JP5810306B2 - LED lighting device and lighting apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は、LED(Light Emitting Diode)を点灯制御するLED点灯装置およびこれを用いた照明器具に関する。   The present invention relates to an LED lighting device that controls lighting of an LED (Light Emitting Diode) and a lighting fixture using the same.

従来から、LEDの点灯出力をフィードバック制御するLED点灯装置が知られている(例えば特許文献1,2参照)。従来のLED点灯装置は、LEDに直列に接続される電流検出抵抗を備え、電流検出抵抗の両端電圧を測定することによって、LEDに流れる電流を検出することができる。   Conventionally, LED lighting devices that perform feedback control of LED lighting output are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The conventional LED lighting device includes a current detection resistor connected in series with the LED, and can measure the current flowing through the LED by measuring the voltage across the current detection resistor.

特表2004−527138号公報JP-T-2004-527138 特表2006−511082号公報JP-T-2006-511082

しかしながら、従来のLED点灯装置では、LEDに流れる電流を検出するために設けられた電流検出抵抗によって、電流検出抵抗の抵抗値および電流検出抵抗に流れる電流の二乗に比例する電力損失が生じ、部品の温度上昇などの懸念がある。このような電力損失および部品の温度上昇を抑制するためには電流検出抵抗の抵抗値を極力小さくする必要がある。   However, in the conventional LED lighting device, a power loss proportional to the resistance value of the current detection resistor and the square of the current flowing through the current detection resistor is caused by the current detection resistor provided to detect the current flowing through the LED. There are concerns such as temperature rise. In order to suppress such power loss and temperature rise of components, it is necessary to make the resistance value of the current detection resistor as small as possible.

ところが、電流検出抵抗の抵抗値が小さくなると、検出電圧およびこの検出電圧と比較する基準電圧が低くなるため、検出電圧および基準電圧の少なくともいずれかにノイズが重畳された場合に、ノイズの影響を受けやすくなるおそれがある。   However, if the resistance value of the current detection resistor is decreased, the detection voltage and the reference voltage to be compared with the detection voltage are decreased. Therefore, when noise is superimposed on at least one of the detection voltage and the reference voltage, the influence of noise is reduced. There is a risk of receiving.

特に消灯時および低い調光レベルでの調光時では、全点灯時に比べて、検出電圧および基準電圧が低くなる。このため、検出電圧および基準電圧の少なくともいずれかにノイズが重畳された場合、消灯時にもかかわらず、微小発光または調光下限時のちらつきなどの誤動作の発生が懸念されている。   In particular, when the light is turned off and when dimming at a low dimming level, the detection voltage and the reference voltage are lower than when all lights are on. For this reason, when noise is superimposed on at least one of the detection voltage and the reference voltage, there is a concern that malfunctions such as minute light emission or flickering at the lower limit of dimming may occur even when the light is extinguished.

本発明は上記の点に鑑みて為され、本発明の目的は、ノイズ耐性を向上させることができるLED点灯装置およびこれを用いた照明器具を提供することにある。   This invention is made in view of said point, and the objective of this invention is providing the LED lighting device which can improve noise tolerance, and a lighting fixture using the same.

本発明のLED点灯装置は、LEDと外部電源とに接続されて用いられるLED点灯装置であって、前記LEDに電力供給する電力供給部と、前記電力供給部から前記LEDへの供給電力を制御する点灯制御部とを備え、前記点灯制御部は、消灯時では、前記LEDに流れる電流を示す電圧に対して前記電力供給部とは異なる経路から得た直流電圧をバイアスして得た検出電圧と、外部から入力される制御信号に応じた調光レベルを示す基準電圧とを比較し、点灯時では、前記LEDに流れる電流を示す電圧に対して前記直流電圧をバイアスして得た前記検出電圧と、消灯時の前記基準電圧に前記直流電圧と同じ大きさの電圧を直流バイアスして得た点灯時の前記基準電圧とを比較し、前記消灯時および前記点灯時ともに、比較結果を用いて、前記LEDが前記調光レベルになるように前記電力供給部をフィードバック制御することを特徴とする。 The LED lighting device of the present invention is an LED lighting device that is used by being connected to an LED and an external power supply, and controls a power supply unit that supplies power to the LED and power supplied from the power supply unit to the LED. A lighting control unit, and when the light is turned off , the lighting control unit biases a DC voltage obtained from a path different from the power supply unit with respect to a voltage indicating a current flowing through the LED. And a reference voltage indicating a dimming level according to a control signal input from the outside, and when detected, the detection obtained by biasing the DC voltage with respect to a voltage indicating a current flowing through the LED The voltage and the reference voltage at the time of lighting are compared with the reference voltage at the time of lighting, which is obtained by DC biasing the same voltage as the DC voltage to the reference voltage at the time of lighting off. The The LED is characterized in that the feedback control of the power supply unit such that the dimming level.

