JP5738032B2 - LED lighting device - Google Patents

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この発明は、光源にLEDを使用するLED点灯装置に関する。   The present invention relates to an LED lighting device that uses an LED as a light source.

従来の蛍光灯用の点灯装置においては、使用するランプはJIS等の規格に定められたものであり、点灯装置はこれらのランプに合わせて各々最適な設計を行っていた。
しかし、近年、発光ダイオード点灯装置が普及を始めたが、前記蛍光灯用の点灯装置と異なり、発光ダイオード点灯装置では、接続する発光ダイオード数は使用者により任意に決められるようになった。このため発光ダイオード点灯装置では、出力に接続される発光ダイオード数は、ある程度の個数範囲であれば、接続できることが要求される。この点に関し、接続する発光ダイオード(以下LEDという)に機種判定用抵抗を接続し、抵抗値を読み取ることにより、LEDに流す電流を変化させる事例がある(例えば、特許文献1)。
In conventional lighting devices for fluorescent lamps, the lamps to be used are those defined in standards such as JIS, and the lighting devices have been optimally designed according to these lamps.
However, in recent years, light emitting diode lighting devices have begun to spread. Unlike the lighting device for fluorescent lamps, in the light emitting diode lighting device, the number of light emitting diodes to be connected has been arbitrarily determined by the user. For this reason, the light emitting diode lighting device is required to be connectable if the number of light emitting diodes connected to the output is within a certain number range. With respect to this point, there is an example in which the current flowing through the LED is changed by connecting a resistor for model determination to a connected light emitting diode (hereinafter referred to as LED) and reading the resistance value (for example, Patent Document 1).

特開2004−158840号公報JP 2004-158840 A

LED点灯装置において、LEDに流す電流は一定の条件で、LEDの直列数を任意にした場合、昇圧チョッパの出力電圧が一定のため、LEDの直列数が減少する程、バックコンバータ等で構成される点灯回路にて受け持つ電圧が増加し、スイッチング損失が増加して回路変換効率が低下するという課題があった。   In the LED lighting device, when the number of series of LEDs is arbitrary under the constant condition of the current flowing to the LED, the output voltage of the boost chopper is constant. There is a problem that the voltage handled by the lighting circuit increases, switching loss increases, and circuit conversion efficiency decreases.

本発明は、LEDの接続数が変わる場合に、回路変換効率の低下を防止するLED点灯装置の提供を目的とする。   An object of this invention is to provide the LED lighting device which prevents the fall of circuit conversion efficiency, when the number of connection of LED changes.

この発明のLED点灯装置は、
直列に接続された複数のLED素子を有するLEDモジュールが着脱可能に接続されるLED点灯装置において、
直流電圧を入力し、入力した前記直流電圧の大きさを変換し、大きさ変換後の前記直流電圧を、接続された前記LEDモジュールの直列に接続された複数のLED素子に印加して点灯させる点灯回路と、
交流電圧を直流電圧に整流する整流回路から整流された前記直流電圧を入力し、入力した前記直流電圧の大きさを変換し、大きさ変換後の前記直流電圧を前記点灯回路が入力する前記直流電圧として前記点灯回路に出力する整流電圧変換回路と、
前記LEDモジュールが接続されている場合に、前記直列に接続された複数のLED素子の接続数に相当する接続数相当値を検出する接続数検出部と、
前記接続数検出部によって検出された前記接続数相当値に基づいて、前記整流電圧変換回路が前記点灯回路に出力する前記直流電圧の大きさを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする。
The LED lighting device of the present invention is
In an LED lighting device in which an LED module having a plurality of LED elements connected in series is detachably connected,
A DC voltage is input, the magnitude of the input DC voltage is converted, and the DC voltage after the magnitude conversion is applied to a plurality of LED elements connected in series of the connected LED modules to light them. A lighting circuit;
The DC voltage rectified from a rectifier circuit that rectifies an AC voltage into a DC voltage is input, the magnitude of the input DC voltage is converted, and the DC voltage after the magnitude conversion is input to the lighting circuit A rectified voltage conversion circuit that outputs the voltage to the lighting circuit;
When the LED module is connected, a connection number detection unit that detects a connection number equivalent value corresponding to the number of connections of the plurality of LED elements connected in series;
The rectified voltage conversion circuit includes a control unit that controls the magnitude of the DC voltage output to the lighting circuit based on the connection number equivalent value detected by the connection number detection unit. .

この発明によると、LEDモジュールを構成するLEDの個数に応じて、力率改善回路の出力電圧を変動させるので、LED点灯装置を構成する回路の回路効率を向上させることができる。   According to the present invention, since the output voltage of the power factor correction circuit is varied according to the number of LEDs constituting the LED module, the circuit efficiency of the circuit constituting the LED lighting device can be improved.

