JP5803004B2 - LED lighting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光ダイオードであるLEDを点灯させるためのLED点灯装置に関するものである。   The present invention relates to an LED lighting device for lighting an LED which is a light emitting diode.

従来から、商用交流電源からの交流電圧を直流電圧に整流し、その直流電圧をDC−DC変換してからLEDに印加するようにしたLED点灯装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an LED lighting device is known in which an AC voltage from a commercial AC power supply is rectified to a DC voltage, and the DC voltage is DC-DC converted and then applied to an LED (see, for example, Patent Document 1). ).

また、LED点灯装置において、DC−DC変換後の直流電圧を定電圧に保持する定電圧回路と、この定電圧回路からの直流電圧をLEDに印加するとともに、LEDに流れる直流電流を定電流に保持する定電流回路とを有するものが提案されている。例えば、図4に示すように、入力端子部1に印加された交流電圧からノイズ除去、又は当該交流電圧にノイズが入り込むのを防止する入力フィルタ回路2と、入力フィルタ回路2から出力される交流電圧を整流・平滑して直流電圧にする入力整流平滑回路3と、入力整流平滑回路3から出力される直流電圧をDC−DC変換するDC−DC変換回路4と、DC−DC変換後の直流電圧を定電圧に保持する定電圧回路5と、定電圧回路5から出力される直流電圧をLEDに印加するとともに、LEDに流れる直流電流を定電流に保持する定電流回路6とを備えたLED点灯装置が提案されている。   Further, in the LED lighting device, a constant voltage circuit that holds a DC voltage after DC-DC conversion at a constant voltage, and a DC voltage from the constant voltage circuit is applied to the LED, and a DC current flowing through the LED is set to a constant current. A device having a constant current circuit for holding has been proposed. For example, as shown in FIG. 4, an input filter circuit 2 that removes noise from an AC voltage applied to the input terminal unit 1 or prevents noise from entering the AC voltage, and an AC output from the input filter circuit 2. An input rectifying / smoothing circuit 3 that rectifies and smoothes the voltage into a DC voltage, a DC-DC converting circuit 4 that DC-DC converts the DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit 3, and a DC after DC-DC conversion An LED comprising a constant voltage circuit 5 that holds a voltage at a constant voltage, and a constant current circuit 6 that applies a DC voltage output from the constant voltage circuit 5 to the LED and holds a DC current flowing through the LED at a constant current. A lighting device has been proposed.

入力フィルタ回路2は、コンデンサC1とラインフィルタL1などから構成されている。   The input filter circuit 2 includes a capacitor C1 and a line filter L1.

入力整流平滑回路3は、脈流電圧を全波整流する整流回路7と、全波整流された脈流電圧を平滑するコンデンサC2とを有している。   The input rectifying / smoothing circuit 3 includes a rectifying circuit 7 for full-wave rectifying the pulsating voltage and a capacitor C2 for smoothing the full-wave rectified pulsating voltage.

DC−DC変換回路4は、トランスTと、このトランスTの一次巻線T1に直列接続されたトランジスタQ1と、トランジスタQ1を所定周期でオン・オフする駆動回路8とを有する。駆動回路8の入力端子8aには、フォトカプラ9のフォトトランジスタ9aが接続され、駆動回路8は、入力端子8aの電圧に応じてトランジスタQ1のオン時間を制御する。   The DC-DC conversion circuit 4 includes a transformer T, a transistor Q1 connected in series to the primary winding T1 of the transformer T, and a drive circuit 8 that turns on and off the transistor Q1 at a predetermined period. The phototransistor 9a of the photocoupler 9 is connected to the input terminal 8a of the drive circuit 8, and the drive circuit 8 controls the on-time of the transistor Q1 according to the voltage of the input terminal 8a.

また、DC−DC変換回路4は、トランスTの二次巻線T2から出力される交流電圧を半波整流するダイオードD1と、このダイオードD1で半波整流された電圧を平滑するコンデンサC3とを有している。   The DC-DC conversion circuit 4 includes a diode D1 that half-wave rectifies the AC voltage output from the secondary winding T2 of the transformer T, and a capacitor C3 that smoothes the voltage half-wave rectified by the diode D1. Have.

