JP5924568B2 - LED lighting device and lighting device using the same - Google Patents

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Description

本発明はLED点灯装置及びそれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to an LED lighting device and an illumination device using the LED lighting device.

図5に従来のLED点灯装置の回路構成図を示す。同図のLED点灯装置は、AC電源1を整流する整流回路2、整流回路2の出力を直流化してLED7に直流電圧を印加するスイッチング電源回路3、及びLED7に流れる電流が目標値で一定となるようにスイッチング電源回路3を制御するフィードバック回路4を備える(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of a conventional LED lighting device. The LED lighting device shown in the figure includes a rectifier circuit 2 that rectifies an AC power supply 1, a switching power supply circuit 3 that converts the output of the rectifier circuit 2 into a direct current and applies a DC voltage to the LED 7, and a current flowing through the LED 7 is constant at a target value. A feedback circuit 4 that controls the switching power supply circuit 3 is provided (see, for example, Patent Document 1).

フィードバック回路4は、抵抗40及びツェナーダイオード41からなる定電圧回路によって平滑コンデンサ34から制御電源の供給を受ける。フィードバック回路4は誤差増幅器であるオペアンプ42を含む。オペアンプ42の反転入力には、電流検出抵抗50で検出されるLED電流の検出値が入力され、非反転入力には、定電圧回路出力の抵抗43及び44による分圧値が目標電流値として入力される。オペアンプ42は検出電流値を目標電流値に一致させるように動作し、その誤差(反転入力と非反転入力の電位差)に応じた電流がフォトカプラ45のフォトダイオード45aに流れる。フォトカプラ45において、フォトダイオード45aに流れる電流に応じてその出力光量が増減し、その光量に応じてフォトカプラ45のフォトトランジスタ45bのコレクタ電流も増減する。   The feedback circuit 4 is supplied with control power from the smoothing capacitor 34 by a constant voltage circuit including a resistor 40 and a Zener diode 41. The feedback circuit 4 includes an operational amplifier 42 that is an error amplifier. The detected value of the LED current detected by the current detection resistor 50 is input to the inverting input of the operational amplifier 42, and the divided value by the resistors 43 and 44 of the constant voltage circuit output is input as the target current value to the non-inverting input. Is done. The operational amplifier 42 operates so that the detected current value matches the target current value, and a current corresponding to the error (potential difference between the inverting input and the non-inverting input) flows to the photodiode 45 a of the photocoupler 45. In the photocoupler 45, the output light amount increases or decreases according to the current flowing through the photodiode 45a, and the collector current of the phototransistor 45b of the photocoupler 45 also increases or decreases according to the light amount.

制御回路30は、フォトトランジスタ45bのコレクタ電流の増減に応じてトランジスタ31をPWM制御する。即ち、オペアンプ42の反転入力と非反転入力の誤差が増加するとフォトダイオード45aの光量が増加するとともにフォトトランジスタ45bのコレクタ電流が増加し、これに応じて制御回路30がトランジスタ31のオンデューティ比を増大させてフライバックコンバータ3の出力を増加させる。   The control circuit 30 performs PWM control on the transistor 31 in accordance with increase / decrease in the collector current of the phototransistor 45b. That is, when the error between the inverting input and the non-inverting input of the operational amplifier 42 increases, the light amount of the photodiode 45a increases and the collector current of the phototransistor 45b increases, and the control circuit 30 changes the on-duty ratio of the transistor 31 accordingly. Increase the output of the flyback converter 3.

平滑コンデンサ34は、整流回路2の脈流出力がLED電流に乗るのを防止する。この平滑コンデンサを設けない場合、LED電流の脈流の谷間毎に(例えば、AC電源が50Hzの場合は100Hz周期で)LEDが消灯し、これが人の目にチラツキ感を与えてしまう。また、LED電流の脈流の谷間毎にLEDが消灯しない場合でもLEDの光出力の増減が、チラツキ感を与えてしまう場合もある。そのため、平滑コンデンサ34には、AC電源電圧に起因するリップルを充分に平滑化できるように、数μF〜数百μFの比較的大きな容量のコンデンサが用いられる。ここで、整流回路2の直後(即ち、トランス32の一次側)に平滑コンデンサを接続する構成によってもLED出力のリップルを解消できるが、この構成はいわゆるコンデンサインプットとなる。コンデンサインプットにおいては、コンデンサが充電される期間しか入力電流が流れないため、入力力率が低く、電源高調波電流も大きくなるため好ましくない。そのため、トランス32の二次側に平滑コンデンサを接続する構成が一般的である。   The smoothing capacitor 34 prevents the pulsating output of the rectifier circuit 2 from riding on the LED current. When this smoothing capacitor is not provided, the LED is turned off at every valley of the pulsating current of the LED current (for example, when the AC power source is 50 Hz, with a cycle of 100 Hz), which gives a flickering feeling to the human eye. Moreover, even when the LED does not turn off at every valley of the pulsating current of the LED current, the increase or decrease in the light output of the LED may give a flickering feeling. Therefore, a capacitor having a relatively large capacitance of several μF to several hundred μF is used as the smoothing capacitor 34 so that ripples caused by the AC power supply voltage can be sufficiently smoothed. Here, the ripple of the LED output can be eliminated by a configuration in which a smoothing capacitor is connected immediately after the rectifier circuit 2 (that is, the primary side of the transformer 32), but this configuration is a so-called capacitor input. In the capacitor input, since the input current flows only during the period when the capacitor is charged, it is not preferable because the input power factor is low and the power supply harmonic current becomes large. Therefore, a configuration in which a smoothing capacitor is connected to the secondary side of the transformer 32 is common.

