JP6256755B2 - Lighting device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、点灯装置及び照明装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a lighting device and a lighting device.
LEDなどの光源を有する照明負荷に接続して用いられる点灯装置がある。照明負荷と点灯装置とを含む照明装置がある。点灯装置は、商用電源などから供給される電力を、照明負荷に対応した電力に変換し、変換後の電力を照明負荷に供給する。これにより、点灯装置は、照明負荷の光源を点灯させる。 There is a lighting device used in connection with an illumination load having a light source such as an LED. There is a lighting device including a lighting load and a lighting device. The lighting device converts power supplied from a commercial power source or the like into power corresponding to the lighting load, and supplies the converted power to the lighting load. Thereby, a lighting device lights the light source of illumination load.
また、点灯装置では、外部から入力された信号に基づいて、照明負荷から発せられる光の明るさを調節する、いわゆる調光が行われている。こうした点灯装置では、照明負荷への電力供給を開始する際に、設定された明るさよりも高い輝度で照明負荷が一時的に点灯する閃光現象が生じてしまう場合がある。こうした閃光現象は、利用者に不快感を与えてしまう。このため、点灯装置では、電力供給開始時の意図しない閃光現象の発生を抑制することが望まれる。 In the lighting device, so-called dimming is performed in which the brightness of light emitted from the illumination load is adjusted based on a signal input from the outside. In such a lighting device, when the power supply to the lighting load is started, there may be a flash phenomenon in which the lighting load is temporarily turned on with a brightness higher than the set brightness. Such a flash phenomenon is uncomfortable for the user. For this reason, in a lighting device, it is desired to suppress the occurrence of an unintended flash phenomenon at the start of power supply.
本発明の実施形態は、照明負荷への電力供給を開始する際の、意図しない閃光現象の発生を抑制した点灯装置及び照明装置を提供する。 Embodiments of the present invention provide a lighting device and a lighting device that suppress the occurrence of an unintended flash phenomenon when power supply to a lighting load is started.
本発明の実施形態によれば、電力供給部と、信号生成部と、駆動回路と、信号制御部と、を備えた点灯装置が提供される。前記電力供給部は、スイッチング素子を含み、照明負荷と電気的に接続され、前記スイッチング素子のスイッチングにより、入力された電力を前記照明負荷に対応した直流電力に変換し、前記直流電力を前記照明負荷に供給する。前記信号生成部は、調光信号が入力される第1入力端子と、出力端子と、を含み、前記調光信号に応じた明るさで前記照明負荷を点灯させるための制御信号を生成し、前記制御信号を前記出力端子から出力する。前記駆動回路は、前記出力端子と電気的に接続され、前記信号生成部から入力された前記制御信号に応じて前記スイッチング素子のスイッチングを制御する。前記信号制御部は、前記駆動回路が前記スイッチング素子のスイッチングを開始するタイミングから所定時間が経過するまで、前記制御信号を前記制御信号の最大値未満に設定する。前記電力供給部は、インダクタとダイオードとをさらに含むチョッパ回路である。前記信号生成部は、前記照明負荷に流れる負荷電流の検出電圧が入力される第2入力端子をさらに含み、前記調光信号と前記検出電圧とを基に、前記制御信号を生成する。前記信号制御部は、前記インダクタと磁気結合した二次巻き線と、前記二次巻き線と前記第2入力端子との間に電気的に接続された微分回路と、を含む。
According to the embodiment of the present invention, a lighting device including a power supply unit, a signal generation unit, a drive circuit, and a signal control unit is provided. The power supply unit includes a switching element, is electrically connected to a lighting load, and converts the input power into DC power corresponding to the lighting load by switching the switching element, and converts the DC power to the lighting Supply to load. The signal generation unit includes a first input terminal to which a dimming signal is input, and an output terminal, and generates a control signal for lighting the lighting load with brightness according to the dimming signal, The control signal is output from the output terminal. The drive circuit is electrically connected to the output terminal and controls switching of the switching element according to the control signal input from the signal generation unit. The signal control unit sets the control signal to be less than the maximum value of the control signal until a predetermined time elapses from the timing when the drive circuit starts switching of the switching element. The power supply unit is a chopper circuit further including an inductor and a diode. The signal generation unit further includes a second input terminal to which a detection voltage of a load current flowing through the lighting load is input, and generates the control signal based on the dimming signal and the detection voltage. The signal control unit includes a secondary winding magnetically coupled to the inductor, and a differentiating circuit electrically connected between the secondary winding and the second input terminal.
照明負荷への電力供給を開始する際の、意図しない閃光現象の発生を抑制した点灯装置及び照明装置が提供される。 Provided are a lighting device and a lighting device that suppress the occurrence of an unintended flash phenomenon when power supply to a lighting load is started.
