JP2014079043A - Power supply device and lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、負荷回路に対して電力を供給する電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that supplies power to a load circuit.
ランプに内蔵される光源回路などの負荷回路に対して電力を供給する電源装置において、出力電流が一定になるよう動作するものがある。
このような電源装置が動作中に、負荷回路が外されると、出力電流が減少する。電源装置は、所定の出力電流を流そうとするので、出力電圧が上昇する場合がある。これにより、アーク放電が発生し、あるいは、負荷回路が再接続されたときに過電圧が印加され、電源装置や負荷回路の故障や寿命短縮の原因となる場合がある。
これを防ぐため、出力電圧が所定の閾値まで上昇した場合に、電源装置の動作を停止する技術がある。
Some power supply devices that supply power to a load circuit such as a light source circuit built in a lamp operate so that the output current is constant.
When such a power supply device is in operation and the load circuit is removed, the output current decreases. Since the power supply device tries to pass a predetermined output current, the output voltage may increase. As a result, an arc discharge occurs or an overvoltage is applied when the load circuit is reconnected, which may cause a failure of the power supply device or the load circuit or a shortened life.
In order to prevent this, there is a technique for stopping the operation of the power supply apparatus when the output voltage rises to a predetermined threshold value.
しかし、負荷回路の電気特性にばらつきがある場合、閾値が低すぎると、負荷回路の特性によっては、正常に動作しない場合が生じる。これを防ぐため閾値を高く設定すると、負荷回路の特性によっては、再接続されたときに過電圧が印加される場合が生じる。
このため、製造段階で、負荷回路の特性をあらかじめ測定し、測定結果に基づく基準値を電源装置に記憶する技術がある。
However, when there are variations in the electrical characteristics of the load circuit, if the threshold is too low, the load circuit may not operate normally depending on the characteristics of the load circuit. If the threshold is set high to prevent this, an overvoltage may be applied when reconnected depending on the characteristics of the load circuit.
For this reason, there is a technique in which characteristics of the load circuit are measured in advance at the manufacturing stage, and a reference value based on the measurement result is stored in the power supply device.
製造段階で、負荷回路の特性をあらかじめ測定し、測定結果に基づく基準値を電源装置に記憶する方式は、電源装置と負荷回路との組み合わせが固定されていればよいが、負荷回路が着脱自在であり、異なる特性を持つ負荷回路が電源装置に接続される可能性がある場合には適用できない。
この発明は、例えば、負荷回路が着脱自在であり、異なる特性を持つ負荷回路が電源装置に接続される可能性がある場合であっても、負荷回路に適した閾値を設定し、負荷回路を正常に動作させるとともに、出力電圧の過度な上昇を防ぐことを目的とする。
The method of measuring the characteristics of the load circuit in advance at the manufacturing stage and storing the reference value based on the measurement result in the power supply device is sufficient if the combination of the power supply device and the load circuit is fixed, but the load circuit is detachable This is not applicable when there is a possibility that a load circuit having different characteristics may be connected to the power supply device.
In the present invention, for example, even when a load circuit is detachable and a load circuit having different characteristics may be connected to a power supply device, a threshold value suitable for the load circuit is set, and the load circuit is It is intended to operate normally and prevent an excessive increase in output voltage.
この発明にかかる電源装置は、負荷回路に対して供給する電力を出力する電源回路と、上記電源回路が出力する電力の電流値を測定する電流測定部と、上記電源回路が出力する電力の電圧値を測定する電圧測定部と、上記電圧測定部が測定した電圧値に基づいて、最大電圧閾値を算出する最大電圧閾値算出部と、上記電圧測定部が測定した電圧値が上記最大電圧閾値を超えない範囲で、上記電流測定部が測定した電流値が所定の電流目標値に近づくよう、上記電源回路を制御する制御部とを有し、上記最大電圧閾値算出部は、上記電圧測定部が複数回測定した複数の電圧値の間の差が所定の安定閾値以内である場合に、上記複数の電圧値の平均値または中間値または最頻値または最小値または最大値または最新値または最古値を電圧標準値とし、上記電圧標準値に所定の算出係数を乗じた積を算出して、上記最大電圧閾値とすることを特徴とする。 A power supply apparatus according to the present invention includes a power supply circuit that outputs power supplied to a load circuit, a current measuring unit that measures a current value of power output from the power supply circuit, and a voltage of power output from the power supply circuit. A voltage measuring unit for measuring a value, a maximum voltage threshold calculating unit for calculating a maximum voltage threshold based on the voltage value measured by the voltage measuring unit, and a voltage value measured by the voltage measuring unit to determine the maximum voltage threshold. A control unit that controls the power supply circuit so that the current value measured by the current measurement unit approaches a predetermined current target value within a range not exceeding the maximum voltage threshold value calculation unit, When the difference between the voltage values measured a plurality of times is within a predetermined stability threshold, the average value, intermediate value, mode value, minimum value, maximum value, latest value, or oldest value of the plurality of voltage values. Value with voltage standard value , And calculates the product obtained by multiplying a predetermined calculation coefficient to the voltage standard value, characterized in that the above maximum voltage threshold.
