JP2016207268A - Dimming control circuit for lighting power supply device, and dimming control program - Google Patents

Dimming control circuit for lighting power supply device, and dimming control program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dimming control circuit for lighting power supply device which is capable of reducing calculation error of a duty ratio of a PWM signal for dimming and has excellent responsiveness with respect to a dimming knob.SOLUTION: A dimming control circuit 10 comprises a microcontroller (MCU) which receives a PWM signal for dimming and generates a command voltage V2 for controlling an LED current in accordance with the PWM signal. In the MCU, a rising edge interval of the PWM signal is counted, and its term t0 is obtained, and an interval between a rising edge and a falling edge is counted and a high level term t1 is obtained. Next, a digital signal of a ratio (t1/t0) thereof is normalized into a digital signal X having the number of bits of the MCU or the number of bits that is smaller than the number of bits of the MCU just by several bits. Further, the normalized digital signal X is digitally converted into the command voltage V2 of the LED current based on a conversion table of the MCU, and outputted as a voltage signal via a D/A converter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、照明電源装置用の調光制御回路に関する。   The present invention relates to a dimming control circuit for an illumination power supply device.

近年LED素子の性能が高くなってきており、LED素子を用いた照明器具の寿命が長くなってきていることで、従来の光源からLED光源に置き換えられる状態にある。今後、LED素子の性能がますます向上すれば、更に汎用の照明器具分野でLED光源が採用され、LED電源装置などの照明電源装置の需要が高まると考えられる。照明電源装置には、光源の光出力を任意に変えることができる調光機能を有するものがある。特に、LED光源の調光範囲は、従来の放電灯と比べて広く、ユーザーが明るさをきめ細かく設定することができるので、節電型の照明器具としての利用価値が高い。   In recent years, the performance of LED elements has increased, and the life of luminaires using LED elements has increased, so that conventional light sources can be replaced with LED light sources. In the future, if the performance of LED elements is further improved, LED light sources will be adopted in the field of general-purpose lighting equipment, and the demand for lighting power supply devices such as LED power supply devices will increase. Some illumination power supply devices have a dimming function that can arbitrarily change the light output of a light source. In particular, the dimming range of the LED light source is wider than that of a conventional discharge lamp, and the user can finely set the brightness. Therefore, the utility value as a power-saving lighting fixture is high.

一般的に、LED照明分野での調光方式には、光の点滅を伴う方式(PWM調光、位相調光など)と、光の点滅を伴わない方式(アナログ制御など)がある。いずれの方式においても、調光制御回路が、調光率(調光深度)に応じたデューティ比を有するPWM信号(Pulse Width Modulation)を外部から受けて、PWM信号に基づいて被制御量であるLED光源のランプ電流を制御している。例えば、アナログ制御方式では、LED光源に電流を供給する定電流回路(降圧変換回路、フライバック変換回路など)に対して、外部からのPWM信号に応じたランプ電流の指令電圧を与える。定電流回路は、指令電圧に基づいて駆動してランプ電流をアナログ制御する。   In general, dimming methods in the field of LED illumination include a method involving blinking of light (such as PWM dimming and phase dimming) and a method not involving blinking of light (such as analog control). In any method, the dimming control circuit receives a PWM signal (Pulse Width Modulation) having a duty ratio corresponding to the dimming rate (dimming depth) from the outside, and is a controlled amount based on the PWM signal. The lamp current of the LED light source is controlled. For example, in the analog control method, a lamp current command voltage corresponding to a PWM signal from the outside is applied to a constant current circuit (such as a step-down conversion circuit or a flyback conversion circuit) that supplies current to an LED light source. The constant current circuit is driven based on the command voltage and performs analog control of the lamp current.

特許文献1の図1には、光量を調整するための第1PWM信号が入力され、この第1PWM信号に従って第2PWM信号をスイッチング素子Q1によって生成する調光回路3と、調光回路からの第2PWM信号のデューティ比を算出する制御回路4とを含む、光源点灯装置が開示されている。制御回路は、記憶部8、計測部9および演算部10を備え、計測部が第2PWM信号のオン期間とオフ期間を計測する。演算部は、計測されたオン期間とオフ期間に対して、記憶部に格納された補正値を使って補正し、デューティ比を算出する。制御回路は算出したデューティ比に応じて点灯制御部5へ制御信号を出力する。このように、特許文献1の光源点灯装置では、計測されたオン期間とオフ期間に対する補正を行っているとは言え、調光回路自体に付属回路が多く、それらの回路素子のバラツキに起因するデューティ比の算出誤差に対して、まだまだ改善の余地があった。   In FIG. 1 of Patent Document 1, a first PWM signal for adjusting the amount of light is input, a dimming circuit 3 that generates a second PWM signal by the switching element Q1 in accordance with the first PWM signal, and a second PWM from the dimming circuit. A light source lighting device including a control circuit 4 that calculates a duty ratio of a signal is disclosed. The control circuit includes a storage unit 8, a measurement unit 9, and a calculation unit 10, and the measurement unit measures an on period and an off period of the second PWM signal. The calculation unit corrects the measured on period and off period using the correction value stored in the storage unit, and calculates the duty ratio. The control circuit outputs a control signal to the lighting control unit 5 according to the calculated duty ratio. Thus, although the light source lighting device of Patent Document 1 corrects the measured on-period and off-period, there are many attached circuits in the dimming circuit itself, which results from variations in circuit elements. There was still room for improvement with respect to the calculation error of the duty ratio.

特許文献2の図1には、調光信号入力回路61、調光信号正規化回路62および積分回路63からなる調光回路6を含んだLED電源回路が開示されている。調光信号入力回路61は、外部からのPWM信号をフォトカプラー等の絶縁回路にて電源回路のグラウンドを基準にしたPWM信号を生成する。調光信号正規化回路62は、全光を示す調光信号が入力された場合は、最大のオン幅のPWM信号を生成し、最も低い調光率を示す調光信号が入力された場合は、最小のオン幅のPWM信号を生成するという正規化を行う。積分回路63は、正規化されたPWM信号を積分して直流化する。直流化された調光信号は、マイコンで構成された制御回路7に送られる。このように、特許文献2のLED電源回路では、調光回路6が、外部からのPWM信号を絶縁回路に通し、正規化回路にてオン幅の正規化を行い、積分回路にて直流化している。そして、直流化された調光信号は、A/Dコンバータを介してマイコン(制御回路7)に入力される。このように、特許文献2のLED電源装置では、積分回路にて積分してからA/Dコンバータで読み出すという方式になっているため、調光率を調整する際のツマミに対する応答性について、まだまだ改善の余地があった。   FIG. 1 of Patent Document 2 discloses an LED power supply circuit including a dimming circuit 6 including a dimming signal input circuit 61, a dimming signal normalization circuit 62, and an integration circuit 63. The dimming signal input circuit 61 generates a PWM signal based on the ground of the power supply circuit from an external PWM signal by an insulating circuit such as a photocoupler. The dimming signal normalization circuit 62 generates a PWM signal with the maximum on-width when a dimming signal indicating all light is input, and when a dimming signal indicating the lowest dimming rate is input. Then, normalization is performed to generate a PWM signal having the minimum on-width. The integrating circuit 63 integrates the normalized PWM signal and converts it into a direct current. The dimming signal converted into a direct current is sent to a control circuit 7 constituted by a microcomputer. As described above, in the LED power supply circuit of Patent Document 2, the dimming circuit 6 passes the PWM signal from the outside through the insulation circuit, normalizes the ON width by the normalization circuit, and converts it to DC by the integration circuit. Yes. The dimming signal converted to DC is input to the microcomputer (control circuit 7) via the A / D converter. As described above, the LED power supply device disclosed in Patent Document 2 has a method of integrating with an integration circuit and then reading with an A / D converter. Therefore, the response to the knob when adjusting the dimming rate is still much. There was room for improvement.

なお、上記の説明では、定電流回路からなる照明電源装置の調光制御の場合を例示したが、光の点滅を伴うPWM調光方式による調光制御においても、また、定電力回路や定電圧回路などで構成される照明電源装置の調光制御においても、同様に改善の余地があった。   In the above description, the case of the dimming control of the illumination power supply device including the constant current circuit is illustrated. However, in the dimming control by the PWM dimming method with the blinking of light, the constant power circuit and the constant voltage are also used. Similarly, there is room for improvement in the dimming control of the illumination power supply device constituted by a circuit or the like.

特開2014−157784号公報(図1)JP 2014-157784 A (FIG. 1) 特開2013−254606号公報(図1)JP 2013-254606 A (FIG. 1)

本発明は、上記従来技術に鑑みなされたものであり、その解決すべき課題は、外部調光信号であるPWM信号のデューティ比の算出誤差を低減することができ、かつ、調光率を調整する際のツマミに対する応答性に優れた照明電源装置用の調光制御回路、および、その調光制御プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above prior art, and the problem to be solved is that it is possible to reduce the calculation error of the duty ratio of the PWM signal which is an external dimming signal and to adjust the dimming rate An object of the present invention is to provide a dimming control circuit for an illumination power supply device excellent in responsiveness to a knob and a dimming control program thereof.

前記課題を解決するため、発明者は、PWM信号の立ち上がりから立ち上がりまでの期間、および、立ち上がりと立ち下がり期間をマイクロコントローラ自体が直接計測する方式を採用し、更に、直接計測によって得られたPWM信号のデューティ比をマイクロコントローラの演算処理に都合の良い値に正規化する処理を加えることによって、調光制御回路の構成のシンプル化によるデューティ比の算出誤差が低減され、かつ、調光度の調整を行うツマミに対する応答性が大幅に改善されることに着目した。   In order to solve the above problems, the inventor adopts a method in which the microcontroller itself directly measures the period from the rising edge to the rising edge of the PWM signal, and the rising and falling periods, and further, the PWM obtained by direct measurement. By adding a process that normalizes the signal duty ratio to a value that is convenient for the calculation processing of the microcontroller, the calculation error of the duty ratio due to the simplification of the configuration of the dimming control circuit is reduced, and the dimming degree is adjusted. We paid attention to the fact that the responsiveness to the knob that performs the operation is greatly improved.

