JP2015072888A - Light source lighting device and illuminating device - Google Patents

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廣義 山▲崎▼
Hiroyoshi Yamazaki
廣義 山▲崎▼
信一 芝原
Shinichi Shibahara
信一 芝原
浩義 田邊
Hiroyoshi Tanabe
浩義 田邊
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source lighting device capable of increasing a power factor viewed from a commercially-available power supply when generating DC voltage and continuously supplying DC power to a solid light source while suppressing inrush current.SOLUTION: A light source lighting device 110 to which an LED 6 is connected comprises a DC voltage generation circuit 3 which receives AC voltage from a commercially-available power supply 1 and generates DC voltage from the received AC voltage, and a converter 5 which includes a switching element Q and converts the DC voltage generated by the DC voltage generation circuit 3 on the basis of the operation of the switching element Q and supplies DC current to the LED 6. The converter 5 includes a capacitor C1 charged when the switching element Q is on, and a diode D1 which passes regenerative current to the capacitor C1 when the switching element Q is off. The DC voltage generation circuit 3 includes a capacitor C3 which is an inrush current limiting circuit limiting the inrush current and passes regenerative current via the diode D1.

Description

本発明は、光源点灯装置及び照明装置に関するものである。本発明は、例えば、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）等の固体発光素子を光源とし、これを点灯する光源点灯装置と、この光源点灯装置を備えた照明装置に関するものである。   The present invention relates to a light source lighting device and a lighting device. The present invention relates to, for example, a light source lighting device that lights a solid light emitting element such as a light emitting diode (hereinafter referred to as an LED) as a light source and a lighting device including the light source lighting device.

商用電源を整流して直流電圧を生成し、生成した直流電圧をコンバータと称される装置を用いて変換し、変換した直流電圧を固体光源に供給することが一般的に行われる。その直流電圧の生成には種々の方法が提案されているが、商用電源に対して力率を高くすることができる回路として文献１或いは文献２に示すような部分平滑回路或いは谷埋め回路と称される従来技術が知られている。   Generally, a commercial power source is rectified to generate a DC voltage, the generated DC voltage is converted using a device called a converter, and the converted DC voltage is supplied to a solid-state light source. Various methods have been proposed for generating the DC voltage. As a circuit capable of increasing the power factor with respect to the commercial power supply, it is referred to as a partial smoothing circuit or a valley filling circuit as shown in Reference 1 or Reference 2. The prior art is known.

特許文献１の第１図では、商用交流電源の交流電圧を全波整流回路で整流し、この出力端子に２個のコンデンサを直列に接続するダイオードと２個のコンデンサの電荷を夫々放出するための２個のダイオードを接続した部分平滑回路を備え、直流電圧を生成している。これにより直流電圧は、ほぼ商用電源電圧のピーク値の１／２を最小値とする直流電圧となる。この直流電圧がインバータ回路に入力され、高周波電力に変換されて負荷である放電灯に印加され、負荷の放電灯を高周波で点灯する。   In FIG. 1 of Patent Document 1, the AC voltage of a commercial AC power supply is rectified by a full-wave rectifier circuit, and the diodes connecting two capacitors in series to the output terminal and the charges of the two capacitors are discharged, respectively. The partial smoothing circuit which connected these 2 diodes is provided, and the DC voltage is produced | generated. As a result, the DC voltage becomes a DC voltage having a minimum value that is approximately half the peak value of the commercial power supply voltage. This DC voltage is input to the inverter circuit, converted into high frequency power and applied to a discharge lamp as a load, and the discharge lamp of the load is lit at a high frequency.

この装置では、放電灯に休止期間の無い高周波電力を供給することができるので、放電灯の発光効率を向上させ、さらにインバータ回路を直流電圧に応じて制御することで光出力を略一定にできる。   In this device, high-frequency power without a pause period can be supplied to the discharge lamp, so that the light emission efficiency of the discharge lamp can be improved, and the light output can be made substantially constant by controlling the inverter circuit according to the DC voltage. .

特許文献２の装置は、インバータ回路を使用して直流電圧を交流電圧に変換し、負荷の放電灯を高周波点灯するものであるが、直流電圧の生成方法が異なる。すなわち商用交流電源の交流電圧を全波整流回路で整流し、この出力端子に１個のコンデンサとインダクタとダイオードを直列に接続して、これをインバータ回路のスイッチング素子（トランジスタＱ１）に接続している。またコンデンサにはインバータ回路に電荷を放出するための別のダイオードを接続している。   The device of Patent Document 2 uses an inverter circuit to convert a DC voltage to an AC voltage and turns on a discharge lamp of a load at a high frequency, but the method for generating the DC voltage is different. That is, the AC voltage of the commercial AC power supply is rectified by a full-wave rectifier circuit, and one capacitor, inductor and diode are connected in series to this output terminal, and this is connected to the switching element (transistor Q1) of the inverter circuit. Yes. The capacitor is connected with another diode for discharging electric charge to the inverter circuit.

この装置では、インバータ回路のスイッチング素子が高周波でオン・オフを繰り返すと、オンの期間にコンデンサはインダクタを介して充電される。そしてコンデンサの電圧が商用電源の瞬時値より高い期間では、このコンデンサの電荷がインバータ回路に供給される。このように、インバータ回路には部分平滑された直流電圧が印加されるので負荷の放電灯には休止期間の無い高周波電力が供給される。   In this device, when the switching element of the inverter circuit is repeatedly turned on and off at a high frequency, the capacitor is charged via the inductor during the on period. Then, during the period when the voltage of the capacitor is higher than the instantaneous value of the commercial power supply, the charge of this capacitor is supplied to the inverter circuit. As described above, since the partially smoothed DC voltage is applied to the inverter circuit, high-frequency power without a rest period is supplied to the discharge lamp of the load.

特許２７０６５３０号公報（第１図参照）Japanese Patent No. 2706530 (see FIG. 1) 特開平５−２７５１８５号公報（図１参照）JP-A-5-275185 (see FIG. 1)

しかしながら、特許文献１の装置では、直列に接続された２個のコンデンサには商用電源の投入時に大きな突入電流が流れるという課題がある。
また、特許文献２の装置では、インダクタをスイッチングした電流でコンデンサに充電するので突入電流は抑制できるが、スイッチング素子のオフ時にインダクタに蓄積されたエネルギーを回生するための手段が必要となるという課題がある。 However, the apparatus of Patent Document 1 has a problem that a large inrush current flows through two capacitors connected in series when a commercial power supply is turned on.
Further, in the device of Patent Document 2, since the capacitor is charged with the current switched by the inductor, the inrush current can be suppressed, but there is a problem that a means for regenerating the energy accumulated in the inductor when the switching element is off is required. There is.

一般照明に使用されるＬＥＤ光源は、その効率が向上している。従来の白熱電球では、６０Ｗで８１０ルーメンの光束であったので、この白熱電球を装着した照明装置（照明器具）を使用する場合、照明装置の器具効率（照明装置の外に放射される光量の比率）が６０％〜８０％であることを考慮すると、実際にとりだせる光束は５００〜６５０ｌｍ（ルーメン）程度にすぎなかった。ところが、ＬＥＤ光源では、器具効率が非常に高い状態になるので、ＬＥＤ自身の発光効率が例えば１００〜１５０ｌｍ／Ｗのものが入手できると、６０Ｗ電球相当の光量を得るために必要な光源の電力は、僅か数Ｗで済む場合も生じる。   The efficiency of the LED light source used for general illumination is improved. Since the conventional incandescent bulb has a luminous flux of 810 lumens at 60 W, when using a lighting device (lighting fixture) equipped with this incandescent bulb, the efficiency of the lighting device (the amount of light emitted outside the lighting device) Considering that the ratio) is 60% to 80%, the light flux that can be actually taken out was only about 500 to 650 lm (lumen). However, since the LED light source has a very high device efficiency, if the LED itself has a luminous efficiency of, for example, 100 to 150 lm / W, the power of the light source necessary to obtain a light amount equivalent to a 60 W bulb is obtained. May occur in just a few W.