このLED点灯装置において、前記点灯制御部は、前記LEDに流れる電流の経路に当該LEDと直列に接続された電流検出抵抗を有し、当該LEDに流れる電流として当該抵抗の両端電圧を検出することが好ましい。   In this LED lighting device, the lighting control unit has a current detection resistor connected in series with the LED in a path of a current flowing through the LED, and detects a voltage across the resistor as a current flowing through the LED. Is preferred.

このLED点灯装置において、前記点灯制御部は、前記電流検出抵抗に直列に接続された複数の直流バイアス抵抗を含む直列回路を有し、当該直列回路において前記複数の直流バイアス抵抗の少なくとも1つの両端電圧を、前記電力供給部とは異なる経路から得た前記直流電圧とすることが好ましい。   In this LED lighting device, the lighting control unit includes a series circuit including a plurality of DC bias resistors connected in series to the current detection resistor, and at least one ends of the plurality of DC bias resistors in the series circuit. The voltage is preferably the DC voltage obtained from a different path from the power supply unit.

このLED点灯装置において、前記点灯制御部は、前記制御信号としてPWM信号が入力され、当該PWM信号のデューティ比に従って前記調光レベルを設定することが好ましい。   In this LED lighting device, it is preferable that the lighting control unit receives a PWM signal as the control signal and sets the dimming level according to a duty ratio of the PWM signal.

本発明の照明器具は、前記LED点灯装置と、前記LED点灯装置から供給される電力によって点灯するLEDとを備えることを特徴とする。   The lighting fixture of this invention is equipped with the said LED lighting device and LED which lights with the electric power supplied from the said LED lighting device, It is characterized by the above-mentioned.

本発明は、検出電圧および基準電圧が低くなりやすい点灯制御部において、LEDに電力供給する電力供給部とは異なる経路から得た直流電圧をバイアスして検出電圧を生成する。これにより、基準電圧と比較する検出電圧を高くすることができるので、検出電圧にノイズが重畳したとしても比較結果に影響を及ぼしにくくなり、ノイズ耐性を向上させることができる。特に消灯時および低い調光レベルでの調光時など検出電圧が低い場合に効果的である。   In the lighting control unit in which the detection voltage and the reference voltage tend to be low, the present invention generates a detection voltage by biasing a DC voltage obtained from a different path from the power supply unit that supplies power to the LED. Thereby, since the detection voltage compared with a reference voltage can be made high, even if a noise is superimposed on a detection voltage, it becomes difficult to influence a comparison result, and noise tolerance can be improved. This is particularly effective when the detection voltage is low, such as when the light is turned off and when dimming at a low dimming level.

実施形態に係る照明器具の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the lighting fixture which concerns on embodiment. 同上に係る電力供給部の動作の説明図である。It is explanatory drawing of operation | movement of the electric power supply part which concerns on the same as the above. 同上に係るLED点灯装置の消灯時および点灯時の直流バイアスについての説明図である。It is explanatory drawing about the DC bias at the time of light extinction and lighting of the LED lighting device which concerns on the same as the above.

以下の実施形態では、LED(Light Emitting Diode)を点灯制御するLED点灯装置およびこれを用いた照明器具について説明する。   In the following embodiments, an LED lighting device that controls lighting of an LED (Light Emitting Diode) and a lighting fixture using the LED lighting device will be described.

本実施形態に係る照明器具1は、図1に示すように、LED点灯装置2と、LED点灯装置2から供給される電力によって点灯するLEDユニット3とを備えている。   The lighting fixture 1 which concerns on this embodiment is provided with the LED lighting device 2 and the LED unit 3 which lights with the electric power supplied from the LED lighting device 2, as shown in FIG.

LEDユニット3は、複数のLED31,31を備えている。複数のLED31,31は直列に接続されている。   The LED unit 3 includes a plurality of LEDs 31 and 31. The plurality of LEDs 31 are connected in series.

LED点灯装置2は、電力供給部4と、調光制御回路5と、出力フィードバック回路6とを備え、LEDユニット3と交流電源(外部電源)7とに接続されて用いられる。   The LED lighting device 2 includes a power supply unit 4, a dimming control circuit 5, and an output feedback circuit 6, and is used by being connected to an LED unit 3 and an AC power source (external power source) 7.