この発明にかかる電源装置によれば、負荷回路が着脱自在であり、異なる特性を持つ負荷回路が電源装置に接続される可能性がある場合であっても、負荷回路に適した最大電圧閾値を設定し、負荷回路を正常に動作させるとともに、電源回路の出力電圧値が過度に上昇するのを防ぐことができる。 According to the power supply device of the present invention, even when the load circuit is detachable and a load circuit having different characteristics may be connected to the power supply device, the maximum voltage threshold value suitable for the load circuit is set. Thus, the load circuit can be operated normally, and the output voltage value of the power supply circuit can be prevented from rising excessively.
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図6を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における照明装置10の外観を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the
照明装置10は、ランプ20を接続して使用される。照明装置10は、例えば、ソケット101を有する。ソケット101(保持部)は、ランプ20を着脱自在に保持する。
The
図2は、この実施の形態における照明装置10のブロック構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a block configuration of the
照明装置10(電源装置、点灯装置)は、例えば、電源回路11と、電流測定部12と、電圧測定部13と、最大電圧閾値算出部14と、制御部15とを有する。
ランプ20は、例えば、光源回路21を有する。光源回路21は、例えばLEDなどの光源を有する。
電源回路11は、ソケット101が保持したランプ20の光源回路21と電気接続する。電源回路11は、光源回路21に対して供給する電力を出力する。電源回路11は、例えば、商用電源や太陽光発電システムなどの外部電源や、蓄電池などの内部電源から供給された電力を、光源回路21に対して供給する電力に変換する。外部電源や内部電源から電源回路11に供給される電力は、交流であってもよいし、直流であってもよい。ランプ20の光源は、電源回路11から供給された電力により点灯する。
電流測定部12は、電源回路11が出力する電力の電流値(以下「出力電流値」と呼ぶ。)を測定する。
電圧測定部13は、電源回路11が出力する電力の電圧値(以下「出力電圧値」と呼ぶ。)を測定する。
最大電圧閾値算出部14は、最大電圧閾値を算出する。最大電圧閾値算出部14は、例えば、電流測定部12が測定した出力電流値や、電圧測定部13が測定した出力電圧値などに基づいて、最大電圧値を算出する。
The illumination device 10 (power supply device, lighting device) includes, for example, a power supply circuit 11, a
The
The power supply circuit 11 is electrically connected to the
The
The
The maximum voltage
制御部15は、電源回路11の動作を制御する。制御部15は、例えば、電流測定部12が測定する出力電流値が所定の電流目標値に近づくよう、電源回路11を制御する。例えば、出力電流値が電流目標値より大きければ、制御部15は、電源回路11の出力を下降させる。逆に、出力電流値が電流目標値より小さければ、制御部15は、電源回路11の出力を上昇させる。これにより、ランプ20の光源が所定の明るさで点灯する。
ただし、制御部15は、電圧測定部13が測定する出力電圧値が、最大電圧閾値算出部14が算出した最大電圧閾値を超えない範囲で、電源回路11の出力を調整する。したがって、出力電流値が電流目標値より小さい場合であっても、出力電圧値が既に最大電圧閾値に達している場合には、制御部15は、電源回路11の出力を上昇させない。
The
However, the
図3は、この実施の形態における照明装置10の回路構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the
光源回路21は、例えば、複数の光源211と、接続検出抵抗212とを有する。
光源211は、例えばLEDである。複数の光源211は、複数のグループに分けられ、それぞれのグループに属する光源211は、互いに直列に電気接続している。それぞれのグループに属する光源211が直列に電気接続した直列回路は、互いに並列に電気接続している。なお、それぞれの直列回路は、光源211の順方向降下電圧の違いを吸収するための電流制限抵抗を有する構成であってもよい。