定電圧回路5は、フォトカプラ9の発光ダイオード9bと、この発光ダイオード9bに直列に設けられた定電圧IC10とを有している。   The constant voltage circuit 5 includes a light emitting diode 9b of the photocoupler 9 and a constant voltage IC 10 provided in series with the light emitting diode 9b.

定電流回路6は、比較器11と、この比較器11の出力信号によって駆動され、LEDに流れる直流電流を制御するトランジスタQ2とを有している。そして、比較器11の非反転入力端子にはLEDに流れる直流電流値を決める基準電圧Ref が抵抗R7を介して入力され、比較器11の反転入力端子にはトランジスタQ2のソース側の電圧が入力されるようになっている。   The constant current circuit 6 includes a comparator 11 and a transistor Q2 that is driven by an output signal of the comparator 11 and controls a direct current flowing through the LED. A reference voltage Ref that determines the direct current value flowing through the LED is input to the non-inverting input terminal of the comparator 11 via the resistor R7, and the voltage on the source side of the transistor Q2 is input to the inverting input terminal of the comparator 11. It has come to be.

LEDは順方向降下電圧(VF)のバラツキが大きいため、定電圧回路5は、LEDに印加する電圧が最大の順方向降下電圧(VF)の値以上になるように、設定されていなければならない。定電流回路6は、抵抗R9に流れる電流値(=LED電流値)が基準電圧Ref と等しくなるように、比較器11でトランジスタQ2をオン・オフ制御している。   Since the LED has a large variation in the forward drop voltage (VF), the constant voltage circuit 5 must be set so that the voltage applied to the LED is equal to or greater than the maximum forward drop voltage (VF). . The constant current circuit 6 controls the transistor Q2 on and off with the comparator 11 so that the current value (= LED current value) flowing through the resistor R9 is equal to the reference voltage Ref.

特開2011−3326号公報JP 2011-3326 A

しかしながら、上記従来の技術では、LEDの順方向降下電圧(VF)が大きくばらついた場合、定電流回路に数W〜数十Wの損失が発生する。つまり、定電流回路においては、((定電圧回路5の電圧値−順方向降下電圧(VF))×定電流値)がトランジスタQ2での損失となり、この損失が数W〜数十Wになる。   However, in the above conventional technique, when the forward voltage drop (VF) of the LED greatly varies, a loss of several W to several tens W is generated in the constant current circuit. That is, in the constant current circuit, ((voltage value of the constant voltage circuit 5−forward voltage drop (VF)) × constant current value) is a loss in the transistor Q2, and this loss is several W to several tens W. .

このような損失が発生すると、本来、高効率であるはずのLEDの優位性が失われてしまうことになる。   When such a loss occurs, the superiority of the LED, which should originally be highly efficient, is lost.

