JP2014087119A - Led lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ＬＥＤモジュールを点灯するＬＥＤ点灯装置に関する。 The present invention relates to an LED lighting device for lighting an LED module.
従来から、商用交流電源の交流電圧を直流電圧に変換してＬＥＤモジュールを点灯させるＬＥＤ点灯装置が知られている（特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, an LED lighting device that turns on an LED module by converting an AC voltage of a commercial AC power source into a DC voltage is known (see Patent Document 1).
かかるＬＥＤ点灯装置は、図４に示すように、交流電圧を整流するとともに平滑して出力する入力整流平滑回路２と、入力整流平滑回路２から出力される直流電圧を断続するインバータ回路３と、このインバータ回路３で断続された電圧を交流電圧に変換するトランスと、このトランスによって変換された交流電圧を整流するとともに平滑して出力する出力平滑回路５とを備え、インバータ回路３は、直流電圧を断続するスイッチング素子Ｑ１と、このスイッチング素子Ｑ１のオン・オフを制御するＩＣ制御回路４とを有している。 As shown in FIG. 4, the LED lighting device includes an input rectifying / smoothing circuit 2 that rectifies and smoothes an AC voltage, and outputs an inverter circuit 3 that intermittently outputs a DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit 2. The inverter circuit 3 includes a transformer that converts the intermittent voltage into an AC voltage, and an output smoothing circuit 5 that rectifies and smoothes the AC voltage converted by the transformer, and outputs the DC voltage. The switching element Q1 is intermittently connected, and the IC control circuit 4 is configured to control on / off of the switching element Q1.
このＬＥＤ点灯装置は、フィードバック回路６によりＬＥＤモジュールに一定の電流を流すようにＩＣ制御回路４がスイッチング素子Ｑ１を制御するものである。 In this LED lighting device, the IC control circuit 4 controls the switching element Q1 so that a constant current flows through the LED module by the feedback circuit 6.
ところで、このようなＬＥＤ点灯装置にあっては、ＬＥＤモジュールが外された際や断線した際に、図５に示すようにＩＣ制御回路４を保護動作であるシャットダウンさせて、出力平滑回路５の直流電流や直流電圧の出力を停止するようにしたものが提案されている。 By the way, in such an LED lighting device, when the LED module is removed or disconnected, the IC control circuit 4 is shut down as a protection operation as shown in FIG. There has been proposed one that stops output of a direct current or a direct voltage.
しなしながら、ＩＣ制御回路４を一旦シャットダウンさせてしまうと、再度、ＬＥＤモジュールをＬＥＤ点灯装置に接続しただけでは起動しない。起動させるためには、ＡＣ電源スイッチを一旦オフさせた後にオンしなければならず、このため、寿命などによってＬＥＤモジュールを交換した場合、新たなＬＥＤモジュールはＬＥＤ点灯装置に接続した際に点灯しないことになり、違和感や不安をユーザに与えることになる。 However, once the IC control circuit 4 is shut down, it does not start up only by connecting the LED module to the LED lighting device again. In order to start up, the AC power switch must be turned off and then turned on. For this reason, when the LED module is replaced due to its life, etc., the new LED module does not light up when connected to the LED lighting device. As a result, the user feels uncomfortable and uneasy.
この発明の目的は、ＬＥＤモジュールを外した際や断線した際には保護動作するとともに、ＬＥＤモジュールを接続した際にはＡＣ電源スイッチを操作しなくても点灯するＬＥＤ点灯装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an LED lighting device that performs a protection operation when an LED module is removed or disconnected, and that is lit without operating an AC power switch when the LED module is connected. is there.
請求項１の発明は、交流電圧を整流して平滑する入力整流平滑回路と、この入力整流平滑回路から出力される直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子に接続される負荷が無負荷であることを検出する無負荷検出回路とを備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力整流平滑回路から出力される直流電圧を断続するスイッチング素子と、パルスを一定周期毎に出力してスイッチング素子を一定周期でオン・オフさせる制御装置と、前記スイッチング素子による直流電圧の断続によって所定の直流電圧に変換して出力する出力回路とを有するＬＥＤ点灯装置であって、
前記無負荷検出回路が無負荷を検出しているとき前記制御装置を間欠動作させることを特徴とする。
The invention of claim 1 includes an input rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes an AC voltage, a DC-DC converter that converts a DC voltage output from the input rectifying and smoothing circuit into a predetermined DC voltage, and outputs the DC-DC converter. A no-load detection circuit for detecting that the load connected to the output terminal of the DC-DC converter is no load,
The DC-DC converter includes a switching element that intermittently interrupts a DC voltage output from an input rectifying and smoothing circuit, a control device that outputs pulses at regular intervals to turn the switching elements on and off at regular intervals, and the switching element An LED lighting device having an output circuit that converts the DC voltage into a predetermined DC voltage and outputs it by the intermittent DC voltage.
The control device is intermittently operated when the no-load detection circuit detects no-load.
この発明によれば、ＬＥＤモジュールを外した際や断線した際には保護動作し、ＬＥＤモジュールを交換した際や接続し直した際などには、ＡＣ電源スイッチを操作しなくてもその接続によってＬＥＤモジュールが点灯する。 According to the present invention, when the LED module is removed or disconnected, the protective operation is performed. When the LED module is replaced or reconnected, the connection can be performed without operating the AC power switch. The LED module lights up.
