JP2014232599A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点灯装置に関する。 The present invention relates to a lighting device.
従来、例えば特開2001−338783号公報に開示されているように、スイッチを操作することで段調光と連続調光とを切り替えることができる点灯装置が知られている。これにより、1台で段調光および連続調光を行うことのできる点灯装置が提供される。 Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-338783, a lighting device that can switch between step dimming and continuous dimming by operating a switch is known. Thereby, the lighting device which can perform step light control and continuous light control with one unit is provided.
通常、点灯装置は照明器具内部に取り付けられる。上記従来の技術では、調光の設定、具体的には段調光と連続調光の切替を行うために、点灯装置のスイッチを操作しなければならない。このため、照明器具を設置する段階で、その内部に取り付ける点灯装置の調光機能をどのように使用するか決定する必要がある。 Usually, the lighting device is mounted inside the lighting fixture. In the above-described conventional technology, the switch of the lighting device has to be operated in order to perform dimming setting, specifically, switching between step dimming and continuous dimming. For this reason, it is necessary to determine how to use the dimming function of the lighting device attached inside the lighting fixture at the stage of installation.
照明器具には、点灯装置以外の外部機器も含まれる。点灯装置のスイッチを適正に操作して調光の設定を行ったとしても、その設定内容に合わせて外部機器も同様に適正な設定を行う必要がある。点灯装置のスイッチおよび外部機器の設定を一致させる必要があるからである。このため設定作業および確認の手間がかかるという問題があった。 The lighting fixture includes external devices other than the lighting device. Even if the dimming setting is performed by appropriately operating the switch of the lighting device, it is necessary for the external device to similarly perform the appropriate setting in accordance with the setting content. This is because it is necessary to match the settings of the switch of the lighting device and the external device. For this reason, there has been a problem that setting work and confirmation are time-consuming.
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、調光に関する設定作業を簡略化した点灯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lighting device that simplifies setting work related to dimming.
本発明にかかる点灯装置は、
交流電源から直流電源を生成し、発光素子に供給する電流を前記直流電源から生成するコンバータと、
調光器に接続するコネクタと、
前記コネクタと接続し、前記調光器からの信号の極性に応じて、異なる信号を出力するインターフェース回路と、
前記インターフェース回路からの信号に応じて、前記コンバータにおける調光制御の内容を変更する制御回路と、
を備えることを特徴とする。
The lighting device according to the present invention is
A converter that generates a DC power source from an AC power source and generates a current to be supplied to the light emitting element from the DC power source;
A connector connected to the dimmer;
An interface circuit that connects to the connector and outputs different signals according to the polarity of the signal from the dimmer;
In accordance with a signal from the interface circuit, a control circuit that changes the content of dimming control in the converter;
It is characterized by providing.
本発明によれば、調光に関する設定作業を簡略化することができる。 According to the present invention, it is possible to simplify the setting work related to dimming.
実施の形態の装置の構成.
[全体の構成]
図1は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置100およびこれを備えた照明装置1000の回路図である。点灯装置100は、調光器200からのPWM信号を受けるコネクタ102a、102bを備えている。点灯装置100は、コネクタ106a、106およびコネクタ104a、104bを備える。コネクタ106a、106は商用交流電源ACと接続し、コネクタ104a、104bは直管形LEDランプ300a、300bに接続する。
Configuration of the apparatus according to the embodiment.