本発明の課題は、定電流回路における損失を低減することのできるLED点灯装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the LED lighting device which can reduce the loss in a constant current circuit.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、交流電圧を整流するとともに平滑して直流電圧を出力する入力整流平滑回路と、
前記入力整流平滑回路から出力される直流電圧をオン・オフして交流電圧に変換し、その交流電圧を所定の交流電圧に変圧する一方、変圧後の交流電圧を整流するとともに平滑して直流電圧を出力するDC−DC変換回路と、
前記DC−DC変換回路から出力された直流電圧を所定電圧値に保持し出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路から出力される直流電圧をLEDに印加するとともに、前記LEDに流れる直流電流が一定値になるよう制御を行うスイッチング素子を有する定電流回路とを備え
この定電流回路は、前記スイッチング素子のソース側の電圧と基準電圧とを比較して、前記ソース側の電圧と基準電圧とが等しくなるように前記スイッチング素子のゲートにゲート信号を出力して該スイッチング素子に流れる電流を一定にする第1比較器を有するLED点灯装置であって、
前記LEDの点灯中、前記スイッチング素子における損失を検出し、当該損失が所定値を超えた場合に、前記定電圧回路における前記所定電圧値の大きさを低下させる損失低減回路を設け、
前記損失低減回路は、前記スイッチング素子のドレイン電圧が該スイッチング素子がオンしたときのみ非反転端子に入力され、予め設定された目標電圧が反転端子に入力される第2比較器を有し、
該第2比較器は、非反転端子に入力されるドレイン電圧と、反転端子に入力される目標電圧とを比較して、前記ドレイン電圧が目標電圧以上になったとき、前記定電圧回路の所定電圧値の大きさを低下させるように該定電圧回路を制御することを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an input rectifying / smoothing circuit that rectifies and smoothes an AC voltage and outputs a DC voltage;
The DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit is turned on / off to be converted into an AC voltage, and the AC voltage is transformed into a predetermined AC voltage. A DC-DC conversion circuit that outputs
A constant voltage circuit that holds and outputs a DC voltage output from the DC-DC conversion circuit at a predetermined voltage value;
A constant current circuit having a switching element that applies a direct current voltage output from the constant voltage circuit to the LED and controls the direct current flowing through the LED to be a constant value ;
The constant current circuit compares the source-side voltage of the switching element with a reference voltage, and outputs a gate signal to the gate of the switching element so that the source-side voltage and the reference voltage are equal. An LED lighting device having a first comparator for making a current flowing in a switching element constant ,
A loss reduction circuit for detecting a loss in the switching element during lighting of the LED and reducing the magnitude of the predetermined voltage value in the constant voltage circuit when the loss exceeds a predetermined value is provided,
The loss reduction circuit includes a second comparator in which a drain voltage of the switching element is input to the non-inverting terminal only when the switching element is turned on, and a preset target voltage is input to the inverting terminal;
The second comparator compares the drain voltage input to the non-inverting terminal with the target voltage input to the inverting terminal, and when the drain voltage becomes equal to or higher than the target voltage, the second comparator The constant voltage circuit is controlled so as to reduce the magnitude of the voltage value .

上記構成によれば、スイッチング素子での損失が大きくなったとき、定電圧回路における所定電圧値の大きさが変更され、これによって、スイッチ素子に発生する電圧を下げることができる。その結果、定電流回路における損失を低減することができる。   According to the above configuration, when the loss in the switching element becomes large, the magnitude of the predetermined voltage value in the constant voltage circuit is changed, whereby the voltage generated in the switch element can be lowered. As a result, loss in the constant current circuit can be reduced.

本発明によれば、定電流回路における損失を低減することが可能となり、高効率のLED点灯装置を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to reduce the loss in a constant current circuit, and can implement | achieve a highly efficient LED lighting device.

本発明に係るLED点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the LED lighting device which concerns on this invention. 本発明の作用を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the effect | action of this invention. 本発明の作用を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the effect | action of this invention. 従来技術によるLED点灯装置の回路図である。It is a circuit diagram of the LED lighting device by a prior art.

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。なお、従来技術と同一の箇所については同一符号を記すこととする。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be described about the same location as a prior art.

図1は、本発明に係るLED点灯装置を示している。このLED点灯装置20は、入力端子部1に印加された交流電圧からノイズ除去したり、又は当該交流電圧にノイズが入り込むのを防止する入力フィルタ回路2と、入力フィルタ回路2から出力される交流電圧を整流・平滑して直流電圧にする入力整流平滑回路3と、入力整流平滑回路3から出力される直流電圧をDC−DC変換するDC−DC変換回路4と、DC−DC変換後の直流電圧を定電圧に保持する定電圧回路5と、定電圧回路5から出力される直流電圧をLEDに印加するとともに、LEDに流れる直流電流を定電流に保持する定電流回路6とを有している。ここでは、LEDは3個設けられ、これらLEDは直列に接続されている。   FIG. 1 shows an LED lighting device according to the present invention. The LED lighting device 20 includes an input filter circuit 2 that removes noise from an AC voltage applied to the input terminal unit 1 or prevents noise from entering the AC voltage, and an AC output from the input filter circuit 2. An input rectifying / smoothing circuit 3 that rectifies and smoothes the voltage into a DC voltage, a DC-DC converting circuit 4 that DC-DC converts the DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit 3, and a DC after DC-DC conversion A constant voltage circuit 5 that holds the voltage at a constant voltage; and a constant current circuit 6 that applies a DC voltage output from the constant voltage circuit 5 to the LED and holds a DC current flowing through the LED at a constant current. Yes. Here, three LEDs are provided, and these LEDs are connected in series.

