JP2019175836A - Lighting system, illumination device, and lighting fixture - Google Patents

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智史 八木
Satoshi Yagi
智史 八木
福田 健一
Kenichi Fukuda
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Abstract

To provide a lighting system, an illumination device and a lighting fixture, capable of reducing flickering light emitted from a light source even when the input voltage value fluctuates instantaneously.SOLUTION: In a control circuit 1e, a target current value of a load current Io is set in accordance with an instruction value of a light control level of a light source 12. Moreover, in the control circuit 1e, the on-duty of a switching element of a power supply circuit 110 is adjusted so that deviation between the detected current value of the load current Io based on a current detection signal Sd and the target current value is made small. Then, in the control circuit 1e, the on-duty control value is obtained by multiplying the deviation by a feedback gain and the feedback gain is set in accordance with the instruction value of the light control level.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、一般に、点灯システム、照明装置、及び照明器具に関する。   The present invention generally relates to lighting systems, lighting devices, and lighting fixtures.

従来、特許文献1に示すように、電力変換部と、制御部と、を備えた点灯回路が提供されている。電力変換部は、電源供給経路を介して調光器に接続され、さらに照明負荷に接続される。電力変換部は、位相制御された交流電圧を調光器から供給され、スイッチング素子をオン、オフすることで、直流電圧を照明負荷に供給する。   Conventionally, as shown in Patent Document 1, a lighting circuit including a power conversion unit and a control unit is provided. The power conversion unit is connected to the dimmer via the power supply path and further connected to the illumination load. The power conversion unit is supplied with the phase-controlled AC voltage from the dimmer, and supplies the DC voltage to the illumination load by turning on and off the switching element.

そして、電力変換部は、交流電圧の導通角を検出し、検出した導通角に応じて電力の変換を制御することで、検出した導通角に応じて照明負荷を調光する。さらに、電力変換部は、照明負荷に流れる電流を検出し、検出した電流に基づいて照明負荷に流れる電流を制御する。電力変換部は、例えば、照明負荷に流れる電流を実質的に一定に制御する。   Then, the power conversion unit detects the conduction angle of the AC voltage, and controls the conversion of power according to the detected conduction angle, thereby dimming the illumination load according to the detected conduction angle. Furthermore, the power conversion unit detects a current flowing through the lighting load and controls a current flowing through the lighting load based on the detected current. For example, the power converter controls the current flowing through the lighting load to be substantially constant.

特開2015−185360号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-185360

しかし、上述の従来の点灯回路(点灯システム)では、入力される交流電圧の値が瞬時的に変動すると、スイッチング素子のオン時にスイッチング素子に流れる電流のピーク値が変動するため、照明負荷(光源)に流れる電流(負荷電流)にも変動が生じる。この結果、入力される交流電圧の値の瞬時的な変動によって、照明負荷が発する光量が変動し、光のちらつきが生じることがある。   However, in the above-described conventional lighting circuit (lighting system), when the value of the input AC voltage fluctuates instantaneously, the peak value of the current flowing through the switching element when the switching element is turned on fluctuates. ) Also varies. As a result, the amount of light emitted from the illumination load may fluctuate due to instantaneous fluctuations in the value of the input AC voltage, causing light flickering.

そこで、本発明の目的とするところは、入力される電圧の値が瞬時的に変動した場合でも、光源が発する光のちらつきを低減することができる点灯システム、照明装置、及び照明器具を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a lighting system, a lighting device, and a lighting fixture that can reduce flickering of light emitted from a light source even when the value of an input voltage fluctuates instantaneously. There is.

本発明の一態様に係る点灯システムは、電源回路と、電流検出回路と、制御回路と、を備える。前記電源回路は、交流電源から交流電力を供給されて、スイッチング素子のオンデューティが制御されることで光源に直流の負荷電流を供給する。前記電流検出回路は、前記負荷電流の大きさに応じた電流検出信号を出力する。前記制御回路は、前記光源の調光レベルの指示値に応じて前記負荷電流の目標電流値を設定し、前記電流検出信号に基づく前記負荷電流の大きさを表す検出電流値と前記目標電流値との差分を偏差とする。前記制御回路は、前記偏差にフィードバックゲインを掛け合わせることで、前記偏差を小さくするための前記スイッチング素子の前記オンデューティの制御値を求め、前記制御値に基づいて前記オンデューティを調整する。そして、前記制御回路は、前記調光レベルの前記指示値に応じて前記フィードバックゲインを設定する。   A lighting system according to one embodiment of the present invention includes a power supply circuit, a current detection circuit, and a control circuit. The power supply circuit is supplied with AC power from an AC power supply, and supplies a DC load current to the light source by controlling the on-duty of the switching element. The current detection circuit outputs a current detection signal corresponding to the magnitude of the load current. The control circuit sets a target current value of the load current according to an indication value of a dimming level of the light source, and a detected current value indicating the magnitude of the load current based on the current detection signal and the target current value The difference is taken as the deviation. The control circuit obtains a control value of the on-duty of the switching element for reducing the deviation by multiplying the deviation by a feedback gain, and adjusts the on-duty based on the control value. Then, the control circuit sets the feedback gain according to the indicated value of the dimming level.

本発明の一態様に係る照明装置は、上述の点灯システムと、前記点灯システムから前記負荷電流を供給される光源と、を備える。   An illumination device according to one embodiment of the present invention includes the above lighting system and a light source to which the load current is supplied from the lighting system.

本発明の一態様に係る照明器具は、上述の点灯システムと、前記点灯システムから前記負荷電流を供給される光源と、少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える。   The lighting fixture which concerns on 1 aspect of this invention is equipped with the above-mentioned lighting system, the light source to which the said load current is supplied from the said lighting system, and the housing | casing by which the said light source is supported at least.

以上説明したように、本発明では、入力される電圧の値が瞬時的に変動した場合でも、光源が発する光のちらつきを低減することができるという効果がある。   As described above, the present invention has an effect that flickering of light emitted from the light source can be reduced even when the value of the input voltage fluctuates instantaneously.

図1は、実施形態に係る点灯システムを備える照明システムを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an illumination system including a lighting system according to an embodiment. 図2は、同上の点灯システムの各部の波形を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing waveforms at various parts of the lighting system. 図3は、同上の点灯システムのオンデューティと負荷電流との関係を表す静特性図である。FIG. 3 is a static characteristic diagram showing the relationship between the on-duty and load current of the lighting system. 図4は、同上の点灯システムの全点灯時のゲイン特性及び位相特性を示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing gain characteristics and phase characteristics when the lighting system of the above is fully lit. 図5は、同上の点灯システムの調光点灯時のゲイン特性及び位相特性を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing gain characteristics and phase characteristics when the dimming lighting of the above lighting system is performed. 図6は、同上の第1変形例に係る点灯システムを示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a lighting system according to the first modified example. 図7は、同上の第2変形例に係る点灯システムを示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a lighting system according to the second modified example. 図8は、同上の第3変形例に係る点灯システムの負荷電圧検出回路の構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the load voltage detection circuit of the lighting system according to the third modified example. 図9は、同上の点灯システムの電圧波形を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing voltage waveforms of the lighting system. 図10は、同上の負荷電圧検出回路の別の構成例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of the load voltage detection circuit of the above. 図11Aは、同上の点灯システムを備える照明器具を示す断面図である。図11Bは、同上の点灯システムを備える別の照明器具を示す断面図である。FIG. 11A is a cross-sectional view showing a lighting fixture including the lighting system. FIG. 11B is a cross-sectional view showing another lighting fixture including the lighting system.

以下の実施形態は、一般に、点灯システム、照明装置、及び照明器具に関する。より詳細には、交流電圧を入力されて、スイッチング素子がオン、オフすることで光源に負荷電流を供給する点灯システム、照明装置、及び照明器具に関する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の実施形態の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。   The following embodiments generally relate to lighting systems, lighting devices, and lighting fixtures. More specifically, the present invention relates to a lighting system, a lighting device, and a lighting fixture that are supplied with an AC voltage and supply a load current to a light source by turning on and off a switching element. The embodiment described below is only an example of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made according to design and the like as long as the effects of the present invention can be achieved.

実施形態の点灯システム、照明装置、及び照明器具は、主に、住戸、オフィス、工場、または店舗などで用いられる。住戸は、戸建住宅及び集合住宅のいずれでもよい。   The lighting system, lighting device, and lighting fixture of the embodiment are mainly used in a dwelling unit, an office, a factory, a store, or the like. The dwelling unit may be either a detached house or an apartment house.

以下に実施形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments will be described below with reference to the drawings.

実施形態の照明システムA1は、図1に示すように、照明装置1と、調光器2とを備える。そして、照明装置1と調光器2との直列回路が交流電源9の両端間に接続している。交流電源9は、周波数50Hzまたは60Hzの商用電源である。   Illumination system A1 of embodiment is provided with the illuminating device 1 and the light control device 2, as shown in FIG. A series circuit of the lighting device 1 and the dimmer 2 is connected between both ends of the AC power supply 9. The AC power supply 9 is a commercial power supply having a frequency of 50 Hz or 60 Hz.

調光器2は、交流電源9から照明装置1に供給される交流電圧Vaを位相制御する。つまり、照明装置1は、調光器2によって位相制御された電圧(位相制御電圧Vb)が入力される。調光器2が位相制御電圧Vbの半波毎の通電期間である導通角を調整することによって、照明装置1が導通角に応じて調光を行う。この場合、導通角が、光源12の調光レベルの指示値を表す指示情報に相当する。   The dimmer 2 controls the phase of the AC voltage Va supplied from the AC power supply 9 to the lighting device 1. That is, the lighting device 1 receives the voltage (phase control voltage Vb) whose phase is controlled by the dimmer 2. The dimmer 2 adjusts the conduction angle, which is the energization period for each half wave of the phase control voltage Vb, so that the lighting device 1 performs dimming according to the conduction angle. In this case, the conduction angle corresponds to the instruction information indicating the instruction value of the light control level of the light source 12.

照明装置1は、調光が可能な照明器具であり、図1に示すように、点灯システム11、及び光源12を備える。点灯システム11と光源12は、共通の筐体に収納されて一体に構成されてもよいし、点灯システム11と光源12は、別体に構成されてもよい。   The lighting device 1 is a lighting fixture capable of dimming, and includes a lighting system 11 and a light source 12 as shown in FIG. The lighting system 11 and the light source 12 may be housed in a common housing and configured integrally, or the lighting system 11 and the light source 12 may be configured separately.

点灯システム11は、電源回路110、整流回路1a、位相検出回路1d、制御回路1e、駆動回路1f、起動回路1g、第1制御電源1h、第2制御電源1i、電流検出回路1j、及び電圧検出回路1kを備える。電源回路110は、コンバータ1b、及びコンデンサ1cを有する。   The lighting system 11 includes a power supply circuit 110, a rectifier circuit 1a, a phase detection circuit 1d, a control circuit 1e, a drive circuit 1f, a starting circuit 1g, a first control power supply 1h, a second control power supply 1i, a current detection circuit 1j, and a voltage detection. A circuit 1k is provided. The power supply circuit 110 includes a converter 1b and a capacitor 1c.

