JP2017033626A - Lighting device and luminaire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、点灯装置および照明器具に関し、特に、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)を点灯させる点灯装置および当該点灯装置を備える照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting device and a lighting fixture, and more particularly, to a lighting device that lights an LED (Light Emitting Diode) and a lighting fixture including the lighting device.
従来例として、特許文献1に記載のLED点灯回路を例示する。特許文献1に記載のLED点灯回路は、交流電源を入力電源とし、ダイオードブリッジと、2つの降圧チョッパ回路と、調光制御部とで構成されている。ダイオードブリッジは、交流電源から入力される交流電圧を整流し、出力端間に設けられた電解コンデンサからなるコンデンサの両端に整流電圧を生成する。2つの降圧チョッパ回路は、互いに並列接続しており、コンデンサの両端に接続され、整流電圧が印加される。降圧チョッパ回路は、整流電圧を降圧して直流電圧を生成する。そして、各々の降圧チョッパ回路に接続された発光ダイオードからなるLED光源部に直流電圧を印加することで、LED光源部にLED電流が流れてLED光源部が点灯する。
As a conventional example, an LED lighting circuit described in
調光制御部は、マイコン等で構成されており、調光信号出力部から出力される調光信号が示す調光度に基づいて、降圧チョッパ回路に設けられる発振制御部に発信制御信号を出力する。発振制御信号は、PWM信号で構成されている。発振制御部は、発振制御信号に基づいて降圧チョッパ回路に設けられるスイッチング素子を発振制御する。 The dimming control unit is configured by a microcomputer or the like, and outputs a transmission control signal to the oscillation control unit provided in the step-down chopper circuit based on the dimming degree indicated by the dimming signal output from the dimming signal output unit. . The oscillation control signal is composed of a PWM signal. The oscillation control unit controls oscillation of the switching element provided in the step-down chopper circuit based on the oscillation control signal.
ところで、従来のようなLED点灯回路では、低い調光レベルでLED光源部を点灯する場合、バースト調光によってLED光源部が点灯するように構成されている。なお、バースト調光は、LED光源部に供給する負荷電流を間欠的に遮断し、LEDに負荷電流を供給するオンデューティを調整することでLEDの明るさを制御する。バースト調光を使用してLED光源部を点灯させる場合、従来のようなLED点灯回路では、低い調光レベル、つまりオフ時間を長くしてLED光源部を点灯すると、ちらつきおよびビデオフリッカが発生してしまう。従来のようなLED点灯回路では、LED光源部に印加される電圧を平滑するための大容量の電解コンデンサが用いられることで、LED光源部に流れる電流が連続して流れ、ちらつきおよびビデオフリッカを抑制することができる。しかしながら、従来のようなLED点灯回路では、大容量の電解コンデンサが用いられることで、応答性および器具間の同期性を確保することが難しくなる。 By the way, in the conventional LED lighting circuit, when the LED light source unit is lit at a low dimming level, the LED light source unit is lit by burst dimming. In the burst dimming, the brightness of the LED is controlled by intermittently interrupting the load current supplied to the LED light source unit and adjusting the on-duty for supplying the load current to the LED. When the LED light source unit is turned on using burst dimming, flickering and video flicker occur in the conventional LED lighting circuit when the LED light source unit is turned on with a low dimming level, that is, with a long off time. End up. In a conventional LED lighting circuit, a large-capacity electrolytic capacitor for smoothing the voltage applied to the LED light source unit is used, so that the current flowing through the LED light source unit flows continuously, and flicker and video flicker are prevented. Can be suppressed. However, in a conventional LED lighting circuit, it is difficult to ensure responsiveness and synchronism between instruments because a large-capacity electrolytic capacitor is used.
本発明は、上記事由に鑑みてなされており、低い調光レベルに調光可能であって、応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる点灯装置および照明器具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described reasons, and provides a lighting device and a lighting fixture that can be dimmed to a low dimming level and can improve responsivity and ensure synchronism between fixtures. For the purpose.
本発明の点灯装置は、直流の入力電圧を降圧した電圧をLED負荷に印加して負荷電流をLED負荷に供給する複数の点灯回路部と、指示された調光レベルに基づいて前記複数の点灯回路部の動作を制御し、負荷電流の振幅を増減させる制御回路部とを備え、前記制御回路部は、調光下限値から調光上限値の間に複数の調光範囲を設定し、前記複数の調光範囲にそれぞれ少なくとも1つの前記点灯回路部を対応付けし、指示された調光レベルが属する調光範囲に対応付けされている前記点灯回路部を制御して、前記LED負荷に前記負荷電流を供給することを特徴とする。 The lighting device of the present invention includes a plurality of lighting circuit units that apply a voltage obtained by stepping down a DC input voltage to an LED load and supply a load current to the LED load, and the plurality of lightings based on an instructed dimming level. A control circuit unit that controls the operation of the circuit unit and increases or decreases the amplitude of the load current, the control circuit unit sets a plurality of dimming ranges between the dimming lower limit value and the dimming upper limit value, Associating at least one lighting circuit unit with each of a plurality of dimming ranges, and controlling the lighting circuit unit associated with the dimming range to which the instructed dimming level belongs, to the LED load A load current is supplied.
本発明の照明器具は、上述の点灯装置と、複数のLED負荷とを備え、前記LED負荷のそれぞれは、1乃至複数の発光ダイオードからなり、前記点灯回路部と一対一に電気的に接続されていることを特徴とする。 The lighting fixture of the present invention includes the above-described lighting device and a plurality of LED loads, each of the LED loads including one to a plurality of light-emitting diodes, and electrically connected to the lighting circuit unit on a one-to-one basis. It is characterized by.
