JP2014154429A - Dimming lighting circuit, and illuminating device using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid drive in a frequency band for infrared remote control equipment, and to reduce a use frequency in the vicinity of a permitted maximum frequency of a switching element.SOLUTION: A dimming lighting circuit 1 for a semiconductor light-emitting element 4 comprises: a DC conversion circuit 12 including an inductor T2 and a switching element Q2 connected with a DC power supply via the inductor T2; and a DC conversion circuit controller 14 for on-off controlling the switching element Q2 of the DC conversion circuit 12. The DC conversion circuit controller 14 selectively performs a first control for changing an output current of the DC conversion circuit 12 by changing a switching frequency, and a second control for changing a magnitude of a current outputted from the DC conversion circuit 12 by changing an ON time period while maintaining the switching frequency at a boundary and out of the frequency band for the infrared remote control equipment at such a dimming level that the switching frequency enters into the frequency band for the infrared remote control equipment if the requested dimming level is achieved by the first control.

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を調光点灯する調光点灯回路及びそれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a dimming / lighting circuit for dimming / lighting a semiconductor light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) and a lighting device using the same.

近年、省エネルギーの観点から、高効率・長寿命なＬＥＤを利用する照明装置が提案されている。この種の照明装置では、一般に、ＬＥＤに供給される直流電流の大きさを調節することでＬＥＤの光出力を調節する各種の調光方式が用いられている。
例えば、特許文献１では、点灯回路の直流変換回路のスイッチング素子に印加するスイッチグパルスの周波数を変化させることでＬＥＤに供給する直流電流の大きさを調節し光出力を調節する振幅制御部を有する。また、振幅制御部に加えて、直流電流を所定の周期で間欠的に供給し直流電流を供給する期間の比率を調節するＰＷＭ制御部を有する。そして、調光レベルが例えば１０％等規定値以上の範囲で変化するときには、直流電流の大きさと直流電流を供給する期間の比率のうちいずれか一方を固定し他方のみを変化させる。また、調光レベルが例えば１０％等規定値以下の範囲で変化するときには、一方のみを変化させ他方を調光レベルが規定値のときの値に固定する。このように、振幅制御とＰＷＭ制御を組み合わせた調光方式を用いた照明器具が提案されている。 In recent years, lighting devices using LEDs with high efficiency and long life have been proposed from the viewpoint of energy saving. In this type of lighting device, various dimming methods are generally used for adjusting the light output of an LED by adjusting the magnitude of a direct current supplied to the LED.
For example, in Patent Document 1, an amplitude control unit that adjusts the magnitude of the direct current supplied to the LED by adjusting the frequency of the switching pulse applied to the switching element of the direct current conversion circuit of the lighting circuit and adjusts the light output is provided. Have. Further, in addition to the amplitude control unit, a PWM control unit that intermittently supplies a direct current at a predetermined period and adjusts a ratio of a period during which the direct current is supplied is provided. When the dimming level changes in a range of a specified value such as 10% or more, for example, either one of the ratio of the direct current magnitude and the period for supplying the direct current is fixed and only the other is changed. Further, when the light control level changes within a specified value range such as 10%, for example, only one is changed and the other is fixed to the value when the light control level is the specified value. Thus, the lighting fixture using the light control system which combined amplitude control and PWM control is proposed.

特開２００９−５４４２５号公報JP 2009-54425 A

ところが、従来の照明装置では、振幅制御に用いる直流変換回路のスイッチング素子に印加するスイッチグパルスの周波数に、赤外線リモコン機器用周波数帯域である３３ｋＨｚから４０ｋＨｚを使用した場合、赤外線リモコンとの周波数の干渉が生じるおそれがあった。そして、この干渉を避けるために、振幅制御に用いるスイッチング周波数に赤外線リモコン機器用周波数帯域を使用せず、替りに、別の周波数帯域を用いることが行われていた。例えば、４０ｋＨｚを超える周波数をスイッチング周波数の最小値とし、スイッチング素子の許容最大周波数、例えば１５０ｋＨｚ等までの周波数範囲で振幅制御を行う方法等が採られていた。   However, in the conventional lighting device, when the frequency of the switching pulse applied to the switching element of the DC conversion circuit used for amplitude control is 33 kHz to 40 kHz which is the frequency band for the infrared remote control device, There was a risk of interference. And in order to avoid this interference, the frequency band for infrared remote control equipment was not used for the switching frequency used for amplitude control, but using another frequency band instead was performed. For example, a method has been adopted in which the frequency exceeding 40 kHz is set as the minimum value of the switching frequency, and the amplitude control is performed in a frequency range up to the maximum allowable frequency of the switching element, for example, 150 kHz.

しかしながら、この構成では、スイッチング素子を許容最大周波数付近にて駆動する頻度が増し素子の寿命低下をまねくおそれがあった。
本発明は、上記問題点に鑑み、赤外線リモコン機器用周波数帯域内でのスイッチング周波数による駆動を避け、且つスイッチング素子の許容最大周波数付近での使用頻度を低減できる調光点灯回路及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。 However, with this configuration, there is a possibility that the frequency of driving the switching element near the maximum allowable frequency is increased and the life of the element is reduced.
In view of the above problems, the present invention uses a dimming lighting circuit that can avoid driving with a switching frequency in the frequency band for infrared remote control devices and can reduce the frequency of use in the vicinity of the allowable maximum frequency of the switching element, and the same. An object is to provide a lighting device.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る調光点灯回路は、次の構成を有する。
すなわち、半導体発光素子を調光点灯する調光点灯回路であって、インダクタと当該インダクタを介して直流電源に接続されたスイッチング素子を含む直流変換回路と、前記直流変換回路のスイッチング素子のオンオフを制御する直流変換回路制御部と、を備え、前記直流変換回路制御部は、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させることにより前記直流変換回路の出力電流を変化させる第１制御と、要求される調光レベルを前記第１制御で実現すると前記スイッチング素子のスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域内に入る調光レベルにおいて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を前記赤外線リモコン機器用周波数帯域境界及び／又は帯域外に維持しつつ前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させることにより前記直流変換回路が出力する単位時間あたりの電流の大きさを変化させる第２制御とを選択的に行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a dimming lighting circuit according to one embodiment of the present invention has the following configuration.
That is, a dimming / lighting circuit for dimming / lighting a semiconductor light emitting element, including a DC conversion circuit including an inductor and a switching element connected to a DC power supply via the inductor, and switching on / off of the switching element of the DC conversion circuit. A DC conversion circuit control unit for controlling, the DC conversion circuit control unit, a first control for changing the output current of the DC conversion circuit by changing the switching frequency of the switching element, and a required adjustment. When the light level is realized by the first control, the switching frequency of the switching element is set to the frequency band boundary and / or the band for the infrared remote control device at a dimming level where the switching frequency of the switching element falls within the frequency band for the infrared remote control device. Per unit time of the switching element while maintaining outside And performing a second control for changing the magnitude of the current per unit outputs the DC conversion circuit time by changing the emission time selectively.

また、別の態様では、前記直流変換回路制御部は、前記第１制御を行う場合に、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を前記赤外線リモコン機器用周波数帯域を跨いで、それよりも高い周波数帯域と低い周波数帯域において変化させることを特徴とする構成であってもよい。
また、別の態様では、前記直流変換回路制御部は、前記第１制御を行うときに、さらに、前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させる制御を前記第１制御に重畳して行うことを特徴とする構成であってもよい。 In another aspect, the DC converter circuit controller, when performing the first control, has a switching frequency of the switching element straddling the frequency band for the infrared remote control device and a frequency band higher and lower than that. The structure characterized by changing in a frequency band may be sufficient.
In another aspect, the DC conversion circuit control unit further performs control for changing an ON time per unit time of the switching element to be superimposed on the first control when performing the first control. The structure characterized by this may be used.

また、別の態様では、前記直流変換回路制御部は、（ａ）又は（ｂ）の何れか一方により前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させる
ことを特徴とする構成であってもよい。
（ａ）前記スイッチング素子のオンオフ動作を間欠的に休止し、オンオフ動作の動作時間の比率を変化させる制御
（ｂ）前記スイッチング素子のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率を変化させる制御
また、別の態様では、上記何れかに記載の調光点灯回路と、当該調光点灯装置から電流を供給される半導体発光素子とを備えた照明装置であってもよい。 In another aspect, the DC converter circuit controller may change the ON time per unit time of the switching element by either one of (a) or (b). Good.
(A) Control that intermittently pauses the on / off operation of the switching element and changes the ratio of the operation time of the on / off operation. (B) Changes the ratio of the on time in each switching pulse that constitutes the on / off operation of the switching element. Control In another aspect, the lighting device may include the dimming / lighting circuit according to any one of the above and a semiconductor light emitting element supplied with a current from the dimming / lighting device.

上記の構成によれば、振幅制御にて実現するとスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域に含まれる調光レベルにおいて、ＰＷＭ制御を用いて調光制御を行う。これにより、赤外線リモコン機器用周波数帯域内でのスイッチング周波数による駆動を避けつつ、寿命低下の要因となるスイッチング素子の許容最大周波数付近での使用頻度を低減できる。   According to the above configuration, dimming control is performed using PWM control at a dimming level in which the switching frequency is included in the frequency band for infrared remote control devices when realized by amplitude control. Accordingly, it is possible to reduce the frequency of use of the switching element in the vicinity of the maximum allowable frequency, which causes a reduction in the life, while avoiding driving by the switching frequency within the frequency band for the infrared remote control device.