整流回路1aは、ダイオードブリッジなどを有する全波整流回路であり、調光器2によって位相制御された位相制御電圧Vbが入力される。整流回路1aは、位相制御電圧Vbを全波整流して、脈流電圧Vcを出力する。図2は脈流電圧Vcの波形を示す。図2の脈流電圧Vcは、位相制御電圧Vbと同様に位相制御されており、半波毎に通電状態となっている期間を導通角θとする。なお、図2において、一点鎖線は、交流電圧Vaを全波整流した全波整流電圧Veの波形を示す。さらに、整流回路1aの前段に、フィルタ回路を有していてもよい。フィルタ回路は、例えばノイズ除去用のインダクタ及びコンデンサ、サージアブソーバを有しており、不要な周波数成分(例えば高周波ノイズ)を減衰させる。   The rectifier circuit 1a is a full-wave rectifier circuit having a diode bridge or the like, and receives the phase control voltage Vb phase-controlled by the dimmer 2. The rectifier circuit 1a full-wave rectifies the phase control voltage Vb and outputs a pulsating voltage Vc. FIG. 2 shows the waveform of the pulsating voltage Vc. The pulsating voltage Vc in FIG. 2 is phase-controlled in the same manner as the phase control voltage Vb, and a conduction angle θ is a period in which the half-wave is energized. In FIG. 2, the alternate long and short dash line indicates the waveform of the full-wave rectified voltage Ve obtained by full-wave rectifying the AC voltage Va. Furthermore, you may have a filter circuit in the front | former stage of the rectifier circuit 1a. The filter circuit includes, for example, an inductor and capacitor for noise removal, and a surge absorber, and attenuates unnecessary frequency components (for example, high frequency noise).

電源回路110は、脈流電圧Vcを入力され、直流の出力電圧Voを出力する。   The power supply circuit 110 receives the pulsating voltage Vc and outputs a DC output voltage Vo.

具体的に、コンバータ1bは、脈流電圧Vcを直流電圧に変換して、コンデンサ1cに直流電圧を出力する。コンデンサ1cは、コンバータ1bから出力された直流電圧を平滑し、コンデンサ1cの両端間には直流の出力電圧Voが生じる。コンバータ1bは、半導体スイッチング素子を有するAC/DCコンバータ(スイッチング電源回路)であり、半導体スイッチング素子がオンオフすることによって、脈流電圧Vcが出力電圧Voに変換される。   Specifically, converter 1b converts pulsating voltage Vc into a DC voltage and outputs the DC voltage to capacitor 1c. The capacitor 1c smoothes the DC voltage output from the converter 1b, and a DC output voltage Vo is generated between both ends of the capacitor 1c. The converter 1b is an AC / DC converter (switching power supply circuit) having a semiconductor switching element, and the pulsating voltage Vc is converted into an output voltage Vo when the semiconductor switching element is turned on and off.

なお、コンバータ1bは、シングルステージコンバータ(SSコンバータ)を構成することが好ましい。SSコンバータは、力率改善回路の機能とAC/DCコンバータの機能とを備えた、1コンバータ方式(電圧変換が1回)のコンバータである。例えば、コンバータ1bは、力率改善機能を有する昇降圧コンバータであることが好ましい。   Converter 1b preferably constitutes a single stage converter (SS converter). The SS converter is a one-converter type (one voltage conversion) converter having a power factor correction circuit function and an AC / DC converter function. For example, converter 1b is preferably a buck-boost converter having a power factor improving function.

光源12は、複数の固体発光素子として、複数のLED(Light Emitting Diode)を具備しており、電流検出回路1jに直列接続されている。光源12と電流検出回路1jとの直列回路は、コンデンサ1cの両端間に接続しており、電源回路110の出力電圧Voを印加される。そして、光源12は、電源回路110から負荷電流Ioを供給されることで、照明光を発する。なお、光源12が有する複数のLEDは、直列接続、または直列接続及び並列接続されている。   The light source 12 includes a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) as a plurality of solid state light emitting elements, and is connected in series to the current detection circuit 1j. A series circuit of the light source 12 and the current detection circuit 1j is connected between both ends of the capacitor 1c, and is applied with the output voltage Vo of the power supply circuit 110. The light source 12 emits illumination light when supplied with the load current Io from the power supply circuit 110. In addition, several LED which the light source 12 has is connected in series, or series connection and parallel connection.

位相検出回路1dは、光源12の調光レベルの指示値を表す指示情報を外部から受け取る情報取得部に相当する。本実施形態では、脈流電圧Vcの導通角θ(位相制御電圧Vbの導通角)が指示情報に相当する。位相検出回路1dは、脈流電圧Vcと判定基準値とを比較し、比較結果に基づいて生成したPWM信号を位相検出信号Saとして出力する。位相検出信号Saは、位相制御電圧Vbに同期したパルス信号であり、位相検出信号Saのオンデューティが導通角θの大きさに対応する。具体的に、導通角θが増加すると、位相検出信号Saのオンデューティは増加し、導通角θが減少すると、位相検出信号Saのオンデューティは減少する。   The phase detection circuit 1d corresponds to an information acquisition unit that receives instruction information indicating an instruction value of the light control level of the light source 12 from the outside. In the present embodiment, the conduction angle θ of the pulsating voltage Vc (conduction angle of the phase control voltage Vb) corresponds to the instruction information. The phase detection circuit 1d compares the pulsating voltage Vc with the determination reference value, and outputs a PWM signal generated based on the comparison result as the phase detection signal Sa. The phase detection signal Sa is a pulse signal synchronized with the phase control voltage Vb, and the on-duty of the phase detection signal Sa corresponds to the magnitude of the conduction angle θ. Specifically, when the conduction angle θ increases, the on-duty of the phase detection signal Sa increases, and when the conduction angle θ decreases, the on-duty of the phase detection signal Sa decreases.

制御回路1eは、コンピュータシステムを具備しており、コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。そして、メモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本実施形態における制御回路1eの機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されていてもよいが、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1乃至複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。   The control circuit 1e includes a computer system, and the computer system mainly includes a processor and a memory as hardware. And the function of the control circuit 1e in this embodiment is implement | achieved when a processor runs the program recorded on memory. The program may be recorded in advance in the memory of the computer system, but may be provided through an electric communication line, or may be stored in a non-temporary recording medium such as a memory card, an optical disk, or a hard disk drive that can be read by the computer system. It may be recorded and provided. A processor of a computer system includes one or more electronic circuits including a semiconductor integrated circuit (IC) or a large scale integrated circuit (LSI). The plurality of electronic circuits may be integrated on one chip, or may be distributed on the plurality of chips. The plurality of chips may be integrated into one device, or may be distributed and provided in a plurality of devices.

第1制御電源1hは、起動回路1gまたはコンバータ1bから電力を入力され、直流の第1制御電圧Vd1を出力する。第1制御電圧Vd1は、駆動回路1fの動作電圧になる。   The first control power source 1h receives electric power from the starting circuit 1g or the converter 1b, and outputs a first DC control voltage Vd1. The first control voltage Vd1 becomes the operating voltage of the drive circuit 1f.

起動回路1gは、交流電源9から調光器2を介して点灯システム11への電力供給が開始された直後の始動期間に、脈流電圧Vcを第1制御電源1hへ出力する。始動期間において、第1制御電源1hは脈流電圧Vcを入力されて、第1制御電圧Vd1を出力する。   The starting circuit 1g outputs the pulsating voltage Vc to the first control power source 1h in the start-up period immediately after the power supply from the AC power source 9 to the lighting system 11 via the dimmer 2 is started. In the start-up period, the first control power source 1h receives the pulsating voltage Vc and outputs the first control voltage Vd1.

そして、始動期間から定常期間に移行すると、起動回路1gは脈流電圧Vcの出力を停止する。一方、コンバータ1bは、トランス及びスイッチング素子を具備しており、定常期間では、スイッチング素子をオンオフするスイッチング動作によってトランスの一次巻線に流れる電流を導通、遮断する。そして、トランスの二次巻線に生じる誘起電圧が第1制御電源1hへ供給される。すなわち、定常期間において、第1制御電源1hはコンバータ1bのスイッチング動作による誘起電圧を入力されて、第1制御電圧Vd1を出力する。   And if it transfers to a steady period from a starting period, the starting circuit 1g will stop the output of the pulsating voltage Vc. On the other hand, converter 1b includes a transformer and a switching element. In a steady period, the current flowing in the primary winding of the transformer is turned on and off by a switching operation for turning on and off the switching element. The induced voltage generated in the secondary winding of the transformer is supplied to the first control power source 1h. That is, in the steady period, the first control power source 1h receives the induced voltage due to the switching operation of the converter 1b and outputs the first control voltage Vd1.

駆動回路1fは、第1制御電圧Vd1によって動作し、制御回路1eからスイッチング制御信号Sbを入力され、スイッチング制御信号Sbに基づいて駆動信号Scを生成する。そして、駆動回路1fは、駆動信号Scをコンバータ1bへ出力し、コンバータ1bのスイッチング素子をオンオフ駆動する。   The drive circuit 1f operates by the first control voltage Vd1, receives the switching control signal Sb from the control circuit 1e, and generates the drive signal Sc based on the switching control signal Sb. Then, drive circuit 1f outputs drive signal Sc to converter 1b to drive the switching element of converter 1b on and off.

第2制御電源1iは、第1制御電圧Vd1を入力され、直流の第2制御電圧Vd2を出力する。第2制御電圧Vd2は、制御回路1eの動作電圧になる。なお、本実施形態において、第2制御電圧Vd2は第1制御電圧Vd1より低い電圧値であるが、第1制御電圧Vd1と第2制御電圧Vd2の大小関係は、この関係に限定されない。また、第1制御電源1h及び第2制御電源1iは、スイッチング電源、リニア電源のいずれでもよい。   The second control power source 1i receives the first control voltage Vd1 and outputs a DC second control voltage Vd2. The second control voltage Vd2 becomes the operating voltage of the control circuit 1e. In the present embodiment, the second control voltage Vd2 is a voltage value lower than the first control voltage Vd1, but the magnitude relationship between the first control voltage Vd1 and the second control voltage Vd2 is not limited to this relationship. The first control power source 1h and the second control power source 1i may be either a switching power source or a linear power source.

電流検出回路1jは、例えば負荷電流Ioが流れる電流検出抵抗を備えており、電流検出抵抗の両端電圧を電流検出信号Sdとして制御回路1eへ出力する。この場合、電流検出信号Sdは、負荷電流Ioの大きさに比例する電圧値の電圧信号になり、電流検出信号Sdの電圧値が検出電流値に相当する。すなわち、検出電流値は、電流検出信号Sdに基づく負荷電流Ioの大きさを表す。   The current detection circuit 1j includes, for example, a current detection resistor through which the load current Io flows, and outputs the voltage across the current detection resistor to the control circuit 1e as a current detection signal Sd. In this case, the current detection signal Sd is a voltage signal having a voltage value proportional to the magnitude of the load current Io, and the voltage value of the current detection signal Sd corresponds to the detection current value. That is, the detected current value represents the magnitude of the load current Io based on the current detection signal Sd.