このため、１台の壁スイッチやブレーカ、或いは調光装置に対して、従来の白熱電球を使用した照明装置より多数のＬＥＤ照明装置が接続される可能性がある。このような状態に対応するためには、ＬＥＤを点灯する装置の力率を高くしたり、さらには電源を投入したときの突入電流を少なくするなどの対策が必要となる。この状況は、ＬＥＤの発光効率が上昇していることから、ＬＥＤ照明装置、あるいはランプのように単体で点灯機能を果たすことのできるＬＥＤ光源で４Ｗ以上〜１０Ｗ以下程度の入力電力のものにとって特に深刻である。   For this reason, there is a possibility that a larger number of LED lighting devices may be connected to a single wall switch, breaker, or dimmer than a conventional lighting device using an incandescent bulb. In order to cope with such a state, it is necessary to take measures such as increasing the power factor of the device that lights the LED, and further reducing the inrush current when the power is turned on. This situation is particularly high for LED lighting devices or LED light sources that can perform a lighting function alone, such as a lamp, with an input power of about 4 W to 10 W because the luminous efficiency of the LEDs has increased. Serious.

本発明は、直流電圧を生成するに際して商用電源からみた力率を高くし、かつ突入電流を抑制しながら負荷の固体光源に対して連続的な直流電力を供給できる装置を提案することを目的とする。   An object of the present invention is to propose a device capable of supplying continuous DC power to a solid-state light source of a load while increasing a power factor viewed from a commercial power source when generating a DC voltage and suppressing an inrush current. To do.

本発明に係る光源点灯装置は、光源を接続する光源点灯装置において、交流電源から交流電圧を入力し、入力した交流電圧から直流電圧を生成する直流電圧生成回路と、スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子の動作により前記直流電圧生成回路により生成された直流電圧を変換し、前記光源に直流電流を供給する直流変換回路とを備え、前記直流変換回路は、前記スイッチング素子のオン期間に充電される第１コンデンサと、前記スイッチング素子のオフ期間に前記第１コンデンサの回生電流を流す第１ダイオードとを備え、前記直流電圧生成回路は、突入電流を制限する突入電流制限回路である第２コンデンサであって、前記第１ダイオードを介して回生電流を流す第２コンデンサを備える。   A light source lighting device according to the present invention is a light source lighting device to which a light source is connected. The light source lighting device includes an AC voltage input from an AC power source, a DC voltage generation circuit that generates a DC voltage from the input AC voltage, and a switching element. A DC conversion circuit that converts a DC voltage generated by the DC voltage generation circuit by operation of the element and supplies a DC current to the light source, and the DC conversion circuit is charged during an ON period of the switching element. A first capacitor and a first diode that allows a regenerative current of the first capacitor to flow during an off period of the switching element, and the DC voltage generation circuit is a second capacitor that is an inrush current limiting circuit that limits an inrush current. A second capacitor for supplying a regenerative current through the first diode;

本発明に係る光源点灯装置によれば、直流電圧生成回路は、突入電流を制限する突入電流制限回路である第２コンデンサであって、直流変換回路の第１コンデンサの回生電流を流す第１ダイオードを介して回生電流を流す第２コンデンサを備え、効率的に突入電流を抑制したので、直流電圧を生成するに際して交流電源からみた力率を高くし、かつ突入電流を抑制しながら負荷のＬＥＤに対して連続的な直流電力を供給できる。   According to the light source lighting device of the present invention, the DC voltage generation circuit is a second capacitor that is an inrush current limiting circuit that limits the inrush current, and the first diode that allows the regenerative current of the first capacitor of the DC conversion circuit to flow therethrough. Since the inrush current is efficiently suppressed by supplying a second capacitor through which the regenerative current flows, the power factor viewed from the AC power source is increased when generating the DC voltage, and the load LED is suppressed while suppressing the inrush current. On the other hand, continuous DC power can be supplied.

実施の形態１に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1. FIG. 商用電源１を全波整流した電圧波形とコンデンサＣ３の電圧を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform which rectified the commercial power supply 1, and the voltage of the capacitor | condenser C3. 実施の形態２に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態３に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態３に係る照明装置１００の回路構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態３に係る照明装置１００の回路構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態４に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態５に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 5. FIG. 逆位相制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating antiphase control. 実施の形態６に係る照明装置１００ａの回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100a which concerns on Embodiment 6. FIG. 実施の形態７に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the circuit structure of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 7. FIG.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。
本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成について、図１を用いて説明する。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment.
A circuit configuration of lighting apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図１において、照明装置１００（照明器具）は、商用電源１（交流電源）に接続されるとともに、ＬＥＤ６（光源）を接続する。照明装置１００は、光源点灯装置１１０と、ＬＥＤ６を接続する光源接続部１２０とを備える。光源接続部１２０は、例えば、ＬＥＤランプを装着するソケット、あるいは、ＬＥＤモジュールを接続するためのコネクタ等である。ＬＥＤ６は、光源接続部１２０を介して光源点灯装置１１０に接続される。   In FIG. 1, a lighting device 100 (lighting fixture) is connected to a commercial power source 1 (AC power source) and an LED 6 (light source). The illumination device 100 includes a light source lighting device 110 and a light source connection unit 120 that connects the LEDs 6. The light source connection unit 120 is, for example, a socket for mounting an LED lamp or a connector for connecting an LED module. The LED 6 is connected to the light source lighting device 110 via the light source connection unit 120.

光源点灯装置１１０は、直流電圧生成回路３、コンバータ５を備える。
商用電源１は、照明装置１００に対して交流電圧を供給する電源であり、例えば、商用交流電源である。
直流電圧生成回路３は、ＬＥＤ６に直流電流を供給するためのコンバータ５に対し、直流電力を供給する。
コンバータ５は、スイッチング動作により、ＬＥＤ６に所定の直流電流を供給する。 The light source lighting device 110 includes a DC voltage generation circuit 3 and a converter 5.
The commercial power source 1 is a power source that supplies an AC voltage to the lighting device 100, and is, for example, a commercial AC power source.
The DC voltage generation circuit 3 supplies DC power to the converter 5 for supplying a DC current to the LED 6.
The converter 5 supplies a predetermined direct current to the LED 6 by a switching operation.

直流電圧生成回路３は、全波整流回路２、比較的小容量のコンデンサＣ２、ダイオードＤ４，Ｄ３，Ｄ２、さらにコンデンサＣ２より大きな静電容量のコンデンサＣ３（第２コンデンサ）、インダクタＬ２から構成される。
コンバータ５は、バックコンバータと称されるものであり、スイッチング素子Ｑ、スイッチング素子Ｑの駆動を制御する制御回路４、コンデンサＣ１（第１コンデンサ）、インダクタＬ１、ダイオードＤ１等で構成される。 The DC voltage generation circuit 3 includes a full-wave rectifier circuit 2, a relatively small capacitor C2, diodes D4, D3, and D2, a capacitor C3 (second capacitor) having a larger capacitance than the capacitor C2, and an inductor L2. The
The converter 5 is called a buck converter, and includes a switching element Q, a control circuit 4 that controls driving of the switching element Q, a capacitor C1 (first capacitor), an inductor L1, a diode D1, and the like.

コンバータ５は、スイッチング素子Ｑのオン・オフ動作（スイッチング動作）により、直流電圧生成回路３から入力した直流電圧を変換し、ＬＥＤ６に所定の直流電流を供給する直流変換回路である。
スイッチング素子Ｑは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ、あるいはトランジスタ等の半導体スイッチング素子である。
スイッチング素子Ｑがオンしたときに、インダクタＬ１にエネルギーが蓄積される。
スイッチング素子Ｑがオフしたときに、ダイオードＤ１はオンとなり、インダクタＬ１に蓄積されたエネルギーが流れる経路を形成し、直流電流をコンデンサＣ１及びＬＥＤ６に供給する。ダイオードＤ１（第１ダイオード）は、インダクタＬ１に対し、いわゆる回生動作を行うものである。 The converter 5 is a DC conversion circuit that converts a DC voltage input from the DC voltage generation circuit 3 and supplies a predetermined DC current to the LED 6 by an on / off operation (switching operation) of the switching element Q.
The switching element Q is a semiconductor switching element such as a MOSFET or a transistor, for example.
When the switching element Q is turned on, energy is stored in the inductor L1.
When the switching element Q is turned off, the diode D1 is turned on to form a path through which the energy accumulated in the inductor L1 flows, and a direct current is supplied to the capacitor C1 and the LED 6. The diode D1 (first diode) performs a so-called regenerative operation on the inductor L1.