本発明の点灯装置および照明器具は、低い調光レベルに調光可能であって、応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができるという効果がある。 The lighting device and the lighting fixture of the present invention can be dimmed to a low dimming level, and there is an effect that the responsiveness can be improved and the synchronization between the fixtures can be ensured.
以下、本発明に係る点灯装置および照明器具の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、天井100(図4A参照)に設置される照明器具1を例示する。ただし、天井100以外の場所に設置される照明器具においても本発明の技術思想を適用することは可能である。
Hereinafter, embodiments of a lighting device and a lighting fixture according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In embodiment described below, the
本実施形態の照明器具1は、図1に示すように、1乃至複数の発光ダイオード(LED)(Light Emitting Diode)611からなる第1LED負荷61と、1乃至複数の発光ダイオード621からなる第2LED負荷62とを有する光源部10を備える。照明器具1は、第1LED負荷61および第2LED負荷62のそれぞれに第1負荷電流I1および第2負荷電流I2を供給する点灯装置2をさらに備える。
As illustrated in FIG. 1, the
点灯装置2は、第1LED負荷61に第1負荷電流I1を供給する第1点灯回路部31と、第2LED負荷62に第2負荷電流I2を供給する第2点灯回路部32とを備える。点灯装置2は、指示される調光レベル(以後、調光指示値とする)に基づいて第1点灯回路部31および第2点灯回路部32の動作を制御し、第1負荷電流I1および第2負荷電流I2のそれぞれの振幅を増減させる制御回路部4をさらに備える。また、点灯装置2は、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32に直流電力を供給する電源回路部5をさらに備える。
The
電源回路部5は、フィルタ回路51と、整流回路52と、PFC回路(力率改善回路)53と、平滑回路54とを備える。
The power
フィルタ回路51は、例えば、コンデンサ、インダクタ、および抵抗などで構成され、外部の入力電源(商用電源70)から供給される交流電力のノイズ成分を除去する。整流回路52は、ダイオードブリッジであって、フィルタ回路51から出力された電力を全波整流する。力率改善回路53は、インダクタなどによって、整流回路52から出力された電流に存在する高周波成分を平均化する。平滑回路54は、例えばコンデンサであって、力率改善回路53から出力された電圧を平滑する。
The
第1点灯回路部31は、第1スイッチング素子Q1、第1ダイオードD1、第1インダクタL1、第1検出抵抗R1、第1コンデンサC1などによって構成される降圧チョッパ回路である。第1スイッチング素子Q1は、nチャネル型のパワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。第1スイッチング素子Q1のドレインは、第1ダイオードD1のアノードに電気的に接続され、第1スイッチング素子Q1のソースは、第1検出抵抗R1を介して電源回路部5の負極に電気的に接続されている。第1インダクタL1の一端は、第1ダイオードD1のアノードと第1スイッチング素子Q1のドレインとの接続点に電気的に接続されている。また、第1インダクタL1の他端は、第1コンデンサC1の一端と電気的に接続されている。第1コンデンサC1の他端は、第1ダイオードD1のカソードに電気的に接続されている。第1LED負荷61は、第1コンデンサC1に電気的に並列接続されている。なお、第1スイッチング素子Q1のゲートは、制御回路部4に電気的に接続されている。第1点灯回路部31は、電源回路部5から出力される直流電力を入力電力とし、第1スイッチング素子Q1がオンオフ駆動することで第1LED負荷61に第1負荷電流I1を供給して第1LED負荷61を点灯させる。
The first
第2点灯回路部32は、第2スイッチング素子Q2、第2ダイオードD2、第2インダクタL2、第2検出抵抗R2、第2コンデンサC2などによって構成される降圧チョッパ回路である。第2スイッチング素子Q2は、nチャネル型のパワーMOSFETであって、ドレインが第2ダイオードD2のアノードに電気的に接続され、第2スイッチング素子Q2のソースが第2検出抵抗R2を介して電源回路部5の負極に電気的に接続されている。第2インダクタL2の一端は、第2ダイオードD2のアノードと第2スイッチング素子Q2のドレインとの接続点に電気的に接続されている。また、第2インダクタL2の他端は、第2コンデンサC2の一端と電気的に接続されている。第2コンデンサC2の他端は、第2ダイオードD2のカソードに電気的に接続されている。第2LED負荷62は、第2コンデンサC2に電気的に並列接続されている。なお、第2スイッチング素子Q2のゲートは、制御回路部4に電気的に接続されている。第2点灯回路部32は、電源回路部5から出力される直流電力を入力電力とし、第2スイッチング素子Q2がオンオフ駆動することで第2LED負荷62に第2負荷電流I2を供給して第2LED負荷62を点灯させる。
The second
制御回路部4は、調光制御部41と、第1駆動回路42と、第2駆動回路43とを備える。制御回路部4は、第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2のオン/オフを制御することで第1負荷電流I1および第2負荷電流I2を制御し、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を動作させる。制御回路部4は、第1負荷電流I1および第2負荷電流I2の振幅を増減させて、連続して第1LED負荷61および第2LED負荷62に供給するDC調光をすることで第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を制御する。したがって、第1コンデンサC1および第2コンデンサC2は、大容量の電解コンデンサである必要がなく、フィルムコンデンサなどの小容量のコンデンサであればよい。
The
調光制御部41は、例えば記憶部を有するマイクロコンピュータであって、第1駆動回路42および第2駆動回路43と電気的に接続する。調光制御部41は、調光指示値に基づいて、第1駆動回路42および第2駆動回路43に調光信号(PWM信号)(Pulse Width Modulation)を出力する。なお、調光指示値は、例えばリモートコントローラのような外部装置から入力される信号である。