本実施例のLED点灯装置20においては、定電圧回路5及び定電流回路6に損失低減回路21が接続されている。   In the LED lighting device 20 of the present embodiment, a loss reduction circuit 21 is connected to the constant voltage circuit 5 and the constant current circuit 6.

入力フィルタ回路2には入力端子部1が接続され、この入力端子部1と入力フィルタ回路2との間にはフューズF1が設けられている。入力フィルタ回路2は、コンデンサC1とラインフィルタL1などから構成されている。なお、Z1はバリスタである。   An input terminal unit 1 is connected to the input filter circuit 2, and a fuse F <b> 1 is provided between the input terminal unit 1 and the input filter circuit 2. The input filter circuit 2 includes a capacitor C1 and a line filter L1. Z1 is a varistor.

入力整流平滑回路3は、脈流電圧を全波整流する整流回路7と、全波整流された脈流電圧を平滑するコンデンサC2とを有している。   The input rectifying / smoothing circuit 3 includes a rectifying circuit 7 for full-wave rectifying the pulsating voltage and a capacitor C2 for smoothing the full-wave rectified pulsating voltage.

DC−DC変換回路4は、トランスTと、このトランスTの一次巻線T1に直列接続されたトランジスタQ1と、トランジスタQ1を所定周期でオン・オフする駆動回路8とを有する。駆動回路8の入力端子8aには、フォトカプラ9のフォトトランジスタ9aが接続され、駆動回路8は、入力端子8aの電圧に応じてトランジスタQ1のオン時間を制御する。また、トランスTの一次巻線T1には抵抗R1が直列に接続されている。   The DC-DC conversion circuit 4 includes a transformer T, a transistor Q1 connected in series to the primary winding T1 of the transformer T, and a drive circuit 8 that turns on and off the transistor Q1 at a predetermined period. The phototransistor 9a of the photocoupler 9 is connected to the input terminal 8a of the drive circuit 8, and the drive circuit 8 controls the on-time of the transistor Q1 according to the voltage of the input terminal 8a. A resistor R1 is connected in series to the primary winding T1 of the transformer T.

また、DC−DC変換回路4は、トランスTの二次巻線T2から出力される交流電圧を半波整流するダイオードD1と、このダイオードD1で半波整流された電圧を平滑するコンデンサC3とを有している。   The DC-DC conversion circuit 4 includes a diode D1 that half-wave rectifies the AC voltage output from the secondary winding T2 of the transformer T, and a capacitor C3 that smoothes the voltage half-wave rectified by the diode D1. Have.

定電圧回路5には、プラス・マイナスの両極間に、直列に接続された抵抗R2、フォトカプラ9の発光ダイオード9b、及び定電圧IC10が設けられている。また、発光ダイオード9bには抵抗R3が並列に接続されている。   The constant voltage circuit 5 is provided with a resistor R2, a light emitting diode 9b of the photocoupler 9, and a constant voltage IC10 connected in series between the positive and negative electrodes. A resistor R3 is connected in parallel to the light emitting diode 9b.

また、定電圧回路5には、プラス・マイナスの両極間に、直列に接続された抵抗R4及び抵抗R5が設けられている。そして、発光ダイオード9bと定電圧IC10との中間点と、抵抗R4と抵抗R5との中間点とは、コンデンサC4及び抵抗R6を介して互いに接続されている。   The constant voltage circuit 5 is provided with a resistor R4 and a resistor R5 connected in series between the plus and minus poles. An intermediate point between the light emitting diode 9b and the constant voltage IC10 and an intermediate point between the resistors R4 and R5 are connected to each other via a capacitor C4 and a resistor R6.