以下、この発明に係るＬＥＤ点灯装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of an LED lighting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１実施例］
図１に示すＬＥＤ点灯装置１０は、入力フィルタ回路２０と、交流電圧を整流して平滑する入力整流平滑回路３０と、入力整流平滑回路３０から出力される直流電圧を降圧するＤＣ−ＤＣコンバータ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）４０と、ＬＥＤモジュール６０に流れる電流を一定に制御するための定電流制御回路７０とを備えている。
［入力フィルタ回路］
入力フィルタ回路２０は、電源ループ（商用電源Ｅ−入力整流平滑回路３０−ＤＣ−ＤＣコンバータ回路４０）で発生する減衰振動を防止するとともに外部への雑音を防止するものであり、図２に示すようにコンデンサＣ１とラインフィルタＬ１等とを有している。
［入力整流平滑回路］
入力整流平滑回路３０は、商用電源Ｅの交流電圧を全波整流する４つのダイオード(図示せず)から構成される整流回路３１と、この整流回路３１から出力される整流電圧を平滑するコンデンサＣ１２とを有している。
［ＤＣ−ＤＣコンバータ回路］
ＤＣ−ＤＣコンバータ回路４０は、図２に示すように、入力整流平滑回路３０の出力端子３０ａに接続された一次巻線ＴＬ１と二次巻線ＴＬ２と三次巻線ＴＬ３とを備えたトランスＴと、トランスＴの一次巻線ＴＬ１に直列接続されたスイッチング素子Ｑ２と、このスイッチング素子Ｑ２をオン・オフさせる制御装置である制御装置ＩＣ２と、出力端子４０ａ,４０ｂから直流電圧を出力させる出力整流平滑回路５０と、出力端子４０ａ,４０ｂにＬＥＤモジュール６０が接続されていない場合やＬＥＤモジュール６０が断線した場合である無負荷を検出する無負荷検出回路４１と、ＬＥＤモジュール６０の短絡を検出する短絡検出回路４２と、制御装置ＩＣ２用の電源供給回路４３とを有している。
[First embodiment]
An LED lighting device 10 shown in FIG. 1 includes an input filter circuit 20, an input rectification smoothing circuit 30 that rectifies and smoothes an AC voltage, and a DC-DC converter circuit that steps down a DC voltage output from the input rectification smoothing circuit 30. (DC-DC converter) 40 and a constant current control circuit 70 for controlling the current flowing through the LED module 60 to be constant.
[Input filter circuit]
The input filter circuit 20 prevents the damped vibration generated in the power supply loop (commercial power supply E-input rectifying / smoothing circuit 30-DC-DC converter circuit 40) and noise to the outside, and is shown in FIG. Thus, the capacitor C1, the line filter L1, and the like are included.
[Input rectification smoothing circuit]
The input rectifying / smoothing circuit 30 includes a rectifying circuit 31 including four diodes (not shown) for full-wave rectifying the AC voltage of the commercial power supply E, and a capacitor C12 for smoothing the rectified voltage output from the rectifying circuit 31. And have.
[DC-DC converter circuit]
As shown in FIG. 2, the DC-DC converter circuit 40 includes a transformer T having a primary winding TL1, a secondary winding TL2, and a tertiary winding TL3 connected to the output terminal 30a of the input rectifying and smoothing circuit 30. , A switching element Q2 connected in series to the primary winding TL1 of the transformer T, a control device IC2 which is a control device for turning on / off the switching element Q2, and an output rectification smoothing for outputting a DC voltage from the output terminals 40a and 40b. A circuit 50, a no-load detection circuit 41 that detects no load when the LED module 60 is not connected to the output terminals 40a and 40b, or when the LED module 60 is disconnected, and a short circuit that detects a short circuit of the LED module 60 It has a detection circuit 42 and a power supply circuit 43 for the control device IC2.
スイッチング素子Ｑ２は、ドレインがトランスＴの一次巻線ＴＬ１に接続され、ソースが抵抗Ｒ３３を介してアースラインＬＥに接続され、ゲートが抵抗Ｒ２９を介して制御装置ＩＣ２の端子５に接続されている。制御装置ＩＣ２の端子５からパルスが出力されるとスイッチング素子Ｑ２はオンするようになっている。 The switching element Q2 has a drain connected to the primary winding TL1 of the transformer T, a source connected to the ground line LE via the resistor R33, and a gate connected to the terminal 5 of the control device IC2 via the resistor R29. . When a pulse is output from the terminal 5 of the control device IC2, the switching element Q2 is turned on.
そして、出力整流平滑回路５０とトランスＴとで出力回路が構成されている。
［無負荷検出回路］
無負荷検出回路４１は、トランスＴの三次巻線ＴＬ３とダイオードＤ６とコンデンサＣ１９と抵抗Ｒ２８とツエナーダイオード（検出器）ＤＺ５とを有している。
The output rectifying / smoothing circuit 50 and the transformer T constitute an output circuit.
[No-load detection circuit]
The no-load detection circuit 41 includes a tertiary winding TL3 of the transformer T, a diode D6, a capacitor C19, a resistor R28, and a Zener diode (detector) DZ5.
