JP2015050061A - Light-emitting diode turn-on device, and lighting device and in-vehicle mount lighting device that use the light-emitting turn-on device - Google Patents

Light-emitting diode turn-on device, and lighting device and in-vehicle mount lighting device that use the light-emitting turn-on device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting turn-on device that suppress occurrence of erroneous judgment at low temperature with securing safety at high temperature, and a lighting device and an in-vehicle mount lighting device that use the light-emitting turn-on device.SOLUTION: A light-emitting diode turn-on device has a DC power supply circuit 2 for converting input DC power to predetermined DC power and output the predetermined DC power to a light-emitting diode array LD, a temperature detecting element Rs for detecting temperature, an output voltage detecting circuit 34 for detecting the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2. The light-emitting diode turn-on device 1 has a control circuit 30 for reducing the output current Iout of the DC power supply circuit 2 when the output voltage Vout detected by the output voltage detecting circuit 34 increases to an upper limit voltage or more. The control circuit 30 reduces the upper limit voltage as the temperature of the light-emitting diode array LD is higher, the temperature being estimated on the basis of the output of the temperature detecting element Rs.

Description

本発明は、発光ダイオード点灯装置及び該発光ダイオード点灯装置を用いた照明器具及び車載用照明器具に関するものである。   The present invention relates to a light emitting diode lighting device, a lighting fixture using the light emitting diode lighting device, and an in-vehicle lighting fixture.

従来から、発光ダイオード点灯装置として、発光ダイオードへの出力電圧を検出するとともに、検出された出力電圧が所定の上限電圧以上となったときに出力を停止させるものが提供されている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as a light emitting diode lighting device, there is provided a device that detects an output voltage to a light emitting diode and stops output when the detected output voltage is equal to or higher than a predetermined upper limit voltage (for example, a patent) Reference 1).

すなわち、出力電圧が過剰に高くなる異常（例えば、回路部品の破損や断線）が発生した場合には、出力電圧が上限電圧を上回ることで出力が停止されるから、無駄な電力消費が抑えられるとともに安全性を確保することができる。   In other words, when an abnormality that causes the output voltage to become excessively high (for example, damage or disconnection of circuit components) occurs, the output is stopped when the output voltage exceeds the upper limit voltage, so that wasteful power consumption can be suppressed. At the same time, safety can be ensured.

特開２００７−１１２２３７号公報（段落番号００８２参照）JP 2007-112237 A (see paragraph number 0082)

図１２に示すように、発光ダイオードの順方向電圧Ｖｆは、発光ダイオードの温度Ｔが高くなるほど低下する。従って、適切な電流が入力されている状態での発光ダイオードの両端電圧は温度が高いほど低下する。従って、上限電圧を低温時に合わせた一定値とした場合、上限電圧が高温時の順方向電圧Ｖｆに対して高すぎる電圧となることで、高温時に出力電圧が過剰に高くなる可能性がある。また、上限電圧を高温時に合わせた一定値とした場合、低温時には発光ダイオードに適切な電流が入力されているにも関わらず異常と判定されて出力が停止されてしまうという誤判定が発生する可能性がある。   As shown in FIG. 12, the forward voltage Vf of the light emitting diode decreases as the temperature T of the light emitting diode increases. Therefore, the voltage across the light emitting diode in a state where an appropriate current is input decreases as the temperature increases. Therefore, when the upper limit voltage is set to a constant value at low temperatures, the output voltage may become excessively high at high temperatures because the upper limit voltage is too high for the forward voltage Vf at high temperatures. Also, if the upper limit voltage is set to a constant value when the temperature is high, an erroneous determination may occur that the output will be stopped because it is judged abnormal even when an appropriate current is input to the light emitting diode at a low temperature. There is sex.

本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、高温時に出力電圧が過剰に高くなることを防ぎながらも低温時の誤判定の発生が抑えられる発光ダイオード点灯装置及び該発光ダイオード点灯装置を用いた照明器具及び車載用照明器具を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and its object is to provide a light-emitting diode lighting device capable of preventing an erroneous determination at a low temperature while preventing an output voltage from becoming excessively high at a high temperature, and the An object of the present invention is to provide a lighting fixture using a light emitting diode lighting device and an in-vehicle lighting fixture.

本発明の発光ダイオード点灯装置は、入力された直流電力を所定の直流電力に変換して発光ダイオードに出力する直流電源回路と、温度を検出する温度検出素子と、前記直流電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧が上限電圧よりも高くなったときに前記直流電源回路の出力電流を減少させる制御回路とを備え、前記制御回路は、前記温度検出素子の出力から推定される前記発光ダイオードの温度が高いほど、前記上限電圧を低くすることを特徴とする。   The light-emitting diode lighting device of the present invention converts the input DC power into predetermined DC power and outputs the DC power to the light-emitting diode, the temperature detection element for detecting the temperature, and the output voltage of the DC power supply circuit. An output voltage detection circuit to detect, and a control circuit for reducing the output current of the DC power supply circuit when the output voltage detected by the output voltage detection circuit is higher than an upper limit voltage, the control circuit, The upper limit voltage is lowered as the temperature of the light emitting diode estimated from the output of the temperature detecting element is higher.

上記の発光ダイオード点灯装置において、前記直流電源回路の出力電流を検出する出力電流検出回路を備え、前記制御回路は、前記温度検出素子の出力から推定される環境温度に、前記出力電流検出回路によって検出された出力電流から推定される前記発光ダイオードの発熱による温度上昇幅を加算した温度を、前記発光ダイオードの温度として推定することが望ましい。   The light-emitting diode lighting device includes an output current detection circuit that detects an output current of the DC power supply circuit, and the control circuit detects an environmental temperature estimated from an output of the temperature detection element by the output current detection circuit. It is desirable to estimate a temperature obtained by adding a temperature increase due to heat generation of the light emitting diode estimated from the detected output current as the temperature of the light emitting diode.

また、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記温度検出素子は前記直流電源回路に近接配置されていて、前記直流電源回路の入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記直流電源回路の入力電流を検出する入力電流検出回路とを有し、前記制御回路は、前記入力電圧検出回路によって検出された入力電圧、前記入力電流検出回路によって検出された入力電流、前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧、並びに、前記出力電流検出回路によって検出された出力電流から、前記直流電源回路における消費電力を演算するとともに、得られた前記消費電力から推定される、前記直流電源回路の発熱による温度上昇幅を、前記温度検出素子によって検出された温度から減算した温度を、前記環境温度として推定することが望ましい。   In the light emitting diode lighting device, the temperature detection element is disposed in proximity to the DC power supply circuit, and an input voltage detection circuit for detecting an input voltage of the DC power supply circuit, and an input current of the DC power supply circuit. And an input current detected by the input voltage detection circuit, an input current detected by the input current detection circuit, and an output detected by the output voltage detection circuit. The power consumption in the DC power supply circuit is calculated from the voltage and the output current detected by the output current detection circuit, and the temperature rise due to heat generation of the DC power supply circuit is estimated from the obtained power consumption. Is preferably estimated as the environmental temperature by subtracting from the temperature detected by the temperature detection element

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記発光ダイオードの温度の一定の上昇幅に対する前記上限電圧の低下幅は、前記発光ダイオードの温度が高いほど小さくされていることが望ましい。   Furthermore, in the above-described light emitting diode lighting device, it is preferable that a decrease width of the upper limit voltage with respect to a constant increase width of the light emitting diode is made smaller as the temperature of the light emitting diode is higher.

また、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い所定の停止電圧以上となったときに前記直流電源回路の出力を停止させることが望ましい。   In the light emitting diode lighting device, the control circuit may stop the output of the DC power supply circuit when the output voltage of the DC power supply circuit becomes equal to or higher than a predetermined stop voltage higher than the upper limit voltage. desirable.