直流電圧生成回路３において、スイッチング素子Ｑがオンしたときに、コンデンサＣ３にはインダクタＬ２を介して充電電流が流れる。スイッチング素子Ｑがオフすると、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギーは、コンバータ５のダイオードＤ１を通じてコンデンサＣ３に充電される。すなわち、ダイオードＤ１（第１ダイオード）は、インダクタＬ２に対しても回生動作を行う。
このようにコンデンサＣ３は、スイッチング素子Ｑのスイッチング動作により充電される。
スイッチング素子ＱがオンしたときにコンデンサＣ３に流れる充電電流は、インダクタＬ２、ダイオードＤ２等を介して流れるため、インダクタＬ２、ダイオードＤ２等による電圧降下が発生する。このことから、回路のＧＮＤ電位（スイッチング素子Ｑのソース端子や、整流器（全波整流回路２）の基準電位）に対しては、（商用電源１の電圧）＝（整流器の出力電圧）とすると、コンデンサＣ３に充電される電圧は、整流器の出力電圧から、インダクタＬ２、ダイオードＤ２、ダイオードＤ４で発生した電圧降下を差し引いた電圧が印加される。したがって、コンデンサＣ３には、商用電源１の電圧のピーク値より低い電圧が充電されることとなる。 In the DC voltage generating circuit 3, when the switching element Q is turned on, a charging current flows through the capacitor C3 via the inductor L2. When the switching element Q is turned off, the energy stored in the inductor L2 is charged to the capacitor C3 through the diode D1 of the converter 5. That is, the diode D1 (first diode) performs a regenerative operation also on the inductor L2.
Thus, the capacitor C3 is charged by the switching operation of the switching element Q.
Since the charging current flowing through the capacitor C3 when the switching element Q is turned on flows through the inductor L2, the diode D2, and the like, a voltage drop is generated by the inductor L2, the diode D2, and the like. Therefore, with respect to the GND potential of the circuit (the source terminal of the switching element Q and the reference potential of the rectifier (full-wave rectifier circuit 2)), (voltage of the commercial power supply 1) = (output voltage of the rectifier) The voltage charged in the capacitor C3 is a voltage obtained by subtracting the voltage drop generated in the inductor L2, the diode D2, and the diode D4 from the output voltage of the rectifier. Therefore, the capacitor C3 is charged with a voltage lower than the peak value of the voltage of the commercial power source 1.

以上のように、ダイオードＤ１は、インダクタＬ１に対する回生動作だけでなく、インダクタＬ２に対しても回生動作を行うという２つの役割を果たす。   As described above, the diode D1 has two roles of performing not only the regenerative operation for the inductor L1 but also the regenerative operation for the inductor L2.

コンデンサＣ３の電荷は、商用電源１の瞬時値が低くなるとダイオードＤ３を通じてコンバータ５に放出される。
図２は、商用電源１を全波整流した電圧波形とコンデンサＣ３の電圧を示す図である。
図２において、コンデンサＣ３の充電電圧をＸ（充電開始電圧Ｘ）とすると、この位相からコンバータ５にはコンデンサＣ３に充電された電荷の放出が開始される。そして電荷の放出によりコンデンサＣ３の電圧が低下してＹ（最小電圧Ｙ）の電圧に達すると、再び商用電源１から電力が供給され、コンデンサＣ３は充電動作を行う。 The electric charge of the capacitor C3 is discharged to the converter 5 through the diode D3 when the instantaneous value of the commercial power source 1 becomes low.
FIG. 2 is a diagram showing a voltage waveform obtained by full-wave rectification of the commercial power source 1 and the voltage of the capacitor C3.
In FIG. 2, assuming that the charging voltage of the capacitor C3 is X (charging starting voltage X), the converter 5 starts discharging the charge charged in the capacitor C3 from this phase. When the voltage of the capacitor C3 decreases due to the discharge of electric charge and reaches a voltage of Y (minimum voltage Y), power is supplied again from the commercial power source 1, and the capacitor C3 performs a charging operation.

光源であるＬＥＤ６に休止期間の無い連続的な直流電流を安定的に供給するためには、コンデンサＣ３の最小電圧（図２におけるＹの電圧）は、電流が流れている状態でのＬＥＤ６のＬＥＤ電圧の１．５倍以上が適切な状態である。これはコンバータ５が降圧動作を行うバックコンバータと称されるもので構成される場合である。   In order to stably supply a continuous direct current without a pause period to the LED 6 that is a light source, the minimum voltage of the capacitor C3 (the voltage of Y in FIG. 2) is the LED of the LED 6 in a state where a current flows. A voltage of 1.5 times or more is an appropriate state. This is a case where the converter 5 is configured by a so-called buck converter that performs a step-down operation.

コンデンサＣ３の電荷が放出を開始する開始電圧Ｘは、高くしすぎると商用電源１側から見た力率が低下してしまう。そこで、高力率とされる０．８５以上にするには、開始電圧Ｘは、商用電源１の電圧の６０％程度以下と設定することが好ましい。   If the starting voltage X at which the electric charge of the capacitor C3 starts to be released is too high, the power factor viewed from the commercial power source 1 side is lowered. Therefore, in order to achieve a high power factor of 0.85 or more, it is preferable to set the start voltage X to about 60% or less of the voltage of the commercial power source 1.

また、ダイオードＤ４は、コンデンサＣ２がＣ３に比べて十分に小さい容量（例えば、１／１０以下）ならば無くてもよい。   Further, the diode D4 may be omitted if the capacitor C2 has a sufficiently small capacity (for example, 1/10 or less) compared to C3.

以上のように、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０は、商用電源１から受電し、これを直流電圧に変換する直流電圧生成回路３と、この直流電圧を変換して固体光源（ＬＥＤ６）に直流電力を供給するコンバータ５とを備える。直流電圧生成回路３は、商用電源１のピーク電圧より低い電圧を生成する降圧手段（降圧回路）（コンデンサＣ３）と、突入電流制限手段（突入電流制限回路）（コンデンサＣ３、スイッチング素子Ｑ、ダイオードＤ１、インダクタＬ２）とを備えている。   As described above, the light source lighting device 110 according to the present embodiment receives power from the commercial power source 1 and converts it into a DC voltage, and converts the DC voltage into a solid light source (LED 6). And a converter 5 for supplying direct-current power. The DC voltage generation circuit 3 includes a step-down means (step-down circuit) (capacitor C3) for generating a voltage lower than the peak voltage of the commercial power supply 1, and an inrush current limiting means (inrush current limiting circuit) (capacitor C3, switching element Q, diode) D1, inductor L2).

コンバータ５は、スイッチング素子Ｑのオフ期間にコンバータ５の回生電流を流すダイオードＤ１を備えたバックコンバータで構成される。直流電圧生成回路３は、スイッチング素子Ｑのオン期間にインダクタＬ２を介して充電するコンデンサＣ３を備える。直流電圧生成回路３は、スイッチング素子Ｑのオフ期間には前記回生電流を流すダイオードＤ１を介してコンデンサＣ３を充電し、商用交流電源の瞬時値の低い期間でコンデンサＣ３の充電電荷を放出する手段を備えている。   The converter 5 is configured by a buck converter including a diode D1 that allows the regenerative current of the converter 5 to flow during the OFF period of the switching element Q. The DC voltage generation circuit 3 includes a capacitor C3 that is charged via the inductor L2 during the ON period of the switching element Q. The DC voltage generating circuit 3 charges the capacitor C3 through the diode D1 that flows the regenerative current during the OFF period of the switching element Q, and discharges the charge of the capacitor C3 during the period when the instantaneous value of the commercial AC power supply is low. It has.

