JP2015220252A - Led lamp regulator and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDランプレギュレータ、および、LEDランプレギュレータの制御方法に関する発明である。 The present invention relates to an LED lamp regulator and an LED lamp regulator control method.
従来、LEDランプ装置X(第1、第2のLEDランプLC1、LC2)を駆動するLEDランプレギュレータ100Aがある(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, there is an
この従来のLEDランプレギュレータ100Aは、例えば、一端が第1のバッテリ端子TB1に接続された第1のインダクタL1aと、アノードが第1のインダクタL1aの他端に接続されたダイオードD1aと、ダイオードD1aのカソードと第2のバッテリ端子TB2との間に接続された出力平滑化コンデンサと、を備える。さらに、従来のLEDランプレギュレータ100Aは、第1のインダクタL1aの他端と第2のバッテリ端子TB2との間に接続されたスイッチ素子と、第2のバッテリ端子TB2と第2のLED端子TL2との間に接続された検出抵抗R1と、この検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、スイッチ素子をPWM(Pulse Width Modulation)制御する定電流PWM制御回路PCaと、第2のLED端子TL2に流れるピーク電流を制御するピーク電流制限回路と、を備える(図3)。
This conventional
また、他の従来のLEDランプレギュレータ200Aは、例えば、一端が第1のバッテリ端子TB1に接続された第1のインダクタL1aと、一端が第1のインダクタL1aの他端に接続された結合コンデンサと、アノードが結合コンデンサの他端に接続されたダイオードD1aと、ダイオードD1aのカソードと第2のバッテリ端子TB2との間に接続された出力平滑化コンデンサと、を備える。さらに、この従来のLEDランプレギュレータ200Aは、第1のインダクタL1aの他端と第2のバッテリ端子TB2との間に接続されたスイッチ素子と、ダイオードD1aのカソードと第1のLED端子TL1との間に接続された検出抵抗R1と、この検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路PCaと、第1のLED端子TL1に流れるピーク電流を制御するピーク電流制限回路と、を備える(図4)。
Another conventional
上記従来のLEDランプレギュレータは、入力電圧範囲と実装するLEDのVFとの関係から、昇庄コンバータ若しくは昇降圧コンバータが必要になることが多く、回路方式的に出力部に平滑化コンデンサを入れなければならなかった(図3、図4)。また、一般的に、車両に使用される機器は、シャーシアースで駆動するよう要求されることが多い。 The above conventional LED lamp regulator often requires a boost converter or a buck-boost converter due to the relationship between the input voltage range and the VF of the mounted LED, and a smoothing capacitor must be inserted in the output section in terms of circuit. (Figs. 3 and 4). In general, devices used in vehicles are often required to be driven by chassis ground.
そして、図3に示す従来のLEDランプレギュレータは、昇圧動作のみが可能であり、接地接続ができず、出力平滑化コンデンサがあるためピーク電流制限回路が必要になる。 The conventional LED lamp regulator shown in FIG. 3 can only perform a step-up operation, cannot be grounded, and requires an output smoothing capacitor, so that a peak current limiting circuit is required.
また、図4に示すLEDランプレギュレータは、定電流制御用の検出抵抗が第1のLED端子TL1側(ハイサイド)に設けられており、回路が複雑になる。 Further, the LED lamp regulator shown in FIG. 4 is provided with a detection resistor for constant current control on the first LED terminal TL1 side (high side), and the circuit becomes complicated.
このように、従来のLEDランプレギュレータは、回路が複雑になり、製造コストが増加する問題がある。 Thus, the conventional LED lamp regulator has a problem that the circuit becomes complicated and the manufacturing cost increases.