特開2011−34728号公報JP 2011-34728 A

一般に、LEDは、LEDの順方向電圧以上の電圧を印加しなければ電流が流れず、発光しない。照明に多く用いられる白色LEDの場合、順方向電圧は3.5V程度あり、直列にLEDを接続した場合、LEDの個数×順方向電圧以上の電圧がフライバックコンバータ3の出力電圧として必要になる。図5のLED点灯装置において、点灯状態からAC電源1をオフすると、フライバックコンバータ3が停止してLED7へ電圧が供給されなくなり、LED7は消灯する。そのときLED7は徐々に消灯するのではなく、フライバックコンバータ3の出力が遮断された後に、フライバックコンバータ3の出力電圧がLED7の総順方向電圧以下になった時点で消灯する。そのため、平滑コンデンサ34はLED7が消灯した時の電圧(総順方向電圧−数V程度)が充電されたままとなり、LED7の接続個数が多いほどその電圧は高くなる。そして、前述したように、平滑コンデンサ34の容量は数μF〜数百μFと比較的大きい容量であるため(抵抗40、43及び44を介して遅い時定数で放電されるものの)、平滑コンデンサ34に充電された電圧が下がるのには時間がかかる。   In general, an LED does not emit current and does not emit light unless a voltage higher than the forward voltage of the LED is applied. In the case of a white LED often used for illumination, the forward voltage is about 3.5 V. When LEDs are connected in series, a voltage equal to or greater than the number of LEDs × the forward voltage is required as the output voltage of the flyback converter 3. . In the LED lighting device of FIG. 5, when the AC power supply 1 is turned off from the lighting state, the flyback converter 3 is stopped, no voltage is supplied to the LED 7, and the LED 7 is turned off. At that time, the LED 7 is not gradually turned off, but is turned off when the output voltage of the flyback converter 3 becomes equal to or lower than the total forward voltage of the LED 7 after the output of the flyback converter 3 is cut off. Therefore, the smoothing capacitor 34 remains charged when the LED 7 is turned off (total forward voltage minus several volts), and the voltage increases as the number of connected LEDs 7 increases. As described above, the smoothing capacitor 34 has a relatively large capacity of several μF to several hundred μF (although it is discharged with a slow time constant through the resistors 40, 43 and 44), the smoothing capacitor 34 It takes time for the charged voltage to drop.

ここで、フィードバック回路4の動作電源は平滑コンデンサ34と並列に接続された抵抗40とツェナーダイオード41の直列回路によって生成されているため、AC電源1がオフされても、平滑コンデンサ34の電圧がツェナーダイオード41の電圧以下に下がらなければ、フィードバック回路4は動作し続けることになる。具体的には、LED7は消灯しているため、電流検出抵抗50には電流が流れず(即ち、オペアンプ42の非反転入力への入力は0Vとなり)、オペアンプ42の帰還動作により、非反転入力と反転入力の電圧差に応じた電流がフォトダイオード45a及びフォトトランジスタ45bに流れる。即ち、フィードバック回路4は、停止している制御回路30に対して、LED電流を増やすための信号を出力し続けることになる。   Here, since the operating power supply of the feedback circuit 4 is generated by a series circuit of a resistor 40 and a Zener diode 41 connected in parallel with the smoothing capacitor 34, the voltage of the smoothing capacitor 34 is maintained even when the AC power supply 1 is turned off. If the voltage does not drop below the voltage of the Zener diode 41, the feedback circuit 4 continues to operate. Specifically, since the LED 7 is turned off, no current flows through the current detection resistor 50 (that is, the input to the non-inverting input of the operational amplifier 42 becomes 0 V), and the non-inverting input is performed by the feedback operation of the operational amplifier 42. And a current corresponding to the voltage difference between the inverting input flows through the photodiode 45a and the phototransistor 45b. That is, the feedback circuit 4 continues to output a signal for increasing the LED current to the stopped control circuit 30.

この状態でAC電源1がオンされた場合、フィードバック回路4はLED電流を増やすための信号出力を制御回路30に対して出力しているため、フライバックコンバータ3は起動と同時に一気に電流を流し始めることになる。このため、図6に示すようにLED7の点灯直後(tON)に、フライバックコンバータ3からLED7に必要以上の電流が流れることになり、これがLED7のダメージとなる場合がある。特に、AC電源1のオン・オフにリレーやスイッチ等の機械接点が用いられる場合、チャタリング(機械的振動によって断続を繰り返すこと)が発生する場合があり、LED7へのダメージが一層懸念される。 When the AC power source 1 is turned on in this state, the feedback circuit 4 outputs a signal output for increasing the LED current to the control circuit 30, so that the flyback converter 3 starts to flow current at the same time as starting. It will be. For this reason, as shown in FIG. 6, immediately after the LED 7 is turned on (t ON ), more current than necessary flows from the flyback converter 3 to the LED 7, which may cause damage to the LED 7. In particular, when a mechanical contact such as a relay or a switch is used to turn on / off the AC power source 1, chattering (repetition of interruption due to mechanical vibration) may occur, and there is further concern about damage to the LED 7.