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い停止電圧以上となったときに前記直流電源回路の出力を停止させるものであって、前記温度検出素子の出力から推定される前記発光ダイオードの温度が高いほど、前記停止電圧を低くすることが望ましい。   Furthermore, in the light emitting diode lighting device, the control circuit stops the output of the DC power supply circuit when the output voltage of the DC power supply circuit becomes equal to or higher than a stop voltage higher than the upper limit voltage. As the temperature of the light emitting diode estimated from the output of the temperature detection element is higher, it is desirable to lower the stop voltage.

また、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高いとき、前記直流電源回路の出力電圧と前記上限電圧との差が大きいほど、前記直流電源回路の出力電流を少なくすることが望ましい。   Further, in the light emitting diode lighting device, when the output voltage of the DC power supply circuit is higher than the upper limit voltage, the control circuit increases the difference between the output voltage of the DC power supply circuit and the upper limit voltage. It is desirable to reduce the output current of the DC power supply circuit.

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置において、前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い状態での、前記直流電源回路の出力電圧の一定の上昇幅に対する前記出力電流の減少幅を、前記直流電源回路の出力電圧が高いほど大きくすることが望ましい。   Further, in the above-described light emitting diode lighting device, the control circuit is configured to reduce the output current with respect to a certain increase range of the output voltage of the DC power supply circuit when the output voltage of the DC power supply circuit is higher than the upper limit voltage. It is desirable to increase the reduction width as the output voltage of the DC power supply circuit is higher.

本発明の照明器具は、上記いずれかの発光ダイオード点灯装置を備えることを特徴とする。   The lighting fixture of this invention is equipped with one of the said light emitting diode lighting devices.

本発明の車載用照明器具は、上記いずれかの発光ダイオード点灯装置を備えることを特徴とする。   The vehicle-mounted lighting fixture of this invention is equipped with one of the said light emitting diode lighting devices, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、温度検出素子の出力から推定される発光ダイオードの温度が高いほど上限電圧が低くされることで、高温時に出力電圧が過剰に高くなることを防ぎながらも低温時の誤判定の発生が抑えられる。   According to the present invention, the higher the temperature of the light-emitting diode estimated from the output of the temperature detection element, the lower the upper limit voltage, thereby preventing an erroneous determination at low temperatures while preventing the output voltage from becoming excessively high at high temperatures. Occurrence is suppressed.

本発明の実施形態を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram showing an embodiment of the present invention. 温度検出素子の抵抗値Ｒｓと温度Ｔｓとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between resistance value Rs of a temperature detection element, and temperature Ts. 温度検出素子の両端電圧Ｖｓと温度Ｔｓとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the both-ends voltage Vs of a temperature detection element, and temperature Ts. 上限電圧Ｖｔｈ１と発光ダイオードアレイの温度Ｔとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the upper limit voltage Vth1 and the temperature T of a light emitting diode array. 上限電圧Ｖｔｈ１と発光ダイオードアレイの温度Ｔとの関係の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the relationship between the upper limit voltage Vth1 and the temperature T of a light emitting diode array. 上限電圧Ｖｔｈ１及び停止電圧Ｖｔｈ２と発光ダイオードアレイの温度Ｔとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the upper limit voltage Vth1, the stop voltage Vth2, and the temperature T of a light emitting diode array. 上限電圧Ｖｔｈ１及び停止電圧Ｖｔｈ２と発光ダイオードアレイの温度Ｔとの関係の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the relationship between the upper limit voltage Vth1, the stop voltage Vth2, and the temperature T of a light emitting diode array. 直流電源回路の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電流Ｉｓｐとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the output voltage Vout of a DC power supply circuit, and the target electric current Isp. 直流電源回路の出力電圧Ｖｏｕｔと目標電流Ｉｓｐとの関係の別の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another example of the relationship between the output voltage Vout of a DC power supply circuit, and the target electric current Isp. 同上の変更例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the example of a change same as the above. 同上を用いた照明器具の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the lighting fixture using the same as the above. 発光ダイオードの順方向電圧Ｖｆと温度Ｔとの関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the forward voltage Vf of a light emitting diode, and the temperature T. FIG.

発光ダイオード点灯装置１は、入力された直流電力を所定の直流電力に変換して発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）に出力する直流電源回路２と、温度を検出する温度検出素子Ｒｓとを備える。また、発光ダイオード点灯装置１は、直流電源回路２の出力電圧を検出する出力電圧検出回路３４と、出力電圧検出回路３４によって検出された出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高くなったときに直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔを減少させる制御回路３０とを備える。制御回路３０は、温度検出素子Ｒｓの出力から推定される発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の温度Ｔが高いほど、上限電圧Ｖｔｈ１を低くする。   The light emitting diode lighting device 1 includes a DC power supply circuit 2 that converts input DC power into predetermined DC power and outputs the converted DC power to a light emitting diode (light emitting diode array LD), and a temperature detection element Rs that detects temperature. The light-emitting diode lighting device 1 also includes an output voltage detection circuit 34 that detects the output voltage of the DC power supply circuit 2 and a direct current when the output voltage Vout detected by the output voltage detection circuit 34 is higher than the upper limit voltage Vth1. And a control circuit 30 for reducing the output current Iout of the power supply circuit 2. The control circuit 30 lowers the upper limit voltage Vth1 as the temperature T of the light emitting diode (light emitting diode array LD) estimated from the output of the temperature detection element Rs increases.

上記の発光ダイオード点灯装置１において、直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔを検出する出力電流検出回路３１を備え、制御回路３０は、温度検出素子Ｒｓの出力から推定される環境温度Ｔｅに、出力電流検出回路３１によって検出された出力電流Ｉｏｕｔから推定される発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の発熱による温度上昇幅Ｔｌを加算した温度Ｔｅ＋Ｔｌを、発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の温度Ｔとして推定することが望ましい。   The light emitting diode lighting device 1 includes the output current detection circuit 31 that detects the output current Iout of the DC power supply circuit 2, and the control circuit 30 outputs the output current to the environmental temperature Te estimated from the output of the temperature detection element Rs. A temperature Te + Tl obtained by adding a temperature rise width Tl due to heat generation of the light emitting diode (light emitting diode array LD) estimated from the output current Iout detected by the detection circuit 31 is estimated as the temperature T of the light emitting diode (light emitting diode array LD). It is desirable.

また、上記の発光ダイオード点灯装置１において、温度検出素子Ｒｓは直流電源回路２に近接配置されていて、直流電源回路２の入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧検出回路（入力検出回路３５）と、直流電源回路２の入力電流Ｉｉｎを検出する入力電流検出回路（入力検出回路３５）とを有し、制御回路３０は、入力電圧検出回路（入力検出回路３５）によって検出された入力電圧Ｖｉｎ、入力電流検出回路（入力検出回路３５）によって検出された入力電流Ｉｉｎ、出力電圧検出回路３４によって検出された出力電圧Ｖｏｕｔ、並びに、出力電流検出回路３１によって検出された出力電流Ｉｏｕｔから、直流電源回路２における消費電力を演算するとともに、得られた前記消費電力から推定される、直流電源回路２の発熱による温度上昇幅を、温度検出素子Ｒｓによって検出された温度Ｔｓから減算した温度を、環境温度Ｔｅとして推定することが望ましい。   In the light emitting diode lighting device 1 described above, the temperature detection element Rs is disposed close to the DC power supply circuit 2, and an input voltage detection circuit (input detection circuit 35) that detects the input voltage Vin of the DC power supply circuit 2; And an input current detection circuit (input detection circuit 35) for detecting an input current Iin of the DC power supply circuit 2, and the control circuit 30 inputs the input voltage Vin detected by the input voltage detection circuit (input detection circuit 35). From the input current Iin detected by the current detection circuit (input detection circuit 35), the output voltage Vout detected by the output voltage detection circuit 34, and the output current Iout detected by the output current detection circuit 31, the DC power supply circuit 2 Temperature rise due to heat generation of the DC power supply circuit 2 estimated from the obtained power consumption And the temperature obtained by subtracting from the detected temperature Ts by the temperature detection element Rs, it is desirable to estimate the environmental temperature Te.

