JP2016149309A - Light source driving device and lighting fixture - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光源駆動装置及び照明器具に関し、特に、LED(発光ダイオード)などの光源を駆動可能な光源駆動装置及び照明器具に関する。 The present invention relates to a light source driving device and a lighting fixture, and more particularly to a light source driving device and a lighting fixture capable of driving a light source such as an LED (light emitting diode).
照明器具などにおいて、複数のLEDからなるLEDモジュール等の光源を調光制御して点灯する光源駆動装置が知られている。 2. Description of the Related Art A light source driving device that lights a light source such as an LED module composed of a plurality of LEDs by dimming and controlling the light source is known.
このような光源駆動装置としては、例えば下記特許文献1に記載されているように、LEDランプを切り離して再度接続した際に、LEDランプに過大電流が流れないように構成されているLED電源装置がある。
As such a light source driving device, for example, as described in
特許文献1に記載されているLED電源装置は、以下のような構成を有している。すなわち、LEDモジュールと直列に電流制限回路が接続されている。LEDモジュールを再接続するタイミングでは、LEDモジュールに流れるLED電流は所定の閾値に制限される。また、通常に流れるLED電流は、電流制御回路によって、所定の値で一定となるように制御される。LED電源装置とLEDモジュールとが切り離されると、電流制御回路による一定電流制御から、電圧制御回路による電圧一定制御に切り替わる。これにより、出力電圧が一定になるように制御される。その後、LEDモジュールが再接続されると、電流制御回路が再度動作し、LEDモジュールに流れるLED電流が一定に制御される。すなわち、商用電源を遮断しなくてもLEDモジュールに過電流が流れず、LEDモジュールを脱着することができるように構成されている。
The LED power supply device described in
ところで、上記の特許文献1に記載されているような構成には、次のような問題がある。
Incidentally, the configuration described in
すなわち、過電流を制限するために、電流制限回路を設ける必要がある。また、LED電流や出力電圧のそれぞれを制御するために、各々がオペアンプを含んだ電流制御回路及び電圧制御回路を備える必要がある。そのため、回路が複雑になって部品点数が多くなり、装置が大型化したり製造コストが高くなったりするという問題が生じる。 That is, it is necessary to provide a current limiting circuit in order to limit overcurrent. Further, in order to control each of the LED current and the output voltage, it is necessary to provide a current control circuit and a voltage control circuit each including an operational amplifier. As a result, the circuit becomes complicated, the number of parts increases, and there is a problem that the apparatus becomes large and the manufacturing cost increases.
この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、光源の着脱時に光源に過電流が流れるのを防止でき、かつ、簡易な構成の光源駆動装置及び照明器具を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a light source driving device and a lighting fixture having a simple configuration that can prevent an overcurrent from flowing to the light source when the light source is attached or detached. It is an object.
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、入力された直流電圧を用いて光源を駆動する光源駆動装置であって、入力された直流電圧を、入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換するDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータの出力端に、DC/DCコンバータに対して直列に、光源を介して接続された電流制御回路と、DC/DCコンバータから出力された直流電圧から第1の電圧を生成する出力電圧検出回路と、オペアンプと、第1の整流素子と、第2の整流素子とを有するフィードバック回路とを備え、オペアンプの反転入力端子には、第1の電圧が第1の整流素子を介して入力され、かつ、電流制御回路の光源に接続される点における電圧である第2の電圧が第2の整流素子を介して入力され、オペアンプの非反転入力端子は、基準電圧に接続されており、フィードバック回路は、第1の電圧と第2の電圧とのいずれか大きい方の電圧がオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が基準電圧と等しくなるように、DC/DCコンバータを制御する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a light source driving apparatus that drives a light source using an input DC voltage, and the input DC voltage is smaller in magnitude than the input DC voltage. A DC / DC converter for converting to a different DC voltage, a current control circuit connected to the output terminal of the DC / DC converter in series with the DC / DC converter via a light source, and an output from the DC / DC converter An output voltage detection circuit for generating a first voltage from the DC voltage, an operational amplifier, a feedback circuit having a first rectifier element, and a second rectifier element. 1 is input via the first rectifier element, and a second voltage, which is a voltage at a point connected to the light source of the current control circuit, is input via the second rectifier element. The non-inverting input terminal of the amplifier is connected to the reference voltage, and the feedback circuit receives the larger one of the first voltage and the second voltage, which is input to the inverting input terminal of the operational amplifier. The DC / DC converter is controlled so that is equal to the reference voltage.