そこで本発明は、平滑コンデンサがフライバックコンバータ等のスイッチング電源回路の出力段に接続されるLED点灯装置において、LED消灯後の再点灯時にスイッチング電源回路からLEDに過電流が流れるのを防止し、これによりAC電源オン・オフに伴うLEDのダメージを抑制することを目的とする。   Therefore, in the LED lighting device in which the smoothing capacitor is connected to the output stage of the switching power supply circuit such as a flyback converter, the present invention prevents overcurrent from flowing from the switching power supply circuit to the LED at the time of relighting after the LED is turned off. Accordingly, it is an object to suppress damage to the LED caused by AC power on / off.

本発明のLED点灯装置は、トランス及びトランスの二次側に接続された平滑コンデンサを有しLEDに直流電圧を印加するスイッチング電源回路、平滑コンデンサから電圧供給を受けて動作しLEDに流れる電流を検出して検出電流値が目標電流値となるようにスイッチング電源回路を制御するフィードバック回路、及びトランスの一次電圧又は二次電圧の有無を検出し、一次電圧又は二次電圧が発生していない場合にフィードバック回路の動作を無効化するフィードバック無効化回路を備える。   The LED lighting device of the present invention has a transformer and a smoothing capacitor connected to the secondary side of the transformer, a switching power supply circuit that applies a DC voltage to the LED, operates by receiving voltage supply from the smoothing capacitor, When detecting the presence or absence of the primary voltage or secondary voltage of the feedback circuit that controls the switching power supply circuit so that the detected current value becomes the target current value and the presence of the primary voltage or secondary voltage of the transformer, and no primary voltage or secondary voltage is generated Includes a feedback invalidation circuit for invalidating the operation of the feedback circuit.

ここで、フィードバック無効化回路が、一次電圧又は二次電圧を検出する検知部、及び一次電圧又は二次電圧が発生していることが検知部によって検出された場合に閉状態となり、一次電圧又は二次電圧が発生していないことが検知部によって検出された場合に開状態となるスイッチを備え、開状態において、スイッチが平滑コンデンサからフィードバック回路への給電を遮断するように構成される。   Here, when the feedback invalidation circuit detects the primary voltage or the secondary voltage and the detection unit detects that the primary voltage or the secondary voltage is generated, the feedback invalidation circuit is in a closed state. A switch that is opened when the detection unit detects that no secondary voltage is generated is provided, and in the opened state, the switch is configured to cut off power supply from the smoothing capacitor to the feedback circuit.

また、フィードバック無効化回路が、一次電圧又は二次電圧を検出する検知部、及び一次電圧又は二次電圧が発生していることが検知部によって検出された場合に閉状態となり、一次電圧又は二次電圧が発生していないことが検知部によって検出された場合に開状態となるスイッチを備え、開状態においてスイッチが目標電流値をゼロにする構成としてもよい。   The feedback invalidation circuit is closed when the detection unit detects the primary voltage or the secondary voltage and the detection unit detects that the primary voltage or the secondary voltage is generated. A switch that is opened when the detection unit detects that the next voltage is not generated may be provided, and the switch may set the target current value to zero in the opened state.

また、フィードバック無効化回路がフォトカプラを備え、検知部がフォトカプラのフォトダイオードを含み、スイッチがフォトカプラのフォトトランジスタからなる構成としてもよい。   The feedback invalidation circuit may include a photocoupler, the detection unit may include a photodiode of a photocoupler, and the switch may include a phototransistor of the photocoupler.

また、フィードバック無効化回路が、一次電圧又は二次電圧の発生後の所定期間経過後にフィードバック回路の動作を有効化する遅延回路を備えるようにしてもよい。   Further, the feedback invalidation circuit may include a delay circuit that validates the operation of the feedback circuit after a predetermined period has elapsed after the generation of the primary voltage or the secondary voltage.

本発明の照明装置は、上記のLED点灯装置、及びLED点灯装置の出力端に接続されたLEDを備える。   The illuminating device of this invention is equipped with LED connected to the output terminal of said LED lighting device and LED lighting device.

本発明の実施例によるLED点灯装置を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the LED lighting device by the Example of this invention. 本発明の実施例によるLED点灯装置を示す詳細な回路構成図である。1 is a detailed circuit configuration diagram illustrating an LED lighting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の変形例によるLED点灯装置を説明する回路構成図である。It is a circuit block diagram explaining the LED lighting device by the modification of this invention. 本発明の変形例によるLED点灯装置を説明する回路構成図である。It is a circuit block diagram explaining the LED lighting device by the modification of this invention. 従来のLED点灯装置を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the conventional LED lighting device. 従来のLED点灯装置を説明する図である。It is a figure explaining the conventional LED lighting device.