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置１において、発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の温度の一定の上昇幅に対する上限電圧Ｖｔｈ１の低下幅は、発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の温度Ｔが高いほど小さくされていることが望ましい。   Further, in the above-described light emitting diode lighting device 1, the decrease width of the upper limit voltage Vth1 with respect to the constant increase width of the light emitting diode (light emitting diode array LD) is smaller as the temperature T of the light emitting diode (light emitting diode array LD) is higher. It is desirable that

また、上記の発光ダイオード点灯装置１において、制御回路３０は、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高い所定の停止電圧Ｖｔｈ２以上となったときに直流電源回路２の出力を停止させることが望ましい。   In the light emitting diode lighting device 1, the control circuit 30 stops the output of the DC power supply circuit 2 when the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 becomes equal to or higher than a predetermined stop voltage Vth2 higher than the upper limit voltage Vth1. It is desirable to make it.

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置１において、制御回路３０は、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高い停止電圧Ｖｔｈ２以上となったときに直流電源回路２の出力を停止させるものであって、温度検出素子Ｒｓの出力から推定される発光ダイオード（発光ダイオードアレイＬＤ）の温度が高いほど、停止電圧Ｖｔｈ２を低くすることが望ましい。   Further, in the light emitting diode lighting device 1 described above, the control circuit 30 stops the output of the DC power supply circuit 2 when the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 becomes equal to or higher than the stop voltage Vth2 higher than the upper limit voltage Vth1. Thus, it is desirable that the stop voltage Vth2 be lowered as the temperature of the light emitting diode (light emitting diode array LD) estimated from the output of the temperature detecting element Rs increases.

また、上記の発光ダイオード点灯装置１において、制御回路３０は、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高いとき、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔと上限電圧Ｖｔｈ１との差が大きいほど、直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔを少なくすることが望ましい。   In the light emitting diode lighting device 1 described above, the control circuit 30 has a large difference between the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 and the upper limit voltage Vth1 when the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 is higher than the upper limit voltage Vth1. Accordingly, it is desirable to reduce the output current Iout of the DC power supply circuit 2.

さらに、上記の発光ダイオード点灯装置１において、制御回路３０は、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高い状態での、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔの一定の上昇幅に対する出力電流Ｉｏｕｔの減少幅を、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔが高いほど大きくすることが望ましい。   Furthermore, in the light emitting diode lighting device 1 described above, the control circuit 30 outputs an output with respect to a constant increase width of the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 in a state where the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 is higher than the upper limit voltage Vth1. It is desirable to increase the decrease width of the current Iout as the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 is higher.

本発明の照明器具は、上記いずれかの発光ダイオード点灯装置１を備える。   The lighting fixture of the present invention includes any one of the light-emitting diode lighting devices 1 described above.

本発明の車載用照明器具は、上記いずれかの発光ダイオード点灯装置１を備える。   The in-vehicle lighting device of the present invention includes any one of the above light-emitting diode lighting devices 1.

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

図１に示すように、本実施形態の発光ダイオード点灯装置１は、外部の直流電源（例えば車載用バッテリー）Ｅ１から入力された直流電力を、所定の電流値の直流電力に変換して発光ダイオードアレイＬＤに出力する直流電源回路２を備える。直流電源Ｅ１の低電圧側の出力端はグランドに接続されている。発光ダイオードアレイＬＤは複数個（図では２個）の発光ダイオードの直列回路である。なお、発光ダイオードアレイＬＤに代えて単一の発光ダイオードを用いてもよい。   As shown in FIG. 1, the light-emitting diode lighting device 1 according to the present embodiment converts a direct-current power input from an external direct-current power source (for example, a vehicle-mounted battery) E1 into a direct-current power having a predetermined current value, thereby producing a light-emitting diode. A DC power supply circuit 2 for outputting to the array LD is provided. The output terminal on the low voltage side of the DC power supply E1 is connected to the ground. The light emitting diode array LD is a series circuit of a plurality (two in the figure) of light emitting diodes. A single light emitting diode may be used instead of the light emitting diode array LD.

詳しく説明すると、直流電源回路２は、入力端子間に接続されたコンデンサＣＩを備える。また、直流電源回路２は、一端が直流電源Ｅ１の高電圧側の出力端に接続された一次巻線Ｎ１を有するトランスＴ１と、トランスＴ１の一次巻線Ｎ１の他端とグランドとの間に接続されたスイッチング素子Ｓ１とを備える。スイッチング素子Ｓ１は、例えば、ｎチャネル型の電界効果トランジスタからなる。さらに、直流電源回路２は、トランスＴ１の二次巻線Ｎ２の一端にアノードが接続されたダイオードＤ１と、トランスＴ１の二次巻線Ｎ２の他端に一端が接続されたインダクタＬ１とを備える。また、直流電源回路２は、インダクタＬ１の他端とダイオードＤ１のカソードとの間に接続されたコンデンサ（以下、「出力コンデンサ」と呼ぶ。）Ｃ０を備える。直流電源回路２の高電圧側の出力端は出力電流検出用の抵抗（以下、「検出抵抗」と呼ぶ。）Ｒ２を介してダイオードＤ１と出力コンデンサＣ０との接続点に接続され、低電圧側の出力端はインダクタＬ１と出力コンデンサＣ０との接続点に接続されている。   More specifically, the DC power supply circuit 2 includes a capacitor CI connected between input terminals. The DC power supply circuit 2 includes a transformer T1 having a primary winding N1 whose one end is connected to the output terminal on the high voltage side of the DC power supply E1, and the other end of the primary winding N1 of the transformer T1 and the ground. And a connected switching element S1. The switching element S1 is made of, for example, an n-channel field effect transistor. Furthermore, the DC power supply circuit 2 includes a diode D1 having an anode connected to one end of the secondary winding N2 of the transformer T1, and an inductor L1 having one end connected to the other end of the secondary winding N2 of the transformer T1. . The DC power supply circuit 2 also includes a capacitor (hereinafter referred to as “output capacitor”) C0 connected between the other end of the inductor L1 and the cathode of the diode D1. The output terminal on the high voltage side of the DC power supply circuit 2 is connected to the connection point between the diode D1 and the output capacitor C0 via the output current detection resistor (hereinafter referred to as "detection resistor") R2, and the low voltage side Is connected to a connection point between the inductor L1 and the output capacitor C0.

すなわち、直流電源回路２はいわゆるフライバックコンバータであり、スイッチング素子Ｓ１が周期的にオンオフ駆動されることでトランスＴ１のコアへのエネルギーの蓄積と開放とが交互に繰り返されて出力コンデンサＣ０が充電される。具体的には、スイッチング素子Ｓ１がオンされている期間中には直流電源Ｅ１からの入力電流によりトランスＴ１のコアにエネルギーが蓄積される。また、スイッチング素子Ｓ１がオフされている期間中には、トランスＴ１のコアに蓄積されたエネルギーが二次側に開放され、トランスＴ１の二次巻線Ｎ２からダイオードＤ１を介して出力される電流により出力コンデンサＣ０が充電される。   That is, the DC power supply circuit 2 is a so-called flyback converter, and the switching element S1 is periodically turned on and off, whereby the accumulation and release of energy in the core of the transformer T1 are alternately repeated to charge the output capacitor C0. Is done. Specifically, during the period when the switching element S1 is on, energy is accumulated in the core of the transformer T1 by the input current from the DC power supply E1. During the period when the switching element S1 is off, the energy accumulated in the core of the transformer T1 is released to the secondary side, and the current output from the secondary winding N2 of the transformer T1 via the diode D1. As a result, the output capacitor C0 is charged.