ダイオードＤ６のアノードが三次巻線ＴＬ３に接続され、カソードがコンデンサＣ１９を介してアースラインＬＥに接続されるとともに抵抗Ｒ２８を介してツエナーダイオードＤＺ５のカソードに接続されている。ツエナーダイオードＤＺ５のアノードは制御装置ＩＣ２の端子３に接続されている。
［短絡検出回路］
短絡検出回路４２は、スイッチング素子Ｑ２のソースに接続された抵抗Ｒ３３と、この抵抗Ｒ３３に並列接続されたコンデンサＣ１７とを有している。コンデンサＣ１７の一方の端子は制御装置ＩＣ２の端子３に接続され、他方の端子はアースラインＬＥに接続されており、抵抗Ｒ３３に生じる電圧が制御装置ＩＣ２の端子３に入力するようになっている。
［電源供給回路］
電源供給回路４３は、トランジスタＱ５と抵抗Ｒ３４とツエナーダイオードＤＺ３とから構成される電圧ドロッパ回路であり、トランジスタＱ５のベースとコレクタとの間に抵抗Ｒ３４が接続され、トランジスタＱ５のコレクタは無負荷検出回路４１のダイオードＤ６のカソードに接続され、トランジスタＱ５のエミッタは制御装置ＩＣ２の端子６に接続されている。この端子６はコンデンサＣ１８を介してアースラインＬＥに接続されている。
The anode of the diode D6 is connected to the tertiary winding TL3, and the cathode is connected to the earth line LE via the capacitor C19 and to the cathode of the Zener diode DZ5 via the resistor R28. The anode of the Zener diode DZ5 is connected to the terminal 3 of the control device IC2.
[Short-circuit detection circuit]
The short circuit detection circuit 42 has a resistor R33 connected to the source of the switching element Q2, and a capacitor C17 connected in parallel to the resistor R33. One terminal of the capacitor C17 is connected to the terminal 3 of the control device IC2, and the other terminal is connected to the ground line LE so that a voltage generated in the resistor R33 is input to the terminal 3 of the control device IC2. .
[Power supply circuit]
The power supply circuit 43 is a voltage dropper circuit composed of a transistor Q5, a resistor R34, and a Zener diode DZ3. A resistor R34 is connected between the base and collector of the transistor Q5, and the collector of the transistor Q5 is detected with no load. Connected to the cathode of the diode D6 of the circuit 41, the emitter of the transistor Q5 is connected to the terminal 6 of the control device IC2. This terminal 6 is connected to the earth line LE via a capacitor C18.
ツエナーダイオードＤＺ３のカソードはトランジスタＱ５のベースに接続され、ツエナーダイオードＤＺ３のアノードはアースラインＬＥに接続されている。 The cathode of the Zener diode DZ3 is connected to the base of the transistor Q5, and the anode of the Zener diode DZ3 is connected to the earth line LE.
電源供給回路４３は、ツエナーダイオードＤＺ３による一定電圧を制御装置ＩＣ２の端子６に電源電圧として供給するものである。
［制御装置ＩＣ２］
制御装置ＩＣ２の端子２には、フォトカプラＦＴのフォトトランジスタＰＨ１のコレクタが接続され、フォトトランジスタＰＨ１のエミッタはアースラインＬＥに接続されている。また、制御装置ＩＣ２の端子１,２はそれぞれコンデンサＣ１５,Ｃ１６を介してアースラインＬＥに接続され、端子８は抵抗Ｒ２７Ａを介して入力整流平滑回路３０の出力端子３０ａに接続されている。
The power supply circuit 43 supplies a constant voltage by the Zener diode DZ3 to the terminal 6 of the control device IC2 as a power supply voltage.
[Control device IC2]
The collector of the phototransistor PH1 of the photocoupler FT is connected to the terminal 2 of the control device IC2, and the emitter of the phototransistor PH1 is connected to the earth line LE. The terminals 1 and 2 of the control device IC2 are connected to the ground line LE via capacitors C15 and C16, respectively, and the terminal 8 is connected to the output terminal 30a of the input rectifying and smoothing circuit 30 via a resistor R27A.
制御装置ＩＣ２は、端子２から出力される電圧に応じたパルス幅のパルスを例えば１０μｓ程度の周期で端子５から出力してスイッチング素子Ｑ２をオン・オフさせていくものであり、端子２から出力される電圧が大きい場合にはパルス幅を大きくし、その電圧が小さい場合にはパルス幅を小さくする。 The control device IC2 outputs a pulse having a pulse width corresponding to the voltage output from the terminal 2 from the terminal 5 with a period of, for example, about 10 μs to turn on / off the switching element Q2, and outputs from the terminal 2 When the applied voltage is large, the pulse width is increased, and when the voltage is small, the pulse width is decreased.
また、制御装置ＩＣ２は、端子３の電圧がＶｆ１以上になると端子５から出力されるパルスの出力を停止し、端子３の電圧がＶｆ２（＜Ｖｆ１）以下になると端子５からパルスを出力していくようになっている。
［出力整流平滑回路］
出力整流平滑回路５０は、トランスＴの二次巻線ＴＬ２と、この二次巻線巻線ＴＬ２に発生する交流電圧を整流するダイオードＤ７と、ダイオードＤ７によって整流された整流電圧を平滑して所定の直流電圧にして出力端子４０ａから出力するコンデンサＣ２７とを有している。
［定電流制御回路］
定電流制御回路７０は、オペアンプＩＣ３と、このオペアンプＩＣ３を動作させるための電源供給回路７１などを有している。
The control device IC2 stops outputting the pulse output from the terminal 5 when the voltage at the terminal 3 becomes Vf1 or higher, and outputs a pulse from the terminal 5 when the voltage at the terminal 3 becomes Vf2 (<Vf1) or lower. It has come to go.
