JP5681049B2 - Led電源回路 - Google Patents
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Description
LED電源回路4は、入力電力取得手段6と、電源供給手段8と、電圧検出手段(R1、R2)と、電流検出手段(R3)とを備える。入力電力取得手段6は、ACからの入力電圧V1及び入力電流I1を検出して、これらの検出値から入力電力P1を算出する。具体的な入力電力P1の算出方法は、まず、瞬時電力値(V1×I1)を計算し、一周期分の瞬時電力値を加算し、そして、合計値を一周期の加算個数で割って得られる数値を入力電力P1とする方法である。このP1値を、電源供給手段8の入力部に供給される入力電力値として、電源供給手段8に内蔵された制御手段(制御回路12)に与える。
図2に基づいて電源供給手段8の制御システムに関して詳しく説明する。電源供給手段8は、交流電力の入力部14、その電力の変換部16、及び、駆動電力の出力部18を有する。
制御回路12を機能ブロックで表現すると、図2のように、差分演算部22、定電流制御部24、定損失制御部26、及び、制御選択部28を有する。更に、制御回路12は、過電圧保護制御部32、過電流保護制御部34、及び、保護制御選択部36を有する。
定電流制御部24は、充電用スイッチング素子Q1を駆動させることにより、LED素子列2に流れる電流の定電流制御を行ないつつ力率改善制御も同時に実行するように充電用スイッチング素子Q1のスイッチングを高周波数制御する。すなわち、制御回路12は、検出された駆動電流I2値が予め設定されている電流値に近づくように充電用スイッチング素子Q1のスイッチングのオン幅(変換率)を制御する。充電用スイッチング素子Q1のオン状態では、全波整流電流がトランスT1の磁性体に磁場のエネルギーとして蓄積され、オフ状態では二次側に誘起される二次電圧に基づいて電流が流れ、出力コンデンサC3が充電される。制御回路12によるオン幅の調整により、駆動電流I2の定電流制御が実行され、LED素子列2の駆動電流値を安定させている。
本発明で特徴的な定損失制御について説明する。定損失制御は主に差分演算部22と定損失制御部24とにより実行される。差分演算部22は、取得された入力電力P1値と、駆動電力P2値(駆動電圧V2値と駆動電流I2値の積)との差分(P1−P2)を算出する。また、定損失制御部は、算出された差分(P1−P2)が一定、すなわち、回路損失が一定になるように変換部16の充電用スイッチング素子Q1のオン幅(変換率)を制御する。
図3〜図5に基づいて、本発明の効果を説明する。図3は、定電流制御中に駆動電圧V2が一時的に上昇した場合の駆動電流I2及び駆動電圧V2の時間変化を示す。カーブaは、駆動電流I2の検出値である。定電流制御中のカーブaの推移は、ほぼ一定になる。カーブbは、駆動電圧V2の検出値である。定電流制御中に駆動電圧V2が一時的に上昇すると、カーブbのようにV2値が変化する。
入力電力取得手段としては、予め設定された複数の入力電力P1値を含むデータテーブルを有し、実際に入力電力値を検出するのではなく、検出された駆動電圧V2値によってデータテーブルから対応する一の入力電力P1値を読み出すように構成されたものでもよい。LED電源回路4の回路損失がLEDの駆動電圧V2に依存することを利用した入力電力取得手段である。
4 LED電源回路
6 入力電力取得手段
8 電源供給手段
12 制御回路(制御手段)
14 入力部
16 変換部
18 出力部
22 差分演算部
24 定電流制御部
26 定損失制御部
28 制御選択部
32 過電圧保護制御部
34 過電流保護制御部
36 保護制御選択部
R1、R2電圧検出手段の抵抗
R3 電流検出手段の抵抗
Claims (4)
- 外部電源を受ける入力部、入力電力をLEDに必要な駆動電圧及び駆動電流に変換する変換部、該駆動電圧及び該駆動電流をLEDに出力する出力部を有する電源供給手段と、
前記出力部の駆動電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記出力部の駆動電流値を検出する電流検出手段と、
検出された前記駆動電圧値及び駆動電流値に基づいて前記電源供給手段を制御する制御手段と、を備えるLED電源回路であって、
更に、前記入力部の入力電力値を取得する入力電力取得手段が設けられ、
前記制御手段は、
取得された前記入力電力値と、前記駆動電圧値及び前記駆動電流値の積との差分を算出する差分演算部と、
算出された前記差分が一定になるように前記変換部の変換率を制御する定損失制御部と、
検出された前記駆動電流値が一定になるように前記変換部の変換率を制御する定電流制御部と、
前記駆動電圧値が基準電圧未満の場合に前記定電流制御部による制御を選択し、基準電圧以上の場合に前記定損失制御部による制御を選択する制御選択部と、
を有することを特徴とするLED電源回路。 - 請求項1記載のLED電源回路において、
前記制御手段は、更に、予め決められた電圧以上の駆動電圧のLEDへの印加を防止する過電圧保護制御部を有することを特徴とするLED電源回路。 - 請求項1記載のLED電源回路において、
前記制御手段は、更に、予め決められた電流以上の駆動電流のLEDへの供給を防止する過電流保護制御部を有することを特徴とするLED電源回路。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のLED電源回路において、
前記入力電力取得手段は、予め設定された複数の入力電力値を含むデータテーブルを有し、検出される前記駆動電圧値によって前記データテーブルから対応する一の入力電力値を読み出すことを特徴とするLED電源回路。
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