実施の形態に係る照明装置１０の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における振幅制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数が基準周波数ｆ0の場合、（ｂ）は２ｆ0の場合、（ｃ）は４ｆ0の場合である。An operation explanatory diagram of the amplitude control in the dimming lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment, (a) shows the switching frequency of the on-off control of the switching element Q2 of the reference frequency f 0, (b) is 2f for 0, (c) it is for the 4f 0. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１におけるＰＷＭ制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を間欠的に休止しオンオフ動作の動作時間の比率が１００％の場合、（ｂ）は５０％の場合、（ｃ）は２５％場合である。It is operation | movement explanatory drawing of PWM control in the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment, (a) pauses the on-off operation of the switching element Q2, and the ratio of the operation time of an on-off operation is 100%. In the case of (b), (b) is 50%, and (c) is 25%. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における調光制御の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the light control in the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における調光制御の動作説明図であり、（ａ）は調光レベルに対応する調光指令信号のパルスデューティとスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数との関係図、（ｂ）は調光指令信号のパルスデューティとＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図、（ｃ）は調光指令信号のパルスデューティと調光点灯回路の出力電流との関係図である。It is operation | movement explanatory drawing of the dimming control in the dimming lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment, (a) is in the pulse duty of the dimming command signal corresponding to a dimming level, and ON / OFF control of the switching element Q2. (B) is a relationship diagram between the pulse duty of the dimming command signal and the operation time ratio of PWM control, (c) is the pulse duty of the dimming command signal and the output current of the dimming lighting circuit. FIG. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数とＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図である。It is a related figure of the switching frequency in the on-off control of switching element Q2, and the operation time ratio of PWM control in the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例１における調光制御の動作説明図であり、（ａ）は調光レベルに対応する調光指令信号のパルスデューティとスイッチング素子のオンオフ制御におけるスイッチング周波数との関係図、（ｂ）は調光指令信号のパルスデューティとＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図、（ｃ）は調光指令信号のパルスデューティと調光点灯回路の出力電流との関係図である。It is operation | movement explanatory drawing of the light control in the modification 1 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment, (a) is the pulse duty of the light control command signal corresponding to a light control level, and switching element Relationship diagram between switching frequency in on / off control, (b) is a relationship diagram between pulse duty of dimming command signal and operation time ratio of PWM control, (c) is a diagram of pulse duty of dimming command signal and dimming lighting circuit It is a relationship figure with output current. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例２における調光制御の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the light control in the modification 2 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例３における調光制御の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the light control in the modification 3 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例４における調光制御の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the light control in the modification 4 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例５における調光制御の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the light control in the modification 5 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例５における、スイッチング素子のオンオフ制御におけるスイッチング周波数とＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図である。It is a related figure of the switching frequency in the on-off control of a switching element, and the operation time ratio of PWM control in the modification 5 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment. 実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例６におけるＰＷＭ制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率が５０％の場合、（ｂ）は２５％の場合、（ｃ）は１２．５％場合である。It is operation | movement explanatory drawing of PWM control in the modification 6 of the light control lighting circuit 1 of the illuminating device 10 which concerns on embodiment, (a) is the ratio of the ON time in each switching pulse which comprises the ON / OFF operation | movement of a switching element. %, (B) is 25%, and (c) is 12.5%.

≪実施の形態≫
＜照明装置１０の全体構成＞
以下、本発明の実施の形態に係る調光点灯回路及びそれを用いた照明装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る照明装置１０の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、照明装置１０は、ＬＥＤ等の半導体発光素子４が搭載された半導体発光モジュール３と、商用の交流電源２に接続され半導体発光モジュール３に電流を供給し調光点灯させる調光点灯回路１を備える。 << Embodiment >>
<Overall configuration of lighting device 10>
Hereinafter, a dimming / lighting circuit according to an embodiment of the present invention and a configuration of an illumination device using the same will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a lighting device 10 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the lighting device 10 is connected to a commercial light source 2 with a semiconductor light emitting module 3 on which a semiconductor light emitting element 4 such as an LED is mounted, and supplies light to the semiconductor light emitting module 3 so as to be dimmed. A dimming / lighting circuit 1 is provided.

半導体発光モジュール３は、複数個のＬＥＤ等の半導体発光素子４を直列または並列または直並列接続したＬＥＤモジュールである。本実施の形態では、４個の半導体発光素子４を直列に接続した直列接続体を４組並列に接続している。半導体発光モジュール３には、交流電源２から昇圧チョッパ回路１１、降圧チョッパ回路１２からなるスイッチング回路を介して電力が供給され、各半導体発光素子４はその電流の大きさに応じた明るさで点灯する。
＜調光コントローラ１７＞
調光コントローラ１７は、照明装置１０に対し使用者の操作に基づいて半導体発光モジュール３を点灯させるべき光束（以後、「調光レベル」とする）に関する調光指令信号を発する。この有線による調光指令信号には、調光レベルに基づき、例えば、パルスデューティを変化させた所定周波数（例えば、１ｋＨｚ等）のパルス信号、直流電圧を変化させた直流電圧信号等を用いることができる。そして、調光コントローラ１７が発した調光指令信号は、後述する制御部１６に入力される。 The semiconductor light emitting module 3 is an LED module in which a plurality of semiconductor light emitting elements 4 such as LEDs are connected in series, in parallel or in series-parallel. In the present embodiment, four sets of serially connected bodies in which four semiconductor light emitting elements 4 are connected in series are connected in parallel. Power is supplied to the semiconductor light emitting module 3 from the AC power source 2 through a switching circuit including a step-up chopper circuit 11 and a step-down chopper circuit 12, and each semiconductor light-emitting element 4 is lit with brightness according to the magnitude of the current. To do.
<Dimming controller 17>
The dimming controller 17 issues a dimming command signal relating to the luminous flux (hereinafter referred to as “the dimming level”) to turn on the semiconductor light emitting module 3 based on the user's operation. For this wired dimming command signal, for example, based on the dimming level, a pulse signal having a predetermined frequency (for example, 1 kHz) in which the pulse duty is changed, a DC voltage signal in which the DC voltage is changed, or the like is used. it can. Then, the dimming command signal generated by the dimming controller 17 is input to the control unit 16 described later.

＜調光点灯回路１の構成＞
以下、調光点灯回路１の構成について説明する。
調光点灯回路１は、入力フィルタ回路部５、ダイオードブリッジ６、突入防止回路７、昇圧チョッパ回路１１及び降圧チョッパ回路１２を備える。さらに、昇圧チョッパ回路制御部１３、降圧チョッパ回路制御部１４、制御部１６及び制御電源電圧生成回路１５を備える。 <Configuration of dimming lighting circuit 1>
Hereinafter, the configuration of the dimming / lighting circuit 1 will be described.
The dimming / lighting circuit 1 includes an input filter circuit unit 5, a diode bridge 6, an inrush prevention circuit 7, a step-up chopper circuit 11, and a step-down chopper circuit 12. Furthermore, a step-up chopper circuit control unit 13, a step-down chopper circuit control unit 14, a control unit 16, and a control power supply voltage generation circuit 15 are provided.

調光点灯回路１の入力側は入力端子８ａ、８ｂを介して商用の交流電源２（１００Ｖ、５０／６０Ｈｚ）に、出力側は出力端子９ａ、９ｂを介して半導体発光モジュール３にそれぞれ接続されている。この調光点灯回路１は、交流電源２から供給される交流電力を半導体発光素子４を点灯させるための電力に変換して半導体発光素子４へ出力する。
（整流回路）
入力端子８ａ、８ｂは、入力フィルタ回路部５、ダイオードブリッジ６と突入防止回路７からなる整流回路を介して昇圧チョッパ回路１１に接続されている。入力フィルタ回路部５、ダイオードブリッジ６と突入防止回路７からなる整流回路は、交流電源２から供給される交流電圧を全波整流し昇圧チョッパ回路１１に出力する。コンデンサＣ１は昇圧チョッパ回路１１の高周波電流がダイオードブリッジ６にそのまま流れるのを防止する機能を有する。 The dimming / lighting circuit 1 has an input side connected to a commercial AC power source 2 (100 V, 50/60 Hz) via input terminals 8a and 8b, and an output side connected to the semiconductor light emitting module 3 via output terminals 9a and 9b. ing. The dimming / lighting circuit 1 converts AC power supplied from the AC power source 2 into power for lighting the semiconductor light emitting element 4 and outputs the power to the semiconductor light emitting element 4.
(Rectifier circuit)
The input terminals 8 a and 8 b are connected to the boost chopper circuit 11 through a rectifier circuit including the input filter circuit unit 5, the diode bridge 6 and the inrush prevention circuit 7. The rectifier circuit including the input filter circuit unit 5, the diode bridge 6, and the inrush prevention circuit 7 performs full-wave rectification on the AC voltage supplied from the AC power supply 2 and outputs it to the boost chopper circuit 11. The capacitor C1 has a function of preventing the high-frequency current of the boost chopper circuit 11 from flowing through the diode bridge 6 as it is.

（昇圧チョッパ回路１１）
昇圧チョッパ回路１１は、整流回路の後段に設けられ、整流回路からの出力電圧を所望の電圧に変換する、いわゆる昇圧式のＤＣ−ＤＣコンバータである。
昇圧チョッパ回路１１は、インダクタＴ１と、Ｎチャネル型のスイッチング素子Ｑ１と、コンデンサＣ１と、ダイオードＤ１と、電解コンデンサＣ２とからなる。インダクタＴ１は一端は、コンデンサＣ１の一端に接続され、インダクタＴ１の他端は、スイッチング素子Ｑ１を介してコンデンサＣ１の他端に接続されている。スイッチング素子Ｑ１のドレインは、ダイオードＤ１を介して平滑コンデンサＣ２の一端に接続され、スイッチング素子Ｑ１のソースは、平滑コンデンサＣ２の他端に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１のゲートは、昇圧チョッパ回路制御部１３に接続されている。 (Boost chopper circuit 11)
The step-up chopper circuit 11 is a so-called step-up DC-DC converter that is provided at a subsequent stage of the rectifier circuit and converts an output voltage from the rectifier circuit into a desired voltage.
The step-up chopper circuit 11 includes an inductor T1, an N-channel switching element Q1, a capacitor C1, a diode D1, and an electrolytic capacitor C2. One end of the inductor T1 is connected to one end of the capacitor C1, and the other end of the inductor T1 is connected to the other end of the capacitor C1 via the switching element Q1. The drain of the switching element Q1 is connected to one end of the smoothing capacitor C2 via the diode D1, and the source of the switching element Q1 is connected to the other end of the smoothing capacitor C2. The gate of the switching element Q1 is connected to the boost chopper circuit control unit 13.

スイッチング素子Ｑ１は、昇圧チョッパ回路制御部１３から供給されるゲート信号に基づきオンオフのスイッチング動作を行う。
（昇圧チョッパ回路制御部１３）
昇圧チョッパ回路制御部１３の出力端は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに接続される。昇圧チョッパ回路制御部１３は、ゲート信号を供給することでスイッチング素子Ｑ１のオンオフ制御を行う。Ｑ１がオンしている期間にはインダクタＴ１にエネルギーが蓄積され、オフしている期間にインダクタＴ１のエネルギーがダイオードＤ１を介して電解コンデンサＣ２を充電する。これにより、コンデンサＣ１から供給される直流電圧を所望の電圧に昇圧する。 The switching element Q1 performs an on / off switching operation based on a gate signal supplied from the boost chopper circuit control unit 13.
(Boost chopper circuit controller 13)
The output terminal of the step-up chopper circuit control unit 13 is connected to the gate of the switching element Q1. The step-up chopper circuit control unit 13 performs on / off control of the switching element Q1 by supplying a gate signal. Energy is stored in the inductor T1 while Q1 is on, and the energy of the inductor T1 charges the electrolytic capacitor C2 via the diode D1 while Q1 is off. As a result, the DC voltage supplied from the capacitor C1 is boosted to a desired voltage.