実施例.
図1に本発明の実施例によるLED点灯装置の回路構成図を示す。LED点灯装置は、AC電源1を整流する整流回路2、整流回路2の出力を受けてLED7に直流電圧を印加するスイッチング電源回路3、LED7に流れる電流を検出して検出電流値が目標電流値となるようにスイッチング電源回路3を制御するフィードバック回路4、及びスイッチング電源回路3への一次電圧の有無を検出して一次電圧が無い場合にはフィードバック回路4の動作を無効化するフィードバック無効化回路6を備える。上記のLED点灯装置の出力端にLED7を接続することにより照明装置が構成される。なお、AC電源1の代わりにDC電源が接続される場合には整流回路2はなくてもよい。
Example.
FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention. The LED lighting device includes a rectifier circuit 2 that rectifies an AC power source 1, a switching power source circuit 3 that receives an output of the rectifier circuit 2 and applies a DC voltage to the LED 7, detects a current flowing through the LED 7, and a detected current value is a target current value A feedback circuit 4 for controlling the switching power supply circuit 3 so as to become, and a feedback invalidation circuit for detecting the presence or absence of the primary voltage to the switching power supply circuit 3 and invalidating the operation of the feedback circuit 4 when there is no primary voltage 6 is provided. The lighting device is configured by connecting the LED 7 to the output end of the LED lighting device. If a DC power supply is connected instead of the AC power supply 1, the rectifier circuit 2 may not be provided.

スイッチング電源回路3は絶縁型のフライバックコンバータからなり(以下、「フライバックコンバータ3」という)、制御回路30、トランジスタ31、トランス32、ダイオード33及び平滑コンデンサ34を備える。トランス32の一次側入力が制御回路30及びトランジスタ31によってPWM制御され、二次側出力がダイオード33及び平滑コンデンサ34で整流及び平滑される。このように、二次側(出力側)に平滑コンデンサ34が接続されるので、高い力率と抑制された電源高調波電流が実現される。また、LED7はトランス32によってAC電源1と絶縁されており、二次側(LED側)の安全性が確保されている。なお、スイッチング電源回路3は絶縁型のスイッチングコンバータであれば、フォワードコンバータ等、他の構成の回路であってもよい。   The switching power supply circuit 3 includes an insulating flyback converter (hereinafter referred to as “flyback converter 3”), and includes a control circuit 30, a transistor 31, a transformer 32, a diode 33, and a smoothing capacitor. The primary side input of the transformer 32 is PWM-controlled by the control circuit 30 and the transistor 31, and the secondary side output is rectified and smoothed by the diode 33 and the smoothing capacitor 34. Thus, since the smoothing capacitor 34 is connected to the secondary side (output side), a high power factor and a suppressed power supply harmonic current are realized. Further, the LED 7 is insulated from the AC power source 1 by the transformer 32, and safety on the secondary side (LED side) is ensured. The switching power supply circuit 3 may be a circuit having another configuration such as a forward converter as long as it is an insulating switching converter.

フィードバック回路4は、抵抗40及びツェナーダイオード41からなる定電圧回路によって平滑コンデンサ34から制御電源の供給を受けて動作する。オペアンプ42の反転入力には、電流検出抵抗50で検出されるLED電流の検出値が入力され、非反転入力には、定電圧回路出力の抵抗43及び44による分圧値が目標電流値として入力される。オペアンプ42の出力にはフォトカプラ45のフォトダイオード45aが接続される。オペアンプ42は検出電流値を目標電流値に一致させるように動作し、その誤差(反転入力と非反転入力の電位差)に応じた電流がフォトダイオード45aに流れる。フォトカプラ45において、フォトダイオード45aに流れる電流に応じてその出力光量が増減し、その光量に応じてフォトトランジスタ45bのコレクタ電流が増減する。なお、図の明瞭化のため、フォトダイオード45aとフォトトランジスタ45bを分離して記載しているが、実際には両者は1つのICパッケージに含まれてフォトカプラ45が構成される。   The feedback circuit 4 operates by receiving control power from the smoothing capacitor 34 by a constant voltage circuit including a resistor 40 and a Zener diode 41. The detected value of the LED current detected by the current detection resistor 50 is input to the inverting input of the operational amplifier 42, and the divided value by the resistors 43 and 44 of the constant voltage circuit output is input as the target current value to the non-inverting input. Is done. A photodiode 45 a of the photocoupler 45 is connected to the output of the operational amplifier 42. The operational amplifier 42 operates so that the detected current value matches the target current value, and a current corresponding to the error (potential difference between the inverting input and the non-inverting input) flows to the photodiode 45a. In the photocoupler 45, the output light amount increases or decreases according to the current flowing through the photodiode 45a, and the collector current of the phototransistor 45b increases or decreases according to the light amount. For clarity of illustration, the photodiode 45a and the phototransistor 45b are shown separately, but in actuality, both are included in one IC package to constitute the photocoupler 45.

制御回路30は、フォトトランジスタ45bのコレクタ電流の増減に応じてトランジスタ31をPWM制御する。即ち、オペアンプ42の反転入力と非反転入力の誤差が増加するとフォトダイオード45aの光量が増加し、これに従ってフォトトランジスタ45bのコレクタ電流が増加し、制御回路30がトランジスタ31のオンデューティ比を増大させてフライバックコンバータ3の出力を増加させる。一方、オペアンプ42の反転入力と非反転入力の誤差が小さい(又は両者がほぼ等しい)場合にはフォトトランジスタ45bのコレクタ電流は減少し(又はゼロに近づき)、フライバックコンバータ3は安定にフィードバック制御されている状態となる。   The control circuit 30 performs PWM control on the transistor 31 in accordance with increase / decrease in the collector current of the phototransistor 45b. That is, when the error between the inverting input and the non-inverting input of the operational amplifier 42 increases, the amount of light of the photodiode 45a increases, the collector current of the phototransistor 45b increases accordingly, and the control circuit 30 increases the on-duty ratio of the transistor 31. The output of the flyback converter 3 is increased. On the other hand, when the error between the inverting input and the non-inverting input of the operational amplifier 42 is small (or both are substantially equal), the collector current of the phototransistor 45b decreases (or approaches zero), and the flyback converter 3 is stably feedback controlled. It will be in the state.