好ましくは、フィードバック回路は、光源が光源駆動装置に接続され、第2の電圧が第1の電圧よりも大きくなったとき、第2の電圧がオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が基準電圧と等しくなるようにDC/DCコンバータを制御し、光源が光源駆動装置に接続されていないとき、第1の電圧がオペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が基準電圧と等しくなるようにDC/DCコンバータを制御する。 Preferably, in the feedback circuit, when the light source is connected to the light source driving device and the second voltage becomes larger than the first voltage, the second voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the input voltage is When the DC / DC converter is controlled to be equal to the reference voltage and the light source is not connected to the light source driving device, the first voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the input voltage becomes equal to the reference voltage. Thus, the DC / DC converter is controlled.
好ましくは、光源駆動装置には、調光指示信号が入力され、電流制御回路は、調光指示信号に応じて、光源に供給される電流を制御する。 Preferably, a dimming instruction signal is input to the light source driving device, and the current control circuit controls a current supplied to the light source in accordance with the dimming instruction signal.
この発明の他の局面に従うと、照明器具は、上述のいずれかに記載の光源駆動装置と、光源駆動装置により駆動される光源とを備える。 When the other situation of this invention is followed, a lighting fixture is provided with the light source drive device in any one of the above-mentioned, and the light source driven by a light source drive device.
これらの発明に従うと、フィードバック回路により、第2の電圧と第1の電圧とのいずれか大きい方の電圧が基準電圧と等しくなるようにDC/DCコンバータが制御される。したがって、光源の着脱時に光源に過電流が流れるのを防止でき、かつ、簡易な構成の光源駆動装置及び照明器具を提供することができる。 According to these inventions, the DC / DC converter is controlled by the feedback circuit so that the larger one of the second voltage and the first voltage is equal to the reference voltage. Therefore, an overcurrent can be prevented from flowing to the light source when the light source is attached or detached, and a light source driving device and a lighting fixture having a simple configuration can be provided.
以下、本発明の実施の形態における光源駆動装置を用いた照明器具について説明する。 Hereinafter, the lighting fixture using the light source drive device in embodiment of this invention is demonstrated.
[実施の形態] [Embodiment]
図1は、本発明の実施の形態の1つにおける光源駆動装置を用いた照明器具の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a lighting fixture using a light source driving device according to one embodiment of the present invention.
図1に示されるように、照明器具100は、光源駆動装置1と、光源10と、調光制御装置80とを備えている。照明器具100は、光源10が駆動されて点灯することで、照明を行う。
As shown in FIG. 1, the
光源駆動装置1は、光源10に接続されている。光源駆動装置1は、光源10を駆動する。
The light
本実施の形態において、光源10は、複数の発光ダイオード(LED)を直列に接続してなるLEDユニットを有する、LEDモジュールである。なお、光源10は、1つのLEDを有しているものであってもよいし、LEDではなく他種の光源を用いたものであってもよい。
In the present embodiment, the
光源駆動装置1は、調光制御装置80に接続されている。調光制御装置80は、光源駆動装置1に対して調光指示信号Vref2を出力する。調光指示信号Vref2は、例えば、照明の明るさに対応する電圧値である。光源駆動装置1は、調光制御装置80から出力された調光指示信号Vref2に基づいて、光源10の調光動作を行う。すなわち、照明器具100では、光源10による照明の明るさを変更できる。
The light
図2は、光源駆動装置1の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the light
図2に示されるように、光源駆動装置1は、整流回路BD1と、DC/DCコンバータ2と、電流制御回路4と、出力電圧検出回路3と、フィードバック回路5と、制御電源回路6とを有している。
As shown in FIG. 2, the light
整流回路BD1は、例えば、交流商用電源Vacに接続されている。整流回路BD1は、交流商用電源Vacからの交流電圧を全波整流して、直流電圧を出力する。 The rectifier circuit BD1 is connected to, for example, an AC commercial power supply Vac. The rectifier circuit BD1 full-wave rectifies the AC voltage from the AC commercial power supply Vac and outputs a DC voltage.