本発明の一態様に係る実施例に従ったLEDランプレギュレータは、LEDランプ装置を駆動するLEDランプレギュレータであって、
バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、
前記接地との間に前記LEDランプ装置が接続される第1のLED端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端に接続されたダイオードと、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路と、を備える
ことを特徴とする。
An LED lamp regulator according to an embodiment of one aspect of the present invention is an LED lamp regulator that drives an LED lamp device,
A first battery terminal to which the positive electrode of the battery is connected;
A second battery terminal connected to the negative and ground of the battery;
A first LED terminal to which the LED lamp device is connected between the ground and the ground;
A switching element having one end connected to the first battery terminal;
A coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element;
A first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal and constituting a coupled inductor;
A second inductor having one end connected to one end of the coupling capacitor and constituting the coupled inductor;
A diode having a cathode connected to the other end of the coupling capacitor and an anode connected to the other end of the second inductor;
A detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second battery terminal;
A constant current PWM control circuit that PWM-controls the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on the detection current flowing through the detection resistor. .
前記LEDランプレギュレータにおいて、
前記LEDランプ装置は、
カソード側が前記第1のLED端子に接続される第1のLEDランプと、
前記第1のLEDランプと直列に接続され且つアノード側が接地に接続される第2のLEDランプと、
前記第1又は第2のLEDランプの一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする。
In the LED lamp regulator,
The LED lamp device is
A first LED lamp having a cathode side connected to the first LED terminal;
A second LED lamp connected in series with the first LED lamp and the anode side connected to ground;
And a switch circuit connected in parallel with only one of the first or second LED lamps and operated to a conductive state or a cut-off state by a user.
前記LEDランプレギュレータにおいて、
前記定電流PWM制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする。
In the LED lamp regulator,
The constant current PWM control circuit includes:
Based on the detection current flowing through the detection resistor, the switch element is PWM-controlled so that the LED current flowing through the first LED terminal is equal to or lower than a preset output upper limit value.
前記LEDランプレギュレータにおいて、
前記定電流PWM制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする。
In the LED lamp regulator,
The constant current PWM control circuit includes:
The switch element is PWM-controlled so that a detection current flowing through the detection resistor is equal to or less than a preset detection upper limit value.
前記LEDランプレギュレータにおいて、
前記定電流PWM制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が前記検出上限値に達したら前記スイッチ素子をオンからオフに制御する
ことを特徴とする。
In the LED lamp regulator,
The constant current PWM control circuit includes:
When the detection current flowing through the detection resistor reaches the detection upper limit value, the switch element is controlled from on to off.
前記LEDランプレギュレータにおいて、
前記第2のインダクタは、
前記第1のインダクタに流れる励磁電流に対応して、前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる
ことを特徴とする。
In the LED lamp regulator,
The second inductor is:
An excitation current determined by a turn ratio between the first inductor and the second inductor flows corresponding to the excitation current flowing through the first inductor.
本発明の一態様に係る実施例に従ったLEDランプレギュレータは、
LEDランプ装置を駆動するLEDランプレギュレータであって、
バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、
第1のLED端子と、
前記第1のLED端子との間に前記LEDランプ装置が接続される第2のLED端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端および前記第2のバッテリ端子に接続されたダイオードと、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のLED端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路と、を備える
ことを特徴とする。
An LED lamp regulator according to an embodiment of one aspect of the present invention includes:
An LED lamp regulator for driving an LED lamp device,
A first battery terminal to which the positive electrode of the battery is connected;
A second battery terminal connected to the negative and ground of the battery;
A first LED terminal;
A second LED terminal to which the LED lamp device is connected between the first LED terminal;
A switching element having one end connected to the first battery terminal;
A coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element;
A first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal and constituting a coupled inductor;
A second inductor having one end connected to one end of the coupling capacitor and constituting the coupled inductor;
A diode having a cathode connected to the other end of the coupling capacitor and an anode connected to the other end of the second inductor and the second battery terminal;
A detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second LED terminal;
A constant current PWM control circuit that PWM-controls the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on the detection current flowing through the detection resistor. .