したがって、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０によれば、コンバータ５のダイオードＤ１を利用してコンデンサＣ３に充電することができ、さらにコンデンサＣ３はスイッチング素子のスイッチング動作により充電されるので商用電源の投入時のコンデンサＣ３への突入電流を抑制できる。
また、コンデンサＣ３は、商用電源１のピーク電圧より低い電圧を生成するので、直流電圧を生成するに際して、コンデンサＣ３の電荷が放出を開始する電圧Ｘを調整することにより、商用電源１からみた力率を高くすることができる。 Therefore, according to the light source lighting device 110 according to the present embodiment, the capacitor C3 can be charged using the diode D1 of the converter 5, and the capacitor C3 is charged by the switching operation of the switching element. The inrush current to the capacitor C3 at the time of turning on can be suppressed.
In addition, since the capacitor C3 generates a voltage lower than the peak voltage of the commercial power supply 1, when generating the DC voltage, the voltage viewed from the commercial power supply 1 is adjusted by adjusting the voltage X at which the charge of the capacitor C3 starts to be released. The rate can be increased.

また、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０では、直流電圧生成回路３の電荷を蓄積するコンデンサＣ３の最小電圧をＶｍｉｎとし、ＬＥＤ６に定常動作時の直流電流を流したときのＬＥＤ６の電圧をＶＦ（直列接続ではその合成電圧）とするとき、Ｖｍｉｎ≧１．５ＶＦの関係を満たすように電圧を設定する。したがって、ＬＥＤ６に対して、連続的に安定した直流電流を供給することができる。   Further, in the light source lighting device 110 according to the present embodiment, the minimum voltage of the capacitor C3 that accumulates the electric charge of the DC voltage generation circuit 3 is Vmin, and the voltage of the LED 6 when a DC current is passed through the LED 6 during steady operation is used. When VF (the combined voltage in series connection) is set, the voltage is set so as to satisfy the relationship of Vmin ≧ 1.5VF. Therefore, a continuously stable DC current can be supplied to the LED 6.

このように、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０によれば、直流電圧を生成するに際して、商用電源１からみた力率を高くし、かつ突入電流を抑制しながら負荷の固体光源に対して連続的な直流電力を供給できる。   As described above, according to the light source lighting device 110 according to the present embodiment, when generating a DC voltage, the power factor viewed from the commercial power source 1 is increased and the inrush current is suppressed while suppressing the inrush current. Continuous DC power can be supplied.

実施の形態２．
本実施の形態では、主に、実施の形態１との差異について説明する。
図３は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。
図３において、実施の形態１で説明した構成に相当する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment.
In FIG. 3, the same reference numerals are given to the components corresponding to those described in Embodiment 1, and the description thereof may be omitted.

図３に示すように、本実施の形態のコンバータ５は、ハイサイド（高電位側）にスイッチング素子Ｑを配置している。スイッチング素子Ｑがローサイド（低電位側）に配置された図１のコンバータ５とは構成が異なるが、バックコンバータとしての基本動作は類似である。   As shown in FIG. 3, converter 5 of the present embodiment has switching element Q arranged on the high side (high potential side). Although the configuration is different from the converter 5 of FIG. 1 in which the switching element Q is arranged on the low side (low potential side), the basic operation as a buck converter is similar.

スイッチング素子Ｑのオン期間には、出力側に接続されたインダクタＬ２にエネルギーが蓄積されるとともに、このインダクタＬ２からダイオードＤ２を通ってコンデンサＣ３が充電される。
そして、スイッチング素子Ｑのオフ期間では、インダクタＬ２に蓄積されたエネルギーは、コンバータ５のダイオードＤ１、インダクタＬ２，ダイオードＤ２の経路でコンデンサＣ３を充電する。 During the ON period of the switching element Q, energy is stored in the inductor L2 connected to the output side, and the capacitor C3 is charged from the inductor L2 through the diode D2.
In the OFF period of the switching element Q, the energy stored in the inductor L2 charges the capacitor C3 through the path of the diode D1, the inductor L2, and the diode D2 of the converter 5.

このようにコンデンサＣ３は、スイッチング素子Ｑのスイッチング動作により充電される。コンデンサＣ３には、商用電源１の電圧のピーク値より低い電圧が充電される。
このとき、実施の形態１と同様に、ダイオードＤ１は、インダクタＬ１に対する回生動作だけでなく、インダクタＬ２に対しても回生動作を行うという２つの役割を果たす。 Thus, the capacitor C3 is charged by the switching operation of the switching element Q. The capacitor C3 is charged with a voltage lower than the peak value of the voltage of the commercial power source 1.
At this time, as in the first embodiment, the diode D1 has two roles of performing not only the regenerative operation for the inductor L1 but also the regenerative operation for the inductor L2.

また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、コンデンサＣ３の電荷は、商用電源１の瞬時値が低くなるとダイオードＤ３を通じてコンバータ５に放出される。コンデンサＣ３が放電を開始する開始電圧Ｘ、最小電圧Ｙは、実施の形態１と同様に設定するとよい。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the electric charge of the capacitor C3 is discharged to the converter 5 through the diode D3 when the instantaneous value of the commercial power supply 1 becomes low. The start voltage X and the minimum voltage Y at which the capacitor C3 starts discharging may be set in the same manner as in the first embodiment.

また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、ダイオードＤ４は、コンデンサＣ２がＣ３に比べて十分に小さい容量（例えば、１／１０以下）ならば無くてもよい。   Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the diode D4 may be omitted if the capacitor C2 has a sufficiently small capacity (for example, 1/10 or less) compared to C3.

以上のように、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０によれば、直流電圧を生成するに際して交流電源からみた力率を高くし、かつ突入電流を抑制しながら負荷の固体光源に対して連続的な直流電力を供給できる。
また、本実施の形態に係る光源点灯装置１１０によれば、ハイサイドにスイッチング素子Ｑが接続されたバックコンバータもコンバータ５として用いることができる。 As described above, according to the light source lighting device 110 according to the present embodiment, when generating a DC voltage, the power factor viewed from the AC power source is increased, and the load is continuously applied to the solid light source while suppressing the inrush current. DC power can be supplied.
Further, according to light source lighting device 110 according to the present embodiment, a buck converter in which switching element Q is connected on the high side can also be used as converter 5.

実施の形態３．
本実施の形態では、主に、実施の形態１，２との差異について説明する。
図４は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。図５は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の他の例を示す図である。図６は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の他の例を示す図である。図６に示す光源点灯装置１１０は、図４、図５に示す光源点灯装置１１０とは異なる構成を有する。
図４〜６において、実施の形態１，２で説明した構成に相当する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, differences from the first and second embodiments will be mainly described.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing another example of the circuit configuration of lighting apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the circuit configuration of lighting apparatus 100 according to the present embodiment. The light source lighting device 110 shown in FIG. 6 has a configuration different from that of the light source lighting device 110 shown in FIGS.
4 to 6, configurations corresponding to the configurations described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図４において、直流電圧生成回路３は、略容量を同じくする２個のコンデンサＣ４（第３コンデンサ），Ｃ５（第４コンデンサ）と、ダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７と、抵抗Ｒ１（第１抵抗）とを備える。
コンバータ５は、図１と同様に、ローサイドにスイッチング素子Ｑを備える構成であるが、図３のようにハイサイドにスイッチング素子Ｑを備える構成でもよい。 In FIG. 4, the DC voltage generating circuit 3 includes two capacitors C4 (third capacitor), C5 (fourth capacitor), diodes D5, D6, D7, and a resistor R1 (first resistor) having substantially the same capacitance. With.
The converter 5 is configured to include the switching element Q on the low side as in FIG. 1, but may be configured to include the switching element Q on the high side as illustrated in FIG. 3.

図４に示す本実施の形態の光源点灯装置１１０において、コンデンサＣ４，Ｃ５は、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ１を通じて充電されるので、定常時には２個のコンデンサ各々には商用電源１のピーク値の約１／２の電圧が充電される。   In the light source lighting device 110 of the present embodiment shown in FIG. 4, the capacitors C4 and C5 are charged through the diode D6 and the resistor R1, so that each of the two capacitors has a peak value of about 1 of the commercial power supply 1 in a steady state. A voltage of / 2 is charged.