[Overall configuration]
FIG. 1 is a circuit diagram of a
点灯装置100は、商用交流電源ACからの交流電力を受けて、直列接続された直管形LEDランプ300a、300bに、直流電流を供給する。直管形LEDランプ300a、300bを直列に接続したときの順方向電圧VFは、90Vから190V程度となる。
The
本実施の形態では、発光素子として、直管形LEDランプ300a、300bを用いる場合について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。発光素子は、直管形LEDランプ300a、300bに限らず、複数のLEDが実装されたLEDモジュール基板や有機ELパネルなどであってもよい。
In the present embodiment, the case where straight
点灯装置100は、力率改善回路110と、点灯回路120と、調光インターフェース回路130と、制御回路140とを有する。力率改善回路110と点灯回路120により、商用交流電源ACから直流電流を生成するコンバータが構成されている。
The
力率改善回路110は、商用交流電源ACからの交流電力をダイオードブリッジDB1で受けて直流電圧を生成するとともに、力率を改善する。点灯回路120は、力率改善回路110と接続し、直管形LEDランプ300a、300bに電流を供給する。調光インターフェース回路130は、調光器200からの調光信号を受けるインターフェースである。制御回路140は、調光インターフェース回路130からの調光信号を受けるとともに、点灯回路120を制御する。
The power
力率改善回路110は、ダイオードブリッジDB1と、インダクタL1と、ダイオードD1と、MOS−FET(MOS電界効果トランジスタ)Q1と、抵抗R1、R2、R3と、電解コンデンサC1と、SW制御回路111と、電圧検出部112とを備える。これらの回路要素により昇圧チョッパ回路が構成されている。
The power
SW制御回路111は、MOS−FETQ1のスイッチングを制御する。抵抗R1、R2は電解コンデンサC1と並列接続する分圧回路であり、抵抗R3は一端が抵抗R1、R2の接続点に接続し他端が電圧検出部112に接続し、電圧を検出する。電圧検出部112は、抵抗R1〜R3によって検出される電圧を検出してSW制御回路111にその検出値を出力する。
The
点灯回路120は、MOS−FET(MOS電界効果トランジスタ)Q2と、インダクタL2と、ダイオードD2と、抵抗R4、R5、R6と、コンデンサC2と、パルストランス121と、SW制御回路122と、フィードバック回路123とを備える。これらの回路要素により降圧チョッパ回路が構成されている。
The
パルストランス121は、MOS−FETQ2に所定電圧でスイッチング信号を印加するためのトランスである。SW制御回路122は、パルストランス121にスイッチング信号を与える。フィードバック回路123は、抵抗R6に流れる電流を検出してその検出値をSW制御回路122に出力する。
The
[調光インターフェース回路および制御回路]
図2は、本実施の形態にかかる調光インターフェース回路130および制御回路140の詳細を示す回路図である。図2を用いて、これらの回路の詳細を説明する。
[Dimming interface circuit and control circuit]
FIG. 2 is a circuit diagram showing details of the
調光インターフェース回路130は、PWM信号を調光信号として制御回路140に出力する。調光インターフェース回路130は、フォトカプラPC2を用いて外部機器である調光器200と点灯装置100の基準電圧を合わせたり、ダイオードブリッジDB2を用いて調光器200との接続の極性をなくしたりする役割を持つ。
The
調光インターフェース回路130は、PWM信号変換回路131と、PWM信号極性判定回路132とを備える。PWM信号変換回路131は、コネクタ102a、102bを介して受けたPWM信号の極性を変換して、極性の異なるパルス信号を同一極性に統一する。PWM信号極性判定回路132は、コネクタ102a、102bに入力されたPWM信号の極性を判別する。PWM信号極性判定回路132は、調光器200からの信号の極性に応じて、後述する図3(c)および図4(c)のごとく、異なる信号を出力する。
The
PWM信号変換回路131は、抵抗R7〜R9、ダイオードブリッジDB2、フォトカプラPC1、MOS−FETQ3からなる。具体的には、コネクタ102aがダイオードブリッジDB2の一方の入力に抵抗R7を介して接続し、コネクタ102bがダイオードブリッジDB2の他方の入力に接続している。
The PWM
ダイオードブリッジDB2の出力は、フォトカプラPC1の発光素子(発光ダイオード)に接続する。フォトカプラPC1の受光素子(フォトトランジスタ)は、一端がグランドに接続し、他端が抵抗R8を介して電源Vccに接続している。フォトカプラPC1のフォトトランジスタの他端と抵抗R8との間には、MOS−FETQ3のゲートが接続している。MOS−FETQ3の他端は、抵抗R9を介して電源Vccに接続している。 The output of the diode bridge DB2 is connected to the light emitting element (light emitting diode) of the photocoupler PC1. The light receiving element (phototransistor) of the photocoupler PC1 has one end connected to the ground and the other end connected to the power supply Vcc via the resistor R8. The gate of the MOS-FET Q3 is connected between the other end of the phototransistor of the photocoupler PC1 and the resistor R8. The other end of the MOS-FET Q3 is connected to the power source Vcc via the resistor R9.