定電流回路6は、比較器11と、この比較器11の出力信号によって駆動され、LEDに流れる直流電流を制御するトランジスタQ2(スイッチング素子)とを有している。比較器11の非反転入力端子には、LEDに流れる直流電流値を決める基準電圧Ref が抵抗R7を介して入力され、比較器11の反転入力端子にはトランジスタQ2のソース側の電圧が入力される。また、比較器11の出力端子は抵抗R8を介してトランジスタQ2のゲートに接続され、トランジスタQ2のソース側には抵抗R9が設けられている。   The constant current circuit 6 includes a comparator 11 and a transistor Q2 (switching element) that is driven by an output signal of the comparator 11 and controls a direct current flowing through the LED. A reference voltage Ref for determining the direct current value flowing through the LED is input to the non-inverting input terminal of the comparator 11 via the resistor R7, and a voltage on the source side of the transistor Q2 is input to the inverting input terminal of the comparator 11. The The output terminal of the comparator 11 is connected to the gate of the transistor Q2 via the resistor R8, and a resistor R9 is provided on the source side of the transistor Q2.

定電流回路6は、抵抗R9に流れる電流値(=LED電流値)が基準電圧Ref と等しくなるように、比較器11でトランジスタQ2をオン・オフ制御している。   The constant current circuit 6 controls the transistor Q2 on and off with the comparator 11 so that the current value (= LED current value) flowing through the resistor R9 is equal to the reference voltage Ref.

損失低減回路21には、プラス・マイナスの両極間に、直列に接続された抵抗R10及び抵抗R11が設けられ、また直列に接続された抵抗R12及びコンデンサC5が設けられている。また、損失低減回路21には比較器22が設けられている。比較器22の非反転入力端子は、抵抗R13を介して抵抗R12とコンデンサC5との中間点に接続され、比較器22の反転入力端子は、抵抗R14を介してマイナス側のラインに接続されている。   The loss reduction circuit 21 is provided with a resistor R10 and a resistor R11 connected in series between both positive and negative electrodes, and a resistor R12 and a capacitor C5 connected in series. The loss reduction circuit 21 is provided with a comparator 22. The non-inverting input terminal of the comparator 22 is connected to the intermediate point between the resistor R12 and the capacitor C5 via the resistor R13, and the inverting input terminal of the comparator 22 is connected to the negative line via the resistor R14. Yes.

比較器22の出力端子は、抵抗R15及び抵抗R16、さらには抵抗R4と抵抗R5の中間点を介して、定電圧IC10に接続されている。また、抵抗R15と抵抗R16の中間点は、コンデンサC6を介してマイナス側のラインに接続されている。   The output terminal of the comparator 22 is connected to the constant voltage IC10 via a resistor R15 and a resistor R16, and an intermediate point between the resistors R4 and R5. The intermediate point between the resistors R15 and R16 is connected to the negative line via the capacitor C6.

比較器22の反転入力端子と出力端子とは、抵抗R17及びコンデンサC7を介して互いに接続され、さらに前記両端子は、抵抗R17及びコンデンサC7に並列に配置されたコンデンサC8によって互いに接続されている。   The inverting input terminal and the output terminal of the comparator 22 are connected to each other via a resistor R17 and a capacitor C7, and the both terminals are connected to each other by a capacitor C8 arranged in parallel with the resistor R17 and the capacitor C7. .

また、損失低減回路21においては、抵抗R12とコンデンサC5との中間点と、定電流回路6におけるトランジスタQ2のドレイン側とが、ダイオードD2と抵抗R18を介して互いに接続されている。   In the loss reduction circuit 21, the intermediate point between the resistor R12 and the capacitor C5 and the drain side of the transistor Q2 in the constant current circuit 6 are connected to each other via the diode D2 and the resistor R18.

次に、上記構成のLED点灯装置の作用について説明する。   Next, the operation of the LED lighting device having the above configuration will be described.

入力端子部1に印加された交流電圧は、入力フィルタ回路2において、ノイズ除去(又は当該交流電圧にノイズが入り込むのが防止)されてから、入力整流平滑回路3に入力される。   The AC voltage applied to the input terminal unit 1 is input to the input rectifying / smoothing circuit 3 after noise removal (or prevention of noise from entering the AC voltage) in the input filter circuit 2.