（降圧チョッパ回路１２）
降圧チョッパ回路１２は、昇圧チョッパ回路１１から供給される直流電圧を、半導体発光素子４を点灯させるための電圧に変換する、いわゆる降圧式のＤＣ−ＤＣコンバータである。降圧チョッパ回路１２は出力端子９ａ、９ｂに接続され、出力端子９ａ、９ｂには半導体発光モジュール３が接続される。降圧チョッパ回路１２からの電力供給により半導体発光素子４が点灯する。 (Step-down chopper circuit 12)
The step-down chopper circuit 12 is a so-called step-down DC-DC converter that converts the DC voltage supplied from the step-up chopper circuit 11 into a voltage for lighting the semiconductor light emitting element 4. The step-down chopper circuit 12 is connected to the output terminals 9a and 9b, and the semiconductor light emitting module 3 is connected to the output terminals 9a and 9b. The semiconductor light emitting element 4 is turned on by the power supply from the step-down chopper circuit 12.

降圧チョッパ回路１２は、ダイオードＤ２と、電解コンデンサＣ３と、抵抗Ｒ３と、インダクタＴ２と、Ｎチャネル型のスイッチング素子Ｑ２からなる。スイッチング素子Ｑ２は、ゲートが降圧チョッパ回路制御部１４の出力端に接続され、ドレインがダイオードＤ２のアノードと、インダクタＴ２の一端に接続されている。インダクタＴ２の他端は電解コンデンサＣ３、出力電流フィードバック抵抗Ｒ３及び半導体発光モジュールの半導体発光素子４のカソードに接続されている。   The step-down chopper circuit 12 includes a diode D2, an electrolytic capacitor C3, a resistor R3, an inductor T2, and an N-channel switching element Q2. The switching element Q2 has a gate connected to the output terminal of the step-down chopper circuit controller 14, and a drain connected to the anode of the diode D2 and one end of the inductor T2. The other end of the inductor T2 is connected to the electrolytic capacitor C3, the output current feedback resistor R3, and the cathode of the semiconductor light emitting element 4 of the semiconductor light emitting module.

スイッチング素子Ｑ２がオンすると半導体発光素子４、インダクタＴ２、スイッチング素子Ｑ２の経路で電流が流れる。このとき、インダクタＴ２にエネルギーが蓄積する。また、スイッチング素子Ｑ２がオフするとインダクタＴ２に蓄積されたエネルギーが放出され、インダクタＴ２、ダイオードＤ２、半導体発光モジュール３、インダクタＴ２の経路で電流が流れる。それを平滑コンデンサＣ３が直流電流に平滑化する。
（降圧チョッパ回路制御部１４）
降圧チョッパ回路制御部１４の出力端は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに接続される。制御回路２３は、ゲート信号を与えることでスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御を行い、昇圧チョッパ回路１１から供給される直流電圧を所望の電圧に降圧する。 When the switching element Q2 is turned on, a current flows through the path of the semiconductor light emitting element 4, the inductor T2, and the switching element Q2. At this time, energy accumulates in the inductor T2. Further, when the switching element Q2 is turned off, the energy accumulated in the inductor T2 is released, and a current flows through the path of the inductor T2, the diode D2, the semiconductor light emitting module 3, and the inductor T2. The smoothing capacitor C3 smoothes it into a direct current.
(Step-down chopper circuit controller 14)
The output terminal of the step-down chopper circuit control unit 14 is connected to the gate of the switching element Q2. The control circuit 23 performs on / off control of the switching element Q2 by giving a gate signal, and steps down the DC voltage supplied from the step-up chopper circuit 11 to a desired voltage.

（制御電源電圧生成回路１５）
制御電源電圧生成回路１５の出力端は、昇圧チョッパ回路制御部１３、降圧チョッパ回路制御部１４及び制御部１６に各々接続されている。制御電源電圧生成回路１５は、昇圧チョッパ回路制御部１３、降圧チョッパ回路制御部１４及び制御部１６への制御電源電圧の供給を行う。 (Control power supply voltage generation circuit 15)
The output terminal of the control power supply voltage generation circuit 15 is connected to the step-up chopper circuit control unit 13, the step-down chopper circuit control unit 14, and the control unit 16, respectively. The control power supply voltage generation circuit 15 supplies a control power supply voltage to the step-up chopper circuit control unit 13, the step-down chopper circuit control unit 14, and the control unit 16.

（制御部１６）
制御部１６の出力端は、制御電源電圧生成回路１５と降圧チョッパ回路制御部１４に各々接続されている。制御部１６は、調光コントローラ１７から調光レベルに関する調光指令信号を受けて、降圧チョッパ回路制御部１４に調光制御信号を出力する。調光制御信号とは、調光レベルに関する調光指令信号に対応した多段階の信号であって、例えば、調光レベルに応じてパルスデューティを異ならせた所定周波数の矩形波パルス又は多ビットのデジタル信号等からなる。 (Control unit 16)
The output terminal of the control unit 16 is connected to the control power supply voltage generation circuit 15 and the step-down chopper circuit control unit 14, respectively. The control unit 16 receives a dimming command signal related to the dimming level from the dimming controller 17 and outputs a dimming control signal to the step-down chopper circuit control unit 14. The dimming control signal is a multi-stage signal corresponding to the dimming command signal related to the dimming level.For example, the dimming control signal is a rectangular wave pulse of a predetermined frequency or a multi-bit having a pulse duty varied according to the dimming level. It consists of digital signals.

以上、本発明の実施の形態に係る調光点灯回路及び照明装置の構成について説明した。なお、本実施の形態では、降圧チョッパ方式を用いたが、これ以外の方式を用いたＤＣ−ＤＣコンバータを採用しても構わない。例えば、シングルフォワード方式、フライバック方式、プッシュプル方式、ハーフブリッジ方式、フルブリッジ方式、マグアンプ方式、昇降圧チョッパ方式を用いることも可能である。
＜調光点灯回路１の動作＞
次に、実施の形態に係る調光点灯回路１及びそれを用いた照明装置１０の動作について説明する。調光点灯回路１は、振幅制御を用いて調光制御を行い、要求される調光レベルを振幅制御にて実現するとスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域に含まれる調光レベルにおいてＰＷＭ制御を用いて調光制御を行う。以下、調光点灯回路１における、振幅制御、ＰＷＭ制御、及びそれらを用いた調光制御の動作について図面を用いて説明する。 The configuration of the dimming / lighting circuit and the lighting device according to the embodiment of the present invention has been described above. In this embodiment, the step-down chopper method is used. However, a DC-DC converter using a method other than this may be adopted. For example, a single forward method, a flyback method, a push-pull method, a half bridge method, a full bridge method, a mag amplifier method, and a step-up / down chopper method can be used.
<Operation of Dimming / Lighting Circuit 1>
Next, the operation of the dimming / lighting circuit 1 according to the embodiment and the illumination device 10 using the same will be described. The dimming / lighting circuit 1 performs dimming control using amplitude control, and when the required dimming level is realized by amplitude control, PWM control is performed at the dimming level where the switching frequency is included in the frequency band for the infrared remote control device. To control the dimming. Hereinafter, amplitude control, PWM control, and operations of dimming control using them in the dimming lighting circuit 1 will be described with reference to the drawings.

（振幅制御）
振幅制御について説明する。「振幅制御」とは、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数を変化させることにより直流変換回路である降圧チョッパ回路１２の出力電流を変化させる制御をさす。
図２は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における振幅制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数が基準周波数ｆ0の場合、（ｂ）は２ｆ0の場合、（ｃ）は４ｆ0の場合である。 (Amplitude control)
Amplitude control will be described. “Amplitude control” refers to control for changing the output current of the step-down chopper circuit 12 which is a DC conversion circuit by changing the switching frequency in the on / off control of the switching element Q2.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of amplitude control in the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. FIG. 2A is a diagram illustrating a case where the switching frequency in the on / off control of the switching element Q2 is the reference frequency f 0. b) in the case of 2f 0, (c) is for the 4f 0.

図２（ａ）に示すように、制御部１６から調光制御信号を受けた降圧チョッパ回路制御部１４は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに調光制御信号の示す調光レベルに対応した周波数ｆ0（基準周波数とする）のスイッチングパルスからなるゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図２（ａ）の上段に示す電圧波形となる。これによりスイッチング素子Ｑ２がオンオフする。スイッチング素子Ｑ２がオンすると半導体発光素子４、インダクタＴ２、スイッチング素子Ｑ２の経路で電流が流れる。このとき、インダクタＴ２にエネルギーが蓄積する。また、スイッチング素子Ｑ２がオフするとインダクタＴ２に蓄積されたエネルギーが放出され、インダクタＴ２、ダイオードＤ２、半導体発光モジュール３、インダクタＴ２の経路で電流が流れる。このとき、インダクタＴ２には図２（ａ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ1が流れる。そして、それを平滑コンデンサＣ３が図２（ａ）の下段に示す直流電流Ｉ2に平滑化する。半導体発光モジュール３に直流電流Ｉ2を供給することで半導体発光素子４を発光させる。 As shown in FIG. 2A, the step-down chopper circuit control unit 14 that has received the dimming control signal from the control unit 16 has a frequency f 0 corresponding to the dimming level indicated by the dimming control signal at the gate of the switching element Q2. A gate signal composed of a switching pulse (with a reference frequency) is output. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform shown in the upper part of FIG. As a result, the switching element Q2 is turned on / off. When the switching element Q2 is turned on, a current flows through the path of the semiconductor light emitting element 4, the inductor T2, and the switching element Q2. At this time, energy accumulates in the inductor T2. Further, when the switching element Q2 is turned off, the energy accumulated in the inductor T2 is released, and a current flows through the path of the inductor T2, the diode D2, the semiconductor light emitting module 3, and the inductor T2. At this time, the inductor current I 1 having a triangular wave shape shown in the middle part of FIG. Then, the smoothing capacitor C3 smoothes it to a direct current I 2 shown in the lower part of FIG. The semiconductor light emitting element 4 is caused to emit light by supplying a direct current I 2 to the semiconductor light emitting module 3.

