JP2024020966A - Control equipment and electrical equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】リセットICの遅延時間の間、負荷に大電流が供給されることを抑制する。
【解決手段】制御装置3は、リセットIC31、電圧変換回路32、処理回路33、レベル変換回路34及び加速回路35を備える。リセットIC31は、電源回路2からの第1電源電圧V1が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間経過後に起動信号を出力する。電圧変換回路32は、上記起動信号が入力されると、上記の第1電源電圧V1を第2電源電圧V3に変圧して出力する。処理回路33は、電圧変換回路32から第2電源電圧V3が入力されると、第1PWM信号S1を出力する。レベル変換回路34は、処理回路33からの第1PWM信号S1を第2PWM信号S2に変換して電源回路2に出力する。加速回路35は、第1電源電圧V1が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間経過するまでの間、電源回路2からの第1電源電圧V1を、第2PWM信号S2として電源回路2に出力する。
【選択図】図1
The present invention suppresses the supply of large current to a load during the delay time of a reset IC.
A control device 3 includes a reset IC 31, a voltage conversion circuit 32, a processing circuit 33, a level conversion circuit 34, and an acceleration circuit 35. The reset IC 31 outputs an activation signal after a delay time has elapsed from the time when the first power supply voltage V1 from the power supply circuit 2 exceeds the threshold voltage Vs. When the activation signal is input, the voltage conversion circuit 32 converts the first power supply voltage V1 into a second power supply voltage V3 and outputs the voltage. When the processing circuit 33 receives the second power supply voltage V3 from the voltage conversion circuit 32, it outputs the first PWM signal S1. The level conversion circuit 34 converts the first PWM signal S1 from the processing circuit 33 into a second PWM signal S2 and outputs the second PWM signal S2 to the power supply circuit 2. The acceleration circuit 35 outputs the first power supply voltage V1 from the power supply circuit 2 as a second PWM signal S2 to the power supply circuit 2 from the time when the first power supply voltage V1 exceeds the threshold voltage Vs until the delay time elapses. .
[Selection diagram] Figure 1
Description
本開示は、一般に制御装置及び電気機器に関し、より詳細には、遅延時間付きのリセットICを備える制御装置、及び当該制御装置を備える電気機器に関する。 The present disclosure generally relates to a control device and an electrical device, and more particularly relates to a control device including a reset IC with a delay time, and an electrical device including the control device.
特許文献1に記載された照明用電源装置(制御装置)は、全波整流回路と、力率改善回路と、補助電源回路路と、降圧チョッパ回路と、LED素子列(負荷)と、マイコンと、PWM制御回路(処理回路)とを備える。全波整流回路は、交流電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換して出力する。力率改善回路は、全波整流回路の出力電力の力率を改善して出力する。降圧チョッパ回路(電圧変換回路)は、スイッチング素子を有し、このスイッチング素子によって力率改善回路の出力電圧を降圧してLED素子列に出力する。補助電源回路は、力率改善回路の出力電圧からマイコン用及びPWM制御回路用の電源電圧を生成する。マイコンは、PWM制御回路を制御する。PWM制御回路は、マイコンの制御に基づいて、降圧チョッパ回路のスイッチング素子をPWM制御するためのPWM信号を降圧チョッパ回路に出力する。 The lighting power supply device (control device) described in Patent Document 1 includes a full-wave rectifier circuit, a power factor correction circuit, an auxiliary power supply circuit, a step-down chopper circuit, an LED element array (load), and a microcomputer. , and a PWM control circuit (processing circuit). The full-wave rectifier circuit converts an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage and outputs the DC voltage. The power factor correction circuit improves the power factor of the output power of the full-wave rectifier circuit and outputs it. The step-down chopper circuit (voltage conversion circuit) has a switching element that steps down the output voltage of the power factor correction circuit and outputs it to the LED element array. The auxiliary power supply circuit generates a power supply voltage for the microcomputer and the PWM control circuit from the output voltage of the power factor correction circuit. The microcomputer controls the PWM control circuit. The PWM control circuit outputs a PWM signal to the step-down chopper circuit for PWM-controlling the switching elements of the step-down chopper circuit based on the control of the microcomputer.
上記の照明用電源装置(以下、電源装置と記載する。)において、マイコンがPOR(Power-on Reset)機能を備える場合がある。POR機能は、起動時にマイコンを正しく初期状態にリセットさせる機能である。この場合は、マイコンには、「起動時にマイコンの入力電圧が必ず一定の電圧以下から立ち上がらないと、POR機能が正しく動作しない」という制約条件がある。例えば、電源装置が瞬停後に直ぐに再起動すると、補助電源回路は、完全に放電されない状態で再起動する。このため、マイコンの入力電圧は、再起動時に一定の電圧以下から立ち上がらなくなり、POR機能は正しく動作しなくなる。すなわち、電源装置が瞬停後に直ぐに再起動すると、上記の制約条件が守られなくなり、マイコンに不具合が発生する場合がある。 In the above lighting power supply device (hereinafter referred to as a power supply device), the microcomputer may include a POR (Power-on Reset) function. The POR function is a function that correctly resets the microcomputer to its initial state at startup. In this case, the microcomputer has a constraint that "the POR function will not operate correctly unless the input voltage of the microcomputer always rises from a certain voltage or lower at startup." For example, if the power supply device restarts immediately after a momentary power failure, the auxiliary power supply circuit will restart without being completely discharged. For this reason, the input voltage of the microcomputer no longer rises below a certain voltage upon restart, and the POR function no longer operates correctly. That is, if the power supply device is restarted immediately after an instantaneous power failure, the above-mentioned constraint conditions are no longer observed, and a malfunction may occur in the microcomputer.
このため、上記の制約条件を守るために、電源装置に遅延時間付きのリセットICを備える案が提案されている。ここで、遅延時間付きのリセットICは、例えば、力率改善回路の出力電圧が閾値電圧を超えた時点から遅延時間経過後に、補助電源回路を起動させる。なお、上記閾値電圧は、力率改善回路の出力電圧が所定電圧(例えば定格電圧)に達したか否かを判定するための電圧であり、リセットICの上記遅延時間の計時の開始タイミングを判定のための電圧である。この場合、力率改善回路の出力電圧がリセットICの上記閾値電圧を超過すると、その超過時点から遅延時間経過後に、リセットICが補助電源回路を起動させる。そして、補助電源回路が起動すると、マイコン及びPWM制御回路が起動する。 Therefore, in order to comply with the above-mentioned constraints, a proposal has been proposed in which the power supply device is equipped with a reset IC with a delay time. Here, the reset IC with a delay time activates the auxiliary power supply circuit, for example, after a delay time has elapsed from the time when the output voltage of the power factor correction circuit exceeds the threshold voltage. Note that the threshold voltage is a voltage for determining whether the output voltage of the power factor correction circuit has reached a predetermined voltage (for example, rated voltage), and is used to determine the start timing of measuring the delay time of the reset IC. is the voltage for. In this case, when the output voltage of the power factor correction circuit exceeds the threshold voltage of the reset IC, the reset IC activates the auxiliary power supply circuit after a delay time has elapsed from the time of exceeding the threshold voltage. Then, when the auxiliary power supply circuit starts up, the microcomputer and the PWM control circuit start up.
このため、電源装置(力率改善回路)が瞬停後にすぐ再起動しても、補助電源回路は、力率改善回路の出力電圧が上記閾値電圧を超えた時点から遅延時間経過後に(すなわち補助電源回路の放電が完了した後に)再起動する。このため、補助電源回路の出力電圧は、再起動時に一定の電圧以下から立ち上がる。すなわち、マイコンの入力電圧は、再起動時に一定の電圧以下から立ち上がる。この結果、マイコンのPOR機能が正しく動作する。 Therefore, even if the power supply device (power factor correction circuit) restarts immediately after a momentary power failure, the auxiliary power supply circuit will restart the auxiliary power supply circuit after a delay time has elapsed from the time when the output voltage of the power factor correction circuit exceeds the above threshold voltage (i.e., the auxiliary restart) after the power supply circuit has finished discharging. Therefore, the output voltage of the auxiliary power supply circuit rises from a certain voltage or lower at the time of restart. That is, the input voltage of the microcomputer rises from a certain voltage or lower at the time of restart. As a result, the POR function of the microcomputer operates correctly.
しかし、補助電源回路の起動(再起動)時に上記の遅延時間があると、その遅延時間内では、マイコンが動作しないため、PWM制御回路からPWM信号が出力されない。この場合、PWM制御回路から出力されるPWM信号は、常にLow信号(0Vの電圧)となって調光率100%となる。そして、マイコンが遅延時間後に動作し始めると、PWM制御回路が、リモコンで制御された調光率(調光率100%ではない調光率)のPWM信号を出力する。この結果、LED素子列は、起動時から遅延時間までの間は調光率100%で発光しその後は直ぐに調光率が低下する(すなわちLED素子配列に供給される電流は、起動時から遅延時間までの間は大電流になりその後は急減する)という問題が発生する。 However, if the above-mentioned delay time occurs when starting (restarting) the auxiliary power supply circuit, the microcomputer does not operate within the delay time, and therefore, no PWM signal is output from the PWM control circuit. In this case, the PWM signal output from the PWM control circuit is always a Low signal (voltage of 0V), and the dimming rate is 100%. Then, when the microcomputer starts operating after the delay time, the PWM control circuit outputs a PWM signal with a dimming rate (a dimming rate that is not 100%) controlled by the remote controller. As a result, the LED element array emits light at a dimming rate of 100% from the time of startup until the delay time, and then the dimming rate immediately decreases (that is, the current supplied to the LED element array is delayed from the time of startup to the delay time). A problem occurs in that the current is large until the end of the current period and then decreases rapidly.