本発明の一態様に係る実施例に従ったLEDランプレギュレータは、LEDランプ装置を駆動するLEDランプレギュレータの制御方法であって、バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、前記接地との間に前記LEDランプ装置が接続される第1のLED端子と、一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端に接続されたダイオードと、前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、を備えるLEDランプレギュレータの制御方法であって、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする。
An LED lamp regulator according to an embodiment of one aspect of the present invention is a method for controlling an LED lamp regulator that drives an LED lamp device, and includes a first battery terminal to which a positive electrode of a battery is connected; A second battery terminal connected to the negative electrode and the ground; a first LED terminal to which the LED lamp device is connected between the ground; and a switch element having one end connected to the first battery terminal; A coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element, a first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal, and constituting a coupled inductor, and one end Is connected to one end of the coupling capacitor, the second inductor constituting the coupled inductor, and the cathode other than the coupling capacitor. A diode having an anode connected to the other end of the second inductor and a detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second battery terminal A control method of a lamp regulator,
Based on the detection current flowing through the detection resistor, the switch element is PWM controlled so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value.
本発明の一態様に係る実施例に従ったLEDランプレギュレータは、LEDランプ装置を駆動するLEDランプレギュレータの制御方法は、バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、第1のLED端子と、前記第1のLED端子との間に前記LEDランプ装置が接続される第2のLED端子と、一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端および前記第2のバッテリ端子に接続されたダイオードと、前記第2のインダクタの他端と前記第2のLED端子との間に接続された検出抵抗と、を備えるLEDランプレギュレータの制御方法であって、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする。
An LED lamp regulator according to an embodiment of the present invention includes a first battery terminal to which a positive electrode of a battery is connected, a negative electrode of the battery, and a control method of the LED lamp regulator that drives the LED lamp device. A second battery terminal connected to ground, a first LED terminal, a second LED terminal to which the LED lamp device is connected between the first LED terminal, and one end of the first LED terminal A switching element connected to the battery terminal; a coupling capacitor having one end connected to the other end of the switching element; and a coupled inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal. A first inductor constituting one end, a second inductor having one end connected to one end of the coupling capacitor and constituting the coupled inductor; Is connected to the other end of the coupling capacitor, and has an anode connected to the other end of the second inductor and the second battery terminal, the other end of the second inductor, and the second LED terminal. A detection resistor connected between the LED lamp regulator and the control method of the LED lamp regulator,
Based on the detection current flowing through the detection resistor, the switch element is PWM controlled so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value.
本発明の一態様に係るLEDランプレギュレータは、一端が第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端がスイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、結合コンデンサの他端と第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、一端が結合コンデンサの一端に接続され、カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、カソードが結合コンデンサの他端に接続され、アノードが第2のインダクタの他端に接続されたダイオードと、第2のインダクタの他端と第2のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路と、を備える。 An LED lamp regulator according to an aspect of the present invention includes a switching element having one end connected to the first battery terminal, a coupling capacitor having one end connected to the other end of the switching element, the other end of the coupling capacitor, and the first A first inductor constituting a coupled inductor, one end connected to one end of the coupling capacitor, and a cathode other than the coupling capacitor. A diode having an anode connected to the other end of the second inductor, a detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second battery terminal, and a detection current flowing through the detection resistor A constant current PWM control circuit that performs PWM control of the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on the current; Obtain.
そして、定電流PWM制御回路は、検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子をPWM制御する。 Then, the constant current PWM control circuit performs PWM control on the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal is equal to or less than a preset output upper limit value based on the detection current flowing through the detection resistor.
そして、第2のインダクタは、第1のインダクタに流れる励磁電流に対応して、第1のインダクタと第2のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる。 Then, in the second inductor, an exciting current determined by a turn ratio between the first inductor and the second inductor flows corresponding to the exciting current flowing in the first inductor.
これにより、第1、第2のインダクタが電流連続動作となっているので出力平滑化用のコンデンサが不要になるとともに、ローサイドで検出抵抗による電流検出できる。 As a result, the first and second inductors are in continuous current operation, so that no output smoothing capacitor is required, and current can be detected by the detection resistor on the low side.
さらに、第1のインダクタの励磁電流に応じた励磁電流が第2のインダクタに流れるので、間接的に第1のインダクタの励磁方向の電流を、検出抵抗を用いて観測できる。 Furthermore, since the exciting current corresponding to the exciting current of the first inductor flows through the second inductor, the current in the exciting direction of the first inductor can be indirectly observed using the detection resistor.