抵抗Ｒ１の存在により、商用電源１の投入時におけるコンデンサＣ４，Ｃ５への突入電流を制限することができる。抵抗Ｒ１は、突入電流制限回路である。
また、コンデンサＣ４，Ｃ５からコンバータ５への電荷の放出時は、この抵抗Ｒ１を介することなく電流が流れるので損失が少ない。具体的には、コンデンサＣ４からコンバータ５への電荷の放出は、コンデンサＣ４、ダイオードＤ５の経路で電流が流れる。また、コンデンサＣ５からコンバータ５への電荷の放出は、コンデンサＣ５、ダイオードＤ７の経路で電流が流れる。 The presence of the resistor R1 can limit the inrush current to the capacitors C4 and C5 when the commercial power supply 1 is turned on. The resistor R1 is an inrush current limiting circuit.
Further, when electric charges are discharged from the capacitors C4 and C5 to the converter 5, a current flows without going through the resistor R1, so that the loss is small. Specifically, in discharging the electric charge from the capacitor C4 to the converter 5, a current flows through the path of the capacitor C4 and the diode D5. Further, the electric charge is discharged from the capacitor C5 to the converter 5 through a path of the capacitor C5 and the diode D7.

図４に示す本実施の形態に係る光源点灯装置１１０では、図２に示すコンデンサＣ４，Ｃ５の放電電圧Ｘは、商用電源１の電圧（交流電源電圧）の略１／２となる。抵抗Ｒ１を大きくすると充電に時間を要するので商用電源１の電圧の１／２電圧より低くなる。また、最小電圧Ｙは、コンデンサＣ４，Ｃ５と抵抗Ｒ１にも依存するが、最小電圧Ｙの最小値は、実施の形態１で説明したような設定が好ましい。   In the light source lighting device 110 according to the present embodiment shown in FIG. 4, the discharge voltage X of the capacitors C4 and C5 shown in FIG. 2 is approximately ½ of the voltage of the commercial power supply 1 (AC power supply voltage). If the resistor R1 is increased, it takes time to charge, so the voltage becomes lower than ½ of the voltage of the commercial power source 1. The minimum voltage Y also depends on the capacitors C4 and C5 and the resistor R1, but the minimum value of the minimum voltage Y is preferably set as described in the first embodiment.

抵抗Ｒ１の抵抗値は、以下のように設定することが好ましい。
商用電源１が公称１００Ｖとして、光源であるＬＥＤ６の電力と、光源点灯装置１１０（点灯装置）の消費電力とをあわせて１０Ｗ以下と想定する。ここで、ＬＥＤ器具約２０〜３０台を壁スイッチやブレーカに接続することを考慮すると、例えば１５Ａ定格のブレーカや壁スイッチが短時間の突入電流に対してその定格の約１０倍の許容値を有するとすれば、１５０Ａｏ−ｐの許容ピーク電流値となる。したがって、３Ａｏ−ｐ程度に突入電流が制限できる抵抗値を備えていれば３０台接続しても、突入電流を１００Ａｏ−ｐ以下にすることができる。これは、商用電源１が１００Ｖの場合、抵抗値４７オーム以上に相当する。 The resistance value of the resistor R1 is preferably set as follows.
It is assumed that the commercial power source 1 is nominally 100 V, and the power of the LED 6 that is a light source and the power consumption of the light source lighting device 110 (lighting device) are 10 W or less. Here, considering that about 20 to 30 LED fixtures are connected to a wall switch or breaker, for example, a 15 A rated breaker or wall switch has an allowable value of about 10 times its rating for a short inrush current. If so, the allowable peak current value is 150 Ao-p. Therefore, if the resistance value that can limit the inrush current is about 3 Ao-p, the inrush current can be reduced to 100 Ao-p or less even if 30 units are connected. This corresponds to a resistance value of 47 ohms or more when the commercial power source 1 is 100V.

図４に示す本実施の形態に係る光源点灯装置１１０では、２個のコンデンサＣ４，Ｃ５により商用電源１の電圧を分圧しているが、原理的には３個のコンデンサ、或いは４個のコンデンサを使用して商用電源１の電圧をより小さく分圧することができる。しかし、そのようにするとコンデンサの充電電圧が低くなりすぎて、ＬＥＤ６への直流電流の供給が安定的にできなくなるおそれがある。そこで２個のコンデンサを使用することが１００Ｖの商用電源１では適切である。   In the light source lighting device 110 according to the present embodiment shown in FIG. 4, the voltage of the commercial power source 1 is divided by two capacitors C4 and C5, but in principle, three capacitors or four capacitors. Can be used to divide the voltage of the commercial power source 1 smaller. However, if it does so, the charging voltage of the capacitor becomes too low, and there is a possibility that the direct current supply to the LED 6 cannot be stably performed. Therefore, it is appropriate to use two capacitors in the commercial power supply 1 of 100V.

図４に示す本実施の形態に係る光源点灯装置１１０の直流電圧生成回路３は、図１、図３に示す光源点灯装置１１０の直流電圧生成回路３と異なり、コンバータ５側の動作と独立しているので、コンバータ５は図３のようなハイサイドにスイッチング素子Ｑを備えたものに適用できることは勿論であるが、フライバックトランスを使用してその二次側巻線からＬＥＤ６に直流電流を供給するように構成したフライバックコンバータにも適用できる。   The DC voltage generation circuit 3 of the light source lighting device 110 according to the present embodiment shown in FIG. 4 is independent of the operation on the converter 5 side, unlike the DC voltage generation circuit 3 of the light source lighting device 110 shown in FIGS. Therefore, the converter 5 can of course be applied to a converter having a switching element Q on the high side as shown in FIG. 3, but a direct current is supplied from the secondary winding to the LED 6 using a flyback transformer. It can also be applied to flyback converters configured to supply.

次に、図５を用いて、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の他の例について説明する。
図５に示す直流電圧生成回路３は、図４の構成に加えて、充電側の経路に、抵抗Ｒ１に直列に接続されたインダクタＬ３を備えている。この装置においても図４に示す装置と同様に、突入電流を制限し力率を高くすることができるが、インダクタＬ３の作用により図４の場合より充電時の損失を少なくすることができる。 Next, another example of the circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The DC voltage generation circuit 3 shown in FIG. 5 includes an inductor L3 connected in series with the resistor R1 on the charging side path in addition to the configuration of FIG. In this device as well as the device shown in FIG. 4, the inrush current can be limited and the power factor can be increased, but the loss during charging can be reduced by the action of the inductor L3 than in the case of FIG.

図５に示す光源点灯装置１１０においても、最小電圧ＹはコンデンサＣ４，Ｃ５と抵抗Ｒ１、インダクタＬ３にも依存するが、最小電圧値Ｙは図１で説明したような設定が好ましい。使用するコンバータ５は図３で説明したバックコンバータ以外に、フライバックコンバータと称されるコンバータにも適用できる。   Also in the light source lighting device 110 shown in FIG. 5, the minimum voltage Y depends on the capacitors C4 and C5, the resistor R1, and the inductor L3, but the minimum voltage value Y is preferably set as described in FIG. The converter 5 to be used can be applied to a converter called a flyback converter in addition to the buck converter described in FIG.

次に、図６を用いて、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の他の例について説明する。図６に示す直流電圧生成回路３は、図４、図５に示す直流電圧生成回路３とは異なる構成を有する。   Next, another example of the circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The DC voltage generation circuit 3 shown in FIG. 6 has a configuration different from that of the DC voltage generation circuit 3 shown in FIGS.