本開示の目的は、遅延時間付きリセットICを備える制御装置において、リセットICの遅延時間の間、負荷に大電流が供給されることを抑制できる制御装置、及び、この制御装置を備えた電気機器を提供することにある。 An object of the present disclosure is to provide a control device including a reset IC with a delay time, which can suppress large current from being supplied to a load during the delay time of the reset IC, and an electrical device including this control device. Our goal is to provide the following.
本開示の一態様の制御装置は、電源回路を介して負荷への給電を制御する制御装置である。前記制御装置は、リセットICと、電圧変換回路と、処理回路と、レベル変換回路と、加速回路と、を備える。前記リセットICは、前記電源回路から出力された第1電源電圧が閾値電圧を超えた時点から遅延時間経過後に起動信号を出力する。前記電圧変換回路は、前記リセットICから前記起動信号が入力されると、前記電源回路から出力された前記第1電源電圧を第2電源電圧に変圧して出力する。前記処理回路は、前記電圧変換回路から前記第2電源電圧が入力されると、前記負荷への給電を制御するための第1PWM信号であって、第1オン電圧を有する前記第1PWM信号を出力する。前記レベル変換回路は、前記処理回路から出力された前記第1PWM信号を、前記電源回路が要求する第2オン電圧を有する第2PWM信号に変換して前記電源回路に出力する。前記加速回路は、前記第1電源電圧が前記閾値電圧を超えた時点から前記遅延時間経過するまでの間、前記電源回路から出力された前記第1電源電圧を、前記第2PWM信号として前記電源回路に出力する。 A control device according to one aspect of the present disclosure is a control device that controls power supply to a load via a power supply circuit. The control device includes a reset IC, a voltage conversion circuit, a processing circuit, a level conversion circuit, and an acceleration circuit. The reset IC outputs a start signal after a delay time has elapsed from the time when the first power supply voltage output from the power supply circuit exceeds a threshold voltage. When the activation signal is input from the reset IC, the voltage conversion circuit transforms the first power supply voltage output from the power supply circuit into a second power supply voltage and outputs the second power supply voltage. When the second power supply voltage is input from the voltage conversion circuit, the processing circuit outputs the first PWM signal having a first on-voltage, which is a first PWM signal for controlling power supply to the load. do. The level conversion circuit converts the first PWM signal output from the processing circuit into a second PWM signal having a second on-voltage required by the power supply circuit, and outputs the second PWM signal to the power supply circuit. The acceleration circuit controls the power supply circuit by using the first power supply voltage outputted from the power supply circuit as the second PWM signal from the time when the first power supply voltage exceeds the threshold voltage until the delay time elapses. Output to.
本開示の一態様の電気機器は、前記制御装置と、前記負荷と、前記電源回路と、を備える。前記電源回路は、前記信号入力部に入力された前記第2PWM信号に基づいて前記負荷への給電を制御する。 An electrical device according to one aspect of the present disclosure includes the control device, the load, and the power supply circuit. The power supply circuit controls power supply to the load based on the second PWM signal input to the signal input section.
本開示によれば、遅延時間付きリセットICを備える制御装置において、リセットICの遅延時間の間、負荷に大電流が流れることを抑制できる、という利点がある。 According to the present disclosure, in a control device including a reset IC with a delay time, there is an advantage that large current can be suppressed from flowing through the load during the delay time of the reset IC.
以下、実施形態に係る制御装置及び電気機器について説明する。下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の例に過ぎない。また、下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Hereinafter, a control device and an electric device according to an embodiment will be described. The embodiments described below are merely examples of various embodiments of the present disclosure. Furthermore, the embodiments described below can be modified in various ways depending on the design, etc., as long as the objective of the present disclosure can be achieved.
(実施形態1)
(1)概要
実施形態1に係る制御装置3は、図1に示すように、電源回路2を介して負荷M1への給電を制御する。制御装置3は、リセットIC31と、電圧変換回路32と、無線回路33(処理回路)と、レベル変換回路34と、加速回路35と、を備える。リセットIC31は、電源回路2から出力された第1直流電圧V1(第1電源電圧)が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間ΔT1経過後に起動信号を出力する。電圧変換回路32は、リセットIC31から起動信号が入力されると、電源回路2から出力された第1直流電圧V1を第3直流電圧V3(第2電源電圧)に変圧して出力する。無線回路33(処理回路)は、電圧変換回路32から第3直流電圧V3が入力されると、負荷M1への給電を制御するための第1PWM信号S1であって、第1オン電圧を有する第1PWM信号S1を出力する。レベル変換回路34は、無線回路33から出力された第1PWM信号S1を、電源回路2が要求する第2オン電圧を有する第2PWM信号S2に変換して電源回路2に出力する。加速回路35は、第1直流電圧V1が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間ΔT1経過するまでの間、第1電源電圧V1を第2PWM信号S2として電源回路2に出力する。
(Embodiment 1)
(1) Overview As shown in FIG. 1, the control device 3 according to the first embodiment controls power supply to the load M1 via the
この構成によれば、第1電源電圧が閾値電圧を超えた時点から遅延時間ΔT1経過するまでの間(すなわち遅延時間ΔT1の間)は、加速回路35が、第1直流電圧V1(すなわちデューティ比100%のPWM信号)を第2PWM信号S2として電源回路2に出力する。これにより、負荷M1に対し、遅延時間ΔT1の間は電流の供給を停止し、その後は第1PWM信号S1で制御された電流を供給することができる。すなわち、負荷M1に対し、遅延時間ΔT1の間に大電流が供給されることを抑制できる。特に、負荷M1が照明用の発光部である場合は、発光部(すなわち負荷M1)の調光率が、起動時から遅延時間ΔT1経過するまで100%でその後急減する、通称オンピカ現象を抑制できる。
According to this configuration, the
(2)詳細構成
図1を参照して、実施形態1に係る電気機器1(すなわち実施形態1に係る制御装置3を備える電気機器1)について詳細に説明する。
(2) Detailed Configuration With reference to FIG. 1, the electrical equipment 1 according to the first embodiment (that is, the electrical equipment 1 including the control device 3 according to the first embodiment) will be described in detail.
電気機器1は、例えば商用の交流電源B1の出力電圧で動作する電気機器である。電気機器1は、例えば照明機器である。照明機器は、例えば、建物の屋内に設置されて屋内を照明する。 The electrical device 1 is, for example, an electrical device that operates with the output voltage of a commercial AC power source B1. The electrical device 1 is, for example, a lighting device. For example, lighting equipment is installed indoors of a building to illuminate the room.