すなわち、本発明にかかる照明電源装置用の調光制御回路は、
調光率に応じたデューティ比を有するPWM信号を受けて、照明光源の光源電流または光源電圧を制御するための制御指令値(V2)を、前記PWM信号に応じて生成するマイクロコントローラを備えた照明電源装置用の調光制御回路であって、
前記マイクロコントローラは、
受信した前記PWM信号の2つの立上りエッジ間または2つの立下りエッジ間の時間を計測して前記PWM信号の周期(t0)を得て、および、立上りエッジと立下りエッジとの間の時間を計測して高レベル期間または低レベル期間(t1)を得て、これらの比を前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号として取得するカウント手段と、
前記カウント手段にて取得された前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号を、当該マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数のディジタル信号(X)に正規化する正規化手段と、
前記正規化手段にて正規化された前記ディジタル信号(X)を前記光源電流または前記光源電圧の前記制御指令値(V2)にディジタル変換するディジタル変換手段と、
を備えることを特徴とする。
ここで、前記正規化手段による正規化処理は、前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号に、前記マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数の大きさを表す係数(W)を掛け合わせる処理であることが好ましい。
That is, the dimming control circuit for the illumination power supply device according to the present invention is:
A microcontroller that receives a PWM signal having a duty ratio according to the dimming rate and generates a control command value (V2) for controlling the light source current or the light source voltage of the illumination light source according to the PWM signal is provided. A dimming control circuit for a lighting power supply device,
The microcontroller is
The time between two rising edges or two falling edges of the received PWM signal is measured to obtain the period (t0) of the PWM signal, and the time between the rising edge and the falling edge is calculated. Counting means for measuring to obtain a high level period or a low level period (t1) and obtaining these ratios as digital signals of the duty ratio (t1 / t0);
The digital signal having the duty ratio (t1 / t0) obtained by the counting means is converted into a digital signal (the number of bits of digital processing of the microcontroller or a bit number smaller than the number of bits of digital processing by a few bits). X) normalization means for normalization,
Digital conversion means for digitally converting the digital signal (X) normalized by the normalization means to the control command value (V2) of the light source current or the light source voltage;
It is characterized by providing.
Here, the normalization process by the normalization means is performed by adding a bit number smaller than the number of bits of the digital processing of the microcontroller or the number of bits of the digital processing to the digital signal having the duty ratio (t1 / t0). A process of multiplying a coefficient (W) representing the magnitude of the number is preferable.

また、前記ディジタル変換手段は、正規化された前記ディジタル信号(X)に関連付けられた前記制御指令値(V2)を表す調光特性変換テーブルを使ってディジタル変換する。
ここで、前記調光特性変換テーブルは、
低い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が緩やかに変化し、
高い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が低い調光率の領域よりも急に変化するように、設けられ、
前記照明光源の温度が安定した状態において、前記調光率に応じて前記照明光源の光量を直線的に変化させることが好ましい。
あるいは、前記調光特性変換テーブルは、
低い調光率の領域で前記制御指令値(V2)がほぼゼロに近い傾きで緩やかに変化し、
高い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が低い調光率の領域よりも急に変化するように、設けられ、
前記調光率を一定割合で増加または減少させる操作に応じて、操作時の視覚により認識される前記照明光源の光量を直線的に変化させることが好ましい。
The digital conversion means performs digital conversion using a dimming characteristic conversion table representing the control command value (V2) associated with the normalized digital signal (X).
Here, the dimming characteristic conversion table is
The control command value (V2) changes slowly in the low dimming rate region,
The control command value (V2) is provided so as to change more rapidly than in a low dimming rate region in a high dimming rate region,
In a state where the temperature of the illumination light source is stable, it is preferable that the light amount of the illumination light source is linearly changed according to the dimming rate.
Alternatively, the dimming characteristic conversion table is
The control command value (V2) gradually changes with a slope close to zero in the low dimming rate region,
The control command value (V2) is provided so as to change more rapidly than in a low dimming rate region in a high dimming rate region,
It is preferable to linearly change the amount of light of the illumination light source recognized by the visual sense at the time of operation in accordance with an operation for increasing or decreasing the dimming rate at a constant rate.

また、本発明にかかる照明電源装置用の調光制御プログラムは、
調光率に応じたデューティ比を有するPWM信号を受けて、照明光源の光源電流または光源電圧を制御するための制御指令値(V2)を、前記PWM信号に応じて生成する照明電源装置用の調光制御プログラムであって、
前記調光制御プログラムは、マイクロコントローラに、
入力された前記PWM信号の2つの立上りエッジ間または2つの立下りエッジ間の時間を計測して前記PWM信号の周期(t0)を得て、および、立上りエッジと立下りエッジとの間の時間を計測して高レベル期間または低レベル期間(t1)を得て、これらの比を前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号として取得するカウント機能と、
前記カウント機能によって取得された前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号を、前記マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数のディジタル信号(X)に正規化する正規化する正規化機能と、
前記正規化手段にて正規化された前記ディジタル信号(X)を前記光源電流または前記光源電圧の前記制御指令値(V2)にディジタル変換するディジタル変換機能と、
を実現させるためのプログラムであることを特徴とする。
Moreover, the dimming control program for the illumination power supply device according to the present invention is as follows:
For a lighting power supply apparatus that receives a PWM signal having a duty ratio corresponding to a dimming rate and generates a control command value (V2) for controlling a light source current or a light source voltage of an illumination light source according to the PWM signal A dimming control program,
The dimming control program is stored in the microcontroller.
The time between two rising edges of the input PWM signal or between two falling edges is measured to obtain the period (t0) of the PWM signal, and the time between the rising edge and the falling edge To obtain a high level period or a low level period (t1) and obtain these ratios as digital signals of the duty ratio (t1 / t0);
The digital signal having the duty ratio (t1 / t0) obtained by the counting function is converted into a digital signal (X of the bit number of the digital processing of the microcontroller or a bit number smaller than the number of bits of the digital processing) ) To normalize to normalize,
A digital conversion function for digitally converting the digital signal (X) normalized by the normalization means into the control command value (V2) of the light source current or the light source voltage;
It is a program for realizing.

本発明の構成によれば、調光制御回路に搭載されたマイクロコントローラ(MCU)が、カウント手段、および、ディジタル変換手段を有するので、外部からのPWM信号のデューティ比がカウント手段にて直接計測され、そのデューティ比に応じたランプ電流などの指令電圧(V2)がディジタル変換手段によって生成される。この指令電圧は、例えば、オペアンプなどでランプ電流の検出電圧と比較され、比較結果が定電流回路などのスイッチング動作に反映される。このようにして、照明光源が調光率に基づいて調光制御される。   According to the configuration of the present invention, since the microcontroller (MCU) mounted on the dimming control circuit has the counting means and the digital conversion means, the duty ratio of the PWM signal from the outside is directly measured by the counting means. Then, a command voltage (V2) such as a lamp current corresponding to the duty ratio is generated by the digital conversion means. This command voltage is compared with the detection voltage of the lamp current by an operational amplifier, for example, and the comparison result is reflected in the switching operation of a constant current circuit or the like. In this way, dimming control is performed on the illumination light source based on the dimming rate.

本発明の構成では、更に、マイクロコントローラに正規化手段を設けた。この正規化手段の意義について詳しく説明する。   In the configuration of the present invention, the microcontroller is further provided with normalization means. The significance of this normalizing means will be described in detail.

PWM信号の周波数は、調光制御回路に接続される外部の調光器(PWM発振装置など)の仕様によって定まり、1kHzであったり100Hzであったりする。また、PWM信号の周波数を調光率に応じて変調させる場合もある。このような様々な周波数のPWM信号に対し、MCUは、PWM信号を精度よくカウントするに、ある程度の速さのクロック周波数を用いる。しかし、それでは、必然的に、カウント量(ビット数)のデータが大きくなってしまう。そこで、MCUは、クロック周波数を適宜変更することで、カウント数を所定のデータ容量(例えば16ビット)内に抑えている。例えば、1kHzのPWM信号を10MHzのクロックでカウントすると、1周期のカウント数は1万になる。このカウント数は、16ビットのデータ容量に収まる。一方、100HzのPWM信号を同じクロックでカウントすると、1周期のカウント数は10万になってしまい、16ビットのデータ容量(上限は約6万)に収まらない。このような場合は、クロック周波数を例えば1MHzに落して、1周期のカウント数は1万程度にしている。   The frequency of the PWM signal is determined by the specifications of an external dimmer (such as a PWM oscillation device) connected to the dimming control circuit, and may be 1 kHz or 100 Hz. Also, the frequency of the PWM signal may be modulated according to the dimming rate. For such various PWM signal frequencies, the MCU uses a clock frequency of a certain speed in order to accurately count the PWM signals. However, this inevitably increases the count amount (bit number) data. Therefore, the MCU keeps the count number within a predetermined data capacity (for example, 16 bits) by appropriately changing the clock frequency. For example, when a 1 kHz PWM signal is counted with a 10 MHz clock, the number of counts in one cycle is 10,000. This count number fits in a 16-bit data capacity. On the other hand, if the PWM signal of 100 Hz is counted with the same clock, the number of counts in one cycle becomes 100,000, which does not fit in the 16-bit data capacity (upper limit is about 60,000). In such a case, the clock frequency is lowered to, for example, 1 MHz, and the number of counts in one cycle is set to about 10,000.