本実施の形態に係る光源点灯装置１１０では、直流電圧生成回路３の充電側の経路に、比較的抵抗値の小さい抵抗Ｒ１と直列に、スイッチ素子としてのＳＣＲ（Ｓｉｌｉｃｏｎ・Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ・Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ：シリコン制御整流子）を接続する。また、この抵抗Ｒ１とＳＣＲとから構成される回路と並列に、抵抗Ｒ２とダイオードＤ８の直列体を備えている。
図６に示す光源点灯装置１１０においては、商用電源１を投入したときの突入電流の制限は抵抗Ｒ２で行ない、所定の遅延時間後にＳＣＲをオンにして定常状態にするものである。定常状態となった以降は、少なくとも商用電源１の各半サイクルにおいて、図２に示す最小電圧Ｙを過ぎたらＳＣＲをオンするような期間を設ける。 In the light source lighting device 110 according to the present embodiment, an SCR (Silicon Controlled Rectifier: silicon control) as a switching element is connected in series with a resistor R1 having a relatively small resistance value on the charging side path of the DC voltage generating circuit 3. Connect the commutator). Further, a series body of a resistor R2 and a diode D8 is provided in parallel with a circuit composed of the resistors R1 and SCR.
In the light source lighting device 110 shown in FIG. 6, the inrush current when the commercial power source 1 is turned on is limited by the resistor R2, and after a predetermined delay time, the SCR is turned on to be in a steady state. After the steady state is reached, at least in each half cycle of the commercial power supply 1, a period is provided in which the SCR is turned on when the minimum voltage Y shown in FIG.

これにより定常状態では、２個のコンデンサＣ４，Ｃ５は抵抗Ｒ１、ＳＣＲを通じて充電される。商用電源１の投入時は、抵抗Ｒ２で突入電流が制限されるので定常状態での装置の損失が少なく、コンデンサＣ４，Ｃ５の充電電圧値の設定も抵抗Ｒ２に影響されず容易になる。
この理由は、次の通りである。抵抗値が比較的高い抵抗Ｒ２で突入電流を制限し、定常状態では、ＳＣＲをオンして抵抗値が比較的低い抵抗Ｒ１を介して充電電流を流すので装置の損失を低くすることができる。また、ＳＣＲをオンして抵抗値が比較的低い抵抗Ｒ１を介して充電電流を流すので、コンデンサＣ４，Ｃ５の充電電圧値の設定も抵抗Ｒ２に影響されず容易になる。
図２に示す最小電圧Ｙの最適な設定は、実施の形態１で説明したものと同様である。また、使用するコンバータ５についても、図４，５と同様に、図３で説明したバックコンバータ以外に、フライバックコンバータと称される出力トランスを備えたコンバータにも適用できる。
また、突入電流を制限するためのスイッチ素子は、ＳＣＲ以外でもよく、例えば、トランジスタなどを用いてもよい。 As a result, in a steady state, the two capacitors C4 and C5 are charged through the resistors R1 and SCR. When the commercial power source 1 is turned on, the inrush current is limited by the resistor R2, so that the loss of the apparatus in a steady state is small, and the setting of the charging voltage value of the capacitors C4 and C5 is not affected by the resistor R2 and is easy.
The reason for this is as follows. The inrush current is limited by the resistor R2 having a relatively high resistance value, and in a steady state, the SCR is turned on and the charging current flows through the resistor R1 having a relatively low resistance value, so that the loss of the apparatus can be reduced. Further, since the SCR is turned on and the charging current flows through the resistor R1 having a relatively low resistance value, the setting of the charging voltage values of the capacitors C4 and C5 is facilitated without being affected by the resistor R2.
The optimum setting of the minimum voltage Y shown in FIG. 2 is the same as that described in the first embodiment. The converter 5 to be used can also be applied to a converter including an output transformer called a flyback converter in addition to the buck converter described with reference to FIG.
Further, the switch element for limiting the inrush current may be other than the SCR, and for example, a transistor or the like may be used.

以上のように、例えば、図４に示す光源点灯装置１１０では、直流電圧生成回路３は商用電源１を全波整流した直流電圧を、突入電流制限手段（抵抗Ｒ１）を介して２個のコンデンサＣ４，Ｃ５に直列に充電する。そして、このコンデンサＣ４，Ｃ５の電荷の放出には、突入電流制限手段（Ｒ１）を介さずに行うので損失が少ない。   As described above, for example, in the light source lighting device 110 shown in FIG. 4, the DC voltage generation circuit 3 converts the DC voltage obtained by full-wave rectification of the commercial power supply 1 into two capacitors via the inrush current limiting means (resistor R1). Charge C4 and C5 in series. Since the discharge of the charges of the capacitors C4 and C5 is performed without going through the inrush current limiting means (R1), the loss is small.

実施の形態４．
本実施の形態では、主に、実施の形態１〜３との差異について説明する。
図７は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。図７において、実施の形態１〜３で説明した構成に相当する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, differences from the first to third embodiments will be mainly described.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment. In FIG. 7, configurations corresponding to those described in Embodiments 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図７において、照明装置１００は、位相制御電圧を生成し、光源であるＬＥＤ６の調光を行う位相制御調光装置７を備える。位相制御調光装置７は、オン・オフのスイッチ動作と類似の動作を行う。   In FIG. 7, the illuminating device 100 is provided with the phase control light control apparatus 7 which produces | generates a phase control voltage and performs light control of LED6 which is a light source. The phase control dimmer 7 performs an operation similar to the on / off switch operation.

本実施の形態に係る光源点灯装置１１０において、例えば、直流電圧生成回路３とコンバータ５が、図１あるいは図３のように構成されているとする。このとき、位相制御調光装置７から急峻な電圧波形が商用電源１の電圧位相の電気角７０度〜１１０度程度で印加されても、コンデンサＣ３はスイッチング素子Ｑのオン・オフ動作により充電されるので、コンデンサＣ３へ急峻な電圧による過大な電流が各半サイクル毎に流れ込むことを防止できる。   In the light source lighting device 110 according to the present embodiment, for example, it is assumed that the DC voltage generation circuit 3 and the converter 5 are configured as shown in FIG. 1 or FIG. At this time, even if a steep voltage waveform is applied from the phase control dimmer 7 at an electrical angle of about 70 to 110 degrees of the voltage phase of the commercial power supply 1, the capacitor C3 is charged by the on / off operation of the switching element Q. Therefore, it is possible to prevent an excessive current due to a steep voltage from flowing into the capacitor C3 every half cycle.

また、直流電圧生成回路３とコンバータ５が、実施の形態３の図４〜６のような構成の場合にも、充電電流を制限する抵抗Ｒ１の存在により、急峻な位相制御調光装置７の出力電圧での過大な電流の流入を防止できる。   Further, even when the DC voltage generation circuit 3 and the converter 5 are configured as shown in FIGS. 4 to 6 in the third embodiment, the presence of the resistor R1 that limits the charging current causes the steep phase control dimmer 7. Excessive current inflow at the output voltage can be prevented.

通常、位相制御調光装置７の出力電圧の位相が電気角９０度より後ろになると、コンデンサＣ３やコンデンサＣ４，Ｃ５の最適な最小電圧Ｙを維持することが困難になる。しかし、上述したように、本実施の形態に示す照明装置１００によれば、実施の形態１〜３に係る光源点灯装置１１０と位相制御調光装置７とを組み合わせた場合でも、光源点灯装置１１０やＬＥＤ６に不要なストレスを与えないという効果がある。   Usually, when the phase of the output voltage of the phase control dimmer 7 is behind 90 electrical degrees, it is difficult to maintain the optimum minimum voltage Y of the capacitors C3 and C4 and C5. However, as described above, according to the illumination device 100 shown in the present embodiment, even when the light source lighting device 110 according to the first to third embodiments and the phase control dimming device 7 are combined, the light source lighting device 110. There is an effect that unnecessary stress is not given to the LED 6.

実施の形態５．
本実施の形態では、主に、実施の形態１〜４との差異について説明する。
図８は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。図８において、実施の形態１〜４で説明した構成に相当する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, differences from the first to fourth embodiments will be mainly described.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment. In FIG. 8, configurations corresponding to the configurations described in Embodiments 1 to 4 are denoted with the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図８では、商用電源１から逆位相制御調光装置８を介して直流電圧生成回路３、コンバータ５、ＬＥＤ６を接続する構成の照明装置１００を示している。
図９は、逆位相制御を説明するための図である。 In FIG. 8, the illuminating device 100 of the structure which connects the DC voltage generation circuit 3, the converter 5, and LED6 from the commercial power supply 1 via the antiphase control light control apparatus 8 is shown.
FIG. 9 is a diagram for explaining the anti-phase control.