実施の形態1のLED点灯装置110の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of the LED lighting device 110 according to the first embodiment. 実施の形態1の出力設定部4−1が持つテーブル410を示す図。The figure which shows the table 410 which the output setting part 4-1 of Embodiment 1 has. 実施の形態2のLED点灯装置120の回路図。FIG. 4 is a circuit diagram of an LED lighting device 120 according to a second embodiment. 実施の形態2の出力設定部4−2が持つテーブル420を示す図。The figure which shows the table 420 which the output setting part 4-2 of Embodiment 2 has. 実施の形態3のLED点灯装置130の回路図。FIG. 6 is a circuit diagram of an LED lighting device according to a third embodiment.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態1のLED点灯装置110の回路図である。
LED点灯装置110は、
(1)交流電源ACが入力される入力フィルタ回路1と、
(2)入力フィルタ回路1に接続され、入力される交流電源を全波整流する整流回路60と、
(3)整流回路60に接続され、整流回路60の出力電圧を入力し、この出力電圧よりも高い電圧に昇圧するとともに、力率を改善する力率改善回路70(整流電圧変換回路)と、
(4)力率改善回路70に接続され、力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を平滑する平滑コンデンサ9と、
(5)平滑コンデンサ9に接続され、接続されるLEDモジュール200に電力を供給する点灯回路2と、
(6)点灯回路2の出力端子に接続され、LEDモジュール200のLEDの直列接続個数を判別する接続数判別回路3(接続数検出部)と、接続数判別回路3に接続され、力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を設定する出力設定部4−1(制御部)と、を備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram of the LED lighting device 110 according to the first embodiment.
The LED lighting device 110 is
(1) an input filter circuit 1 to which an AC power supply AC is input;
(2) a rectifier circuit 60 connected to the input filter circuit 1 for full-wave rectification of the input AC power supply;
(3) A power factor improving circuit 70 (rectified voltage converting circuit) that is connected to the rectifying circuit 60, inputs the output voltage of the rectifying circuit 60, boosts the voltage to a voltage higher than the output voltage, and improves the power factor;
(4) a smoothing capacitor 9 connected to the power factor correction circuit 70 and smoothing the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70;
(5) a lighting circuit 2 connected to the smoothing capacitor 9 and supplying power to the connected LED module 200;
(6) Connected to the output terminal of the lighting circuit 2 and connected to the connection number determination circuit 3 (connection number detection unit) for determining the number of LEDs connected in series in the LED module 200 and the connection number determination circuit 3 to improve the power factor An output setting unit 4-1 (control unit) that sets a chopper output voltage output from the circuit 70.

入力フィルタ回路1は、インダクタ(図示しない)、コンデンサ(図示しない)で構成されるノイズフィルタで、ノイズの除去を行う回路である。   The input filter circuit 1 is a noise filter composed of an inductor (not shown) and a capacitor (not shown), and is a circuit that removes noise.

整流回路60は、4つのダイオード5〜8により構成され、電源電圧を全波整流する回路である。   The rectifier circuit 60 is composed of four diodes 5 to 8 and is a circuit for full-wave rectifying the power supply voltage.

力率改善回路70は、インダクタ20、ダイオード21、FET22、制御IC23、抵抗24〜25により構成されるチョッパ方式の回路である。制御IC23は、抵抗24〜25の分圧値を監視することにより、チョッパ出力を一定に制御する。   The power factor correction circuit 70 is a chopper circuit that includes the inductor 20, the diode 21, the FET 22, the control IC 23, and the resistors 24-25. The control IC 23 controls the chopper output to be constant by monitoring the divided voltage values of the resistors 24-25.

平滑コンデンサ9は、力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を平滑する。   The smoothing capacitor 9 smoothes the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70.

点灯回路2は、LEDモジュール200のLED10〜13に直流電流を流す回路であり、例えば、バックコンバータ方式やハーフブリッジ方式が用いられる。点灯回路2には、LEDモジュール200が着脱可能に接続される。すなわち、点灯回路2には、LEDモジュール200として、LEDの直列接続の個数が10個あるいは20個等のように、LED接続個数の異なる各種のLEDモジュールが接続可能である。例えばLED10個のLEDモジュール200を、LED20個のLEDモジュール200に交換して使用されることを前提とする。   The lighting circuit 2 is a circuit that causes a direct current to flow through the LEDs 10 to 13 of the LED module 200. For example, a buck converter system or a half bridge system is used. The LED module 200 is detachably connected to the lighting circuit 2. That is, the LED circuit 200 can be connected to various LED modules with different numbers of LED connections, such as 10 or 20 LEDs connected in series. For example, it is assumed that the LED module 200 with 10 LEDs is replaced with the LED module 200 with 20 LEDs.