電圧検出回路1kは、コンデンサ1cの両端間に接続された分圧抵抗の直列回路を備えており、出力電圧Voを分圧した電圧を電圧検出信号Seとして制御回路1eへ出力する。この場合、電圧検出信号Seは、出力電圧Voの大きさに比例する電圧値の電圧信号になり、電圧検出信号Seの電圧値が電圧検出値に相当する。   The voltage detection circuit 1k includes a series circuit of voltage dividing resistors connected between both ends of the capacitor 1c, and outputs a voltage obtained by dividing the output voltage Vo to the control circuit 1e as a voltage detection signal Se. In this case, the voltage detection signal Se is a voltage signal having a voltage value proportional to the magnitude of the output voltage Vo, and the voltage value of the voltage detection signal Se corresponds to the voltage detection value.

そして、制御回路1eは、位相検出信号Sa、電流検出信号Sd、及び電圧検出信号Seに基づいてスイッチング制御信号Sbを生成し、スイッチング制御信号Sbを駆動回路1fへ出力する。   Then, the control circuit 1e generates a switching control signal Sb based on the phase detection signal Sa, the current detection signal Sd, and the voltage detection signal Se, and outputs the switching control signal Sb to the drive circuit 1f.

具体的に、制御回路1eは、位相検出信号Saのオンデューティ(調光レベルの指示値に相当)に基づいて、導通角θの大きさを位相検出信号Saから読み取り、導通角θの大きさに応じて負荷電流Ioの目標電流の値(目標電流値)を決定する。そして、制御回路1eは、検出電流値と目標電流値との偏差(差分)が小さくなるように(ゼロに近付くように)、コンバータ1bのスイッチング素子のオンデューティを調整するためのスイッチング制御信号Sbを生成する。すなわち、制御回路1eは、検出電流値と目標電流値との偏差が小さくなるようにコンバータ1bのスイッチング素子のオンデューティを調整するフィードバック制御を行う。この結果、光源12の調光レベルが調光レベルの指示値になるように、負荷電流Ioが定電流制御される。なお、導通角θの大きさが大きいほど調光レベルの指示値は高いので、導通角θの大きさが大きいほど目標電流値は大きくなる。また、導通角θの大きさが小さいほど調光レベルの指示値は低いので、導通角θの大きさが小さいほど目標電流値は小さくなる。   Specifically, the control circuit 1e reads the magnitude of the conduction angle θ from the phase detection signal Sa based on the on-duty (corresponding to the dimming level instruction value) of the phase detection signal Sa, and the magnitude of the conduction angle θ. The target current value (target current value) of the load current Io is determined accordingly. Then, the control circuit 1e controls the switching control signal Sb for adjusting the on-duty of the switching element of the converter 1b so that the deviation (difference) between the detected current value and the target current value becomes small (approaching to zero). Is generated. That is, the control circuit 1e performs feedback control for adjusting the on-duty of the switching element of the converter 1b so that the deviation between the detected current value and the target current value becomes small. As a result, the load current Io is subjected to constant current control so that the dimming level of the light source 12 becomes the indicated value of the dimming level. Since the indication value of the light control level is higher as the conduction angle θ is larger, the target current value is larger as the conduction angle θ is larger. Further, the smaller the conduction angle θ is, the lower the dimming level instruction value is. Therefore, the smaller the conduction angle θ is, the smaller the target current value is.

また、制御回路1eは、電圧検出値(電圧検出信号Seの電圧値)に基づいて、出力電圧Voの過電圧状態が発生しているか否かを判定する。そして、制御回路1eは、過電圧状態が発生していると判定した場合、目標電流値をゼロとして、負荷電流Ioの値がゼロになるようにスイッチング制御信号Sbを生成する。すなわち、制御回路1eは、過電圧状態の発生時において出力電圧Voの出力を停止させる。   Further, the control circuit 1e determines whether or not an overvoltage state of the output voltage Vo has occurred based on the voltage detection value (the voltage value of the voltage detection signal Se). If the control circuit 1e determines that an overvoltage condition has occurred, the control circuit 1e sets the target current value to zero and generates the switching control signal Sb so that the value of the load current Io becomes zero. That is, the control circuit 1e stops outputting the output voltage Vo when an overvoltage state occurs.

上述の点灯システム11では、コンバータ1bがSSコンバータであるので、1回の電圧変換で負荷電流Ioを制御することができ、コストダウン及び電気効率の向上を図ることができる。   In the lighting system 11 described above, since the converter 1b is an SS converter, the load current Io can be controlled by a single voltage conversion, and cost reduction and electrical efficiency can be improved.

従来、SSコンバータのスイッチング制御には、汎用的なアナログ制御IC(Integrated Circuit)が広く用いられている。アナログ制御ICは、検出電流値と目標電流値との偏差を求める。そして、アナログ制御ICは、求めた偏差がゼロとなるようにスイッチング素子をフィードバック制御する。このとき、アナログ制御ICは、SSコンバータのスイッチング素子のオン時間の平均値がほぼ固定値になるように、スイッチング素子を制御する。アナログ制御ICを用いたスイッチング制御では、スイッチング素子に流れる電流(スイッチング電流)が交流電圧Vaの正弦波形に応じてスイッチング周期ごとのピーク値が決定されるため、力率改善を容易に実現できる。   Conventionally, general-purpose analog control ICs (Integrated Circuits) have been widely used for switching control of SS converters. The analog control IC obtains a deviation between the detected current value and the target current value. Then, the analog control IC performs feedback control of the switching element so that the obtained deviation becomes zero. At this time, the analog control IC controls the switching element so that the average value of the on-time of the switching element of the SS converter becomes a substantially fixed value. In the switching control using the analog control IC, the power factor can be easily improved because the peak value for each switching period is determined according to the sine waveform of the AC voltage Va for the current flowing through the switching element (switching current).

しかしながら、SSコンバータが出力する負荷電流には、入力される交流電圧の周波数(50Hzまたは60Hz)の2倍の周波数のリップル電流が重畳してしまう。この結果、光源を調光する際に以下の問題が生じる。まず、入力される交流電圧(入力電圧)の値が、外乱またはノイズなどによって瞬時的に変動すると、SSコンバータのスイッチング素子のオン時にスイッチング電流のピーク値が変動するため、負荷電流にも変動が生じる。この結果、入力される交流電圧の値の瞬時的な変動によって、光源が発する光量が変動し、光のちらつきが生じることがある。   However, a ripple current having a frequency twice the frequency (50 Hz or 60 Hz) of the input AC voltage is superimposed on the load current output from the SS converter. As a result, the following problems occur when the light source is dimmed. First, when the value of the input AC voltage (input voltage) instantaneously varies due to disturbance or noise, the peak value of the switching current varies when the switching element of the SS converter is turned on, so the load current also varies. Arise. As a result, the amount of light emitted from the light source may fluctuate due to instantaneous fluctuations in the value of the input AC voltage, causing light flickering.

例えば、汎用的なアナログ制御ICは、検出電流値と目標電流値との偏差にフィードバックゲインを掛け合わせることで、スイッチング素子のオン時間の制御値を求める。このとき、オン時間を決定するフィードバックゲインは、アナログ制御ICの周辺回路の定数によって一義に決まる。そのため、全点灯状態に対して最適なフィードバックゲインが設定されると、調光点灯状態ではフィードバックゲインが小さすぎるなどの弊害があった。このため、交流電圧の値の瞬時的な変動に追従してオン時間を変化させるフィードバック制御の応答性(追従性)及び安定性が比較的低く、負荷電流の変動が生じやすかった。   For example, a general-purpose analog control IC obtains a control value for the on-time of a switching element by multiplying a deviation between a detected current value and a target current value by a feedback gain. At this time, the feedback gain that determines the ON time is uniquely determined by the constants of the peripheral circuits of the analog control IC. Therefore, when an optimum feedback gain is set for all lighting states, there is a problem such that the feedback gain is too small in the dimming lighting state. For this reason, the responsiveness (followability) and stability of the feedback control that changes the ON time following the instantaneous fluctuation of the value of the AC voltage are relatively low, and the fluctuation of the load current is likely to occur.

さらに、交流電圧の位相を制御する位相制御式が調光方式として採用された場合、負荷電流のみならず入力電圧も変動するので、位相制御電圧の実効値も変動する。このため、スイッチング素子の制御はより複雑になり、汎用的なアナログ制御ICでは安定性及び追従性を両立させることがより困難であった。そのため、従来、位相制御式が調光方式として採用された場合、ACDCコンバータが直流の出力電圧を生成し、ACDCコンバータの出力端に光源と定電流回路との直列回路を接続して、交流−直流変換機能と出力電流制御機能とを分離しているものが主流であった。しかしながら、この従来方式では回路が大規模化し、さらに定電流回路に電力損失が生じるという問題があった。   Further, when the phase control method for controlling the phase of the AC voltage is adopted as the dimming method, not only the load current but also the input voltage varies, so the effective value of the phase control voltage also varies. For this reason, the control of the switching element becomes more complicated, and it has been more difficult to achieve both stability and followability with a general-purpose analog control IC. Therefore, conventionally, when the phase control type is adopted as the dimming method, the ACDC converter generates a DC output voltage, and a series circuit of a light source and a constant current circuit is connected to the output terminal of the ACDC converter, and the AC− What separated the DC conversion function from the output current control function was the mainstream. However, this conventional method has a problem in that the circuit becomes large-scale and power loss occurs in the constant current circuit.

そこで、本実施形態の制御回路1eは、導通角θに応じてフィードバックゲインを変化させる。この結果、交流電圧Vaの値の瞬時的な変動に対して負荷電流Ioを定電流制御する際に、光源12の全点灯状態、調光点灯状態に関わらず高い応答性及び安定性が実現される。   Therefore, the control circuit 1e of this embodiment changes the feedback gain according to the conduction angle θ. As a result, when the load current Io is controlled at a constant current with respect to instantaneous fluctuations in the value of the AC voltage Va, high responsiveness and stability are realized regardless of whether the light source 12 is fully lit or dimmed. The

図3は、コンバータ1b(SSコンバータ)のスイッチング素子のオンデューティDonと負荷電流Ioとの関係を表す静特性図である。ここでは、説明の簡単化のために、スイッチング周期T1を一定にしており、オン時間をTonとすると、Don=Ton/T1になる。図3に示すように、オンデューティDonに対する負荷電流Ioの関係は指数関数によって表される関係になっている。すなわち、オンデューティDonの変化量ΔDonに対して、オンデューティDonが大きい領域(調光レベルが高い領域)における負荷電流Ioの変化量ΔIo1と、オンデューティDonが小さい領域(調光レベルが低い領域)における負荷電流Ioの変化量ΔIo2とは、ΔIo1>ΔIo2の関係になる。つまり、負荷電流Ioが変動すると最適なフィードバックゲインも変化することが示されている。   FIG. 3 is a static characteristic diagram showing the relationship between the on-duty Don of the switching element of the converter 1b (SS converter) and the load current Io. Here, for simplicity of explanation, if the switching period T1 is constant and the on-time is Ton, Don = Ton / T1. As shown in FIG. 3, the relationship of the load current Io with respect to the on-duty Don is a relationship represented by an exponential function. That is, the change amount ΔIo1 of the load current Io in a region where the on-duty Don is large (region where the dimming level is high) and the region where the on-duty Don is small (region where the dimming level is low) ), The change amount ΔIo2 of the load current Io has a relationship of ΔIo1> ΔIo2. That is, it is shown that the optimum feedback gain changes when the load current Io fluctuates.