[Output rectification smoothing circuit]
The output rectifying and smoothing circuit 50 smoothes the rectified voltage rectified by the diode D7 by smoothing the rectified voltage rectified by the secondary winding TL2 of the transformer T, the diode D7 that rectifies the AC voltage generated in the secondary winding TL2, and the diode D7. And a capacitor C27 that outputs from the output terminal 40a.
[Constant current control circuit]
The constant current control circuit 70 includes an operational amplifier IC3 and a power supply circuit 71 for operating the operational amplifier IC3.
電源供給回路７１は、トランジスタＱ６とツエナーダイオードＤＺ４と抵抗Ｒ４４とから構成される電圧ドロッパ回路であり、トランジスタＱ６のベースとコレクタとの間に抵抗Ｒ４４が接続され、トランジスタＱ６のコレクタは出力端子４０ａに接続され、トランジスタＱ６のエミッタはオペアンプＩＣ３の電源端子に接続されている。 The power supply circuit 71 is a voltage dropper circuit including a transistor Q6, a Zener diode DZ4, and a resistor R44. A resistor R44 is connected between the base and collector of the transistor Q6, and the collector of the transistor Q6 is connected to the output terminal 40a. The emitter of the transistor Q6 is connected to the power supply terminal of the operational amplifier IC3.
オペアンプＩＣ３の反転端子と出力端子との間には抵抗Ｒ３９とコンデンサＣ２６との直列回路が接続され、その反転端子には基準電圧ＶRefが入力されている。 A series circuit of a resistor R39 and a capacitor C26 is connected between the inverting terminal and the output terminal of the operational amplifier IC3, and the reference voltage VRef is input to the inverting terminal.
オペアンプＩＣ３の非反転端子には、ＬＥＤモジュール６０に流れる電流を検出する抵抗Ｒ４２に生じる電圧Ｖａが入力するようになっており、この電圧Ｖａと基準電圧ＶRefとの差に応じた電圧がオペアンプＩＣ３の出力端子から出力される。 The voltage Va generated in the resistor R42 for detecting the current flowing through the LED module 60 is input to the non-inverting terminal of the operational amplifier IC3. A voltage corresponding to the difference between the voltage Va and the reference voltage VRef is input to the operational amplifier IC3. Is output from the output terminal.
オペアンプＩＣ３の出力端子には、抵抗Ｒ３８を介してフォトカプラＦＴのフォトダイオードＰＣ１のアノードに接続され、フォトダイオードＰＣ１のカソードは抵抗Ｒ４２を介して出力端子４０ｂに接続されている。そして、オペアンプＩＣ３の出力端子の出力電圧すなわち抵抗Ｒ４２に生じる電圧Ｖａと基準電圧ＶRefとの差に応じた電圧に応じた電流がフォトダイオードＰＣ１に流れてフォトダイオードＰＣが発光する。 The output terminal of the operational amplifier IC3 is connected to the anode of the photodiode PC1 of the photocoupler FT via the resistor R38, and the cathode of the photodiode PC1 is connected to the output terminal 40b via the resistor R42. Then, a current corresponding to the output voltage of the output terminal of the operational amplifier IC3, that is, a voltage corresponding to the difference between the voltage Va generated in the resistor R42 and the reference voltage VRef flows to the photodiode PC1, and the photodiode PC emits light.
この発光により、フォトカプラＦＴのフォトトランジスタＰＨ１にその発光量に応じた電流が流れる。つまり、制御装置ＩＣ２の端子２から出力される電圧がフォトトランジスタＰＨ１のオン・オフによって制御された電圧となり、この電圧に応じたパルス幅のパルスを出力してＬＥＤモジュール６０に流れる電流を一定に制御するものである。
［動 作］
次に、上記のように構成されるＬＥＤ点灯装置１０の動作について説明する。
Due to this light emission, a current corresponding to the light emission amount flows through the phototransistor PH1 of the photocoupler FT. That is, the voltage output from the terminal 2 of the control device IC2 becomes a voltage controlled by turning on / off the phototransistor PH1, and a pulse having a pulse width corresponding to this voltage is output to make the current flowing through the LED module 60 constant. It is something to control.
[Operation]
Next, the operation of the LED lighting device 10 configured as described above will be described.
先ず、ＬＥＤ点灯装置１０の出力端子４０ａ,４０ｂにＬＥＤモジュール６０が接続されている場合について説明する。 First, the case where the LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b of the LED lighting device 10 will be described.
図示しないＡＣ電源スイッチを投入すると、入力整流平滑回路３０により交流電圧が整流されるとともに平滑されて直流電圧となって出力され、トランスＴの一次巻線ＴＬ１に印加する。 When an AC power switch (not shown) is turned on, the AC voltage is rectified and smoothed by the input rectifying / smoothing circuit 30 and output as a DC voltage, which is applied to the primary winding TL1 of the transformer T.
一方、制御装置ＩＣ２は、端子５から所定のパルス幅のパルスを約１０μｓの周期で出力してスイッチング素子Ｑ２を１０μｓの周期でオン・オフさせていく。 On the other hand, the control device IC2 outputs a pulse having a predetermined pulse width from the terminal 5 at a cycle of about 10 μs to turn on / off the switching element Q2 at a cycle of 10 μs.
このオン・オフにより、トランスＴの一次巻線ＴＬ１に印加する直流電圧は断続されて一次巻線ＴＬ１に断続電流が流れる。 By this on / off operation, the DC voltage applied to the primary winding TL1 of the transformer T is intermittent, and an intermittent current flows through the primary winding TL1.