LED点灯装置110に接続されるLEDモジュール200は、直列に接続されたLED10〜13により構成され、点灯回路2から出力される直流電流により点灯する。なお、図1では、LEDの直列数は例として4個の場合を図示しているが、任意の数のLEDが直列接続しても構わないことは明らかである。   The LED module 200 connected to the LED lighting device 110 includes LEDs 10 to 13 connected in series, and is lit by a direct current output from the lighting circuit 2. In FIG. 1, the number of LEDs in series is four as an example, but it is obvious that any number of LEDs may be connected in series.

接続数判別回路3は接続されたLED数を検出する。   The connection number discrimination circuit 3 detects the number of connected LEDs.

この実施の形態1の接続数判別回路3は、抵抗40と抵抗41とからなり、この抵抗40、抵抗41により、接続されたLEDの順方向電圧の総和を検出するものである。より具体的には、抵抗40、抵抗41は、接続するLEDの順方向電圧の総和を分圧した分圧電圧(接続数相当値)を検出する。出力設定部4−1のテーブル410は、この検出される分圧電圧を基準に作成される。   The connection number discrimination circuit 3 according to the first embodiment includes a resistor 40 and a resistor 41. The resistor 40 and the resistor 41 detect the sum of forward voltages of the connected LEDs. More specifically, the resistors 40 and 41 detect a divided voltage (a value corresponding to the number of connections) obtained by dividing the sum of forward voltages of the LEDs to be connected. The table 410 of the output setting unit 4-1 is created based on the detected divided voltage.

出力設定部4−1は、力率改善回路70の昇圧チョッパの出力電圧を設定する。   The output setting unit 4-1 sets the output voltage of the boost chopper of the power factor correction circuit 70.

次に、LED点灯装置110の回路動作について説明する。
図2は、LEDモジュール200おいて直列接続されたLED数と、力率改善回路70が出力する出力電圧との関係を示すグラフである。
Next, the circuit operation of the LED lighting device 110 will be described.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the number of LEDs connected in series in the LED module 200 and the output voltage output from the power factor correction circuit 70.

LED点灯装置110に交流電源ACが投入されると、入力フィルタ回路1、整流回路60、力率改善回路70、平滑コンデンサ9、点灯回路2を介して、LEDモジュール200に電力が供給される。   When the AC power supply AC is input to the LED lighting device 110, power is supplied to the LED module 200 via the input filter circuit 1, the rectifier circuit 60, the power factor correction circuit 70, the smoothing capacitor 9, and the lighting circuit 2.

まず、力率改善回路70の動作が開始され、力率改善回路70は、所定の出力電圧(例えば、400V)を出力し、この出力電圧は平滑コンデンサ9で平滑される。   First, the operation of the power factor correction circuit 70 is started, and the power factor correction circuit 70 outputs a predetermined output voltage (for example, 400 V), and this output voltage is smoothed by the smoothing capacitor 9.

次に、平滑コンデンサ9で平滑された平滑電圧が点灯回路2に入力され、点灯回路2はこの平滑電圧に基づきLEDモジュール200(LED10〜13)に電力を供給する。このとき、点灯回路2は、LEDモジュール200(LED10〜13)に定電流が流れるように制御され、LEDモジュール200(LED)が点灯する。   Next, the smoothed voltage smoothed by the smoothing capacitor 9 is input to the lighting circuit 2, and the lighting circuit 2 supplies power to the LED module 200 (LEDs 10 to 13) based on the smoothed voltage. At this time, the lighting circuit 2 is controlled so that a constant current flows through the LED module 200 (LEDs 10 to 13), and the LED module 200 (LED) is lit.

LEDモジュール200(LED)が点灯するとき、点灯回路2が出力している電圧は、LEDモジュール200を構成するLED10〜13の順方向電圧(Vf)に依存した電圧となっている。   When the LED module 200 (LED) is lit, the voltage output from the lighting circuit 2 is a voltage depending on the forward voltage (Vf) of the LEDs 10 to 13 constituting the LED module 200.

したがって、LEDモジュール200を構成するLEDの順方向電圧が、例えば3.5Vで、10個のLEDが直列接続されている場合、点灯回路2の出力している電圧は、35Vとなる。   Therefore, when the forward voltage of the LEDs constituting the LED module 200 is 3.5 V, for example, and 10 LEDs are connected in series, the voltage output from the lighting circuit 2 is 35 V.