そして、制御回路1eは、所定周期でコンバータ1bのスイッチング素子をオンさせ、検出電流値と目標電流値との偏差が小さくなるようにスイッチング素子のオンデューティDonの制御値を決定する。制御回路1eは、オンデューティDonの制御値に基づいてスイッチング制御信号Sbを生成し、スイッチング制御信号Sbを駆動回路1fへ出力する。駆動回路1fは、スイッチング制御信号Sbにしたがって、コンバータ1bのスイッチング素子のオンデューティDonを増減させる。   Then, control circuit 1e turns on the switching element of converter 1b at a predetermined cycle, and determines the control value of on-duty Don of the switching element so that the deviation between the detected current value and the target current value becomes small. The control circuit 1e generates a switching control signal Sb based on the control value of the on-duty Don, and outputs the switching control signal Sb to the drive circuit 1f. Drive circuit 1f increases or decreases the on-duty Don of the switching element of converter 1b in accordance with switching control signal Sb.

具体的に、制御回路1eは、位相検出信号Saから読み取った導通角θに対応する目標電流値及びフィードバックゲインを求める。例えば、制御回路1eは、導通角θの全範囲に亘る各値に目標電流値を対応付けた第1ルックアップテーブル、及び導通角θの全範囲に亘る各値にフィードバックゲインを対応付けた第2ルックアップテーブルを予め記憶している。そして、制御回路1eは、位相検出信号Saから読み取った導通角θに対応する目標電流値及びフィードバックゲインを、第1ルックアップテーブル及び第2ルックアップテーブルを参照して求める。   Specifically, the control circuit 1e obtains a target current value and a feedback gain corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa. For example, the control circuit 1e includes a first lookup table in which the target current value is associated with each value over the entire range of the conduction angle θ, and a feedback gain associated with each value over the entire range of the conduction angle θ. 2 lookup tables are stored in advance. Then, the control circuit 1e obtains the target current value and the feedback gain corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa with reference to the first lookup table and the second lookup table.

本実施形態において、制御値は、前回のオンデューティDonに対する今回のオンデューティDonの差分値(前回オンデューティDonからの増大値または減少値)である。フィードバックゲインは、制御値を偏差に基づいて求める際に用いられる係数である。本実施形態では、制御回路1eは、離散値を扱うデジタルPID制御方式によって制御値を求める。この場合、離散値のサンプル番号をnとし、制御値をY(n)とし、フィードバックゲインをα1、α2、α3とし、偏差をE(n)とすると、制御回路1eは、以下の式1を用いて制御値Y(n)を求める。なお、Y(n−1)は前回の制御値であり、E(n)は今回の偏差であり、E(n−1)は前回の偏差であり、E(n−2)は前々回の偏差である。
Y(n)=Y(n−1)+α1×E(n)+α2×E(n−1)+α3×E(n−2) ………(式1)
式1のフィードバックゲインα1、α2、α3は、第2ルックアップテーブルを参照して、位相検出信号Saから読み取った導通角θに対応する各値に設定される。具体的に、位相検出信号Saから読み取った導通角θが小さいほど(調光レベルの指示値が低いほど)、フィードバックゲインα1、α2、α3の絶対値はそれぞれ大きくなる。また、位相検出信号Saから読み取った導通角θが大きいほど(調光レベルの指示値が大きいほど)、フィードバックゲインα1、α2、α3の絶対値はそれぞれ小さくなる。
In the present embodiment, the control value is a difference value (an increase value or a decrease value from the previous on-duty Don) of the current on-duty Don with respect to the previous on-duty Don. The feedback gain is a coefficient used when the control value is obtained based on the deviation. In this embodiment, the control circuit 1e calculates | requires a control value with the digital PID control system which handles a discrete value. In this case, assuming that the sample number of the discrete value is n, the control value is Y (n), the feedback gains are α1, α2, and α3, and the deviation is E (n), the control circuit 1e obtains the following expression 1 To determine the control value Y (n). Y (n-1) is the previous control value, E (n) is the current deviation, E (n-1) is the previous deviation, and E (n-2) is the previous deviation. It is.
Y (n) = Y (n−1) + α1 × E (n) + α2 × E (n−1) + α3 × E (n−2) (Equation 1)
The feedback gains α1, α2, and α3 in Expression 1 are set to respective values corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa with reference to the second lookup table. Specifically, the smaller the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa (the lower the dimming level instruction value), the larger the absolute values of the feedback gains α1, α2, and α3. Further, as the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa is larger (as the dimming level instruction value is larger), the absolute values of the feedback gains α1, α2, and α3 are smaller.

したがって、調光レベルが下がるほどフィードバックゲインα1、α2、α3の絶対値がそれぞれ大きくなる。この結果、交流電圧Vaの値の瞬時的な変動に追従してオンデューティDonを変化させるフィードバック制御の応答性及び安定性が向上し、負荷電流Ioの変動を抑えることができる。   Therefore, the absolute values of the feedback gains α1, α2, and α3 increase as the dimming level decreases. As a result, the responsiveness and stability of the feedback control that changes the on-duty Don following the instantaneous fluctuation of the value of the AC voltage Va is improved, and the fluctuation of the load current Io can be suppressed.

また、調光レベルが低くなるほど位相制御電圧Vbの実効値は小さくなり、調光レベルが高くなるほど位相制御電圧Vbの実効値は大きくなる。しかしながら、本実施形態の制御回路1eは、位相検出信号Saから読み取った導通角θに対応するフィードバックゲインα1、α2、α3を用いて制御値Y(n)を求めるので、位相制御電圧Vbの実効値の変動に関わらず、フィードバック制御の応答性及び安定性を維持することができる。   The effective value of the phase control voltage Vb decreases as the dimming level decreases, and the effective value of the phase control voltage Vb increases as the dimming level increases. However, since the control circuit 1e of the present embodiment obtains the control value Y (n) using the feedback gains α1, α2, and α3 corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa, the effective value of the phase control voltage Vb is obtained. Regardless of the fluctuation of the value, the responsiveness and stability of the feedback control can be maintained.

すなわち、点灯システム11は、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   That is, the lighting system 11 can reduce the flicker of light emitted from the light source 12 even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously.

また、制御回路1eは、導通角θを変数として目標電流値を求める第1関数、及び導通角θを変数としてフィードバックゲインを求める第2関数を予め記憶していてもよい。この場合、制御回路1eは、位相検出信号Saから読み取った導通角θを第1関数及び第2関数にそれぞれ代入して、目標電流値及びフィードバックゲインα1、α2、α3を求める。   The control circuit 1e may store in advance a first function for obtaining a target current value with the conduction angle θ as a variable, and a second function for obtaining a feedback gain with the conduction angle θ as a variable. In this case, the control circuit 1e substitutes the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa into the first function and the second function, respectively, and obtains the target current value and the feedback gains α1, α2, and α3.

図4及び図5は、コンバータ1bが、SEPIC回路、及びRC平滑回路を備える場合のゲイン特性及び位相特性を示す。なお、RC平滑回路は、抵抗及びコンデンサを有する。   4 and 5 show gain characteristics and phase characteristics when the converter 1b includes a SEPIC circuit and an RC smoothing circuit. The RC smoothing circuit has a resistor and a capacitor.

図4では、調光レベルとして最大レベル(100%の全点灯状態)を指示されており、図4は、位相制御電圧Vbの実効値が100Vである場合の各特性を示す。図4の上段はゲイン特性Y11−Y14を示し、図4の下段は位相特性Y21−Y24を示す。ゲイン特性Y11及び位相特性Y21は、SEPIC回路単体の各特性であり、ゲイン特性Y12及び位相特性Y22は、制御回路1eが実行するデジタルPID制御の各特性である。また、ゲイン特性Y13及び位相特性Y23は、RC平滑回路単体の各特性であり、ゲイン特性Y14は、上述のゲイン特性Y11−Y13を合成したゲイン特性であり、位相特性Y24は、上述の位相特性Y21−Y23を合成した位相特性である。さらに、Y15はゲイン余裕を示し、Y25は位相余裕を示す。   In FIG. 4, the maximum level (100% full lighting state) is instructed as the dimming level, and FIG. 4 shows each characteristic when the effective value of the phase control voltage Vb is 100V. The upper part of FIG. 4 shows gain characteristics Y11-Y14, and the lower part of FIG. 4 shows phase characteristics Y21-Y24. The gain characteristic Y11 and the phase characteristic Y21 are the characteristics of the single SEPIC circuit, and the gain characteristic Y12 and the phase characteristic Y22 are the characteristics of the digital PID control executed by the control circuit 1e. The gain characteristic Y13 and the phase characteristic Y23 are each characteristic of the RC smoothing circuit alone, the gain characteristic Y14 is a gain characteristic obtained by synthesizing the above-described gain characteristics Y11-Y13, and the phase characteristic Y24 is the above-described phase characteristic. This is a phase characteristic obtained by synthesizing Y21-Y23. Further, Y15 indicates a gain margin, and Y25 indicates a phase margin.

一方、図5では、調光レベルとして10%の調光点灯(調光点灯状態)を指示されており、図5は、位相制御電圧Vbの実効値が50Vである場合の各特性を示す。図5の上段はゲイン特性Y31−Y34を示し、図5の下段は位相特性Y41−Y44を示す。ゲイン特性Y31及び位相特性Y41は、SEPIC回路単体の各特性であり、ゲイン特性Y32及び位相特性Y42は、制御回路1eが実行するデジタルPID制御の各特性である。また、ゲイン特性Y33及び位相特性Y43は、RC平滑回路単体の各特性であり、ゲイン特性Y34は、上述のゲイン特性Y31−Y33を合成したゲイン特性であり、位相特性Y44は、上述の位相特性Y41−Y43を合成した位相特性である。さらに、Y35はゲイン余裕を示し、Y45は位相余裕を示す。   On the other hand, in FIG. 5, 10% dimming lighting (dimming lighting state) is instructed as the dimming level, and FIG. 5 shows each characteristic when the effective value of the phase control voltage Vb is 50V. The upper part of FIG. 5 shows gain characteristics Y31-Y34, and the lower part of FIG. 5 shows phase characteristics Y41-Y44. The gain characteristic Y31 and the phase characteristic Y41 are the characteristics of the SEPIC circuit alone, and the gain characteristic Y32 and the phase characteristic Y42 are the characteristics of the digital PID control executed by the control circuit 1e. The gain characteristic Y33 and the phase characteristic Y43 are each characteristic of the RC smoothing circuit alone, the gain characteristic Y34 is a gain characteristic obtained by combining the above-described gain characteristics Y31-Y33, and the phase characteristic Y44 is the above-described phase characteristic. This is a phase characteristic obtained by synthesizing Y41-Y43. Furthermore, Y35 indicates a gain margin and Y45 indicates a phase margin.