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
In the present specification and drawings, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図1に表したように、照明装置200は、点灯装置10と、光源モジュール100と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the illumination device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 1, the
点灯装置10は、例えば、交流電源4と電気的に接続される。点灯装置10には、交流電源4から交流電力が供給される。交流電源4は、例えば、商用電源である。交流電源4は、例えば、自家発電機などでもよい。なお、点灯装置10に供給される電力は、直流電力などでもよい。点灯装置10に供給される電力が直流電力である場合は、後述する整流回路26が省略される。以下では、点灯装置10に交流電力が供給される場合を例に説明を行う。なお、本願明細書において、「電気的に接続」には、直接接触して接続される場合の他に、他の導電性部材などを介して接続される場合も含む。
For example, the
点灯装置10は、光源モジュール100と電気的に接続される。点灯装置10は、交流電源4から供給される交流電力を光源モジュール100に対応した直流電力に変換して光源モジュール100に供給する。これにより、点灯装置10は、光源モジュール100を点灯させる。
The
光源モジュール100は、照明負荷102と、被接続部104と、を含む。被接続部104は、点灯装置10との接続に用いられる。照明負荷102は、光源106を含む。照明負荷102は、例えば、複数の光源106を含む。この例では、各光源106が、直列に接続されている。各光源106は、例えば、並列に接続してもよいし、直列接続と並列接続とを組み合わせてもよい。光源106の数は、任意でよい。光源106の数は、例えば、1つでもよい。
The
光源106には、例えば、発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)が用いられる。光源106は、例えば、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)、無機エレクトロルミネッセンス(Inorganic ElectroLuminescence)発光素子、有機エレクトロルミネッセンス(Organic ElectroLuminescence)発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子などでもよい。光源106は、例えば、電球などでもよい。以下では、光源106をLEDとして説明を行う。
For example, a light emitting diode (LED) is used as the
点灯装置10は、制御部12と、接続部14と、電力供給部16と、を備える。制御部12は、点灯装置10の各部を統括的に制御する。接続部14は、光源モジュール100との電気的な接続に用いられる。接続部14は、光源モジュール100の被接続部104に接続される。接続部14は、被接続部104に機械的に取り付けられた状態で、光源モジュール100との電気的な接続を得る。
The
この例では、光源モジュール100が、接続部14及び被接続部104を介して点灯装置10に着脱自在に接続される。点灯装置10は、これに限ることなく、配線などによって光源モジュール100と直接的に接続してもよい。また、点灯装置10は、照明負荷102と直接的に接続してもよい。点灯装置10は、少なくとも照明負荷102と電気的に接続されていればよい。
In this example, the
電力供給部16は、接続部14と電気的に接続される。電力供給部16は、入力された電力を光源モジュール100に対応した直流電力に変換する。そして、電力供給部16は、接続部14に接続された光源モジュール100に変換後の直流電力を供給する。
The
点灯装置10は、例えば、フィルタ回路24、整流回路26、突入防止回路28、電源電圧検出回路30、力率改善回路32、平滑コンデンサ34、制御用電源回路36、及び、出力コンデンサ38をさらに含む。
The
フィルタ回路24は、交流電源4と電気的に接続される。フィルタ回路24は、例えば、交流電源4から供給される交流電力に含まれるノイズを抑制する。
The
整流回路26は、フィルタ回路24に電気的に接続される。整流回路26は、フィルタ回路24を介して入力された交流電圧を整流して整流電圧に変換する。整流回路26には、例えば、4つの整流素子を組み合わせたダイオードブリッジが用いられる。すなわち、整流回路26は、全波整流器である。整流電圧は、例えば、脈流電圧である。
The
整流回路26は、一対の入力端子26a、26bと、高電位出力端子26cと、低電位出力端子26dと、を有する。入力端子26a、26bは、フィルタ回路24と電気的に接続されている。整流回路26は、入力端子26a、26bを介して入力される交流電圧を整流電圧に変換し、高電位出力端子26c及び低電位出力端子26dから出力する。低電位出力端子26dの電位は、基準電位(例えば接地電位)に設定される。高電位出力端子26cの電位は、低電位出力端子26dの電位よりも高い電位に設定される。
The
整流回路26は、半波整流器などでもよい。整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。整流回路26には、例えば、ショットキーバリアダイオードが用いられる。これにより、例えば、良好な応答性を得ることができる。
The