接続検出抵抗212は、光源211の直列回路に対して並列に電気接続している。
The
The
The
電源回路11(点灯回路)は、例えば、入力回路16と、直流直流変換回路17とを有する。
入力回路16(直流生成部)は、外部電源81から供給される電力を入力する。入力回路16は、例えば、整流回路161と、コンデンサ162とを有する。整流回路161は、例えば、4つの整流素子をブリッジ接続した全波整流回路であり、交流を脈流に変換する。コンデンサ162は、整流回路161の出力に電気接続されている。
直流直流変換回路17(コンバータ)は、例えば、スイッチング素子171と、整流素子172と、チョークコイル173と、平滑コンデンサ174とを有するバックコンバータ回路である。スイッチング素子171は、例えば、エンハンスメント型nMOSFETである。
The power supply circuit 11 (lighting circuit) includes, for example, an
The input circuit 16 (DC generation unit) receives power supplied from the
The DC / DC conversion circuit 17 (converter) is, for example, a buck converter circuit including a switching element 171, a rectifying
電圧測定部13は、例えば、2つの分圧抵抗131,132を有する。2つの分圧抵抗131,132は、互いに直列に電気接続している。2つの分圧抵抗131,132の直列回路は、ソケット101に接続したランプ20の光源回路21に対して並列に電気接続している。分圧抵抗132の両端電圧の値は、電源回路11の出力電圧値にほぼ比例する。
The
電流測定部12は、例えば、電流測定抵抗121を有する。電流測定抵抗121は、ソケット101に接続したランプ20の光源回路21に対して直列に電気接続している。電流測定抵抗121の両端電圧の値は、電源回路11の出力電流値にほぼ比例する。
The
最大電圧閾値算出部14は、最大電圧閾値を記憶する。初期状態において、最大電圧閾値算出部14は、あらかじめ設定された初期値を、最大電圧閾値として記憶している。
最大電圧閾値算出部14は、電圧測定部13が測定した出力電圧値を表わす信号として、分圧抵抗132の両端電圧を入力する。最大電圧閾値算出部14は、電流測定部12が測定した出力電流値を表わす信号として、電流測定抵抗121の両端電圧を入力する。
最大電圧閾値算出部14は、入力した信号に基づいて、最大電圧閾値を算出する。最大電圧閾値算出部14は、算出した最大電圧閾値を記憶する。
The maximum voltage
The maximum voltage
The maximum voltage
制御部15は、最大電圧閾値算出部14が記憶している最大電圧閾値に基づいて、電源回路11を制御する。
制御部15は、例えば、スイッチング素子171を高周波でオンオフする。例えば、制御部15がスイッチング素子171のオン時間を長くすると、電源回路11の出力が上昇する。逆に、制御部15がスイッチング素子171のオン時間を短くすると、電源回路11の出力が下降する。また、制御部15がスイッチング素子171を継続してオフにすると、電源回路11の動作が停止する。
The
For example, the
図4は、この実施の形態における光源回路21の特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the characteristics of the
横軸は、光源回路21の入力電圧の値を表わす。縦軸は、光源回路21の入力電流の値を表わす。
曲線311〜313は、光源回路21の電圧電流特性を表わす。
光源回路21の電圧電流特性は、温度によって変化する。曲線311は温度がT1の場合、曲線312は温度がT2の場合、曲線313は温度がT3の場合を表わす。ただし、T1>T2>T3である。
The horizontal axis represents the input voltage value of the
The voltage-current characteristic of the
光源回路21の入力電圧が低い場合、光源211には電流が流れない。光源回路21の入力電流は、接続検出抵抗212を流れる電流である。
光源回路21の入力電圧が、ある閾値より高くなると、光源211に電流が流れる。この閾値は、直列に電気接続した光源211の順方向降下電圧の合計によって定まる。光源211がLEDの場合、順方向降下電圧は、温度が高くなるほど低くなる。したがって、この閾値は、温度が高くなるほど低くなる。また、光源211によって順方向降下電圧が異なるので、この閾値は、ランプ20によって異なる。
When the input voltage of the
When the input voltage of the