精度良く、PWM信号の2つの立上りエッジ間(又は、2つの立下りエッジ間)の時間(t0)を読み取るには、一定レベル以上のクロック周波数を用いる必要があるため、カウント数のデータ容量はある程度の大きさになり、これを極端に小さくすることはできない。   In order to read the time (t0) between two rising edges (or between two falling edges) of the PWM signal with high accuracy, it is necessary to use a clock frequency of a certain level or higher. It becomes a certain size and cannot be made extremely small.

MCUは、PWM信号の周期(t0)と同時に、立上りエッジと立下りエッジ間の時間(t1)を読み取り、両者の比(t1/t0)をデューティ比として算出する。MCUのディジタル変換手段は、PWM信号のデューティ比を、所定のルールに基づいて制御指令値(V2)にディジタル変換する。例えば、横軸にデューティ比をとり、縦軸に制御指令値をとった変換テーブルを用いれば、横軸をデューティ比(t1/t0)で検索するだけで必要な制御指令値(V2)を容易に得ることができる。   The MCU reads the time (t1) between the rising edge and the falling edge simultaneously with the period (t0) of the PWM signal, and calculates the ratio (t1 / t0) between them as the duty ratio. The digital conversion means of the MCU digitally converts the duty ratio of the PWM signal into a control command value (V2) based on a predetermined rule. For example, if a conversion table with the horizontal axis representing the duty ratio and the vertical axis representing the control command value is used, the necessary control command value (V2) can be easily obtained simply by searching the horizontal axis using the duty ratio (t1 / t0). Can get to.

通常は、デューティ比(t1/t0)のデータ容量に関わらず、そのディジタル信号をそのまま用いて、制御指令値(V2)に変換する。カウント手段からのデューティ比のデータ容量が16ビットであれば、横軸のスケールが16ビットのデータの幅に一致するように変換テーブルを設定するのが一般的である。   Normally, regardless of the data capacity of the duty ratio (t1 / t0), the digital signal is used as it is and converted into the control command value (V2). If the data capacity of the duty ratio from the counting means is 16 bits, the conversion table is generally set so that the scale on the horizontal axis matches the data width of 16 bits.

これに対して、本発明では、MCUに正規化手段を設けて、デューティ比(t1/t0)のディジタル信号を、演算処理上、MCUのディジタル処理のビット数(例えば、16ビット)に合ったビット数(例えば、12ビット)に正規化するようにした。この処理は、デューティ比のディジタル信号がMCUのビット数よりも大きい場合には、デューティ比のディジタル信号をMCUのビット数のディジタル信号に、または、デューティ比のディジタル信号をMCUのビット数よりも数ビットだけ小さいビット数に正規化する処理と言える。および、デューティ比のディジタル信号がMCUのビット数と同じである場合には、デューティ比のディジタル信号をMCUのビット数よりも数ビットだけ小さいビット数に正規化する処理とも言える。そして、ディジタル変換手段は、正規化されたデューティ比(t1/t0)に基づいて制御指令値(V2)へのディジタル変換を実行する。計測されたカウント数に基づくデューティ比(t1/t0)を、MCUのディジタル処理のビット数、またはこれよりも少し小さいビット数に正規化すれば、MCUのディジタル変換が効率よく実行され、処理時間の短縮になる。   On the other hand, in the present invention, normalizing means is provided in the MCU so that the digital signal having the duty ratio (t1 / t0) matches the number of bits (for example, 16 bits) of the MCU digital processing in the arithmetic processing. Normalization to the number of bits (for example, 12 bits) was made. In this processing, when the duty ratio digital signal is larger than the MCU bit number, the duty ratio digital signal is converted into the MCU bit number digital signal, or the duty ratio digital signal is converted into the MCU bit number. This can be said to be a process of normalizing to a bit number smaller by several bits. When the digital signal with the duty ratio is the same as the number of bits of the MCU, it can also be said to be a process of normalizing the digital signal with the duty ratio to a number of bits smaller by several bits than the number of bits of the MCU. Then, the digital conversion means performs digital conversion to the control command value (V2) based on the normalized duty ratio (t1 / t0). If the duty ratio (t1 / t0) based on the measured count number is normalized to the number of bits of the digital processing of the MCU or a bit number slightly smaller than this, the digital conversion of the MCU is performed efficiently, and the processing time is increased. Will be shortened.

正規化手段の一態様としては、カウント手段からのデューティ比(t1/t0)のディジタル信号に、係数(W)を掛け合わせる処理が挙げられる。この処理には、立上りエッジと立下りエッジ間のカウント数(t1)に係数(W)を掛け合わせた後、周期のカウント数(t0)で割るという処理も含まれる。例えば、16ビットのMCUの場合、係数Wは12ビットが使用し易い。12ビットの大きさを表す係数Wは、2^12−1=4095であり、係数Wは0〜4095の4096段階のデータ幅を示している。この係数Wをカウント数t1に掛け、カウント数t0で割ることにより、正規化された12ビット信号のデューティ比が得られる。   As one aspect of the normalizing means, there is a process of multiplying a digital signal having a duty ratio (t1 / t0) from the counting means by a coefficient (W). This process includes a process of multiplying the count number (t1) between the rising edge and the falling edge by the coefficient (W) and then dividing by the cycle count number (t0). For example, in the case of a 16-bit MCU, 12 bits are easily used as the coefficient W. The coefficient W representing the size of 12 bits is 2 ^ 12-1 = 4095, and the coefficient W indicates a data width of 4096 levels from 0 to 4095. By multiplying the coefficient W by the count number t1 and dividing by the count number t0, the normalized duty ratio of the 12-bit signal is obtained.

また、このような正規化処理を実行することによって、ディジタル変換処理における変換テーブルが非常に複雑に設定されていたとしても、その変換処理がスムーズに実行される。マイコンの処理時間の制約を受けないで済むため、変換テーブルの設定の自由度を向上させることもできる。
特に、調光度の調整を行うツマミに対する優れた応答性が得られ、深絞り(低い調光率)時にこの効果が顕著に表れる。
Further, by executing such normalization processing, even if the conversion table in the digital conversion processing is set very complicated, the conversion processing is executed smoothly. Since there is no need to be restricted by the processing time of the microcomputer, the degree of freedom in setting the conversion table can be improved.
In particular, excellent responsiveness to a knob that adjusts the dimming degree is obtained, and this effect is remarkably exhibited during deep drawing (low dimming rate).

以上のように、本発明の構成によれば、マイコンに設けられたカウント機能を最大限に利用して、PWM信号のデューティ比をマイコンによって直接計測するようにしたので、従来の回路にあった多くの附随回路を大幅に削減することが可能になり、デューティ比の算出誤差の低減化を実現することができる。
加えて、マイコンに正規化手段を設けたので、調光率を調整する際のツマミに対する応答性が大幅に改善され、応答性に優れた照明電源装置を提供することができる。
As described above, according to the configuration of the present invention, the duty ratio of the PWM signal is directly measured by the microcomputer by making the maximum use of the count function provided in the microcomputer. Many associated circuits can be greatly reduced, and the calculation error of the duty ratio can be reduced.
In addition, since the normalization means is provided in the microcomputer, the responsiveness to the knob when adjusting the dimming rate is greatly improved, and an illumination power supply apparatus having excellent responsiveness can be provided.

本発明の第一実施形態に係る調光制御回路を備えた照明電源装置の構成図。The block diagram of the illumination power supply device provided with the light control circuit which concerns on 1st embodiment of this invention. 前記調光制御回路での信号処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal processing in the said light control circuit. マイコン入力信号の立ち上がりエッジ間の時間を示す図である。It is a figure which shows the time between the rising edges of a microcomputer input signal. 前記調光制御回路にて使用するデューティ比から電流指令値への変換テーブルを表すグラフである。It is a graph showing the conversion table from the duty ratio used in the said light control circuit to a current command value. 図4の変換テーブルを使用した場合の、デューティ比に対する光源の光量を示すグラフである。It is a graph which shows the light quantity of the light source with respect to a duty ratio at the time of using the conversion table of FIG. 第一変形例の変換テーブルであり、光源温度が安定した状態で、光量がデューティ比に対して直線性を示すように設定された変換テーブルを表すグラフ。The graph which is a conversion table of a 1st modification, and represents the conversion table set so that light quantity may show linearity with respect to a duty ratio in the state where the light source temperature was stabilized. 第二変形例の変換テーブルであり、デューティ比の変更時における視覚により認識される光量がデューティ比に対して直線性を示すように、設定された変換テーブルを表すグラフ。10 is a conversion table of a second modification, and is a graph representing a conversion table that is set so that the amount of light that is visually recognized when the duty ratio is changed exhibits linearity with respect to the duty ratio. 本発明の第二実施形態に係る調光制御回路を備えた照明電源装置の構成図。The block diagram of the illumination power supply device provided with the light control circuit which concerns on 2nd embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る調光制御回路10を備えたLED電源装置1の全体構成について説明する。ここでは、図1の調光制御回路10を、全波整流回路2、力率改善回路3、フライバック変換回路4を主な構成とするLED電源装置1に適用する場合を述べるが、LED電源装置としては、力率改善回路を含まないものや、フライバック変換回路に力率改善機能を担わせるものも、適用範囲である。すなわち、調光制御回路10は、フライバック変換回路4で例示されるスイッチング変換回路からのランプ電流を検出し、この検出電圧値と目標ランプ電流を示す電圧値(以下、指令電圧値と呼ぶ。)を比較し、比較結果を制御用信号としてスイッチング変換回路にフィードバックさせるように構成された照明電源装置に広く適用できる。   Hereinafter, with reference to the drawings, an overall configuration of an LED power supply device 1 including a dimming control circuit 10 according to an embodiment of the present invention will be described. Here, although the case where the dimming control circuit 10 of FIG. 1 is applied to the LED power supply device 1 mainly composed of the full-wave rectification circuit 2, the power factor correction circuit 3, and the flyback conversion circuit 4 will be described. Devices that do not include a power factor correction circuit and those that allow a flyback conversion circuit to perform a power factor correction function are also applicable. That is, the dimming control circuit 10 detects the lamp current from the switching conversion circuit exemplified by the flyback conversion circuit 4, and the voltage value indicating the detected voltage value and the target lamp current (hereinafter referred to as a command voltage value). ), And the comparison result is widely applied to an illumination power supply device configured to feed back the comparison result as a control signal to the switching conversion circuit.