接続数判別回路3は、このときの点灯回路2の出力電圧を検出し、LEDが10個であると判別し、この判別結果を出力設定部4−1に出力する。   The connection number determination circuit 3 detects the output voltage of the lighting circuit 2 at this time, determines that there are ten LEDs, and outputs the determination result to the output setting unit 4-1.

出力設定部4−1は、接続数判別回路3が出力する判別結果を入力し、自身が持つテーブル410(図2に示すグラフの内容を有する)と比較し、力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧が、LEDの個数に応じた電圧となるように、力率改善回路70(制御IC23)に制御信号を出力する。例えば、LEDの個数が10個である場合は、出力設定部4−1が、力率改善回路70の出力電圧が260Vとなる制御信号を出力する。   The output setting unit 4-1 receives the determination result output from the connection number determination circuit 3, compares it with the table 410 (having the contents of the graph shown in FIG. 2), and outputs the power factor improvement circuit 70. A control signal is output to the power factor correction circuit 70 (control IC 23) so that the chopper output voltage becomes a voltage corresponding to the number of LEDs. For example, when the number of LEDs is 10, the output setting unit 4-1 outputs a control signal that causes the output voltage of the power factor correction circuit 70 to be 260V.

力率改善回路70(制御IC23)は、入力される制御信号に基づいて、制御IC23の内部基準値を変更して、MOS−FET22のスイッチング周波数を制御して、チョッパ出力電圧を制御信号に対応する電圧となるように制御する。   The power factor correction circuit 70 (control IC 23) changes the internal reference value of the control IC 23 based on the input control signal, controls the switching frequency of the MOS-FET 22, and corresponds the chopper output voltage to the control signal. To control the voltage.

力率改善回路70が出力する出力電圧は、400Vからゆっくり(緩やかに)260Vまで低下させる。このように、力率改善回路70の出力電圧をゆっくり(緩やかに)低下させるので、点灯回路2はLEDモジュール200に供給する定電流が一定のままを維持することができ、LEDモジュール200が発する光が変動することがない。   The output voltage output from the power factor correction circuit 70 is gradually decreased from 400V to 260V. Thus, since the output voltage of the power factor correction circuit 70 is slowly (gradually) lowered, the lighting circuit 2 can maintain the constant current supplied to the LED module 200 to be constant, and the LED module 200 emits light. The light does not fluctuate.

このように、LEDモジュール200を構成するLEDの個数に応じて、力率改善回路70の出力電圧を変更するようにしたので、後述するように、点灯回路2が負担する電圧差を小さくすることができ、スイッチング損失を少なくして、回路変換効率を向上させることができる。   Thus, since the output voltage of the power factor correction circuit 70 is changed in accordance with the number of LEDs constituting the LED module 200, the voltage difference borne by the lighting circuit 2 is reduced as will be described later. It is possible to reduce the switching loss and improve the circuit conversion efficiency.

例えば、LEDの順方向電圧降下を3.5Vとした場合、接続するLEDの数が10個、20個、30個、40個、50個において、それぞれの総和は35V、70V、105V、140V、175Vとなる。力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を例えば400V一定とした場合、昇圧チョッパ出力電圧と前記LEDの順方向電圧のそれぞれの差は、365V、330V、295V、260V、225Vとなる。これらの電圧は点灯回路2が受け持つため、接続数が少ないほどスイッチング損失が増加して回路変換効率が減少することとなる。   For example, when the forward voltage drop of the LED is 3.5 V, the total number of LEDs to be connected is 10, 20, 30, 40, 50, and the total sum is 35V, 70V, 105V, 140V, 175V. When the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70 is constant, for example, 400V, the difference between the boosted chopper output voltage and the forward voltage of the LED is 365V, 330V, 295V, 260V, 225V. Since these voltages are handled by the lighting circuit 2, the smaller the number of connections, the greater the switching loss and the lower the circuit conversion efficiency.

しかしながら、接続数判別回路3がLEDの接続数を検出し、出力設定部4−1は図2に示すようなテーブル410に従いチョッパ出力電圧を設定することによって、LEDの接続灯数に関わらず、点灯回路2の受け持つ電圧を一定とすることができるため、LEDの接続数が減少してもスイッチング損失が増加しない効果を得ることができる。   However, the connection number determination circuit 3 detects the number of connected LEDs, and the output setting unit 4-1 sets the chopper output voltage according to the table 410 as shown in FIG. Since the voltage handled by the lighting circuit 2 can be made constant, an effect that the switching loss does not increase can be obtained even if the number of connected LEDs decreases.