入力整流平滑回路3では、入力フィルタ回路2から入力された交流電圧が、整流回路7で直流電圧に整流され、その直流電圧はコンデンサC2で平滑された後、DC−DC変換回路4に入力される。   In the input rectifying / smoothing circuit 3, the AC voltage input from the input filter circuit 2 is rectified into a DC voltage by the rectifying circuit 7, and the DC voltage is smoothed by the capacitor C 2 and then input to the DC-DC conversion circuit 4. The

DC−DC変換回路4に入力された直流電圧は、トランスTの一次巻線T1に印加される。そして、駆動回路8は、所定周期でトランジスタQ1をオン・オフさせる。このオン・オフにより、トランスTの一次巻線T1に印加された直流電圧は断続され、この断続によりトランスTの二次巻線T2に交流電圧が誘起される。この二次巻線T2の交流電圧は、トランスTの一次巻線T1に印加される電圧に比例する。   The DC voltage input to the DC-DC conversion circuit 4 is applied to the primary winding T1 of the transformer T. Then, the drive circuit 8 turns on / off the transistor Q1 at a predetermined cycle. By this on / off operation, the DC voltage applied to the primary winding T1 of the transformer T is intermittent, and an AC voltage is induced in the secondary winding T2 of the transformer T by this interruption. The AC voltage of the secondary winding T2 is proportional to the voltage applied to the primary winding T1 of the transformer T.

上記交流電圧は、ダイオードD1により半波整流され、さらにコンデンサC3により平滑されて、直流電圧となる。この直流電圧は、損失低減回路21を経由して3個のLEDに印加され、各LEDに電流が流れて各LEDが発光する。   The AC voltage is half-wave rectified by the diode D1 and further smoothed by the capacitor C3 to become a DC voltage. This DC voltage is applied to the three LEDs via the loss reduction circuit 21, and a current flows through each LED to cause each LED to emit light.

定電流回路6においては、トランジスタQ2のソース側の電圧と基準電圧Ref とが等しくなるように、比較器11でトランジスタQ2をオン・オフ制御する。これによって、抵抗R9に流れる電流(つまり、LEDを流れる電流)は定電流となる。   In the constant current circuit 6, the comparator 11 controls the transistor Q2 on / off so that the voltage on the source side of the transistor Q2 is equal to the reference voltage Ref. Thereby, the current flowing through the resistor R9 (that is, the current flowing through the LED) becomes a constant current.

損失低減回路21においては、LEDが点灯している間は常時、トランジスタQ2における損失を検出し、当該損失が所定値を超えた場合に、定電圧回路5から出力される直流電圧の電圧値が低下するよう定電圧回路5を制御する。   In the loss reduction circuit 21, the loss in the transistor Q2 is always detected while the LED is lit, and when the loss exceeds a predetermined value, the voltage value of the DC voltage output from the constant voltage circuit 5 is determined. The constant voltage circuit 5 is controlled to decrease.

ここで、抵抗R12、コンデンサC5、ダイオードD2、抵抗R18、トランジスタQ2のドレイン側の電圧(ドレイン電圧)、及びマイナス側のラインだけに着目すると、図2のような回路が得られる。   Here, when attention is paid only to the resistor R12, the capacitor C5, the diode D2, the resistor R18, the drain side voltage (drain voltage) of the transistor Q2, and the negative side line, a circuit as shown in FIG. 2 is obtained.

抵抗R18は、トランジスタQ2がオンした際に、コンデンサC5の放電電流がトランジスタQ2のドレイン側に流れるため、その制限用である(検出誤差となるため、抵抗R18の値は小さい方が良い。)。ダイオードD2は、定電圧回路5からの定電圧(これを定電圧4という)の値が高く、且つトランジスタQ2がオフしているときの損失低減回路21の保護用である(検出誤差となるため、ダイオードD2の順方向降下電圧VF’は小さい方が望ましい。)。   The resistor R18 is for limiting the discharge current of the capacitor C5 when it flows to the drain side of the transistor Q2 when the transistor Q2 is turned on (this is a detection error, so the value of the resistor R18 should be small). . The diode D2 is used for protecting the loss reduction circuit 21 when the value of the constant voltage from the constant voltage circuit 5 (this is referred to as the constant voltage 4) is high and the transistor Q2 is off (because a detection error occurs). The forward drop voltage VF ′ of the diode D2 is preferably small.)