電気機器1は、外部の通信端末4からの無線信号に含まれる制御信号によって制御可能である。電気機器1が照明機器である場合は、外部の通信端末4からの操作によって照明機器の調光を制御することが可能である。
The electrical device 1 can be controlled by a control signal included in a wireless signal from an
通信端末4は、電気機器1を操作するための通信端末(例えばリモコン装置、スマートフォン端末、又はタブレット端末など)である。通信端末4は、操作部4aと通信部4bとを備える。操作部4aは、使用者が電気機器1を操作するための操作指令の入力を受け付ける。通信部4bは、制御装置3の後述の無線回路33と無線通信(例えば無線LAN、Wi-Fi(登録商標)、赤外線通信など)を行う。通信部4bは、操作部4aに入力された操作指令から制御信号を生成し、生成した制御信号を無線信号に載せて外部(無線回路33)に発信する。電気機器1が照明機器である場合は、通信端末4に操作指令として調光率を入力することで、照明機器の調光率を操作することが可能である。
The
電気機器1は、負荷M1と、電源回路2と、制御装置3とを備える。
Electrical equipment 1 includes a load M1, a
負荷M1は、電気機器1の各種機能を実現するための装置であり、電源回路2から供給される電流及び電圧によって動作する。負荷M1は、実施形態1では、照明用の発光部(例えばLED(light-emitting diode)であり、この場合、電気機器1は、照明機器である。なお、負荷M1は、照明用の発光部に限定されず、例えば、空調装置又は音声出力装置であってもよい。負荷M1が空調装置である場合は、電気機器1は空調機器であり、負荷M1が音声出力装置である場合は、電気機器1はスピーカである。
The load M1 is a device for realizing various functions of the electrical device 1, and is operated by current and voltage supplied from the
電源回路2は、交流電源B1の出力電圧から直流電圧(制御用の第1直流電圧V1及び負荷用の第2直流電圧V2)を生成し、生成した第1直流電圧V1を制御装置3に出力し、生成した第2直流電圧V2を負荷M1に出力する。また、電源回路2は、制御装置3からの第2PWM(Pulse Width Modulation)信号S2に基づいて、負荷M1への給電を制御する。電源回路2は、例えば、整流回路、定電圧回路、定電流回路、DC-DCコンバータなどによって構成されている。
The
より詳細には、電源回路2は、交流電源B1から出力された交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧から第1直流電圧V1及び第2直流電圧V2を生成する。第1直流電圧V1は、第2直流電圧V2よりも低い直流電圧であり、例えば5Vである。第2直流電圧V2は、第1直流電圧V1よりも高い直流電圧であり、例えば30V~40Vである。電源回路2は、生成した第1直流電圧V1を制御装置3に出力する。この出力によって電源回路2から制御装置3に電力が供給される。また、電源回路2は、生成した第2直流電圧V2を負荷M1に出力する。この出力によって電源回路2から負荷M1に電力が供給される。すなわち、制御装置3及び負荷M1は、交流電源B1で生成される電圧で動作する。
More specifically, the
また、電源回路2は、制御装置3から出力される後述の第2PWM信号S2に基づいて、生成した第2直流電圧V2をPWM制御することで、負荷M1への供給を制御する。より詳細には、電源回路2は、スイッチング素子を備える。上記スイッチング素子は、例えばバイポーラトランジスタ又はMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)などである。電源回路2は、第2PWM信号S2に基づいて上記スイッチング素子をオンオフ制御することで、生成した第2直流電圧V2をPWM制御し、そのPWM制御した第2直流電圧V2を負荷M1に出力する。これにより、電源回路2は、負荷M1への給電を制御する。
Further, the
電源回路2は、デフォルト設定として、制御装置3から入力される後述の第2PWM信号S2がデューティ比0%のときは、負荷M1に定格電流(例えば最大電流)を供給するように上記スイッチング素子を制御する。この場合、電気機器1が照明機器である場合は、照明用の発光部である負荷M1は、調光率100%の輝度で発光する。また、電源回路2は、デフォルト設定として、制御装置3から入力される第2PWM信号S2がデューティ比100%のときは、負荷M1に最低電流(例えばゼロ電流)を供給するように上記スイッチング素子を制御する。この場合、電気機器1が照明機器である場合は、負荷M1(発光部)は、調光率0%の輝度で発光する。すなわち負荷M1(発光部)は消灯する。
As a default setting, the
電源回路2は、入力部2aと、第1出力部2bと、第2出力部2cと、信号入力部2dとを有する。入力部2aは、交流電源B1と接続される部分であって、交流電源B1の出力電圧(交流電圧)が入力される部分である。第1出力部2bは、制御装置3と接続される部分であって、生成した第1直流電圧V1を制御装置3に出力する部分である。第2出力部2cは、負荷M1と接続される部分であって、生成した第2直流電圧V2を負荷M1に出力する部分である。信号入力部2dは、制御装置3からの後述の第2PWM信号S2が入力される部分である。
The
制御装置3は、電源回路2を介して、電源回路2から負荷M1に供給される電力を制御する装置である。制御装置3は、電源回路2から供給される電力によって動作する。より詳細には、制御装置3は、通信端末4から受信する無線信号に含まれる制御信号に基づいて第2PWM信号S2を生成し、生成した第2PWM信号S2を電源回路2の信号入力部2dに出力する。これにより、電源回路2は、上述のように、入力された第2PWM信号S2に基づいて、電源回路2から負荷M1に供給する電力を制御する。
The control device 3 is a device that controls the power supplied from the
制御装置3は、リセットIC(Integrated Circuit)31と、電圧変換回路32と、無線回路33(処理回路)と、レベル変換回路34と、加速回路35とを備える。
The control device 3 includes a reset IC (Integrated Circuit) 31, a
リセットIC31は、遅延時間付きのリセットICである。リセットIC31は、電圧変換回路32の起動及び停止を制御する。より詳細には、リセットIC31は、電源回路2から出力される第1直流電圧V1が閾値電圧Vsを超過すると、その超過時点から遅延時間経過した後に、起動信号を電圧変換回路32に出力して電圧変換回路32を起動させる。なお、閾値電圧Vsは、第1直流電圧V1の出力電圧が所定電圧(例えば定格電圧)に達したか否かを判定するための電圧である。以後、電圧変換回路32の起動を遅延させるこの処理を遅延処理と記載する場合がある。また、リセットIC31は、電源回路2から出力される第1直流電圧V1が閾値電圧Vs以下になると、停止信号を電圧変換回路32に出力して電圧変換回路32を停止させる。
The
なお、起動信号は、電圧変換回路32を起動させるための信号であり、例えばHigh信号(例えば電圧がゼロでない信号)である。停止信号は、電圧変換回路32を停止させるための信号であり、例えばLow信号(例えば電圧がゼロである信号)である。起動信号と停止信号を合わせて起動停止信号と記載する場合がある。
Note that the activation signal is a signal for starting the
なお、本実施形態では、閾値電圧Vsは、第1直流電圧V1(例えば5V)よりも低い電圧である。このため、電源回路2から第1直流電圧V1が出力されると、第1直流電圧V1は閾値電圧Vsを超える。また、電源回路2からの第1直流電圧V1の出力が停止されると、第1直流電圧V1は、0(ゼロ)Vの電圧になって閾値電圧Vsを下回る。
In addition, in this embodiment, the threshold voltage Vs is a voltage lower than the 1st DC voltage V1 (for example, 5V). Therefore, when the first DC voltage V1 is output from the
リセットIC31は、入力部31aと信号出力部31bとを有する。入力部31aは、電源回路2の第1出力部2bと接続される部分であって、電源回路2からの第1直流電圧V1が入力される部分である。信号出力部31bは、起動信号及び停止信号を外部(電圧変換回路32)に出力する部分である。
The
電圧変換回路32は、例えば、レギュレータを含む。電圧変換回路32は、電圧変換処理として、電源回路2から出力された第1直流電圧V1(例えば5V)を、第3直流電圧V3(例えば3V)に変圧して無線回路33に出力する。第3直流電圧V3は、無線回路33が要求する直流電圧であり、例えば、第1直流電圧V1よりも低い直流電圧(例えば3V)である。なお、第3直流電圧V3は、第1直流電圧V1よりも高い直流電圧であってもよい。
電圧変換回路32は、リセットIC31からの起動信号及び停止信号の入力に応じて、起動及び停止する。電圧変換回路32は、起動信号が入力されると、起動して、上記の電圧変換処理を行い、停止信号が入力されると、上記の電圧変換処理を停止する。
The
電圧変換回路32は、信号入力部32aと入力部32bと出力部32cとを有する。信号入力部32aは、リセットIC31の信号出力部31bと接続される部分であって、リセットICからの起動信号及び停止信号が入力される部分である。出力部32cは、電圧変換回路32の電圧変換処理で生成された第3直流電圧V3が外部(無線回路33)に出力される部分である。
The
無線回路33は、外部の通信端末4との間で無線通信を行い、通信端末4から受信する無線信号に含まれる制御信号に基づいて、負荷M1への給電を制御するための第1PWM信号S1を生成する。無線回路33は、電圧変換回路32から入力される第3直流電圧V3を電源電圧として動作する。すなわち、無線回路33は、電圧変換回路32からの第3直流電圧V3の入力及び停止に応じて、起動及び停止する。無線回路33は、起動すると、無線通信及びPWM信号生成処理を行い、停止すると、無線通信及びPWM信号生成処理を停止する。
The
無線回路33は、通信部331と、PWM信号生成部332とを備える。通信部331は、通信端末4の通信部4bと無線通信(例えば無線LAN、Wi-Fi(登録商標)、赤外線通信など)を行う。PWM信号生成部332は、通信部331が受信した無線信号に含まれる制御信号に基づいて、第1オン電圧(例えば3V)を有する第1PWM信号S1を生成し、生成した第1PWM信号S1をレベル変換回路34に出力する。なお、オン電圧(第1オン電圧)とは、PWM信号を構成する矩形波の振幅電圧である。無線回路33は、第3直流電圧V3が入力されると、第1オン電圧を有する第1PWM信号S1を出力する処理回路の一例である。処理回路は、第3直流電圧V3で動作し、第1PWM信号S1を生成する処理回路であれば、どのような処理回路でもよい。