制御部１６からの調光制御信号が変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図２（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２のゲートに調光制御信号の示す調光レベルに対応して例えば周波数２ｆ0（基準周波数の２倍）のスイッチングパルスからなるゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図２（ｂ）の上段に示す周期が図２（ａ）の上段に示す周期に対して約１／２に変化した電圧波形となる。スイッチング素子Ｑ２のオンの継続時間（以後、「オン時間」とする）が約１／２となるため、半導体発光素子４よりインダクタＴ２に蓄積するエネルギーは減少しＱ２のドレイン−ソース間を流れる電流は減少する。その結果、インダクタＴ２には図２（ｂ）の中段に示す波高がＩ1の約１／２となった三角波状のインダクタ電流Ｉ3が流れ、それを平滑コンデンサＣ３が図２（ｂ）の下段に示す直流電流Ｉ4に平滑化する。半導体発光モジュール３にＩ2の１／２となった直流電流Ｉ4が供給され半導体発光素子４の光束は低下する。 When the dimming control signal from the control unit 16 changes, the step-down chopper circuit control unit 14 corresponds to the dimming level indicated by the dimming control signal at the gate of the switching element Q2, as shown in FIG. A gate signal composed of a switching pulse having a frequency of 2f 0 (twice the reference frequency) is output. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform in which the period shown in the upper part of FIG. 2B is changed to about ½ of the period shown in the upper part of FIG. Since the ON time of the switching element Q2 (hereinafter referred to as “ON time”) is about ½, the energy accumulated in the inductor T2 from the semiconductor light emitting element 4 decreases, and the current flowing between the drain and source of Q2 Decrease. As a result, a triangular wave inductor current I 3 whose wave height shown in the middle of FIG. 2B is about ½ of I 1 flows through the inductor T2, and the smoothing capacitor C3 passes through the inductor current I 3 in FIG. 2B. Smoothing to DC current I 4 shown in the lower part. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 4 that is ½ of I 2 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 decreases.

制御部１６からの調光制御信号がさらに変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図２（ｃ）に示すように、例えば周波数４ｆ0（基準周波数の４倍）のスイッチングパルスからなるゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図２（ｃ）の上段に示す周期が約１／４に変化した電圧波形となる。スイッチング素子Ｑ２のオン時間が約１／４となるため、半導体発光素子４よりインダクタＴ２に蓄積するエネルギーは減少しＱ２のドレイン−ソース間を流れる電流はさらに減少する。その結果、インダクタＴ２には図２（ｃ）の中段に示す波高がＩ1の約１／４となった三角波状のインダクタ電流Ｉ5が流れ、平滑コンデンサＣ３が図２（ｃ）の下段に示す直流電流Ｉ6に平滑化する。半導体発光モジュール３には、Ｉ2の約１／４となった直流電流Ｉ4が供給され半導体発光素子４の光束はより一層低下する。 When the dimming control signal from the control unit 16 further changes, the step-down chopper circuit control unit 14 generates a gate signal composed of a switching pulse having a frequency of 4f 0 (four times the reference frequency), for example, as shown in FIG. Output. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform in which the period shown in the upper part of FIG. Since the ON time of the switching element Q2 is about 1/4, the energy accumulated in the inductor T2 from the semiconductor light emitting element 4 is reduced, and the current flowing between the drain and source of Q2 is further reduced. As a result, a triangular wave inductor current I 5 in which the wave height shown in the middle stage of FIG. 2C is about ¼ of I 1 flows through the inductor T2, and the smoothing capacitor C3 is in the lower stage of FIG. 2C. Smoothing to the direct current I 6 shown. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 4 that is about ¼ of I 2 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 is further reduced.

このように、振幅制御では、スイッチング素子Ｑ２のスイッチングパルスの周波数を変化させることによって、降圧チョッパ回路１２の出力電流を変化させて調光制御を行う。
（ＰＷＭ制御）
ＰＷＭ制御について説明する。「ＰＷＭ制御」とは、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御における単位時間あたりのオン時間を変化させることにより直流変換回路である降圧チョッパ回路１２が出力する単位時間あたりの電流の大きさを変化させる制御をさす。「単位時間あたりのオン時間を変化させる」制御には、次の２種類の制御を含む。すなわち、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を間欠的に休止しオンオフ動作の動作時間の比率を変化させる制御と、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率を変化させる制御の両方を含む。本実施の形態では前者の構成を採り、後者は変形例６にて後述する。 As described above, in the amplitude control, the dimming control is performed by changing the output current of the step-down chopper circuit 12 by changing the frequency of the switching pulse of the switching element Q2.
(PWM control)
The PWM control will be described. “PWM control” refers to control that changes the magnitude of the current per unit time output from the step-down chopper circuit 12 that is a DC conversion circuit by changing the on time per unit time in the on / off control of the switching element Q2. Sure. The control of “changing the on-time per unit time” includes the following two types of control. That is, both of the control for intermittently pausing the on / off operation of the switching element Q2 to change the operation time ratio of the on / off operation and the control for changing the ratio of the on time in each switching pulse constituting the on / off operation of the switching element Q2. including. In the present embodiment, the former configuration is adopted, and the latter will be described later in Modification 6.

図３は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１におけるＰＷＭ制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を間欠的に休止しオンオフ動作の動作時間の比率が１００％の場合、（ｂ）は５０％の場合、（ｃ）は２５％場合である。
図３（ａ）に示すように、制御部１６から調光制御信号を受けた降圧チョッパ回路制御部１４は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに調光制御信号の示す調光レベルに対応した所定の周波数のスイッチングパルスからなるゲート信号を連続して出力する。ここで、基準となる時間間隔、例えば１ｍｓｅｃをＴ0とすると、ゲート信号を発する期間ｔのＴ0に対する比率は１００％である。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図３（ａ）の上段に示す電圧波形となる。インダクタＴ２には図３（ａ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ7が流れる。図３（ａ）の下段に示す直流電流Ｉ8に平滑化され半導体発光モジュール３に供給される。 FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of PWM control in the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. FIG. When the ratio is 100%, (b) is 50%, and (c) is 25%.
As shown in FIG. 3A, the step-down chopper circuit control unit 14 that has received the dimming control signal from the control unit 16 has a predetermined frequency corresponding to the dimming level indicated by the dimming control signal at the gate of the switching element Q2. The gate signal consisting of the switching pulses is continuously output. Here, the time interval to be a reference, for example, the 1msec and T 0, ratio T 0 time period t that emits gate signal is 100%. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform shown in the upper part of FIG. A triangular wave inductor current I 7 shown in the middle part of FIG. 3A flows through the inductor T2. It is smoothed to a direct current I 8 shown in the lower part of FIG. 3A and supplied to the semiconductor light emitting module 3.

制御部１６からの調光制御信号が変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図３（ｂ）に示すように、間欠的にスイッチング素子Ｑ２にゲート信号を出力する。例えば、調光制御信号の示す調光レベルに対応してスイッチング素子Ｑ２に、ゲート信号を発する期間ｔのＴ0に対する比率を、例えば約５０％に変化させて間欠的にゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図３（ｂ）の上段に示すように、ｔの期間だけオンオフする電圧波形となる。そして、スイッチング素子Ｑ２がオンオフ動作する期間だけＱ２のドレイン−ソース間に電流が間欠的に流れる。その結果、インダクタＴ２には図３（ｂ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ9がｔの期間だけ間欠的に流れる。インダクタ電流Ｉ9とインダクタ電流Ｉ8の大きさは同じである。それを平滑コンデンサＣ３が図３（ｂ）の下段に示す直流電流Ｉ10に平滑化する。半導体発光モジュール３にはＩ8の約１／２となった直流電流Ｉ10が供給され半導体発光素子４の光束は低下する。 When the dimming control signal from the control unit 16 changes, the step-down chopper circuit control unit 14 intermittently outputs a gate signal to the switching element Q2, as shown in FIG. For example, the gate signal is intermittently output to the switching element Q2 in accordance with the dimming level indicated by the dimming control signal while changing the ratio of the period t during which the gate signal is generated to T 0 to, for example, about 50%. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform that is turned on and off only during the period t as shown in the upper part of FIG. Then, current flows intermittently between the drain and source of Q2 only during the period when the switching element Q2 is turned on / off. As a result, a triangular wave inductor current I 9 shown in the middle of FIG. 3B flows intermittently through the inductor T2 only during the period t. The magnitudes of the inductor current I 9 and the inductor current I 8 are the same. The smoothing capacitor C3 smoothes it to a direct current I 10 shown in the lower part of FIG. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 10 that is about ½ of I 8 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 decreases.

さらに、制御部１６からの調光制御信号が変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図３（ｃ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２にゲート信号を出力する動作時間の比率を低下させる。例えば、調光制御信号の示す調光レベルに対応して、ｔのＴ0に対する比率を、例えば約２５％に変化させてさらに間欠的にゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図３（ｃ）の上段に示すように、ｔの期間だけオンオフする電圧波形となる。その結果、インダクタＴ２には図３（ｃ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ10がｔの期間だけ間欠的に流れる。インダクタ電流Ｉ10とインダクタ電流Ｉ8の大きさは同じである。それを平滑コンデンサＣ３が図３（ｃ）の下段に示す直流電流Ｉ11に平滑化する。半導体発光モジュール３にはＩ8の約１／４となった直流電流Ｉ11が供給され半導体発光素子４の光束はより一層低下する。 Further, when the dimming control signal from the control unit 16 changes, the step-down chopper circuit control unit 14 reduces the ratio of the operation time for outputting the gate signal to the switching element Q2, as shown in FIG. For example, corresponding to the dimming level indicated by the dimming control signal, the ratio of t to T 0 is changed to, for example, about 25%, and the gate signal is output intermittently. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform that is turned on / off only during the period t, as shown in the upper part of FIG. As a result, a triangular wave inductor current I 10 shown in the middle of FIG. 3C flows intermittently through the inductor T2 only during the period t. The magnitudes of the inductor current I 10 and the inductor current I 8 are the same. The smoothing capacitor C3 smoothes it to a direct current I 11 shown in the lower part of FIG. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 11 which is about ¼ of I 8 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 is further reduced.

（調光制御）
調光制御の動作フローについて説明する。図４は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における調光制御の動作を示すフローチャートである。調光制御は、制御部１６から調光制御信号を受けた降圧チョッパ回路制御部１４が行う。
図４に示すように、降圧チョッパ回路制御部１４は、ステップＳ１において、制御部１６から調光制御信号を取得する。 (Dimming control)
An operation flow of dimming control will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a dimming control operation in the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. The dimming control is performed by the step-down chopper circuit control unit 14 that receives the dimming control signal from the control unit 16.
As shown in FIG. 4, the step-down chopper circuit control unit 14 acquires a dimming control signal from the control unit 16 in step S1.