The dimming
また、調光制御部41は、第1スイッチング素子Q1のオン期間における第1検出抵抗R1の両端電圧である第1検出電圧Va(第1負荷電流I1の検出値)を監視する。さらに、調光制御部41は、第2スイッチング素子Q2のオン期間における第2検出抵抗R2の両端電圧である第2検出電圧Vb(第2負荷電流I2の検出値)を監視する。調光制御部41は、第1検出電圧Vaと第2検出電圧Vbのそれぞれと比較する第1上限値および第2上限値を設定する。さらに、調光制御部41は、所望の第1駆動周期および第2駆動周期を設定し、オンデューティ(オン期間)を調整することで第1LED負荷61および第2LED負荷62のそれぞれの調光レベルを変更する。
In addition, the dimming
第1駆動回路42は、第1スイッチング素子Q1のゲートと電気的に接続される。第1駆動回路42は、調光制御部41から出力されるHiレベルとLoレベルとを交互に繰り返すPWM信号が入力されると、第1スイッチング素子Q1の駆動に必要な駆動信号を第1スイッチング素子Q1のゲートに入力する。
The
第2駆動回路43は、第2スイッチング素子Q2のゲートと電気的に接続される。第2駆動回路43は、調光制御部41から出力されるHiレベルとLoレベルとを交互に繰り返すPWM信号が入力されると、第2スイッチング素子Q2の駆動に必要な駆動信号を第2スイッチング素子Q2のゲートに入力する。
The
ところで、調光制御部41は、図2に示すように、光源部10の調光レベル0.25%に対応する調光指示値の調光下限値OLから、調光レベル100%に対応する調光指示値の調光上限値OUまでの調光範囲に第1調光閾値OT1を設定する。なお、光源部10の調光レベルは、第1LED負荷61の調光レベルと第2LED負荷62の調光レベルとの合計の調光レベルである。さらに、調光制御部41は、調光指示値の調光上限値OUより低く、第1調光閾値OT1以上の調光範囲に第2調光閾値OT2を設定する。調光上限値OU以下であって第1調光閾値OT1以上の調光範囲を第1調光範囲OR1とし、調光下限値OL以上であって第2調光閾値OT2以下の調光範囲を第2調光範囲OR2とする。
By the way, as shown in FIG. 2, the dimming
なお、第2調光範囲OR2は、第1調光範囲OR1よりも低い調光レベルに対応する。本実施形態の点灯装置2において、第1調光範囲OR1は、調光レベル5%から100%の範囲とする。また、第2調光範囲OR2は、調光レベルが0.25%から6%の範囲とする。
The second dimming range OR2 corresponds to a dimming level lower than the first dimming range OR1. In the
本実施形態の点灯装置2の動作について図1、および図2を参照して説明する。図2に示される実線は、調光指示値に対応する光源部10の調光レベルである。
The operation of the
調光指示値が第1調光範囲OR1の範囲にある場合、制御回路部4は、第1点灯回路部31を制御して、第1LED負荷61に第1負荷電流I1を供給する。また、調光指示値が第2調光範囲OR2の範囲にある場合、制御回路部4は、第2点灯回路部32を制御して、第2LED負荷62に第2負荷電流I2を供給する。
When the dimming instruction value is within the first dimming range OR1, the
なお、第2点灯回路部32は、低い調光指示値に基づいて第2LED負荷62に第2負荷電流I2を供給するように構成される。つまり、第2LED負荷62に流れる第2負荷電流I2は、第1LED負荷61に流れる第1負荷電流I1よりも小さい。そこで、第2検出抵抗R2の抵抗値を第1検出抵抗R1の抵抗値よりも大きくすることで、調光制御部41は、第2検出電圧Vbをより広いレンジで検知することができる。これにより、制御回路部4は、第2負荷電流I2を精度よく制御することが可能である。
The second
まず、第1LED負荷61が第1調光範囲OR1の調光範囲で点灯する場合について説明する。
First, the case where the
第1駆動回路42は、調光指示値に基づいて調光制御部41からHiレベルの信号が入力されると、第1スイッチング素子Q1のゲートにHiレベルの駆動信号を入力する。第1スイッチング素子Q1がオン状態になると、第1LED負荷61→第1インダクタL1→第1スイッチング素子Q1→第1検出抵抗R1の経路で電流が流れ、第1負荷電流I1が増大する。
When a Hi level signal is input from the dimming
第1負荷電流I1が増大することにより、第1検出抵抗R1の両端電圧、すなわち第1検出電圧Vaも増大する。そして、第1検出電圧Vaが第1上限値に達すると、調光制御部41は、LoレベルのPWM信号を第1駆動回路42に入力する。第1駆動回路42は、調光制御部41からLoレベル信号を受け取ると、第1スイッチング素子Q1のゲートにLoレベルの駆動信号を入力する。そして、第1スイッチング素子Q1は、オン状態からオフ状態に切り替わる。
As the first load current I1 increases, the voltage across the first detection resistor R1, that is, the first detection voltage Va also increases. When the first detection voltage Va reaches the first upper limit value, the dimming
第1スイッチング素子Q1がオフ状態に切り替わると、第1インダクタL1の蓄積エネルギーにより、第1ダイオードD1→第1LED負荷61→第1インダクタL1の閉路で回生電流が流れる。そして、第1負荷電流I1、すなわち、第1インダクタL1を流れる電流は徐々に低減する。第1スイッチング素子Q1のオフ状態が調光制御部41に設定されている第1駆動周期を経過すると、調光制御部41が第1駆動回路42にHiレベルのPWM信号を再入力するので第1スイッチング素子Q1はオフ状態からオン状態に切り替わる。
When the first switching element Q1 is switched to the OFF state, a regenerative current flows in a closed circuit of the first diode D1 → the
これら一連の動作(第1スイッチング素子Q1のオン/オフ)を繰り返すことで、第1スイッチング素子Q1のオンオフ駆動が実行されて、第1点灯回路部31が駆動し、調光指示値に基づいて、第1負荷LED61が点灯する。
By repeating these series of operations (on / off of the first switching element Q1), the on / off driving of the first switching element Q1 is executed, the first