また、第1のインダクタのフライホイール電流もダイオードを通るので、検出抵抗を用いて観測できる。すなわち、より簡易な回路でLED電流を検出できる。 Further, since the flywheel current of the first inductor also passes through the diode, it can be observed using the detection resistor. That is, the LED current can be detected with a simpler circuit.
このように、本発明に係るLEDランプレギュレータは、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。 Thus, the LED lamp regulator according to the present invention can simplify the circuit and reduce the manufacturing cost.
以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一態様である実施例1に係るLEDランプ駆動システム1000の構成の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an LED
LEDランプ駆動システム1000は、LEDランプ装置Xと、LEDランプ装置Xを駆動するLEDランプレギュレータ100と、LEDランプレギュレータ100に電力を供給するバッテリBと、を備える。
The LED
そして、LEDランプ装置Xは、カソード側が第1のLED端子TL1に接続される第1のLEDランプLC1と、第1のLEDランプLC1と直列に接続され且つアノード側が接地FGに接続される第2のLEDランプLC2と、第1のLEDランプLC1又は第2のLEDランプLC2の一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路SWと、を備える。 The LED lamp device X has a first LED lamp LC1 whose cathode side is connected to the first LED terminal TL1, a second LED lamp which is connected in series with the first LED lamp LC1 and whose anode side is connected to the ground FG. LED switch LC2 and switch circuit SW connected in parallel with only one of first LED lamp LC1 or second LED lamp LC2 and operated to a conductive state or a cut-off state by a user.
なお、図1の例では、スイッチ回路SWは、第2のLEDランプLC2と並列に接続されている。 In the example of FIG. 1, the switch circuit SW is connected in parallel with the second LED lamp LC2.
例えば、スイッチ回路SWが導通状態になるとスイッチ回路SWに並列に接続された第2のLEDランプLC2のカソードとアノードとの間が短絡される。一方、スイッチ回路SWが遮断状態になるとスイッチ回路SWに並列に接続された第2のLEDランプLC2に電流が流れる状態になる。 For example, when the switch circuit SW becomes conductive, the cathode and the anode of the second LED lamp LC2 connected in parallel to the switch circuit SW are short-circuited. On the other hand, when the switch circuit SW is cut off, a current flows through the second LED lamp LC2 connected in parallel to the switch circuit SW.
このLEDランプ装置Xは、例えば、2輪車のヘッドランプであり、ユーザの操作によるスイッチ回路SWの導通状態と遮断状態に切り換えにより、ヘッドランプのハイビームとロービームが切り換えられる。 The LED lamp device X is, for example, a headlamp of a two-wheeled vehicle, and the high beam and the low beam of the headlamp are switched by switching the switch circuit SW between a conduction state and a cutoff state by a user operation.
ここで、LEDランプレギュレータ100は、バッテリBの正極が接続される第1のバッテリ端子TB1と、バッテリBの負極および接地FGに接続される第2のバッテリ端子TB2と、接地FGとの間にLEDランプ装置X(第1のLEDランプLC1のカソードカソード側)が接続される第1のLED端子TL1と、を備える。
Here, the
また、LEDランプレギュレータ100は、一端(ソース)が第1のバッテリ端子TB1に接続されたスイッチ素子Q1と、一端がスイッチ素子Q1の他端(ドレイン)に接続された結合コンデンサC2と、結合コンデンサC2の他端と第1のLED端子TL1との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタL1と、一端が結合コンデンサC2の一端に接続され、既述のカップルドインダクタを構成する第2のインダクタL2と、を備える。
The
なお、スイッチ素子Q1は、例えば、図1に示すように、第1のバッテリ端子TB1と結合コンデンサC2の一端との間に接続され、定電流PWM制御回路PCによりゲート電圧が制御されるMOSトランジスタである。 For example, as shown in FIG. 1, the switch element Q1 is connected between the first battery terminal TB1 and one end of the coupling capacitor C2, and is a MOS transistor whose gate voltage is controlled by the constant current PWM control circuit PC. It is.
また、LEDランプレギュレータ100は、第1のバッテリ端子TB1と第2のバッテリ端子TB2との間に接続された入力平滑化コンデンサC1を備える。
The
これにより、第1のバッテリ端子TB1と第2のバッテリ端子TB2との間の電圧が平滑化される。 Thereby, the voltage between 1st battery terminal TB1 and 2nd battery terminal TB2 is smoothed.
