JP6137686B2 - Led電源回路及びled照明装置 - Google Patents
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Description
図1に、本発明の第1の実施形態によるLED照明装置を示す。LED照明装置3はLED電源回路1及びLED2からなる。LED電源回路1は電源回路部10及び制御部20を備え、電源回路部10の入力端には交流電源AC(例えば、商用電源)が接続される。LED2は電源回路部10の出力端に直列接続された複数のLEDからなる。
ステップS105において、マイコン22は短絡確認期間長Ts及び回復率の閾値(所定値)αをセットする。
ステップS110において、電源回路部10が起動し、定電流回路13aが定電流出力を開始する。
ステップS120において、マイコン22は出力電圧Voutが閾値Vth未満となっているか否かを判断する。出力電圧Voutが閾値Vth以上である場合(ステップS120、No)、処理はステップS115に戻り、出力電圧Voutが閾値Vth未満である場合(ステップS120、Yes)、処理はステップS125に進む。
ステップS135において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電圧Voutを読み込む。
ステップS150において、マイコン22は総期間カウンタCsの値が、短絡確認期間長Tsに達したか否かを判断する。総期間カウンタCsが短絡確認期間長Tsに達していない場合(ステップS150、No)、処理はステップS130に戻る。総期間カウンタCsが短絡確認期間長Tsに到達した場合(ステップS150、Yes)、処理はステップS155に進む。なお、ステップS130からステップS150までは、例えば、0.1μ秒程度のループであればよい。
ステップS160において、マイコン22は回復率Tx/Tsを演算する。
ステップS165において、マイコン22は回復率Tx/Tsが所定値α以上か否かを判断する。回復率Tx/Tsが所定値α以上である場合(ステップS165、Yes)、処理はステップS115に戻る。即ち、LED2は正常である、又は回復したものとして、定電流回路13aの出力が維持され、LED2の点灯が維持される。一方、回復率Tx/Tsが所定値α未満である場合(ステップS165、No)、処理はステップS170に進む。
上記実施形態1では、回復率Tx/Tsが所定値α未満の場合、即ち、回復の可能性が低い場合に定電流回路13aの出力を停止させる構成を示したが、本変形例ではさらに短絡/回復の反復頻度が高い場合にも定電流回路13aの出力を停止させる構成を示す。即ち、本変形例では、短絡確認期間内に出力電圧が多数回にわたって変動した場合には、LED2等において不完全な短絡が発生しているものとして、定電流回路13aの出力が停止される。
ステップS110からステップS120は図4に示す実施形態1のものと同様である。即ち、ステップS110で電源回路部10が起動し、ステップS115で出力電圧Voutが読み込まれる。そして、ステップS120において、出力電圧Voutが閾値Vth未満である場合には処理はステップS125に進み、出力電圧Voutが閾値Vth以上である場合には処理はステップS115に戻る。
ステップS127において、出力電圧Voutが閾値Vth未満となっていることを示す出力低下フラグFdをFd=1にセットする。
ステップS135において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電圧Voutを読み込む。
ステップS148において、マイコン22は出力変動カウンタCyを増分するとともに出力低下フラグFdをFd=1にセットする。これにより、出力低下フラグFdがFd=0からFd=1になった回数、即ち、出力電圧Voutが閾値Vthを下回った回数が加算される。
ステップS160において、マイコン22は回復率Tx/Tsを演算する。
ステップS165において、マイコン22は回復率Tx/Tsが所定値α以上か否かを判断する。回復率Tx/Tsが所定値α以上である場合(ステップS165、Yes)、処理はステップS166に進む。一方、回復率Tx/Tsが所定値α未満である場合(ステップS165、No)、処理はステップS170に進む。
上記変形例では、短絡確認期間終了時点での出力変動回数が所定値を超えた場合に定電流回路13aを停止させる構成を示したが、本変形例では短絡確認期間中であっても出力変動回数が所定値を超えた場合に定電流回路13aを停止させる構成を示す。即ち、本変形例では、不完全な短絡が発生した場合に迅速に定電流回路13aの出力が停止される。
ステップS110からステップS120は図4に示す実施形態1のものと同様である。即ち、ステップS110で電源回路部10が起動し、ステップS115で出力電圧Voutが読み込まれる。そして、ステップS120において、出力電圧Voutが閾値Vth未満である場合には処理はステップS125に進み、出力電圧Voutが閾値Vth以上の場合には処理はステップS115に戻る。