DC/DCコンバータ2は、整流回路BD1から出力された直流電圧を、整流回路BD1から出力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換する。
The DC /
DC/DCコンバータ2は、例えば、直流電圧を平滑する平滑コンデンサC1と、制御回路2aと、トランスT1と、トランジスタQ1と、平滑コンデンサC2等を有している。トランスT1は、DC/DCコンバータ2の入力端に接続されている1次巻線n1と、DC/DCコンバータ2の出力端に接続されている2次巻線n2と、補助巻線n3とを有している。
The DC /
平滑コンデンサC1は、1次巻線n1に並列に接続されている。2次巻線n2の高圧側出力端にはダイオードD2が接続されており、低圧側出力端は接地電位に接続されている。ダイオードD2のカソードと2次巻線n2の低圧側出力端とが、DC/DCコンバータ2の出力端(以下、単に出力端ということがある。)となる。平滑コンデンサC2は、出力端に、後述の光源10及び電流制御回路4に対して並列に接続されている。
The smoothing capacitor C1 is connected in parallel to the primary winding n1. A diode D2 is connected to the high-voltage side output terminal of the secondary winding n2, and the low-voltage side output terminal is connected to the ground potential. The cathode of the diode D2 and the low-voltage side output end of the secondary winding n2 serve as the output end of the DC / DC converter 2 (hereinafter sometimes simply referred to as the output end). The smoothing capacitor C2 is connected to the output terminal in parallel with the
制御回路2aは、フォトカプラPC1に接続されている。制御回路2aには、フォトカプラPC1及び抵抗R1を介してフィードバック信号が入力される。制御回路2aは、フィードバック信号に基づいてトランジスタQ1を駆動し、DC/DCコンバータ2の出力電圧を制御する。補助巻線n3は、ダイオードD1を介して制御回路2aに接続されている。制御回路2aは、補助巻線n3とダイオードD1とによって2次巻線n2に流れる電流がゼロになるタイミングを監視する。制御回路2aは、2次巻線n2に流れる電流がゼロになるタイミングに基づいて、トランジスタQ1をオン状態にする。トランジスタQ1は、1次巻線n1に電流が流れるかどうかを制御する。すなわち、制御回路2aは、DC/DCコンバータ2の電力変換効率が高くなるように、臨界モードでトランジスタQ1を駆動する。なお、補助巻線n3とダイオードD1とが不要な不連続モードや、連続モードでトランジスタQ1を駆動するようにしてもよい。また、本実施の形態において、DC/DCコンバータ2はフライバックコンバータであるが、降圧チョッパや昇降圧チョッパであってもよい。
The
DC/DCコンバータ2の出力端間には、光源10と電流制御回路4とが直列に接続されている。すなわち、電流制御回路4は、光源10を介して、出力端に接続されている。電流制御回路4は、光源10の、DC/DCコンバータ2との接続端とは反対側の端部と、接地電位との間に接続されている。
A
電流制御回路4には、調光指示信号Vref2が入力される。電流制御回路4は、その調光指示信号Vref2に応じて、光源10に供給される電流の大きさを制御する。
The
電流制御回路4は、例えばFETであるトランジスタQ3と、抵抗R8と、オペアンプU2とを有している。トランジスタQ3は、オペアンプU2の出力端子にゲートが、光源10にドレインが接続されて配置されている。抵抗R8は、トランジスタQ3のソースと接地電位との間に配置されている。オペアンプU2の反転入力端子は、トランジスタQ3のソースに接続されている。また、オペアンプU2の非反転入力端子には、調光指示信号Vref2が入力される。
The
オペアンプU2は、調光指示信号Vref2を基準電圧(第2の基準電圧)として、トランジスタQ3のソース電圧Vcの大きさと調光指示信号Vref2の大きさとが等しくなるように、トランジスタQ3を駆動する。ソース電圧Vcは、抵抗R8に流れる電流、すなわち、光源10に流れる電流ILに対応する。すなわち、オペアンプU2は、調光指示信号Vref2に基づいて、光源10に流れる電流ILを制御する。これにより、光源10は、DC/DCコンバータ2から供給された出力電圧によって駆動(点灯)され、そのときの電流ILの大きさは、電流制御回路4に入力される調光指示信号Vref2によって制御される。すなわち、電流制御回路4は、調光指示信号Vref2に応じた大きさの電流ILが光源10に流れるように制御する定電流回路として動作する。オペアンプU2の基準電圧として、上述のように外部から調光指示信号Vref2として入力される可変電圧信号を用いることで、光源10を調光制御することができる。