また、LEDランプレギュレータ100は、カソードが結合コンデンサC2の他端に接続され、アノードが第2のインダクタL2の他端に接続されたダイオードD1と、第2のインダクタL2の他端と第2のバッテリ端子TB2との間に接続された検出抵抗R1と、を備える。
Further, the
ここで、第2のインダクタL2は、第1のインダクタL1に流れる励磁電流に対応して、第1のインダクタL1と第2のインダクタL2との巻数比により決まる励磁電流が流れる。 Here, in the second inductor L2, an exciting current determined by a turn ratio between the first inductor L1 and the second inductor L2 flows corresponding to the exciting current flowing in the first inductor L1.
これにより、検出抵抗R1は、第1のインダクタL1に流れる励磁電流に応じた電流が流れることとなる。 As a result, a current corresponding to the exciting current flowing through the first inductor L1 flows through the detection resistor R1.
なお、第2のインダクタL2の巻数は、例えば、第1のインダクタL1の巻数よりも、小さくなるように設定されている。 Note that the number of turns of the second inductor L2 is set to be smaller than the number of turns of the first inductor L1, for example.
また、LEDランプレギュレータ100は、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が目標値になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する定電流PWM制御回路PCを備える。
Further, the
ここで、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御するようになっている。これにより、LEDランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。 Here, the constant current PWM control circuit PC sets the switch element Q1 based on the detection current flowing through the detection resistor R1 so that the LED current flowing through the first LED terminal TL1 is less than or equal to a preset output upper limit value. PWM control is performed. Thereby, the electric current which flows into an LED lamp is controlled below to an output upper limit.
言い換えれば、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御するようにしてもよい。例えば、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流が検出上限値に達したらスイッチ素子Q1をオンからオフに制御する。 In other words, the constant current PWM control circuit PC may perform PWM control of the switch element Q1 so that the detection current flowing through the detection resistor R1 is equal to or less than a preset detection upper limit value. For example, the constant current PWM control circuit PC controls the switch element Q1 from on to off when the detection current flowing through the detection resistor R1 reaches the detection upper limit value.
これにより、検出抵抗R1に流れる電流が検出上限値以下に制御される。 Thereby, the current flowing through the detection resistor R1 is controlled to be equal to or lower than the detection upper limit value.
次に、以上のような構成を有するLEDランプ駆動システム1000におけるLEDランプレギュレータ100の動作の一例について、説明する。
Next, an example of operation | movement of the
LEDランプレギュレータ100の定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が目標値になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する。
The constant current PWM control circuit PC of the
ここで、例えば、スイッチ回路SWが導通状態になるとスイッチ回路SWに並列に接続された第2のLEDランプLC2のカソードとアノードとの間が短絡される。このとき、既述のように、出力平滑化コンデンサが無いため、ラッシュ電流は抑制される。 Here, for example, when the switch circuit SW becomes conductive, the cathode and the anode of the second LED lamp LC2 connected in parallel to the switch circuit SW are short-circuited. At this time, as described above, since there is no output smoothing capacitor, the rush current is suppressed.
そして、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する。 Then, the constant current PWM control circuit PC PWMs the switch element Q1 based on the detection current flowing through the detection resistor R1 so that the LED current flowing through the first LED terminal TL1 is less than or equal to a preset output upper limit value. Control.
これにより、LEDランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。 Thereby, the electric current which flows into an LED lamp is controlled below to an output upper limit.
以上のように、本実施例1に係るLEDランプレギュレータ100は、一端が第1のバッテリ端子TB1に接続されたスイッチ素子Q1と、一端がスイッチ素子Q1の他端に接続された結合コンデンサC2と、結合コンデンサC2の他端と第1のLED端子TL1との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタL1と、一端が結合コンデンサC2の一端に接続され、カップルドインダクタを構成する第2のインダクタL2と、カソードが結合コンデンサC2の他端に接続され、アノードが第2のインダクタL2の他端に接続されたダイオードD1と、第2のインダクタL2の他端と第2のバッテリ端子TB2との間に接続された検出抵抗R1と、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が目標値になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する定電流PWM制御回路PCと、を備える。
As described above, the
そして、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する。 Then, the constant current PWM control circuit PC PWMs the switch element Q1 based on the detection current flowing through the detection resistor R1 so that the LED current flowing through the first LED terminal TL1 is less than or equal to a preset output upper limit value. Control.