図5は、この実施の形態における照明装置10の処理の流れを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a flow of processing of the
点灯処理40において、照明装置10は、ランプ20を点灯する。点灯処理40は、例えば、動作工程41と、測定工程42と、出力調整工程43と、安定判定工程44と、最大電圧閾値算出工程45と、停止工程46とを有する。
In the
動作工程41において、制御部15は、電源回路11を動作させる。
測定工程42において、電流測定部12は、出力電流値iを測定する。電圧測定部13は、出力電圧値vを測定する。
出力調整工程43において、制御部15は、電源回路11の出力を調整する。
In the operation step 41, the
In the
In the
出力電圧値vが最大電圧閾値vmaxと等しく、かつ、出力電流値iが所定の無負荷判定閾値i1より小さい場合は、ランプ20が接続されていないと考えられる。制御部15は、停止工程46へ処理を進める。
それ以外の場合において、安定判定工程44を前回実行してからの経過時間tが所定の判定周期Tより小さい場合、制御部15は、動作工程41に処理を戻す。
経過時間tが判定周期T以上である場合、制御部15は、安定判定工程44へ処理を進める。
When the output voltage value v is equal to the maximum voltage threshold value v max and the output current value i is smaller than the predetermined no-load determination threshold value i 1, it is considered that the
In other cases, when the elapsed time t from the previous execution of the
When the elapsed time t is equal to or longer than the determination cycle T, the
安定判定工程44において、最大電圧閾値算出部14は、出力電圧値が安定しているか否かを判定する。例えば、最大電圧閾値算出部14は、安定判定工程44を前回実行したときの出力電圧値と、今回の出力電圧値との差が、所定の安定閾値以内であれば、出力電圧値が安定していると判定する。そのため、最大電圧閾値算出部14は、出力電圧値を記憶する。最大電圧閾値算出部14は、前回の安定判定工程44で記憶した出力電圧値と、今回の出力電圧値との差を算出する。最大電圧閾値算出部14は、算出した差の絶対値が、安定閾値以下であれば、出力電圧値が安定していると判定する。
出力電圧値が安定していると判定した場合、最大電圧閾値算出部14は、最大電圧閾値算出工程45へ処理を進める。
出力電圧値が安定していないと判定した場合、最大電圧閾値算出部14は、動作工程41に処理を戻す。
In the
When it is determined that the output voltage value is stable, the maximum voltage threshold
When it is determined that the output voltage value is not stable, the maximum voltage threshold
最大電圧閾値算出工程45において、最大電圧閾値算出部14は、最大電圧閾値vmaxを算出する。例えば、最大電圧閾値算出部14は、安定していると判定した出力電圧値を電圧基準値v0とし、電圧基準値v0に所定の算出係数kを乗じた積k・v0を算出する。最大電圧閾値算出部14は、算出した積k・v0を、最大電圧閾値vmaxとして記憶する。
電圧基準値v0は、例えば、今回の出力電圧値であってもよいし、最大電圧閾値算出部14が記憶している前回の出力電圧値であってもよい。あるいは、今回の出力電圧値と前回の出力電圧値の平均値、最大値もしくは最小値であってもよい。
算出係数kは、1より大きい実数である。算出係数kは、例えば、1.1以上1.3以下であることが望ましい。その理由は、後述する。
その後、最大電圧閾値算出部14は、動作工程41に処理を戻す。
In the maximum voltage
The voltage reference value v 0 may be, for example, the current output voltage value or the previous output voltage value stored in the maximum voltage threshold
The calculation coefficient k is a real number larger than 1. For example, the calculation coefficient k is preferably 1.1 or more and 1.3 or less. The reason will be described later.