この断続電流によりトランスＴの二次巻線ＴＬ２に交流電圧が誘起される。この二次巻線ＴＬ２の交流電圧は、出力整流平滑回路５０により半波整流されて平滑され、直流電圧（出力電圧）となって出力端子４０ａ,４０ｂに接続されているＬＥＤモジュール６０に印加し、ＬＥＤモジュール６０の各発光ダイオードＬＥＤに電流が流れて各発光ダイオードＬＥＤが点灯する。 An AC voltage is induced in the secondary winding TL2 of the transformer T by this intermittent current. The AC voltage of the secondary winding TL2 is half-wave rectified and smoothed by the output rectifying / smoothing circuit 50 and applied to the LED module 60 connected to the output terminals 40a and 40b as a DC voltage (output voltage). A current flows through each light emitting diode LED of the LED module 60 and each light emitting diode LED is turned on.
そして、定電流制御回路７０の抵抗Ｒ４２がＬＥＤモジュール６０に流れる電流を検出し、この抵抗Ｒ４２が検出した電流に応じた電圧ＶａがオペアンプＩＣ３の非反転端子に入力し、オペアンプＩＣ３の出力端子から電圧Ｖａと基準電圧ＶRefとの差に応じた電圧Ｖｂが出力され、この電圧Ｖｂに応じた電流がフォトカプラＦＴのフォトダイオードＰＣ１に流れてフォトダイオードＰＣ１が発光する。フォトダイオードＰＣが発光した光は、フォトカプラＦＴのフォトトランジスタＰＨ１が受光し、その受光量に応じた電流が制御装置ＩＣ２の端子２から出力されてフォトトランジスタＰＨ１に流れる。 Then, the resistor R42 of the constant current control circuit 70 detects the current flowing through the LED module 60, and the voltage Va corresponding to the current detected by the resistor R42 is input to the non-inverting terminal of the operational amplifier IC3 and is output from the output terminal of the operational amplifier IC3. A voltage Vb corresponding to the difference between the voltage Va and the reference voltage VRef is output, and a current corresponding to the voltage Vb flows to the photodiode PC1 of the photocoupler FT, so that the photodiode PC1 emits light. The light emitted from the photodiode PC is received by the phototransistor PH1 of the photocoupler FT, and a current corresponding to the amount of received light is output from the terminal 2 of the control device IC2 and flows to the phototransistor PH1.
制御装置ＩＣ２は、端子２から出力される電圧に応じたパルス幅のパルスを１０μｓの周期で端子５から出力していく。 The control device IC2 outputs a pulse having a pulse width corresponding to the voltage output from the terminal 2 from the terminal 5 at a cycle of 10 μs.
ＬＥＤモジュール６０に流れる電流が所定値より小さい場合、すなわち各発光ダイオードＬＥＤの点灯が暗い場合、抵抗Ｒ４２に生じる電圧が小さくなり、オペアンプＩＣ３の出力端子から出力される電圧Ｖｂが小さくなる。このため、フォトダイオードＰＣ１の発光量が少なくなり、結果的に制御装置ＩＣ２の端子２から出力される電圧が大きくなる。 When the current flowing through the LED module 60 is smaller than a predetermined value, that is, when each light-emitting diode LED is lit dark, the voltage generated in the resistor R42 decreases, and the voltage Vb output from the output terminal of the operational amplifier IC3 decreases. For this reason, the light emission amount of the photodiode PC1 decreases, and as a result, the voltage output from the terminal 2 of the control device IC2 increases.
制御装置ＩＣ２は、端子２から出力される電圧が大きくなると端子５から出力されるパルス幅を大きくして、出力整流平滑回路５０から出力される直流電流を大きくし、ＬＥＤモジュール６０に流れる電流を所定値にする。 When the voltage output from the terminal 2 increases, the control device IC2 increases the pulse width output from the terminal 5 to increase the direct current output from the output rectifying and smoothing circuit 50, and the current flowing through the LED module 60 is increased. Set to a predetermined value.
逆に、ＬＥＤモジュール６０に流れる電流が所定値より大きくなった場合、上記とは逆に、抵抗Ｒ４２に生じる電圧が大きくなり、オペアンプＩＣ３の出力端子から出力される電圧Ｖｂが大きくなる。このため、フォトダイオードＰＣ１の発光量が大きくなり、結果的に制御装置ＩＣ２の端子２から出力される電圧が小さくなる。 On the contrary, when the current flowing through the LED module 60 becomes larger than a predetermined value, the voltage generated in the resistor R42 increases, and the voltage Vb output from the output terminal of the operational amplifier IC3 increases. For this reason, the light emission amount of the photodiode PC1 increases, and as a result, the voltage output from the terminal 2 of the control device IC2 decreases.
制御装置ＩＣ２は、端子２から出力される電圧が小さくなると端子５から出力されるパルス幅を小さくして、出力整流平滑回路５０から出力される直流電流を小さくし、ＬＥＤモジュール６０に流れる電流を所定値にする。 When the voltage output from the terminal 2 decreases, the control device IC2 decreases the pulse width output from the terminal 5, reduces the direct current output from the output rectifying and smoothing circuit 50, and reduces the current flowing through the LED module 60. Set to a predetermined value.