本実施形態の制御回路1eは、全点灯状態及び調光点灯状態のそれぞれにおいて、調光レベル(負荷電流Io及び位相制御電圧Vbの実効値に対応するパラメータ)に応じてフィードバックゲインα1、α2、α3を変化させる。この結果、図4及び図5に示すように、全点灯状態のゲイン特性と調光点灯状態のゲイン特性とがほぼ同じ特性になり、光源12の点灯状態に関わらず高い応答性が実現される。また、位相余裕も十分に確保されており、高い安定性が実現されている。   The control circuit 1e according to the present embodiment has feedback gains α1, α2, α2, α2 according to the dimming levels (parameters corresponding to the effective values of the load current Io and the phase control voltage Vb) in each of the full lighting state and the dimming lighting state. Change α3. As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, the gain characteristics in the all lighting state and the gain characteristics in the dimming lighting state are substantially the same, and high responsiveness is realized regardless of the lighting state of the light source 12. . Moreover, a sufficient phase margin is ensured, and high stability is realized.

なお、図5以外の調光点灯状態においても、調光レベルに応じてフィードバックゲインα1、α2、α3を変化させることで、応答性及び安定性を確保できる。   Even in the dimming lighting state other than that in FIG. 5, responsiveness and stability can be ensured by changing the feedback gains α1, α2, and α3 according to the dimming level.

もし、調光レベルに応じてフィードバックゲインを変化させなければ、SEPIC回路単体の特性に対応するフィードバックゲインは、位相制御電圧Vbの実効値が減少すれば下がり、また光源12を調光点灯状態に制御することでも下がる。また、調光レベルに応じてフィードバックゲインを変化させなければ、調光点灯時の位相余裕が減少する。この結果、本実施形態のような高い応答性及び安定性を確保することはできない。   If the feedback gain is not changed in accordance with the dimming level, the feedback gain corresponding to the characteristics of the single SEPIC circuit decreases if the effective value of the phase control voltage Vb decreases, and the light source 12 is in the dimming lighting state. It also goes down by controlling. If the feedback gain is not changed according to the dimming level, the phase margin at the time of dimming lighting decreases. As a result, high responsiveness and stability as in the present embodiment cannot be ensured.

なお、本実施形態では、制御回路1eがデジタルPID制御を実行するが、デジタルPID制御以外の他の制御を実行してもよい。   In the present embodiment, the control circuit 1e executes the digital PID control, but other control than the digital PID control may be executed.

(第1変形例)
図6は、点灯システム11の第1変形例を示す。
(First modification)
FIG. 6 shows a first modification of the lighting system 11.

調光レベルが低くなるほど負荷電流Ioが小さくなるため、図1の電流検出信号Sdのノイズ耐性は、調光レベルが低くなるほど低下する。例えば、光源12が1%の調光点灯状態である場合、電流検出信号Sdの電圧値は、100%の全点灯状態時の電流検出信号Sdの電圧値に比べて、100分の1になる。   Since the load current Io decreases as the dimming level decreases, the noise tolerance of the current detection signal Sd in FIG. 1 decreases as the dimming level decreases. For example, when the light source 12 is in the dimming lighting state of 1%, the voltage value of the current detection signal Sd is 1/100 compared to the voltage value of the current detection signal Sd in the 100% full lighting state. .

そこで、第1変形例の点灯システム11は、オフセット回路1mをさらに備える。オフセット回路1mは、検出電流値が増大する方向に電流検出信号Sdの大きさをオフセットさせる。そして、制御回路1eは、オフセットされた電流検出信号Sdに基づいて検出電流値を求める。   Therefore, the lighting system 11 of the first modified example further includes an offset circuit 1m. The offset circuit 1m offsets the magnitude of the current detection signal Sd in the direction in which the detection current value increases. Then, the control circuit 1e obtains a detected current value based on the offset current detection signal Sd.

具体的に、オフセット回路1mは、電流検出回路1jに所定値の直流電流をさらに流すことで、電圧値が大きくなる方向にオフセットした電流検出信号Sdを生成し、電流検出信号Sdのノイズ耐性を向上させている。ここで、オフセット回路1mにおける電力損失を低減し、かつ制御回路1eに掛かる電気的なストレスを低減するために、オフセット回路1mは、第1制御電圧Vd1または第2制御電圧Vd2を電源として、電流検出回路1jに供給する直流電流を生成することが好ましい。なお、図6では、オフセット回路1mの電源を第2制御電圧Vd2としている。   Specifically, the offset circuit 1m further generates a current detection signal Sd that is offset in the direction in which the voltage value increases by further flowing a direct current of a predetermined value through the current detection circuit 1j, thereby reducing the noise resistance of the current detection signal Sd. It is improving. Here, in order to reduce the power loss in the offset circuit 1m and to reduce the electrical stress applied to the control circuit 1e, the offset circuit 1m uses the first control voltage Vd1 or the second control voltage Vd2 as a power source, It is preferable to generate a direct current to be supplied to the detection circuit 1j. In FIG. 6, the power supply of the offset circuit 1m is the second control voltage Vd2.

(第2変形例)
図7は、点灯システム11の第2変形例を示す。
(Second modification)
FIG. 7 shows a second modification of the lighting system 11.

上述のように、調光レベルが低くなるほど負荷電流Ioが小さくなるため、図1の電流検出信号Sdのノイズ耐性は、調光レベルが低くなるほど低下する。   As described above, since the load current Io decreases as the dimming level decreases, the noise resistance of the current detection signal Sd in FIG. 1 decreases as the dimming level decreases.

そこで、第2変形例の点灯システム11は、偏差増幅回路1nをさらに備える。偏差増幅回路1nは、目標電流値と検出電流値との偏差を増幅させることで、点灯状態に関わらずノイズ耐性を向上させることができる。   Therefore, the lighting system 11 of the second modified example further includes a deviation amplifier circuit 1n. The deviation amplifier circuit 1n can improve the noise tolerance regardless of the lighting state by amplifying the deviation between the target current value and the detected current value.

具体的に、制御回路1eは、目標電流値に対応する大きさの直流電圧を、電流目標信号Sfとして偏差増幅回路1nへ出力する。偏差増幅回路1nは、電流目標信号Sfの電圧値と電流検出信号Sdの電圧値との差分電圧を増幅し、偏差信号Sgとして制御回路1eへ出力する。そして、制御回路1eは、偏差信号Sgの電圧値に基づいて偏差を求める。偏差信号Sgの電圧値が大きいほど、偏差は大きく、偏差信号Sgの電圧値が小さいほど、偏差は小さくなる。   Specifically, the control circuit 1e outputs a DC voltage having a magnitude corresponding to the target current value to the deviation amplifier circuit 1n as the current target signal Sf. The deviation amplifying circuit 1n amplifies a differential voltage between the voltage value of the current target signal Sf and the voltage value of the current detection signal Sd, and outputs it as a deviation signal Sg to the control circuit 1e. And the control circuit 1e calculates | requires a deviation based on the voltage value of deviation signal Sg. The larger the voltage value of the deviation signal Sg, the larger the deviation, and the smaller the voltage value of the deviation signal Sg, the smaller the deviation.

なお、光源12が有する複数の固体発光素子の各々は、LEDに限らず、有機EL(Organic Electro Luminescence、OEL)、または無機ELなどの他の固体発光素子であってもよい。また、固体発光素子の数は、複数に限らず、1つであってもよい。複数の固体発光素子の電気的な接続関係は、直列接続、並列接続のいずれであってもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせた接続関係であってもよい。   Each of the plurality of solid state light emitting elements included in the light source 12 is not limited to the LED, but may be other solid state light emitting elements such as an organic EL (Organic Electro Luminescence, OEL) or an inorganic EL. Further, the number of solid state light emitting elements is not limited to a plurality, and may be one. The electrical connection relationship of the plurality of solid state light emitting elements may be either serial connection or parallel connection, or may be a connection relationship combining series connection and parallel connection.

(第3変形例)
図8は、点灯システム11の第3変形例の構成の一部を示す。第3変形例の点灯システム11は、負荷電圧検出回路1pをさらに備える。なお、上述の実施形態、第1変形例、又は第2変形例と同様の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。
(Third Modification)
FIG. 8 shows a part of the configuration of the third modification of the lighting system 11. The lighting system 11 of the third modified example further includes a load voltage detection circuit 1p. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the above-mentioned embodiment, a 1st modification, or a 2nd modification, and description is abbreviate | omitted.

コンバータ1b(図1、図6、及び図7参照)は、力率改善機能を有するSSコンバータであり、交流電源9から供給される電力の力率を改善することができる。コンバータ1bは、スイッチング素子を具備しており、スイッチング素子をオンオフするスイッチング動作によって、力率改善機能を実現している。   Converter 1b (see FIGS. 1, 6, and 7) is an SS converter having a power factor improvement function, and can improve the power factor of the electric power supplied from AC power supply 9. Converter 1b includes a switching element, and realizes a power factor correction function by a switching operation for turning on and off the switching element.

制御回路1eは、所定周期でコンバータ1bのスイッチング素子をオンさせる。そして、制御回路1eは、電流検出信号Sdの電圧値を検出電流値として取得し、検出電流値と目標電流値との偏差が小さくなるようにスイッチング素子のオンデューティDon(図3参照)の制御値を決定する。制御回路1eは、オンデューティDonの制御値に基づいてスイッチング制御信号Sbを生成し、スイッチング制御信号Sbを駆動回路1fへ出力する。駆動回路1fは、スイッチング制御信号Sbにしたがって、コンバータ1bのスイッチング素子のオンデューティDonを増減させる。   Control circuit 1e turns on the switching element of converter 1b at a predetermined cycle. Then, the control circuit 1e acquires the voltage value of the current detection signal Sd as the detected current value, and controls the on-duty Don (see FIG. 3) of the switching element so that the deviation between the detected current value and the target current value becomes small. Determine the value. The control circuit 1e generates a switching control signal Sb based on the control value of the on-duty Don, and outputs the switching control signal Sb to the drive circuit 1f. Drive circuit 1f increases or decreases the on-duty Don of the switching element of converter 1b in accordance with switching control signal Sb.