フライバック変換回路4は、スイッチング素子S1、フライバックトランスT、トランス二次側のダイオードD1、被制御量としてランプ電流を検出するための抵抗R3、スイッチング素子S1の駆動用の制御回路IC1、および、本発明に係る調光制御回路10を有する。図1では、スイッチング素子(MOSFET)S1を制御回路IC1から独立しているが、スイッチ内蔵型の制御回路を力率改善回路3の後段に接続してもよい。   The flyback conversion circuit 4 includes a switching element S1, a flyback transformer T, a transformer secondary-side diode D1, a resistor R3 for detecting a lamp current as a controlled amount, a control circuit IC1 for driving the switching element S1, and The light control circuit 10 according to the present invention is included. In FIG. 1, the switching element (MOSFET) S <b> 1 is independent from the control circuit IC <b> 1, but a switch built-in control circuit may be connected to the subsequent stage of the power factor correction circuit 3.

フライバック変換回路4は、更に、補助的な構成として、フライバックトランスTを利用した制御用電源5、調光制御回路10から制御回路IC1へ制御用信号を伝達するフォトカプラー6を有する。本書では、商用交流電源AC側を一次側、LED光源側を二次側と呼ぶ。フライバックトランスTは、一次側トランスT1aと二次側トランスT1bとによって、回路電流を絶縁する。制御用電源5は、補助電源用の一次側トランスT1cによって、制御回路IC1およびフォトカプラー6のフォトトランジスタへの一次側制御用電源(VCC1)を生成する。また、補助電源用の二次側トランスT1dによって、調光制御回路10およびフォトカプラー6の赤外線LEDへの二次側制御用電源(VCC2)を生成する。なお、生成された二次側制御用電源VCC2は、三端子レギュレータIC2を経由することで、二次側へ安定した直流電圧を供給する。   The flyback conversion circuit 4 further includes a control power supply 5 using a flyback transformer T and a photocoupler 6 that transmits a control signal from the dimming control circuit 10 to the control circuit IC1 as an auxiliary configuration. In this document, the commercial AC power supply AC side is called the primary side, and the LED light source side is called the secondary side. The flyback transformer T insulates the circuit current by the primary side transformer T1a and the secondary side transformer T1b. The control power supply 5 generates a primary control power supply (VCC1) to the control circuit IC1 and the phototransistor of the photocoupler 6 by the auxiliary transformer T1c for the auxiliary power supply. Further, the secondary-side transformer T1d for auxiliary power generates a secondary-side control power supply (VCC2) to the dimming control circuit 10 and the infrared LED of the photocoupler 6. The generated secondary control power supply VCC2 supplies a stable DC voltage to the secondary side via the three-terminal regulator IC2.

ここで、簡単に、LED電源装置1の動作について説明する。商用交流電源ACからの商用交流電圧は、全波整流回路2により整流され直流になり、力率改善回路3で力率の改善を受け、フライバック変換回路4に供給される。フライバック変換回路4では、スイッチング素子S1がオンになると、コンデンサーC2のハイサイド側からの電流が、フライバックトランスTの一次側のT1a、スイッチング素子S1、コンデンサーC2のローサイド側へと流れ、トランスTに磁界のエネルギーを蓄える。次に、スイッチング素子S1がオフになると、トランスTに蓄えられた磁界のエネルギーは、トランスTの一次側のT1aに減衰振動電圧波形を発生させると同時に、トランスTの二次側のT1bに電圧を発生させる。この電圧は、ダイオードD1により整流され、電解コンデンサーC4を充電する。そして、電解コンデンサーC4のハイサイド側からの電流がLED光源に流れ、LED光源が発光する。   Here, operation | movement of the LED power supply device 1 is demonstrated easily. The commercial AC voltage from the commercial AC power source AC is rectified by the full-wave rectifier circuit 2 to become direct current, is subjected to power factor improvement by the power factor correction circuit 3, and is supplied to the flyback conversion circuit 4. In the flyback conversion circuit 4, when the switching element S1 is turned on, a current from the high side of the capacitor C2 flows to the primary side T1a of the flyback transformer T, the switching element S1, and the low side of the capacitor C2, and the transformer T stores magnetic field energy. Next, when the switching element S1 is turned off, the energy of the magnetic field stored in the transformer T generates a damped oscillation voltage waveform in the primary side T1a of the transformer T, and at the same time, the voltage on the secondary side T1b of the transformer T. Is generated. This voltage is rectified by the diode D1 and charges the electrolytic capacitor C4. Then, a current from the high side of the electrolytic capacitor C4 flows to the LED light source, and the LED light source emits light.

<調光制御回路>
調光制御回路10は、外部から調光信号を受けるACフォトカプラー12と、マイクロコントローラMCUと、D/Aコンバータと、オペアンプ16とから構成される。外部調光信号は、論理レベルによって全光、調光率、または、消灯を規定する論理レベル信号でもよいし、調光率を階段状に切り換える際に一段毎に入力されるパルス状の切換パルス信号でもよい。または、オンデューティまたは周波数によって全光、調光率または消灯を特定するPWM信号でもよい。本実施形態では、外部調光信号として上記のPWM信号を用いるものとする。
<Dimming control circuit>
The dimming control circuit 10 includes an AC photocoupler 12 that receives a dimming signal from the outside, a microcontroller MCU, a D / A converter, and an operational amplifier 16. The external dimming signal may be a logic level signal that defines all light, dimming rate, or extinction depending on the logic level, or a pulse-like switching pulse that is input for each step when the dimming rate is switched stepwise. It may be a signal. Alternatively, it may be a PWM signal that specifies all light, dimming rate, or extinction by on-duty or frequency. In this embodiment, the PWM signal is used as the external dimming signal.

ACフォトカプラー12は、PWM信号の受信手段であり、極性を逆にした2つの赤外線LEDの並列接続部からなる発光素子と、フォトトランジスタからなる受光素子とを有する。受信端子からのPWM信号が、抵抗R11と赤外線LEDの直列接続部に印加されると、PWM信号のオンデューティに応じて赤外線LEDが点滅する。また、ACフォトカプラー12の後段には、抵抗R10とコンデンサーC8のRC接続部が設けられている。コンデンサーC8は、1000pF程度の小容量であり、信号波形に乗る高周波ノイズを除去するために設けられている。よって、積分回路で通常使用されるコンデンサーの容量と比べて、C8の容量は3桁程小さい。RC接続部の抵抗R10側の一端は、制御用電源VCC2を受け、コンデンサーC8側の他端は、グラウンドレベルに接続されている。ACフォトカプラー12のフォトトランジスタのコレクタは、抵抗R10とコンデンサーC8の接続点P1に接続され、フォトトランジスタのエミッタは、グラウンドレベルに接続されている。このRC接続部の接続点P1は、MCUの入力端子にも接続されている。ACフォトカプラー12の発光側の赤外線LEDの点滅によって、受光側のフォトトランジスタのCE間の抵抗が変化し、これに伴って変化する接続点P1の電位が、MCUに入力される。このように、PWM信号の受光手段は、入力されたPWM信号をマイコン入力信号に変換する役目を果たす。   The AC photocoupler 12 is a means for receiving PWM signals, and has a light emitting element composed of a parallel connection part of two infrared LEDs having opposite polarities, and a light receiving element composed of a phototransistor. When the PWM signal from the receiving terminal is applied to the series connection portion of the resistor R11 and the infrared LED, the infrared LED blinks according to the on-duty of the PWM signal. Further, an RC connection portion of a resistor R10 and a capacitor C8 is provided at the subsequent stage of the AC photocoupler 12. The capacitor C8 has a small capacity of about 1000 pF, and is provided to remove high-frequency noise riding on the signal waveform. Therefore, the capacity of C8 is about three orders of magnitude smaller than the capacity of capacitors normally used in the integration circuit. One end on the resistor R10 side of the RC connection portion receives the control power supply VCC2, and the other end on the capacitor C8 side is connected to the ground level. The collector of the phototransistor of the AC photocoupler 12 is connected to a connection point P1 between the resistor R10 and the capacitor C8, and the emitter of the phototransistor is connected to the ground level. The connection point P1 of this RC connection part is also connected to the input terminal of the MCU. As the infrared LED on the light emitting side of the AC photocoupler 12 blinks, the resistance between the CEs of the phototransistor on the light receiving side changes, and the potential at the connection point P1 that changes accordingly is input to the MCU. Thus, the light receiving means for the PWM signal serves to convert the input PWM signal into a microcomputer input signal.

マイクロコントローラMCUは、ACフォトカプラー12からの入力信号を、変換テーブルに基づくディジタル信号変換によって、マイコン出力信号に変換する。MCUは、例えば16ビットのマイコンであり、外見上16ビットのマイコンはもちろん、外見上8ビットで内部的に16ビットのマイコンでもよい。このマイコン出力信号は、D/Aコンバータ(fv変換器でも可)によって、目標ランプ電流の指令電圧V2に変換され出力される。従って、MCUとD/Aコンバータは、指令電圧生成手段と言える。ここで、指令電圧とは、PWM信号の調光率に応じたランプ電流の目標値を表す電圧信号である。   The microcontroller MCU converts the input signal from the AC photocoupler 12 into a microcomputer output signal by digital signal conversion based on the conversion table. The MCU is, for example, a 16-bit microcomputer, and may be an externally 16-bit microcomputer as well as an externally 16-bit microcomputer. This microcomputer output signal is converted into a command voltage V2 of the target lamp current by a D / A converter (or an fv converter is also possible) and output. Therefore, the MCU and the D / A converter can be said to be command voltage generating means. Here, the command voltage is a voltage signal representing a target value of the lamp current corresponding to the dimming rate of the PWM signal.