The
無線回路33は、入力部33aと信号出力部33bとを有する。入力部33aは、電圧変換回路32の出力部32cと接続される部分であって、電圧変換回路32から出力された第3直流電圧V3が入力される部分である。信号出力部33bは、PWM信号生成部332で生成された第1PWM信号S1を外部(レベル変換回路34)に出力する部分である。
The
無線回路33は、POR(Power-on Reset)機能を有する。POR機能は、無線回路33の起動時に無線回路33を正しく初期状態にリセットさせる機能である。この場合は、無線回路33には、「起動時に無線回路33の入力電圧(第3直流電圧V3)が必ず一定の電圧(例えば0.3V)以下から立ち上がらないと、POR機能が正しく動作しない」という制約条件がある。このため、上記の制約条件を守るために、制御装置3は、上述の通り、遅延時間付きのリセットIC31を備える。リセットIC31は、上述の通り、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間経過後に、電圧変換回路32を起動させる。遅延時間を確保することで、遅延時間の間で電圧変換回路32内の残留電荷(例えば出力段のコンデンサに残留する電荷)が十分に放電される。これにより、電圧変換回路32の起動時に、電圧変換回路32から無線回路33に出力される第3直流電圧V3は、上記の一定の電圧(例えば0.3V)以下から立ち上がる。これにより、無線回路33が上記の制約条件を満たすようになる。
The
レベル変換回路34は、無線回路33から出力された第1PWM信号S1を、電源回路2が要求する第2オン電圧を有する第2PWM信号S2に変換して電源回路2に出力する。第2オン電圧は、例えば、第1オン電圧よりも大きいオン電圧である。第2オン電圧は、第1直流電圧V1と同じ電圧値の電圧である。より詳細には、レベル変換回路34は、電源回路2から出力された第1直流電圧V1(例えば5V)を用いて、第1PWM信号S1のオン電圧を第1オン電圧(例えば3V)から第2オン電圧(例えば5V)に変圧する。このとき、レベル変換回路34は、第1PWM信号S1のデューティ比は変化させない。このように変圧された第1PWM信号S1が第2PWM信号S2となる。
The
レベル変換回路34は、スイッチング素子Q1,Q2を備える。
The
スイッチング素子Q1は、電源回路2から出力された第1直流電圧V1をPWM制御することで、第1直流電圧V1から、第2オン電圧を有する第2PWM信号S2を生成する。スイッチング素子Q1は、例えばPNP構造の半導体スイッチング素子(図示例ではPNP型のバイポーラトランジスタであるがPチャネルのエンハンスメント形MOSTFETでもよい。)である。スイッチング素子Q1のエミッタ(第1主電極)は、電源回路2の第1出力部2bに接続されており、電源回路2の第1出力部2bから出力された第1直流電圧V1が入力される。スイッチング素子Q1のコレクタ(第2主電極)は、電源回路2の信号入力部2dに接続されており、スイッチング素子Q1のコレクタ出力(すなわち第2PWM信号S2)を電源回路2の信号入力部2dに出力する。スイッチング素子Q1のベース(制御電極)は、スイッチング素子Q2のコレクタ(第1主電極)に接続されている。
The switching element Q1 performs PWM control on the first DC voltage V1 output from the
スイッチング素子Q2は、無線回路33からの第1PWM信号S1のオンオフに基づいてスイッチング素子Q1のベース電流の流出及び流出停止を制御することで、スイッチング素子Q1のオンオフを切り替える。スイッチング素子Q2は、例えばNPN構造の半導体スイッチング素子(図示例ではNPN型のバイポーラトランジスタであるがNチャネルのエンハンスメント形のMOSFETでもよい。)である。スイッチング素子Q2のコレクタ(第1主電極)は、スイッチング素子Q1のベースに接続されている。スイッチング素子Q2のエミッタ(第2主電極)は、グランドに接続されている。スイッチング素子Q1のベース(制御電極)は、無線回路33の信号出力部33bに接続されており、無線回路33から出力された第1PWM信号S1が入力される。
The switching element Q2 switches the switching element Q1 on and off by controlling the outflow and outflow stop of the base current of the switching element Q1 based on the on/off of the first PWM signal S1 from the
レベル変換回路34は、信号入力部34aと、入力部34bと、信号出力部34cとを有する。信号入力部34aは、スイッチング素子Q2のベース(制御電極)で構成されている。信号入力部34aは、無線回路33の信号出力部33bと接続されており、無線回路33からの第1PWM信号S1が入力される。入力部34bは、スイッチング素子Q1のエミッタ(第1主電極)で構成されている。入力部34bは、電源回路2の第1出力部2bに接続されており、電源回路2からの第1直流電圧V1が入力される。信号出力部34cは、スイッチング素子Q1のコレクタ(第2主電極)で構成されている。信号出力部34cは、電源回路2の信号入力部2dに接続されており、スイッチング素子Q1のコレクタ出力(第2PWM信号S2)を電源回路2の信号入力部2dに出力する。
The
このレベル変換回路34では、無線回路33からの第1PWM信号S1のオンオフに基づいて、スイッチング素子Q2がオンオフ駆動する。このオンオフ駆動に同期して、スイッチング素子Q1がオンオフ駆動する。スイッチング素子Q1のオンオフ駆動によって、電源回路2からスイッチング素子Q1のエミッタに入力された第1直流電圧V1は、第2オン電圧を有する第2PWM信号S2に変換されてスイッチング素子Q1のコレクタから出力される。そして、その出力された第2PWM信号S2は、電源回路2の信号入力部2dに出力される。スイッチング素子Q1,Q2は、無線回路33からの第1PWM信号S1のオンオフに同期してオンオフ駆動する。このため、スイッチング素子Q1のコレクタから出力される第2PWM信号S2は、無線回路からの第1PWM信号S1と同じデューティ比を有する。
In this
加速回路35は、電源回路2から出力された第1直流電圧V1が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間経過するまでの間(すなわちリセットIC31から停止信号が出力される間、換言すれば起動信号の出力が停止される間)、電源回路2から出力された第1直流電圧V1を、第2PWM信号S2(すなわちデューティ比100%のPWM信号)として電源回路2の信号入力部2dに出力する。また、加速回路35は、第1電源電圧V1が閾値電圧Vsを超えた時点から遅延時間経過した後(すなわちリセットIC31から起動信号が出力される間)は、電源回路2からの第1電源電圧V1を電源回路2の信号入力部2dに出力しない。
The
加速回路35は、スイッチング素子Q3を備える。
スイッチング素子Q3は、例えばPNP構造の半導体スイッチング素子(図示例ではPNP型バイポーラトランジスタであるがPチャネルのエンハンスメント形MOSTFETでもよい。)である。スイッチング素子Q3のエミッタ(第1主電極)は、電源回路2の第1出力部2bに接続されており、電源回路2から出力された第1直流電圧V1が入力される。スイッチング素子Q3のコレクタ(第2主電極)は、電源回路2の信号入力部2dに接続されており、スイッチング素子Q3のコレクタ出力(すなわち第1直流電圧V1)を電源回路2の信号入力部2dに出力する。スイッチング素子Q3のベース(制御電極)は、リセットIC31の信号出力部31bに接続されており、リセットIC31から出力された起動信号(High信号)及び停止信号(Low信号)が入力される。
The switching element Q3 is, for example, a semiconductor switching element with a PNP structure (in the illustrated example, it is a PNP type bipolar transistor, but it may also be a P-channel enhancement type MOSTFET). The emitter (first main electrode) of the switching element Q3 is connected to the
加速回路35は、信号入力部35aと、入力部35bと、信号出力部35cとを有する。信号入力部35aは、スイッチング素子Q3のベース(制御電極)で構成されている。信号入力部35aは、リセットIC31の信号出力部31bと接続されており、リセットIC31からの起動信号(High信号)及び停止信号(Low信号)が入力される。入力部35bは、スイッチング素子Q3のエミッタ(第1主電極)で構成されている。入力部35bは、電源回路2の第1出力部2bに接続されており、電源回路2からの第1直流電圧V1が入力される。信号出力部35cは、スイッチング素子Q3のコレクタ(第2主電極)で構成されている。信号出力部35cは、電源回路2の信号入力部2dに接続されており、スイッチング素子Q3のコレクタ出力(第1直流電圧V1)を電源回路2の信号入力部2dに出力する。
The
この加速回路35では、リセットIC31から出力される起動信号(High信号)及び停止信号(Low信号)に基づいて、スイッチング素子Q3がオンオフ駆動する。リセットIC31から起動信号が出力される間は、スイッチング素子Q3はオフである。このため、電源回路2の第1出力部2bからスイッチング素子Q3のエミッタに入力された第1直流電圧V1は、スイッチング素子Q3のコレクタから出力されない。他方、リセットIC31から停止信号が出力される間(すなわち起動信号の出力が停止される間)は、スイッチング素子Q3はオンである。このため、電源回路2の第1出力部2bからスイッチング素子Q3のエミッタに入力された第1直流電圧V1は、スイッチング素子Q3のコレクタから、第2オン電圧を有しかつデューティ比100%の第2PWM信号S2として出力される。
In this
(3)動作説明
(3-1)比較例1の動作
実施形態1の制御装置3の動作を説明する前に、図2及び図3を参照して、まず比較例1の制御装置300の構成及び動作を説明する。
(3) Operation Description (3-1) Operation of Comparative Example 1 Before explaining the operation of the control device 3 of Embodiment 1, first, the configuration of the control device 300 of Comparative Example 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. and explain the operation.