次に、第2LED負荷62が第2調光範囲OR2の調光範囲で点灯する場合について説明する。
Next, the case where the
第2駆動回路43は、調光指示値に基づいて調光制御部41からHiレベルの信号が入力されると、第2スイッチング素子Q2のゲートにHiレベルの駆動信号を入力する。第2スイッチング素子Q2がオン状態になると、第2LED負荷62→第2インダクタL2→第2スイッチング素子Q2→第2検出抵抗R2の経路で電流が流れ、第2負荷電流I2が増大する。
When a Hi level signal is input from the dimming
第2負荷電流I2が増大することにより、第2検出抵抗R2の両端電圧、すなわち第2検出電圧Vbも増大する。そして、第2検出電圧Vbが第2上限値に達すると、調光制御部41は、LoレベルのPWM信号を第2駆動回路43に入力する。第2駆動回路43は、調光制御部41からLoレベル信号を受け取ると、第2スイッチング素子Q2のゲートにLoレベルの駆動信号を入力する。そして、第2スイッチング素子Q2は、オン状態からオフ状態に切り替わる。
As the second load current I2 increases, the voltage across the second detection resistor R2, that is, the second detection voltage Vb also increases. When the second detection voltage Vb reaches the second upper limit value, the dimming
第2スイッチング素子Q2がオフ状態に切り替わると、第2インダクタL2の蓄積エネルギーにより、第2ダイオードD2→第2LED負荷62→第2インダクタL2の閉路で回生電流が流れる。そして、第2負荷電流I2、すなわち、第2インダクタL2を流れる電流は徐々に低減する。第2スイッチング素子Q2のオフ状態が調光制御部41に設定されている第2駆動周期を経過すると、調光制御部41が第2駆動回路43にHiレベルのPWM信号を再入力するので第2スイッチング素子Q2はオフ状態からオン状態に切り替わる。
When the second switching element Q2 is switched to the OFF state, a regenerative current flows in a closed circuit of the second diode D2 → the
これら一連の動作(第2スイッチング素子Q2のオン/オフ)を繰り返すことで、第2スイッチング素子Q2のオンオフ駆動が実行されて、第2点灯回路部32が駆動し、調光指示値に基づいて、第2負荷LED62が点灯する。
By repeating these series of operations (on / off of the second switching element Q2), the on / off driving of the second switching element Q2 is executed, the second
本実施形態の点灯装置2は、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32がDC調光を行うので、出力端間に大容量のコンデンサを第1コンデンサC1および第2コンデンサC2として使用する必要がない。したがって、点灯装置2は、DC調光による低い調光が可能であるので、調光レベルに係わらず、応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる。さらに、点灯装置2では、第2検出抵抗R2の抵抗値を第1検出抵抗R1の抵抗値よりも大きくすることで、低い調光指示値であっても、精度のよい調光が可能である。
In the
ところで、第1LED負荷61および第2LED負荷62の両方が同時に消灯することを回避するために、点灯装置2は、図3Aおよび図3Bに示すように、第1調光閾値OT1と第2調光閾値OT2の間の調光範囲である重点灯区間OR12を設けている。制御回路部4は、重点灯区間OR12に、第1LED負荷61および第2LED負荷62の両方が点灯するように第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を制御する。
By the way, in order to avoid that both the
ここで、調光指示値が重点灯区間OR12に設定される場合について説明する。図3Aおよび図3Bにおいて、実線で表される線は、調光指示値に対応する第1LED負荷61の調光レベルであり、破線で表される線は、調光指示値に対応する第2LED負荷62の調光レベルである。
Here, a case where the dimming instruction value is set in the heavy lighting section OR12 will be described. In FIG. 3A and FIG. 3B, the line represented by a solid line is the dimming level of the
まず、調光指示値が第2調光閾値OT2よりも高い値から第1調光閾値OT1よりも低い値に移動(変更)する場合について説明する。以下の説明では、調光レベルXa%、調光レベルXb%、および調光レベルXc%を規定して説明する(図3B参照)。なお、調光レベルXc%は、調光レベル5%から6%までの間に設定される値である。調光レベルXa%および調光レベルXb%は、調光レベル0.25%から5%の間に設定される値である。さらに、調光レベルXa%は、調光レベルXb%よりも低い値である。
First, a case where the dimming instruction value moves (changes) from a value higher than the second dimming threshold value OT2 to a value lower than the first dimming threshold value OT1 will be described. In the following description, the dimming level Xa%, the dimming level Xb%, and the dimming level Xc% will be defined and described (see FIG. 3B). The dimming level Xc% is a value set between the
ただし、以下に説明する調光レベルの値および重点灯区間OR12における第1LED負荷61の調光レベルおよび第2LED負荷62の調光レベルの移動は一例であって本実施形態に限定されるものではない。