ここで、上述のとおり、調光制御信号は、調光コントローラ１７から制御部１６に発せられた調光指令信号に対応した多段階の信号である。
調光指令信号は、本実施の形態では、調光レベルに基づき、例えば、パルスデューティを変化させた所定周波数（例えば、１ｋＨｚ等）の矩形波信号等のパルス信号、直流電圧を変化させた直流電圧信号とした。調光レベルは、フル点灯（１００％出力）から消灯（０％出力）までの範囲で多段階又は連続的に変化させることができる。本実施の形態では、フル点灯を調光指令信号のパルスデューティ５％以下に、消灯を調光指令信号のパルスデューティ８５％以上に対応している。また、フル点灯から消灯までの調光レベルと、５％から８５％までの調光指令信号のパルスデューティとは、１対１に対応している。 Here, as described above, the dimming control signal is a multistage signal corresponding to the dimming command signal issued from the dimming controller 17 to the control unit 16.
In the present embodiment, the dimming command signal is based on the dimming level, for example, a pulse signal such as a rectangular wave signal having a predetermined frequency (for example, 1 kHz) with a pulse duty changed, or a direct current with a DC voltage changed. A voltage signal was used. The dimming level can be changed in multiple steps or continuously in a range from full lighting (100% output) to extinguishing (0% output). In this embodiment, full lighting corresponds to a pulse duty of the dimming command signal of 5% or less, and extinguishing corresponds to a pulse duty of the dimming command signal of 85% or more. Further, the dimming level from full lighting to extinguishing and the pulse duty of the dimming command signal from 5% to 85% have a one-to-one correspondence.

次に、降圧チョッパ回路制御部１４は、調光制御信号の示す調光指令信号のパルスデューティ（以後、「デューティ」と省略する）が、特定デューティの範囲内か否かを判断する。特定デューティとは、要求される調光レベルに対応するデューティを振幅制御で実現することを回避すべきデューティをさす。本実施の形態では、要求される調光レベルに対応するデューティを振幅制御で実現するとスイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域内に入るデューティとし、その範囲を後述するように、例えば、１５％以上３０％以下とした。また、要求される調光レベルに対応するデューティを振幅制御で実現するとスイッチング素子Ｑ２の許容最大周波数以上となる調光レベルも含めることもでき、本実施の形態では６０％以上８５％以下とした。   Next, the step-down chopper circuit control unit 14 determines whether or not the pulse duty (hereinafter abbreviated as “duty”) of the dimming command signal indicated by the dimming control signal is within a specific duty range. The specific duty refers to a duty that should be avoided from realizing a duty corresponding to a required dimming level by amplitude control. In the present embodiment, when the duty corresponding to the required dimming level is realized by amplitude control, the switching frequency of the switching element Q2 is set to a duty that falls within the frequency band for the infrared remote control device. 15% to 30%. In addition, if the duty corresponding to the required dimming level is realized by amplitude control, a dimming level that exceeds the allowable maximum frequency of the switching element Q2 can also be included. In this embodiment, the dimming level is 60% or more and 85% or less. .

そして、ステップＳ２において、調光制御信号の示す調光指令信号のパルスデューティが特定デューティの範囲内である場合には、ステップＳ３に進み、降圧チョッパ回路制御部１４はＰＷＭ制御を行う。調光制御信号の示す調光レベルが、特定調光レベルの範囲内に含まれない場合には、ステップＳ４に進み、降圧チョッパ回路制御部１４は振幅制御を行う。   In step S2, when the pulse duty of the dimming command signal indicated by the dimming control signal is within the specific duty range, the process proceeds to step S3, and the step-down chopper circuit control unit 14 performs PWM control. When the dimming level indicated by the dimming control signal is not included in the range of the specific dimming level, the process proceeds to step S4, and the step-down chopper circuit control unit 14 performs amplitude control.

次に、本実施の形態における調光制御の動作の具体例について説明する。図５は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における調光制御の動作説明図であり、（ａ）は調光レベルに対応する調光指令信号のパルスデューティとスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数との関係図、（ｂ）は調光指令信号のパルスデューティとＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図、（ｃ）は調光指令信号のパルスデューティと調光点灯回路の出力電流との関係図である。図５（ａ）に示すように、調光点灯回路１における調光制御では、デューティが５％以上１５％未満の範囲及び３０％を超えて６０％未満の範囲では振幅制御を行う。この範囲では、デューティの増加に従ってスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御周波数を連続的に増加するよう制御を行う。   Next, a specific example of the dimming control operation in the present embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the dimming control in the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. FIG. 5A shows the pulse duty of the dimming command signal corresponding to the dimming level and the switching element Q2. (B) is a relationship diagram between the pulse duty of the dimming command signal and the operating time ratio of the PWM control, and (c) is a pulse duty of the dimming command signal and the dimming lighting circuit. FIG. As shown in FIG. 5A, in the dimming control in the dimming / lighting circuit 1, amplitude control is performed in a range where the duty is 5% or more and less than 15% and in a range exceeding 30% and less than 60%. In this range, control is performed so as to continuously increase the on / off control frequency of the switching element Q2 as the duty increases.

他方、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値３３ｋＨｚに動作時間固定しＰＷＭ制御を行う。デューティが６０％以上８５％以下の範囲においても同様に、オンオフ制御周波数を６０ｋＨｚとしＰＷＭ制御を行う。デューティが１５％以上３０％以下の範囲は、振幅制御で実現するとスイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数が３３ｋＨｚから４０ｋＨｚである赤外線リモコン機器用周波数帯域内に含まれるデューティである。また、６０％以上８５％以下の範囲は、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数が許容最大周波数以上となるデューティである。   On the other hand, when the duty is in the range of 15% to 30%, the on-off control frequency is fixed to the lower limit value 33 kHz of the frequency band for the infrared remote control device and the PWM control is performed. Similarly, when the duty is in the range of 60% to 85%, the on / off control frequency is set to 60 kHz and PWM control is performed. The range where the duty is 15% or more and 30% or less is a duty included in the frequency band for the infrared remote control device in which the switching frequency of the switching element Q2 is 33 kHz to 40 kHz when realized by amplitude control. Moreover, the range of 60% or more and 85% or less is a duty at which the switching frequency of the switching element Q2 is greater than or equal to the allowable maximum frequency.

ＰＷＭ制御では、図５（ｂ）に示すように、調光レベルが１５％以上３０％以下の範囲と６０％以上８５％以下の範囲において、デューティの増加に従ってスイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御動作時間比率が連続的に減少するよう制御を行う。
これより、図５（ｃ）に実線で示すように、デューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行うデューティの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、デューティの変化に伴い連続した調光を行うことができる。尚、図５（ｃ）の破線は、振幅制御による調光点灯回路の出力電流を示したものである。 In the PWM control, as shown in FIG. 5B, when the dimming level is in the range of 15% to 30% and in the range of 60% to 85%, the on / off control operation time ratio of the switching element Q2 is increased as the duty increases. Is controlled so as to decrease continuously.
Accordingly, as indicated by a solid line in FIG. 5C, the relationship between the duty and the output current of the dimming / lighting circuit changes continuously including the range of the duty in which PWM control is performed, and the change in duty Therefore, continuous light control can be performed. In addition, the broken line of FIG.5 (c) shows the output current of the light control lighting circuit by amplitude control.

図６は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１における、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御におけるスイッチング周波数とＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図である。本実施の形態では、２５ｋＨｚ以上３３ｋＨｚ未満の範囲（Ａ−Ｂ間）及び４０ｋＨｚを超え６０ｋＨｚ未満の範囲（Ｄ−Ｅ間）では振幅制御を行う。そして、赤外線リモコン機器用周波数帯域である３３ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下の範囲（Ｂ−Ｄ間）、及びスイッチング素子Ｑ２の許容最大周波数以上となる６０ｋＨｚ以上（Ｅ以上）においては振幅制御におけるオンオフ制御を行わない。それに替えて、ＰＷＭ制御を用いてオンオフ制御動作時間比率を、各々Ｂ−Ｃ及びＥ−Ｆで示すように変化させる。   FIG. 6 is a relationship diagram between the switching frequency in the on / off control of the switching element Q2 and the operation time ratio of the PWM control in the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. In the present embodiment, amplitude control is performed in the range of 25 kHz or more and less than 33 kHz (between A and B) and in the range of more than 40 kHz and less than 60 kHz (between D and E). On / off control in amplitude control is not performed in the range of 33 kHz to 40 kHz (between BD) that is the frequency band for the infrared remote control device and 60 kHz or more (E or more) that is the allowable maximum frequency of the switching element Q2. . Instead, PWM control is used to change the on / off control operation time ratio as indicated by BC and EF, respectively.

この構成によって、本実施の形態に係る照明装置１０では、調光点灯回路１において、振幅制御にて実現するとスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域に含まれるデューティにおいてＰＷＭ制御を用いて調光制御する構成とした。
これにより、赤外線リモコン機器用周波数帯域との干渉を避けつつ、赤外線リモコン機器用周波数帯域未満の周波数においても振幅制御を行うことを可能となる。ここで、赤外線リモコン機器用周波数帯域との干渉とは、照明装置１００では他の電子機器で用いられる赤外線リモコンとの干渉をさす。しかしながら、照明装置１００が調光コントローラ１７に替えて赤外線リモコンを具備した構成である場合には、照明装置１００の有する赤外線リモコンとの干渉も防止できることは言うまでもない。その結果、使用頻度の高い、例えば調光下限におけるスイッチング周波数を従来に比べて低減できる。これより、赤外線リモコン機器用周波数帯域内でのスイッチング周波数による駆動を避けつつ、赤外線リモコン機器用周波数帯域未満の周波数においても振幅制御を行うことが可能となる。その結果、寿命低下の要因となるスイッチング素子の許容最大周波数付近での使用の頻度を低減できる。また、スイッチング素子の仕様において利用可能な周波数帯域を広く活用し振幅制御に用いる帯域幅を十分に確保できるので、調光制御として電流値のダイナミックレンジを十分に確保することができる。 With this configuration, in the lighting device 10 according to the present embodiment, in the dimming / lighting circuit 1, dimming control is performed using PWM control at a duty that is included in the frequency band for the infrared remote control device when the switching frequency is realized by amplitude control. It was set as the structure to do.
As a result, it is possible to perform amplitude control at a frequency lower than the frequency band for the infrared remote control device while avoiding interference with the frequency band for the infrared remote control device. Here, the interference with the frequency band for the infrared remote control device refers to the interference with the infrared remote control used in other electronic devices in the lighting device 100. However, when the illumination device 100 has a configuration including an infrared remote controller instead of the dimming controller 17, it is needless to say that interference with the infrared remote controller included in the illumination device 100 can be prevented. As a result, the switching frequency that is frequently used, for example, at the lower limit of dimming, can be reduced as compared with the conventional case. As a result, it is possible to perform amplitude control even at a frequency lower than the frequency band for the infrared remote control device while avoiding driving by the switching frequency within the frequency band for the infrared remote control device. As a result, it is possible to reduce the frequency of use of the switching element in the vicinity of the maximum allowable frequency, which causes the life reduction. In addition, since the frequency band that can be used in the specifications of the switching element is widely used and the bandwidth used for amplitude control can be sufficiently secured, the dynamic range of the current value can be sufficiently secured as dimming control.