電力供給部4は、入力フィルタ回路部41と、整流部42と、突入防止回路43と、昇圧チョッパ回路44と、フライバック回路45と、制御電源46とを備え、LEDユニット3に電力供給して複数のLED31,31を点灯させる。   The power supply unit 4 includes an input filter circuit unit 41, a rectification unit 42, an inrush prevention circuit 43, a boost chopper circuit 44, a flyback circuit 45, and a control power supply 46, and supplies power to the LED unit 3. The plurality of LEDs 31, 31 are turned on.

入力フィルタ回路部41は、ノーマルモードノイズまたはコモンモードノイズなどを低減し、ノイズが交流電源7側に流れることを抑制する。整流部42は、4つのダイオードからなるダイオードブリッジ(DB)であり、入力フィルタ回路部41から入力された交流電力を整流して昇圧チョッパ回路44に出力する。突入防止回路43は、電源投入時に突入電流が流れることを防止する。   The input filter circuit unit 41 reduces normal mode noise, common mode noise, or the like, and suppresses noise from flowing to the AC power supply 7 side. The rectifying unit 42 is a diode bridge (DB) composed of four diodes, and rectifies the AC power input from the input filter circuit unit 41 and outputs it to the boost chopper circuit 44. The inrush prevention circuit 43 prevents an inrush current from flowing when the power is turned on.

昇圧チョッパ回路44は、コンデンサ441と、チョッパチョーク442と、第1のスイッチング素子443と、ダイオード444と、電解コンデンサ445と、昇圧チョッパ制御回路446とを備えている。   The step-up chopper circuit 44 includes a capacitor 441, a chopper choke 442, a first switching element 443, a diode 444, an electrolytic capacitor 445, and a step-up chopper control circuit 446.

チョッパチョーク442は、一端が突入防止回路43およびコンデンサ441に接続され、他端がダイオード444のアノードに接続されている。   One end of the chopper choke 442 is connected to the inrush prevention circuit 43 and the capacitor 441, and the other end is connected to the anode of the diode 444.

第1のスイッチング素子443は、Nチャネル型のMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)であり、ゲートが昇圧チョッパ制御回路446に接続され、ドレインがチョッパチョーク442に接続され、ソースがグランドに接続されている。第1のスイッチング素子443は、昇圧チョッパ制御回路446の昇圧チョッパ制御によって、オン・オフを切り替えるスイッチング動作を行う。   The first switching element 443 is an N-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), the gate is connected to the boost chopper control circuit 446, the drain is connected to the chopper choke 442, and the source is ground. It is connected to the. The first switching element 443 performs a switching operation for switching on and off by the boost chopper control of the boost chopper control circuit 446.

昇圧チョッパ回路44では、第1のスイッチング素子443がオンである期間にチョッパチョーク442がエネルギーを蓄積する。第1のスイッチング素子443がオフになると、チョッパチョーク442のエネルギーがダイオード444を介して電解コンデンサ445を充電する。これにより、昇圧チョッパ回路44は、交流電源7の交流電圧のピーク値よりも昇圧した直流平滑電圧を生成する。   In the step-up chopper circuit 44, the chopper choke 442 accumulates energy during the period when the first switching element 443 is on. When the first switching element 443 is turned off, the energy of the chopper choke 442 charges the electrolytic capacitor 445 through the diode 444. As a result, the step-up chopper circuit 44 generates a DC smoothed voltage boosted from the peak value of the AC voltage of the AC power supply 7.

フライバック回路45は、昇圧チョッパ回路44の後段に接続され、フライバックトランス451と、第2のスイッチング素子452と、ダイオード453と、電解コンデンサ454と、フライバック制御回路455とを備えている。   The flyback circuit 45 is connected to the subsequent stage of the step-up chopper circuit 44, and includes a flyback transformer 451, a second switching element 452, a diode 453, an electrolytic capacitor 454, and a flyback control circuit 455.

フライバックトランス451は、一次側の一端がダイオード444のカソードに接続され、他端が第2のスイッチング素子452のドレインに接続されている。二次側の一端はダイオード453を介して電解コンデンサ454のプラス電極およびLEDユニット3のLED31のアノードに接続され、他端は後述の電流検出抵抗61および二次側グランドに接続されている。   The flyback transformer 451 has one end on the primary side connected to the cathode of the diode 444 and the other end connected to the drain of the second switching element 452. One end of the secondary side is connected to the positive electrode of the electrolytic capacitor 454 and the anode of the LED 31 of the LED unit 3 via the diode 453, and the other end is connected to a current detection resistor 61 and a secondary side ground described later.