すなわち、図３に示すように、ＬＥＤモジュール６０がＬＥＤ点灯装置１０の出力端子４０ａ,４０ｂに接続されてＬＥＤモジュール６０が正常な場合には（期間ｔ１〜ｔ２）、定電流制御が行われ、出力端子４０ａから所定値の電流が出力され、出力端子４０ａ,４０ｂ間には所定の出力電圧が出力されることになる。
［ＬＥＤモジュール６０が断線あるいは取り外した場合］
ＬＥＤモジュール６０が断線した場合あるいは出力端子４０ａ,４０ｂからＬＥＤモジュール６０が取り外されると、出力端子４０ａから電流が流れなくなり、図３に示すように、出力端子４０ａ,４０ｂ間の出力電圧が上昇していく（時点ｔ２）。
That is, as shown in FIG. 3, when the LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b of the LED lighting device 10 and the LED module 60 is normal (period t1 to t2), constant current control is performed. A predetermined value of current is output from the output terminal 40a, and a predetermined output voltage is output between the output terminals 40a and 40b.
[When the LED module 60 is disconnected or removed]
When the LED module 60 is disconnected or when the LED module 60 is removed from the output terminals 40a and 40b, no current flows from the output terminal 40a, and the output voltage between the output terminals 40a and 40b increases as shown in FIG. (Time t2).
この出力電圧の上昇により、二次巻線ＴＬ２と三次巻線ＴＬ３とは巻数比の比例関係にあることにより、三次巻線ＴＬ３の電圧が上昇していく。この三次巻線ＴＬ３の電圧はダイオードＤ６および抵抗Ｒ２８を介してツエナーダイオードＤＺ５に印加する。 As the output voltage rises, the secondary winding TL2 and the tertiary winding TL3 are in a proportional relationship with the turn ratio, and the voltage of the tertiary winding TL3 rises. The voltage of the tertiary winding TL3 is applied to the Zener diode DZ5 via the diode D6 and the resistor R28.
三次巻線ＴＬ３の電圧がツエナーダイオードＤＺ５のツエナー電圧以上になると、ツエナーダイオードＤＺ５がオンしてコンデンサＣ１７が充電されていき、この充電とともに制御装置ＩＣ２の端子３の電圧が上昇していく。この端子３の電圧が設定電圧Ｖｆ１以上になると、制御装置ＩＣ２は端子５からのパルスの出力を停止する。 When the voltage of the tertiary winding TL3 becomes equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode DZ5, the Zener diode DZ5 is turned on and the capacitor C17 is charged. With this charging, the voltage at the terminal 3 of the control device IC2 increases. When the voltage at the terminal 3 becomes equal to or higher than the set voltage Vf1, the control device IC2 stops outputting pulses from the terminal 5.
このパルスの出力の停止により、スイッチング素子Ｑ２はオフしたままとなり、トランスＴの一次巻線ＴＬ１には電流が流れず、このため出力端子４０ａ,４０ｂ間の出力電圧が図３に示すように減少していく。 By stopping the output of this pulse, the switching element Q2 remains off, and no current flows through the primary winding TL1 of the transformer T. Therefore, the output voltage between the output terminals 40a and 40b decreases as shown in FIG. I will do it.
一方、トランスＴの一次巻線ＴＬ１に電流が流れないことにより、三次巻線ＴＬ３に電圧が発生せず、ツエナーダイオードＤＺ５がオフし、コンデンサＣ１７は放電を開始していく。この放電により制御装置ＩＣ２の端子３の電圧が低下していく。この端子３の電圧が所定電圧Ｖｆ２（＜Ｖｆ１）以下になると、制御装置ＩＣ２は端子５からパルスを約１０μｓの周期で出力していく（時点ｔ３）。 On the other hand, since no current flows through the primary winding TL1 of the transformer T, no voltage is generated in the tertiary winding TL3, the Zener diode DZ5 is turned off, and the capacitor C17 starts discharging. This discharge causes the voltage at the terminal 3 of the control device IC2 to decrease. When the voltage at the terminal 3 becomes equal to or lower than the predetermined voltage Vf2 (<Vf1), the control device IC2 outputs a pulse from the terminal 5 at a cycle of about 10 μs (time point t3).
制御装置ＩＣ２の端子５からのパルスの出力により、スイッチング素子Ｑ２はオン・オフしていき、上記と同様にして出力整流平滑回路５０から直流電圧（出力電圧）が出力されて出力端子４０ａ,４０ｂに出力電圧が印加されることになる。 The switching element Q2 is turned on / off by the output of the pulse from the terminal 5 of the control device IC2, and the DC voltage (output voltage) is output from the output rectifying / smoothing circuit 50 in the same manner as described above, and the output terminals 40a, 40b. An output voltage is applied to the output.
出力端子４０ａ,４０ｂにＬＥＤモジュール６０が接続されていないかあるいは断線しているため、出力端子４０ａから電流が流れず、このため図３に示すように、出力端子４０ａ,４０ｂ間の出力電圧が上昇していく（時点ｔ３）。この上昇により、三次巻線ＴＬ３の電圧が上昇していき、上記と同様にして端子３の電圧が上昇してパルスの出力が停止される。 Since the LED module 60 is not connected to or disconnected from the output terminals 40a and 40b, no current flows from the output terminal 40a. Therefore, as shown in FIG. 3, the output voltage between the output terminals 40a and 40b is low. It rises (time t3). As a result of this increase, the voltage of the tertiary winding TL3 increases, and the voltage at the terminal 3 increases and the output of the pulse is stopped in the same manner as described above.