＜変形例１＞
以上、実施の形態に係る調光点灯回路１及びそれを用いた照明装置１０について説明したが、例示した調光点灯回路１を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施の形態で示した通りの調光点灯回路１に限られないことは勿論である。
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図５及び図６に示すように、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値３３ｋＨｚとしＰＷＭ制御を行う構成とした。しかしながら、デューティが１５％以上３０％以下の範囲は、オンオフ制御周波数が３３ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下である赤外線リモコン機器用周波数帯域の内部に含まれていなければ良く、他の周波数を用いてもよい。 <Modification 1>
As described above, the dimming / lighting circuit 1 according to the embodiment and the lighting device 10 using the same have been described. However, the illustrated dimming / lighting circuit 1 may be modified as follows, and the present invention is described above. Of course, it is not limited to the dimming lighting circuit 1 as shown in the embodiment.
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the on / off control frequency is set to the lower limit value 33 kHz of the frequency band for the infrared remote control device when the duty is in the range of 15% to 30%. The PWM control is performed. However, the range where the duty is 15% or more and 30% or less is not included in the frequency band for the infrared remote control device in which the on / off control frequency is 33 kHz or more and 40 kHz or less, and other frequencies may be used.

図７は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例１における調光制御の動作説明図であり、（ａ）は調光レベルに対応する調光指令信号のパルスデューティとスイッチング素子のオンオフ制御におけるスイッチング周波数との関係図、（ｂ）は調光指令信号のパルスデューティとＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図、（ｃ）は調光指令信号のパルスデューティと調光点灯回路の出力電流との関係図である。図７（ａ）に示すように、変形例１に係る調光点灯回路では、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域上限値４０ｋＨｚとしＰＷＭ制御を行う構成とした。また、図７（ｂ）に示すように、ＰＷＭ制御ではデューティが５％以上１５％未満の範囲及び３０％を超えて６０％未満の範囲では、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ制御動作時間比率を、例えば、５０％等の中間的な比率とする。そして、デューティが１５％以上３０％以下の範囲において、オンオフ制御動作時間比率を一旦１００％とした後、デューティの増加に従ってオンオフ制御動作時間比率が５０％まで連続的に減少するよう制御を行う。これより、図７（ｃ）に実線で示すように、実施の形態と同様にデューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行う調光レベルの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、調光レベル連続した調光を行うことができる。   FIG. 7 is an operation explanatory diagram of dimming control in the first modification of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. FIG. 7A is a pulse duty of the dimming command signal corresponding to the dimming level. And (b) is a relationship diagram between the pulse duty of the dimming command signal and the operating time ratio of the PWM control, and (c) is a relationship diagram between the pulse duty of the dimming command signal and the switching frequency in the on / off control of the switching element. It is a relationship figure with the output current of a light lighting circuit. As shown in FIG. 7 (a), in the dimming / lighting circuit according to the modified example 1, when the duty is in the range of 15% to 30%, the on / off control frequency is set to the frequency band upper limit value 40 kHz for the infrared remote control device and the PWM control is performed. The configuration is to be performed. Further, as shown in FIG. 7B, in the PWM control, when the duty is in the range of 5% to less than 15% and in the range of more than 30% and less than 60%, the on / off control operation time ratio of the switching element Q2 is, for example, , And an intermediate ratio such as 50%. Then, in a range where the duty is 15% or more and 30% or less, after the on / off control operation time ratio is once set to 100%, control is performed so that the on / off control operation time ratio continuously decreases to 50% as the duty increases. Thus, as indicated by a solid line in FIG. 7C, the relationship between the duty and the output current of the dimming lighting circuit is continuously included, including the range of the dimming level for performing the PWM control, as in the embodiment. It becomes a changing relationship, and dimming with continuous dimming levels can be performed.

＜変形例２＞
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図５及び図６に示すように、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値である３３ｋＨｚとしＰＷＭ制御を行う構成とした。しかしながら、オンオフ制御周波数は、上記したように他の周波数を用いてもよい。 <Modification 2>
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the on / off control frequency is the lower limit value of the frequency band for the infrared remote control device when the duty is in the range of 15% to 30%. A certain 33 kHz was used for PWM control. However, other frequencies may be used as the on / off control frequency as described above.

図８は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例２における調光制御の動作説明図である。図８（ａ）に示すように、変形例２に係る調光点灯回路では、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値未満である、例えば２５ｋＨｚとしＰＷＭ制御を行う構成とした。また、図８（ｂ）に示すように、ＰＷＭ制御では、デューティが１５％以上３０％以下の範囲において、オンオフ制御動作時間比率を一旦、例えば８０％程度とした後、デューティの増加に従って例えば４０％程度まで連続的に減少するよう制御を行う。これより、図８（ｃ）に実線で示すように、実施の形態と同様にデューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行う調光レベルの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、デューティの変化に伴って連続した調光を行うことができる。また、ＰＷＭ制御時における、スイッチング素子のスイッチング周波数を低減しスイッチングに伴うロスを低減することができる。   FIG. 8 is an operation explanatory diagram of dimming control in the second modification of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. As shown to Fig.8 (a), in the light control lighting circuit which concerns on the modification 2, in a range whose duty is 15% or more and 30% or less, an on-off control frequency is less than the lower limit of the frequency band for infrared remote control apparatuses. For example, PWM control is performed at 25 kHz. Further, as shown in FIG. 8B, in the PWM control, in the range where the duty is 15% or more and 30% or less, the on / off control operation time ratio is once set to, for example, about 80%, and then, for example, 40% as the duty increases. Control is performed so as to continuously decrease to about%. Thus, as indicated by the solid line in FIG. 8C, the relationship between the duty and the output current of the dimming lighting circuit is continuously included in the range of the dimming level for performing the PWM control as in the embodiment. The relationship changes, and continuous dimming can be performed as the duty changes. In addition, the switching frequency of the switching element during PWM control can be reduced, and loss due to switching can be reduced.

＜変形例３＞
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図５及び図６に示すように、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値３３ｋＨｚに固定しＰＷＭ制御のみを行う構成とした。しかしながら、オンオフ制御周波数に赤外線リモコン機器用周波数帯域外の他の周波数を用いた上で、デューティが１５％以上３０％以下の範囲でも振幅制御を行ってもよい。 <Modification 3>
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the on / off control frequency is set to the lower limit value 33 kHz of the frequency band for the infrared remote control device when the duty is in the range of 15% to 30%. The configuration is such that only PWM control is performed. However, the amplitude control may be performed even when the duty is in the range of 15% or more and 30% or less after using another frequency outside the frequency band for the infrared remote control device as the on / off control frequency.

図９は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例３における調光制御の動作説明図である。図９（ａ）に示すように、変形例３に係る調光点灯回路では、デューティが１５％以上３０％以下の範囲では、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値未満である例えば２５ｋＨｚから下限値３３ｋＨｚまでの周波数を用いて振幅制御を行う。また、図９（ｂ）に示すように、ＰＷＭ制御では、デューティが１５％以上３０％以下の範囲において、オンオフ制御動作時間比率を一旦例えば７０％程度に変更し、デューティの増加に従ってオンオフ制御動作時間比率を例えば８０％程度まで増加するよう制御を行う。これより、図９（ｃ）に実線で示すように、実施の形態と同様にデューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行うデューティの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、デューティの変化に伴い連続した調光を行うことができる。また、デューティの全範囲において振幅制御を行うことでデューティの変化に伴う制御パラメータの設定を容易に行うことができる。   FIG. 9 is an operation explanatory diagram of dimming control in the modified example 3 of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 9 (a), in the dimming / lighting circuit according to the modification 3, the on / off control frequency is less than the lower limit value of the frequency band for the infrared remote control device when the duty is in the range of 15% to 30%. Amplitude control is performed using a frequency from 25 kHz to a lower limit of 33 kHz. Further, as shown in FIG. 9B, in the PWM control, the on / off control operation time ratio is once changed to, for example, about 70% in the range where the duty is 15% or more and 30% or less, and the on / off control operation is performed as the duty increases. Control is performed so as to increase the time ratio to, for example, about 80%. Accordingly, as indicated by the solid line in FIG. 9C, the relationship between the duty and the output current of the dimming lighting circuit continuously changes including the duty range for PWM control as in the embodiment. Thus, continuous dimming can be performed as the duty changes. In addition, by performing amplitude control over the entire duty range, it is possible to easily set control parameters that accompany changes in duty.

＜変形例４＞
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図５及び図６に示すように、デューティが１５％以上３０％以下の範囲でＰＷＭ制御を行う構成とした。しかしながら、例えば、デューティが５から１５％等、低いデューティにおいてＰＷＭ制御を行う構成としてもよい。 <Modification 4>
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as illustrated in FIGS. 5 and 6, the PWM control is performed in a range where the duty is 15% or more and 30% or less. However, for example, the PWM control may be performed at a low duty such as 5 to 15%.

図１０は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例４における調光制御の動作説明図である。図１０（ａ）に示すように、変形例４に係る調光点灯回路では、デューティが５から１５％の範囲にて、オンオフ制御周波数を赤外線リモコン機器用周波数帯域の下限値３３ｋＨｚとした上でＰＷＭ制御を行う。また、図１０（ｂ）に示すように、ＰＷＭ制御では、デューティが５から１５％の範囲において、デューティの増加に従ってオンオフ制御動作時間比率を例えば１００％から８０％程度に減少するよう制御を行う。これより、図１０（ｃ）に実線で示すように、実施の形態と同様にデューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行うデューティの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、デューティの変化に伴う連続した調光を行うことができる。   FIG. 10 is an operation explanatory diagram of dimming control in the modified example 4 of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 10A, in the dimming / lighting circuit according to the modified example 4, the on / off control frequency is set to the lower limit value 33 kHz of the frequency band for the infrared remote control device in the duty range of 5 to 15%. PWM control is performed. Further, as shown in FIG. 10B, in the PWM control, in the range of the duty from 5 to 15%, the control is performed so that the on / off control operation time ratio decreases from, for example, about 100% to about 80% as the duty increases. . Accordingly, as indicated by a solid line in FIG. 10C, the relationship between the duty and the output current of the dimming lighting circuit continuously changes including the duty range for PWM control as in the embodiment. Therefore, it is possible to perform continuous dimming with a change in duty.