ドレイン電圧(定電圧値−VF値)×ドレイン電流(LED電流値)=損失であるから、トランジスタQ2のドレイン電圧値を検出したい。トランジスタQ2がオンすると、コンデンサC5の電圧VC5は定電圧4の値から次のように変わる(図3も参照)。 Since drain voltage (constant voltage value−VF value) × drain current (LED current value) = loss, we want to detect the drain voltage value of the transistor Q2. When the transistor Q2 is turned on, the voltage V C5 of the capacitor C5 changes from the value of the constant voltage 4 as follows (see also FIG. 3).

ここで、抵抗R18≒0Ω、ダイオードD2のVF’≒0Vと仮定すれば、「コンデンサC5の電圧VC5≒ドレイン電圧」となる。これで、ドレイン電圧を検出できたので、損失目標値を抵抗R10,R11で決め、この2値を比較器22で比較し、損失量の大小が判定できる。この判定を、定電圧回路5の値を決める定電圧IC10にフィードバックして、損失が大きい場合には定電圧回路5の値を下げる。定電圧回路5の値が下がると、ドレイン電圧も下がり、損失低減を実現することができる。 Here, assuming that the resistance R18≈0Ω and VF′≈0V of the diode D2, “the voltage V C5 of the capacitor C5≈the drain voltage” is obtained. Now that the drain voltage has been detected, the target loss value is determined by the resistors R10 and R11, and the two values are compared by the comparator 22 to determine the amount of loss. This determination is fed back to the constant voltage IC 10 that determines the value of the constant voltage circuit 5. If the loss is large, the value of the constant voltage circuit 5 is lowered. When the value of the constant voltage circuit 5 decreases, the drain voltage also decreases, and loss reduction can be realized.

また、比較器22の反転入力端子には、損失を決める目標電圧の信号が入力されている。この目標電圧は、抵抗R17、コンデンサC7及びコンデンサC8によって予め設定されている。   A target voltage signal that determines the loss is input to the inverting input terminal of the comparator 22. This target voltage is preset by a resistor R17, a capacitor C7, and a capacitor C8.

そして、比較器22は、非反転入力端子に入力された電圧(この電圧は、トランジスタQ2に発生した電圧にほぼ等しい)と、反転入力端子に入力された目標電圧とを比較し、非反転入力端子に入力された電圧(つまり、トランジスタQ2に発生した電圧)が目標電圧以上となったとき、定電圧IC10に対して制御信号を出力し、定電圧回路5の電圧値が低下するよう定電圧回路5を制御する。   The comparator 22 compares the voltage input to the non-inverting input terminal (this voltage is approximately equal to the voltage generated in the transistor Q2) with the target voltage input to the inverting input terminal, and compares the voltage to the non-inverting input. When the voltage input to the terminal (that is, the voltage generated in the transistor Q2) becomes equal to or higher than the target voltage, a control signal is output to the constant voltage IC 10 so that the voltage value of the constant voltage circuit 5 decreases. The circuit 5 is controlled.

本実施例によれば、トランジスタQ2で発生する電圧が目標電圧以上になったとき、定電圧回路5の直流電圧の大きさが低下し、これによって、トランジスタQ2に発生する電圧を下げることができる。その結果、定電流回路6における損失を低減することができる。   According to the present embodiment, when the voltage generated in the transistor Q2 becomes equal to or higher than the target voltage, the magnitude of the DC voltage of the constant voltage circuit 5 is reduced, thereby reducing the voltage generated in the transistor Q2. . As a result, loss in the constant current circuit 6 can be reduced.

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。   As mentioned above, although the Example of this invention has been explained in full detail with drawing, the said Example is only the illustration of this invention, and this invention is not limited only to the structure of the said Example. Needless to say, changes in design and the like within the scope of the present invention are included in the present invention.