また、直流電源回路２は、トランスＴ１の一次巻線とスイッチング素子Ｓ１との接続点と、トランスＴ１の二次巻線とインダクタＬ２との接続点との間に接続されたコンデンサＣ１を備える。さらに、直流電源回路２は、ダイオードＤ１のカソードとグランドとの間に接続されたコンデンサＣ２と抵抗Ｒ１との並列回路を備える。スイッチング素子Ｓ１のオンオフに伴って上記の各コンデンサＣ１，Ｃ２に充放電が繰り返されることで、入力電流のリプルが抑えられる。   The DC power supply circuit 2 includes a capacitor C1 connected between a connection point between the primary winding of the transformer T1 and the switching element S1 and a connection point between the secondary winding of the transformer T1 and the inductor L2. Furthermore, the DC power supply circuit 2 includes a parallel circuit of a capacitor C2 and a resistor R1 connected between the cathode of the diode D1 and the ground. As the switching element S1 is turned on / off, the capacitors C1 and C2 are repeatedly charged and discharged, so that the ripple of the input current is suppressed.

さらに、発光ダイオード点灯装置１は、直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔを検出する出力電流検出回路３１を備える。   Furthermore, the light emitting diode lighting device 1 includes an output current detection circuit 31 that detects the output current Iout of the DC power supply circuit 2.

出力電流検出回路３１は、反転入力端子が抵抗Ｒ１３とコンデンサＣ１３との並列回路を介して出力端子に接続されるとともに抵抗Ｒ１４を介して検出抵抗Ｒ２の一端（発光ダイオード点灯装置１の高電圧側の出力端）に接続されたオペアンプＡＭＰ２を備える。上記のオペアンプＡＭＰ２の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１５を介して検出抵抗Ｒ２とダイオードＤ１との接続点に接続されるとともに、抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ１４との並列回路を介してグランドに接続されている。つまり、出力電流検出回路３１は、検出抵抗Ｒ２の両端電圧を差動増幅する差動増幅回路であり、検出抵抗Ｒ２の両端電圧に比例する（すなわち直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔに比例する）電圧を出力する。   The output current detection circuit 31 has an inverting input terminal connected to the output terminal via a parallel circuit of a resistor R13 and a capacitor C13, and one end of the detection resistor R2 (high voltage side of the light-emitting diode lighting device 1) via the resistor R14. An operational amplifier AMP2 connected to the output terminal of the power supply. The non-inverting input terminal of the operational amplifier AMP2 is connected to a connection point between the detection resistor R2 and the diode D1 through the resistor R15, and is connected to the ground through a parallel circuit of the resistor R16 and the capacitor C14. . That is, the output current detection circuit 31 is a differential amplifier circuit that differentially amplifies the voltage across the detection resistor R2, and is proportional to the voltage across the detection resistor R2 (that is, proportional to the output current Iout of the DC power supply circuit 2). Output voltage.

また、発光ダイオード点灯装置１は、出力電流検出回路３１の出力電圧が低いほど（つまり直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔが少ないほど）高いオンデューティの矩形波を出力する駆動回路３２を備える。駆動回路３２は、反転入力端子が出力電流検出回路３１の出力端（オペアンプＡＭＰ２の出力端子）に接続されるとともに抵抗Ｒ１２とコンデンサＣ１２との直列回路を介して出力端子に接続されたオペアンプＡＭＰ１を備える。このオペアンプＡＭＰ１の非反転入力端子には、後述する制御回路３０から基準電圧Ｖｒｅｆ２が入力される。また、駆動回路３２は、上記のオペアンプＡＭＰ１の出力電圧が非反転入力端子に入力されたコンパレータＣＭＰ２を備える。さらに、駆動回路３２は、上記のコンパレータＣＭＰ２の反転入力端子に所定の三角波状の基準信号を入力する発振回路ＯＳＣ１を備える。このような発振回路ＯＳＣ１は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。コンパレータＣＭＰ２の出力端子は第１論理積回路ＡＮＤ１を介してスイッチング素子Ｓ１のゲートに接続されている。   The light-emitting diode lighting device 1 further includes a drive circuit 32 that outputs a rectangular wave having a higher on-duty as the output voltage of the output current detection circuit 31 is lower (that is, as the output current Iout of the DC power supply circuit 2 is smaller). The drive circuit 32 has an inverting input terminal connected to the output terminal of the output current detection circuit 31 (output terminal of the operational amplifier AMP2) and an operational amplifier AMP1 connected to the output terminal via a series circuit of a resistor R12 and a capacitor C12. Prepare. A reference voltage Vref2 is input from a control circuit 30 described later to the non-inverting input terminal of the operational amplifier AMP1. The drive circuit 32 includes a comparator CMP2 in which the output voltage of the operational amplifier AMP1 is input to a non-inverting input terminal. Further, the drive circuit 32 includes an oscillation circuit OSC1 that inputs a predetermined triangular wave reference signal to the inverting input terminal of the comparator CMP2. Since such an oscillation circuit OSC1 can be realized by a known technique, detailed illustration and description thereof will be omitted. The output terminal of the comparator CMP2 is connected to the gate of the switching element S1 via the first AND circuit AND1.

直流電源回路２から発光ダイオードアレイＬＤへの出力電流（すなわち検出抵抗Ｒ２に流れる電流。以下、単に「出力電流」と呼ぶ。）Ｉｏｕｔが多いほど、オペアンプＡＭＰ１の出力電圧が低下し、駆動回路３２の出力のオンデューティが低下する。漏電等の異常が発生していない状態では、第１論理積回路ＡＮＤ１からスイッチング素子Ｓ１のゲートへの出力波形は、駆動回路３２の出力波形（つまりコンパレータＣＭＰ２の出力波形）に一致する。この状態では、駆動回路３２の出力のオンデューティが低下すると、スイッチング素子Ｓ１のオンデューティが低下することで、出力電流Ｉｏｕｔが減少する。以上により、出力電流Ｉｏｕｔが、オペアンプＡＭＰ１に入力された基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じた電流（以下、「目標電流」と呼ぶ。）Ｉｓｐに維持されるというフィードバック制御が達成される。つまり、駆動回路３２は、直流電源回路２の出力電流Ｉｏｕｔをフィードバック制御する。目標電流Ｉｓｐは、基準電圧Ｖｒｅｆ２が高いほど多くなる。   As the output current from the DC power supply circuit 2 to the light emitting diode array LD (that is, the current flowing through the detection resistor R2, hereinafter simply referred to as “output current”) Iout increases, the output voltage of the operational amplifier AMP1 decreases, and the drive circuit 32 The output on-duty decreases. When no abnormality such as leakage occurs, the output waveform from the first AND circuit AND1 to the gate of the switching element S1 matches the output waveform of the drive circuit 32 (that is, the output waveform of the comparator CMP2). In this state, when the on-duty of the output of the drive circuit 32 decreases, the on-duty of the switching element S1 decreases, and the output current Iout decreases. Thus, feedback control is achieved in which the output current Iout is maintained at a current (hereinafter referred to as “target current”) Isp corresponding to the reference voltage Vref2 input to the operational amplifier AMP1. That is, the drive circuit 32 performs feedback control on the output current Iout of the DC power supply circuit 2. The target current Isp increases as the reference voltage Vref2 increases.