図2に示すように、比較例1の制御装置300は、実施形態1の制御装置3(図1)と比べて、加速回路35が省略されている以外は、同様に構成されている。
As shown in FIG. 2, the control device 300 of Comparative Example 1 has the same configuration as the control device 3 of Embodiment 1 (FIG. 1) except that the
図3は、比較例1における、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)、電圧変換回路32の出力電圧(第3直流電圧V3)、及び、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4の各々の時間変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 shows the output voltage of the power supply circuit 2 (first DC voltage V1), the output voltage of the voltage conversion circuit 32 (third DC voltage V3), and the input of the
図3に示すように、比較例1では、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)がリセットIC31の閾値電圧Vsを超過すると(時点t1)、リセットIC31は、その超過時点t1から遅延時間ΔT1経過する時点t2までの間は、信号出力部31bから停止信号を出力して電圧変換回路32を停止させる。電圧変換回路32が停止している間(すなわち遅延時間ΔT1の間)は、電圧変換回路32は第3直流電圧V3を出力しないため、無線回路33は、停止して、信号出力部33bから第1PWM信号S1を出力しない。このため、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4は0(ゼロ)V(すなわちデューティ比0%の第2PWM信号S2に相当)になる。電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4が0Vのときは、デフォルト設定に基づいて、電源回路2は、負荷M1を調光率100%で発光させる(すなわち負荷M1を最大電流で動作させる)。
As shown in FIG. 3, in Comparative Example 1, when the output voltage (first DC voltage V1) of the
そして、時点t1から遅延時間ΔT1が経過すると、リセットIC31は、信号出力部31bから起動信号を出力して電圧変換回路32を起動させる(時点t2)。電圧変換回路32は、起動すると、出力部32cから第3直流電圧V3を出力して無線回路33を起動させる。無線回路33は、起動すると、通信端末4から受信する制御信号に基づいて第1PWM信号S1を生成し、生成した第1PWM信号S1を信号出力部33bから出力する。出力された第1PWM信号S1は、レベル変換回路34によって第2PWM信号S2に変換されて、電源回路2の信号入力部2dに入力される。すなわち、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4が第2PWM信号S2の電圧になる。これにより、電源回路2は、負荷M1を、第2PWM信号S2で制御された調光率で発光させる。第2PWM信号S2で制御された調光率は、殆どの場合、調光率100%よりも低い調光率である。このため、電源回路2は、負荷M1を調光率100%よりも低い調光率で発光させる。すなわち、電源回路2は、負荷M1を第2PWM信号S2で制御された電流(すなわち最大電流よりも小さい電流)で動作させる。
Then, when the delay time ΔT1 has elapsed from time t1, the
このように、比較例1では、遅延時間ΔT1付きのリセットIC31を備えかつ電源回路2の上記のデフォルト設定のために、負荷M1は、遅延時間ΔT1の間は調光率100%で発光しその後一瞬に調光率が低下する(すなわち、遅延時間ΔT1の間は負荷M1に最大電流が供給されその後一瞬に供給電流が低下する)通称オンピカ現象が発生する。このため、電気機器の使用者に不快を与える場合がある。 In this way, in Comparative Example 1, the load M1 emits light at a dimming rate of 100% during the delay time ΔT1 and then A so-called on-pika phenomenon occurs in which the dimming rate instantly decreases (that is, the maximum current is supplied to the load M1 during the delay time ΔT1, and then the supplied current decreases instantaneously). This may cause discomfort to the user of the electrical equipment.
(3-2)実施形態1の制御装置3の動作
図1及び図4を参照して、実施形態1に係る制御装置3の動作(より詳細には加速回路35の動作)を説明する。
(3-2) Operation of the control device 3 according to the first embodiment The operation of the control device 3 according to the first embodiment (more specifically, the operation of the acceleration circuit 35) will be described with reference to FIGS. 1 and 4.
図4は、実施形態1における、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)、電圧変換回路32の出力電圧(第3直流電圧V3)、及び、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4の各々の時間変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 4 shows the output voltage of the power supply circuit 2 (first DC voltage V1), the output voltage of the voltage conversion circuit 32 (third DC voltage V3), and the input of the
図4に示すように、実施形態1に係る制御装置3では、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)がリセットIC31の閾値電圧Vsを超過すると(時点t1)、リセットIC31は、その超過時点t1から遅延時間ΔT1経過する時点t2までの間は、信号出力部31bから停止信号を出力して電圧変換回路32を停止させる。電圧変換回路32が停止している間(すなわち遅延時間ΔT1の間)は、電圧変換回路32は、出力部32cから第3直流電圧V3を出力しないため、無線回路33は、停止して、信号出力部33bから第1PWM信号S1を出力しない。
As shown in FIG. 4, in the control device 3 according to the first embodiment, when the output voltage (first DC voltage V1) of the
また、リセットIC31の信号出力部31bから出力された停止信号は、加速回路35の信号入力部35aにも出力される。リセットIC31が停止信号を出力している間(すなわちリセットIC31で起動信号の出力が停止される間、すなわち遅延時間ΔT1の間)、加速回路35は、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)を、デューティ比100%の第2PWM信号S2として、電源回路2の信号入力部2dに出力する。より詳細には、加速回路35では、リセットIC31からの停止信号(Low信号)によってスイッチング素子Q3がオンになる。そして、このオンによって、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)が、スイッチング素子Q3を導電して、デューティ比100%の第2PWM信号S2として、電源回路2の信号入力部2dに出力される。
Further, the stop signal outputted from the signal output section 31b of the
つまり、遅延時間ΔT1の間は、無線回路33の信号出力部33bから第1PWM信号S1が出力されない。すなわち、レベル変換回路34から第2PWM信号S2が出力されない。このため、加速回路35が、無線回路33の代わりに、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)をデューティ比100%の第2PWM信号S2として電源回路2の信号入力部2dに出力する。これにより、遅延時間ΔT1の間は、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4は、第1直流電圧V1となる。電源回路2は、信号入力部2dに第1直流電圧V1が入力されると、デフォルト設定に基づいて、負荷M1を調光率0%で発光(すなわち消灯)させる(すなわち負荷M1を停止させる)。
That is, during the delay time ΔT1, the first PWM signal S1 is not output from the signal output section 33b of the
そして、遅延時間ΔT1が経過すると、リセットIC31は、信号出力部31bから起動信号を出力して電圧変換回路32を起動させる(時点t2)。電圧変換回路32は、起動すると、第3直流電圧V3を無線回路33に出力して無線回路33を起動させる。無線回路33は、起動すると、通信端末4から受信する制御信号に基づいて第1PWM信号S1を生成し、生成した第1PWM信号S1を信号出力部33bから出力する。出力された第1PWM信号S1は、レベル変換回路34によって第2PWM信号S2に変換されて、電源回路2の信号入力部2dに入力される。これにより、電源回路2の信号入力部2dの入力電圧V4は、第2PWM信号S2の電圧になる。
Then, when the delay time ΔT1 has elapsed, the
また、リセットIC31からの上記の起動信号は、加速回路35にも出力される(時点t2)。加速回路35は、リセットIC31からの起動信号が入力されると、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)を第2PWM信号S2として電源回路2の信号入力部2dに出力することを停止する。これにより、遅延時間ΔT1経過後は、電源回路2の信号入力部2dには、加速回路35からの第1直流電圧V1は入力されず、レベル変換回路34から出力された第2PWM信号S2のみが入力される。
Further, the above activation signal from the
そして、電源回路2は、信号入力部2dに入力された第2PWM信号S2に基づいて、負荷M1への給電を制御する。すなわち、電源回路2は、第2PWM信号S2で制御された調光率で負荷M1を発光させる。このように、実施形態1に係る制御装置3では、負荷M1は、遅延時間ΔT1の間は消灯し(すなわち調光率100%で発光せず)、その後、第2PWM信号S2で制御された調光率(すなわち調光率100%よりも低い調光率)で発光する。すなわち、負荷M1は、遅延時間ΔT1の間は停止し(すなわち最大電流(すなわち大電流)は供給されず)、その後、第2PWM信号S2で制御された電流(すなわち最大電流よりも小さい電流)で動作する。特に、遅延時間ΔT1の間、負荷M1に最大電流(すなわち大電流)が供給されることを抑制できる。このため、実施形態1では、比較例1で説明した通称オンピカ現象の発生を抑制できる。この結果、電気機器1の使用者に不快を与えることを抑制できる。
Then, the
(実施形態2)
(1)構成説明
実施形態2は、実施形態1と比べて、放電回路36を更に備える点以外は同様に構成されている。以下の説明では、実施形態1と異なる部分を中心に説明し、実施形態1と同じ部分は同じ符号を付して図面及び説明を省略する場合がある。
(Embodiment 2)
(1)
図5に示すように、実施形態2に係る制御装置3は、放電回路36を備える。
As shown in FIG. 5, the control device 3 according to the second embodiment includes a
放電回路36は、電源回路2の第1出力部2bとグランドとの間に設けられており、リセットIC31の信号出力部31bから出力される起動停止(High信号)及び停止信号(Low信号)に基づいて、電源回路2の第1出力部2bとグランドとの間の接続及び遮断を行う。
The
より詳細には、放電回路36は、リセットIC31から停止信号が出力される間(すなわちリセットIC31で起動信号の出力が停止される間)は、電源回路2の第1出力部2bとグランドとを電気的に接続する。この接続によって、リセットIC31から停止信号が出力される間、電源回路2内において第1出力部2bに接続された平滑コンデンサ内の残留電荷がグランドに放電される。また、放電回路36は、リセットIC31から起動信号が出力される間は、電源回路2の第1出力部2bとグランドとを電気的に遮断する。この遮断によって上記の放電が停止される。
More specifically, the
放電回路36は、スイッチング素子Q4と、抵抗R1とを備える。
The
スイッチング素子Q4は、リセットIC31の信号出力部31bから出力される起動信号(High信号)及び停止信号(Low信号)に基づいて、電源回路2の第1出力部2bとグランドとの間の接続及び遮断を切り替える。スイッチング素子Q4は、例えばPNP構造の半導体スイッチング素子(図示例ではPNP型のバイポーラトランジスタであるが、Pチャネルのエンハンス形のMOSFETでもよい。)である。スイッチング素子Q4のエミッタ(第1主電極)は、電源回路2の第1出力部2bに接続されている。スイッチング素子Q4のコレクタ(第2主電極)は、抵抗R1を介してグランドに接続されている。スイッチング素子Q4のベース(制御電極)は、リセットIC31の信号出力部31bに接続されており、リセットIC31から出力される起動信号及び停止信号が入力される。
The switching element Q4 connects and connects the
放電回路36は、信号入力部36aと、入力部36bと、出力部36cとを有する。信号入力部36aは、スイッチング素子Q4のベース(制御電極)で構成されている。信号入力部36aは、リセットIC31の信号出力部31bに接続されており、リセットIC31からの起動信号及び停止信号が入力される。入力部36bは、スイッチング素子Q4のエミッタ(第1主電極)で構成されている。入力部36bは、電源回路2の第1出力部2bに接続されている。出力部36cは、抵抗R1のグランド側の端部で構成されている。出力部36cは、グランドに接続されている。
The
この放電回路36では、信号入力部36aに起動信号(High信号)が入力されると、スイッチング素子Q4がオフになり、放電を行わない。他方、信号入力部36aに停止信号(Low信号)が入力されると、スイッチング素子Q4がオンになり、スイッチング素子Q4及び抵抗R1によって、電源回路2の第1出力部2bとグランドとが電気的に接続される。これにより、電源回路2内において第1出力部2bに接続されたコンデンサに残留した電荷がスイッチング素子Q4及び抵抗R1を介してグランドに放電される。
In this
(2)動作説明
(2-1)比較例2の動作
図1及び図6を参照して、比較例2の制御装置400の動作を説明する。
(2) Operation Description (2-1) Operation of Comparative Example 2 The operation of the control device 400 of Comparative Example 2 will be described with reference to FIGS. 1 and 6.