2 入力フィルタ回路
3 入力整流平滑回路
4 DC−DC変換回路
5 定電圧回路
6 定電流回路
11 比較器
20 LED点灯回路
21 損失低減回路
22 比較器
Q2 トランジスタ(スイッチング素子)
LED 発光ダイオード
2 Input Filter Circuit 3 Input Rectification Smoothing Circuit 4 DC-DC Conversion Circuit 5 Constant Voltage Circuit 6 Constant Current Circuit 11 Comparator 20 LED Lighting Circuit 21 Loss Reduction Circuit 22 Comparator Q2 Transistor (Switching Element)
LED light emitting diode

Claims (3)

交流電圧を整流するとともに平滑して直流電圧を出力する入力整流平滑回路と、
前記入力整流平滑回路から出力される直流電圧をオン・オフして交流電圧に変換し、その交流電圧を所定の交流電圧に変圧する一方、変圧後の交流電圧を整流するとともに平滑して直流電圧を出力するDC−DC変換回路と、
前記DC−DC変換回路から出力された直流電圧を所定電圧値に保持し出力する定電圧回路と、
前記定電圧回路から出力される直流電圧をLEDに印加するとともに、前記LEDに流れる直流電流が一定値になるよう制御を行うスイッチング素子を有する定電流回路とを備え
この定電流回路は、前記スイッチング素子のソース側の電圧と基準電圧とを比較して、前記ソース側の電圧と基準電圧とが等しくなるように前記スイッチング素子のゲートにゲート信号を出力して該スイッチング素子に流れる電流を一定にする第1比較器を有するLED点灯装置であって、
前記LEDの点灯中、前記スイッチング素子における損失を検出し、当該損失が所定値を超えた場合に、前記定電圧回路における前記所定電圧値の大きさを低下させる損失低減回路を設け、
前記損失低減回路は、前記スイッチング素子のドレイン電圧が該スイッチング素子がオンしたときのみ非反転端子に入力され、予め設定された目標電圧が反転端子に入力される第2比較器を有し、
該第2比較器は、非反転端子に入力されるドレイン電圧と、反転端子に入力される目標電圧とを比較して、前記ドレイン電圧が目標電圧以上になったとき、前記定電圧回路の所定電圧値の大きさを低下させるように該定電圧回路を制御することを特徴とするLED点灯装置。
An input rectifying / smoothing circuit for rectifying and smoothing an alternating voltage and outputting a direct current voltage;
The DC voltage output from the input rectifying / smoothing circuit is turned on / off to be converted into an AC voltage, and the AC voltage is transformed into a predetermined AC voltage. A DC-DC conversion circuit that outputs
A constant voltage circuit that holds and outputs a DC voltage output from the DC-DC conversion circuit at a predetermined voltage value;
A constant current circuit having a switching element that applies a direct current voltage output from the constant voltage circuit to the LED and controls the direct current flowing through the LED to be a constant value ;
The constant current circuit compares the source-side voltage of the switching element with a reference voltage, and outputs a gate signal to the gate of the switching element so that the source-side voltage and the reference voltage are equal. An LED lighting device having a first comparator for making a current flowing in a switching element constant ,
A loss reduction circuit for detecting a loss in the switching element during lighting of the LED and reducing the magnitude of the predetermined voltage value in the constant voltage circuit when the loss exceeds a predetermined value is provided,
The loss reduction circuit includes a second comparator in which a drain voltage of the switching element is input to the non-inverting terminal only when the switching element is turned on, and a preset target voltage is input to the inverting terminal;
The second comparator compares the drain voltage input to the non-inverting terminal with the target voltage input to the inverting terminal, and when the drain voltage becomes equal to or higher than the target voltage, the second comparator An LED lighting device characterized by controlling the constant voltage circuit so as to reduce the magnitude of a voltage value .
前記損失低減回路は、前記定電圧回路と定電流回路との間に設けられたことを特徴とする請求項1に記載のLED点灯装置。 The LED lighting device according to claim 1, wherein the loss reduction circuit is provided between the constant voltage circuit and a constant current circuit . 前記スイッチング素子のドレイン電圧は、抵抗及び前記損失低減回路の保護用のダイオードを介して前記第2比較器の反転端子に入力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のLED点灯装置。 3. The LED lighting according to claim 1, wherein the drain voltage of the switching element is input to an inverting terminal of the second comparator via a resistor and a diode for protection of the loss reduction circuit. apparatus.
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