PWM信号極性判定回路132は、抵抗R10、R11と、ダイオードD3と、フォトカプラPC2からなる。具体的には、コネクタ102a、102bと並列に抵抗R10、ダイオードD3、およびフォトカプラPC2の発光ダイオードが、順次直列に接続している。フォトカプラPC2のフォトトランジスタの一端はグランドに、他端は抵抗R11を介して電源Vccに接続している。
The PWM signal polarity determination circuit 132 includes resistors R10 and R11, a diode D3, and a photocoupler PC2. Specifically, the resistor R10, the diode D3, and the light-emitting diode of the photocoupler PC2 are sequentially connected in series in parallel with the
制御回路140は、具体的にはマイクロコンピュータである。制御回路140は、オンデューティ判定部141と、段調光判定部142と、制御部143とを備えている。
オンデューティ判定部141には、PWM信号変換回路131の出力、具体的には、MOS−FETQ3と抵抗R9の接続点の電圧が入力される。段調光判定部142には、PWM信号極性判定回路132の出力、具体的には、フォトカプラPC2のフォトトランジスタと抵抗R11との接続点の電圧が入力される。制御部143は、オンデューティ判定部141および段調光判定部142の出力を受ける。
The
The on-
実施の形態の装置の動作.
[連続調光での動作]
点灯装置100が連続調光動作する場合について説明する。図3は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置100の動作を説明するための図である。図3(a)は、調光器200からの連続調光を実現するためのPWM信号を示し、図3(b)はそのPWM信号に対するPWM信号変換回路131の出力波形を示し、図3(c)はこの場合におけるPWM信号極性判定回路132の出力波形を示す。
Operation of the apparatus according to the embodiment.
[Operation with continuous light control]
A case where the
調光器200から出力されるPWM信号は、PWM信号変換回路131とPWM信号極性判定回路132に入力される。PWM信号変換回路131に入力されたPWM信号は、ダイオードブリッジDB1で同一の極性を出力するように変換される。変換された信号の波形が、フォトカプラPC1およびMOS−FETQ3で整形される。整形後の信号が、オンデューティ判定部141に与えられる。一方、PWM信号極性判定回路132に入力されたPWM信号は、PWM信号が正極であればダイオードD3に電流が流れ、フォトカプラPC2を介して段調光判定部142にPWM信号が伝達される。
The PWM signal output from the dimmer 200 is input to the PWM
PWM信号極性判定回路132からの信号がPWM信号であるとき、段調光判定部142は現時点で連続調光が採択されていると判定しその判定結果を制御部143に出力する。この場合、制御部143は、オンデューティ判定部141に入力されるPWM信号のオンデューティ比に対応する調光率を示す調光信号を、点灯回路120(具体的には、フィードバック回路123)に出力する。
When the signal from the PWM signal polarity determination circuit 132 is a PWM signal, the stage dimming
点灯回路120は、このフィードバック回路123に入力される調光信号に基づいて、直管形LEDランプ300a、300bを連続調光点灯する。
The
[段調光での動作]
次に、点灯装置100が段調光動作する場合について説明する。図4は、本発明の実施の形態にかかる点灯装置100の動作を説明するための図である。図4(a)は、調光器200からの段調光を実現するためのPWM信号を示し、図4(b)は、そのPWM信号に対するPWM信号変換回路131の出力波形を示し、図4(c)はこの場合におけるPWM信号極性判定回路132の出力波形を示す。
[Operation with step dimming]
Next, the case where the
点灯装置100において連続調光を利用するときと段調光を利用するときのハードウェア構成の違いは、調光器200と点灯装置100とを結ぶ信号線の極性を逆転させている点である。したがって、図3(a)と図4(a)とではPWM信号の波形が反転している。
The difference in hardware configuration when using continuous dimming and step dimming in the
調光器200から出力されるPWM信号は、PWM信号変換回路131とPWM信号極性判定回路132に入力される。PWM信号変換回路131に入力されたPWM信号は、連続調光時と同様に、ダイオードブリッジDB1で同一の極性を出力するように変換し、フォトカプラPC1およびMOS−FETQ3で変換した信号の波形を整形して、オンデューティ判定部141に出力する。PWM信号極性判定回路132に入力されたPWM信号は、PWM信号が負極のためダイオードD3に電流が流れず、フォトカプラPC2を介して段調光判定部142にPWM信号が伝達することがない。
The PWM signal output from the dimmer 200 is input to the PWM
PWM信号極性判定回路132からの信号がPWM信号でないとき、つまりPWM信号極性判定回路132からの信号が0Vで一定のとき、段調光判定部142は現時点で段調光が採択されていると判定しその判定結果を制御部143に出力する。この場合、制御部143は、オンデューティ判定部141に入力されるPWM信号のオンデューティ比に対応する調光率に、所定の段調光率(本実施の形態では一例として70%とする)を掛け合わせた調光信号を、点灯回路120(具体的には、フィードバック回路123)に出力する。
When the signal from the PWM signal polarity determination circuit 132 is not a PWM signal, that is, when the signal from the PWM signal polarity determination circuit 132 is constant at 0 V, the step dimming
点灯回路120は、フィードバック回路123に入力される調光信号に基づいて、直管形LEDランプ300a、300bを全光時の明るさを70%として、連続調光で点灯する。
Based on the dimming signal input to the