逆位相制御では、通常のＳＣＲ等を使用した位相制御装置と導通動作が逆になり、図９に示す矢印期間が通電状態であり、波形の破線部が逆位相制御調光装置８が出力する電圧である。このため、商用電源１の位相の電気角１０度あるいはもっと電圧値が低い位相から出力電圧を供給する。図９（１）は出力電圧が小さい状態、図９（２）は出力電圧が大きい状態である。   In the reverse phase control, the conduction operation is reverse to that of a phase control device using a normal SCR or the like, the arrow period shown in FIG. 9 is in the energized state, and the reverse phase control dimmer 8 outputs the broken line portion of the waveform. Voltage. Therefore, the output voltage is supplied from the phase of the commercial power supply 1 with an electrical angle of 10 degrees or a lower voltage value. FIG. 9 (1) shows a state where the output voltage is low, and FIG. 9 (2) shows a state where the output voltage is high.

この逆位相制御調光装置８からは、通常の位相制御調光装置７（図７参照）の出力電圧のような、急峻な電圧が印加されないという利点がある。したがって、本実施の形態に係る照明装置１００によれば、図４〜６で説明したような直流電圧生成回路３に電圧を供給するときの突入電流制限のための抵抗Ｒ１あるいはＲ２が本質的には無くても済むので、照明装置１００全体としては抵抗による損失が減る。
しかしながら、このような逆位相制御調光装置８との組み合わせにおいても、突入電流の防止の観点でなく、高次の高調波電流成分の抑制という意味で、抵抗Ｒ１をさらに小さな抵抗値にして挿入するとしてもよい。 The reverse phase control light control device 8 has an advantage that a steep voltage such as the output voltage of the normal phase control light control device 7 (see FIG. 7) is not applied. Therefore, according to the lighting device 100 according to the present embodiment, the resistor R1 or R2 for limiting the inrush current when the voltage is supplied to the DC voltage generation circuit 3 as described with reference to FIGS. Therefore, the loss due to resistance is reduced in the entire lighting device 100.
However, even in the combination with the anti-phase control light control device 8 as described above, the resistor R1 is inserted with a smaller resistance value in terms of suppressing higher-order harmonic current components, not in terms of preventing inrush current. You may do that.

実施の形態６．
本実施の形態では、主に、実施の形態１〜５との差異について説明する。
図１０は、本実施の形態に係る照明装置１００ａの回路構成の一例を示す図である。図１０において、実施の形態１〜５で説明した構成に相当する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。 Embodiment 6 FIG.
In this embodiment, differences from Embodiments 1 to 5 will be mainly described.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100a according to the present embodiment. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the components corresponding to those described in the first to fifth embodiments, and the description thereof may be omitted.

図１０において、直流電圧生成回路３は、図４〜６で説明したものと同様である。本実施の形態に係る照明装置１００ａは、非接触電力供給装置１１を備える。非接触電力供給装置１１は、非接触電力供給手段を使用してＬＥＤ６へ電力を供給する装置である。本実施の形態に係る非接触電力供給装置１１は、スイッチング素子Ｓが制御回路９により駆動され、非接触電力供給を行う給電コイル１０の一次側のコイル１０Ｐを高周波で動作させる。   10, the DC voltage generation circuit 3 is the same as that described with reference to FIGS. The illumination device 100a according to the present embodiment includes a non-contact power supply device 11. The non-contact power supply device 11 is a device that supplies power to the LED 6 using non-contact power supply means. In the non-contact power supply device 11 according to the present embodiment, the switching element S is driven by the control circuit 9, and the primary coil 10P that performs non-contact power supply is operated at a high frequency.

二次側のコイル１０Ｓは受電コイルであり、受電した電圧をダイオードＤ９，Ｄ１０で整流し平滑する。そして、ここから所定の直流電流をＬＥＤ６に供給する。ＬＥＤ６への直流電流の設定は、スイッチング素子Ｓで行う方法でもよいし、あるいは受電側にさらにコンバータなどを備えて所定値に制御してもよい。   The secondary coil 10S is a power receiving coil, and rectifies and smoothes the received voltage with diodes D9 and D10. And a predetermined direct current is supplied to LED6 from here. The setting of the direct current to the LED 6 may be performed by the switching element S, or may be controlled to a predetermined value by further providing a converter on the power receiving side.

ＬＥＤ照明に使用する１０Ｗ以下程度の小電力では、非接触電力供給装置１１のようなコイルによる非接触給電技術が適用しやすいので、商用電源１側からみて突入電流を少なくし、力率を高めることは有用である。非接触電力供給の手段は、図１０に示す照明装置１００ａの例に限定されない。直流電圧生成回路３と組み合わせることができるものであれば、どのような構成の非接触電力供給の手段でも構わない。図２の最小電圧Ｙに対する最適な設定はこれまでの説明と同様である。   With low power of about 10 W or less used for LED lighting, a non-contact power supply technique using a coil such as the non-contact power supply device 11 is easy to apply, so that inrush current is reduced and the power factor is increased as viewed from the commercial power source 1 side. It is useful. The means for supplying non-contact power is not limited to the example of the illumination device 100a shown in FIG. As long as it can be combined with the DC voltage generation circuit 3, any configuration for contactless power supply may be used. The optimum setting for the minimum voltage Y in FIG. 2 is the same as described above.

また、図１、３〜８において説明した照明装置１００では、ＬＥＤ６の電圧と直流電圧生成回路３の最小電圧Ｙとの関係は１．５倍以上が最適であるとした。しかし、図１０で示す照明装置１００ａでは、給電コイル１０の一次側１０ｐと二次側１０ｓとの発生電圧比により、この最小電圧Ｙが影響される。
しかしながら、図２の開始電圧Ｘは、高力率を維持するために商用電源ピーク値の約６０％程度以下とすること、及び、非接触電力供給装置１１の安定な動作を確保する観点から最小電圧Ｙも図１、３〜８において説明した設定とすることが好ましい。 Further, in the lighting device 100 described with reference to FIGS. 1 and 3 to 8, the optimum relationship between the voltage of the LED 6 and the minimum voltage Y of the DC voltage generation circuit 3 is 1.5 times or more. However, in the illuminating device 100a shown in FIG. 10, this minimum voltage Y is influenced by the ratio of the generated voltage between the primary side 10p and the secondary side 10s of the feeding coil 10.
However, the starting voltage X in FIG. 2 is the minimum from the viewpoint of maintaining about 60% or less of the commercial power supply peak value in order to maintain a high power factor and ensuring stable operation of the non-contact power supply device 11. The voltage Y is also preferably set as described with reference to FIGS.

実施の形態７．
本実施の形態では、主に、実施の形態３との差異について説明する。
図１１は、本実施の形態に係る照明装置１００の回路構成の一例を示す図である。
図１１は、実施の形態３で説明した図４に相当する図である。
図１１において、実施の形態３の図４で説明した構成と同様の機能を有する構成には、同一符号を付し、その説明を省略する。 Embodiment 7 FIG.
In the present embodiment, differences from the third embodiment will be mainly described.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the illumination device 100 according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 4 described in the third embodiment.
11, components having the same functions as those described in FIG. 4 of the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図１１に示すように、本実施の形態に係る照明装置１００では、ダイオードＤ６のカソード側とインダクタンスＬ１とが接続されていない。このような構成とすることで、コンデンサＣ４からコンバータ５への電荷の放出時において、確実に抵抗Ｒ１に電流が流れないようにすることができる。よって、本実施の形態に係る照明装置１００によれば、より確実に、抵抗Ｒ１に電流が流れることによる電流の損失を防ぐことができる。   As shown in FIG. 11, in the luminaire 100 according to the present embodiment, the cathode side of the diode D6 and the inductance L1 are not connected. By adopting such a configuration, it is possible to ensure that no current flows through the resistor R1 when the charge is discharged from the capacitor C4 to the converter 5. Therefore, according to the illuminating device 100 which concerns on this Embodiment, the loss of the electric current by the electric current flowing into resistance R1 can be prevented more reliably.