The operational amplifier U2 uses the dimming instruction signal Vref2 as a reference voltage (second reference voltage), and drives the transistor Q3 so that the magnitude of the source voltage Vc of the transistor Q3 and the dimming instruction signal Vref2 are equal. The source voltage Vc corresponds to the current flowing through the resistor R8, that is, the current IL flowing through the
出力電圧検出回路3は、DC/DCコンバータ2の出力端に、光源10及び電流制御回路4に対して並列に接続されている。出力電圧検出回路3は、出力端間に直列に配置された2つの抵抗R5,R6を有している。出力電圧検出回路3は、DC/DCコンバータ2から出力された直流電圧を抵抗R5と抵抗R6とで分圧し、第1の電圧Vaを生成する。第1の電圧Vaは、フィードバック回路5に入力される。
The output
制御電源回路6は、出力端に、光源10及び電流制御回路4に対して並列に接続されている。制限電源回路6は、トランジスタQ4と、抵抗R2,R3,R4と、ツェナーダイオードZD1とを有している。
The control
制御電源回路6は、DC/DCコンバータ2の出力電圧から、フィードバック回路5のフォトカプラPC1を駆動するための制御電源電圧を生成する。制御電源電圧は、一定電圧である。すなわち、トランジスタQ4と、抵抗R3と、抵抗R4とで、エミッタフォロワ回路が構成されており、ツェナーダイオードZD1で生成されたツェナー電圧Vzdが、トランジスタQ4のベースに入力される。トランジスタQ4のエミッタから、ベース−エミッタ間電圧(ここでは、0.7Vとする)を差し引いた大きさのエミッタ電圧Vzd−0.7Vが出力される。すなわち、制御電源回路6は、エミッタフォロワ回路によって、DC/DCコンバータ2の出力電圧をエミッタ電圧である制御電源電圧に変換する。そして、それとともに、その制御電源電圧を、抵抗R4を介して、フォトカプラPC1の2次側(トランスT1の2次側の回路に接続されている部分)に供給する。
The control
なお、トランジスタQ4はMOSFET等であってもよい。 The transistor Q4 may be a MOSFET or the like.
フィードバック回路5は、フォトカプラPC1の他、オペアンプU1、ダイオード(第1の整流素子)D3、ダイオード(第2の整流素子)D4、トランジスタQ2、抵抗R7及びコンデンサC3などを有している。
In addition to the photocoupler PC1, the
オペアンプU1の反転入力端子には、出力電圧検出回路3で生成された第1の電圧Vaが、ダイオードD3を介して入力される。また、オペアンプU1の反転入力端子には、電流制御回路の光源に接続される点における電圧である第2の電圧Vbが、ダイオードD4を介して入力される。すなわち、オペアンプU1の反転入力端子には、第1の電圧と第2の電圧とのいずれか大きい方の電圧が入力されることになる。他方、オペアンプU1の非反転入力端子は、基準電圧(第1の基準電圧)Vref1に接続されている。基準電圧Vref1は、例えば、所定の定電圧である。
The first voltage Va generated by the output
オペアンプU1の出力端子は、トランジスタQ2のベースに接続されている。トランジスタQ2は、フォトカプラPC1の2次側と接地電位との間に配置されており、トランジスタQ2がオンになることでフォトカプラPC1が駆動するように構成されている。トランジスタQ2を介してフォトカプラPC1が駆動されると、フォトカプラPC1から制御回路2aにフィードバック信号が入力される。
The output terminal of the operational amplifier U1 is connected to the base of the transistor Q2. The transistor Q2 is disposed between the secondary side of the photocoupler PC1 and the ground potential, and is configured such that the photocoupler PC1 is driven when the transistor Q2 is turned on. When the photocoupler PC1 is driven via the transistor Q2, a feedback signal is input from the photocoupler PC1 to the
コンデンサC3と抵抗R7とは、フィードバック制御のための位相補償回路を構成する。すなわち、コンデンサC3の一端はフォトカプラPC1とトランジスタQ2との間に接続されており、コンデンサC3の他端は抵抗R7を介してオペアンプU1の反転入力端子に接続されている。 The capacitor C3 and the resistor R7 constitute a phase compensation circuit for feedback control. That is, one end of the capacitor C3 is connected between the photocoupler PC1 and the transistor Q2, and the other end of the capacitor C3 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier U1 via the resistor R7.
