JP6059451B2 - 発光体駆動装置及びこれを用いた照明機器 - Google Patents
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Description
図1は、LED照明機器の一構成例を示す図である。本構成例のLED照明機器1は、LEDモジュール10と、電源モジュール20と、を有する。
上記構成から成る電源モジュール20の基本動作について詳細に説明する。
次に、LEDドライバIC100の内部構成について説明する。LEDドライバIC100には、デコーダ部110と、減電圧保護部120と、レギュレータ部130と、ブリーダ制御部140と、駆動電流制御部150と、ドライバ部160と、が集積化されている。なお、LEDドライバIC100には、上記以外の回路ブロック(温度保護部、過電圧保護部、過電流保護部、LEDショート保護部、LEDオープン保護部、天絡/地絡保護部など)を集積化することも可能である。
図2は、デコーダ部110の第1構成例を示す図である。第1構成例のデコーダ部110は、コンパレータ111と、サンプリングカウンタ112と、デューティ算出部113と、フィルタ演算部114と、調光信号生成部115と、を含む。
図10A〜図10Cは、それぞれ、LED照明機器1の第1〜第3適用例を示す外観図である。図10Aには、電球形LEDランプ1a、環形LEDランプ1b、及び、直管形LEDランプ1cが示されている。また、図10Bには、LEDシーリングライト1dが示されており、図10Cには、LEDダウンライト1eが示されている。これらの図示はいずれも例示であり、LED照明機器1は、多種多様な形態で用いることが可能である。
なお、上記の実施形態では、LEDドライバICに本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、他の発光体(例えば有機EL[electro-luminescence])を駆動する発光体駆動装置全般に広く適用することが可能である。
1a 電球形LEDランプ
1b 環形LEDランプ
1c 直管形LEDランプ
1d シーリングライト
1e ダウンライト
10 LEDモジュール
20 電源モジュール
30 商用交流電源
40 トライアック調光器
100 LEDドライバIC
110 デコーダ部
111 コンパレータ
112 サンプリングカウンタ
113 デューティ算出部
114 フィルタ演算部
115 調光信号生成部
116 周波数算出部
117 周波数判定部
118 マスク処理部
119 マスク信号生成部
120 減電圧保護部(UVLO部)
130 レギュレータ部
140 ブリーダ制御部
150 駆動電流制御部
160 ドライバ部
DB ダイオードブリッジ
BLD ブリーダ回路
R1〜R5 抵抗
D1〜D4 ダイオード
ZD ツェナダイオード
C1〜C3 キャパシタ
Q1 npn型バイポーラトランジスタ
N1 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
TR トランス
L1 一次巻線
L2 二次巻線
X メディアンフィルタ
X1 FIFO部
X2 選択部
Y ヒステリシスフィルタ
Z FIRフィルタ
Claims (16)
- 整流電圧を監視して調光信号を生成するデコーダ部と、
前記調光信号に応じて発光体の駆動電流を制御する駆動電流制御部と、
を有し、
前記デコーダ部は、
前記整流電圧と所定の閾値電圧とを比較して比較信号を生成するコンパレータと、
前記比較信号のハイレベル期間とローレベル期間を計測するサンプリングカウンタと、
前記サンプリングカウンタの出力に基づいて前記整流電圧のデューティを算出するデューティ算出部と、
前記調光信号の生成に先立って前記デューティ算出部の出力にデジタルフィルタ処理を施して前記整流電圧の突発的なデューティ変動を除外するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部の出力に基づいて前記調光信号を生成する調光信号生成部と、
を含むことを特徴とする発光体駆動装置。 - 前記フィルタ演算部は、メディアンフィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載の発光体駆動装置。
- 前記メディアンフィルタは、
複数の周期に亘って逐次算出されたデューティ群を格納するFIFO部と、
前記FIFO部に格納されたデューティ群の中央値またはそれよりも大きい値を選択して出力する選択部と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の発光体駆動装置。 - 前記フィルタ演算部は、ヒステリシスフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の発光体駆動装置。
- 前記フィルタ演算部は、FIRフィルタをさらに含み、前記FIRフィルタは、前記メディアンフィルタの後段に設けられていることを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の発光体駆動装置。
- 前記デコーダ部は、
前記サンプリングカウンタの出力に基づいて前記整流電圧の周波数を算出する周波数算出部と、
前記整流電圧の周波数が所定範囲内に収まっているか否かを判定する周波数判定部と、
前記周波数判定部の判定結果に基づいて前記デューティ算出部の出力にマスク処理を施すマスク処理部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発光体駆動装置。 - 前記デコーダ部は、
前記整流電圧の立上り毎に論理レベルが切り替わるマスク信号を生成するマスク信号生成部と、
前記マスク信号に基づいて前記デューティ算出部の出力にマスク処理を施すマスク処理部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発光体駆動装置。 - 発光体と、
交流電圧を整流して前記整流電圧を生成する整流回路と、
前記整流電圧から直流電圧を生成して前記発光体に供給する平滑回路と、
前記発光体の駆動電流が流れる電流経路を導通/遮断するスイッチ素子と、
前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行う請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の発光体駆動装置と、
を有することを特徴とする照明機器。 - 前記駆動電流制御部は、前記スイッチ素子に流れる電流が前記調光信号に基づいて設定される目標値と一致するように前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うことを特徴とする請求項8に記載の照明機器。
- 前記交流電圧の位相制御を行うトライアック調光器の保持電流を維持するブリーダ回路をさらに有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の照明機器。
- 前記発光体は、LED素子を含むことを特徴とする請求項8〜請求項10のいずれかに記載の照明機器。
- 前記照明機器は、電球形LEDランプ、環形LEDランプ、直管形LEDランプ、シーリングライト、または、ダウンライトであることを特徴とする請求項11に記載の照明機器。
- 前記デコーダ部から入力される制御信号に基づいてブリーダ回路に流れる電流を制御するブリーダ制御部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の発光体駆動装置。
- 整流電圧を監視して調光信号を生成するデコーダ部と、
前記調光信号に応じて発光体の駆動電流を制御する駆動電流制御部と、
を有し、
前記デコーダ部は、
前記整流電圧のデューティを算出するデューティ算出部と、
前記調光信号の生成に先立って前記デューティ算出部の出力にデジタルフィルタ処理を施して前記整流電圧の突発的なデューティ変動を除外するフィルタ演算部と、
前記フィルタ演算部の出力に基づいて前記調光信号を生成する調光信号生成部と、
を含むことを特徴とする発光体駆動装置。 - 前記フィルタ演算部は、メディアンフィルタとFIRフィルタを含み、前記FIRフィルタは、前記メディアンフィルタの後段に設けられていることを特徴とする請求項14に記載の発光体駆動装置。
- 前記デコーダ部から入力される制御信号に基づいてブリーダ回路に流れる電流を制御するブリーダ制御部をさらに有することを特徴とする請求項14または請求項15に記載の発光体駆動装置。
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