このように、本実施の形態によれば、点灯装置100に接続される調光器200の信号線の極性を変更するだけで、他のスイッチ操作を要求することなく、連続調光(100%点灯モード)と段調光(70%点灯モード)とを自動的に切り替えることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform continuous dimming (100% without requiring another switch operation only by changing the polarity of the signal line of the dimmer 200 connected to the
図5に、点灯装置100を連続調光(100%点灯モード)で動作させた場合と段調光(70%点灯モード)で動作させた場合のそれぞれの光出力と、調光信号(PWM信号のオンデューティ)との間の関係を示す。点灯装置100が連続調光を行う場合には、調光器200からのPWM信号のオンデューティ比が95%であるとき光出力が5%となり、調光器200からのPWM信号のオンデューティ比が5%であるとき光出力が全光点灯である100%となる。そして、調光器200からのPWM信号のオンデューティ比が5%から95%に増加するにつれ光出力が100%から5%まで比例的に減少するように、調光率特性が定められている。一方、点灯装置100が段調光を行う場合には、調光器200からのPWM信号のオンデューティ比が5%であるとき光出力が70%とされる点が異なっている。
FIG. 5 shows the respective light outputs when the
以上説明したように、本実施の形態によれば、調光器200から出力されるPWM調光信号の極性を判別し、その判別した結果に基づいて、自動的に、点灯装置100の調光機能を選択的に作動させることができる。その結果、調光器200を接続するだけで点灯装置100側の設定変更をすることなく調光の設定をすることができ、作業効率を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the polarity of the PWM dimming signal output from the dimmer 200 is determined, and the dimming of the
100 点灯装置、102a、102b、104a、104b、106a、106b コネクタ、110 力率改善回路、111、122 SW制御回路、112 電圧検出部、120 点灯回路、121 パルストランス、123 フィードバック回路、130 調光インターフェース回路、131 PWM信号変換回路、132 PWM信号極性判定回路、140 制御回路、141 オンデューティ判定部、142 段調光判定部、143 制御部、200 調光器、300a、300b 直管形LEDランプ、1000 照明装置、AC 商用交流電源、DB1、DB2 ダイオードブリッジ 100 lighting device, 102a, 102b, 104a, 104b, 106a, 106b connector, 110 power factor correction circuit, 111, 122 SW control circuit, 112 voltage detection unit, 120 lighting circuit, 121 pulse transformer, 123 feedback circuit, 130 dimming Interface circuit, 131 PWM signal conversion circuit, 132 PWM signal polarity determination circuit, 140 control circuit, 141 on-duty determination unit, 142 stage dimming determination unit, 143 control unit, 200 dimmer, 300a, 300b straight tube LED lamp , 1000 Lighting device, AC commercial AC power supply, DB1, DB2 Diode bridge
Claims (5)
調光器に接続するコネクタと、
前記コネクタと接続し、前記調光器からの信号の極性に応じて、異なる信号を出力するインターフェース回路と、
前記インターフェース回路からの信号に応じて、前記コンバータにおける調光制御の内容を変更する制御回路と、
を備えることを特徴とする点灯装置。 A converter that is connected to an AC power source and generates a DC current supplied from the AC power source to the light emitting element;
A connector connected to the dimmer;
An interface circuit that connects to the connector and outputs different signals according to the polarity of the signal from the dimmer;
In accordance with a signal from the interface circuit, a control circuit that changes the content of dimming control in the converter;
A lighting device comprising:
前記制御回路は、前記整流回路の出力がパルス信号か否かに応じて前記複数の調光制御を切り替えることを特徴とする請求項2に記載の点灯装置。 The interface circuit includes a rectifier circuit that rectifies and outputs a pulse signal from the connector;
The lighting device according to claim 2, wherein the control circuit switches the plurality of dimming controls depending on whether or not an output of the rectifier circuit is a pulse signal.
前記制御回路は、前記極性変換回路の出力するパルス信号のオンデューティ比に従って調光制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の点灯装置。 The interface circuit includes a polarity conversion circuit that outputs a pulse signal obtained by inverting the polarity of the pulse signal from the connector,
The lighting device according to claim 3, wherein the control circuit performs dimming control according to an on-duty ratio of a pulse signal output from the polarity conversion circuit.
Priority Applications (1)
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