第2のスイッチング素子452は、Nチャネル型のMOSFETであり、ゲートがフライバック制御回路455に接続され、ドレインがフライバックトランス451の一次側に接続され、ソースが一次側グランドに接続されている。   The second switching element 452 is an N-channel MOSFET, the gate is connected to the flyback control circuit 455, the drain is connected to the primary side of the flyback transformer 451, and the source is connected to the primary side ground. .

フライバック回路45では、第2のスイッチング素子452がオンである期間にフライバックトランス451がエネルギーを蓄積する。第2のスイッチング素子452がオフになるとフライバックトランス451のエネルギーが二次側のダイオード453を介して電解コンデンサ454を充電する。これにより、平滑された出力電圧がフライバック回路45からLEDユニット3に出力される。   In the flyback circuit 45, the flyback transformer 451 stores energy during the period in which the second switching element 452 is on. When the second switching element 452 is turned off, the energy of the flyback transformer 451 charges the electrolytic capacitor 454 through the secondary-side diode 453. As a result, the smoothed output voltage is output from the flyback circuit 45 to the LED unit 3.

制御電源46は、昇圧チョッパ制御回路446およびフライバック制御回路455へ制御電圧を供給する。   The control power supply 46 supplies a control voltage to the boost chopper control circuit 446 and the flyback control circuit 455.

次に、本実施形態に係るLED点灯装置2のフライバック回路45の動作について図2を用いて説明する。   Next, operation | movement of the flyback circuit 45 of the LED lighting device 2 which concerns on this embodiment is demonstrated using FIG.

図2に示すように、時刻T1において、フライバック制御回路455の出力電圧Voutがロー(L)レベルからハイ(H)レベルになると、フライバック回路45の第2のスイッチング素子452がオンになる。その後、第2のスイッチング素子452のドレイン電流Idが増加していく。時刻T2において第2のスイッチング素子452のドレイン電流Idが閾値に到達することによって、フライバック制御回路455の出力電圧Voutがハイ(H)レベルからロー(L)レベルになり、第2のスイッチング素子452がターンオフする。時刻T3において、フライバックトランス451の二次電流がゼロとなり、第2のスイッチング素子452のドレイン−ソース電圧Vdsが低下し始めるが、ドレイン−ソース電圧Vdsの振動周波数などによる遅れ時間などがある。このため、時刻T4において、フライバック制御回路455の出力電圧Voutがロー(L)レベルからハイ(H)レベルになり、第2のスイッチング素子452がターンオンする。   As shown in FIG. 2, when the output voltage Vout of the flyback control circuit 455 changes from the low (L) level to the high (H) level at time T1, the second switching element 452 of the flyback circuit 45 is turned on. . Thereafter, the drain current Id of the second switching element 452 increases. When the drain current Id of the second switching element 452 reaches the threshold value at time T2, the output voltage Vout of the flyback control circuit 455 changes from the high (H) level to the low (L) level, and the second switching element 452 turns off. At time T3, the secondary current of the flyback transformer 451 becomes zero and the drain-source voltage Vds of the second switching element 452 starts to decrease, but there is a delay time due to the oscillation frequency of the drain-source voltage Vds. For this reason, at time T4, the output voltage Vout of the flyback control circuit 455 changes from the low (L) level to the high (H) level, and the second switching element 452 is turned on.

次に、調光制御回路5および出力フィードバック回路6について図1を用いて説明する。調光制御回路5および出力フィードバック回路6は、電力供給部4からLEDユニット3への電力供給を制御する点灯制御部としての機能を有している。   Next, the dimming control circuit 5 and the output feedback circuit 6 will be described with reference to FIG. The dimming control circuit 5 and the output feedback circuit 6 have a function as a lighting control unit that controls power supply from the power supply unit 4 to the LED unit 3.

調光制御回路5は、外部の装置(図示せず)から入力される制御信号に従ってLEDユニット3の調光レベル(全点灯、消灯を含む)を設定する。本実施形態では、制御信号はPWM(Pulse Width Modulation)信号であり、調光制御回路5は、PWM信号のデューティ比に従ってLEDユニット3の調光レベルを設定する。調光制御回路5は、出力フィードバック回路6に接続され、設定した調光レベルを示す基準電圧を出力フィードバック回路6に出力する。   The dimming control circuit 5 sets the dimming level (including full lighting and extinguishing) of the LED unit 3 in accordance with a control signal input from an external device (not shown). In the present embodiment, the control signal is a PWM (Pulse Width Modulation) signal, and the dimming control circuit 5 sets the dimming level of the LED unit 3 according to the duty ratio of the PWM signal. The dimming control circuit 5 is connected to the output feedback circuit 6 and outputs a reference voltage indicating the set dimming level to the output feedback circuit 6.