ここで、負荷電流Ioには、交流電源9の周波数(50Hzまたは60Hz)の2倍の周波数のリップル電流が重畳する。この結果、電流検出信号Sdの電圧値も交流電源9の周波数で脈動する。そこで、電流検出信号Sdを平滑することが考えられる。しかし、平滑された電流検出信号を用いることで、前述の位相余裕が変化する可能性がある。すなわち、平滑された電流検出信号を用いた場合の位相余裕は、平滑されていない電流検出信号Sdを用いた場合の位相余裕に比べて減少し、負荷電流Ioに対する制御の安定性が低下する可能性がある。また、平滑された電流検出信号では、平滑されていない電流検出信号Sdに比べてリップル成分に対する応答が遅くなる。   Here, a ripple current having a frequency twice the frequency (50 Hz or 60 Hz) of the AC power supply 9 is superimposed on the load current Io. As a result, the voltage value of the current detection signal Sd also pulsates at the frequency of the AC power supply 9. Therefore, it is conceivable to smooth the current detection signal Sd. However, using the smoothed current detection signal may change the above-described phase margin. That is, the phase margin when the smoothed current detection signal is used is smaller than the phase margin when the non-smoothed current detection signal Sd is used, and the control stability with respect to the load current Io may be reduced. There is sex. In addition, the smoothed current detection signal has a slower response to the ripple component than the unsmoothed current detection signal Sd.

従来のアナログ制御ICなどを用いた点灯システムは、SSコンバータのスイッチング素子のオン時間の平均値がほぼ固定値になればよい、という思想で設計されていた。この場合、SSコンバータに入力される交流電圧の値が、外乱またはノイズなどによって瞬時的に変動すると、負荷電流にも変動が生じる。例えば、図9では、外乱またはノイズなどによって脈流電圧Vcに波形の欠け30が生じている。また、脈流電圧Vcの導通角θ、又は脈流電圧Vcの振幅Vpが外乱またはノイズなどによって変動することもある。この結果、入力される交流電圧の値の瞬時的な変動によって、光源が発する光量が変動し、光のちらつきが生じることがある。ちらつきの程度は、出力電圧の平滑度、又は調光レベルによっても変化する。特に調光方式として位相制御式を採用し、かつ、力率改善機能を有するコンバータを有する点灯システムにおいて、光のちらつきが顕著に表れる。   A lighting system using a conventional analog control IC or the like has been designed with the idea that the average value of the on-time of the switching element of the SS converter should be a substantially fixed value. In this case, when the value of the AC voltage input to the SS converter fluctuates instantaneously due to disturbance or noise, the load current also fluctuates. For example, in FIG. 9, a missing waveform 30 occurs in the pulsating voltage Vc due to disturbance or noise. In addition, the conduction angle θ of the pulsating voltage Vc or the amplitude Vp of the pulsating voltage Vc may fluctuate due to disturbance or noise. As a result, the amount of light emitted from the light source may fluctuate due to instantaneous fluctuations in the value of the input AC voltage, causing light flickering. The degree of flicker varies depending on the smoothness of the output voltage or the dimming level. In particular, in a lighting system that employs a phase control system as a dimming system and has a converter having a power factor correction function, light flickering appears remarkably.

上述の実施形態、第1変形例、及び第2変形例では、調光レベルの指示値が低いほど、フィードバックゲインの絶対値を大きくして、フィードバック制御の応答性を早くする(位相余裕を大きくする)ことで、光のちらつきを低減させている。この場合、調光レベルの指示値に応じてちらつきを回避可能なフィードバックゲインの値を設定する必要がある。しかしながら、点灯システム11が、順方向電圧の特性が異なる複数の光源のそれぞれを光源12として用いることができるマルチ負荷タイプのシステムである場合、光源12の順方向電圧の特性によって、ちらつきを回避可能なフィードバックゲインの値が異なる。   In the above-described embodiment, the first modified example, and the second modified example, the lower the dimming level instruction value, the larger the absolute value of the feedback gain and the faster the feedback control response (the larger the phase margin). By doing so, the flicker of light is reduced. In this case, it is necessary to set a feedback gain value that can avoid flicker according to the instruction value of the light control level. However, when the lighting system 11 is a multi-load type system in which each of a plurality of light sources having different forward voltage characteristics can be used as the light source 12, flicker can be avoided by the forward voltage characteristics of the light source 12. Different feedback gain values.

そこで、第3変形例では、点灯システム11は、負荷電圧検出回路1pを備える。負荷電圧検出回路1pは、抵抗121、122の直列回路を有しており、抵抗121、122の直列回路は、光源12に並列接続される。そして、抵抗121、122の接続点とグランド(コンデンサ1cの負極)との間の電圧が、負荷電圧検出信号Shとして制御回路1eへ出力される。この場合、光源12の両端電圧を負荷電圧Vfとすると、負荷電圧検出信号Shは、負荷電圧Vfの大きさに比例する電圧値の電圧信号になり、負荷電圧検出信号Shの電圧値が負荷電圧値に相当する。すなわち、負荷電圧値は、負荷電圧検出信号Shに基づく負荷電圧Vfの大きさを表す。   Therefore, in the third modification, the lighting system 11 includes a load voltage detection circuit 1p. The load voltage detection circuit 1 p has a series circuit of resistors 121 and 122, and the series circuit of the resistors 121 and 122 is connected to the light source 12 in parallel. The voltage between the connection point of the resistors 121 and 122 and the ground (the negative electrode of the capacitor 1c) is output to the control circuit 1e as the load voltage detection signal Sh. In this case, if the voltage across the light source 12 is the load voltage Vf, the load voltage detection signal Sh becomes a voltage signal having a voltage value proportional to the magnitude of the load voltage Vf, and the voltage value of the load voltage detection signal Sh is the load voltage. Corresponds to the value. That is, the load voltage value represents the magnitude of the load voltage Vf based on the load voltage detection signal Sh.

制御回路1eは、上述の実施形態、第1変形例、又は第2変形例と同様に、位相検出信号Saから読み取った導通角θに対応する目標電流値及びフィードバックゲインを求める。以降の説明では、導通角θに対応するフィードバックゲインを第1フィードバックゲインと称す。   The control circuit 1e obtains a target current value and a feedback gain corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa, as in the above-described embodiment, first modification, or second modification. In the following description, the feedback gain corresponding to the conduction angle θ is referred to as a first feedback gain.

さらに、制御回路1eは、負荷電圧検出信号Shに基づいて負荷電圧値を読み取り、負荷電圧値に応じて第1フィードバックゲインを補正することで、第2フィードバックゲインを求める。   Further, the control circuit 1e reads the load voltage value based on the load voltage detection signal Sh and corrects the first feedback gain according to the load voltage value to obtain the second feedback gain.

例えば、制御回路1eは、負荷電圧値の複数の範囲のそれぞれに、光源12として使用可能な複数の光源の各補正係数を対応付けた第3ルックアップテーブルを予め記憶している。そして、制御回路1eは、負荷電圧検出信号Shから読み取った負荷電圧値に対応する補正係数を、第3ルックアップテーブルを参照して求める。   For example, the control circuit 1e stores in advance a third look-up table in which correction coefficients of a plurality of light sources that can be used as the light source 12 are associated with a plurality of ranges of load voltage values. Then, the control circuit 1e obtains a correction coefficient corresponding to the load voltage value read from the load voltage detection signal Sh with reference to the third lookup table.

例えば、制御回路1eは、導通角θに対応する第1フィードバックゲインα1、α2、α3(式1参照)を求める。さらに、制御回路1eは、負荷電圧値に対応する補正係数K1、K2、K3を求める。そして、制御回路1eは、以下の式2を用いて、第2フィードバックゲインβ1、β2、β3をそれぞれ求める。
β1=K1×α1、β2=K2×α2、β3=K3×α3………(式2)
そして、制御回路1eは、以下の式3を用いて制御値Y(n)を求める。
Y(n)=Y(n−1)+β1×E(n)+β2×E(n−1)+β3×E(n−2) ………(式3)
式2、及び式3の第2フィードバックゲインβ1、β2、β3は、位相検出信号Saから読み取った導通角θ、及び負荷電圧検出信号Shから読み取った負荷電圧値に対応する各値に設定される。具体的に、第2フィードバックゲインβ1、β2、β3は、導通角θに対応する第1フィードバックゲインα1、α2、α3を、負荷電圧値に対応する補正係数K1、K2、K3でそれぞれ補正した値である。負荷電圧検出信号Shから読み取った負荷電圧値が小さいほど(負荷電圧Vfの値が小さいほど)、補正係数K1、K2、K3は大きくなる。また、負荷電圧検出信号Shから読み取った負荷電圧値が大きいほど(負荷電圧Vfの値が大きいほど)、補正係数K1、K2、K3は小さくなる。
For example, the control circuit 1e obtains first feedback gains α1, α2, and α3 (see Equation 1) corresponding to the conduction angle θ. Further, the control circuit 1e obtains correction coefficients K1, K2, and K3 corresponding to the load voltage value. And the control circuit 1e calculates | requires 2nd feedback gain (beta) 1, (beta) 2, and (beta) 3 using the following formula | equation 2, respectively.
β1 = K1 × α1, β2 = K2 × α2, β3 = K3 × α3 (Equation 2)
And the control circuit 1e calculates | requires control value Y (n) using the following formula | equation 3. FIG.
Y (n) = Y (n−1) + β1 × E (n) + β2 × E (n−1) + β3 × E (n−2) (Equation 3)
The second feedback gains β1, β2, and β3 in Equation 2 and Equation 3 are set to values corresponding to the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa and the load voltage value read from the load voltage detection signal Sh. . Specifically, the second feedback gains β1, β2, and β3 are values obtained by correcting the first feedback gains α1, α2, and α3 corresponding to the conduction angle θ by the correction coefficients K1, K2, and K3 corresponding to the load voltage values, respectively. It is. The smaller the load voltage value read from the load voltage detection signal Sh (the smaller the value of the load voltage Vf), the larger the correction coefficients K1, K2, and K3. Further, the larger the load voltage value read from the load voltage detection signal Sh (the larger the value of the load voltage Vf), the smaller the correction coefficients K1, K2, and K3.

したがって、負荷電圧Vfの値が小さいほど第2フィードバックゲインβ1、β2、β3の絶対値がそれぞれ大きくなる。この結果、交流電圧Vaの値の瞬時的な変動に追従してオンデューティDonを変化させるフィードバック制御の応答性及び安定性が向上し、負荷電流Ioの変動を抑えることができる。   Therefore, the absolute values of the second feedback gains β1, β2, and β3 increase as the value of the load voltage Vf decreases. As a result, the responsiveness and stability of the feedback control that changes the on-duty Don following the instantaneous fluctuation of the value of the AC voltage Va is improved, and the fluctuation of the load current Io can be suppressed.

すなわち、複数の光源のそれぞれを光源12として用いることができるマルチ負荷タイプの点灯システム11であっても、光源12として用いられる光源の順方向電圧の特性に応じたフィードバックゲインを設定することができる。この結果、光源12として用いられる光源の順方向電圧の特性に関わらず、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   That is, even in the multi-load type lighting system 11 in which each of a plurality of light sources can be used as the light source 12, a feedback gain can be set according to the characteristics of the forward voltage of the light source used as the light source 12. . As a result, the flicker of light emitted from the light source 12 can be reduced regardless of the forward voltage characteristics of the light source used as the light source 12.