Thereafter, the maximum voltage threshold
停止工程46において、制御部15は、電源回路11の動作を停止し、点灯処理40を終了する。
In the
図6は、この実施の形態における照明装置10の動作を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the
この図は、図4で説明した光源回路21の特性に、破線321〜323を書き加えたものである。
破線321は、電流目標値i0を示す。破線322は、最大電圧閾値vmaxを示す。破線323は、無負荷判定閾値i1を示す。
In this figure,
Dashed
制御部15は、出力電圧値が最大電圧閾値を超えない範囲で、出力電流値が電流目標値i0に近づくよう、電源回路11を制御する。
曲線311,312のように、光源回路21の特性曲線と破線321との交点が破線322より左側に位置する場合、電源回路11の出力電圧値及び出力電流値は、破線321と曲線311,312との交点によって示される。
また、曲線313のように、光源回路21の特性曲線と破線322との交点が破線321より下側に位置する場合、電源回路11の出力電圧値及び出力電流値は、破線322と曲線313との交点によって示される。
The
When the intersection point between the characteristic curve of the
Further, when the intersection of the characteristic curve of the
光源211を点灯していないときの温度をTcとする。
電源回路11から供給された電力により光源211を点灯すると、光源211が発熱し、温度が上昇する。光源211における発熱と放熱とが平衡する平衡温度に達すると、温度が安定する。電源回路11の出力電流値が電流目標値である場合の平衡温度をTeとする。ただし、Te>Tcである。
Let T c be the temperature when the
When the
光源211の温度が上昇すると、光源211の順方向降下電圧が低くなるので、電源回路11の出力電流値が変化しなくても、電源回路11の出力電圧値が変化する。したがって、電源回路11の出力電圧値が電圧基準値で安定した場合、光源211の温度が平衡温度Teに達したとみることができる。
When the temperature of the
光源211の順方向降下電圧の温度係数を−α(ただし、α>0。)とすると、平衡温度Teにおける光源211の順方向降下電圧は、温度Tcにおける光源211の順方向降下電圧よりも、α・ΔT低くなる。ただし、ΔT=Te−Tcである。
温度Tcにおける光源211の順方向降下電圧をvc、平衡温度Teにおける光源211の順方向降下電圧をveとすると、veに対するvcの比β=vc/veは、次の式で表わされる。
-Α temperature coefficient of the forward voltage drop of the light source 211 (although, alpha> 0.) And when the forward drop voltage of the
The forward voltage drop of the
β=1+α・ΔT/ve β = 1 + α · ΔT / v e
電源回路11の出力電圧値は、直列に電気接続した光源211の順方向降下電圧の合計に等しい。
電圧基準値v0は、光源211の温度が平衡温度Teであり、電源回路11の出力電流値が電流目標値i0であるときにおける電源回路11の出力電圧値に等しい。光源211の温度がTcであり、電源回路11の出力電流値が電流目標値i0であるときにおける電源回路11の出力電圧値の、電圧基準値v0に対する比β’は、直列に電気接続した光源211のβの平均値にほぼ等しい。
最大電圧閾値vmaxが、電圧基準値v0のβ’倍以上であれば、光源211の温度がTcのときでも、電源回路11の出力電流値が電流目標値i0に達する。すなわち、算出係数kがβ’以上であれば、ランプ20の点灯を開始した直後であっても、ランプ20が通常の明るさで点灯する。
The output voltage value of the power supply circuit 11 is equal to the total forward voltage drop of the
The voltage reference value v 0 is equal to the output voltage value of the power supply circuit 11 when the temperature of the
If the maximum voltage threshold v max is equal to or greater than β ′ times the voltage reference value v 0 , the output current value of the power supply circuit 11 reaches the current target value i 0 even when the temperature of the
例えば、複数の光源211を平均して、Tcが25℃、vcが3.4V、αが5mV/℃であるとする。Teが85℃である場合、veは3.1Vだから、βは1.097である。また、Teが175℃である場合、veは2.65Vだから、βは1.242である。
For example, it is assumed that a plurality of
ランプ20が接続されていない場合における電源回路11の出力電圧値の上昇を抑える観点からすると、最大電圧閾値は小さいほうがよい。
このため、算出係数kの望ましい値は、ランプ20の放熱効率が比較的高い場合で1.1、ランプ20の放熱効率が比較的低い場合で1.3である。
From the viewpoint of suppressing an increase in the output voltage value of the power supply circuit 11 when the
Therefore, a desirable value of the calculation coefficient k is 1.1 when the heat dissipation efficiency of the
照明装置10にランプ20を接続して点灯し、出力電圧値が安定すると、最大電圧閾値算出部14が、そのランプ20に適した最大電圧閾値を算出して記憶する。
ランプ20を消灯したのち再点灯すると、消灯している間に光源211の温度が下がり順方向降下電圧が上昇している。しかし、最大電圧閾値がそのランプ20に適した値に設定されているので、ランプ20の点灯を開始した直後であっても、ランプ20が通常の明るさで点灯する。