入力信号の処理内容を図2のフローチャートに基づいて説明する。まず、周波数カウントの処理S1では、MCUが、マイコン入力信号の一周期に相当するパルス間隔(図3の立ち上がりエッジ間の時間t0。立ち下がりエッジ間の時間でもよい。)を、PWM信号よりも高周波数のクロック周波数を使って測定するとともに、マイコン入力信号のハイ/ロウ・レベル幅を測定する。図3には、立ち上がりエッジから立ち下がりエッジまでのエッジ間(ハイ・レベル幅)を時間t1として示し、立ち下がりエッジから立ち上がりエッジまでのエッジ間(ロウ・レベル幅)を時間t2として示す。本発明では、デューティ比の算出として、周波数カウントによる2種類のカウント数(t1,t2)のいずれを用いてもよい。ここでは、カウント数(t1)を用いる場合を説明する。   The processing content of the input signal will be described based on the flowchart of FIG. First, in the frequency counting process S1, the MCU sets a pulse interval corresponding to one period of the microcomputer input signal (time t0 between rising edges in FIG. 3; time between falling edges) as compared to the PWM signal. Measure using high clock frequency and measure high / low level width of microcomputer input signal. In FIG. 3, the edge interval (high level width) from the rising edge to the falling edge is shown as time t1, and the edge interval (low level width) from the falling edge to the rising edge is shown as time t2. In the present invention, either of two types of count numbers (t1, t2) based on frequency count may be used for calculating the duty ratio. Here, a case where the count number (t1) is used will be described.

MCUには、タイマー機能として、最大4チャンネルの16ビット・タイマー、および、12ビット・インターバル・タイマーが搭載されている。周波数カウント手段は、この16ビット・タイマーの単独チャンネル動作機能によって、入力信号のハイ/ロウ・レベル幅を測定する。入力信号の片エッジ(例えば立上りエッジ)でカウントを開始し、もう一方の片エッジ(例えば立下りエッジ)でカウント値を捕捉することで、入力信号のハイ・レベル幅、ロウ・レベル幅を測定できる。   The MCU is equipped with a 16-bit timer and a 12-bit interval timer with a maximum of 4 channels as timer functions. The frequency counting means measures the high / low level width of the input signal by the single channel operation function of the 16-bit timer. Starts counting at one edge (eg, rising edge) of the input signal and captures the count value at the other edge (eg, falling edge) to measure the high-level width and low-level width of the input signal it can.

例えば、PWM信号の周波数が1kHzであるとする。MCUは、クロック周波数を適宜変更することで、カウント数を所定のデータ容量(例えば16ビット)内に抑えている。1kHzのPWM信号を10MHzのクロックでカウントすると、1周期のカウント数は1万になる。このカウント数は、16ビットのデータ容量に収まる。もし、100HzのPWM信号が入力された場合は、クロック周波数を例えば1MHzに落して、1周期のカウント数は1万程度にする。   For example, assume that the frequency of the PWM signal is 1 kHz. The MCU keeps the count number within a predetermined data capacity (for example, 16 bits) by appropriately changing the clock frequency. When a 1 kHz PWM signal is counted with a 10 MHz clock, the number of counts in one cycle is 10,000. This count number fits in a 16-bit data capacity. If a 100 Hz PWM signal is input, the clock frequency is lowered to, for example, 1 MHz, and the number of counts in one cycle is set to about 10,000.

次に、正規化処理S2では、MCUが、X=W×t1/t0の式を使って、マイコン入力信号の正規化(外部調光信号の正規化とも呼ぶ。)を行う。係数Wは演算処理上、都合の良い値を設定する。8ビットマイコンであれば、W=(2^8)−1=255とすることで、オンデューティ(t1/t0)を、ディジタル処理しやすい0〜255段階のディジタル値に正規化できる。16ビットマイコンであれば、W=(2^10)−1=1023からW=(2^15)−1=32767の間で、係数Wを設定すればよい。つまり、nビットのマイコンに対する係数Wは、W=(2^n)−1の式によって設定できる。ここで「2^n」は、2のn条を示す。以下、本実施形態では、正規化後のビット数を例えば12ビット(係数W=4095)として説明する。このようにして、係数Wが後述する図4の特性グラフの横軸の幅(0〜100%)に対応するディジタル値に設定される。   Next, in normalization processing S2, the MCU performs normalization of the microcomputer input signal (also referred to as normalization of the external dimming signal) using the equation X = W × t1 / t0. The coefficient W is set to a value convenient for calculation processing. In the case of an 8-bit microcomputer, by setting W = (2 ^ 8) -1 = 255, the on-duty (t1 / t0) can be normalized to a digital value of 0 to 255 steps that are easy to digitally process. In the case of a 16-bit microcomputer, the coefficient W may be set between W = (2 ^ 10) -1 = 1023 and W = (2 ^ 15) -1 = 32767. That is, the coefficient W for the n-bit microcomputer can be set by the equation W = (2 ^ n) -1. Here, “2 ^ n” indicates 2 n-rows. Hereinafter, in this embodiment, the number of bits after normalization will be described as 12 bits (coefficient W = 4095), for example. In this way, the coefficient W is set to a digital value corresponding to the width (0 to 100%) of the horizontal axis of the characteristic graph of FIG. 4 described later.

このように、MCUのディジタル処理のビット数、もしくは、MCUのビット数よりも数ビットだけ小さいビット数に正規化するのがよい。計測されたカウント数に基づくデューティ比(t1/t0)を、MCUのディジタル処理のビット数、またはこれよりも少し小さいビット数に正規化すれば、MCUのディジタル変換が効率よく実行される。   Thus, it is preferable to normalize to the number of bits of the digital processing of the MCU, or the number of bits smaller by several bits than the number of bits of the MCU. If the duty ratio (t1 / t0) based on the measured count number is normalized to the bit number of the digital processing of the MCU or a bit number slightly smaller than this, digital conversion of the MCU is efficiently performed.

更に、ディジタル変換処理S3では、MCUが、外部調光信号の正規化オンデューティXをランプ電流の指令電圧V2にディジタル変換する。ただし、MCUは、このディジタル変換によって指令電圧V2に相当するマイコン出力信号を出力するだけである。例えば、PWM発振処理S4にて、MCU内蔵の発振器を使ってマイコン出力信号に応じたPWM信号を生成し、更に、電圧信号生成処理S5にて、ロー・パスフィルターを使って指令電圧V2の電圧信号に変換してもよい。或いは、図1に示すように、MCUの後段にD/Aコンバータを設けて、ディジタル変換処理S3にて出力されたマイコン出力信号を指令電圧V2の電圧信号に変換する電圧信号生成処理S6を実行してもよい。いずれの処理方法によっても、オペアンプ16に向けて、指令電圧V2の電圧信号が送られる。   Further, in the digital conversion process S3, the MCU digitally converts the normalized on-duty X of the external dimming signal into a lamp current command voltage V2. However, the MCU only outputs a microcomputer output signal corresponding to the command voltage V2 by this digital conversion. For example, in the PWM oscillation process S4, a PWM signal corresponding to the microcomputer output signal is generated using an oscillator built in the MCU, and in the voltage signal generation process S5, the voltage of the command voltage V2 is generated using a low pass filter. You may convert into a signal. Alternatively, as shown in FIG. 1, a D / A converter is provided in the subsequent stage of the MCU, and a voltage signal generation process S6 for converting the microcomputer output signal output in the digital conversion process S3 into a voltage signal of the command voltage V2 is executed. May be. In any processing method, a voltage signal of the command voltage V2 is sent to the operational amplifier 16.

図2に示すフローチャートのうち、周波数カウント処理S1、正規化処理S2、および、ディジタル変換処理S3については、MCUにこられの機能を発揮させるための調光制御プログラムを実行させるとよい。PWM発振処理S4を実行する際は、この処理S4についても調光制御プログラムに付加させるとよい。   In the flowchart shown in FIG. 2, for the frequency count process S1, the normalization process S2, and the digital conversion process S3, a dimming control program for causing the MCU to perform these functions may be executed. When executing the PWM oscillation process S4, the process S4 may be added to the dimming control program.

MCUには、正規化オンデューティXから指令電圧V2への変換テーブルが予め設定・記憶されている。もしくは、MCUには、正規化オンデューティXから指令電圧V2を演算処理するプログラムが保存され、該プログラムを実行可能に構成されている。正規化オンデューティXと指令電圧V2の関係を図4に示す。ここでのディジタル変換は、正規化オンデューティX値で横軸を索引し、縦軸のV2値を得る作業である。そして、MCUは、V2値に相当するマイコン出力信号(例えば12ビット信号)をD/Aコンバータに出力する。D/Aコンバータは、マイコン出力信号をD/A変換して、指令電圧V2にする。D/Aコンバータから出力される指令電圧V2は、抵抗R8、R9の直列接続回路によって分圧され、その電圧が抵抗R6を介して、オペアンプ16のプラス端子に印加される。   In the MCU, a conversion table from the normalized on-duty X to the command voltage V2 is set and stored in advance. Alternatively, the MCU stores a program for calculating the command voltage V2 from the normalized on-duty X, and is configured to be able to execute the program. FIG. 4 shows the relationship between the normalized on-duty X and the command voltage V2. In this digital conversion, the horizontal axis is indexed by the normalized on-duty X value, and the V2 value on the vertical axis is obtained. Then, the MCU outputs a microcomputer output signal (for example, a 12-bit signal) corresponding to the V2 value to the D / A converter. The D / A converter D / A converts the microcomputer output signal to obtain the command voltage V2. The command voltage V2 output from the D / A converter is divided by a series connection circuit of resistors R8 and R9, and the voltage is applied to the plus terminal of the operational amplifier 16 via the resistor R6.