そして、第2のインダクタL2は、第1のインダクタL2に流れる励磁電流に対応して、第1のインダクタL1と第2のインダクタL2との巻数比により決まる励磁電流が流れる。 In the second inductor L2, an excitation current determined by a turns ratio between the first inductor L1 and the second inductor L2 flows corresponding to the excitation current flowing in the first inductor L2.
これにより、第1、第2のインダクタL1、L2が電流連続動作となっているので出力平滑化用のコンデンサが不要になるとともに、ローサイドで検出抵抗R1による電流検出できる。 As a result, the first and second inductors L1 and L2 are in continuous current operation, so that no output smoothing capacitor is required and current can be detected by the detection resistor R1 on the low side.
さらに、第1のインダクタL1の励磁電流に応じた励磁電流が第2のインダクタL2に流れるので、間接的に第1のインダクタL1の励磁方向の電流を、検出抵抗R1を用いて観測できる。 Furthermore, since the exciting current corresponding to the exciting current of the first inductor L1 flows to the second inductor L2, the current in the exciting direction of the first inductor L1 can be indirectly observed using the detection resistor R1.
また、第1のインダクタL1のフライホイール電流もダイオードD1を通るので、検出抵抗R1を用いて観測できる。すなわち、より簡易な回路でLED電流を検出できる。 Further, since the flywheel current of the first inductor L1 also passes through the diode D1, it can be observed using the detection resistor R1. That is, the LED current can be detected with a simpler circuit.
このように、本発明に係るLEDランプレギュレータ100は、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。
Thus, the
図2は、本発明の一態様である実施例2に係るLEDランプ駆動システム2000の構成の一例を示す図である。なお、この図2において、図1と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of an LED
図2に示すように、LEDランプ駆動システム2000は、LEDランプ装置Xと、LEDランプ装置Xを駆動するLEDランプレギュレータ200と、LEDランプレギュレータ200に電力を供給するバッテリBと、を備える。
ここで、LEDランプレギュレータ200は、バッテリBの正極が接続される第1のバッテリ端子TB1と、バッテリBの負極および接地FGに接続される第2のバッテリ端子TB2と、第1のLED端子TL1と、第1のLED端子との間にLEDランプ装置Xが接続される第2のLED端子TL2と、を備える。
As shown in FIG. 2, the LED
Here, the
また、LEDランプレギュレータ200は、一端(ソース)が第1のバッテリ端子TB1に接続されたスイッチ素子Q1と、一端がスイッチ素子Q1の他端(ドレイン)に接続された結合コンデンサC2と、結合コンデンサC2の他端と第1のLED端子TL1との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタL1と、一端が結合コンデンサC2の一端に接続され、既述のカップルドインダクタを構成する第2のインダクタL2と、を備える。
The
また、LEDランプレギュレータ200は、第1のバッテリ端子TB1と第2のバッテリ端子TB2との間に接続された入力平滑化コンデンサC1を備える。
The
また、LEDランプレギュレータ100は、カソードが結合コンデンサC2の他端に接続され、アノードが第2のインダクタL2の他端および第2のバッテリ端子TB2に接続されたダイオードD1と、第2のインダクタL2の他端と第2のLED端子TL2との間に接続された検出抵抗R1と、を備える。
Further, the
また、LEDランプレギュレータ100は、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1のLED端子TL1に流れるLED電流が目標値になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御する定電流PWM制御回路PCを備える。
Further, the
このように、LEDランプレギュレータ200は、実施例1と比較して、第2のバッテリ端子TL2をさらに備え、検出抵抗R1が接続されている位置が異なる。
As described above, the
この検出抵抗R1には、LEDランプ装置X(第1、第2のLED端子TL1、L2)に流れる電流が流れる
ここで、実施例1と同様に、定電流PWM制御回路PCは、検出抵抗R1に流れる検出電流に基づいて、第1、第2のLED端子TL1、TL2に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Q1をPWM制御するようになっている。これにより、LEDランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。
A current flowing through the LED lamp device X (first and second LED terminals TL1, L2) flows through the detection resistor R1. Here, as in the first embodiment, the constant current PWM control circuit PC includes the detection resistor R1. The switch element Q1 is PWM-controlled so that the LED current flowing through the first and second LED terminals TL1 and TL2 is equal to or less than a preset output upper limit value based on the detected current flowing through the first and second LED terminals TL1 and TL2. Thereby, the electric current which flows into an LED lamp is controlled below to an output upper limit.