ステップS127において、出力電圧Voutが閾値Vth未満となっていることを示す出力低下フラグFdをFd=1にセットする。
ステップS135において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電圧Voutを読み込む。
ステップS148において、マイコン22は出力変動カウンタCyを増分するとともに出力低下フラグFdをFd=1にセットする。これにより、出力低下フラグFdがFd=0からFd=1になった回数、即ち、出力電圧Voutが閾値Vthを下回った回数が加算される。
上記実施形態1では、定電流制御において出力電圧を検出して出力回路の短絡判別を行う構成を示したが、本実施形態では、定電圧制御において出力電流を検出して出力回路の短絡判別を行う構成を示す。
ステップS205において、マイコン22は短絡確認期間長Ts及び回復率の閾値(所定値)αをセットする。
ステップS210において、電源回路部10が起動し、定電圧回路13bが定電圧出力を開始する。
ステップS220において、マイコン22は出力電流Ioutが閾値Ithを超えるか否かを判断する。出力電流Ioutが閾値Ith以下である場合(ステップS220、No)、処理はステップS215に戻り、出力電流Ioutが閾値Ithを超える場合(ステップS220、Yes)、処理はステップS225に進む。
ステップS235において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電流Ioutを読み込む。
ステップS250において、マイコン22は総期間カウンタCsの値が、短絡確認期間長Tsに達したか否かを判断する。総期間カウンタCsが短絡確認期間長Tsに達していない場合(ステップS250、No)、処理はステップS230に戻る。総期間カウンタCsが短絡確認期間長Tsに到達した場合(ステップS250、Yes)、処理はステップS255に進む。なお、ステップS230からステップS250までは、例えば、0.1μ秒程度のループであればよい。
ステップS260において、マイコン22は回復率Tx/Tsを演算する。
ステップS265において、マイコン22は回復率Tx/Tsが所定値α以上か否かを判断する。回復率Tx/Tsが所定値α以上である場合(ステップS265、Yes)、処理はステップS215に戻る。即ち、LED2は正常である、又は回復したものとして、定電圧回路13bの出力が維持され、LED2の点灯が維持される。一方、回復率Tx/Tsが所定値α未満である場合(ステップS265、No)、処理はステップS270に進む。
上記実施形態2では、回復率Tx/Tsが所定値α未満の場合、即ち、回復の可能性が低い場合に定電圧回路13bの出力を停止させる構成を示したが、本変形例では、変形例1と同様に、さらに短絡/回復の反復頻度が高い場合にも定電圧回路13bの出力を停止させる構成を示す。即ち、本変形例では、短絡確認期間内に出力電流が多数回にわたって変動した場合には、LED2等において不完全な短絡が発生しているものとして、定電圧回路13bの出力が停止される。
ステップS210からステップS220は図10に示す実施形態2のものと同様である。即ち、ステップS210で電源回路部10が起動し、ステップS215で出力電流Ioutが読み込まれる。そして、ステップS220において、出力電流Ioutが閾値Ithより大きい場合には処理はステップS225に進み、出力電流Ioutが閾値Ith以下の場合には処理はステップS215に戻る。
ステップS227において、出力電流Ioutが閾値Ithを超えていることを示す出力上昇フラグFuをFu=1にセットする。
ステップS235において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電流Ioutを読み込む。
ステップS248において、マイコン22は出力変動カウンタCyを増分するとともに出力上昇フラグFuをFu=1にセットする。これにより、出力上昇フラグFuがFu=0からFu=1になった回数、即ち、出力電流Ioutが閾値Ithを超えた回数が加算される。
ステップS260において、マイコン22は回復率Tx/Tsを演算する。
ステップS265において、マイコン22は回復率Tx/Tsが所定値α以上か否かを判断する。回復率Tx/Tsが所定値α以上である場合(ステップS265、Yes)、処理はステップS266に進む。一方、回復率Tx/Tsが所定値α未満である場合(ステップS265、No)、処理はステップS270に進む。
上記変形例3では、短絡確認期間終了時点での出力変動回数が所定値を超えた場合に定電圧回路13bを停止させる構成を示したが、本変形例では、変形例2と同様に、短絡確認期間中であっても出力変動回数が所定値を超えた場合に定電圧回路13bを停止させる構成を示す。即ち、本変形例では、不完全な短絡が発生した場合に迅速に定電圧回路13bの出力が停止される。
ステップS210からステップS220は図10に示す実施形態2のものと同様である。即ち、ステップS210で電源回路部10が起動し、ステップS215で出力電流Ioutが読み込まれる。そして、ステップS220において、出力電流Ioutが閾値Ithを超える場合には処理はステップS225に進み、出力電流Ioutが閾値Ith以下の場合には処理はステップS215に戻る。