出力端子４０ａ,４０ｂに正常なＬＥＤモジュール６０が接続されるまで、これら動作が繰り返し行われていく。 These operations are repeated until a normal LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b.
すなわち、制御装置ＩＣ２は、出力端子４０ａ,４０ｂに正常なＬＥＤモジュール６０が接続されるまで、端子５からパルスを出力したり、そのパルスの出力を休止したりするもので、この動作が繰り返し行われることになる。つまり、制御装置ＩＣ２は間欠動作（保護動作）することになる。 That is, the control device IC2 outputs a pulse from the terminal 5 or stops outputting the pulse until the normal LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b. It will be. That is, the control device IC2 performs an intermittent operation (protection operation).
そして、出力端子４０ａ,４０ｂに正常なＬＥＤモジュール６０が接続された場合（時点ｔ４）、制御装置ＩＣ２の端子５からパルスが出力されると、上記と同様にして出力整流平滑回路５０から直流電圧（出力電圧）が出力されて、ＬＥＤモジュール６０に出力電圧が印加され、ＬＥＤモジュール６０に電流が流れ、ＬＥＤモジュール６０の各発光ダイオードＬＥＤは点灯する。このため、従来のようにＡＣ電源スイッチを操作する必要がない。 When a normal LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b (time t4), when a pulse is output from the terminal 5 of the control device IC2, a DC voltage is output from the output rectifying and smoothing circuit 50 in the same manner as described above. (Output voltage) is output, the output voltage is applied to the LED module 60, a current flows through the LED module 60, and each light emitting diode LED of the LED module 60 is lit. For this reason, it is not necessary to operate the AC power switch as in the prior art.
各発光ダイオードＬＥＤの点灯により、出力端子４０ａ,４０ｂ間の電圧は上昇していかず、時点ｔ４以後は時点ｔ１〜ｔ２間のときと同様にして定電流制御が行われることになる。
［ＬＥＤモジュール６０が短絡した場合］
ＬＥＤモジュール６０が短絡すると（時点ｔ５）、出力端子４０ａ,４０ｂ間の電圧が急激に低下していくので、オペアンプＩＣ３は動作しなくなり、制御装置ＩＣ２の端子２から出力される電圧が急激に上昇していく。このため、制御装置ＩＣ２は、パルス幅の大きな（デューティ比の大きな）パルスを端子５から出力していく。
As the light emitting diodes LED are turned on, the voltage between the output terminals 40a and 40b does not increase, and the constant current control is performed after the time point t4 in the same manner as during the time point t1 to t2.
[When LED module 60 is short-circuited]
When the LED module 60 is short-circuited (time t5), the voltage between the output terminals 40a and 40b rapidly decreases, so that the operational amplifier IC3 does not operate and the voltage output from the terminal 2 of the control device IC2 increases rapidly. I will do it. Therefore, the control device IC2 outputs a pulse having a large pulse width (a large duty ratio) from the terminal 5.
このパルス幅の大きなパルスにより、短絡検出回路４２の抵抗Ｒ３３には通常より大きな過大電流が流れるとともにコンデンサＣ１７を充電していく。過大電流により、制御装置ＩＣ２の端子３の電圧が上昇し、その端子３の電圧がＶｆ１以上になると制御装置ＩＣ２は端子５からのパルスの出力を停止する（時点ｔ５）。 Due to the pulse having a large pulse width, an excessive current larger than usual flows in the resistor R33 of the short circuit detection circuit 42 and the capacitor C17 is charged. Due to the excessive current, the voltage at the terminal 3 of the control device IC2 rises, and when the voltage at the terminal 3 becomes equal to or higher than Vf1, the control device IC2 stops outputting pulses from the terminal 5 (time t5).
このパルスの出力が停止されると、スイッチング素子Ｑ２はオフとなるので、短絡検出回路４２の抵抗Ｒ３３に電流が流れなくなり、コンデンサＣ１７が放電を開始していく。この放電により制御装置ＩＣ２の端子３の電圧が低下していき、端子３の電圧が所定電圧Ｖｆ２以下になると（時点ｔ６）、制御装置ＩＣ２は端子５からパルスを出力していく。 When the output of this pulse is stopped, the switching element Q2 is turned off, so that no current flows through the resistor R33 of the short circuit detection circuit 42, and the capacitor C17 starts discharging. Due to this discharge, the voltage at the terminal 3 of the control device IC2 decreases, and when the voltage at the terminal 3 falls below the predetermined voltage Vf2 (time t6), the control device IC2 outputs a pulse from the terminal 5.
このパルスの出力により、スイッチング素子Ｑ２がオン・オフしていき、ＬＥＤモジュール６０が短絡していることにより、上記と同様に短絡検出回路４２の抵抗Ｒ３３に過大電流が流れ、この結果、制御装置ＩＣ２は端子５からのパルスの出力が停止され（時点ｔ７）、これら動作が繰り返し行われる。 Due to the output of this pulse, the switching element Q2 is turned on and off, and the LED module 60 is short-circuited, so that an excessive current flows through the resistor R33 of the short-circuit detection circuit 42 as described above. As a result, the control device IC2 stops outputting pulses from the terminal 5 (time t7), and these operations are repeated.
すなわち、制御装置ＩＣ２はＬＥＤモジュール６０の断線などと同様に間欠動作（保護動作）することになる。 That is, the control device IC2 performs an intermittent operation (protection operation) similarly to the disconnection of the LED module 60 and the like.