図4のグラフで表される調光特性の変換テーブル1について説明する。横軸は、外部調光信号のオンデューティを正規化した正規化オンデューティX(例えば12ビット信号)であるが、説明の都合上、0〜100%で示す。縦軸は、目標ランプ電流を示す指令電圧V2である。制御用電源VCC2が、例えば0−5V電圧である場合、縦軸の下端が0Vで、上端が5Vになる。本実施形態では、マイコン出力電圧について、定格ランプ電流の100%(全光)を示す指令電圧V2は、5Vよりも少し低めの例えば4.3V程度になるように変換テーブルが設定されている。そして、外部調光信号のオンデューティが0%から「L」%までの範囲では、指令電圧V2が一定値(例えば4.3V)になるように設定されている。つまり、調光率を高くして、PWM信号のオンデューティが「L」%に達した時点で、例えば定格の100%のランプ電流が流れる。   The dimming characteristic conversion table 1 represented by the graph of FIG. 4 will be described. The horizontal axis represents a normalized on-duty X (for example, a 12-bit signal) obtained by normalizing the on-duty of the external dimming signal, but is indicated by 0 to 100% for convenience of explanation. The vertical axis represents the command voltage V2 indicating the target lamp current. When the control power supply VCC2 is, for example, 0-5V voltage, the lower end of the vertical axis is 0V and the upper end is 5V. In this embodiment, the conversion table is set so that the command voltage V2 indicating 100% of the rated lamp current (all light) is about 4.3V, which is slightly lower than 5V, for the microcomputer output voltage. In the range where the on-duty of the external dimming signal is 0% to “L”%, the command voltage V2 is set to a constant value (for example, 4.3V). That is, when the dimming rate is increased and the on-duty of the PWM signal reaches “L”%, for example, a rated lamp current of 100% flows.

一方、定格ランプ電流の計算上0%(消灯状態)を示す指令電圧V2は、0Vよりも少し高めの例えば0.3V程度になるように設定されている。そして、外部調光信号のオンデューティが「U」%から100%までの範囲では、指令電圧V2が一定値(例えば0.6V)になるように設定されている。つまり、調光率を低くして、PWM信号のオンデューティが「U」%に達した時点で、定格の数パーセントのランプ電流が流れるように設定されている。そして、オンデューティが「U」%から100%までの範囲では、定格の数%の一定のランプ電流が流れるようにした。図では、例えば、定格の5%のランプ電流とした。このようにランプ電流の下限を設定することによって、調光率を低くした場合でも、回路効率が低下せず、低減困難なノイズが発生しないで済む。なお、外部調光信号であるPWM信号のオンデューティが”L”%から”U”%までの範囲では、ランプ電流の指令電圧V2が、オンデューティに比例するように特性グラフの傾きが設定されている。なお、マイコンMCUへもD/Aコンバータへも、二次側の制御用電源VCC2が供給されている。   On the other hand, the command voltage V2 indicating 0% (light-off state) in the calculation of the rated lamp current is set to be, for example, about 0.3V, which is slightly higher than 0V. In the range where the on-duty of the external dimming signal is “U”% to 100%, the command voltage V2 is set to a constant value (for example, 0.6V). That is, the lamp current is set such that a lamp current of several percent of the rated value flows when the dimming rate is lowered and the on-duty of the PWM signal reaches “U”%. In the range where the on-duty is from “U”% to 100%, a constant lamp current of several percent of the rated value flows. In the figure, for example, the lamp current is 5% of the rated value. By setting the lower limit of the lamp current in this way, even when the dimming rate is lowered, the circuit efficiency does not decrease and noise that is difficult to reduce does not occur. Note that the slope of the characteristic graph is set so that the lamp current command voltage V2 is proportional to the on-duty when the on-duty of the PWM signal, which is an external dimming signal, is in the range from "L"% to "U"%. ing. The secondary control power supply VCC2 is supplied to both the microcomputer MCU and the D / A converter.

電解コンデンサーC4のハイサイドからのランプ電流は、LED光源とランプ電流検出用の抵抗R3を通って、C4のローサイドへ流れるので、抵抗R3には、ランプ電流によって電圧降下が生じる。LED光源と抵抗R3間の接続点P3は、抵抗R4を介してオペアンプのマイナス端子に接続されている。この抵抗R4は、ランプ電流の検出電圧取得手段に相当する。また、オペアンプ16のマイナス端子と出力端子は、抵抗R5によって接続されている。オペアンプ16は、ランプ電流の指令電圧V2とランプ電流の検出電圧V1の比較を行う比較手段に相当し、特に、本実施形態では、オペアンプ16によって、ランプ電流の指令電圧V2とランプ電流の検出電圧V1の差分を増幅して出力する差動増幅回路を構成している。オペアンプ16の出力電圧は、制御回路IC1への制御用信号として、抵抗R7を介してフォトカプラー6の赤外線LEDに印加される。   Since the lamp current from the high side of the electrolytic capacitor C4 flows to the low side of C4 through the LED light source and the lamp current detection resistor R3, a voltage drop occurs in the resistor R3 due to the lamp current. A connection point P3 between the LED light source and the resistor R3 is connected to the negative terminal of the operational amplifier via the resistor R4. The resistor R4 corresponds to a lamp current detection voltage acquisition unit. The negative terminal and the output terminal of the operational amplifier 16 are connected by a resistor R5. The operational amplifier 16 corresponds to a comparison unit that compares the lamp current command voltage V2 and the lamp current detection voltage V1. In particular, in the present embodiment, the operational amplifier 16 causes the lamp current command voltage V2 and the lamp current detection voltage to be compared. A differential amplifier circuit that amplifies and outputs the difference of V1 is configured. The output voltage of the operational amplifier 16 is applied to the infrared LED of the photocoupler 6 via the resistor R7 as a control signal to the control circuit IC1.

フォトカプラー6の赤外線LEDは、オペアンプ16の出力電圧に応じて発光する。つまり、制御用電源VCC2からの電流は、赤外線LEDを通ってオペアンプ16の出力端に入り、オペアンプのマイナス電源端子からグラウンドレベルに流れる。よって、オペアンプ16の出力電圧に応じて、赤外線LEDの光出力が変化する。これに伴ってフォトカプラー6の一次側に接続されているフォトトランジスタのCE間の抵抗値が変化する。   The infrared LED of the photocoupler 6 emits light according to the output voltage of the operational amplifier 16. That is, the current from the control power supply VCC2 enters the output terminal of the operational amplifier 16 through the infrared LED, and flows from the negative power supply terminal of the operational amplifier to the ground level. Therefore, the light output of the infrared LED changes according to the output voltage of the operational amplifier 16. Along with this, the resistance value between the CEs of the phototransistors connected to the primary side of the photocoupler 6 changes.

フォトトランジスタのコレクタは、制御回路IC1のFB(フィードバック)端子に接続されている。また、このFB端子は、抵抗R1により制御用電源VCC1にも接続(プールアップとも呼ぶ。)されているので、フォトトランジスタの抵抗値の変化が、FB端子の電圧変化へと変換され、FB端子の印加電圧が変化する。検出電圧V1と指令電圧V2との差分の増幅値がFB値として定電流制御回路IC1に送られる。このようにして、制御回路IC1は、LED光源に直列接続された抵抗R3に流れる電流がマイコンMCUで設定される電流設定値に一致するように、スイッチング素子S1のオン幅またはスイッチング周波数を変化させる。抵抗R3に流れる電流はLED電流に等しいから、LED電流は、高精度に、調光信号に基づく電流設定値に制御される。   The collector of the phototransistor is connected to the FB (feedback) terminal of the control circuit IC1. Further, since the FB terminal is also connected to the control power supply VCC1 by the resistor R1 (also referred to as pool-up), the change in the resistance value of the phototransistor is converted into the change in the voltage of the FB terminal, and the FB terminal The applied voltage changes. The amplified value of the difference between the detection voltage V1 and the command voltage V2 is sent to the constant current control circuit IC1 as the FB value. In this way, the control circuit IC1 changes the ON width or switching frequency of the switching element S1 so that the current flowing through the resistor R3 connected in series with the LED light source matches the current setting value set by the microcomputer MCU. . Since the current flowing through the resistor R3 is equal to the LED current, the LED current is controlled to a current setting value based on the dimming signal with high accuracy.

本実施形態の調光制御回路10によれば、MCUに設けられた周波数カウント機能を最大限に利用して、PWM信号のオンデューティを直接的に計測するようにしたので、従来の回路にあった多くの附随回路を大幅に削減することが可能になり、オンデューティの算出誤差の低減化を実現することができる。加えて、MCUが正規化処理を実行することによって、ディジタル変換処理S3における変換テーブルが非常に複雑に設定されていたとしても、その変換処理がスムーズに実行される。MCUの処理時間の制約を受けないで済むため、変換テーブルの設定の自由度を向上させることもできる。また、調光率を調整する際のツマミに対する応答性が大幅に改善され、応答性に優れた照明電源装置を提供することができる。特に、深絞り(低い調光率)時にこの効果が顕著に表れる。   According to the dimming control circuit 10 of the present embodiment, the on-duty of the PWM signal is directly measured by making maximum use of the frequency count function provided in the MCU. In addition, it is possible to significantly reduce the number of associated circuits, and it is possible to reduce the on-duty calculation error. In addition, even if the conversion table in the digital conversion process S3 is set very complicated by the MCU performing the normalization process, the conversion process is executed smoothly. Since there is no need to be restricted by the processing time of the MCU, the degree of freedom for setting the conversion table can be improved. Moreover, the responsiveness with respect to the knob at the time of adjusting a light control rate is improved significantly, and the illumination power supply device excellent in the responsiveness can be provided. In particular, this effect is prominent at the time of deep drawing (low light control rate).