フィードバック回路5は、オペアンプU1の反転入力端子に入力された第1の電圧Vaと第2の電圧Vbとのいずれか大きい方の電圧が基準電圧Vref1と等しくなるように、DC/DCコンバータ2を制御する。すなわち、フィードバック回路5は、オペアンプU1を用いて、第1の電圧Vaと第2の電圧Vbとのいずれか大きい方の電圧が基準電圧Vref1と等しくなるように、制御回路2aにフィードバック信号を入力させる。
The
なお、本実施の形態においては、1次側と2次側とを絶縁する構成であるため、フォトカプラPC1を用いている。非絶縁の場合はその必要がなく、フォトカプラPC1と制御電源回路6とは用いられなくてもよい。
In the present embodiment, since the primary side and the secondary side are insulated, the photocoupler PC1 is used. In the case of non-insulation, this is not necessary, and the photocoupler PC1 and the control
本実施の形態において、光源駆動装置1は、光源10の光源駆動装置1への着脱時に、次のように動作する。
In the present embodiment, the light
すなわち、光源10が光源駆動装置1に接続されていないとき、フィードバック回路5は、第1の電圧Vaが基準電圧Vref1と等しくなるように、DC/DCコンバータ2を制御する。光源10が光源駆動装置1に接続されると、第2の電圧Vbが第1の電圧Vaよりも大きくなる。特に、光源10の電圧が最大(VFmax)であるようなとき、第2の電圧Vbが第1の電圧Vaよりも大きくなる。第2の電圧Vbが第1の電圧Vaよりも大きくなるとき、フィードバック回路5は、第2の電圧Vbが基準電圧Vref1と等しくなるように、DC/DCコンバータ2を制御する。
That is, when the
このような動作について、以下に、具体例を示しつつ説明する。 Such an operation will be described below with a specific example.
以下において、基準電圧Vref1と調光指示信号(第2の基準電圧)Vref2とを共に0.5V、出力電圧検出回路3の抵抗R5と抵抗R6との分圧比を0.02、光源10が接続されているときのDC/DCコンバータ2の出力電圧Voutを36V、光源10が接続されていないときの出力電圧Voutを40Vとして説明する。なお、光源10がLEDである場合、出力電圧Voutである36Vは、LEDの順方向電圧の最大公差時の値(VFmax=35.2V)にトランジスタQ3のドレイン電圧(第2の電圧Vb)を加えた電圧である。
In the following, the reference voltage Vref1 and the dimming instruction signal (second reference voltage) Vref2 are both 0.5 V, the voltage dividing ratio between the resistors R5 and R6 of the output
光源10が光源駆動装置1に接続されているとき、電流制御回路4は、トランジスタQ3のソース電圧Vcが調光指示信号Vref2と同じ0.5Vになるように制御する。よって、光源10の電流ILは、ソース電圧Vcの0.5Vを抵抗R8の抵抗値で除算した電流値になる。
When the
トランジスタQ3は、電力損失を抑制するために、ドレイン−ソース間の電圧が小さい値になるようにして駆動されるべきである。例えば、電力損失が十分に低減される0.3Vで駆動させた場合、トランジスタQ3のドレイン電圧は、その0.3Vにソース電圧Vcである0.5Vを加算した大きさの、0.8V(第2の電圧Vb)になる。ダイオードD4の電圧降下は0.3V程度である。そのため、オペアンプU1の反転入力端子の電圧は、第2の電圧Vbから電圧降下分の0.3Vを減算した0.5Vになる。すなわち、オペアンプU1の非反転入力端子に基準電圧Vref1の0.5Vが入力されており、反転入力端子の電圧降下が0.5Vになるようにフィードバック制御が行われることによって、第2の電圧Vbが0.8Vになるように制御される。 The transistor Q3 should be driven so that the drain-source voltage has a small value in order to suppress power loss. For example, when driven at 0.3 V where the power loss is sufficiently reduced, the drain voltage of the transistor Q3 is 0.8 V (the magnitude obtained by adding 0.5 V that is the source voltage Vc to 0.3 V). The second voltage Vb). The voltage drop of the diode D4 is about 0.3V. Therefore, the voltage at the inverting input terminal of the operational amplifier U1 is 