さらに、発光ダイオード点灯装置１は、漏電を検出して直流電源回路２の出力を停止させる漏電検出回路３３を備える。漏電検出回路３３は、ダイオードＤ１のカソードとグランドとの間に接続された抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との直列回路を備える。また、漏電検出回路３３は、反転入力端子が抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１との接続点に接続され、非反転入力端子に所定の基準電圧Ｖｒｅｆ１が入力されたコンパレータＣＭＰ１を備える。さらに、漏電検出回路３３は、コンパレータＣＭＰ１の出力を所定の遅延時間だけ遅延した出力を生成する遅延回路ＳＳ１と、コンパレータＣＭＰ１の出力と遅延回路ＳＳ１の出力との論理積をとって第１論理積回路ＡＮＤ１に入力する第２論理積回路ＡＮＤ２とを備える。すなわち、漏電によりダイオードＤ１のカソードの対地電圧が過剰に高くなってコンパレータＣＭＰ１の出力がＬレベルとなった後、上記の遅延時間が経過するまでの期間には、第２論理積回路ＡＮＤ２の出力がＬレベルとなる。すると、駆動回路３２の出力に関わらず、第１論理積回路ＡＮＤ１の出力がＬレベルとなることにより、スイッチング素子Ｓ１がオフ状態に維持され、直流電源回路２の出力が停止する。また、コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子は、過電圧保護用のツェナーダイオードＺ１１を介してグランドに接続されている。すなわち、コンパレータＣＭＰ１の反転入力端子への入力電圧は上記のツェナーダイオードＺ１１のツェナー電圧を上回ることがないから、過剰に高い電圧によるコンパレータＣＭＰ１の破損が防止される。   Furthermore, the light-emitting diode lighting device 1 includes a leakage detection circuit 33 that detects leakage and stops the output of the DC power supply circuit 2. The leakage detection circuit 33 includes a series circuit of a resistor R11 and a capacitor C11 connected between the cathode of the diode D1 and the ground. The leakage detection circuit 33 includes a comparator CMP1 having an inverting input terminal connected to a connection point between the resistor R11 and the capacitor C11, and a predetermined reference voltage Vref1 input to a non-inverting input terminal. Furthermore, the leakage detection circuit 33 takes a logical product of the delay circuit SS1 that generates an output obtained by delaying the output of the comparator CMP1 by a predetermined delay time, and the output of the comparator CMP1 and the output of the delay circuit SS1 to obtain a first logical product. And a second AND circuit AND2 input to the circuit AND1. That is, after the ground voltage at the cathode of the diode D1 becomes excessively high due to electric leakage and the output of the comparator CMP1 becomes L level, the output of the second AND circuit AND2 is in a period until the delay time elapses. Becomes L level. Then, regardless of the output of the drive circuit 32, the output of the first AND circuit AND1 becomes L level, whereby the switching element S1 is maintained in the OFF state, and the output of the DC power supply circuit 2 is stopped. Further, the inverting input terminal of the comparator CMP1 is connected to the ground via the Zener diode Z11 for overvoltage protection. That is, since the input voltage to the inverting input terminal of the comparator CMP1 does not exceed the Zener voltage of the Zener diode Z11, the comparator CMP1 is prevented from being damaged by an excessively high voltage.

また、発光ダイオード点灯装置１は、直流電源回路２から発光ダイオードアレイＬＤへの出力電圧（以下、単に「出力電圧」と呼ぶ。）Ｖｏｕｔを検出する出力電圧検出回路３４を備える。出力電圧検出回路３４は、直流電源回路２の低電圧側の出力端のグランドに対する電圧（負電圧）を反転増幅する反転増幅回路からなる。具体的には、出力電圧検出回路３４は、反転入力端子が抵抗Ｒ１８を介して直流電源回路２の低電圧側の出力端（すなわち出力コンデンサＣ０とインダクタＬ１との接続点）に接続されたオペアンプＡＭＰ３を備える。また、オペアンプＡＭＰ３の反転入力端子は、抵抗Ｒ１７とコンデンサＣ１５との並列回路を介して出力端子に接続されている。さらに、オペアンプＡＭＰ３の非反転入力端子は、抵抗Ｒ１９を介してグランドに接続されている。   The light-emitting diode lighting device 1 also includes an output voltage detection circuit 34 that detects an output voltage (hereinafter simply referred to as “output voltage”) Vout from the DC power supply circuit 2 to the light-emitting diode array LD. The output voltage detection circuit 34 includes an inverting amplification circuit that inverts and amplifies a voltage (negative voltage) with respect to the ground at the output terminal on the low voltage side of the DC power supply circuit 2. Specifically, the output voltage detection circuit 34 has an inverting input terminal connected to the output terminal on the low voltage side of the DC power supply circuit 2 (that is, the connection point between the output capacitor C0 and the inductor L1) via the resistor R18. AMP3 is provided. The inverting input terminal of the operational amplifier AMP3 is connected to the output terminal through a parallel circuit of a resistor R17 and a capacitor C15. Further, the non-inverting input terminal of the operational amplifier AMP3 is connected to the ground via the resistor R19.

さらに、発光ダイオード点灯装置１は、出力電圧検出回路３４に検出された出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１を上回っているときに出力電流Ｉｏｕｔを減少させる保護動作を行う制御回路３０を備える。制御回路３０は例えばマイコンからなる。保護動作は、例えば駆動回路３２に入力する基準電圧Ｖｒｅｆ２を低下させる（つまり目標電流Ｉｓｐを減少させる）ことにより出力電流Ｉｏｕｔを減少させるものであってもよいし、直流電源回路２の出力を停止（つまり出力電流Ｉｏｕｔを０にまで減少）させるものであってもよい。制御回路３０が直流電源回路２の出力を停止させる方法としては、駆動回路３２のコンパレータＣＭＰ２の出力がＬレベルに固定される程度まで基準電圧Ｖｒｅｆ２を低下させるという方法のほか、第１論理積回路ＡＮＤ１のいずれかの入力端子への入力をＬレベルとするという方法も考えられる。   Furthermore, the light-emitting diode lighting device 1 includes a control circuit 30 that performs a protection operation for reducing the output current Iout when the output voltage Vout detected by the output voltage detection circuit 34 exceeds the upper limit voltage Vth1. The control circuit 30 is composed of a microcomputer, for example. The protection operation may be to reduce the output current Iout by, for example, reducing the reference voltage Vref2 input to the drive circuit 32 (that is, to reduce the target current Isp), or stop the output of the DC power supply circuit 2 (In other words, the output current Iout may be reduced to 0). As a method for the control circuit 30 to stop the output of the DC power supply circuit 2, in addition to a method of reducing the reference voltage Vref2 to the extent that the output of the comparator CMP2 of the drive circuit 32 is fixed to the L level, the first AND circuit A method of setting the input to any input terminal of AND1 to L level is also conceivable.

ところで、発光ダイオードアレイＬＤは、図１２に示したように、温度Ｔが高くなるほど、順方向電圧Ｖｆが低下し、つまり一定の電流を流すために必要な電圧が低下するという温度特性を有する。そこで、制御回路３０は、上記の温度特性に合わせ、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔが高いほど、上限電圧Ｖｔｈ１を低くする。   By the way, as shown in FIG. 12, the light emitting diode array LD has a temperature characteristic in which the forward voltage Vf decreases as the temperature T increases, that is, the voltage necessary for flowing a constant current decreases. Therefore, the control circuit 30 decreases the upper limit voltage Vth1 as the temperature T of the light emitting diode array LD is higher in accordance with the above temperature characteristics.

具体的に説明すると、発光ダイオード点灯装置１は、発光ダイオードアレイＬＤに近接配置されて発光ダイオードアレイＬＤの温度を検出する温度検出素子Ｒｓを備える。温度検出素子Ｒｓは図２に示すように温度Ｔｓが高くなるほど抵抗値が低下するという負の温度特性を有するＮＴＣサーミスタからなる。温度検出素子Ｒｓは、一端が抵抗Ｒ３を介して定電圧源Ｖｃｃに接続され、他端がグランドに接続されている。従って、温度検出素子Ｒｓの両端電圧Ｖｓは、図３に示すように、温度Ｔｓが高くなるほど低下する。   More specifically, the light-emitting diode lighting device 1 includes a temperature detection element Rs that is disposed close to the light-emitting diode array LD and detects the temperature of the light-emitting diode array LD. As shown in FIG. 2, the temperature detection element Rs is composed of an NTC thermistor having a negative temperature characteristic that the resistance value decreases as the temperature Ts increases. One end of the temperature detection element Rs is connected to the constant voltage source Vcc via the resistor R3, and the other end is connected to the ground. Accordingly, the voltage Vs across the temperature detection element Rs decreases as the temperature Ts increases as shown in FIG.