出力フィードバック回路6は、電流検出抵抗61と、比較器62と、トランジスタ63とを備えている。さらに、出力フィードバック回路6は、第1の直流バイアス抵抗64と、第2の直流バイアス抵抗65とを備えている。   The output feedback circuit 6 includes a current detection resistor 61, a comparator 62, and a transistor 63. Further, the output feedback circuit 6 includes a first DC bias resistor 64 and a second DC bias resistor 65.

電流検出抵抗61は、LEDユニット3の順方向電流が流れる経路に、LEDユニット3と直列に接続されている。これにより、出力フィードバック回路6は、電流検出抵抗61の両端電圧を、LEDユニット3に流れる電流を示す電圧として検出する。   The current detection resistor 61 is connected in series with the LED unit 3 in a path through which the forward current of the LED unit 3 flows. Thereby, the output feedback circuit 6 detects the voltage across the current detection resistor 61 as a voltage indicating the current flowing through the LED unit 3.

第1の直流バイアス抵抗64、第2の直流バイアス抵抗65および電流検出抵抗61は直列に接続されている。第1の直流バイアス抵抗64と第2の直流バイアス抵抗65との間の接続点が比較器62の非反転入力端子に接続されている。第1の直流バイアス抵抗64、第2の直流バイアス抵抗65および電流検出抵抗61は、制御電源46から出力される直流電圧Vccを分圧する。   The first DC bias resistor 64, the second DC bias resistor 65, and the current detection resistor 61 are connected in series. A connection point between the first DC bias resistor 64 and the second DC bias resistor 65 is connected to a non-inverting input terminal of the comparator 62. First DC bias resistor 64, second DC bias resistor 65, and current detection resistor 61 divide DC voltage Vcc output from control power supply 46.

比較部62は、オペアンプからなる。オペアンプの非反転入力端子(プラス端子)は、第2の直流バイアス抵抗65を介してLEDユニット3と電流検出抵抗61との間に接続されている。オペアンプの非反転入力端子の入力は検出電圧であり、反転入力端子(マイナス端子)の入力は基準電圧である。   The comparison unit 62 is composed of an operational amplifier. The non-inverting input terminal (plus terminal) of the operational amplifier is connected between the LED unit 3 and the current detection resistor 61 via the second DC bias resistor 65. The input of the non-inverting input terminal of the operational amplifier is a detection voltage, and the input of the inverting input terminal (minus terminal) is a reference voltage.

比較器62の出力端子はトランジスタ63のベースに接続されている。トランジスタ63は、フライバック制御回路455の制御ICのフィードバック端子(図示せず)とグランドとの間に接続されている。   The output terminal of the comparator 62 is connected to the base of the transistor 63. The transistor 63 is connected between the feedback terminal (not shown) of the control IC of the flyback control circuit 455 and the ground.

出力フィードバック回路6において、比較器62は、電流検出抵抗61の両端電圧に対して、第1の直流バイアス抵抗64と第2の直流バイアス抵抗65と電流検出抵抗61とで分圧された分圧電圧(直流電圧)をバイアスして得た検出電圧と、基準電圧とを比較する。トランジスタ63は、比較器62の出力である比較結果に応じてオン・オフが切り替わる。このトランジスタ63の動作に応じて、フライバック回路45によるLEDユニット3への電力供給が制御される。検出電圧が基準電圧より高い場合、トランジスタ63がオンになり、フライバック制御回路455が第2のスイッチング素子452のオン・オフの切替を停止することによって、フライバック回路45からLEDユニット3への電力供給が停止する。一方、検出電圧が基準電圧より低い場合、トランジスタ63がオフになり、フライバック制御回路455が第2のスイッチング素子452をオン・オフの切替を制御することによって、フライバック回路45からLEDユニット3への電力供給が行われる。このようにして、出力フィードバック回路6は、LEDユニット3が所望の調光レベルになるように電力供給部4をフィードバック制御する。   In the output feedback circuit 6, the comparator 62 divides the voltage across the current detection resistor 61 by the first DC bias resistor 64, the second DC bias resistor 65, and the current detection resistor 61. The detection voltage obtained by biasing the voltage (DC voltage) is compared with the reference voltage. The transistor 63 is turned on / off according to the comparison result that is the output of the comparator 62. The power supply to the LED unit 3 by the flyback circuit 45 is controlled according to the operation of the transistor 63. When the detection voltage is higher than the reference voltage, the transistor 63 is turned on, and the flyback control circuit 455 stops the on / off switching of the second switching element 452, whereby the flyback circuit 45 to the LED unit 3 is turned off. The power supply stops. On the other hand, when the detection voltage is lower than the reference voltage, the transistor 63 is turned off, and the flyback control circuit 455 controls the on / off switching of the second switching element 452, so that the LED unit 3 is controlled from the flyback circuit 45. Is supplied with power. In this way, the output feedback circuit 6 performs feedback control of the power supply unit 4 so that the LED unit 3 has a desired dimming level.