0.5 V obtained by subtracting 0.3 V corresponding to the voltage drop from the second voltage Vb. That is, 0.5 V of the reference voltage Vref1 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier U1, and feedback control is performed so that the voltage drop of the inverting input terminal becomes 0.5 V, whereby the second voltage Vb Is controlled to be 0.8V.
光源10が接続されているとき、DC/DCコンバータ2の出力電圧Voutは36Vである。そのため、出力電圧検出回路3は、大きさが0.7V(=36×0.02)である第1の電圧Vaを生成する。第2の電圧Vbは0.8Vであることから、第1の電圧Vaは第2の電圧Vbより小さくなる。そのため、ダイオードD3にいわゆる逆バイアスがかかった状態になり、第1の電圧VaはオペアンプU1の反転入力端子に入力されない。すなわち、第2の電圧Vbは、第1の電圧Vaより大きくなるように設定されていることから、オペアンプU1の反転入力端子に入力されてフィードバックされる。
When the
光源10が光源駆動装置1に接続されていないとき(光源駆動装置1から切り離されているとき)、DC/DCコンバータ2の出力電圧Voutは40Vである。そのため、出力電圧検出回路3は、大きさが0.8V(=40×0.02)である第1の電圧Vaを生成する。ダイオードD3の電圧降下は0.3V程度であることから、オペアンプU1の反転入力端子の電圧は、第1の電圧Va(0.8V)から0.3Vを減算した、0.5V程度になる。すなわち、オペアンプU1の非反転入力端子に基準電圧Vref1の0.5Vが入力され、フィードバック回路5は、反転入力端子の電圧降下が0.5Vになるようにフィードバック制御を行うことによって、出力電圧Voutを40Vに制御する。
When the
ここで、光源10が切り離されていることから、第2の電圧Vbは電位を持たない状態となり、第2の電圧VbはオペアンプU1の反転入力端子に入力されない。そのため、オペアンプU1の反転入力端子には第1の電圧Vaが入力されて、フィードバック回路5によるフィードバック制御が行われる。
Here, since the
光源10が切り離されている状態から光源10が光源駆動装置1に接続されると、接続した瞬間から、過渡期間を経て、光源10が定常点灯する。この過渡期間において、出力電圧Voutは40Vから36Vに遷移し、第2の電圧Vbは約4.8V(=40V−35.2V)から、0.8Vに遷移する。トランジスタQ3のソース電圧Vcは、0.5Vで一定に制御されていることから、トランジスタQ3のドレイン−ソース間の電圧値は4.3V(=4.8V−0.5V)から0.3V(=0.8V−0.5V)に遷移する。すなわち、過渡期間においても、光源10に35.2Vの一定の電圧が印加され、かつ、光源10に流れる電流ILが、0.5Vを抵抗R8の抵抗値で除算した電流値になる。トランジスタQ3が光源10の有無による出力電圧Voutの差異5V(=41V−36V)を負担するので、光源10に過電圧が印加されることがない。また、トランジスタQ3のソース電圧Vcが一定に制御されているので、光源10に過電流が流れることがない。
When the
[実施の形態における効果] [Effects of the embodiment]
以上説明したように、本実施の形態においては、ダイオードD3とダイオードD4とを用いて構成したダイオードOR回路を利用して、単一のオペアンプU1を有するフィードバック回路5を構成することができる。すなわち、1つのオペアンプU1を、光源10が切り離されているときの出力電圧Voutの制御用と光源10が接続されているときの出力電圧Voutの制御用とで共有化することができる。したがって、光源駆動装置1の回路構成を簡素化することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、電流制御回路4が光源10に流れる電流ILを制御するので、光源10の脱着時などに、光源10にインラッシュ電流が流れない。すなわち、電流制御回路4は、電流ILを制限する電流制限機能を有している。これにより、光源10の故障を回避できる。また、電流制御回路4とは別に電流制限回路を設ける必要がないので、光源駆動装置1の回路構成を、より簡素化することができる。
In addition, since the
光源10に流れる電流ILは、電流制御回路4の電流制御によって決定される。そのため、光源10に流れる電流ILに脈流(リップル)が発生しない。電流ILが脈流のない電流になることから、光源10が発する光の品質を高くすることができる。また、電流制御回路4が電流ILを制御するので、光源10の駆動電圧、交流商用電源Vacの交流電圧、及び環境温度に対する、電流ILの変化率(レギュレーション)を小さくすることができる。これによっても、光源10が発する光の品質を高くすることができる。
The current IL flowing through the
[その他] [Others]