また、ランプ20を外した場合、照明装置10は、電源回路11の出力電圧値を最大電圧閾値vmaxまで上昇させても、出力電流値が0であり、無負荷判定閾値i1より小さいので、ランプ20が接続されていないと判定し、電源回路11の動作を停止する。最大電圧閾値ができるだけ低い値に設定されているので、電源回路11の出力電圧値を低く抑えることができる。
When the
When the
Further, when the
次に、照明装置10に初めてランプ20を接続した場合や、ランプ20を交換した場合など、最大電圧閾値算出部14が記憶している最大電圧閾値が、そのランプ20に適した値でない場合について説明する。
Next, when the maximum voltage threshold stored in the maximum voltage
最大電圧閾値算出部14が記憶している最大電圧閾値が、そのランプ20に適した値より高い場合、ランプ20は、通常の明るさで点灯する。その後、出力電圧値が安定すると、最大電圧閾値算出部14が、そのランプ20に適した最大電圧閾値を算出して記憶する。
When the maximum voltage threshold stored in the maximum voltage
逆に、最大電圧閾値算出部14が記憶している最大電圧閾値が、そのランプ20に適した値より低い場合、電源回路11の出力電圧値が最大電圧閾値に達しても、出力電流値が電流目標値に達しない場合がある。この場合、ランプ20は、本来の明るさよりも暗く点灯する。その後、光源211の温度が上昇すると、順方向降下電圧が低くなるので、動作点が移動し、電源回路11の出力電流値が電流目標値に達する。そして、出力電圧値が安定すると、最大電圧閾値算出部14が、そのランプ20に適した最大電圧閾値を算出して記憶する。
Conversely, when the maximum voltage threshold stored in the maximum voltage
このように、ランプ20の交換などにより、最適な最大電圧閾値が、記憶している最大電圧閾値よりも高くなった場合、最初の点灯時こそ、点灯直後に本来の明るさよりも暗く点灯する場合があるが、その後、最大電圧閾値がそのランプ20に適した値に設定されるので、次からは、点灯直後から本来の明るさで点灯するようになる。
As described above, when the optimum maximum voltage threshold value becomes higher than the stored maximum voltage threshold value due to replacement of the
なお、ランプ20が一瞬だけ外されて再接続される場合がある。この場合、電源回路11の出力電圧値が上昇して電源回路11の動作が停止する前、あるいは、電源回路11の動作が停止したあとであっても、平滑コンデンサ174がまだ十分に放電していないため、電源回路11の出力電圧値が高い状態であるときに、ランプ20が再接続される。
外されたランプ20と異なるランプ20を接続するには、それなりの時間がかかるので、このような場合に再接続されたランプ20は、以前のランプ20と同じランプ20であると考えられる。
したがって、そのランプ20に適した最大電圧閾値よりも高い電圧が光源回路21に印加される心配はない。
Note that the
Since it takes some time to connect the
Therefore, there is no concern that a voltage higher than the maximum voltage threshold suitable for the
なお、最大電圧閾値算出部14は、次のように動作する構成であってもよい。
The maximum voltage
安定判定工程44において、最大電圧閾値算出部14は、所定の条件が満たされているか否かを判定する。条件が満たされている場合、最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定しているか否かを判定する。条件が満たされていない場合、最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定しているか否かの判定をせずに、動作工程41に処理を戻す。
条件には、例えば、電源回路11の出力電流値が所定の電流閾値より大きいこと、ランプ20に対する電力供給を開始してから所定の時間が経過したこと、電源回路11の出力電流値が電流閾値より大きくなってから所定の時間が経過したことなどがある。なお、電流閾値は、電流目標値よりも小さい値であり、例えば、電流目標値の0.9倍である。
電源回路11の出力電流値が所定の電流閾値より大きいことを条件とすると、電源回路11の出力電流値が電流目標値にまだ達していない状態で、出力電圧値が安定したと判定するのを防ぐことができる。
ランプ20に対する電力供給を開始してから所定の時間が経過したことや、電源回路11の出力電流値が電流閾値より大きくなってから所定の時間が経過したことを条件とすると、最大電圧閾値算出部14の処理負荷を減らすことができる。光源211の温度が平衡温度に達するのは、光源211を点灯してからある程度の時間が経過したのちなので、点灯直後に、電源回路11の出力電圧値が安定することはないと考えてよいからである。
In the
The conditions include, for example, that the output current value of the power supply circuit 11 is greater than a predetermined current threshold, that a predetermined time has elapsed since the start of power supply to the
Assuming that the output current value of the power supply circuit 11 is larger than a predetermined current threshold, it is determined that the output voltage value is stable in a state where the output current value of the power supply circuit 11 has not yet reached the current target value. Can be prevented.