次に、本実施形態に係るLED点灯装置2の動作について説明する。ここでは、一例として、第1の直流バイアス抵抗64の抵抗値を4.9kΩ、第2の直流バイアス抵抗65の抵抗値を100Ω、電流検出抵抗61の抵抗値を1.8Ωとする。第1の直流バイアス抵抗64、第2の直流バイアス抵抗65および電流検出抵抗61の直列回路に印加される制御電圧Vccを5Vとする。   Next, the operation of the LED lighting device 2 according to this embodiment will be described. Here, as an example, the resistance value of the first DC bias resistor 64 is 4.9 kΩ, the resistance value of the second DC bias resistor 65 is 100Ω, and the resistance value of the current detection resistor 61 is 1.8Ω. The control voltage Vcc applied to the series circuit of the first DC bias resistor 64, the second DC bias resistor 65, and the current detection resistor 61 is 5V.

LED点灯装置2は、制御信号に従って、LEDユニット3の点灯および消灯を制御したり、LEDユニット3の調光レベルを制御したりする。点灯時には、LEDユニット3の光出力を約5%〜100%の範囲で調整可能であり、LEDユニット3に流れる順方向電流(LED駆動電流Io)は、0.015A〜0.300Aの範囲で制御される。   The LED lighting device 2 controls the lighting and extinguishing of the LED unit 3 and the dimming level of the LED unit 3 according to the control signal. At the time of lighting, the light output of the LED unit 3 can be adjusted in a range of about 5% to 100%, and the forward current (LED drive current Io) flowing through the LED unit 3 is in a range of 0.015A to 0.300A. Be controlled.

まず、制御信号により消灯操作が行われた場合について説明する。この場合、出力フィードバック回路6は、基準電圧を略0Vにすることによって、LED31に流れる出力電流を0Aに制御する。出力フィードバック回路6は、制御電圧Vccを第1の直流バイアス抵抗64と第2の直流バイアス抵抗65とによって分圧して得た0.1Vの直流電圧を電流検出抵抗61の両端電圧にバイアスして検出電圧を得る。これにより、検出電圧を基準電圧(略0V)より0.1V高くすることができるので、消灯時におけるノイズ耐性を高めることができる。なお、電流検出抵抗61は、第1の直流バイアス抵抗64および第2の直流バイアス抵抗65に比べて非常に小さいので、分圧電圧を算出する際には無視することができる。   First, a case where a turn-off operation is performed by a control signal will be described. In this case, the output feedback circuit 6 controls the output current flowing through the LED 31 to 0 A by setting the reference voltage to approximately 0V. The output feedback circuit 6 biases a DC voltage of 0.1 V obtained by dividing the control voltage Vcc by the first DC bias resistor 64 and the second DC bias resistor 65 to the voltage across the current detection resistor 61. Obtain the detection voltage. As a result, the detection voltage can be increased by 0.1 V from the reference voltage (approximately 0 V), so that it is possible to increase noise resistance when the light is turned off. Note that the current detection resistor 61 is very small compared to the first DC bias resistor 64 and the second DC bias resistor 65, and therefore can be ignored when calculating the divided voltage.

一方、電流検出抵抗61の両端電圧に直流電圧のバイアスがない場合、検出電圧および基準電圧ともに0Vとなる。このため、基準電圧がノイズの影響を受けた場合に、LEDユニット3に電流を流すように電力供給部4が動作し、微小発光などの不具合を生じるおそれが大きくなる。   On the other hand, when the voltage across the current detection resistor 61 has no DC voltage bias, both the detection voltage and the reference voltage are 0V. For this reason, when the reference voltage is affected by noise, the power supply unit 4 operates so as to pass a current through the LED unit 3, and there is a high possibility of causing problems such as minute light emission.