比較例2の制御装置400は、実施形態2の制御装置3と比べて、放電回路36が省略されている以外は、同様に構成されている。すなわち、比較例2の制御装置400は、実施形態1の制御装置3(図1)と同じである。そのため、比較例2の詳細な説明は省略する。
The control device 400 of Comparative Example 2 has the same configuration as the control device 3 of
図6は、比較例2における、無線回路33の消費電流I1、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)、レベル変換回路34の出力信号(第2PWM信号S2)、及び、無線回路33の出力信号(第1PWM信号S1)の各々の時間変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 6 shows the current consumption I1 of the
比較例2では、交流電源B1が切断したとき、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)にチャタリングが発生する場合がある。なお、交流電源B1の切断には、交流電源B1のオフ操作及び断線などを含む。
In Comparative Example 2, when the AC power supply B1 is disconnected, chattering may occur in the output voltage (first DC voltage V1) of the
より詳細には、図6に示すように、交流電源B1が切断すると(時点t1)、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)が低下し始める。そして、第1直流電圧V1がリセットIC31の閾値電圧Vsに下回ると(時点t2)、リセットIC31は、信号出力部31bから停止信号(Low信号)を出力して電圧変換回路32を停止させる。この停止によって無線回路33が停止して、無線回路33の消費電流I1がゼロになる。
More specifically, as shown in FIG. 6, when the AC power supply B1 is cut off (time t1), the output voltage (first DC voltage V1) of the
そして、無線回路33の消費電流I1がゼロになると(時点t2)、第1直流電圧V1の消費負荷が一瞬無くなる。これにより、第1直流電圧V1は、上昇し転じてリセットIC31の閾値電圧Vsを再び超過する。これにより、リセットIC31は、その超過時点t2から遅延時間ΔT1経過後(時点t3)に起動信号を電圧変換回路32に出力して、電圧変換回路32を起動させる。電圧変換回路32が起動すると、無線回路33も起動して、無線回路33の消費電流I1が急上昇する。無線回路33の消費電流I1が急上昇すると(時点t3)、第1直流電圧V1の消費負荷が急上昇する。これにより、第1直流電圧V1は、再び低下し始めてスイッチIC31の閾値電圧Vsを再び下回る(時点t4)。以降、上記の動作を繰り返す。
Then, when the current consumption I1 of the
このように、交流電源B1が切断すると、第1直流電圧V1は、閾値電圧Vsを挟んで上下に振動するチャタリングを行う。このチャタリングは、電源回路2内において第1出力部2bに設けられた平滑コンデンサの残留電荷が全て放電されて、第1直流電圧V1がゼロになるまで継続する。第1直流電圧V1のチャタリングは、無線回路33の起動及び停止を繰り返す。このため、無線回路33の誤動作を引き起こす場合がある。また、第1直流電圧V1のチャタリングは、第1PWM信号S1及び第2PWM信号S2の波形を歪ませるため(図6)、負荷M1の制御に影響する場合がある。
In this way, when the AC power supply B1 is disconnected, the first DC voltage V1 performs chattering that oscillates vertically with the threshold voltage Vs in between. This chattering continues until all the residual charges of the smoothing capacitor provided in the
(2-2)実施形態2の制御装置3の動作
図5及び図7を参照して、実施形態2の制御装置3の動作(より詳細には放電回路36の動作)を説明する。
(2-2) Operation of the control device 3 of the second embodiment The operation of the control device 3 of the second embodiment (more specifically, the operation of the discharge circuit 36) will be described with reference to FIGS. 5 and 7.
図7は、実施形態2における、無線回路33の消費電流I1、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)、レベル変換回路34の出力信号(第2PWM信号S2)、及び、無線回路33の出力信号(第1PWM信号S1)の各々の時間変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 shows the current consumption I1 of the
実施形態2の制御装置3は、放電回路36を備えることで、上記のチャタリングを抑制可能である。より詳細には、図7に示すように、実施形態2では、交流電源B1が遮断すると(時点t1)、電源回路2の出力電圧(第1直流電圧V1)が低下し始める。そして、第1直流電圧V1がリセットIC31の閾値電圧Vsを下回ると、リセットIC31は、信号出力部31bから停止信号(Low信号)を出力して電圧変換回路32を停止させる。この停止によって無線回路33が停止して、無線回路33の消費電流I1がゼロになる(時点t1)。
By including the
他方、リセットIC31の信号出力部31bから出力された停止信号(Low信号)は、放電回路36の信号入力部36aにも出力される(時点t1)。この出力によって、放電回路36のスイッチング素子Q4は、オンになって、電源回路2の第1出力部2bを抵抗R1を介してグランドに接続する(時点t1)。すなわち、放電回路36は、リセットIC31が停止信号を出力している間、電源回路2の第1出力部2bを抵抗R1を介してグランドに接続する。これにより、電源回路2内において第1出力部2bに接続された平滑コンデンサの残留電荷は、スイッチング素子Q4及び抵抗R1を通ってグランドに放電されてゼロになる。
On the other hand, the stop signal (Low signal) output from the signal output section 31b of the
これにより、無線回路33の消費電流I1がゼロになるが、電源回路2内の上記残留電荷がゼロであるため、第1直流電圧V1のチャタリングは発生しない。これにより、無線回路33は、その停止時(時点t1)以降、第1直流電圧のチャタリングに伴う起動及び停止の繰り返しを行わない。このため、無線回路33の停止時(t1)以降、第1PWM信号S1及び第2PWM信号S2は、出力の停止を継続し、出力及びその停止を繰り返さない。このように、実施形態2では、第1直流電圧V1のチャタリングを抑制できる。
As a result, the current consumption I1 of the
なお、放電回路36の抵抗R1が大き過ぎると、上記平滑コンデンサの残留電荷の放電が完了するまでの時間が長くなり、第1直流電圧V1にチャタリングが発生する場合がある。また、抵抗R1が小さ過ぎると、放電回路36を流れる放電電流が大きくなって、スイッチング素子Q4が破損する場合がある。このため、抵抗R1は理論値と第1直流電圧V1の実測とによって最適な値に決定される。
Note that if the resistance R1 of the
また、放電回路36はリセットIC31が停止信号を出力している間で動作し、無線回路33はリセットIC31が起動信号を出力している間で動作するため、放電回路36の動作と無線回路33の動作とは排他的である。このため、電気機器1の全体の電流(消費電流)は増加することを抑制できる。
Further, since the
(態様)
以上説明した実施形態及び変形例から明らかなように、本明細書には以下の態様が開示されている。
(mode)
As is clear from the embodiments and modifications described above, the following aspects are disclosed in this specification.