ステップS227において、出力電流Ioutが閾値Ithを超えていることを示す出力上昇フラグFuをFu=1にセットする。
ステップS235において、マイコン22はA/Dコンバータ21からのデータを取り込んで出力電流Ioutを読み込む。
ステップS248において、マイコン22は出力変動カウンタCyを増分するとともに出力上昇フラグFuをFu=1にセットする。これにより、出力上昇フラグFuがFu=0からFu=1になった回数、即ち、出力電流Ioutが閾値Ithを超えた回数が加算される。
上記においては、実施形態1(定電流制御)と実施形態2(定電圧制御)を個別に示したが、電力供給回路13が定電流回路13a及び定電圧回路13bの双方の機能を備え、これらが適宜切り換えられる構成としてもよい。例えば、電流検出回路14及び電圧検出回路15のそれぞれの検出値が電力供給回路13及び制御部20(A/Dコンバータ21)にそれぞれ入力されるようにしてもよい。この場合、定電流制御が適用される場合には実施形態1で示した制御が適用され、定電圧制御が適用される場合には実施形態2で示した制御が適用されるようにすればよい。
上記各実施形態及び各変形例においては、停止信号によって電力供給回路13が停止される構成を示したが、停止信号によってAC−DC変換回路12が停止される構成としてもよいし、交流電源ACのスイッチ(不図示)が遮断される構成としてもよい。いずれの場合においても、電力供給回路13の出力動作は実質的に停止する。
上記各実施形態及び各変形例では、マイコン22に対してA/Dコンバータ21を別途設ける構成を示したが、A/Dコンバータ21がマイコン22に内蔵される構成としてもよい。
2 LED
3 LED照明装置
13 電力供給回路
13a 定電流回路
13b 定電圧回路
14 電流検出回路
15 電圧検出回路
20 制御部
Claims (10)
- LED電源回路であって、
LEDに直流電力を供給する電力供給回路と、
前記電力供給回路の出力電圧を検出する電圧検出回路と、
前記出力電圧が閾値未満となってからの所定の短絡確認期間の長さに対する、前記出力電圧が前記閾値以上となる期間の合計の長さの割合によって規定される回復率が所定値以上の場合には前記電力供給回路の動作を継続させ、前記回復率が前記所定値未満の場合には停止信号を出力して前記電力供給回路の動作を停止させる制御部と
を備えたLED電源回路。 - 請求項1に記載のLED電源回路であって、
前記電力供給回路の出力電流を検出する電流検出回路をさらに備え、
前記電力供給回路が、前記電流検出回路によって検出される出力電流が所定の電流設定値に一致するように定電流制御を行う定電流回路からなる、LED電源回路。 - 請求項1又は2に記載のLED電源回路であって、前記短絡確認期間において前記出力電圧が前記閾値を下回った回数が所定値以上の場合には前記制御部が前記停止信号を出力するように構成されたLED電源回路。
- 請求項1又は2に記載のLED電源回路であって、前記短絡確認期間において前記出力電圧が前記閾値を下回った回数が所定値に達した時点で前記制御部が前記停止信号を出力するように構成されたLED電源回路。
- LED電源回路であって、
LEDに直流電力を供給する電力供給回路と、
前記電力供給回路の出力電流を検出する電流検出回路と、
前記出力電流が閾値を超えてからの所定の短絡確認期間の長さに対する、前記出力電流が前記閾値以下となる期間の合計の長さの割合によって規定される回復率が所定値以上の場合には前記電力供給回路の動作を継続させ、前記回復率が前記所定値未満の場合には停止信号を出力して前記電力供給回路の動作を停止させる制御部と
を備えたLED電源回路。 - 請求項5に記載のLED電源回路であって、
前記電力供給回路の出力電圧を検出する電圧検出回路をさらに備え、
前記電力供給回路が、前記電圧検出回路によって検出される出力電圧が所定の電圧設定値に一致するように定電圧制御を行う定電圧回路からなる、LED電源回路。 - 請求項5又は6に記載のLED電源回路であって、前記短絡確認期間において前記出力電流が前記閾値を超えた回数が所定値以上の場合には前記制御部が前記停止信号を出力するように構成されたLED電源回路。
- 請求項5又は6に記載のLED電源回路であって、前記短絡確認期間において前記出力電流が前記閾値を超えた回数が所定値に達した時点で前記制御部が前記停止信号を出力するように構成されたLED電源回路。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載のLED電源回路において、前記短絡確認期間が0.5秒以上5秒以下である、LED電源回路。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載のLED電源回路と、前記LEDとを備えたLED照明装置。
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