これにより、検出抵抗R1に流れる電流が検出上限値以下に制御される。 Thereby, the current flowing through the detection resistor R1 is controlled to be equal to or lower than the detection upper limit value.
このLEDランプレギュレータ200のその他の構成は、図1に示す実施例1に係るLEDランプレギュレータ100と同様である。
Other configurations of the
また、以上のような構成を有するLEDランプレギュレータ200の動作は、実施例1と同様である。
The operation of the
すなわち、実施例1と同様に、LEDランプレギュレータ200は、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
That is, similar to the first embodiment, the
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1000、2000、1000A、2000A LEDランプ駆動システム
X LEDランプ装置
100、200、100A、200A LEDランプレギュレータ
TL1 第1のLED端子
TL2 第2のLED端子
LC1 第1のLEDランプ
FG 接地
LC2 第2のLEDランプ
SW スイッチ回路
B バッテリ
TB1 第1のバッテリ端子
TB2 第2のバッテリ端子
Q1 スイッチ素子
C2 結合コンデンサ
L1 第1のインダクタ
L2 第2のインダクタ
PC、PCa 定電流PWM制御回路
IC ピーク電流制限回路
C1 入力平滑化コンデンサ
R1 検出抵抗
1000, 2000, 1000A, 2000A LED lamp driving system X
Q1 switch element C2 coupling capacitor L1 first inductor L2 second inductor
PC, PCa Constant current PWM control circuit IC Peak current limiting circuit C1 Input smoothing capacitor R1 Detection resistor
Claims (9)
バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、
前記接地との間に前記LEDランプ装置が接続される第1のLED端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端に接続されたダイオードと、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路と、を備える
ことを特徴とするLEDランプレギュレータ。 An LED lamp regulator for driving an LED lamp device,
A first battery terminal to which the positive electrode of the battery is connected;
A second battery terminal connected to the negative and ground of the battery;
A first LED terminal to which the LED lamp device is connected between the ground and the ground;
A switching element having one end connected to the first battery terminal;
A coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element;
A first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal and constituting a coupled inductor;
A second inductor having one end connected to one end of the coupling capacitor and constituting the coupled inductor;
A diode having a cathode connected to the other end of the coupling capacitor and an anode connected to the other end of the second inductor;
A detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second battery terminal;
A constant current PWM control circuit that PWM-controls the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on the detection current flowing through the detection resistor. LED lamp regulator.
カソード側が前記第1のLED端子に接続される第1のLEDランプと、
前記第1のLEDランプと直列に接続され且つアノード側が接地に接続される第2のLEDランプと、
前記第1又は第2のLEDランプの一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプレギュレータ。 The LED lamp device is
A first LED lamp having a cathode side connected to the first LED terminal;
A second LED lamp connected in series with the first LED lamp and the anode side connected to ground;
The LED lamp regulator according to claim 1, further comprising: a switch circuit connected in parallel to only one of the first or second LED lamps and operated to a conductive state or a cut-off state by a user.
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が予め設定された出力上限値以下になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のLEDランプレギュレータ。 The constant current PWM control circuit includes:
The switch element is subjected to PWM control so that an LED current flowing through the first LED terminal is equal to or lower than a preset output upper limit value based on a detection current flowing through the detection resistor. Or the LED lamp regulator of 2.