However, the shift of the dimming level and the dimming level of the
制御回路部4は、調光指示値が第2調光閾値OT2より高い場合、第1LED負荷61に調光指示値に基づいた第1負荷電流I1が供給されるように第1点灯回路部31を駆動する。また、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルが0%になるように第2点灯回路部32を制御する。
When the dimming instruction value is higher than the second dimming threshold value OT2, the
制御回路部4は、調光指示値が第2調光閾値OT2(調光レベル6%)に達したとき、第1LED負荷61の調光レベルを6%からXc%に低下させ、第1LED負荷61が調光レベルXc%で点灯するように第1点灯回路部31を駆動する。このとき、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルを0%からXa%に上昇させ、第2LED負荷62が調光レベルXa%で点灯するように第2点灯回路部32を駆動する。
When the dimming instruction value reaches the second dimming threshold value OT2 (dimming
そして、調光指示値が低くなるにつれて、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルを徐々に低くするように第1点灯回路部31を駆動する。また、調光指示値が低くなるにつれて、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルを徐々に高くするように第2点灯回路部32を駆動する。
Then, as the dimming instruction value becomes lower, the
調光指示値が第1調光閾値OT1(調光レベル5%)に達したとき、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルをXb%から0%に低下させ、第1LED負荷61の調光レベルが0%になるように第1点灯回路部31を制御する。また、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルをXb%から5%に上昇させ、第2LED負荷62が調光レベル5%で点灯するように第2点灯回路部32を駆動する。
When the dimming instruction value reaches the first dimming threshold value OT1 (dimming
重点灯区間OR12において、第1LED負荷61の調光レベルと第2LED負荷62の調光レベルとの合計が調光指示値に対応する調光レベルになるように、制御回路部4は、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を制御する。
In the heavy lighting section OR12, the
調光指示値が第1調光閾値OT1より低い場合、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルが0%になるように第1点灯回路部31を制御し、第2LED負荷62は調光指示値に基づいた第2負荷電流I2が供給されるように第2点灯回路部32を駆動する。
When the dimming instruction value is lower than the first dimming threshold value OT1, the
次に、調光指示値が第1調光閾値OT1よりも低い値から第2調光閾値OT2よりも高い値に移動(変更)する場合について説明する。 Next, a case where the dimming instruction value moves (changes) from a value lower than the first dimming threshold OT1 to a value higher than the second dimming threshold OT2 will be described.
制御回路部4は、調光指示値が第1調光閾値OT1より低い場合、第2LED負荷62に調光指示値に基づいた第2負荷電流I2が供給されるように第2点灯回路部32を駆動する。また、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルが0%になるように第1点灯回路部31を制御する。
When the dimming instruction value is lower than the first dimming threshold value OT1, the
制御回路部4は、調光指示値が第1調光閾値OT1(調光レベル5%)に達したとき、第2LED負荷62の調光レベルを5%からXb%に低下させ、第2LED負荷62が調光レベルXb%で点灯するように第2点灯回路部32を駆動する。このとき、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルを0%からXb%に上昇させ、第1LED負荷61が調光レベルXb%で点灯するように第1点灯回路部31を駆動する。
When the dimming instruction value reaches the first dimming threshold value OT1 (dimming
そして、調光指示値が高くなるにつれて、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルを徐々に低くするように第2点灯回路部32を駆動する。また、調光指示値が高くなるにつれて、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルを徐々に高くするように第1点灯回路部31を駆動する。
Then, as the dimming instruction value increases, the
調光指示値が第2調光閾値OT2(調光レベル6%)に達したとき、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルをXa%から0%に低下させ、第2LED負荷62の調光レベルが0%になるように第2点灯回路部32を制御する。また、制御回路部4は、第1LED負荷61の調光レベルをXc%から6%に上昇させ、第1LED負荷61が調光レベル6%で点灯するように第1点灯回路部31を駆動する。
When the dimming instruction value reaches the second dimming threshold OT2 (dimming
重点灯区間OR12において、第1LED負荷61の調光レベルと第2LED負荷62の調光レベルとの合計が調光指示値に対応する調光レベルになるように、制御回路部4は、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を制御する。