また、制御回路1eは、導通角θ及び負荷電圧値のそれぞれを変数としてフィードバックゲインを求める第3関数を予め記憶していてもよい。この場合、制御回路1eは、位相検出信号Saから読み取った導通角θ、及び負荷電圧検出信号Shから読み取った負荷電圧値を第3関数にそれぞれ代入して、第2フィードバックゲインβ1、β2、β3をそれぞれ求める。   Further, the control circuit 1e may store in advance a third function for obtaining a feedback gain using the conduction angle θ and the load voltage value as variables. In this case, the control circuit 1e substitutes the conduction angle θ read from the phase detection signal Sa and the load voltage value read from the load voltage detection signal Sh into the third function, respectively, to thereby obtain the second feedback gains β1, β2, β3. For each.

また、負荷電圧検出回路1pは、図10に示す構成を備えていてもよい。図10の負荷電圧検出回路1pは、抵抗121,122に加えて、オペアンプ123、抵抗124、及びコンデンサ125を備える。オペアンプ123は、抵抗121、122の接続点とグランド(コンデンサ1cの負極)との間の電圧が非反転入力端子に入力され、基準電圧Vd3が反転入力端子に入力され、非反転増幅器として動作する。オペアンプ123の出力は、抵抗124及びコンデンサ125のRC回路によって平滑され、コンデンサ125の両端電圧が負荷電圧検出信号Shとして出力される。なお、図10では、非反転増幅器としてのゲインを決定するための抵抗などの素子の図示を省略している。   Further, the load voltage detection circuit 1p may have the configuration shown in FIG. The load voltage detection circuit 1p in FIG. 10 includes an operational amplifier 123, a resistor 124, and a capacitor 125 in addition to the resistors 121 and 122. The operational amplifier 123 operates as a non-inverting amplifier, with the voltage between the connection point of the resistors 121 and 122 and the ground (the negative electrode of the capacitor 1c) being input to the non-inverting input terminal and the reference voltage Vd3 being input to the inverting input terminal. . The output of the operational amplifier 123 is smoothed by the RC circuit of the resistor 124 and the capacitor 125, and the voltage across the capacitor 125 is output as the load voltage detection signal Sh. In FIG. 10, illustration of elements such as resistors for determining the gain as the non-inverting amplifier is omitted.

図11Aは、天井パネル5に埋込配設されるダウンライトである照明器具B1を示す。照明器具B1は、上述の点灯システム11と、上述の光源12と、筐体31,32とを備える。筐体31は、アルミニウムなどの金属によって、上面が閉塞され、下面が開口した有底の円筒形状に形成されている。筐体31は光源12を支持し、筐体31の上底面には、光源12が取り付けられている。光源12は、基板上に複数のLEDが実装されている。また、筐体31の下面開口は円板状のカバー33で閉塞されている。カバー33は、ガラスまたはポリカーボネートなどの透光性材料で形成されている。点灯システム11は、矩形箱状に形成された金属製の筐体32に収納され、筐体32に支持されており、天井パネル5の上面に配置されている。点灯システム11は、電気ケーブル41及びコネクタ42を介して光源12に電気的に接続されている。   FIG. 11A shows a luminaire B1 that is a downlight embedded in the ceiling panel 5. The luminaire B1 includes the lighting system 11 described above, the light source 12 described above, and housings 31 and 32. The housing 31 is formed in a bottomed cylindrical shape whose upper surface is closed by a metal such as aluminum and whose lower surface is opened. The casing 31 supports the light source 12, and the light source 12 is attached to the upper bottom surface of the casing 31. The light source 12 has a plurality of LEDs mounted on a substrate. Further, the lower surface opening of the housing 31 is closed by a disc-shaped cover 33. The cover 33 is made of a translucent material such as glass or polycarbonate. The lighting system 11 is housed in a metal housing 32 formed in a rectangular box shape, supported by the housing 32, and disposed on the upper surface of the ceiling panel 5. The lighting system 11 is electrically connected to the light source 12 via an electric cable 41 and a connector 42.

図11Bは、天井パネル5に埋込配設される別のダウンライトである照明器具B2を示す。照明器具B2は、上述の点灯システム11と、上述の光源12と、筐体61とを備える。筐体61は、アルミニウムなどの金属によって、上面が閉塞され、下面が開口した有底の円筒形状に形成されている。筐体61の下面開口は、円板状のカバー62で閉塞されている。カバー62は、ガラスまたはポリカーボネートなどの透光性材料で形成されている。筐体61内は、円板状の仕切板63によって上下に分割されている。仕切板63の上面側には、点灯システム11が配置されており、筐体61は点灯システム11を支持している。仕切板63の下面には、光源12が配置されている。点灯システム11は、仕切板63の通線孔64を通る電気ケーブル71によって、光源12と電気的に接続されている。   FIG. 11B shows a lighting fixture B <b> 2 that is another downlight that is embedded in the ceiling panel 5. The lighting fixture B2 includes the lighting system 11 described above, the light source 12 described above, and a housing 61. The housing 61 is formed in a bottomed cylindrical shape whose upper surface is closed by a metal such as aluminum and whose lower surface is opened. The lower surface opening of the housing 61 is closed by a disk-shaped cover 62. The cover 62 is made of a translucent material such as glass or polycarbonate. The inside of the housing 61 is divided into upper and lower portions by a disk-shaped partition plate 63. The lighting system 11 is arranged on the upper surface side of the partition plate 63, and the casing 61 supports the lighting system 11. A light source 12 is disposed on the lower surface of the partition plate 63. The lighting system 11 is electrically connected to the light source 12 by an electric cable 71 passing through the through hole 64 of the partition plate 63.

照明器具B1,B2のそれぞれは、上述の点灯システム11を備えるので、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   Since each of the lighting fixtures B1 and B2 includes the lighting system 11 described above, flickering of light emitted from the light source 12 can be reduced even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously.

以上のように、実施形態に係る第1の態様の点灯システム11は、電源回路110と、電流検出回路1jと、制御回路1eと、を備える。電源回路110は、交流電源9から交流電力を供給されて、スイッチング素子のオンデューティが制御されることで光源12に直流の負荷電流Ioを供給する。電流検出回路1jは、負荷電流Ioの大きさに応じた電流検出信号Sdを出力する。制御回路1eは、光源12の調光レベルの指示値に応じて負荷電流Ioの目標電流値を設定する。また、制御回路1eは、電流検出信号Sdに基づく負荷電流Ioの大きさを表す検出電流値と目標電流値との差分を偏差とする。そして、制御回路1eは、偏差にフィードバックゲインα1、α2、α3又はβ1、β2、β3を掛け合わせることで、偏差を小さくするためのスイッチング素子のオンデューティDonの制御値を求め、制御値に基づいてオンデューティDonを調整する。制御回路1eは、調光レベルの指示値に応じてフィードバックゲインα1、α2、α3又はβ1、β2、β3を設定する。   As described above, the lighting system 11 of the first aspect according to the embodiment includes the power supply circuit 110, the current detection circuit 1j, and the control circuit 1e. The power supply circuit 110 is supplied with AC power from the AC power source 9 and supplies a DC load current Io to the light source 12 by controlling the on-duty of the switching element. The current detection circuit 1j outputs a current detection signal Sd corresponding to the magnitude of the load current Io. The control circuit 1e sets a target current value of the load current Io according to the instruction value of the light control level of the light source 12. Further, the control circuit 1e sets the difference between the detected current value indicating the magnitude of the load current Io based on the current detection signal Sd and the target current value as a deviation. Then, the control circuit 1e multiplies the deviation by feedback gains α1, α2, α3 or β1, β2, β3 to obtain the control value of the on-duty Don of the switching element for reducing the deviation, and based on the control value To adjust the on-duty Don. The control circuit 1e sets feedback gains α1, α2, α3 or β1, β2, β3 according to the instruction value of the dimming level.

上述の点灯システム11は、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting system 11 described above can reduce the flicker of light emitted from the light source 12 even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously.

また、実施形態に係る第2の態様の点灯システム11は、第1の態様において、光源12の両端電圧(負荷電圧Vf)の大きさを負荷電圧値として検出する負荷電圧検出回路1pをさらに備えることが好ましい。制御回路1eは、調光レベルの指示値及び負荷電圧値に応じてフィードバックゲインβ1、β2、β3を設定することが好ましい。   Moreover, the lighting system 11 of the 2nd aspect which concerns on embodiment is further provided with the load voltage detection circuit 1p which detects the magnitude | size of the both-ends voltage (load voltage Vf) of the light source 12 as a load voltage value in a 1st aspect. It is preferable. It is preferable that the control circuit 1e sets the feedback gains β1, β2, and β3 according to the dimming level instruction value and the load voltage value.

上述の点灯システム11は、光源12の順方向電圧の特性に応じたフィードバックゲインβ1、β2、β3を設定することができる。この結果、光源12の順方向電圧の特性に関わらず、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting system 11 described above can set feedback gains β1, β2, and β3 according to the forward voltage characteristics of the light source 12. As a result, the flickering of the light emitted from the light source 12 can be reduced regardless of the forward voltage characteristics of the light source 12.

また、実施形態に係る第3の態様の点灯システム11は、第2の態様において、制御回路1eは、調光レベルの指示値が低いほどフィードバックゲインβ1、β2、β3の絶対値を大きくし、かつ、負荷電圧値が低いほどフィードバックゲインβ1、β2、β3の絶対値を大きくすることが好ましい。   Further, in the lighting system 11 of the third aspect according to the embodiment, in the second aspect, the control circuit 1e increases the absolute values of the feedback gains β1, β2, and β3 as the instruction value of the dimming level is lower. Further, it is preferable to increase the absolute values of the feedback gains β1, β2, and β3 as the load voltage value is lower.

上述の点灯システム11は、光源12の順方向電圧の特性に関わらず、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting system 11 described above can reduce flickering of light emitted from the light source 12 regardless of the forward voltage characteristics of the light source 12.

また、実施形態に係る第4の態様の点灯システム11は、第1乃至第3の態様のいずれか一つにおいて、検出電流値が増大する方向に電流検出信号Sdの大きさをオフセットさせるオフセット回路1mをさらに備えることが好ましい。制御回路1eは、オフセットされた電流検出信号Sdに基づいて検出電流値を求める。   Further, the lighting system 11 of the fourth aspect according to the embodiment is the offset circuit that offsets the magnitude of the current detection signal Sd in a direction in which the detection current value increases in any one of the first to third aspects. It is preferable to further include 1 m. The control circuit 1e obtains a detected current value based on the offset current detection signal Sd.

上述の点灯システム11は、電流検出信号Sdのノイズ耐性を向上させることができる。   The lighting system 11 described above can improve noise resistance of the current detection signal Sd.

また、実施形態に係る第5の態様の点灯システム11は、第1乃至第4の態様のいずれか一つにおいて、検出電流値に対応する電圧値と目標電流値に対応する電圧値との差を増幅して、偏差信号Sgとして出力する偏差増幅回路1nをさらに備えることが好ましい。制御回路1eは、偏差信号Sgに基づいて偏差を求める。   The lighting system 11 of the fifth aspect according to the embodiment is the difference between the voltage value corresponding to the detected current value and the voltage value corresponding to the target current value in any one of the first to fourth aspects. Is preferably further provided with a deviation amplifying circuit 1n that outputs the deviation signal Sg as a deviation signal Sg. The control circuit 1e calculates the deviation based on the deviation signal Sg.