光源駆動装置の各回路は、上述の実施の形態とは異なる回路構成を有していてもよい。各回路を構成する回路素子として、同様に機能する、上述の実施の形態とは異なるものを用いてもよい。光源駆動装置には、上述のような回路に加えて、別の回路が設けられていてもよい。 Each circuit of the light source driving device may have a circuit configuration different from that of the above-described embodiment. As a circuit element constituting each circuit, a different element from the above-described embodiment that functions in the same manner may be used. In addition to the circuit as described above, another circuit may be provided in the light source driving device.
調光制御装置は、設けられていなくてもよい。すなわち、光源駆動装置は、光源を所定の明るさで点灯させるように構成されていればよい。この場合、上述の電流制御回路において調光指示信号に代えて定電圧の基準電圧が用いられるようにしてもよいし、上述の電流制御回路とは構成が異なる定電流回路が用いられるようにしてもよい。 The dimming control device may not be provided. In other words, the light source driving device only needs to be configured to turn on the light source with a predetermined brightness. In this case, a constant voltage reference voltage may be used in place of the dimming instruction signal in the current control circuit described above, or a constant current circuit having a configuration different from that of the current control circuit described above may be used. Also good.
整流回路は、交流商用電源からの交流電圧を半波整流して、DC/DCコンバータに直流電圧を出力するものであってもよい。また、調光制御装置には、直流電圧が直接入力されてもよい。この場合、DC/DCコンバータは、その入力された直流電圧を、入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換すればよい。 The rectifier circuit may half-wave rectify an AC voltage from an AC commercial power supply and output a DC voltage to the DC / DC converter. Further, a direct current voltage may be directly input to the dimming control device. In this case, the DC / DC converter may convert the input DC voltage into a DC voltage having a magnitude different from that of the input DC voltage.
本発明に係る光源駆動装置は、空間を照らす照明器具に用いられるものに限られない。例えば、本発明に係る光源駆動装置は、種々の装置のバックライトとして用いられる照明器具に用いられてもよい。また、本発明は、LEDを利用して特定用途の光線を照射するような器具や、LEDによる光そのものにより情報を表示、伝達するような器具など、種々の装置において適用可能である。 The light source driving device according to the present invention is not limited to that used in a lighting fixture that illuminates a space. For example, the light source driving device according to the present invention may be used in a lighting fixture used as a backlight of various devices. In addition, the present invention can be applied to various devices such as an instrument that irradiates a light beam for a specific purpose using an LED and an instrument that displays and transmits information by the light from the LED itself.