＜変形例５＞
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図５及び図６に示すように、デューティが５％以上１５％未満の範囲及び３０％を超えて６０％未満の範囲では振幅制御のみを行う構成とした。しかしながら、振幅制御とＰＷＭ制御を同時に行う構成としてもよい。
図１１は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例５における調光制御の動作説明図である。図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、変形例５に係る調光点灯回路では、デューティが５％以上１５％未満の範囲及び３０％を超えて６０％未満の範囲では、振幅制御とＰＷＭ制御を同時に行う。図１２は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例５における、スイッチング素子のオンオフ制御におけるスイッチング周波数とＰＷＭ制御の動作時間比率との関係図である。図１１及び図１２に示すように、変形例５では、実施の形態と同様に、赤外線リモコン機器用周波数帯域である３３ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下の範囲（図１２、Ａ−Ｇ間）においては振幅制御におけるオンオフ制御を行わない。さらに、スイッチング素子Ｑ２の許容最大周波数以上となる例えば６０ｋＨｚ以上の範囲（図１２、Ｊ以上）においては振幅制御におけるオンオフ制御を行わない。それに替えて、ＰＷＭ制御を用いてオンオフ制御動作時間比率を、各々、図１２のＧ−Ｈ及びＪ−Ｋで示すように変化させる。また、上記実施の形態では、振幅制御のみを行っていた２５ｋＨｚ以上３３ｋＨｚ未満の範囲（図１２、Ａ−Ｇ間）、及び４０ｋＨｚを超えて６０ｋＨｚ以下の範囲（図１２、Ｉ−Ｊ間）においては、振幅制御とＰＷＭ制御の両方を同時に行う。尚、上記６０ｋＨｚは一例であり、スイッチング素子Ｑ２の許容最大周波数は、使用するスイッチング素子に基づき適宜変更が必要である。 <Modification 5>
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, only the amplitude control is performed when the duty is in the range of 5% to 15% and in the range of 30% to less than 60%. The configuration is to be performed. However, the amplitude control and the PWM control may be performed simultaneously.
FIG. 11 is an operation explanatory diagram of dimming control in the modified example 5 of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. As shown in FIGS. 11A and 11B, in the dimming / lighting circuit according to the modified example 5, the amplitude control is performed in the range where the duty is in the range of 5% to less than 15% and in the range of over 30% to less than 60%. And PWM control at the same time. FIG. 12 is a relationship diagram between the switching frequency in the on / off control of the switching element and the operation time ratio of the PWM control in Modification 5 of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment. As shown in FIGS. 11 and 12, in the fifth modification, in the range of 33 kHz to 40 kHz (between FIGS. 12A and 12G), which is the frequency band for the infrared remote control device, as in the embodiment, amplitude control is performed. Does not perform on / off control. Further, the on / off control in the amplitude control is not performed in a range of, for example, 60 kHz or higher (J or higher in FIG. 12) that is equal to or higher than the allowable maximum frequency of the switching element Q2. Instead, the on / off control operation time ratio is changed using PWM control as indicated by GH and JK in FIG. 12, respectively. Moreover, in the said embodiment, in the range of 25 kHz or more and less than 33 kHz (between FIG. 12 and AG) where only amplitude control was performed, and in the range of 40 kHz or more and 60 kHz or less (between FIG. 12 and I-J). Performs both amplitude control and PWM control simultaneously. The above 60 kHz is an example, and the allowable maximum frequency of the switching element Q2 needs to be appropriately changed based on the switching element to be used.

これより、図１１（ｃ）に実線で示すように、実施の形態と同様にデューティと調光点灯回路の出力電流との関係は、ＰＷＭ制御を行うデューティの範囲も含めて連続的に変化する関係となり、デューティに応じて連続した調光を行うことができる。また、デューティの全範囲においてＰＷＭ制御を行うことで、赤外線リモコン機器用周波数帯域内でのスイッチング周波数による駆動を避けつつ、寿命低下の要因となるスイッチング素子の許容最大周波数付近での使用の頻度をより一層低減できる。   Thus, as indicated by a solid line in FIG. 11C, the relationship between the duty and the output current of the dimming / lighting circuit changes continuously including the duty range in which PWM control is performed, as in the embodiment. Therefore, continuous dimming can be performed according to the duty. Also, by performing PWM control over the entire range of duty, avoiding driving by switching frequency within the frequency band for infrared remote control devices, while reducing the frequency of use near the maximum allowable frequency of the switching element, which is a cause of life reduction It can be further reduced.

＜変形例６＞
上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図３に示すように、ＰＷＭ制御において、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を間欠的に休止しオンオフ動作の動作時間の比率を変化させることにより単位時間あたりのオン時間を変化させる構成とした。しかしながら、ＰＷＭ制御では、単位時間あたりのオン時間を変化させる制御であれば良く、他の方法を用いてもよい。 <Modification 6>
In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, in the PWM control, the on / off operation of the switching element Q2 is intermittently stopped, and the unit of the operation time of the on / off operation is changed. The on-time per hour was changed. However, the PWM control may be any control that changes the ON time per unit time, and other methods may be used.

図１３は、実施の形態に係る照明装置１０の調光点灯回路１の変形例６におけるＰＷＭ制御の動作説明図であり、（ａ）はスイッチング素子のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率が５０％の場合、（ｂ）は２５％の場合、（ｃ）は１２．５％場合である。図１３（ａ）に示すように、変形例６では、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率を変化させることにより単位時間あたりのオン時間のパルス周期に対する比率を変化させる構成を採る。   FIG. 13 is an operation explanatory view of PWM control in Modification 6 of the dimming / lighting circuit 1 of the lighting apparatus 10 according to the embodiment, and FIG. 13A is an ON time in each switching pulse constituting the ON / OFF operation of the switching element. The ratio is 50%, (b) is 25%, and (c) is 12.5%. As shown in FIG. 13A, in the modified example 6, the ratio of the on time per unit time to the pulse period is changed by changing the ratio of the on time in each switching pulse constituting the on / off operation of the switching element Q2. Use a configuration that allows

図１３（ａ）に示すように、制御部１６から調光制御信号を受けた降圧チョッパ回路制御部１４は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに調光指令信号のパルスデューティに対応した所定の周波数のスイッチングパルスからなるゲート信号を連続して出力する。ここで、例えば周波数３３ｋＨｚにてＰＷＭ制御を行う場合には、各スイッチングパルスの周期Ｔ1は３０．３μｓｅｃとなり、ゲート信号にスイッチングパルスを発するオン期間Ｔonを、例えば１５．１５μｓｅｃとすると、ＴonのＴ1に対する比率は５０％となる。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図１３（ａ）の上段に示す電圧波形となる。インダクタＴ２には図１３（ａ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ12が流れる。図１３（ａ）の下段に示す直流電流Ｉ13に平滑化され半導体発光モジュール３に供給される。 As shown in FIG. 13A, the step-down chopper circuit control unit 14 that has received the dimming control signal from the control unit 16 switches the gate of the switching element Q2 to a predetermined frequency corresponding to the pulse duty of the dimming command signal. A gate signal composed of pulses is continuously output. Here, for example, when performing a PWM control at a frequency 33kHz, the period T 1 of the respective switching pulse 30.3μsec. Therefore, the on-period T on for emitting a switching pulse to the gate signal, for example, the 15.15Myusec, T The ratio of on to T 1 is 50%. At this time, the gate voltage of the switching element Q2 has a voltage waveform shown in the upper part of FIG. A triangular wave inductor current I 12 shown in the middle of FIG. 13A flows through the inductor T2. It is smoothed to a direct current I 13 shown in the lower part of FIG. 13A and supplied to the semiconductor light emitting module 3.

制御部１６から調光制御信号が変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図１３（ｂ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２にゲート信号のオン時間を減少して出力する。例えば、デューティに対応してスイッチング素子Ｑ２に、ゲート信号を発するオン時間ＴonのＴ1に対する比率を、例えば約２５％に変化させてゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図１３（ｂ）の上段に示すように、Ｔonの期間だけオンするパルス電圧波形となる。その結果、インダクタＴ２には図１３（ｂ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ14が流れる。インダクタ電流Ｉ14はインダクタ電流Ｉ12よりも小さい。それを平滑コンデンサＣ３が図１３（ｂ）の下段に示す直流電流Ｉ15に平滑化する。半導体発光モジュール３にはＩ13の約１／２となった直流電流Ｉ15が供給され半導体発光素子４の光束は低下する。 When the dimming control signal changes from the control unit 16, the step-down chopper circuit control unit 14 decreases the ON time of the gate signal and outputs it to the switching element Q2, as shown in FIG. 13B. For example, the switching element Q2 in response to the duty, the ratio T 1 of the on-time T on for emitting a gate signal, and outputs a gate signal is varied for example about 25%. At this time, the gate voltage of the switching element Q2, as shown in the upper part of FIG. 13 (b), the a pulse voltage waveform which only the on period of the T on. As a result, a triangular wave inductor current I 14 shown in the middle of FIG. 13B flows through the inductor T2. The inductor current I 14 is smaller than the inductor current I 12 . The smoothing capacitor C3 smoothes it to a direct current I 15 shown in the lower part of FIG. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 15 that is approximately ½ of I 13 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 decreases.

さらに、制御部１６から調光制御信号が変化すると降圧チョッパ回路制御部１４は、図１３（ｃ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２にゲート信号のオン時間を減少して出力する。例えば、デューティに対応してスイッチング素子Ｑ２に、ゲート信号を発するオン時間ＴonのＴ1に対する比率を、例えば約１２．５％に変化させてゲート信号を出力する。このとき、スイッチング素子Ｑ２のゲート電圧は、図１３（ｃ）の上段に示すように、Ｔonの期間だけオンするパルス電圧波形となる。その結果、インダクタＴ２には図１３（ｃ）の中段に示す三角波状のインダクタ電流Ｉ16が流れる。インダクタ電流Ｉ16はインダクタ電流Ｉ14よりもさらに小さい。それを平滑コンデンサＣ３が図１３（ｃ）の下段に示す直流電流Ｉ17に平滑化する。半導体発光モジュール３にはＩ13の約１／４となった直流電流Ｉ17が供給され半導体発光素子４の光束はより一層低下する。 Further, when the dimming control signal is changed from the control unit 16, the step-down chopper circuit control unit 14 decreases the ON time of the gate signal and outputs it to the switching element Q2, as shown in FIG. For example, the switching element Q2 in response to the duty, the ratio T 1 of the on-time T on for emitting a gate signal, and outputs a gate signal is varied for example about 12.5%. At this time, the gate voltage of the switching element Q2, as shown in the upper part of FIG. 13 (c), the a pulse voltage waveform which only the on period of the T on. As a result, a triangular wave inductor current I 16 shown in the middle stage of FIG. 13C flows through the inductor T2. Inductor current I 16 is even smaller than inductor current I 14 . The smoothing capacitor C3 smoothes it to a direct current I 17 shown in the lower part of FIG. The semiconductor light emitting module 3 is supplied with a direct current I 17 that is about ¼ of I 13 , and the luminous flux of the semiconductor light emitting element 4 is further reduced.