そして、正常なＬＥＤモジュール６０と交換されて出力端子４０ａ,４０ｂに接続されると（時点ｔ８）、上記と同様にして制御装置ＩＣ２の端子５からパルスが出力されていき、ＬＥＤモジュール６０の各発光ダイオードＬＥＤは点灯し、定電流制御が行われることになる。 Then, when the LED module 60 is replaced with a normal one and connected to the output terminals 40a and 40b (time point t8), a pulse is output from the terminal 5 of the control device IC2 in the same manner as described above. The light emitting diode LED is lit and constant current control is performed.
このように、ＬＥＤモジュール６０が断線や取り外された際には、制御装置ＩＣ２は間欠動作し、正常なＬＥＤモジュール６０を出力端子４０ａ,４０ｂに接続すれば、この正常なＬＥＤモジュール６０は点灯され、ユーザに違和感や不安を与えてしまうことがない。また、正常なＬＥＤモジュール６０に交換した際などに、従来のように、ＡＣ電源スイッチを操作する必要がなく、非常に使用勝手のよいものとなる。 As described above, when the LED module 60 is disconnected or removed, the control device IC2 operates intermittently. If the normal LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b, the normal LED module 60 is turned on. , Users do not feel uncomfortable or uneasy. In addition, when the LED module 60 is replaced with a normal one, it is not necessary to operate the AC power switch as in the prior art, and it is very easy to use.
また、ＬＥＤモジュール６０が短絡した場合も、制御装置ＩＣ２は間欠動作し、正常なＬＥＤモジュール６０を出力端子４０ａ,４０ｂに接続すれば、正常なＬＥＤモジュール６０は点灯されるので、ユーザに違和感や不安を与えてしまうことがなく、従来のように、ＡＣ電源スイッチを操作する必要がない。 Further, even when the LED module 60 is short-circuited, the control device IC2 operates intermittently. If the normal LED module 60 is connected to the output terminals 40a and 40b, the normal LED module 60 is turned on. There is no fear and there is no need to operate the AC power switch as in the prior art.
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the scope of the claimed invention.
１０ ＬＥＤ点灯装置
３０ 入力整流平滑回路
４０ ＤＣ−ＤＣコンバータ回路（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
４１ 無負荷検出回路
４２ 短絡検出回路
５０ 出力整流平滑回路
６０ ＬＥＤモジュール
７０ 定電流制御回路
Ｑ２ スイッチング素子
ＩＣ２ 制御装置
Ｔ トランス
ＴＬ１ 一次巻線
ＴＬ２ 二次巻線
ＴＬ３ 三次巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 LED lighting device 30 Input rectification smoothing circuit 40 DC-DC converter circuit (DC-DC converter)
41 No load detection circuit 42 Short circuit detection circuit 50 Output rectification smoothing circuit 60 LED module 70 Constant current control circuit Q2 Switching element IC2 Controller T Transformer TL1 Primary winding TL2 Secondary winding TL3 Tertiary winding
Claims (5)
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力整流平滑回路から出力される直流電圧を断続するスイッチング素子と、パルスを一定周期毎に出力してスイッチング素子を一定周期でオン・オフさせる制御装置と、前記スイッチング素子による直流電圧の断続によって所定の直流電圧に変換して出力する出力回路とを有するＬＥＤ点灯装置であって、
前記無負荷検出回路が無負荷を検出しているとき前記制御装置を間欠動作させることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。 An input rectifying / smoothing circuit for rectifying and smoothing an AC voltage, a DC-DC converter for converting a DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit to a predetermined DC voltage, and an output terminal of the DC-DC converter And a no-load detection circuit that detects that the load connected to the
The DC-DC converter includes a switching element that intermittently interrupts a DC voltage output from an input rectifying and smoothing circuit, a control device that outputs pulses at regular intervals to turn the switching elements on and off at regular intervals, and the switching element An LED lighting device having an output circuit that converts the DC voltage into a predetermined DC voltage and outputs it by the intermittent DC voltage.
An LED lighting device, wherein the control device is operated intermittently when the no-load detection circuit detects no load.
前記無負荷検出回路は、前記トランスの三次巻線と、この三次巻線に発生する電圧が予め設定されている設定電圧以上になったことを検出する検出器とを有し、この検出器が検出すると前記制御装置は間欠動作することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置。 The output circuit includes a transformer having a primary winding connected between the input rectifying and smoothing circuit and a switching element, and an output rectifier that outputs an AC voltage output from the secondary winding of the transformer as a DC voltage. A smoothing circuit,
The no-load detection circuit includes a tertiary winding of the transformer and a detector that detects that a voltage generated in the tertiary winding is equal to or higher than a preset voltage, and the detector The LED lighting device according to claim 1, wherein the control device intermittently operates upon detection.
前記制御装置は、定電流制御回路が求めた差に応じて前記パルスのパルス幅を調整して出力電流を一定にすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置。 A constant current control circuit for obtaining a difference between an output current value output from the DC-DC converter and a preset setting value to make the output current constant;
The LED lighting device according to claim 1, wherein the control device adjusts a pulse width of the pulse according to a difference obtained by a constant current control circuit to make an output current constant.
前記制御装置は、前記抵抗に生じる電圧が設定電圧以上になったとき、間欠動作することを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤ点灯装置。 The short circuit detection circuit includes a resistor connected in series to the switching element, and a capacitor connected in parallel to the resistor,
5. The LED lighting device according to claim 4, wherein the control device intermittently operates when a voltage generated in the resistor becomes equal to or higher than a set voltage.
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