制御回路３０は、温度検出素子Ｒｓの温度Ｔｓを発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔとして推定し、これが高いほど（つまり、温度検出素子Ｒｓの両端電圧Ｖｓが低いほど）、上限電圧Ｖｔｈ１を低くする。具体的には、図１２に示すような発光ダイオードアレイＬＤの温度特性に合わせ、図４に示すように、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔが高くなるほど、一定の温度上昇幅に対する上限電圧Ｖｔｈ１の低下幅を小さくする。より具体的には、例えば、上限電圧Ｖｔｈ１は、平均的な温度特性を有する発光ダイオードアレイＬＤの順方向電圧Ｖｆ（温度Ｔの関数）に、１より大きい所定の係数（例えば１．２）を乗算した電圧とされる。   The control circuit 30 estimates the temperature Ts of the temperature detection element Rs as the temperature T of the light emitting diode array LD, and lowers the upper limit voltage Vth1 as this is higher (that is, as the voltage Vs across the temperature detection element Rs is lower). Specifically, in accordance with the temperature characteristics of the light emitting diode array LD as shown in FIG. 12, as the temperature T of the light emitting diode array LD becomes higher as shown in FIG. 4, the upper limit voltage Vth1 decreases with respect to a certain temperature increase range. Reduce the width. More specifically, for example, for the upper limit voltage Vth1, a predetermined coefficient (for example, 1.2) greater than 1 is added to the forward voltage Vf (a function of the temperature T) of the light emitting diode array LD having an average temperature characteristic. The multiplied voltage is used.

上記構成によれば、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔが高いほど上限電圧Ｖｔｈ１が低くされることで、高温時に出力電圧が過剰に高くなることを防ぎながらも低温時の誤判定の発生が抑えられる。   According to the above configuration, the higher the temperature T of the light emitting diode array LD is, the lower the upper limit voltage Vth1 is, so that the occurrence of erroneous determination at low temperatures can be suppressed while preventing the output voltage from becoming excessively high at high temperatures.

また、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔが高くなるほど、一定の温度上昇幅に対する上限電圧Ｖｔｈ１の低下幅を小さくしているので、図５に示すように温度Ｔに対して直線的に上限電圧Ｖｔｈ１を低下させる場合に比べ、上限電圧Ｖｔｈ１を発光ダイオードアレイＬＤの温度特性に合わせることができる。   Further, as the temperature T of the light emitting diode array LD becomes higher, the decrease width of the upper limit voltage Vth1 with respect to a certain temperature increase width is made smaller, so that the upper limit voltage Vth1 is set linearly with respect to the temperature T as shown in FIG. Compared with the case where it reduces, upper limit voltage Vth1 can be matched with the temperature characteristic of light emitting diode array LD.

なお、制御回路３０が、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１を上回っただけでは直流電源回路２の出力を停止させず、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１よりも高い停止電圧Ｖｔｈ２以上となったときに直流電源回路２の出力を停止させるようにしてもよい。   The control circuit 30 does not stop the output of the DC power supply circuit 2 only when the output voltage Vout exceeds the upper limit voltage Vth1, but when the output voltage Vout becomes equal to or higher than the stop voltage Vth2 higher than the upper limit voltage Vth1, The output of the power supply circuit 2 may be stopped.

停止電圧Ｖｔｈ２は、例えば、図６に示すように、上限電圧Ｖｔｈ１の最大値（つまり、想定される最も低い温度Ｔでの上限電圧Ｖｔｈ１）よりも高い一定値とする。停止電圧Ｖｔｈ２を、回路部品の破損が発生しない範囲内でなるべく高い電圧（例えば、出力コンデンサＣ０の耐圧よりも僅かに低い電圧）とすれば、過電圧による回路部品の破損を防止しつつ、直流電源回路２の停止を最低限に抑えることができる。   For example, as shown in FIG. 6, the stop voltage Vth2 is set to a constant value higher than the maximum value of the upper limit voltage Vth1 (that is, the upper limit voltage Vth1 at the lowest expected temperature T). If the stop voltage Vth2 is set to a voltage as high as possible (for example, a voltage slightly lower than the withstand voltage of the output capacitor C0) within a range in which damage to the circuit components does not occur, the DC power supply can be prevented while preventing damage to the circuit components due to overvoltage. The stop of the circuit 2 can be minimized.

または、図７に示すように、発光ダイオードＬＤの温度Ｔが高いほど、停止電圧Ｖｔｈ２を低下させてもよい。さらに、この場合における停止電圧Ｖｔｈ２を、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔの温度特性に合わせてもよい。すなわち、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔが高くなるほど、一定の温度上昇幅に対する停止電圧Ｖｔｈ２の低下幅を小さくする。より具体的には、例えば、停止電圧Ｖｔｈ２を、平均的な温度特性を有する発光ダイオードアレイＬＤの順方向電圧Ｖｆ（温度Ｔの関数）に、１より大きい所定の係数を乗算した電圧としてもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 7, the higher the temperature T of the light emitting diode LD, the lower the stop voltage Vth2. Further, the stop voltage Vth2 in this case may be matched with the temperature characteristic of the temperature T of the light emitting diode array LD. That is, as the temperature T of the light emitting diode array LD becomes higher, the decrease width of the stop voltage Vth2 with respect to a certain temperature increase width is reduced. More specifically, for example, the stop voltage Vth2 may be a voltage obtained by multiplying the forward voltage Vf (a function of the temperature T) of the light emitting diode array LD having an average temperature characteristic by a predetermined coefficient greater than 1. .

また、制御回路３０は、図８や図９に示すように、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１から停止電圧Ｖｔｈ２まで高くなるにつれて、目標電流Ｉｓｐを徐々に減少させることが望ましい。つまり、制御回路３０は、出力電圧Ｖｏｕｔが上限電圧Ｖｔｈ１を上回って高いほど、出力電流Ｉｏｕｔを少なくする。図９の例では、出力電圧Ｖｏｕｔが高いほど、出力電圧Ｖｏｕｔの上昇幅に対する目標電流Ｉｓｐの減少幅を大きくしている。これは、直流電源回路２の出力電圧Ｖｏｕｔを一定とした場合に、より出力電流Ｉｏｕｔが多いほうが直流電源回路２の発熱量が増加することに基づくものである。   Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the control circuit 30 desirably decreases the target current Isp gradually as the output voltage Vout increases from the upper limit voltage Vth1 to the stop voltage Vth2. That is, the control circuit 30 decreases the output current Iout as the output voltage Vout is higher than the upper limit voltage Vth1. In the example of FIG. 9, as the output voltage Vout is higher, the decrease width of the target current Isp with respect to the increase width of the output voltage Vout is increased. This is based on the fact that when the output voltage Vout of the DC power supply circuit 2 is constant, the amount of heat generated by the DC power supply circuit 2 increases as the output current Iout increases.