フィードバック無効化回路6は検知部6a及びスイッチ6bを備える。検知部6aは、フライバックコンバータ3のトランス32への一次電圧(又は、AC電源1からの入力電圧)の有無を検出する。スイッチ6bは、検知部6aによって一次電圧が発生していることが検出された場合には閉状態となり、一次電圧が発生していないことが検出された場合には開状態となる。スイッチ6bが開状態となることにより、平滑コンデンサ34からフィードバック回路4への給電が遮断される。本例において、検知部6aはAC電源1のオン・オフを検出できればよいので、整流回路2の前段に設けられてもよい。   The feedback invalidation circuit 6 includes a detection unit 6a and a switch 6b. The detector 6a detects the presence or absence of a primary voltage (or input voltage from the AC power supply 1) to the transformer 32 of the flyback converter 3. The switch 6b is in the closed state when the detection unit 6a detects that the primary voltage is generated, and is in the open state when it is detected that the primary voltage is not generated. When the switch 6b is opened, power supply from the smoothing capacitor 34 to the feedback circuit 4 is interrupted. In this example, the detection unit 6a only needs to be able to detect on / off of the AC power supply 1, and therefore may be provided in the front stage of the rectifier circuit 2.

LED7の点灯中にAC電源1がオフされると、制御回路30への給電が停止し、フライバックコンバータ3が動作を停止する。そして、平滑コンデンサ34の電圧がLED7の総順方向電圧値以下になるとLED7が消灯する。フィードバック無効化回路6では、AC電源1がオフになったことを検知部6aが検知し、スイッチ6bを開状態とする。これにより、フォトダイオード45aへの給電が遮断され(併せてオペアンプ42も動作を停止するので)、フォトトランジスタ45bのコレクタ電流は流れなくなる。従って、AC電源1のオフ時には、フィードバック回路4の動作電源となる平滑コンデンサ34に電圧が残っていても、フィードバック回路4の動作は無効化される。   When the AC power source 1 is turned off while the LED 7 is lit, power supply to the control circuit 30 is stopped, and the flyback converter 3 stops operating. Then, when the voltage of the smoothing capacitor 34 becomes equal to or less than the total forward voltage value of the LED 7, the LED 7 is turned off. In the feedback invalidation circuit 6, the detection unit 6a detects that the AC power source 1 is turned off, and opens the switch 6b. As a result, the power supply to the photodiode 45a is cut off (and the operation of the operational amplifier 42 is also stopped), and the collector current of the phototransistor 45b does not flow. Therefore, when the AC power supply 1 is turned off, the operation of the feedback circuit 4 is invalidated even if a voltage remains in the smoothing capacitor 34 that is the operation power supply of the feedback circuit 4.

その後AC電源1がオンされると、フライバックコンバータ3が動作を開始する一方で、検知部6aがスイッチ6bを閉状態とする。従って、フォトトランジスタ45bにコレクタ電流が流れていない状態でフライバックコンバータ3が動作を開始することになる。即ち、フライバックコンバータ3の出力はフォトトランジスタ45bにコレクタ電流が流れている時よりも小さいので、図6に示したような過大な電流がLED7に投入されることはない。   Thereafter, when the AC power source 1 is turned on, the flyback converter 3 starts operating, while the detection unit 6a closes the switch 6b. Therefore, the flyback converter 3 starts operating in a state where no collector current flows through the phototransistor 45b. That is, since the output of the flyback converter 3 is smaller than when the collector current is flowing through the phototransistor 45b, an excessive current as shown in FIG.

図2に本実施例によるLED点灯装置の具体的な回路構成図を示す。同図のLED点灯装置では、フィードバック無効化回路6は、フォトダイオード60a及びフォトトランジスタ60bからなるフォトカプラ60、分圧回路を構成する抵抗61−63、並びにフォトダイオード60aにかかる電圧を平滑化するコンデンサ64を備える。図1との関係において、フォトダイオード60a、抵抗61−63及びコンデンサ64が検知部6aに対応し、フォトトランジスタ60bがスイッチ6bに対応する。なお、記載の明瞭化のため、フォトダイオード60aとフォトトランジスタ60bを分離して記載してあるが、実際には両者は1つのICパッケージに含まれてフォトカプラ60が構成される。   FIG. 2 shows a specific circuit configuration diagram of the LED lighting device according to this embodiment. In the LED lighting device shown in the figure, the feedback invalidation circuit 6 smoothes the voltage applied to the photocoupler 60 including the photodiode 60a and the phototransistor 60b, the resistors 61-63 constituting the voltage dividing circuit, and the photodiode 60a. A capacitor 64 is provided. In the relationship with FIG. 1, the photodiode 60a, the resistors 61-63, and the capacitor 64 correspond to the detection unit 6a, and the phototransistor 60b corresponds to the switch 6b. For the sake of clarity, the photodiode 60a and the phototransistor 60b are shown separately, but in actuality, both are included in one IC package to constitute the photocoupler 60.