図4の変換テーブルの変形例を説明する。図4の変換テーブルを使って調光操作する際の、PWM信号の正規化オンデューティXにおける、指令電圧の出力(“LED電流”で示す。)、および、光源の光量を図5に示す。光源の光量については、始動直後の光量および安定状態での光量の2通りを示した。LED電流の指令電圧の出力(V2)は、”L”%から”U”%までのオンデューティ範囲で、オンデューティXに比例して変化し、LED電流のラインの傾きは一定である。まず、LED光源の始動直後、つまり、LED素子の温度上昇前では、図5の“始動直後の光量”で示すように、光源の光量もオンデューティXに比例して変化する。LED電流と光量とが直線(リニアな)関係になっている。   A modification of the conversion table in FIG. 4 will be described. FIG. 5 shows the output of the command voltage (indicated by “LED current”) and the light amount of the light source in the normalized on-duty X of the PWM signal when performing the dimming operation using the conversion table of FIG. As for the light amount of the light source, two types of light amount are shown: a light amount immediately after starting and a light amount in a stable state. The output (V2) of the LED current command voltage changes in proportion to the on-duty X in the on-duty range from “L”% to “U”%, and the slope of the LED current line is constant. First, immediately after the start of the LED light source, that is, before the temperature of the LED element rises, the light amount of the light source also changes in proportion to the on-duty X as shown by “light amount immediately after start” in FIG. The LED current and the amount of light have a linear relationship.

これに対して、LED素子の温度が安定した状態では、LED素子が高温になっているため、オンデューティXが概ね50%以下の領域(調光率の高い領域)で、始動直後よりも光量が低下している。この傾向は、オンデューティXが”L”%に近いほど大きい。例えば、安定状態で、調光ボリュームまたはツマミを操作して、オンデューティXを”L”%から”U”%まで変化させた場合、LED電流はオンデューティXに比例して小さくなる。しかし、光量の変化を示すカーブについては、”L”%付近では傾きが緩やかで、50%付近に近づくにつれて傾きが徐々に大きくなり、概ね50%以上では傾きがほぼ一定になる。50%から”U”%のオンデューティ範囲での光量の傾きは、始動直後の光量の傾きに一致する。図5の“光量(安定時)”で示すように、光量の変化は上側に膨らんだカーブを描いてしまう。   On the other hand, in a state where the temperature of the LED element is stable, the LED element is at a high temperature. Therefore, the light amount is higher than that immediately after starting in an area where the on-duty X is approximately 50% or less (area where the dimming rate is high). Has fallen. This tendency is greater as the on-duty X is closer to “L”%. For example, when the on-duty X is changed from “L”% to “U”% by operating the dimming volume or knob in a stable state, the LED current decreases in proportion to the on-duty X. However, the curve indicating the change in the amount of light has a gentle slope near “L”%, gradually increases as it approaches 50%, and the slope becomes almost constant at about 50% or more. The slope of the light amount in the on-duty range from 50% to “U”% matches the slope of the light amount immediately after the start. As shown by “light quantity (when stable)” in FIG. 5, the change in the light quantity draws an upwardly bulging curve.

以上のようなLED光源の特性を考慮して、図4の変換テーブル1に代えて、図6に示す変換テーブル2に応じてマイコンを動作させることで、安定状態で、光量をオンデューティXに対して直線的に変化させることができる。図6は、第一変形例の変換テーブルであり、光源温度が安定状態に達した場合において、光量がオンデューティXの変更に対して直線性を示すように、LED電流の指令電圧の出力(V2)が設定されている。つまり、図6の“LED電流(テーブル2)”で示すように、LED電流の変化について、”L”%付近では傾きが大きく、50%付近に近づくにつれて傾きが徐々に緩やかになり、概ね50%以上では傾きがほぼ一定になる。LED電流の変化が下側に少しへこんだカーブを描くように設定されている。これによって、図5の安定時の光量変化のカーブにおける上側に膨らんだ分がキャンセルされ、図6の“光量(安定時)”で示すように、安定状態で、オンデューティXを”L”%から”U”%まで変化させた場合に、光量がオンデューティXに比例して小さくなる。   Considering the characteristics of the LED light source as described above, the microcomputer is operated in accordance with the conversion table 2 shown in FIG. 6 instead of the conversion table 1 in FIG. On the other hand, it can be changed linearly. FIG. 6 is a conversion table of the first modification example. When the light source temperature reaches a stable state, the output of the command voltage of the LED current (in order that the light amount exhibits linearity with respect to the change of the on-duty X ( V2) is set. That is, as shown by “LED current (table 2)” in FIG. 6, the change in the LED current has a large slope in the vicinity of “L”%, and the slope gradually becomes gradually closer to the vicinity of 50%. Above%, the slope is almost constant. It is set so as to draw a curve in which the change in the LED current is slightly dented downward. As a result, the amount of swelling on the upper side in the curve of the change in light quantity at the time of stability in FIG. The amount of light decreases in proportion to the on-duty X when it is changed from “U”% to “U”%.

また、図4の変換テーブル1に代えて、図7に示す変換テーブル3に応じてマイコンを動作させてもよい。図7は、第二変形例の変換テーブルであり、オンデューティを変更させた際、まさに、ツマミ等でオンデューティを変化させる最中における、視覚により認識される光量の変化がオンデューティXの変更に対して直線性を示すように、設定された変換テーブルである。この調光特性変換テーブル3は、”U”%付近のオンデューティXの領域(低い調光率の領域)で制御指令値(V2)が緩やかに変化し、”L”%付近のオンデューティXの領域(高い調光率の領域)で制御指令値(V2)が低い調光率の領域よりも急激に変化するように、設けられている。図7の“LED電流(テーブル3)”で示すように、LED電流の変化について、”L”%付近では傾きが図6のカーブよりも大きく、概ね75%付近で傾きが急に変化して緩やかになり、概ね50%以上の領域では傾きがほぼ一定になる。”U”%付近での傾きはほとんどゼロに近い。このように、LED電流の変化が下側に大きくへこんだカーブを描くように設定されている。   Moreover, it may replace with the conversion table 1 of FIG. 4, and may operate a microcomputer according to the conversion table 3 shown in FIG. FIG. 7 is a conversion table of the second modified example. When the on-duty is changed, the change in the amount of light visually recognized during the change of the on-duty with a knob or the like is the change of the on-duty X. Is a conversion table set so as to show linearity. This dimming characteristic conversion table 3 shows that the control command value (V2) gradually changes in the on-duty X region (low dimming rate region) near “U”%, and the on-duty X near “L”%. The control command value (V2) is set so as to change more rapidly than the low light control rate region in the above region (high light control rate region). As shown by “LED current (table 3)” in FIG. 7, the change in the LED current is larger in the vicinity of “L”% than the curve in FIG. 6, and the inclination is suddenly changed in the vicinity of about 75%. It becomes gentle and the slope becomes almost constant in the region of approximately 50% or more. The slope near “U”% is almost zero. In this way, the LED current is set so as to draw a curve that is greatly depressed downward.

図7の変換テーブル3を使うことで、オンデューティX(調光率)を一定割合で増加または減少させる調光操作に応じて、操作時の視覚により認識される照明光源の光量をオンデューティXに対して直線的に変化させることができる。例えば、高い調光率の領域で、調光ボリュームまたはツマミを操作しても、視覚的にはほとんど光量が変化していないように感じられてしまう、といったストレスをユーザーに感じさせることがなくなる。視覚的な光量変化について、スムーズな調光を実現することができる。なお、始動直後から安定状態に移行する際に、LED素子の温度上昇によって光量が徐々に低下するが、視覚に備わっている「明るさの恒常性」機能により、このような場合における明るさの変化は知覚されることはない。   By using the conversion table 3 of FIG. 7, the light amount of the illumination light source recognized by the vision at the time of operation is changed to the on-duty X according to the dimming operation that increases or decreases the on-duty X (dimming rate) at a constant rate. Can be changed linearly. For example, even if the dimming volume or knob is operated in a region with a high dimming rate, the user will not feel the stress that the amount of light is visually felt almost unchanged. Smooth light control can be realized with respect to a change in visual light quantity. In addition, when shifting to a stable state immediately after starting, the amount of light gradually decreases due to the temperature rise of the LED element. Change is not perceived.

図8に本発明の第二実施形態に係る調光制御回路10aを備えた照明電源装置1aを示す。第一実施形態と大きく異なる点は、照明電源装置1aがスイッチング変換回路として降圧チョッパ回路4aを用いていること、ランプ電圧V1の電圧制御によって点灯する照明光源を用いていることである。また、オペアンプ16の出力信号、すなわち、ランプ電圧の検出電圧V1と指令電圧V2の比較結果は、フォトカプラーを介さずに制御回路IC1のFB端子に直接印加されていることである。調光制御回路10aは、ACフォトカプラー12、PWM信号発信機能付きのMCU、インダクタL2とコンデンサーC10からなるロー・パスフィルター、オペアンプ16からなる。   FIG. 8 shows an illumination power supply device 1a including a dimming control circuit 10a according to the second embodiment of the present invention. The main difference from the first embodiment is that the illumination power supply device 1a uses a step-down chopper circuit 4a as a switching conversion circuit and an illumination light source that is lit by voltage control of the lamp voltage V1. Further, the output signal of the operational amplifier 16, that is, the comparison result between the detection voltage V1 of the lamp voltage and the command voltage V2, is directly applied to the FB terminal of the control circuit IC1 without passing through the photocoupler. The dimming control circuit 10a includes an AC photocoupler 12, an MCU with a PWM signal transmission function, a low-pass filter including an inductor L2 and a capacitor C10, and an operational amplifier 16.