前記検出抵抗に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のLEDランプレギュレータ。 The constant current PWM control circuit includes:
The LED lamp regulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the switch element is PWM-controlled so that a detection current flowing through the detection resistor is equal to or less than a preset detection upper limit value.
前記検出抵抗に流れる検出電流が前記検出上限値に達したら前記スイッチ素子をオンからオフに制御する
ことを特徴とする請求項4に記載のLEDランプレギュレータ。 The constant current PWM control circuit includes:
5. The LED lamp regulator according to claim 4, wherein when the detection current flowing through the detection resistor reaches the detection upper limit value, the switch element is controlled from on to off.
前記第1のインダクタに流れる励磁電流に対応して、前記第1のインダクタと前記第2のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる
ことを特徴とする請求項1に記載のLEDランプレギュレータ。 The second inductor is:
2. The LED lamp regulator according to claim 1, wherein an excitation current determined by a turns ratio of the first inductor and the second inductor flows corresponding to the excitation current flowing through the first inductor.
バッテリの正極が接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第2のバッテリ端子と、
第1のLED端子と、
前記第1のLED端子との間に前記LEDランプ装置が接続される第2のLED端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第1のLED端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第1のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第2のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第2のインダクタの他端および前記第2のバッテリ端子に接続されたダイオードと、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のLED端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する定電流PWM制御回路と、を備える
ことを特徴とするLEDランプレギュレータ。 An LED lamp regulator for driving an LED lamp device,
A first battery terminal to which the positive electrode of the battery is connected;
A second battery terminal connected to the negative and ground of the battery;
A first LED terminal;
A second LED terminal to which the LED lamp device is connected between the first LED terminal;
A switching element having one end connected to the first battery terminal;
A coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element;
A first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal and constituting a coupled inductor;
A second inductor having one end connected to one end of the coupling capacitor and constituting the coupled inductor;
A diode having a cathode connected to the other end of the coupling capacitor and an anode connected to the other end of the second inductor and the second battery terminal;
A detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second LED terminal;
A constant current PWM control circuit that PWM-controls the switch element so that the LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on the detection current flowing through the detection resistor. LED lamp regulator.
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とするLEDランプレギュレータの制御方法。 A method for controlling an LED lamp regulator for driving an LED lamp device, comprising: a first battery terminal to which a positive electrode of a battery is connected; a second battery terminal connected to a negative electrode and a ground of the battery; and the ground. A first LED terminal to which the LED lamp device is connected, a switch element having one end connected to the first battery terminal, a coupling capacitor having one end connected to the other end of the switch element, A first inductor constituting a coupled inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal, and one end connected to one end of the coupling capacitor constitute the coupled inductor. A second inductor and a cathode are connected to the other end of the coupling capacitor, and an anode is connected to the other end of the second inductor. And diode, a control method of the second LED lamp regulator comprising connecting a sense resistor, the between the inductor and the other end and between the second battery terminal,
A method for controlling an LED lamp regulator, comprising: PWM-controlling the switch element so that an LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on a detection current flowing through the detection resistor.
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第1のLED端子に流れるLED電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をPWM制御する
ことを特徴とするLEDランプレギュレータの制御方法。 A method for controlling an LED lamp regulator for driving an LED lamp device, comprising: a first battery terminal to which a positive electrode of a battery is connected; a second battery terminal connected to the negative electrode and ground of the battery; A second LED terminal to which the LED lamp device is connected between the LED terminal and the first LED terminal; a switch element having one end connected to the first battery terminal; and one end being the switch element A coupling capacitor connected to the other end of the coupling capacitor, a first inductor connected between the other end of the coupling capacitor and the first LED terminal and constituting a coupled inductor, and one end of which is one end of the coupling capacitor. The second inductor constituting the coupled inductor, the cathode is connected to the other end of the coupling capacitor, and the anode is the second inductor. A diode connected to the other end of the inductor and the second battery terminal; and a detection resistor connected between the other end of the second inductor and the second LED terminal. Control method,
A method for controlling an LED lamp regulator, comprising: PWM-controlling the switch element so that an LED current flowing through the first LED terminal becomes a target value based on a detection current flowing through the detection resistor.
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