LED7の点灯中にAC電源1がオフされると、上述したように、平滑コンデンサ34が帯電した状態でフライバックコンバータ3が動作を停止する。一方、フォトダイオード60aには電圧が印加されなくなるので、フォトトランジスタ60bは開状態となる。これにより、フィードバック回路4の動作が無効化される。   When the AC power source 1 is turned off while the LED 7 is lit, the flyback converter 3 stops operating with the smoothing capacitor 34 charged as described above. On the other hand, since no voltage is applied to the photodiode 60a, the phototransistor 60b is opened. Thereby, the operation of the feedback circuit 4 is invalidated.

AC電源1が再びオンされると、フライバックコンバータ3が動作を開始する一方で、フォトダイオード60aにAC電源の分圧値が印加されてフォトトランジスタ60bが閉状態となる。これにより、フライバックコンバータ3の起動時以降にフィードバック回路4の動作が有効化される。   When the AC power source 1 is turned on again, the flyback converter 3 starts operating, while the divided voltage value of the AC power source is applied to the photodiode 60a, and the phototransistor 60b is closed. Thereby, the operation of the feedback circuit 4 is validated after the flyback converter 3 is started.

ここで、フライバックコンバータ3の起動後の所定期間経過後にフィードバック回路4の動作が有効化されるようにしてもよい。例えば、フライバックコンバータ3が起動してから所定の時定数だけ遅延してフォトトランジスタ60bにコレクタ電流が流れるようにコンデンサ64の容量を選定するようにしてもよい。この場合、コンデンサ64は遅延回路としても機能する。これにより、フライバックコンバータ3が起動する時点で、確実にフィードバック回路4の動作の無効化を維持することができる。なお、LEDが消灯される時にフィードバック回路4の動作を無効化するタイミングはフライバックコンバータ3が動作を停止した後であっても問題ないので、コンデンサ64の容量を充分大きく設定することができる。 Here, the operation of the feedback circuit 4 may be validated after a lapse of a predetermined period after the start of the flyback converter 3. For example, it is also possible to select the capacitance of the capacitor 64 so that the collector current flows through the phototransistor 60b with a delay after starting the flyback converter 3 a predetermined time constant only. In this case, the capacitor 64 also functions as a delay circuit. Thereby, the invalidation of the operation of the feedback circuit 4 can be reliably maintained at the time when the flyback converter 3 is activated. It should be noted that the timing of disabling the operation of the feedback circuit 4 when the LED is turned off is not a problem even after the flyback converter 3 stops operating, so that the capacity of the capacitor 64 can be set sufficiently large.

また、遅延回路の他の例として、コンデンサ64とは別のコンデンサ(不図示)をツェナーダイオード41に並列接続し、フライバックコンバータ3の起動から所定期間経過後にオペアンプ42が起動されるようにしてもよい。また、コンデンサ64とは別のコンデンサ(不図示)を抵抗44に並列接続し、オペアンプ42の起動後に徐々に目標電流値が増加するようにしてもよい。   As another example of the delay circuit, a capacitor (not shown) different from the capacitor 64 is connected in parallel to the Zener diode 41 so that the operational amplifier 42 is activated after a predetermined period has elapsed since the activation of the flyback converter 3. Also good. Further, a capacitor (not shown) different from the capacitor 64 may be connected in parallel to the resistor 44 so that the target current value gradually increases after the operational amplifier 42 is started.

なお、本実施例では検知部6a及びスイッチ6bをフォトカプラ60で構成したが、検知部6a及びスイッチ6bをリレースイッチで構成してもよい。   In the present embodiment, the detection unit 6a and the switch 6b are configured by the photocoupler 60, but the detection unit 6a and the switch 6b may be configured by a relay switch.

以上より、平滑コンデンサがフライバックコンバータ3の出力段に接続されるLED点灯装置において、LED消灯後の再点灯時にフライバックコンバータ3からLED7に過電流が流れるのが防止され、これにより入力電源のオン・オフに伴うLEDのダメージが抑制される。   As described above, in the LED lighting device in which the smoothing capacitor is connected to the output stage of the flyback converter 3, it is possible to prevent an overcurrent from flowing from the flyback converter 3 to the LED 7 when the LED is turned on again after the LED is turned off. LED damage due to on / off is suppressed.

変形例1.
図3に本発明の変形例によるLED点灯装置の回路構成図を示す。図1のLED点灯装置との相違は、フィードバック無効化回路6の検知部6aの接続位置にある。本例では、検知部6aがトランス32の二次巻線側に接続される。本例の構成は、AC電源1がオンされた状態で制御回路30がリモコン制御されてフライバックコンバータの動作がオン・オフされる場合に有効である。
Modification 1
FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of an LED lighting device according to a modification of the present invention. The difference from the LED lighting device of FIG. 1 is the connection position of the detection unit 6 a of the feedback invalidation circuit 6. In this example, the detection unit 6 a is connected to the secondary winding side of the transformer 32. The configuration of this example is effective when the control circuit 30 is controlled by the remote controller with the AC power source 1 turned on, and the operation of the flyback converter is turned on / off.