光源は、LEDに限られるものではない。光源駆動装置が駆動する光源としては、種々のものを用いることができる。 The light source is not limited to the LED. Various light sources can be used as the light source driven by the light source driving device.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 光源駆動装置
2 DC/DCコンバータ
2a 制御回路
3 出力電圧検出回路
4 電流制御回路
5 フィードバック回路
6 制御電源回路
10 光源
80 調光制御装置
100 照明器具
BD1 整流回路
D3 ダイオード(第1の整流素子)
D4 ダイオード(第2の整流素子)
IL 光源の電流
U1 オペアンプ
Va 第1の電圧
Vac 交流電源
Vb 第2の電圧
Vout 出力電圧
Vref1 基準電圧
Vref2 調光指示信号
DESCRIPTION OF
D4 diode (second rectifier)
IL light source current U1 operational amplifier Va first voltage Vac AC power supply Vb second voltage Vout output voltage Vref1 reference voltage Vref2 dimming instruction signal
Claims (4)
前記入力された直流電圧を、前記入力された直流電圧とは大きさの異なる直流電圧に変換するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力端に、前記DC/DCコンバータに対して直列に、前記光源を介して接続された電流制御回路と、
前記DC/DCコンバータから出力された直流電圧から第1の電圧を生成する出力電圧検出回路と、
オペアンプと、第1の整流素子と、第2の整流素子とを有するフィードバック回路とを備え、
前記オペアンプの反転入力端子には、前記第1の電圧が前記第1の整流素子を介して入力され、かつ、前記電流制御回路の前記光源に接続される点における電圧である第2の電圧が前記第2の整流素子を介して入力され、
前記オペアンプの非反転入力端子は、基準電圧に接続されており、
前記フィードバック回路は、前記第1の電圧と前記第2の電圧とのいずれか大きい方の電圧が前記オペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が前記基準電圧と等しくなるように、前記DC/DCコンバータを制御する、光源駆動装置。 A light source driving device that drives a light source using an input DC voltage,
A DC / DC converter that converts the input DC voltage into a DC voltage having a magnitude different from that of the input DC voltage;
A current control circuit connected to the output end of the DC / DC converter in series with the DC / DC converter via the light source;
An output voltage detection circuit that generates a first voltage from a DC voltage output from the DC / DC converter;
A feedback circuit having an operational amplifier, a first rectifying element, and a second rectifying element;
The inverting input terminal of the operational amplifier has a second voltage that is a voltage at a point where the first voltage is input via the first rectifier element and is connected to the light source of the current control circuit. Input via the second rectifier element;
The non-inverting input terminal of the operational amplifier is connected to a reference voltage,
The feedback circuit is configured such that the larger one of the first voltage and the second voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the input voltage is equal to the reference voltage. A light source driving device that controls a DC converter.
前記光源が前記光源駆動装置に接続され、前記第2の電圧が前記第1の電圧よりも大きくなったとき、前記第2の電圧が前記オペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が前記基準電圧と等しくなるように前記DC/DCコンバータを制御し、
前記光源が前記光源駆動装置に接続されていないとき、前記第1の電圧が前記オペアンプの反転入力端子に入力され、その入力電圧が前記基準電圧と等しくなるように前記DC/DCコンバータを制御する、請求項1に記載の光源駆動装置。 The feedback circuit includes:
When the light source is connected to the light source driving device and the second voltage becomes higher than the first voltage, the second voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the input voltage is Controlling the DC / DC converter to be equal to a reference voltage;
When the light source is not connected to the light source driving device, the first voltage is input to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the DC / DC converter is controlled so that the input voltage becomes equal to the reference voltage. The light source driving device according to claim 1.
前記電流制御回路は、前記調光指示信号に応じて、前記光源に供給される電流を制御する、請求項1又は2に記載の光源駆動装置。 A dimming instruction signal is input to the light source driving device,
The light source driving device according to claim 1, wherein the current control circuit controls a current supplied to the light source in accordance with the dimming instruction signal.
前記光源駆動装置により駆動される光源とを備える、照明器具。 A light source driving device according to any one of claims 1 to 3,
And a light source driven by the light source driving device.
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