なお、本実施の形態1では、制御IC23の内部基準値を変更して、力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を制御する場合について説明したが、出力電圧検出抵抗25の抵抗値を変化させる方式を採用しても、力率改善回路70のチョッパ出力電圧を制御できるので、同様の作用効果が得られる。   In the first embodiment, the case where the internal reference value of the control IC 23 is changed to control the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70 has been described. However, the resistance value of the output voltage detection resistor 25 is changed. Even if this method is adopted, the chopper output voltage of the power factor correction circuit 70 can be controlled, so that the same effect can be obtained.

また、本実施の形態1では、接続数判別回路3を抵抗40、抵抗41で構成し、この抵抗40、41で分圧した電圧を出力設定部4−1が読み取って、力率改善回路70の出力を制御する場合について説明したが、接続数判別回路3をコンパレータなどの比較器やA/D変換器などで構成してもよい。   In the first embodiment, the connection number determination circuit 3 is configured by the resistors 40 and 41, and the output setting unit 4-1 reads the voltage divided by the resistors 40 and 41, and the power factor correction circuit 70 is read. However, the connection number determination circuit 3 may be configured by a comparator such as a comparator, an A / D converter, or the like.

実施の形態2.
実施の形態1と同機能、同回路の部分については同符号を付し、説明を省略する。
図3は、本実施の形態2のLED点灯装置120の回路図であり、図4は、LED点灯装置120の出力設定部4−2が持つテーブル420の内容である。
Embodiment 2. FIG.
Parts having the same functions and circuits as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
FIG. 3 is a circuit diagram of the LED lighting device 120 according to the second embodiment, and FIG. 4 shows the contents of the table 420 held by the output setting unit 4-2 of the LED lighting device 120.

LED点灯装置120は、実施の形態1のLED点灯装置110に対して、さらに、整流回路60に接続され、入力される交流電源ACの電圧が100Vであるか、200Vであるかを判別する入力電圧判別部30(交流電圧検出部)を備える。なお、図3には接続数判別回路3を示しているが、その構成は、例えば図1に示した抵抗40,41の分圧回路である。   The LED lighting device 120 is further connected to the rectifier circuit 60 with respect to the LED lighting device 110 of the first embodiment, and determines whether the input AC power supply AC voltage is 100V or 200V. A voltage determination unit 30 (AC voltage detection unit) is provided. Although FIG. 3 shows the number-of-connections determination circuit 3, the configuration is, for example, the voltage dividing circuit of the resistors 40 and 41 shown in FIG.

入力電圧判別部30は、整流回路60の出力電圧(交流電圧相当値)を検出することで、交流電源ACが100Vか200Vかを判別する。   The input voltage determination unit 30 determines whether the AC power supply AC is 100V or 200V by detecting the output voltage (AC voltage equivalent value) of the rectifier circuit 60.

図4は、出力設定部4−2の保有するテーブル420の内容を示す図である。出力設定部4−2は、入力電圧判別部30と接続数判別回路3とによる判別結果の入力により、図4に示す内容を持つテーブル420に従い、力率改善回路70の出力するチョッパ出力電圧を設定する。具体的には、出力設定部4−2は、入力電圧判別部30による「100V」電源か、「200V」電源かの判別結果によって、図4の特性のうち、タイプ1の特性(100V)とタイプ2の特性(200V)とのどちらを使用するべきかを知る。図4の特性が決まると、出力設定部4−2は、接続数判別回路3の判定結果(図4の横軸の値)に応じて、力率改善回路70の出力を制御する。   FIG. 4 is a diagram showing the contents of the table 420 held by the output setting unit 4-2. The output setting unit 4-2 receives the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70 in accordance with the table 420 having the contents shown in FIG. Set. Specifically, the output setting unit 4-2 determines the type 1 characteristic (100V) among the characteristics of FIG. 4 according to the determination result of the “100V” power supply or the “200V” power supply by the input voltage determination unit 30. Know which type 2 characteristic (200V) should be used. When the characteristics of FIG. 4 are determined, the output setting unit 4-2 controls the output of the power factor correction circuit 70 in accordance with the determination result of the connection number determination circuit 3 (value on the horizontal axis in FIG. 4).

図4に示すテーブル420は、LEDの接続数が減少すると力率改善回路70が出力するチョッパ出力電圧を減少させると共に、交流電源ACの電源電圧に伴い、力率改善回路70の出力するチョッパ出力電圧を変化させる特性である。   The table 420 shown in FIG. 4 reduces the chopper output voltage output from the power factor correction circuit 70 when the number of connected LEDs decreases, and also outputs the chopper output from the power factor improvement circuit 70 in accordance with the power supply voltage of the AC power supply AC. It is a characteristic that changes the voltage.