Assuming that a predetermined time has elapsed since the start of power supply to the
また、最大電圧閾値算出部14は、次のように動作する構成であってもよい。
Further, the maximum voltage threshold
安定判定工程44において、最大電圧閾値算出部14は、今回の出力電圧値と前回の出力電圧値との2つを比較するだけでなく、前々回の出力電圧値を含む直近の3つ、あるいはそれ以上の数の出力電圧値を比較することにより、電源回路11の出力電圧値が安定しているか否かを判定する。
例えば、最大電圧閾値算出部14は、今回の出力電圧値を含め、記憶している直近の複数の出力電圧値のなかから最大値と最小値とを抽出し、抽出した最大値と最小値との差を算出する。最大電圧閾値算出部14は、算出した差が安定閾値より小さい場合に、電源回路11の出力電圧値が安定したと判定する。
In the
For example, the maximum voltage threshold
また、最大電圧閾値算出部14は、次のように動作する構成であってもよい。
Further, the maximum voltage threshold
最大電圧閾値算出工程45において、最大電圧閾値算出部14は、今回の出力電圧値と前回の出力電圧値とだけでなく、前々回の出力電圧値を含む直近の3つ、あるいはそれ以上の数の出力電圧値に基づいて、電圧基準値v0を算出する。
例えば、最大電圧閾値算出部14は、今回の出力電圧値を含め、記憶している直近の複数の出力電圧値を平均した平均値を、電圧基準値v0とする。あるいは、最大電圧閾値算出部14は、直近の複数の出力電圧値のなかから抽出した最小値を、電圧基準値v0とする。あるいは、最大電圧閾値算出部14は、直近の複数の出力電圧値のなかから抽出した最大値を、電圧基準値v0とする。あるいは、最大電圧閾値算出部14は、直近の複数の出力電圧値の最小値と最大値とを平均した平均値(すなわち、直近の複数の出力電圧値の中間値)を、電圧基準値v0とする。あるいは、最大電圧閾値算出部14は、直近の複数の出力電圧値のなかで、最も出現頻度が高い値(すなわち、直近の複数の出力電圧値の最頻値)を、電圧基準値v0とする。あるいは、最大電圧閾値算出部14は、直近の複数の出力電圧値のうち最も古い値(すなわち、直近の複数の出力電圧値の最古値)を、電圧基準値v0とする。
In the maximum voltage
For example, the maximum voltage threshold
また、最大電圧閾値算出部14は、次のように動作する構成であってもよい。
Further, the maximum voltage threshold
安定判定工程44において、最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定しているか否かを判定するのではなく、電源回路11の出力電圧値がどの程度安定しているかを判定する。電源回路11の出力電圧値が所定の程度以上安定していると判定した場合、最大電圧閾値算出部14は、最大電圧閾値算出工程45に処理を進める。それ以外の場合、最大電圧閾値算出部14は、動作工程41に処理を戻す。
例えば、最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電流値が電流閾値以下である場合、電源回路11の出力電圧値が安定していないと判定する。最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電流値が電流閾値より大きい場合、前回の出力電圧値と今回の出力電圧値との差を算出する。最大電圧閾値算出部14は、算出した差の絶対値を、安定閾値で割った商を算出して、安定指標値とする。安定指標値は、電源回路11の出力電圧値がどの程度安定しているかを表わす。この例における安定指標値は、値が小さいほど、電源回路11の出力電圧値が安定していることを表わす。最大電圧閾値算出部14は、算出した安定指標値が所定の値より小さい場合に、最大電圧閾値算出工程45へ処理を進める。
In the
For example, the maximum voltage threshold
最大電圧閾値算出工程45において、最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定している程度に応じて、算出係数kを変える。最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定しているほど、算出係数kを大きくする。最大電圧閾値算出部14は、電源回路11の出力電圧値が安定している程度に応じて設定した算出係数kを使って、最大電圧閾値vmaxを算出する。
例えば、安定指標値が1より小さい場合、最大電圧閾値算出部14は、算出係数kをk0(例えば0.3)に設定する。安定指標値が1以上である場合、最大電圧閾値算出部14は、(k0−1)を安定指標値で割った商に1を加えた和を算出して、算出係数kとする。
In the maximum voltage
For example, when the stability index value is smaller than 1, the maximum voltage threshold
これにより、ランプ20の交換などにより、最適な最大電圧閾値が、記憶している最大電圧閾値よりも高くなった場合において、最初の点灯時の点灯時間が不十分で、光源211の温度が平衡温度に達しなかった場合でも、最大電圧閾値を再設定するので、次からは、点灯直後から本来の明るさで点灯するようになる。
As a result, when the optimum maximum voltage threshold becomes higher than the stored maximum voltage threshold due to replacement of the
以上、説明した構成は、一例であり、他の構成であってもよい。例えば、本質的でない部分の構成を、他の構成で置き換えた構成であってもよい。 The configuration described above is an example, and other configurations may be used. For example, a configuration in which a configuration of a non-essential part is replaced with another configuration may be used.