AC電源1又は制御回路30がオフされ、フライバックコンバータ3が停止したことを検知部6aが検知すると、スイッチ6bが開状態となる。その後AC電源1又は制御回路30が再びオンされると、フライバックコンバータ3が動作を開始し、スイッチ6bが閉状態となる。即ち、本例の構成によると、時定数の大きい遅延回路を設けることなく、フライバックコンバータ3の起動後にフィードバック回路4を有効化することができる。但し、図1の実施例と異なり、検知部6a及びスイッチ6bがフィードバック系内にあるので、これらの動作がフィードバック動作と干渉しないように設計する必要がある。   When the detection unit 6a detects that the AC power source 1 or the control circuit 30 is turned off and the flyback converter 3 is stopped, the switch 6b is opened. Thereafter, when the AC power source 1 or the control circuit 30 is turned on again, the flyback converter 3 starts operating, and the switch 6b is closed. That is, according to the configuration of this example, the feedback circuit 4 can be validated after the flyback converter 3 is started without providing a delay circuit having a large time constant. However, unlike the embodiment of FIG. 1, since the detection unit 6a and the switch 6b are in the feedback system, it is necessary to design so that these operations do not interfere with the feedback operation.

なお、本例においても、フィードバック無効化回路6の具体的構成として図2の構成を採用することができる。即ち、図2のフォトダイオード60a、抵抗61−63及びコンデンサ64を図3の検知部6aの位置に接続し、フォトトランジスタ60bを図3のスイッチ6bの位置に接続すればよい。   Also in this example, the configuration of FIG. 2 can be adopted as a specific configuration of the feedback invalidation circuit 6. That is, the photodiode 60a, the resistors 61-63 and the capacitor 64 in FIG. 2 may be connected to the position of the detection unit 6a in FIG. 3, and the phototransistor 60b may be connected to the position of the switch 6b in FIG.

変形例2.
図4に本発明の他の変形例によるLED点灯装置の回路構成図を示す。図1のLED点灯装置との相違は、フィードバック無効化回路6のスイッチ6bの挿入位置にある。本例では、スイッチ6bは、抵抗43をオペアンプ42の非反転入力から切り離す位置に挿入される。AC電源1がオフになったことを検知部6aが検知し、スイッチ6bを開状態とすると、オペアンプ42の非反転入力である目標電流値がゼロとなる。即ち、LED消灯時には検出電流値と目標電流値がともにゼロになるので、フォトダイオード45aには電流は流れず、発光しない。従って、フォトトランジスタ45bのコレクタ電流は流れず、フィードバック回路4の動作は実質的に無効化される。
Modification 2
FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of an LED lighting device according to another modification of the present invention. The difference from the LED lighting device of FIG. 1 is the insertion position of the switch 6 b of the feedback invalidation circuit 6. In this example, the switch 6 b is inserted at a position where the resistor 43 is disconnected from the non-inverting input of the operational amplifier 42. When the detection unit 6a detects that the AC power source 1 is turned off and opens the switch 6b, the target current value that is the non-inverting input of the operational amplifier 42 becomes zero. That is, since the detected current value and the target current value are both zero when the LED is turned off, no current flows through the photodiode 45a and no light is emitted. Therefore, the collector current of the phototransistor 45b does not flow, and the operation of the feedback circuit 4 is substantially invalidated.

なお、本例においても、フィードバック無効化回路6の具体的構成は図2の構成を採用することができる。即ち、図2のフォトダイオード60a、抵抗61−63及びコンデンサ64を図4の検知部6aの位置に接続し、フォトトランジスタ60bを図4のスイッチ6bの位置に接続すればよい。また、遅延回路として、コンデンサ64の容量を適宜設定してもよいし、別途のコンデンサ(不図示)を抵抗44に並列接続してもよい。   Also in this example, the specific configuration of the feedback invalidation circuit 6 can employ the configuration of FIG. That is, the photodiode 60a, the resistors 61-63 and the capacitor 64 in FIG. 2 may be connected to the position of the detection unit 6a in FIG. 4, and the phototransistor 60b may be connected to the position of the switch 6b in FIG. As the delay circuit, the capacity of the capacitor 64 may be set as appropriate, or a separate capacitor (not shown) may be connected in parallel to the resistor 44.

なお、変形例1と変形例2を組み合わせて、検知部6aを図3に示すようにトランス32の二次巻線側に、スイッチ6bを図4に示すように抵抗43をオペアンプ42の非反転入力から切り離す位置に、それぞれ接続するようにしてもよい。   In combination with the first and second modifications, the detector 6a is arranged on the secondary winding side of the transformer 32 as shown in FIG. 3, the switch 6b is shown as a resistor 43 as shown in FIG. Each may be connected to a position to be disconnected from the input.

上記実施例及び各変形例の構成によると、平滑コンデンサがスイッチング電源回路の後段に接続されるLED点灯装置において、AC電源オン・オフに起因するLEDへのダメージを抑制し、LED点灯装置の信頼性を向上することができる。   According to the configurations of the above-described embodiments and modifications, in the LED lighting device in which the smoothing capacitor is connected to the subsequent stage of the switching power supply circuit, damage to the LED caused by AC power on / off is suppressed, and the reliability of the LED lighting device is improved. Can be improved.