また、発光ダイオードアレイＬＤが直流電源回路２から離間して配置される場合において、上記のように温度検出素子Ｒｓを発光ダイオードアレイＬＤに近接配置すると、温度検出素子Ｒｓと制御回路３０との間に長い配線が必要となることで配線が複雑化しやすい。そこで、温度検出素子Ｒｓを、発光ダイオードアレイＬＤに近接配置する代わりに、図１０に示すように発光ダイオードアレイＬＤから離間して配置し、温度検出素子Ｒｓを環境温度Ｔｅの推定に用いてもよい。ここで、環境温度Ｔｅとは、通電が停止されて放熱が完了した状態での発光ダイオードアレイＬＤの温度であり、例えば外気温である。この場合、制御回路３０は、温度検出素子Ｒｓの出力から推定された環境温度Ｔｅに、発光ダイオードアレイＬＤ自身の発熱による温度上昇幅（以下、「ＬＥＤ温度上昇幅」と呼ぶ。）Ｔｌを加算した温度を、発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔとして推定する（Ｔ＝Ｔｅ＋Ｔｌ）。ＬＥＤ温度上昇幅Ｔｌは、出力電流検出回路３１によって検出された出力電流（すなわち、発光ダイオードアレイＬＤへの入力電流）Ｉｏｕｔに基づいて推定される。具体的には、出力電流Ｉｏｕｔが多いほど、ＬＥＤ温度上昇幅Ｔｌとしては高い数値が推定される。ＬＥＤ温度上昇幅Ｔｌは、出力電流Ｉｏｕｔを用いた演算によって導出されてもよいし、出力電流ＩｏｕｔとＬＥＤ温度上昇幅Ｔｌとの関係を示すテーブルを用いて導出されてもよい。   Further, in the case where the light emitting diode array LD is arranged away from the DC power supply circuit 2, if the temperature detecting element Rs is arranged close to the light emitting diode array LD as described above, the temperature detecting element Rs and the control circuit 30 are arranged. Therefore, the wiring is likely to be complicated because a long wiring is required. Therefore, instead of arranging the temperature detection element Rs close to the light emitting diode array LD, as shown in FIG. 10, the temperature detection element Rs may be arranged apart from the light emitting diode array LD, and the temperature detection element Rs may be used for estimating the environmental temperature Te. Good. Here, the environmental temperature Te is the temperature of the light-emitting diode array LD in a state in which energization is stopped and heat dissipation is completed, and is, for example, the outside air temperature. In this case, the control circuit 30 adds a temperature increase width (hereinafter referred to as “LED temperature increase width”) Tl due to heat generation of the light emitting diode array LD itself to the environmental temperature Te estimated from the output of the temperature detection element Rs. The estimated temperature is estimated as the temperature T of the light emitting diode array LD (T = Te + Tl). The LED temperature rise width Tl is estimated based on the output current (that is, the input current to the light emitting diode array LD) Iout detected by the output current detection circuit 31. Specifically, as the output current Iout increases, a higher numerical value is estimated as the LED temperature increase width Tl. The LED temperature increase width Tl may be derived by calculation using the output current Iout, or may be derived using a table indicating the relationship between the output current Iout and the LED temperature increase width Tl.

さらに、温度検出素子Ｒｓを、例えば直流電源回路２と共通のプリント配線板に実装することなどにより、直流電源回路２に近接配置してもよい。この場合、温度検出素子Ｒｓは直流電源回路２の温度を検出することになるので、環境温度Ｔｅを得るためには、温度検出素子Ｒｓによって検出された温度Ｔｓから、直流電源回路２の発熱による温度上昇幅（以下、「回路温度上昇幅」と呼ぶ。）Ｔｃを減算する必要がある（Ｔｅ＝Ｔｓ−Ｔｃ）。すなわち、この場合における発光ダイオードアレイＬＤの温度Ｔは、Ｔ＝Ｔｅ＋Ｔｌ＝（Ｔｓ−Ｔｃ）＋Ｔｌと表される。   Furthermore, the temperature detection element Rs may be disposed close to the DC power supply circuit 2 by, for example, mounting it on a printed wiring board shared with the DC power supply circuit 2. In this case, since the temperature detection element Rs detects the temperature of the DC power supply circuit 2, in order to obtain the environmental temperature Te, the temperature detection element Rs generates heat from the DC power supply circuit 2 from the temperature Ts detected by the temperature detection element Rs. It is necessary to subtract the temperature rise width (hereinafter referred to as “circuit temperature rise width”) Tc (Te = Ts−Tc). That is, the temperature T of the light emitting diode array LD in this case is expressed as T = Te + Tl = (Ts−Tc) + Tl.

図１０の例では、直流電源回路２への入力電圧Ｖｉｎを検出する入力電圧検出回路と直流電源回路２への入力電流Ｉｉｎを検出する入力電流検出回路とを含む入力検出回路３５が設けられている。制御回路３０は、入力検出回路３５において検出された入力電圧Ｖｉｎと入力電流Ｉｉｎとから演算される入力電力と、出力電流Ｉｏｕｔと出力電圧Ｖｏｕｔとから演算される出力電力との差（すなわち、直流電源回路２における消費電力）に基づいて回路温度上昇幅Ｔｃを推定する。具体的には、直流電源回路２における消費電力が多いほど、回路温度上昇幅Ｔｃとしては高い数値が推定される。上記のような入力検出回路３５は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。また、制御回路３０が直流電源回路２における消費電力から回路温度上昇幅Ｔｃを推定する方法としては、演算（数式）を用いてもよいし、直流電源回路２における消費電力と回路温度上昇幅Ｔｃとの対応関係を示すテーブルを用いてもよい。   In the example of FIG. 10, an input detection circuit 35 including an input voltage detection circuit that detects an input voltage Vin to the DC power supply circuit 2 and an input current detection circuit that detects an input current Iin to the DC power supply circuit 2 is provided. Yes. The control circuit 30 determines the difference between the input power calculated from the input voltage Vin and the input current Iin detected by the input detection circuit 35 and the output power calculated from the output current Iout and the output voltage Vout (that is, direct current). The circuit temperature rise width Tc is estimated based on the power consumption in the power supply circuit 2. Specifically, as the power consumption in the DC power supply circuit 2 increases, a higher numerical value is estimated as the circuit temperature increase width Tc. Since the input detection circuit 35 as described above can be realized by a well-known technique, detailed illustration and description thereof are omitted. In addition, as a method for the control circuit 30 to estimate the circuit temperature increase width Tc from the power consumption in the DC power supply circuit 2, calculation (formula) may be used, or the power consumption in the DC power supply circuit 2 and the circuit temperature increase width Tc. You may use the table which shows the corresponding relationship.

回路温度上昇幅Ｔｃとしては、上記のように直流電源回路２における消費電力に基づいて推定する代わりに、一定値を用いてもよく、この場合には入力検出回路３５を省略することができる。得られる発光ダイオードＬＤの温度Ｔをなるべく低くして上限電圧Ｖｔｈ１をなるべく高くするためには、回路温度上昇幅Ｔｃの値としては、想定される条件のうち回路温度上昇幅Ｔｃが最も高くなる条件での回路温度上昇幅Ｔｃの実測値または理論値を用いることが望ましい。ただし、回路温度上昇幅Ｔｃは直流電源回路２における消費電力に基づいて推定するほうが、発光ダイオードＬＤの温度Ｔとして、より正確な値を得やすいから望ましい。   As the circuit temperature rise width Tc, a constant value may be used instead of the estimation based on the power consumption in the DC power supply circuit 2 as described above. In this case, the input detection circuit 35 can be omitted. In order to lower the temperature T of the obtained light emitting diode LD as much as possible and raise the upper limit voltage Vth1 as much as possible, the value of the circuit temperature rise width Tc is a condition that the circuit temperature rise width Tc is the highest among the assumed conditions. It is desirable to use an actual measurement value or a theoretical value of the circuit temperature rise width Tc in FIG. However, it is desirable to estimate the circuit temperature rise width Tc based on the power consumption in the DC power supply circuit 2 because it is easy to obtain a more accurate value as the temperature T of the light emitting diode LD.

なお、直流電源回路２としては、上記のようなフライバックコンバータに代えて、例えばバックコンバータ（降圧チョッパ回路）のような他の周知のスイッチング電源を用いてもよい。   As the DC power supply circuit 2, other known switching power supply such as a buck converter (step-down chopper circuit) may be used instead of the flyback converter as described above.