力率改善回路70を構成するチョッパ回路は、交流電源ACの電源電圧を昇圧するため、チョッパ出力電圧は、交流電源ACの電源電圧のピーク値以上に設定しなければならない。しかし、入力電源範囲を広くする場合、電源電圧200V(図4のタイプ2)で設定したチョッパ出力電圧で100V点灯させた場合はチョッパ出力電圧が大きすぎ効率が悪くなる。また、100V(図4のタイプ1)で設定したチョッパ出力電圧で200V点灯させた場合はチョッパ出力電圧が電源のピーク値以下となり力率が悪化する。   Since the chopper circuit constituting the power factor correction circuit 70 boosts the power supply voltage of the AC power supply AC, the chopper output voltage must be set to be equal to or higher than the peak value of the power supply voltage of the AC power supply AC. However, when the input power supply range is widened, if the chopper output voltage is set to 100 V with the chopper output voltage set at the power supply voltage 200 V (type 2 in FIG. 4), the chopper output voltage is too large and the efficiency becomes poor. Further, when 200 V is lit with the chopper output voltage set at 100 V (type 1 in FIG. 4), the chopper output voltage becomes lower than the peak value of the power source, and the power factor deteriorates.

この効率悪化、力率悪化を回避するために、本実施の形態2では、実施の形態1の構成に入力電圧判別部30を加えることで、「使用する電源電圧」と、「LEDの接続数」とのどちらの条件においても、最適な回路変換効率で回路を動作できる効果を得ることが出来る。   In order to avoid this deterioration in efficiency and power factor, the second embodiment adds the input voltage determination unit 30 to the configuration of the first embodiment, thereby providing “the power supply voltage to be used” and “the number of connected LEDs”. Under any of the conditions, it is possible to obtain the effect of operating the circuit with the optimum circuit conversion efficiency.

実施の形態3.
本実施の形態3は、接続数判別回路3が、抵抗51(装置側抵抗要素)及びLEDモジュール200に装備された抵抗50(モジュール側抵抗要素)との分圧回路により、接続されたLED10〜13の順方向電圧の総和を検出する構成である。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the connection number determination circuit 3 is connected to the LEDs 10 to 10 connected by a voltage dividing circuit of the resistor 51 (device-side resistance element) and the resistor 50 (module-side resistance element) provided in the LED module 200. In this configuration, the sum of the 13 forward voltages is detected.

図5は、本実施の形態3のLED点灯装置130の回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram of the LED lighting device 130 according to the third embodiment.

LEDモジュール200は、LEDモジュール200の種別(LEDの個数)を特定するための種別特定回路(抵抗50、個数情報の一例)を備えている。   The LED module 200 includes a type specifying circuit (an example of resistance 50 and number information) for specifying the type (number of LEDs) of the LED module 200.

本実施の形態3では、LEDモジュール200の抵抗50の値は、搭載されるLED数により異なる値である。LED点灯装置130(出力設定部4−2)は、LEDモジュール200が接続された場合、抵抗50によってLED個数(接続数相当値)を知る。   In the third embodiment, the value of the resistor 50 of the LED module 200 is different depending on the number of LEDs mounted. When the LED module 200 is connected, the LED lighting device 130 (output setting unit 4-2) knows the number of LEDs (connection number equivalent value) by the resistor 50.

接続数判別回路3は、昇圧チョッパの出力電圧を抵抗51、抵抗50で分圧した値(個数情報、接続数相当値)を検出する。出力設定部4−2のテーブル420は、この分圧電圧を基準に作成される。つまりテーブル420の横軸は、この検出される電圧を基準に作成されている。   The connection number determination circuit 3 detects a value (number information, connection number equivalent value) obtained by dividing the output voltage of the boost chopper by the resistor 51 and the resistor 50. The table 420 of the output setting unit 4-2 is created based on this divided voltage. That is, the horizontal axis of the table 420 is created based on the detected voltage.

交流電源ACが投入されると、力率改善回路70が動作し、出力電圧として、例えば400Vを出力する。このとき、点灯回路2の動作は停止している。   When the AC power supply AC is turned on, the power factor correction circuit 70 operates and outputs, for example, 400 V as an output voltage. At this time, the operation of the lighting circuit 2 is stopped.

力率改善回路70の出力電圧は、抵抗51と抵抗50により分圧され、この分圧された電圧が、接続数判別回路3に入力される。   The output voltage of the power factor correction circuit 70 is divided by the resistors 51 and 50, and this divided voltage is input to the connection number determination circuit 3.