第1の態様の制御装置(3)は、電源回路(2)を介して負荷(M1)への給電を制御する制御装置である。制御装置(3)は、リセットIC(31)と、電圧変換回路(32)と、処理回路(33)と、レベル変換回路(34)と、加速回路(35)と、を備える。リセットIC(31)は、電源回路(2)から出力された第1電源電圧(V1)が閾値電圧(Vs)を超えた時点から遅延時間(ΔT1)経過後に起動信号を出力する。電圧変換回路(32)は、リセットIC(31)から起動信号が入力されると、電源回路(2)から出力された第1電源電圧(V1)を第2電源電圧(V3)に変圧して出力する。処理回路(33)は、電圧変換回路(32)から第2電源電圧(V3)が入力されると、負荷(M1)への給電を制御するための第1PWM信号(S1)であって、第1オン電圧を有する第1PWM信号(S1)を出力する。レベル変換回路(34)は、処理回路(33)から出力された第1PWM信号(S1)を、電源回路(2)が要求する第2オン電圧を有する第2PWM信号(S2)に変換して電源回路(2)に出力する。加速回路(35)は、第1電源電圧(V1)が閾値電圧(Vs)を超えた時点から遅延時間(ΔT1)経過するまでの間、電源回路(2)から出力された第1電源電圧(V1)を、第2PWM信号(S2)として電源回路(2)に出力する。 The control device (3) of the first aspect is a control device that controls power supply to the load (M1) via the power supply circuit (2). The control device (3) includes a reset IC (31), a voltage conversion circuit (32), a processing circuit (33), a level conversion circuit (34), and an acceleration circuit (35). The reset IC (31) outputs an activation signal after a delay time (ΔT1) has elapsed from the time when the first power supply voltage (V1) output from the power supply circuit (2) exceeds the threshold voltage (Vs). When the activation signal is input from the reset IC (31), the voltage conversion circuit (32) transforms the first power supply voltage (V1) output from the power supply circuit (2) into the second power supply voltage (V3). Output. When the second power supply voltage (V3) is input from the voltage conversion circuit (32), the processing circuit (33) generates a first PWM signal (S1) for controlling power supply to the load (M1). A first PWM signal (S1) having a 1-on voltage is output. The level conversion circuit (34) converts the first PWM signal (S1) output from the processing circuit (33) into a second PWM signal (S2) having a second on-voltage required by the power supply circuit (2) to power the power supply. Output to circuit (2). The acceleration circuit (35) is configured to accelerate the first power supply voltage (V1) output from the power supply circuit (2) from the time when the first power supply voltage (V1) exceeds the threshold voltage (Vs) until the delay time (ΔT1) has elapsed. V1) is output to the power supply circuit (2) as a second PWM signal (S2).
この構成によれば、第1電源電圧(V1)が閾値電圧(Vs)を超えた時点から遅延時間(ΔT1)経過するまでの間(すなわち遅延時間(ΔT1)の間)は、加速回路(35)が、第1電源電圧(V1)(すなわちデューティ比100%のPWM信号)を第2PWM信号(S2)として電源回路(2)の信号入力部(2d)に出力する。これにより、負荷(M1)に対し、遅延時間(ΔT1)の間は電流の供給を停止し、その後は第1PWM信号(S1)で制御された電流を供給することができる。すなわち、負荷(M1)に対し、遅延時間(ΔT1)の間に大電流が供給されることを抑制できる。特に、負荷(M1)が照明用の発光部である場合は、発光部(すなわち負荷(M1))の調光率が、起動時から遅延時間(ΔT1)経過するまで100%でその後急減する、通称オンピカ現象を抑制できる。 According to this configuration, the acceleration circuit (35 ) outputs the first power supply voltage (V1) (that is, a PWM signal with a duty ratio of 100%) to the signal input section (2d) of the power supply circuit (2) as a second PWM signal (S2). Thereby, it is possible to stop supplying current to the load (M1) during the delay time (ΔT1), and thereafter supply a current controlled by the first PWM signal (S1). That is, it is possible to suppress the supply of large current to the load (M1) during the delay time (ΔT1). In particular, when the load (M1) is a light emitting part for lighting, the dimming rate of the light emitting part (i.e., the load (M1)) is 100% from the time of startup until the delay time (ΔT1) has elapsed, and then rapidly decreases. It can suppress what is commonly known as the on-pica phenomenon.
第2の態様の制御装置(3)では、第1の態様において、第1電源電圧(V1)が閾値電圧(Vs)を超えた時点から遅延時間(ΔT1)経過した後において、加速回路(35)は、第1電源電圧(V1)を電源回路(2)に出力せず、レベル変換回路(34)は、第2PWM信号(S2)を電源回路(2)に出力する。 In the control device (3) of the second aspect, in the first aspect, the acceleration circuit (35 ) does not output the first power supply voltage (V1) to the power supply circuit (2), and the level conversion circuit (34) outputs the second PWM signal (S2) to the power supply circuit (2).
この構成によれば、第1電源電圧(V1)が閾値電圧(Vs)を超えた時点から遅延時間(ΔT1)経過した後(すなわち遅延時間(ΔT1)経過後)は、PWM制御に従って負荷(M1)への給電を制御できる。 According to this configuration, after the delay time (ΔT1) has elapsed from the time when the first power supply voltage (V1) exceeds the threshold voltage (Vs) (that is, after the delay time (ΔT1) has elapsed), the load (M1 ) can be controlled.
第3の態様の制御装置(3)では、第1又は第2の態様において、電源回路(2)は、第1電源電圧(V1)を出力する出力部(2b)を有する。リセットIC(31)は、起動信号を出力する信号出力部(31b)を有する。加速回路(35)は、第1主電極、第2主電極及び制御電極を有するスイッチング素子(Q3)を備える。第1主電極は、電源回路(2)の出力部(2b)に接続されている。第2主電極は、電源回路(2)の信号入力部(2d)に接続されている。制御電極は、リセットIC(31)の信号出力部(31b)に接続されている。 In the control device (3) of the third aspect, in the first or second aspect, the power supply circuit (2) has an output section (2b) that outputs the first power supply voltage (V1). The reset IC (31) has a signal output section (31b) that outputs an activation signal. The acceleration circuit (35) includes a switching element (Q3) having a first main electrode, a second main electrode, and a control electrode. The first main electrode is connected to the output section (2b) of the power supply circuit (2). The second main electrode is connected to the signal input section (2d) of the power supply circuit (2). The control electrode is connected to the signal output section (31b) of the reset IC (31).
この構成によれば、加速回路(35)を簡単な構成で構成できる。 According to this configuration, the acceleration circuit (35) can be configured with a simple configuration.
第4の態様の制御装置(3)では、第1~第3の態様のいずれか1つにおいて、電源回路(2)は、第1電源電圧(V1)を出力する出力部(2b)を有する。制御装置(3)は、起動信号の出力が停止される間、電源回路(2)の出力部(2b)をグランドに接続する放電回路(36)を更に備える。 In the control device (3) of the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the power supply circuit (2) has an output section (2b) that outputs the first power supply voltage (V1). . The control device (3) further includes a discharge circuit (36) that connects the output section (2b) of the power supply circuit (2) to ground while the output of the activation signal is stopped.
この構成によれば、交流電源(B1)が切断(例えばオフ)されたときに、第1電源電圧(V1)にチャタリング(すなわち第1電源電圧(V1)がリセットIC(31)の閾値電圧(Vs)を挟んで上下動を繰り返す現象)が発生することを抑制できる。これにより、第1電源電圧(V1)のチャタリングによって処理回路(33)が起動と停止を繰り返すことを抑制できる。この結果、処理回路(33)及び負荷(M1)の誤動作を抑制できる。 According to this configuration, when the AC power supply (B1) is cut off (for example, turned off), chattering occurs in the first power supply voltage (V1) (that is, the first power supply voltage (V1) is set to the threshold voltage of the reset IC (31) ( It is possible to suppress the occurrence of the phenomenon of repeated vertical movement across Vs). Thereby, it is possible to prevent the processing circuit (33) from repeatedly starting and stopping due to chattering of the first power supply voltage (V1). As a result, malfunctions of the processing circuit (33) and the load (M1) can be suppressed.
第5の態様の制御装置(3)では、第4の態様において、放電回路(36)は、リセットIC(31)から起動信号が出力される間は、電源回路(2)の出力部(2b)をグランドに接続しない。 In the control device (3) of the fifth aspect, in the fourth aspect, the discharge circuit (36) operates at the output section (2b) of the power supply circuit (2) while the start signal is output from the reset IC (31). ) should not be connected to ground.
この構成によれば、リセットIC(31)から起動信号が出力される間は、電源回路(2)の出力部(2b)から出力された第1電源電圧(V1)を、電源回路(2)の後段以降(例えば電圧変換回路(32))に出力できる。この結果、制御装置(3)を通常通りに動作させることができる。 According to this configuration, while the start signal is output from the reset IC (31), the first power supply voltage (V1) output from the output section (2b) of the power supply circuit (2) is applied to the power supply circuit (2). It can be output to a subsequent stage (for example, the voltage conversion circuit (32)). As a result, the control device (3) can be operated normally.