例えば、入力回路16は、力率改善回路を有する構成であってもよい。
For example, the
また、直流直流変換回路17のスイッチング素子171は、高電位側ではなく、低電位側に電気接続されている構成であってもよい。
また、直流直流変換回路17は、ブーストコンバータ回路などの昇圧型スイッチング電源回路であってもよいし、フライバックコンバータ回路など絶縁型スイッチング電源回路であってもよいし、スイッチング電源回路以外の回路であってもよい。
Further, the switching element 171 of the DC / DC conversion circuit 17 may be configured to be electrically connected to the low potential side instead of the high potential side.
The DC / DC converter circuit 17 may be a boost switching power supply circuit such as a boost converter circuit, an insulating switching power supply circuit such as a flyback converter circuit, or a circuit other than the switching power supply circuit. There may be.
また、光源回路21は、接続検出抵抗212を有さない構成であってもよい。
また、光源回路21は、すべての光源211が直列に接続した構成であってもよい。
Further, the
The
10 照明装置、101 ソケット、11 電源回路、12 電流測定部、121 電流測定抵抗、13 電圧測定部、131,132 分圧抵抗、14 最大電圧閾値算出部、15 制御部、16 入力回路、161 整流回路、162 コンデンサ、17 直流直流変換回路、171 スイッチング素子、172 整流素子、173 チョークコイル、174 平滑コンデンサ、20 ランプ、21 光源回路、211 光源、212 接続検出抵抗、311,312,313 曲線、321,322,323 破線、40 点灯処理、41 動作工程、42 測定工程、43 出力調整工程、44 安定判定工程、45 最大電圧閾値算出工程、46 停止工程、81 外部電源。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記電源回路が出力する電力の電流値を測定する電流測定部と、
上記電源回路が出力する電力の電圧値を測定する電圧測定部と、
上記電圧測定部が測定した電圧値に基づいて、最大電圧閾値を算出する最大電圧閾値算出部と、
上記電圧測定部が測定した電圧値が上記最大電圧閾値を超えない範囲で、上記電流測定部が測定した電流値が所定の電流目標値に近づくよう、上記電源回路を制御する制御部と
を有し、
上記最大電圧閾値算出部は、上記電圧測定部が複数回測定した複数の電圧値の間の差が所定の安定閾値以内である場合に、上記複数の電圧値を代表する値を電圧標準値とし、上記電圧標準値に所定の算出係数を乗じた積を算出して、上記最大電圧閾値とする
ことを特徴とする電源装置。 A power supply circuit that outputs power supplied to the load circuit;
A current measuring unit for measuring a current value of power output from the power supply circuit;
A voltage measuring unit that measures the voltage value of the power output from the power supply circuit;
Based on the voltage value measured by the voltage measurement unit, a maximum voltage threshold calculation unit that calculates a maximum voltage threshold;
A control unit that controls the power supply circuit so that the current value measured by the current measurement unit approaches a predetermined current target value within a range in which the voltage value measured by the voltage measurement unit does not exceed the maximum voltage threshold value. And
The maximum voltage threshold value calculation unit, when a difference between a plurality of voltage values measured a plurality of times by the voltage measurement unit is within a predetermined stability threshold value, sets a value representative of the plurality of voltage values as a voltage standard value. A power supply apparatus characterized in that a product obtained by multiplying the voltage standard value by a predetermined calculation coefficient is calculated as the maximum voltage threshold value.
上記保持部が保持したランプの光源回路と電気接続し、上記光源回路を上記負荷回路とし、上記光源回路に対して電力を供給する請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電源装置と
を有することを特徴とする照明装置。 A holding part for detachably holding a lamp having a light source circuit;
The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the power source device is electrically connected to a light source circuit of a lamp held by the holding unit, the power source circuit is the load circuit, and power is supplied to the light source circuit. A lighting device comprising:
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