この抵抗50は、LEDモジュール200を構成するLEDの個数に応じて、抵抗値が異なるので、抵抗51、抵抗50で分圧された分圧電圧は、LEDの個数に応じた電圧となる。   Since the resistance value of the resistor 50 is different depending on the number of LEDs constituting the LED module 200, the divided voltage divided by the resistor 51 and the resistor 50 is a voltage corresponding to the number of LEDs.

なお、抵抗50の両端電圧(分圧電圧)は、LED10〜LED13の順方向電圧Vfよりも低い電圧となっており、LED10〜LED13は点灯しない。   Note that the both-end voltage (divided voltage) of the resistor 50 is lower than the forward voltage Vf of the LEDs 10 to 13, and the LEDs 10 to 13 are not lit.

したがって、LEDモジュール200(LED)が点灯する前に、LEDの個数を接続数判別回路3が判別することができるようになる。   Therefore, the connection number determination circuit 3 can determine the number of LEDs before the LED module 200 (LED) is lit.

接続数判別回路3がLEDの個数を判別した後、出力設定部4−2は、自己が保有するテーブル420を参照して、LEDの個数に応じた出力とするように力率改善回路70に制御信号を出力し、力率改善回路70は出力電圧をLEDの個数に応じた電圧値にする。   After the number-of-connections determination circuit 3 determines the number of LEDs, the output setting unit 4-2 refers to the table 420 held by itself to the power factor improvement circuit 70 so as to obtain an output corresponding to the number of LEDs. A control signal is output, and the power factor correction circuit 70 sets the output voltage to a voltage value corresponding to the number of LEDs.

次に、点灯回路2が動作して、LEDモジュール200に定電流を供給して、LED10〜LED13を点灯させる。   Next, the lighting circuit 2 operates to supply a constant current to the LED module 200 to light the LEDs 10 to 13.

そのため、点灯回路2が動作開始する前に、LEDモジュール200を構成するLEDの個数を把握することができるので、力率改善回路70の出力電圧をLEDの個数に応じた電圧値としてから、LEDを点灯させることができ、回路効率を向上させることができる。   Therefore, since the number of LEDs constituting the LED module 200 can be grasped before the lighting circuit 2 starts to operate, the output voltage of the power factor correction circuit 70 is set to a voltage value corresponding to the number of LEDs, and then the LED Can be turned on, and the circuit efficiency can be improved.

AC 交流電源、1 入力フィルタ回路、2 点灯回路、3 接続数判別回路、4−1,4−2 出力設定部、5〜8 ダイオード、9 平滑コンデンサ、10〜13 LED、20 インダクタ、21 ダイオード、22 FET、23 制御IC、24,25 抵抗、30 入力電圧判別部、410,420 テーブル、50,51 抵抗、60 整流回路、70 力率改善回路、110,120,130 LED点灯装置、200 LEDモジュール。   AC AC power supply, 1 input filter circuit, 2 lighting circuit, 3 connection number discrimination circuit, 4-1, 4-2 output setting unit, 5-8 diode, 9 smoothing capacitor, 10-13 LED, 20 inductor, 21 diode, 22 FET, 23 control IC, 24, 25 resistance, 30 input voltage discrimination unit, 410, 420 table, 50, 51 resistance, 60 rectifier circuit, 70 power factor correction circuit, 110, 120, 130 LED lighting device, 200 LED module .

Claims (4)