In the heavy lighting section OR12, the
調光指示値が第2調光閾値OT2より高い場合、制御回路部4は、第2LED負荷62の調光レベルが0%になるように第2点灯回路部32を制御し、第1LED負荷61は調光指示値に基づいた第1負荷電流I1が供給されるように第1点灯回路部31を駆動する。
When the dimming instruction value is higher than the second dimming threshold OT2, the
本実施形態の点灯装置2が上述のように構成されると、第1LED負荷61および第2LED負荷62の両方が同時に消灯してしまうことを回避できる。
When the
なお、点灯装置2は、3個以上の点灯回路部を備えてもよい。
The
制御回路部4は、電流検知回路などを設けて、第1インダクタL1および第2インダクタL2に流れる電流値を監視してもよい。この場合、制御回路部4は、当該電流値が設定する所定の電流値以下になれば第1スイッチング素子Q1および第2スイッチング素子Q2をオフ状態からオン状態に切り替えるように第1点灯回路部31および第2点灯回路部32を制御してもよい。
The
本実施形態の点灯装置2は、直流の入力電圧を降圧した電圧をLED負荷(例えば、第1LED負荷61、第2LED負荷62)に印加して負荷電流(例えば、第1負荷電流I1、第2負荷電流I2)をLED負荷に供給する複数の点灯回路部(例えば、第1点灯回路部31,第2点灯回路部32)を備える。点灯装置2は、指示された調光レベル(調光指示値)に基づいて複数の点灯回路部の動作を制御し、負荷電流の振幅を増減させる制御回路部4をさらに備える。制御回路部4は、調光下限値OLから調光上限値OUの間に複数の調光範囲(例えば、第1調光範囲OR1、第2調光範囲OR2)を設定し、複数の調光範囲にそれぞれ少なくとも1つの点灯回路部を対応付けする。制御回路部4は、指示された調光レベルが属する調光範囲に対応付けされている点灯回路部を制御して、LED負荷に負荷電流を供給する。
The
本実施形態の点灯装置2は、調光レベルに応じて複数の点灯回路部を切り替えており、DC調光によって複数の点灯回路部を制御しているので、出力端間に大容量のコンデンサを必要としない。したがって、本実施形態の点灯装置2は、低い調光レベルで調光可能であって、かつ応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる。
Since the
本実施形態の点灯装置2において、複数の点灯回路部は、第1点灯回路部31と、第2点灯回路部32とで構成されることが好ましい。第1点灯回路部31は、第1負荷電流I1を第1LED負荷61に供給することが好ましい。第2点灯回路部32は、第2負荷電流I2を第2LED負荷62に供給することが好ましい。制御回路部4は、調光下限値OLより高く、調光上限値OUより低い第1調光閾値OT1と、調光上限値より低く、第1調光閾値OT1以上にある第2調光閾値OT2を設定することが好ましい。制御回路部4は、調光上限値OU以下であって第1調光閾値OT1以上の調光範囲を第1調光範囲OR1とし、調光下限値OL以上であって第2調光閾値OT2以下の調光範囲を第2調光範囲OR2とすることが好ましい。制御回路部4は、指示された調光レベルが第1調光範囲OR1であれば、第1点灯回路部31を制御して、調光レベルに応じた第1負荷電流I1を第1LED負荷61に供給することが好ましい。制御回路部4は、指示された調光レベルが、第2調光範囲OR2であれば、第2点灯回路部32を制御して、調光レベルに応じた第2負荷電流I2を第2LED負荷62に供給することが好ましい。
In the
本実施形態の点灯装置2が上述のように構成されると、高い調光レベルに対応する第1点灯回路部31および低い調光レベルに対応する第2点灯回路部32は、DC調光によって制御されている。点灯装置2は、DC調光による低い調光が可能であるので、低い調光レベルで調光を制御するために、出力端間に大容量のコンデンサを必要としない。したがって、本実施形態の点灯装置2は、応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる。
When the
本実施形態の点灯装置2において、第1点灯回路部31は、制御回路部4によってオンオフ制御されて第1LED負荷61に直列接続する第1スイッチング素子Q1を有することが好ましい。第1点灯回路部31は、第1スイッチング素子Q1がオン状態のときに第1負荷電流I1が流れる第1検出抵抗R1をさらに有する降圧チョッパ回路で形成されることが好ましい。制御回路部4は、第1スイッチング素子Q1をオンした後、第1検出抵抗R1の両端電圧が第1上限値に達すると、第1スイッチング素子Q1をオフすることが好ましい。第2点灯回路部32は、制御回路部4によってオンオフ制御されて第2LED負荷62に直列接続される第2スイッチング素子Q2を有することが好ましい。第2点灯回路部32は、第2スイッチング素子Q2がオン状態のときに第2負荷電流I2が流れる第2検出抵抗R2をさらに有する降圧チョッパ回路で形成されることが好ましい。制御回路部4は、第2スイッチング素子Q2をオンした後、第2検出抵抗R2の両端電圧が第2上限値に達すると、第2スイッチング素子Q2をオフすることが好ましい。第2検出抵抗R2の抵抗値は、第1検出抵抗R1の抵抗値よりも大きいことが好ましい。
In the
本実施形態の点灯装置2が上述のように構成されると、第2検出抵抗R2の抵抗値を第1検出抵抗R1の抵抗値よりも大きくすることで、第2点灯回路部32は、第2検出電圧Vbをより広いレンジで検知することができる。したがって、点灯装置2は、低い調光指示値であっても、第2負荷電流I2を精度よく調整することができる。
When the
本実施形態の点灯装置2において、第1調光閾値OT1は、第2調光閾値OT2よりも大きな値であることが好ましい。制御回路部4は、第1調光閾値OT1よりも高く、第2調光閾値OT2よりも低い範囲を重点灯区間OR12として設定することが好ましい。制御回路部4は、指示された調光レベルが重点灯区間OR12に属している場合、第1点灯回路部31および第2点灯回路部32の両方を制御することが好ましい。そして、制御回路部4は、第1負荷電流I1を第1LED負荷61に供給し、かつ第2負荷電流I2を第2LED負荷62に供給することが好ましい。
In the
本実施形態の点灯装置2が上述のように構成されると、制御回路部4が第1点灯回路部31から第2点灯回路部32に切り替える場合において、第1LED負荷61および第2LED負荷62の両方が同時に消灯してしまうことを回避することができる。また、制御回路部4が第2点灯回路部32から第1点灯回路部31に切り替える場合も同様に、点灯装置2は、第1LED負荷61および第2LED負荷62の両方が同時に消灯してしまうことを回避することができる。
When the
本実施形態の照明器具1について、図4A、図4B、図5、および図6を参照して説明する。なお、以下の説明では、図4Aにおいて、上下方向を規定する。
The