本実施形態では、PWM信号生成器を内蔵するマイコンを用いて、マイコンから目標ランプ電流に応じたPWM信号を出力するようにして、マイコンの後段に設けたロー・パスフィルターによって、PWM信号を指令電圧V2に変換するようにした。MCUには、タイマー機能として、最大4チャンネルの16ビット・タイマー、および、12ビット・インターバル・タイマーが搭載されている。PWM信号生成器は、2チャンネルの16ビット・タイマーをセットで使用することにより、PWM出力のパルスの周期(マスター側のタイマー)とデューティ(スレーブ側のタイマー)を任意に設定できる。MCUは、指令電圧V2の値を内部のPWM信号生成器のレジスターに書き込む、PWM信号生成器からは新たなPWM信号がロー・パスフィルターへ出力される。ロー・パスフィルターからの出力電圧は電流指令値として、オペアンプ16の+端子に印加される。   In this embodiment, a microcomputer incorporating a PWM signal generator is used to output a PWM signal corresponding to the target lamp current from the microcomputer, and a PWM signal is commanded by a low-pass filter provided at the subsequent stage of the microcomputer. The voltage was converted to V2. The MCU is equipped with a 16-bit timer and a 12-bit interval timer with a maximum of 4 channels as timer functions. The PWM signal generator can arbitrarily set the PWM output pulse period (master-side timer) and duty (slave-side timer) by using a 2-channel 16-bit timer as a set. The MCU writes the value of the command voltage V2 in the register of the internal PWM signal generator, and a new PWM signal is output from the PWM signal generator to the low pass filter. The output voltage from the low pass filter is applied to the + terminal of the operational amplifier 16 as a current command value.

このような照明電源装置1aにおいても、調光制御回路10aを適用することにより、オンデューティの算出誤差の低減化を実現することができる。加えて、調光率を調整する際のツマミに対する応答性が大幅に改善され、応答性に優れた照明電源装置を提供することができる。   Also in such an illumination power supply device 1a, the on-duty calculation error can be reduced by applying the dimming control circuit 10a. In addition, the responsiveness to the knob when adjusting the dimming rate is greatly improved, and an illumination power supply device with excellent responsiveness can be provided.

1 LED電源装置 (照明電源装置)
4 フライバック変換回路(スイッチング変換回路)
5 制御用電源
6 フォトカプラー
10 調光制御回路
12 ACフォトカプラー (受光手段)
16 オペアンプ (比較手段)
D/A ディジタル‐アナログコンバータ(指令電圧生成手段)
IC1 スイッチング素子の制御回路
MCU シングルチップ・マイクロコントローラ
R3 ランプ電流検出用の抵抗(ランプ電流検出器)
R4 抵抗 (検出電圧取得手段)
1 LED power supply (lighting power supply)
4 Flyback conversion circuit (switching conversion circuit)
5 Control power supply 6 Photocoupler 10 Dimming control circuit 12 AC photocoupler (light receiving means)
16 operational amplifier (comparison means)
D / A Digital-analog converter (command voltage generation means)
IC1 Switching element control circuit MCU Single chip microcontroller R3 Lamp current detection resistor (lamp current detector)
R4 resistance (Detection voltage acquisition means)

Claims (5)

調光率に応じたデューティ比を有するPWM信号を受けて、照明光源の光源電流または光源電圧を制御するための制御指令値(V2)を、前記PWM信号に応じて生成するマイクロコントローラを備えた照明電源装置用の調光制御回路であって、
前記マイクロコントローラは、
受信した前記PWM信号の2つの立上りエッジ間または2つの立下りエッジ間の時間を計測して前記PWM信号の周期(t0)を得て、および、立上りエッジと立下りエッジとの間の時間を計測して高レベル期間または低レベル期間(t1)を得て、これらの比を前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号として取得するカウント手段と、
前記カウント手段にて取得された前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号を、当該マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数のディジタル信号(X)に正規化する正規化手段と、
前記正規化手段にて正規化された前記ディジタル信号(X)を前記光源電流または前記光源電圧の前記制御指令値(V2)にディジタル変換するディジタル変換手段と、
を備える、ことを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。
A microcontroller that receives a PWM signal having a duty ratio according to the dimming rate and generates a control command value (V2) for controlling the light source current or the light source voltage of the illumination light source according to the PWM signal is provided. A dimming control circuit for a lighting power supply device,
The microcontroller is
The time between two rising edges or two falling edges of the received PWM signal is measured to obtain the period (t0) of the PWM signal, and the time between the rising edge and the falling edge is calculated. Counting means for measuring to obtain a high level period or a low level period (t1) and obtaining these ratios as digital signals of the duty ratio (t1 / t0);
The digital signal having the duty ratio (t1 / t0) obtained by the counting means is converted into a digital signal (the number of bits of digital processing of the microcontroller or a bit number smaller than the number of bits of digital processing by a few bits). X) normalization means for normalization,
Digital conversion means for digitally converting the digital signal (X) normalized by the normalization means to the control command value (V2) of the light source current or the light source voltage;
A dimming control circuit for an illumination power supply device, comprising:
請求項1記載の照明電源装置用の調光制御回路において、
前記正規化手段による正規化処理は、前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号に、前記マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数の大きさを表す係数(W)を掛け合わせる処理である、ことを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。
The dimming control circuit for the illumination power supply device according to claim 1,
The normalization processing by the normalizing means is such that the digital signal having the duty ratio (t1 / t0) has a bit number of digital processing of the microcontroller or a bit number smaller by a few bits than the bit number of the digital processing. A dimming control circuit for an illumination power supply apparatus, characterized in that the dimming control circuit is a process of multiplying a coefficient (W) representing the thickness.
請求項1または2記載の照明電源装置用の調光制御回路において、
前記ディジタル変換手段は、正規化された前記ディジタル信号(X)に関連付けられた前記制御指令値(V2)を表す調光特性変換テーブルを使ってディジタル変換し、
前記調光特性変換テーブルは、
低い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が緩やかに変化し、
高い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が低い調光率の領域よりも急に変化するように、設けられ、
前記照明光源の温度が安定した状態において、前記調光率に応じて前記照明光源の光量を直線的に変化させる、ことを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。
The dimming control circuit for an illumination power supply device according to claim 1 or 2,
The digital conversion means performs digital conversion using a dimming characteristic conversion table representing the control command value (V2) associated with the normalized digital signal (X),
The dimming characteristic conversion table is:
The control command value (V2) changes slowly in the low dimming rate region,
The control command value (V2) is provided so as to change more rapidly than in a low dimming rate region in a high dimming rate region,
A dimming control circuit for an illumination power supply apparatus, wherein the light amount of the illumination light source is linearly changed according to the dimming rate in a state where the temperature of the illumination light source is stable.
請求項1または2記載の照明電源装置用の調光制御回路において、
前記ディジタル変換手段は、正規化された前記ディジタル信号(X)に関連付けられた前記制御指令値(V2)を表す調光特性変換テーブルを使ってディジタル変換し、
前記調光特性変換テーブルは、
低い調光率の領域で前記制御指令値(V2)がほぼゼロに近い傾きで緩やかに変化し、
高い調光率の領域で前記制御指令値(V2)が低い調光率の領域よりも急に変化するように、設けられ、
前記調光率を一定割合で増加または減少させる操作に応じて、操作時の視覚により認識される前記照明光源の光量を直線的に変化させる、ことを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。
The dimming control circuit for an illumination power supply device according to claim 1 or 2,
The digital conversion means performs digital conversion using a dimming characteristic conversion table representing the control command value (V2) associated with the normalized digital signal (X),
The dimming characteristic conversion table is:
The control command value (V2) gradually changes with a slope close to zero in the low dimming rate region,
The control command value (V2) is provided so as to change more rapidly than in a low dimming rate region in a high dimming rate region,
A dimming control for an illumination power supply device characterized by linearly changing the amount of light of the illumination light source recognized by the visual sense at the time of operation according to an operation for increasing or decreasing the dimming rate at a constant rate circuit.
調光率に応じたデューティ比を有するPWM信号を受けて、照明光源の光源電流または光源電圧を制御するための制御指令値(V2)を、前記PWM信号に応じて生成する照明電源装置用の調光制御プログラムであって、
前記調光制御プログラムは、マイクロコントローラに、
入力された前記PWM信号の2つの立上りエッジ間または2つの立下りエッジ間の時間を計測して前記PWM信号の周期(t0)を得て、および、立上りエッジと立下りエッジとの間の時間を計測して高レベル期間または低レベル期間(t1)を得て、これらの比を前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号として取得するカウント機能と、
前記カウント機能によって取得された前記デューティ比(t1/t0)のディジタル信号を、前記マイクロコントローラのディジタル処理のビット数、もしくは該ディジタル処理のビット数よりも数ビットだけ小さいビット数のディジタル信号(X)に正規化する正規化する正規化機能と、
前記正規化手段にて正規化された前記ディジタル信号(X)を前記光源電流または前記光源電圧の前記制御指令値(V2)にディジタル変換するディジタル変換機能と、
を実現させるためのプログラムである、
ことを特徴とする照明電源装置用の調光制御プログラム。
For a lighting power supply apparatus that receives a PWM signal having a duty ratio corresponding to a dimming rate and generates a control command value (V2) for controlling a light source current or a light source voltage of an illumination light source according to the PWM signal A dimming control program,
The dimming control program is stored in the microcontroller.
The time between two rising edges of the input PWM signal or between two falling edges is measured to obtain the period (t0) of the PWM signal, and the time between the rising edge and the falling edge To obtain a high level period or a low level period (t1) and obtain these ratios as digital signals of the duty ratio (t1 / t0);
The digital signal having the duty ratio (t1 / t0) obtained by the counting function is converted into a digital signal (X of the bit number of the digital processing of the microcontroller or a bit number smaller than the number of bits of the digital processing) ) To normalize to normalize,
A digital conversion function for digitally converting the digital signal (X) normalized by the normalization means into the control command value (V2) of the light source current or the light source voltage;
Is a program to realize
A dimming control program for an illumination power supply device.
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