上述の点灯システム11は、点灯状態に関わらずノイズ耐性を向上させることができる。   The lighting system 11 described above can improve noise resistance regardless of the lighting state.

また、実施形態に係る第6の態様の点灯システム11は、第1乃至第5の態様のいずれか一つにおいて、電源回路110は、交流電源9の力率を改善する力率改善機能を有することが好ましい。   Further, in the lighting system 11 of the sixth aspect according to the embodiment, in any one of the first to fifth aspects, the power supply circuit 110 has a power factor improvement function for improving the power factor of the AC power supply 9. It is preferable.

上述の点灯システム11は、力率改善機能を有する電源回路110を有する場合に、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   When the above-described lighting system 11 includes the power supply circuit 110 having the power factor correction function, even if the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously, flickering of light emitted from the light source 12 is reduced. Can do.

また、実施形態に係る第7の態様の点灯システム11は、第1乃至第6の態様のいずれか一つにおいて、制御回路1eは、調光レベルの指示値が高いほど目標電流値を大きくし、かつフィードバックゲインを小さくすることが好ましい。また、制御回路1eは、調光レベルの指示値が低いほど目標電流値を小さくし、かつフィードバックゲインを大きくすることが好ましい。   In addition, in the lighting system 11 of the seventh aspect according to the embodiment, in any one of the first to sixth aspects, the control circuit 1e increases the target current value as the dimming level instruction value is higher. In addition, it is preferable to reduce the feedback gain. The control circuit 1e preferably decreases the target current value and increases the feedback gain as the dimming level instruction value is lower.

上述の点灯システム11は、調光レベルの指示値に応じたフィードバックゲインを設定でき、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting system 11 described above can set a feedback gain according to the instruction value of the dimming level, and reduces flickering of light emitted from the light source 12 even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously. be able to.

また、実施形態に係る第8の態様の点灯システム11は、第1乃至第7の態様のいずれか一つにおいて、調光レベルの指示値を表す指示情報を外部から受け取る位相検出回路1d(情報取得部)をさらに備えることが好ましい。電源回路110は、交流電源9の交流電圧Vaの通電期間である導通角θが可変に設定された交流の位相制御電圧Vbを入力される。位相検出回路1dは、導通角θを指示情報として受け取り、制御回路1eへ調光レベルの指示値を伝達する。   The lighting system 11 of the eighth aspect according to the embodiment is the phase detection circuit 1d (information) that receives the instruction information representing the instruction value of the dimming level from the outside in any one of the first to seventh aspects. It is preferable to further include an acquisition unit. The power supply circuit 110 receives an AC phase control voltage Vb in which the conduction angle θ, which is the energization period of the AC voltage Va of the AC power supply 9, is variably set. The phase detection circuit 1d receives the conduction angle θ as instruction information, and transmits a dimming level instruction value to the control circuit 1e.

上述の点灯システム11は、交流電圧の位相を制御する位相制御式が調光方式として採用された場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting system 11 described above can reduce flickering of light emitted from the light source 12 even when a phase control method for controlling the phase of the AC voltage is adopted as the dimming method.

また、実施形態に係る第9の態様の照明装置1は、第1乃至第8のいずれか一項に記載の点灯システム11と、点灯システム11から負荷電流Ioを供給される光源12と、を備える。   Moreover, the lighting device 1 of the ninth aspect according to the embodiment includes the lighting system 11 according to any one of the first to eighth aspects, and the light source 12 to which the load current Io is supplied from the lighting system 11. Prepare.

上述の照明装置1は、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting device 1 described above can reduce flickering of light emitted from the light source 12 even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously.

また、実施形態に係る第10の態様の照明器具B1,B2は、第1乃至第8のいずれか一項に記載の点灯システム11と、点灯システム11から負荷電流Ioを供給される光源12と、少なくとも光源12が支持される筐体31,32,61と、を備える。   Moreover, lighting fixture B1, B2 of the 10th aspect which concerns on embodiment is the lighting system 11 as described in any one of 1st thru | or 8th, and the light source 12 to which the load current Io is supplied from the lighting system 11. And housings 31, 32, 61 on which at least the light source 12 is supported.

上述の照明器具B1,B2は、入力電圧(交流電圧Va)の値が瞬時的に変動した場合でも、光源12が発する光のちらつきを低減することができる。   The lighting fixtures B1 and B2 described above can reduce the flicker of light emitted from the light source 12 even when the value of the input voltage (AC voltage Va) fluctuates instantaneously.

また、上述の実施形態および変形例は一例である。このため、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されることはなく、この実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   Moreover, the above-mentioned embodiment and modification are examples. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and any design other than these embodiments and modifications may be used as long as it does not depart from the technical idea of the present invention. Of course, various changes can be made according to the above.

1 照明装置
11 点灯システム
12 光源
110 電源回路
1d 位相検出回路(情報取得部)
1e 制御回路
1j 電流検出回路
1m オフセット回路
1n 偏差増幅回路
1p 負荷電圧検出回路
31,32,61 筐体
9 交流電源
B1,B2 照明器具
Va 交流電圧
Vf 負荷電圧
Io 負荷電流
Sd 電流検出信号
Sg 偏差信号
Don オンデューティ
α1、α2、α3 フィードバックゲイン
β1、β2、β3 フィードバックゲイン
θ 導通角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illuminating device 11 Lighting system 12 Light source 110 Power supply circuit 1d Phase detection circuit (information acquisition part)
1e Control circuit 1j Current detection circuit 1m Offset circuit 1n Deviation amplification circuit 1p Load voltage detection circuit 31, 32, 61 Case 9 AC power supply B1, B2 Lighting fixture Va AC voltage Vf Load voltage Io Load current Sd Current detection signal Sg Deviation signal Don On-duty α1, α2, α3 Feedback gain β1, β2, β3 Feedback gain θ Conduction angle

Claims (10)

交流電源から交流電力を供給されて、スイッチング素子のオンデューティが制御されることで光源に直流の負荷電流を供給する電源回路と、
前記負荷電流の大きさに応じた電流検出信号を出力する電流検出回路と、
前記光源の調光レベルの指示値に応じて前記負荷電流の目標電流値を設定し、前記電流検出信号に基づく前記負荷電流の大きさを表す検出電流値と前記目標電流値との差分を偏差とし、前記偏差にフィードバックゲインを掛け合わせることで、前記偏差を小さくするための前記スイッチング素子の前記オンデューティの制御値を求め、前記制御値に基づいて前記オンデューティを調整する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記調光レベルの前記指示値に応じて前記フィードバックゲインを設定する
点灯システム。
A power supply circuit that is supplied with AC power from an AC power supply and that controls the on-duty of the switching element to supply a DC load current to the light source;
A current detection circuit that outputs a current detection signal according to the magnitude of the load current;
A target current value of the load current is set according to an indication value of the light control level of the light source, and a difference between the detected current value indicating the magnitude of the load current based on the current detection signal and the target current value is deviated. A control circuit for obtaining a control value of the on-duty of the switching element for reducing the deviation by multiplying the deviation by a feedback gain, and adjusting the on-duty based on the control value; Prepared,
The control circuit sets the feedback gain according to the instruction value of the dimming level.
前記光源の両端電圧の大きさを負荷電圧値として検出する負荷電圧検出回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記調光レベルの前記指示値及び前記負荷電圧値に応じて前記フィードバックゲインを設定する
請求項1記載の点灯システム。
A load voltage detection circuit that detects the magnitude of the voltage across the light source as a load voltage value;
The lighting system according to claim 1, wherein the control circuit sets the feedback gain according to the indication value of the dimming level and the load voltage value.
前記制御回路は、前記調光レベルの前記指示値が低いほど前記フィードバックゲインの絶対値を大きくし、かつ、前記負荷電圧値が低いほど前記フィードバックゲインの絶対値を大きくする
請求項2記載の点灯システム。
The lighting circuit according to claim 2, wherein the control circuit increases the absolute value of the feedback gain as the indicated value of the dimming level is lower, and increases the absolute value of the feedback gain as the load voltage value is lower. system.
前記検出電流値が増大する方向に前記電流検出信号の大きさをオフセットさせるオフセット回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記オフセットされた前記電流検出信号に基づいて前記検出電流値を求める
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の点灯システム。
An offset circuit for offsetting the magnitude of the current detection signal in a direction in which the detection current value increases;
The lighting system according to any one of claims 1 to 3, wherein the control circuit obtains the detected current value based on the offset current detection signal.
前記検出電流値に対応する電圧値と前記目標電流値に対応する電圧値との差を増幅して、偏差信号として出力する偏差増幅回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記偏差信号に基づいて前記偏差を求める
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の点灯システム。
A deviation amplifying circuit for amplifying a difference between a voltage value corresponding to the detected current value and a voltage value corresponding to the target current value, and outputting as a deviation signal;
The lighting system according to any one of claims 1 to 4, wherein the control circuit obtains the deviation based on the deviation signal.
前記電源回路は、前記交流電源の力率を改善する力率改善機能を有する
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の点灯システム。
The lighting system according to any one of claims 1 to 5, wherein the power supply circuit has a power factor improvement function for improving a power factor of the AC power supply.
前記制御回路は、前記調光レベルの指示値が高いほど前記目標電流値を大きくし、かつ前記フィードバックゲインを小さくし、前記調光レベルの指示値が低いほど前記目標電流値を小さくし、かつ前記フィードバックゲインを大きくする
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の点灯システム。
The control circuit increases the target current value as the indicated value of the dimming level is higher, and decreases the feedback gain, decreases the target current value as the indicated value of the dimming level is lower, and The lighting system according to any one of claims 1 to 6, wherein the feedback gain is increased.
前記調光レベルの指示値を表す指示情報を外部から受け取る情報取得部をさらに備え、
前記電源回路は、前記交流電源の交流電圧の通電期間である導通角が可変に設定された交流の位相制御電圧を入力され、
前記情報取得部は、前記導通角を前記指示情報として受け取り、前記制御回路へ前記調光レベルの指示値を伝達する
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の点灯システム。
An information acquisition unit for receiving instruction information representing an instruction value of the dimming level from the outside;
The power supply circuit receives an AC phase control voltage in which a conduction angle that is an energization period of the AC voltage of the AC power supply is variably set,
The lighting system according to any one of claims 1 to 7, wherein the information acquisition unit receives the conduction angle as the instruction information and transmits an instruction value of the dimming level to the control circuit.
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の点灯システムと、
前記点灯システムから前記負荷電流を供給される光源と、を備える
照明装置。
A lighting system according to any one of claims 1 to 8,
A light source that is supplied with the load current from the lighting system.
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の点灯システムと、
前記点灯システムから前記負荷電流を供給される光源と、
少なくとも前記光源が支持される筐体と、を備える
照明器具。
A lighting system according to any one of claims 1 to 8,
A light source supplied with the load current from the lighting system;
A housing that supports at least the light source.
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