driver circuit and method for controlling LED driver circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150212

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160325

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161206

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20161213

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20170224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180305

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20180305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180507

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6343865

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151