本実施形態の照明器具1は、複数の発光ダイオード611からなる第1LED負荷61と、複数の発光ダイオード621からなる第2LED負荷62とを有する光源部10を備える(図1参照)。
The
照明器具1は、図4Aに示すように、点灯装置2が光源部10とは別の場所に配置された別置型に形成される。つまり、光源部10を収納する器具本体11は、天井100に埋込配設されており、点灯装置2は、天井100の裏面(上面)に器具本体11と離れた場所に配設されている。
As shown in FIG. 4A, the
器具本体11は、例えばアルミダイカストの金属によって、下端部が開口した有底円筒状に形成される。器具本体11には、内側の上底部に光源部10が配設される。なお、発光ダイオード611および発光ダイオード621は、器具本体11の下端部から外部空間に光を照射するために、光の照射向きが下向きとなるように、回路基板60に実装されている。
The instrument
光源部10には、図5に示すように、同一の回路基板60上に発光ダイオード611および発光ダイオード621が実装される。回路基板60には、複数の発光ダイオード611が一方向において直線状に並べられる複数の列と、複数の発光ダイオード621が一方向において直線状に並べられる複数の列とが、一方向と垂直に交わる方向において、列毎に交互に配置される。なお、発光ダイオード611および発光ダイオード621は、円状の領域601の中に納まるように配置されることが好ましい。
As shown in FIG. 5, a
回路基板60には、コネクタCN1およびコネクタCN2が設けられている。コネクタCN1は、図6に示すように、第1LED負荷61に電気的に接続されている。また、コネクタCN2は第2LED負荷62に電気的に接続されている。
The
コネクタCN1およびコネクタCN2には、リード線14が電気的に接続される。点灯装置2は、図4Aおよび図6に示すように、コネクタ13を介したリード線14によって器具本体11に収納される光源部10と電気的に接続される。
A
器具本体11の下端部の開口には、図4Aに示すように、発光ダイオード611および発光ダイオード621からの光を拡散するための透光板12が設けられている。
As shown in FIG. 4A, a light-transmitting
また、照明器具1は、図4Bに示すように、点灯装置2と光源部10とともに器具本体11に内蔵する一体型の照明器具として構成されてもよい。一体型の照明器具1は、回路基板60の発光ダイオード611および発光ダイオード621が実装される面と反対の面にアルミ板や銅板によって形成され、器具本体11と接触する形で配置する放熱板15を備える。放熱板15および器具本体11は、発光ダイオード611および発光ダイオード621が発生した熱を外部に放熱することができる。
Moreover, the
本実施形態の照明器具1は、調光指示値に応じて駆動する複数の点灯回路部を有する上述の点灯装置2を備えているので、低い調光レベルで調光可能であって、かつ応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる。
Since the
なお、本実施形態の照明器具1において、第1LED負荷61は1個の発光ダイオード611によって構成されてもよい。また、第2LED負荷62は1個の発光ダイオード621によって構成されてもよい。発光ダイオード611および発光ダイオード621のそれぞれの数および回路基板60上の配置場所は、本実施形態に限定されない。また、照明器具1の構造は、本実施形態に限定されない。
In addition, in the
本実施形態の照明器具1は、点灯装置2と、複数のLED負荷とを備える。複数のLED負荷のそれぞれは、1乃至複数の発光ダイオードからなり、点灯回路部と一対一に電気的に接続される。
The
本実施形態の照明器具1が上述のように構成されるので、DC調光によって、調光指示値に応じて駆動する複数の点灯回路部を有するため、低い調光レベルで調光可能であって、かつ応答性を向上させて器具間の同期性を確保することができる。
Since the
本実施形態の照明器具1は、複数のLED負荷は、同一の回路基板60上に設けられることが好ましい。
In the
本実施形態の照明器具1が上述のように構成されると、いずれのLED負荷を使用しているかに係わらず、調光レベルに応じて照射面を均一に照射することができる。
If the
1 照明器具
2 点灯装置
31 第1点灯回路部
32 第2点灯回路部
4 制御回路部
60 回路基板
61 第1LED負荷
62 第2LED負荷
I1 第1負荷電流
I2 第2負荷電流
Q1 第1スイッチング素子
Q2 第2スイッチング素子
R1 第1検出抵抗
R2 第2検出抵抗
OL 調光下限値
OR1 第1調光範囲
OR12 重点灯区間
OR2 第2調光範囲
OT1 第1調光閾値
OT2 第2調光閾値
OU 調光上限値
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記制御回路部は、調光下限値から調光上限値の間に複数の調光範囲を設定し、前記複数の調光範囲にそれぞれ少なくとも1つの前記点灯回路部を対応付けし、指示された調光レベルが属する調光範囲に対応付けされている前記点灯回路部を制御して、前記LED負荷に前記負荷電流を供給する
ことを特徴とする点灯装置。 A plurality of lighting circuit units for applying a voltage obtained by stepping down a DC input voltage to the LED load and supplying a load current to the LED load, and controlling operations of the plurality of lighting circuit units based on the instructed dimming level A control circuit unit for increasing or decreasing the amplitude of the load current,
The control circuit unit sets a plurality of dimming ranges between a dimming lower limit value and a dimming upper limit value, and associates each of the plurality of dimming ranges with at least one lighting circuit unit, and is instructed. The lighting device characterized by controlling the lighting circuit unit associated with the dimming range to which the dimming level belongs, and supplying the load current to the LED load.