第6の態様の制御装置(3)では、第4又は第5の態様において、電源回路(2)は、第1電源電圧(V1)を出力する出力部(2b)を有する。リセットIC(31)は、起動信号を出力する信号出力部(31b)を有する。放電回路(36)は、第1主電極、第2主電極及び制御電極を有するスイッチング素子(Q4)と、抵抗(R1)と、を有する。第1主電極は、電源回路(2)の出力部(2b)に接続されている。第2主電極は、抵抗(R1)を介してグランドに接続されている。制御電極は、リセットIC(31)の信号出力部(31b)に接続されている。 In the control device (3) of the sixth aspect, in the fourth or fifth aspect, the power supply circuit (2) has an output section (2b) that outputs the first power supply voltage (V1). The reset IC (31) has a signal output section (31b) that outputs an activation signal. The discharge circuit (36) includes a switching element (Q4) having a first main electrode, a second main electrode, and a control electrode, and a resistor (R1). The first main electrode is connected to the output section (2b) of the power supply circuit (2). The second main electrode is connected to ground via a resistor (R1). The control electrode is connected to the signal output section (31b) of the reset IC (31).
この構成によれば、放電回路(36)を簡単な構成で構成できる。 According to this configuration, the discharge circuit (36) can be configured with a simple configuration.
第7の態様の制御装置(3)では、第1~第6の態様のいずれか1つにおいて、処理回路(33)は、通信部(331)と、PWM信号生成部(332)とを備える。通信部(331)は、外部の通信端末(4)との間で無線通信を行う。PWM信号生成部(332)は、通信部(331)が受信した制御信号に基づいて、第1PWM信号(S1)を生成する。 In the control device (3) of the seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, the processing circuit (33) includes a communication section (331) and a PWM signal generation section (332). . The communication unit (331) performs wireless communication with an external communication terminal (4). The PWM signal generation section (332) generates the first PWM signal (S1) based on the control signal received by the communication section (331).
この構成によれば、通信端末(4)の操作によって負荷(M1)への給電を制御できる。 According to this configuration, power supply to the load (M1) can be controlled by operating the communication terminal (4).
第8の態様の電気機器は、第1~第7の態様のいずれか1つの制御装置(3)と、負荷(M1)と、電源回路(2)と、を備える。電源回路(2)は、信号入力部(2d)に入力された第2PWM信号(S2)に基づいて負荷(M1)への給電を制御する。 The electrical device of the eighth aspect includes the control device (3) of any one of the first to seventh aspects, a load (M1), and a power supply circuit (2). The power supply circuit (2) controls power supply to the load (M1) based on the second PWM signal (S2) input to the signal input section (2d).
この構成によれば、制御装置(3)の効果を奏する電気機器(1)を提供できる。 According to this configuration, it is possible to provide an electrical device (1) that exhibits the effects of the control device (3).
第9の態様の電気機器(1)では、第8の態様において、負荷(M1)は、照明用の発光部である。 In the electrical device (1) of the ninth aspect, in the eighth aspect, the load (M1) is a light emitting part for illumination.
この構成によれば、制御装置(3)の効果を奏する電気機器(1)として照明機器を提供できる。 According to this configuration, lighting equipment can be provided as the electrical equipment (1) that exhibits the effects of the control device (3).
1 電気機器
2 電源回路
2b 第1出力部(出力部)
2d 信号入力部
3 制御装置
4 通信端末
31 リセットIC
31b 信号出力部
32 電圧変換回路
33 無線回路(処理部)
34 レベル変換回路
35 加速回路
36 放電回路
331 通信部
332 PWM信号生成部
S1 第1PWM信号
S2 第2PWM信号
M1 負荷
Q3,Q4 スイッチング素子
R1 抵抗
V1 第1直流電圧(第1電源電圧)
V3 第3直流電圧(第2電源電圧)
Vs 閾値電圧
ΔT1 遅延時間
1
2d Signal input section 3
31b
34
V3 Third DC voltage (second power supply voltage)
Vs Threshold voltage ΔT1 Delay time
Claims (9)
前記電源回路から出力された第1電源電圧が閾値電圧を超えた時点から遅延時間経過後に起動信号を出力するリセットICと、
前記リセットICから前記起動信号が入力されると、前記電源回路から出力された前記第1電源電圧を第2電源電圧に変圧して出力する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路から前記第2電源電圧が入力されると、前記負荷への給電を制御するための第1PWM信号であって、第1オン電圧を有する前記第1PWM信号を出力する処理回路と、
前記処理回路から出力された前記第1PWM信号を、前記電源回路が要求する第2オン電圧を有する第2PWM信号に変換して前記電源回路に出力するレベル変換回路と、
前記第1電源電圧が前記閾値電圧を超えた時点から前記遅延時間経過するまでの間、前記電源回路から出力された前記第1電源電圧を、前記第2PWM信号として前記電源回路に出力する加速回路と、を備える、
制御装置。 A control device that controls power supply to a load via a power supply circuit,
a reset IC that outputs an activation signal after a delay time has elapsed from the time when the first power supply voltage output from the power supply circuit exceeds a threshold voltage;
a voltage conversion circuit that transforms the first power supply voltage output from the power supply circuit into a second power supply voltage and outputs the second power supply voltage when the activation signal is input from the reset IC;
a processing circuit that outputs the first PWM signal having a first on-voltage, which is a first PWM signal for controlling power supply to the load, when the second power supply voltage is input from the voltage conversion circuit;
a level conversion circuit that converts the first PWM signal output from the processing circuit into a second PWM signal having a second on-voltage required by the power supply circuit, and outputs the second PWM signal to the power supply circuit;
an acceleration circuit that outputs the first power supply voltage output from the power supply circuit as the second PWM signal to the power supply circuit from the time when the first power supply voltage exceeds the threshold voltage until the delay time elapses; and,
Control device.
前記加速回路は、前記第1電源電圧を前記電源回路に出力せず、
前記レベル変換回路は、前記第2PWM信号を前記電源回路に出力する、
請求項1に記載の制御装置。 After the delay time has elapsed from the time when the first power supply voltage exceeded the threshold voltage,
The acceleration circuit does not output the first power supply voltage to the power supply circuit,
the level conversion circuit outputs the second PWM signal to the power supply circuit;
The control device according to claim 1.
前記リセットICは、前記起動信号を出力する信号出力部を有し、
前記加速回路は、第1主電極、第2主電極及び制御電極を有するスイッチング素子を備え、
前記第1主電極は、前記電源回路の前記出力部に接続され、
前記第2主電極は、前記電源回路の前記信号入力部に接続され、
前記制御電極は、前記リセットICの前記信号出力部に接続されている、
請求項1又は2に記載された制御装置。 The power supply circuit has an output section that outputs the first power supply voltage,
The reset IC has a signal output section that outputs the activation signal,
The acceleration circuit includes a switching element having a first main electrode, a second main electrode, and a control electrode,
the first main electrode is connected to the output section of the power supply circuit,
the second main electrode is connected to the signal input section of the power supply circuit,
the control electrode is connected to the signal output section of the reset IC;
A control device according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記起動信号の出力が停止される間、前記電源回路の前記出力部をグランドに接続する放電回路を更に備える、
請求項1に制御装置。 The power supply circuit has an output section that outputs the first power supply voltage,
The control device further includes a discharge circuit that connects the output section of the power supply circuit to ground while the output of the activation signal is stopped.
A control device according to claim 1.
請求項4に記載の制御装置。 The discharge circuit does not connect the output section of the power supply circuit to ground while the start signal is output from the reset IC.
The control device according to claim 4.
前記リセットICは、前記起動信号を出力する信号出力部を有し、
前記放電回路は、
第1主電極、第2主電極及び制御電極を有するスイッチング素子と、
抵抗と、を有し、
前記第1主電極は、前記電源回路の前記出力部に接続され、
前記第2主電極は、前記抵抗を介してグランドに接続され、
前記制御電極は、前記リセットICの前記信号出力部に接続されている、
請求項4又は5に記載された制御装置。 The power supply circuit has an output section that outputs the first power supply voltage,
The reset IC has a signal output section that outputs the activation signal,
The discharge circuit is
a switching element having a first main electrode, a second main electrode and a control electrode;
has a resistance and
the first main electrode is connected to the output section of the power supply circuit,
the second main electrode is connected to ground via the resistor,
the control electrode is connected to the signal output section of the reset IC;
A control device according to claim 4 or 5.
外部の通信端末との間で無線通信を行う通信部と、
前記通信部が受信した制御信号に基づいて、前記第1PWM信号を生成するPWM信号生成部と、を備える、
請求項1又は2に記載の制御装置。 The processing circuit includes:
a communication unit that performs wireless communication with an external communication terminal;
a PWM signal generation section that generates the first PWM signal based on the control signal received by the communication section;
The control device according to claim 1 or 2.
前記負荷と、
前記信号入力部に入力された前記第2PWM信号に基づいて前記負荷への給電を制御する前記電源回路と、備える、
電気機器。 A control device according to claim 1 or 2,
the load;
the power supply circuit controlling power supply to the load based on the second PWM signal input to the signal input section;
electrical equipment.
請求項8に記載の電気機器。 The load is a light emitting unit for illumination,
The electrical device according to claim 8.
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