上記各種の発光ダイオード点灯装置１は、図１１に示すような照明器具４に用いることができる。図１１の照明器具４は、車載用の前照灯であって、発光ダイオードアレイＬＤの光を図１１での左方へ配光する反射板４１及びレンズ４２と、発光ダイオードアレイＬＤが固定された放熱板４３と、上記各部を収納したハウジング４０とを備える。ハウジング４０において、発光ダイオードアレイＬＤの光が照射される側（図１１での左側）の壁は、発光ダイオードアレイＬＤの光を透過させる材料（例えばアクリル樹脂）で構成される。また、発光ダイオード点灯装置１は、図１や図１０に示した回路部品を実装したプリント配線板（図示せず）と、このプリント配線板を収納したケース１０とを有し、このケース１０をハウジング４０の下側に固定されている。ケース１０は例えば金属からなる。直流電源Ｅ１や発光ダイオードアレイＬＤと直流電源回路２との電気的な接続は、電線１１，１２を介して達成される。   The various light emitting diode lighting devices 1 can be used in a lighting fixture 4 as shown in FIG. The lighting fixture 4 of FIG. 11 is a vehicle headlamp, and the light-emitting diode array LD is fixed to the reflector 41 and the lens 42 that distribute the light of the light-emitting diode array LD to the left in FIG. The heat dissipation plate 43 and a housing 40 that houses the above-described parts are provided. In the housing 40, the wall of the light emitting diode array LD on which light is irradiated (left side in FIG. 11) is made of a material (for example, acrylic resin) that transmits the light of the light emitting diode array LD. The light-emitting diode lighting device 1 includes a printed wiring board (not shown) on which the circuit components shown in FIGS. 1 and 10 are mounted, and a case 10 that houses the printed wiring board. It is fixed to the lower side of the housing 40. The case 10 is made of metal, for example. The electrical connection between the DC power supply E1 or the light emitting diode array LD and the DC power supply circuit 2 is achieved via the electric wires 11 and 12.

１ 発光ダイオード点灯装置
２ 直流電源回路
４ 照明器具
３０ 制御回路
３１ 出力電流検出回路
３４ 出力電圧検出回路
３５ 入力検出回路（入力電流検出回路と入力電圧検出回路とを含む）
ＬＤ 発光ダイオードアレイ（発光ダイオード）
Ｒｓ 温度検出素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting diode lighting device 2 DC power supply circuit 4 Lighting fixture 30 Control circuit 31 Output current detection circuit 34 Output voltage detection circuit 35 Input detection circuit (Including input current detection circuit and input voltage detection circuit)
LD light emitting diode array (light emitting diode)
Rs Temperature sensing element

Claims (10)

入力された直流電力を所定の直流電力に変換して発光ダイオードに出力する直流電源回路と、
温度を検出する温度検出素子と、
前記直流電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、
前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧が上限電圧よりも高くなったときに前記直流電源回路の出力電流を減少させる制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記温度検出素子の出力から推定される前記発光ダイオードの温度が高いほど、前記上限電圧を低くすることを特徴とする発光ダイオード点灯装置。 A DC power supply circuit that converts the input DC power into predetermined DC power and outputs it to the light emitting diode; and
A temperature detecting element for detecting the temperature;
An output voltage detection circuit for detecting an output voltage of the DC power supply circuit;
A control circuit for reducing the output current of the DC power supply circuit when the output voltage detected by the output voltage detection circuit becomes higher than an upper limit voltage;
The said control circuit makes the said upper limit voltage low, so that the temperature of the said light emitting diode estimated from the output of the said temperature detection element is high, The light emitting diode lighting device characterized by the above-mentioned. 前記直流電源回路の出力電流を検出する出力電流検出回路を備え、
前記制御回路は、前記温度検出素子の出力から推定される環境温度に、前記出力電流検出回路によって検出された出力電流から推定される前記発光ダイオードの発熱による温度上昇幅を加算した温度を、前記発光ダイオードの温度として推定することを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード点灯装置。 An output current detection circuit for detecting an output current of the DC power supply circuit;
The control circuit adds a temperature obtained by adding a temperature increase due to heat generation of the light emitting diode estimated from the output current detected by the output current detection circuit to the environmental temperature estimated from the output of the temperature detection element, The light emitting diode lighting device according to claim 1, wherein the temperature is estimated as a temperature of the light emitting diode. 前記温度検出素子は前記直流電源回路に近接配置されていて、
前記直流電源回路の入力電圧を検出する入力電圧検出回路と、前記直流電源回路の入力電流を検出する入力電流検出回路とを有し、
前記制御回路は、前記入力電圧検出回路によって検出された入力電圧、前記入力電流検出回路によって検出された入力電流、前記出力電圧検出回路によって検出された出力電圧、並びに、前記出力電流検出回路によって検出された出力電流から、前記直流電源回路における消費電力を演算するとともに、得られた前記消費電力から推定される、前記直流電源回路の発熱による温度上昇幅を、前記温度検出素子によって検出された温度から減算した温度を、前記環境温度として推定することを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード点灯装置。 The temperature detection element is disposed close to the DC power supply circuit,
An input voltage detection circuit for detecting an input voltage of the DC power supply circuit; and an input current detection circuit for detecting an input current of the DC power supply circuit;
The control circuit detects an input voltage detected by the input voltage detection circuit, an input current detected by the input current detection circuit, an output voltage detected by the output voltage detection circuit, and a detection by the output current detection circuit The temperature detected by the temperature detection element is calculated from the output current, the power consumption in the DC power supply circuit is calculated, and the temperature rise due to the heat generation of the DC power supply circuit is estimated from the obtained power consumption. The light emitting diode lighting device according to claim 2, wherein a temperature subtracted from the temperature is estimated as the environmental temperature. 前記発光ダイオードの温度の一定の上昇幅に対する前記上限電圧の低下幅は、前記発光ダイオードの温度が高いほど小さくされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置。   The light emission according to any one of claims 1 to 3, wherein a decrease width of the upper limit voltage with respect to a constant increase width of the temperature of the light emitting diode is made smaller as a temperature of the light emitting diode is higher. Diode lighting device. 前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い所定の停止電圧以上となったときに前記直流電源回路の出力を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置。   The said control circuit stops the output of the said DC power supply circuit, when the output voltage of the said DC power supply circuit becomes more than the predetermined stop voltage higher than the said upper limit voltage. The light-emitting diode lighting device according to claim 1. 前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い停止電圧以上となったときに前記直流電源回路の出力を停止させるものであって、前記温度検出素子の出力から推定される前記発光ダイオードの温度が高いほど、前記停止電圧を低くすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置。   The control circuit stops the output of the DC power supply circuit when the output voltage of the DC power supply circuit becomes equal to or higher than the stop voltage higher than the upper limit voltage, and is estimated from the output of the temperature detection element. The light emitting diode lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the stop voltage is lowered as the temperature of the light emitting diode is higher. 前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高いとき、前記直流電源回路の出力電圧と前記上限電圧との差が大きいほど、前記直流電源回路の出力電流を少なくすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置。   When the output voltage of the DC power supply circuit is higher than the upper limit voltage, the control circuit decreases the output current of the DC power supply circuit as the difference between the output voltage of the DC power supply circuit and the upper limit voltage increases. The light emitting diode lighting device according to any one of claims 1 to 6. 前記制御回路は、前記直流電源回路の出力電圧が前記上限電圧よりも高い状態での、前記直流電源回路の出力電圧の一定の上昇幅に対する前記出力電流の減少幅を、前記直流電源回路の出力電圧が高いほど大きくすることを特徴とする請求項７記載の発光ダイオード点灯装置。   The control circuit outputs a decrease width of the output current with respect to a constant increase width of the output voltage of the DC power supply circuit in a state where the output voltage of the DC power supply circuit is higher than the upper limit voltage. 8. The light emitting diode lighting device according to claim 7, wherein the higher the voltage is, the larger the voltage is. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置を備えることを特徴とする照明器具。   A light fixture comprising the light-emitting diode lighting device according to claim 1. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光ダイオード点灯装置を備えることを特徴とする車載用照明器具。   An in-vehicle lighting fixture comprising the light-emitting diode lighting device according to any one of claims 1 to 8.
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