続いて、LEDユニット3を調光レベル(明るさ)100%で点灯させる場合について説明する。この場合、LEDユニット3に流れるLED駆動電流Ioが0.300Aとなり、電流検出抵抗61の両端電圧が0.54Vとなる。制御電圧Vccを第1の直流バイアス抵抗64と第2の直流バイアス抵抗65とで分圧して得た0.1Vの直流電圧を両端電圧にバイアスすると、検出電圧は0.64Vとなる。バイアス後の検出電圧は、バイアス前の両端電圧と比較すると約1.2倍となる。   Next, a case where the LED unit 3 is turned on at a dimming level (brightness) of 100% will be described. In this case, the LED drive current Io flowing through the LED unit 3 is 0.300 A, and the voltage across the current detection resistor 61 is 0.54 V. If the 0.1V DC voltage obtained by dividing the control voltage Vcc by the first DC bias resistor 64 and the second DC bias resistor 65 is biased to the both-ends voltage, the detection voltage becomes 0.64V. The detection voltage after the bias is about 1.2 times as compared with the both-end voltage before the bias.

一方、LEDユニット3を調光レベル5%で点灯させる場合、LEDユニット3に流れるLED駆動電流Ioが0.015Aとなり、電流検出抵抗61の両端電圧が0.027Vとなる。LEDユニット3を調光レベル100%で点灯させた場合と同じ0.1Vの直流電圧を両端電圧にバイアスすると、検出電圧は0.127Vとなる。   On the other hand, when the LED unit 3 is lit at a dimming level of 5%, the LED drive current Io flowing through the LED unit 3 is 0.015 A, and the voltage across the current detection resistor 61 is 0.027V. When the same DC voltage of 0.1V as when the LED unit 3 is lit at a dimming level of 100% is biased to the both-ends voltage, the detection voltage becomes 0.127V.

本実施形態のLED点灯装置2では、図3(a)に示すように、消灯時(LED駆動電流Io=0A)に、電流検出抵抗61の両端電圧に直流バイアスすることによって、検出電圧が0.1Vとなるため、検出電圧が基準電圧より直流バイアス分高くなる。これにより、検出電圧および基準電圧の少なくともいずれかに直流バイアス分以上のノイズが印加されない限り、比較器62の出力が常にハイ(H)レベルとなり、トランジスタ63のオンを維持することができる。その結果、検出電圧に直流バイアスされていない場合よりも、確実かつ安定にLEDユニット3の消灯状態を保持することができる。   In the LED lighting device 2 of the present embodiment, as shown in FIG. 3A, when the LED is turned off (LED drive current Io = 0A), the detection voltage is 0 by applying a DC bias to the voltage across the current detection resistor 61. Therefore, the detection voltage is higher than the reference voltage by the DC bias. As a result, the output of the comparator 62 is always at the high (H) level, and the transistor 63 can be kept on unless noise equal to or greater than the DC bias is applied to at least one of the detection voltage and the reference voltage. As a result, the unlit state of the LED unit 3 can be held more reliably and stably than when the detection voltage is not DC biased.

なお、LEDユニット3を点灯させる場合(調光させる場合を含む)、調光制御回路5は、図3(b)に示すように、検出電圧と同じく、基準電圧も直流バイアス分だけ高くすることによって、ノイズ耐性を向上させることができる。つまり、消灯時には検出電圧が基準電圧より大きくなり、点灯時には検出電圧と基準電圧とが等しくなる。   When the LED unit 3 is turned on (including the case of dimming), the dimming control circuit 5 increases the reference voltage by the amount corresponding to the DC bias, as shown in FIG. 3B. Therefore, noise resistance can be improved. That is, the detection voltage becomes larger than the reference voltage when the light is turned off, and the detection voltage and the reference voltage become equal when the light is turned on.

以上、本実施形態の照明器具1によれば、検出電圧および基準電圧が低くなりやすい出力フィードバック回路6において、LEDユニット3に電力供給する電力供給部4とは異なる経路から得た直流電圧を直流バイアスして検出電圧を生成する。これにより、消灯時において検出電圧を基準電圧より高くすることによって、ノイズ耐性を向上させることができる。   As described above, according to the lighting fixture 1 of the present embodiment, in the output feedback circuit 6 in which the detection voltage and the reference voltage tend to be low, the DC voltage obtained from a different path from the power supply unit 4 that supplies power to the LED unit 3 is converted to DC. A detection voltage is generated by biasing. Thereby, noise tolerance can be improved by making detection voltage higher than a reference voltage at the time of light extinction.