前記第1点灯回路部は、第1負荷電流を第1LED負荷に供給し、
前記第2点灯回路部は、第2負荷電流を第2LED負荷に供給し、
前記制御回路部は、前記調光下限値より高く、前記調光上限値より低い第1調光閾値と、前記調光上限値より低く、前記第1調光閾値以上にある第2調光閾値とを設定し、
前記調光上限値以下であって前記第1調光閾値以上の前記調光範囲を第1調光範囲とし、
前記調光下限値以上であって前記第2調光閾値以下の前記調光範囲を第2調光範囲とし、
前記制御回路部は、指示された調光レベルが前記第1調光範囲であれば、前記第1点灯回路部を制御して、前記調光レベルに応じた前記第1負荷電流を前記第1LED負荷に供給し、指示された調光レベルが、前記第2調光範囲であれば、前記第2点灯回路部を制御して、前記調光レベルに応じた前記第2負荷電流を前記第2LED負荷に供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。 The plurality of lighting circuit units includes a first lighting circuit unit and a second lighting circuit unit,
The first lighting circuit unit supplies a first load current to the first LED load,
The second lighting circuit unit supplies a second load current to the second LED load,
The control circuit unit includes a first dimming threshold value that is higher than the dimming lower limit value and lower than the dimming upper limit value, and a second dimming threshold value that is lower than the dimming upper limit value and greater than or equal to the first dimming threshold value. And set
The dimming range that is equal to or lower than the dimming upper limit value and equal to or higher than the first dimming threshold is defined as a first dimming range,
The dimming range that is not less than the dimming lower limit value and not more than the second dimming threshold is defined as a second dimming range,
If the instructed dimming level is within the first dimming range, the control circuit unit controls the first lighting circuit unit to set the first load current according to the dimming level to the first LED. If the dimming level supplied to the load and the instructed dimming level is within the second dimming range, the second lighting circuit unit is controlled so that the second load current corresponding to the dimming level is supplied to the second LED. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is supplied to a load.
前記制御回路部は、前記第1スイッチング素子をオンした後、前記第1検出抵抗の両端電圧が第1上限値に達すると、前記第1スイッチング素子をオフし、
前記第2点灯回路部は、前記制御回路部によってオンオフ制御されて前記第2LED負荷に直列接続される第2スイッチング素子と、前記第2スイッチング素子がオン状態のときに前記第2負荷電流が流れる第2検出抵抗とを有する降圧チョッパ回路で形成され、
前記制御回路部は、前記第2スイッチング素子をオンした後、前記第2検出抵抗の両端電圧が第2上限値に達すると、前記第2スイッチング素子をオフし、
前記第2検出抵抗の抵抗値は、前記第1検出抵抗の抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする請求項2に記載の点灯装置。 The first lighting circuit unit includes a first switching element that is ON / OFF controlled by the control circuit unit and connected in series to the first LED load, and a first load current that flows when the first switching element is in an ON state. Formed of a step-down chopper circuit having one detection resistor,
The control circuit unit turns off the first switching element when the voltage across the first detection resistor reaches a first upper limit value after turning on the first switching element,
The second lighting circuit unit is controlled to be turned on / off by the control circuit unit and connected in series to the second LED load, and the second load current flows when the second switching device is on. A step-down chopper circuit having a second detection resistor;
The control circuit unit turns off the second switching element when the voltage across the second detection resistor reaches a second upper limit value after turning on the second switching element,
The lighting device according to claim 2, wherein a resistance value of the second detection resistor is larger than a resistance value of the first detection resistor.
前記制御回路部は、前記第1調光閾値よりも高く前記第2調光閾値よりも低い範囲を重点灯区間として設定し、指示された調光レベルが前記重点灯区間に属している場合、前記第1点灯回路部および前記第2点灯回路部の両方を制御して、前記第1負荷電流を前記第1LED負荷に供給し、かつ前記第2負荷電流を前記第2LED負荷に供給する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の点灯装置。 The first dimming threshold value is larger than the second dimming threshold value,
The control circuit unit sets a range higher than the first dimming threshold and lower than the second dimming threshold as a heavy lighting section, and when the instructed dimming level belongs to the heavy lighting section, Controlling both the first lighting circuit unit and the second lighting circuit unit to supply the first load current to the first LED load and supply the second load current to the second LED load. The lighting device according to claim 2, wherein the lighting device is a light-emitting device.
前記LED負荷のそれぞれは、1乃至複数の発光ダイオードからなり、前記点灯回路部と一対一に電気的に接続される
ことを特徴とする照明器具。 The lighting device according to any one of claims 1 to 4, and a plurality of LED loads,
Each of the LED loads includes one to a plurality of light emitting diodes, and is electrically connected to the lighting circuit unit on a one-to-one basis.
ことを特徴とする請求項5に記載の照明器具。 The lighting fixture according to claim 5, wherein the plurality of LED loads are provided on the same circuit board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015148861A JP2017033626A (en) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Lighting device and luminaire |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020107434A (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Power supply and lighting system |
-
2015
- 2015-07-28 JP JP2015148861A patent/JP2017033626A/en active Pending
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