2.整流回路
3.スイッチング電源回路(フライバックコンバータ)
4.フィードバック回路
6.フィードバック無効化回路
6a.検知部
6b.スイッチ
7.LED
30.制御回路
31.トランジスタ
32.トランス
33.ダイオード
34.平滑コンデンサ
40、43、44、46、47、49、50、51.抵抗
41.ツェナーダイオード
42.オペアンプ
45.フォトカプラ
45a.フォトダイオード
45b.フォトトランジスタ
48.コンデンサ
60.フォトカプラ
60a.フォトダイオード
60b.フォトトランジスタ
61、62、63.抵抗
64.コンデンサ
2. 2. Rectifier circuit Switching power supply circuit (flyback converter)
4). Feedback circuit 6. Feedback invalidation circuit 6a. Detection unit 6b. Switch 7. LED
30. Control circuit 31. Transistor 32. Transformer 33. Diode 34. Smoothing capacitors 40, 43, 44, 46, 47, 49, 50, 51. Resistance 41. Zener diode 42. Operational amplifier 45. Photocoupler 45a. Photodiode 45b. Phototransistor 48. Capacitor 60. Photocoupler 60a. Photodiode 60b. Phototransistors 61, 62, 63. Resistor 64. Capacitor

Claims (6)

LED点灯装置であって、
トランス及び該トランスの二次巻線にダイオードを介して接続された平滑コンデンサを有し、LEDに直流電圧を印加するスイッチング電源回路、
前記平滑コンデンサから電圧供給を受けて動作し、前記LEDに流れる電流を検出して検出電流値が目標電流値となるように前記スイッチング電源回路を制御するフィードバック回路、及び
前記トランスの一次電圧又は前記二次巻線に発生する二次電圧の有無を検出し、該一次電圧又は二次電圧が発生していない場合でかつ前記平滑コンデンサに電圧が残っている場合に前記平滑コンデンサの電圧から前記フィードバック回路への給電経路又は前記平滑コンデンサの電圧からの前記目標電流値の入力経路を開状態とすることによって前記フィードバック回路の動作を無効化するフィードバック無効化回路
を備えたLED点灯装置。
An LED lighting device,
Has a connection to a smoothing capacitor via a diode to the transformer and the transformer secondary winding, a switching power supply circuit for applying a DC voltage to the LED,
Operates by receiving a voltage supply from the smoothing capacitor, a feedback circuit detecting the current value by detecting a current flowing through the LED to control the switching power supply circuit so that the target current value, and the transformer primary voltage or The presence or absence of a secondary voltage generated in the secondary winding is detected, and when the primary voltage or the secondary voltage is not generated and when the voltage remains in the smoothing capacitor, the voltage of the smoothing capacitor LED lighting device provided with a feedback disabling circuit for disabling the operation of the feedback circuit by the input path before Symbol target current value in the open state of also feeding path to a feedback circuit from the voltage of the smoothing capacitor.
請求項1に記載のLED点灯装置において、
前記フィードバック無効化回路が、
前記一次電圧又は二次電圧を検出する検知部、及び
前記平滑コンデンサから前記フィードバック回路への給電経路に接続され、前記一次電圧又は二次電圧が発生していることが該検知部によって検出された場合に閉状態となり、前記一次電圧又は二次電圧が発生していないことが該検知部によって検出された場合に開状態となることによって前記平滑コンデンサから前記フィードバック回路への給電を遮断するように構成されたスイッチ
を備える、LED点灯装置。
The LED lighting device according to claim 1,
The feedback invalidation circuit is
A detection unit that detects the primary voltage or the secondary voltage, and is connected to a power supply path from the smoothing capacitor to the feedback circuit, and the detection unit detects that the primary voltage or the secondary voltage is generated. So that the power supply from the smoothing capacitor to the feedback circuit is cut off when the detection unit detects that the primary voltage or the secondary voltage is not generated. An LED lighting device comprising a configured switch.
請求項1に記載のLED点灯装置において、
前記フィードバック無効化回路が、
前記一次電圧又は二次電圧を検出する検知部、及び
前記フィードバック回路への給電部と前記目標電流値の入力部の間に接続され、前記一次電圧又は二次電圧が発生していることが該検知部によって検出された場合に閉状態となり、前記一次電圧又は二次電圧が発生していないことが該検知部によって検出された場合に開状態となることによって前記目標電流値をゼロにするように構成されたスイッチ
を備える、LED点灯装置。
The LED lighting device according to claim 1,
The feedback invalidation circuit is
The detection unit that detects the primary voltage or the secondary voltage, and is connected between the power feeding unit to the feedback circuit and the input unit of the target current value, and the primary voltage or the secondary voltage is generated. The target current value is set to zero by being closed when detected by the detection unit and being opened when the detection unit detects that the primary voltage or the secondary voltage is not generated. An LED lighting device comprising a switch configured as described above.
請求項2又は3に記載のLED点灯装置において、前記フィードバック無効化回路がフォトカプラを備え、前記検知部が該フォトカプラのフォトダイオードを含み、前記スイッチが該フォトカプラのフォトトランジスタからなるLED点灯装置。   4. The LED lighting device according to claim 2, wherein the feedback invalidation circuit includes a photocoupler, the detection unit includes a photodiode of the photocoupler, and the switch includes a phototransistor of the photocoupler. apparatus. 請求項1から4のいずれか一項に記載のLED点灯装置において、前記フィードバック無効化回路が、前記一次電圧又は二次電圧の発生後の所定期間経過後に前記フィードバック回路の動作を有効化する遅延回路を備えたLED点灯装置。   5. The LED lighting device according to claim 1, wherein the feedback invalidation circuit activates the operation of the feedback circuit after a predetermined period after the primary voltage or secondary voltage is generated. LED lighting device with a circuit. 請求項1から5いずれか一項に記載のLED点灯装置、及び該LED点灯装置の出力端に接続されたLEDを備えたLED照明装置。   An LED lighting device comprising: the LED lighting device according to any one of claims 1 to 5; and an LED connected to an output terminal of the LED lighting device.
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