また、本実施形態の照明器具1によれば、LEDユニット3に流れる電流(LED駆動電流Io)を、LEDユニット3に直列に接続された電流検出抵抗61の両端電圧で検出することによって、LEDユニット3に流れる電流を容易に検出することができる。   Moreover, according to the lighting fixture 1 of this embodiment, by detecting the current (LED drive current Io) flowing through the LED unit 3 with the voltage across the current detection resistor 61 connected in series to the LED unit 3, the LED The current flowing through the unit 3 can be easily detected.

1 照明器具
2 LED点灯装置
3 LEDユニット
4 電力供給部
5 調光制御回路(点灯制御部)
6 出力フィードバック回路(点灯制御部)
61 電流検出抵抗
64 第1の直流バイアス抵抗
65 第2の直流バイアス抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lighting fixture 2 LED lighting device 3 LED unit 4 Electric power supply part 5 Dimming control circuit (lighting control part)
6 Output feedback circuit (lighting controller)
61 Current detection resistor 64 First DC bias resistor 65 Second DC bias resistor

Claims (5)

LEDと外部電源とに接続されて用いられるLED点灯装置であって、
前記LEDに電力供給する電力供給部と、
前記電力供給部から前記LEDへの供給電力を制御する点灯制御部とを備え、
前記点灯制御部は、
消灯時では、前記LEDに流れる電流を示す電圧に対して前記電力供給部とは異なる経路から得た直流電圧をバイアスして得た検出電圧と、外部から入力される制御信号に応じた調光レベルを示す基準電圧とを比較し、
点灯時では、前記LEDに流れる電流を示す電圧に対して前記直流電圧をバイアスして得た前記検出電圧と、消灯時の前記基準電圧に前記直流電圧と同じ大きさの電圧を直流バイアスして得た点灯時の前記基準電圧とを比較し、
前記消灯時および前記点灯時ともに、比較結果を用いて、前記LEDが前記調光レベルになるように前記電力供給部をフィードバック制御する
ことを特徴とするLED点灯装置。
An LED lighting device used by being connected to an LED and an external power source,
A power supply unit for supplying power to the LED;
A lighting control unit for controlling power supplied from the power supply unit to the LED,
The lighting control unit
At the time of extinguishing the light, the detected voltage obtained by biasing the DC voltage obtained from a path different from the power supply unit with respect to the voltage indicating the current flowing through the LED, and dimming according to the control signal input from the outside Compare with the reference voltage indicating the level,
At the time of lighting, the detection voltage obtained by biasing the DC voltage with respect to the voltage indicating the current flowing in the LED, and the voltage of the same magnitude as the DC voltage are biased to the reference voltage when the LED is turned off. Compare the obtained reference voltage when lighting,
The LED lighting device, wherein the power supply unit is feedback controlled so that the LED is at the dimming level using the comparison result both when the light is turned off and when the light is turned on.
前記点灯制御部は、前記LEDに流れる電流の経路に当該LEDと直列に接続された電流検出抵抗を有し、当該LEDに流れる電流として当該抵抗の両端電圧を検出することを特徴とする請求項1記載のLED点灯装置。   The lighting control unit has a current detection resistor connected in series with the LED in a path of a current flowing through the LED, and detects a voltage across the resistor as a current flowing through the LED. The LED lighting device according to 1. 前記点灯制御部は、前記電流検出抵抗に直列に接続された複数の直流バイアス抵抗を含む直列回路を有し、当該直列回路において前記複数の直流バイアス抵抗の少なくとも1つの両端電圧を、前記電力供給部とは異なる経路から得た前記直流電圧とすることを特徴とする請求項2記載のLED点灯装置。   The lighting control unit includes a series circuit including a plurality of DC bias resistors connected in series to the current detection resistor, and the power supply supplies the voltage across at least one of the plurality of DC bias resistors in the series circuit. The LED lighting device according to claim 2, wherein the DC voltage is obtained from a path different from the unit. 前記点灯制御部は、前記制御信号としてPWM信号が入力され、当該PWM信号のデューティ比に従って前記調光レベルを設定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のLED点灯装置。   4. The LED lighting according to claim 1, wherein the lighting control unit receives a PWM signal as the control signal, and sets the dimming level according to a duty ratio of the PWM signal. 5. apparatus. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のLED点灯装置と、
前記LED点灯装置から供給される電力によって点灯するLEDと
を備えることを特徴とする照明器具。
The LED lighting device according to any one of claims 1 to 4,
A lighting device comprising: an LED that is lit by electric power supplied from the LED lighting device.
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