これより、実施の形態と同様に、赤外線リモコン機器用周波数帯域内での周波数の使用を避けつつ、振幅制御を行うことが可能となる。
＜その他の事項＞
（１）上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、赤外線リモコン機器用周波数帯域を、３３ｋＨｚから４０ｋＨｚまでの周波数とした構成とした。しかしながら、これは一例であって、製品仕様によって変更される場合がある。その場合、家電製品の赤外線リモコン機器用周波数帯域は、現状３３ｋＨｚから４０ｋＨｚであるので、例えば、この範囲に含まれる一部の帯域又はこの範囲を含む帯域を赤外線リモコン機器用周波数帯域とすることとなる。 Thus, similarly to the embodiment, the amplitude control can be performed while avoiding the use of the frequency within the frequency band for the infrared remote control device.
<Other matters>
(1) In the light control lighting circuit 1 which concerns on above-described embodiment, it was set as the structure which made the frequency band for infrared remote control equipment the frequency from 33 kHz to 40 kHz. However, this is only an example and may be changed depending on the product specifications. In that case, since the frequency band for the infrared remote control device of the home appliance is currently 33 kHz to 40 kHz, for example, a part of the band included in this range or a band including this range is set as the frequency band for the infrared remote control device. Become.

（２）上記した実施の形態に係る調光点灯回路１では、図１に示すように、調光コントローラ１７を有し、点灯／非点灯に関する指示や半導体発光モジュール３を点灯させるべき光束に関する指示を有線の電気信号を用いて伝達する構成とした。しかしながら、伝達手段はこの方式に限られず、このような指示情報を伝達できる方法であれば他の方式を採ることも当然に可能である。例えば、赤外線リモコンと赤外線受信回路を具備し、点灯／非点灯に関する操作信号や半導体発光モジュール３の調光レベルに関する操作信号を赤外線通信を用いて伝達する構成としてもよい。   (2) In the dimming / lighting circuit 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the dimming / lighting circuit 17 has a dimming controller 17 and an instruction regarding lighting / non-lighting or an instruction regarding a light flux for lighting the semiconductor light emitting module 3. Is configured to transmit using a wired electrical signal. However, the transmission means is not limited to this method, and any other method can naturally be adopted as long as it is a method capable of transmitting such instruction information. For example, an infrared remote controller and an infrared receiving circuit may be provided, and an operation signal related to lighting / non-lighting and an operation signal related to the dimming level of the semiconductor light emitting module 3 may be transmitted using infrared communication.

＜効果＞
以上、説明したとおり、本発明の一実施の形態に係る調光点灯回路１及びそれを用いた照明装置１０は、次の構成を有する。すなわち、調光点灯回路１であって、インダクタＴ２とインダクタＴ２を介して直流電源に接続されたスイッチング素子Ｑ２を含む直流変換回路１２と、直流変換回路１２のスイッチング素子Ｑ２のオンオフを制御する直流変換回路制御部１４とを備える。さらに、直流変換回路制御部１４は、スイッチング周波数を変化させることにより直流変換回路１２の出力電流を変化させる第１制御を行う。さらに、要求される調光レベルを前記第１制御で実現すると前記スイッチング素子のスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域内に入る調光レベルにおいて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を前記赤外線リモコン機器用周波数帯域境界及び／又は帯域外に維持しつつ、前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させることにより前記直流変換回路が出力する単位時間あたりの電流の大きさを変化させる第２制御とを選択的に行う。 <Effect>
As described above, the dimming / lighting circuit 1 according to the embodiment of the present invention and the lighting device 10 using the same have the following configuration. That is, in the dimming / lighting circuit 1, the DC conversion circuit 12 including the inductor T2 and the switching element Q2 connected to the DC power supply via the inductor T2 and the DC that controls on / off of the switching element Q2 of the DC conversion circuit 12 are controlled. A conversion circuit control unit 14. Further, the DC conversion circuit control unit 14 performs first control to change the output current of the DC conversion circuit 12 by changing the switching frequency. Further, when the required dimming level is realized by the first control, the switching frequency of the switching element is set to the frequency for the infrared remote control device at the dimming level where the switching frequency of the switching element falls within the frequency band for the infrared remote control device. A second control for changing the magnitude of the current per unit time output from the DC converter circuit by changing the ON time per unit time of the switching element while maintaining the band boundary and / or outside the band. Selectively.

以上の構成により、赤外線リモコン機器用周波数帯域内でのスイッチング周波数による駆動を避けつつ、赤外線リモコン機器用周波数帯域未満の周波数においても振幅制御を行うことが可能となる。その結果、寿命低下の要因となるスイッチング素子の許容最大周波数付近での使用頻度を低減できる。
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。 With the above configuration, it is possible to perform amplitude control at a frequency lower than the frequency band for the infrared remote control device while avoiding driving by the switching frequency within the frequency band for the infrared remote control device. As a result, it is possible to reduce the frequency of use of the switching element in the vicinity of the maximum allowable frequency, which causes the life reduction.
<Supplement>
Each of the embodiments described above shows a preferred specific example of the present invention. The numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of the constituent elements, steps, order of steps, and the like shown in the embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the embodiment, steps that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as arbitrary constituent elements constituting a more preferable form.

また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
さらに、調光点灯回路、及び照明装置においては基板上に回路部品、リード線等の部材も存在するが、電気的配線、電気回路について照明装置等の技術分野における通常の知識に基づいて様々な態様を実施可能であり、本発明の説明として直接的には無関係のため、説明を省略している。尚、上記示した各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。 Further, for easy understanding of the invention, the scales of the components shown in the above-described embodiments may be different from actual ones. The present invention is not limited by the description of each of the above embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
Furthermore, in the dimming / lighting circuit and the lighting device, there are members such as circuit components and lead wires on the substrate, but various kinds of electrical wiring and electric circuits are available based on ordinary knowledge in the technical field of the lighting device and the like. Since the embodiment can be implemented and is not directly relevant to the description of the present invention, the description is omitted. Each figure shown above is a schematic diagram, and is not necessarily illustrated strictly.

１ 調光点灯回路
２ 交流電源
３ 半導体発光モジュール
４ 半導体発光素子
５ 入力フィルタ回路部
６ ダイオードブリッジ
７ 突入防止回路
８ａ、８ｂ 入力端子
９ａ、９ｂ 出力端子
１０ 照明装置
１１ 昇圧チョッパ回路
１２ 降圧チョッパ回路
１３ 昇圧チョッパ制御回路
１４ 降圧チョッパ制御回路
１５ 制御電源電圧生成回路
１６ 制御部
１７ 調光コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dimming lighting circuit 2 AC power supply 3 Semiconductor light emitting module 4 Semiconductor light emitting element 5 Input filter circuit part 6 Diode bridge 7 Inrush prevention circuit 8a, 8b Input terminal 9a, 9b Output terminal 10 Illuminating device 11 Boost chopper circuit 12 Step-down chopper circuit 13 Step-up chopper control circuit 14 Step-down chopper control circuit 15 Control power supply voltage generation circuit 16 Control unit 17 Dimming controller

Claims (5)

半導体発光素子を調光点灯する調光点灯回路であって、
インダクタと当該インダクタを介して直流電源に接続されたスイッチング素子を含む直流変換回路と、
前記直流変換回路のスイッチング素子のオンオフを制御する直流変換回路制御部と、を備え、
前記直流変換回路制御部は、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させることにより前記直流変換回路の出力電流を変化させる第１制御と、
要求される調光レベルを前記第１制御で実現すると前記スイッチング素子のスイッチング周波数が赤外線リモコン機器用周波数帯域内に入る調光レベルにおいて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を前記赤外線リモコン機器用周波数帯域境界及び／又は帯域外に維持しつつ前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させることにより前記直流変換回路が出力する単位時間あたりの電流の大きさを変化させる第２制御とを
選択的に行うことを特徴とする調光点灯回路。 A dimming lighting circuit for dimming and lighting a semiconductor light emitting element,
A DC conversion circuit including an inductor and a switching element connected to the DC power supply via the inductor;
A DC conversion circuit control unit for controlling on / off of a switching element of the DC conversion circuit,
The DC conversion circuit controller is
A first control for changing an output current of the DC converter circuit by changing a switching frequency of the switching element;
When the required dimming level is realized by the first control, the switching frequency of the switching element falls within the frequency band for the infrared remote control device at the dimming level where the switching frequency of the switching element falls within the frequency band for the infrared remote control device. And / or second control for changing the magnitude of the current per unit time output from the DC conversion circuit by changing the on-time per unit time of the switching element while maintaining it outside the band. A dimming lighting circuit characterized by performing. 前記直流変換回路制御部は、前記第１制御を行う場合に、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を前記赤外線リモコン機器用周波数帯域を跨いで、それよりも高い周波数帯域と低い周波数帯域において変化させることを特徴とする請求項１記載の調光点灯回路。   The DC conversion circuit control unit, when performing the first control, to change the switching frequency of the switching element across the frequency band for the infrared remote control device in a higher frequency band and a lower frequency band The dimming lighting circuit according to claim 1, wherein: 前記直流変換回路制御部は、前記第１制御を行うときに、さらに、前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させる制御を前記第１制御に重畳して行うことを特徴とする請求項１記載の調光点灯回路。   The DC converter circuit control unit, when performing the first control, further performs control for changing an on-time per unit time of the switching element in superposition with the first control. The dimming lighting circuit according to 1. 前記直流変換回路制御部は、（ａ）又は（ｂ）の何れか一方により前記スイッチング素子の単位時間あたりのオン時間を変化させる
ことを特徴とする請求項１又は３の何れかに記載の調光点灯回路。
（ａ）前記スイッチング素子のオンオフ動作を間欠的に休止し、オンオフ動作の動作時間の比率を変化させる制御
（ｂ）前記スイッチング素子のオンオフ動作を構成する各スイッチングパルスにおけるオン時間の比率を変化させる制御 4. The adjustment according to claim 1, wherein the DC conversion circuit control unit changes an on-time per unit time of the switching element by one of (a) and (b). 5. Light lighting circuit.
(A) Control that intermittently pauses the on / off operation of the switching element and changes the ratio of the operation time of the on / off operation. (B) Changes the ratio of the on time in each switching pulse that constitutes the on / off operation of the switching element. control 請求項１〜４の何れかに記載の調光点灯回路と、当該調光点灯装置から電流を供給される半導体発光素子とを備えた照明装置。   An illumination device comprising: the dimming / lighting circuit according to claim 1; and a semiconductor light-emitting element to which a current is supplied from the dimming / lighting device.
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