直列に接続された複数のLED素子を有するLEDモジュールが着脱可能に接続されるLED点灯装置において、
直流電圧を入力し、入力した前記直流電圧の大きさを変換し、大きさ変換後の前記直流電圧を、接続された前記LEDモジュールの直列に接続された複数のLED素子に印加して点灯させる点灯回路と、
交流電源が供給する交流電圧を直流電圧に整流する整流回路から整流された前記直流電圧を入力し、入力した前記直流電圧の大きさを変換し、大きさ変換後の前記直流電圧を前記点灯回路が入力する前記直流電圧として前記点灯回路に出力する整流電圧変換回路と、
前記LEDモジュールが接続されている場合に、前記直列に接続された複数のLED素子の接続数に相当する接続数相当値を検出する接続数検出部と、
前記接続数検出部によって検出された前記接続数相当値に基づいて、前記整流電圧変換回路が前記点灯回路に出力する前記直流電圧の大きさを制御する制御部と、
前記交流電源を判別する入力電圧判別部と
を備え、
前記制御部は、
LED素子の接続数ごとに前記整流電圧変換回路の出力電圧が対応付けられた第一の特性と、LED素子の接続数ごとに前記整流電圧変換回路の出力電圧が対応付けられた第二の特性であって第一の特性と同じ接続数の出力電圧は第一の特性の出力電圧よりも高い第二の特性とを記憶しており、
前記入力電圧判別部による前記交流電源の判別結果が第一の交流電源の供給する交流電圧のピーク値よりも大きなピーク値を持つ交流電圧を供給する第二の交流電源である場合には、第二の特性と前記接続数検出部によって検出された前記接続数相当値とに基づいて前記整流電圧変換回路が前記点灯回路に出力する前記直流電圧の大きさを制御し、前記入力電圧判別部による前記交流電源の判別結果が第一の交流電源である場合には、第一の特性と前記接続数検出部によって検出された前記接続数相当値とに基づいて前記整流電圧変換回路が前記点灯回路に出力する前記直流電圧の大きさを制御することを特徴とするLE
D点灯装置。
In an LED lighting device in which an LED module having a plurality of LED elements connected in series is detachably connected,
A DC voltage is input, the magnitude of the input DC voltage is converted, and the DC voltage after the magnitude conversion is applied to a plurality of LED elements connected in series of the connected LED modules to light them. A lighting circuit;
The DC voltage rectified from a rectifier circuit that rectifies an AC voltage supplied from an AC power source into a DC voltage is input, the magnitude of the input DC voltage is converted, and the DC voltage after the magnitude conversion is converted to the lighting circuit. A rectified voltage conversion circuit that outputs to the lighting circuit as the DC voltage that is input,
When the LED module is connected, a connection number detection unit that detects a connection number equivalent value corresponding to the number of connections of the plurality of LED elements connected in series;
A control unit that controls the magnitude of the DC voltage that the rectified voltage conversion circuit outputs to the lighting circuit based on the connection number equivalent value detected by the connection number detection unit;
An input voltage determination unit for determining the AC power supply,
The controller is
A first characteristic in which the output voltage of the rectified voltage conversion circuit is associated with each number of connected LED elements, and a second characteristic in which the output voltage of the rectified voltage conversion circuit is associated with each number of connected LED elements And the output voltage of the same number of connections as the first characteristic stores the second characteristic higher than the output voltage of the first characteristic,
When the determination result of the AC power supply by the input voltage determination unit is a second AC power supply that supplies an AC voltage having a peak value larger than the peak value of the AC voltage supplied by the first AC power supply, The rectified voltage conversion circuit controls the magnitude of the DC voltage output to the lighting circuit based on the second characteristic and the connection number equivalent value detected by the connection number detection unit, and the input voltage determination unit When the determination result of the AC power source is the first AC power source, the rectified voltage conversion circuit is based on the first characteristic and the connection number equivalent value detected by the connection number detection unit. LE that controls the magnitude of the DC voltage output to the
D lighting device.
前記接続数検出部は、
前記接続数相当値として、直列に接続された前記複数のLED素子の各LED素子の順方向電圧の総和に相当する電圧を検出することを特徴とする請求項1に記載のLED点灯装置。
The connection number detection unit
The LED lighting device according to claim 1, wherein a voltage corresponding to a sum of forward voltages of the LED elements of the plurality of LED elements connected in series is detected as the connection number equivalent value.
前記LEDモジュールは、
前記複数のLED素子の個数に応じた固有の個数情報を有し、
前記接続数検出部は、
前記個数情報を取得し、取得した前記個数情報を前記接続数相当値として検出することを特徴とする請求項1または2に記載のLED点灯装置。
The LED module
Having unique number information according to the number of the plurality of LED elements,
The connection number detection unit
The LED lighting device according to claim 1, wherein the number information is acquired, and the acquired number information is detected as the connection number equivalent value.
前記LEDモジュールは、
前記複数のLED素子の個数に応じた抵抗値を持つモジュール側抵抗要素を備え、
前記LED点灯装置は、
前記LEDモジュールが接続された場合に、前記モジュール側抵抗要素と直列接続を形成して、前記整流電圧変換回路が前記点灯回路に出力する前記直流電圧を分圧する抵抗要素である装置側抵抗要素を備え、
前記接続数検出部は、
前記モジュール側抵抗要素と前記装置側抵抗要素とによって分圧された前記整流電圧変換回路の前記直流電圧を、前記個数情報として取得することを特徴とする請求項3に記載のLED点灯装置。
The LED module
A module-side resistance element having a resistance value corresponding to the number of the plurality of LED elements;
The LED lighting device is
When the LED module is connected, a device-side resistance element that forms a series connection with the module-side resistance element and is a resistance element that divides the DC voltage that the rectified voltage conversion circuit outputs to the lighting circuit. Prepared,
The connection number detection unit
The LED lighting device according to claim 3, wherein the DC voltage of the rectified voltage conversion circuit divided by the module-side resistance element and the device-side resistance element is acquired as the number information.
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