実施の形態１〜７に示す照明装置１００，１００ａ（光源点灯装置１１０，１１０ａ）のように、直流電圧生成回路と、光源に直流電流を供給する装置と、光源とを含むＬＥＤ照明装置は、スイッチ等の回路に多数等点灯できるので住宅や店舗などの照明に広く使用することができる。
また白熱灯用の調光器、特に３００Ｗや６００Ｗクラスの小形調光器と組み合わせて使用するときには、突入電流が少ないことは特に有利になる。 An LED lighting device including a DC voltage generation circuit, a device for supplying a direct current to a light source, and a light source, such as the lighting devices 100 and 100a (light source lighting devices 110 and 110a) shown in the first to seventh embodiments, Since a large number of switches can be lit on a circuit such as a switch, it can be widely used for lighting in houses and stores.
Further, when used in combination with a dimmer for an incandescent lamp, particularly a small dimmer of 300 W or 600 W class, it is particularly advantageous that the inrush current is small.

以上のように、実施の形態１〜７に示す照明装置１００，１００ａ（光源点灯装置１１０，１１０ａ）によれば、発光効率の高いＬＥＤを使用した比較的小電力の照明装置に応用するときに、直流電圧を生成するに際して商用電源からみた力率を高くし、かつ突入電流を抑制しながら負荷のＬＥＤに対して連続的な直流電力を供給できる装置を得ることができるので、ブレーカや壁スイッチその他の手段から受電してＬＥＤを点灯するときに比較的小電力のＬＥＤ照明装置を多数接続することができるという効果を有する。   As described above, according to the illumination devices 100 and 100a (light source lighting devices 110 and 110a) shown in the first to seventh embodiments, when applied to a relatively low-power illumination device using LEDs with high luminous efficiency. Since it is possible to obtain a device capable of supplying continuous DC power to the LED of the load while increasing the power factor seen from the commercial power source when generating DC voltage and suppressing inrush current, a breaker or wall switch When the power is received from other means and the LED is turned on, there is an effect that a large number of LED lighting devices having relatively low power can be connected.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, you may implement in combination of 2 or more among these embodiment. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be partially combined. In addition, this invention is not limited to these embodiment, A various change is possible as needed.

１ 商用電源、２ 全波整流回路、３ 直流電圧生成回路、４ 制御回路、５ コンバータ、６ ＬＥＤ、７ 位相制御調光装置、８ 逆位相制御調光装置、９ 制御回路、１１ 非接触電力供給装置、１００，１００ａ 照明装置、１１０，１１０ａ 光源点灯装置、１２０ 光源接続部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply, 2 Full wave rectifier circuit, 3 DC voltage generation circuit, 4 Control circuit, 5 Converter, 6 LED, 7 Phase control dimmer, 8 Reverse phase control dimmer, 9 Control circuit, 11 Non-contact power supply Device, 100, 100a Illumination device, 110, 110a Light source lighting device, 120 Light source connection part.

Claims (11)

光源を接続する光源点灯装置において、
交流電源から交流電圧を入力し、入力した交流電圧から直流電圧を生成する直流電圧生成回路と、
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子の動作により前記直流電圧生成回路により生成された直流電圧を変換し、前記光源に直流電流を供給する直流変換回路とを備え、
前記直流変換回路は、前記スイッチング素子のオン期間に充電される第１コンデンサと、前記スイッチング素子のオフ期間に前記第１コンデンサの回生電流を流す第１ダイオードとを備え、
前記直流電圧生成回路は、突入電流を制限する突入電流制限回路である第２コンデンサであって、前記第１ダイオードを介して回生電流を流す第２コンデンサを備えることを特徴とする光源点灯装置。 In the light source lighting device for connecting the light source,
A DC voltage generation circuit that inputs an AC voltage from an AC power source and generates a DC voltage from the input AC voltage;
A switching element, and a DC conversion circuit that converts a DC voltage generated by the DC voltage generation circuit by the operation of the switching element and supplies a DC current to the light source,
The DC conversion circuit includes a first capacitor that is charged during an ON period of the switching element, and a first diode that flows a regenerative current of the first capacitor during an OFF period of the switching element,
2. The light source lighting device according to claim 1, wherein the DC voltage generation circuit includes a second capacitor that is an inrush current limiting circuit for limiting an inrush current, and that causes a regenerative current to flow through the first diode. 前記第２コンデンサは、前記交流電圧のピーク電圧より低い電圧を生成する降圧回路であることを特徴とする請求項１に記載の光源点灯装置。   The light source lighting device according to claim 1, wherein the second capacitor is a step-down circuit that generates a voltage lower than a peak voltage of the AC voltage. 前記第２コンデンサは、前記交流電源の瞬時値が、放電を開始する放電開始電圧より低い期間で放電し、最小電圧になると前記スイッチング素子の動作により充電されることを特徴とする請求項１または２に記載の光源点灯装置。   The said 2nd capacitor is discharged by the operation | movement of the said switching element, when the instantaneous value of the said AC power supply discharges in the period lower than the discharge start voltage which starts discharge, and becomes the minimum voltage. The light source lighting device according to 2. 前記第２コンデンサの最小電圧Ｖｍｉｎは、定常動作時に前記光源に直流電流を流したときの電圧ＶＦの１．５倍以上に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光源点灯装置。   4. The minimum voltage Vmin of the second capacitor is set to 1.5 times or more of a voltage VF when a direct current is passed through the light source during steady operation. Light source lighting device. 光源を接続する光源点灯装置において、
交流電源から交流電圧を入力し、入力した交流電圧から直流電圧を生成する直流電圧生成回路と、
スイッチング素子を備え、前記スイッチング素子の動作により前記直流電圧生成回路により生成された直流電圧を変換し、前記光源に直流電流を供給する直流変換回路とを備え、
前記直流電圧生成回路は、突入電流を制限する突入電流制限回路である第１抵抗に直列に接続され、前記第１抵抗を介して充電される第３コンデンサと第４コンデンサとを備え、前記第３コンデンサと前記第４コンデンサとは前記第１抵抗を介さずに放電することを特徴とする光源点灯装置。 In the light source lighting device for connecting the light source,
A DC voltage generation circuit that inputs an AC voltage from an AC power source and generates a DC voltage from the input AC voltage;
A switching element, and a DC conversion circuit that converts a DC voltage generated by the DC voltage generation circuit by the operation of the switching element and supplies a DC current to the light source,
The DC voltage generation circuit includes a third capacitor and a fourth capacitor that are connected in series to a first resistor that is an inrush current limiting circuit for limiting an inrush current, and are charged through the first resistor. 3. The light source lighting device according to claim 3, wherein the three capacitors and the fourth capacitor discharge without passing through the first resistor. 前記直流変換回路は、高電位側あるいは低電位側にスイッチング素子を備えるバックコンバータであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源点灯装置。   The light source lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the DC conversion circuit is a buck converter including a switching element on a high potential side or a low potential side. 前記直流変換回路は、非接触電力供給方式を使用して直流電流を前記光源に供給する非接触電力供給回路であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光源点灯装置。   The light source lighting device according to claim 1, wherein the DC conversion circuit is a non-contact power supply circuit that supplies a direct current to the light source using a non-contact power supply method. 前記直流電圧生成回路は、前記交流電源に接続された位相制御調光装置に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光源点灯装置。   The light source lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the DC voltage generation circuit is connected to a phase control dimmer connected to the AC power source. 前記直流電圧生成回路は、前記交流電源に接続された逆位相制御調光装置に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光源点灯装置。   The light source lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the DC voltage generation circuit is connected to a reverse phase control dimmer connected to the AC power source. 前記突入電流制限回路は、前記交流電源からの入力電力が１０Ｗ以下の場合、突入電流を３Ａｏ−ｐ以下とすることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光源点灯装置。 10. The light source lighting device according to claim 1, wherein the inrush current limiting circuit sets an inrush current to 3 Ao-p or less when input power from the AC power supply is 10 W or less. 請求項１〜１０のいずれかに記載の光源点灯装置と、
前記光源点灯装置から供給される直流電流により点灯する前記光源を接続する光源接続部とを備えることを特徴とする照明装置。 A light source lighting device according to any one of claims 1 to 10,
An illumination device comprising: a light source connection unit that connects the light source that is lit by a direct current supplied from the light source lighting device.
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