突入防止回路28は、高電位出力端子26cと電気的に接続されている。突入防止回路28は、電源投入時に生じる突入電流を抑制する。
The
電源電圧検出回路30は、突入防止回路28の出力に接続されている。電源電圧検出回路30は、例えば、突入防止回路28の出力と低電位出力端子26dとの間に接続される。電源電圧検出回路30は、交流電源4から供給される交流電圧の異常を検出する。電源電圧検出回路30は、例えば、整流回路26で整流された整流電圧を基に、交流電圧の異常を検出する。電源電圧検出回路30は、例えば、整流電圧の実効値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にないときに、交流電圧を異常と判定する。すなわち、電源電圧検出回路30は、交流電圧の実効値が過度に小さいときや過度に大きいときに、交流電圧を異常とする。
The power supply
電源電圧検出回路30は、制御部12と電気的に接続されている。電源電圧検出回路30は、交流電圧の異常の検出結果を示す情報を制御部12に出力する。制御部12は、電源電圧検出回路30によって交流電圧の異常が検出されたときに、電力供給部16に光源モジュール100への直流電力の供給を停止させる。これにより、例えば、異常な電圧の印加による光源モジュール100の故障などを抑制することができる。
The power supply
力率改善回路32は、突入防止回路28の出力と低電位出力端子26dとの間に接続される。力率改善回路32は、整流電圧において、電源周波数の整数倍の高調波の発生を抑制する。これにより、力率改善回路32は、整流電圧の力率を改善する。
The power
力率改善回路32は、例えば、スイッチング素子41と、インダクタ42と、ダイオード43と、を含む。スイッチング素子41は、電極41a〜電極41cを有する。インダクタ42の一端は、突入防止回路28の出力(高電位出力端子26c)と電気的に接続されている。インダクタ42の他端は、電極41aと電気的に接続されている。電極41bは、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。ダイオード43のアノードは、電極41aと電気的に接続されている。ダイオード43のカソードは、平滑コンデンサ34の一端と電気的に接続されている。平滑コンデンサ34の他端は、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。すなわち、この例において、力率改善回路32は、昇圧チョッパ回路である。力率改善回路32は、これに限ることなく、整流電圧の力率を改善することができる任意の回路でよい。
The power
電極41cは、制御部12と電気的に接続されている。電極41cは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子41は、制御部12からの信号に応じてスイッチングする。力率改善回路32は、例えば、スイッチング素子41をスイッチングさせ、入力電流を正弦波に近づけることにより、力率を改善する。
The
スイッチング素子41は、例えば、nチャネル形のFETである。例えば、電極41aは、ドレインであり、電極41bは、ソースであり、電極41cは、ゲートである。スイッチング素子41は、例えば、pチャネル形のFETでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。
The switching
平滑コンデンサ34は、力率改善後の脈流電圧を平滑化することにより、脈流電圧を直流電圧に変換する。
The smoothing
制御用電源回路36は、例えば、平滑コンデンサ34の高電位側の一端と電気的に接続される。これにより、制御用電源回路36には、平滑コンデンサ34によって平滑された直流電圧が入力される。制御用電源回路36は、平滑コンデンサ34によって平滑された直流電圧を、制御部12の駆動電圧に変換して、制御部12に供給する。制御部12は、制御用電源回路36からの電力供給に応じて駆動する。
The control
電力供給部16は、第1入力端子16aと、第2入力端子16bと、第1出力端子16cと、第2出力端子16dと、を有する。第1入力端子16aは、平滑コンデンサ34の高電位側の一端と電気的に接続される。第2入力端子16bは、低電位出力端子26dと電気的に接続される。これにより、電力供給部16には、直流電圧が供給される。第1出力端子16cは、出力コンデンサ38の一端と電気的に接続されている。第2出力端子16dは、出力コンデンサ38の他端と電気的に接続されている。電力供給部16は、例えば、第1出力端子16cと第2出力端子16dとから第1直流電力及び第2直流電力のいずれか一方を光源モジュール100に供給する。
The
電力供給部16は、例えば、スイッチング素子45と、ダイオード46と、インダクタ47と、を含む。スイッチング素子45は、電極45aと、電極45bと、電極45cと、を含む。電極45aは、第1入力端子16aと電気的に接続されている。電極45bは、ダイオード46のカソードと電気的に接続されている。ダイオード46のアノードは、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。インダクタ47の一端は、電極45bと電気的に接続されている。インダクタ47の他端は、第1出力端子16cと電気的に接続されている。第2出力端子16dは、低電位出力端子26dと電気的に接続されている。すなわち、第1出力端子16cは、高電位側の出力端子であり、第2出力端子16dは、低電位側の出力端子である。第1出力端子16cの電位は、第2出力端子16dの電位よりも高い。これとは反対に、第2出力端子16dの電位を第1出力端子16cの電位より高くしてもよい。この例において、電力供給部16は、チョッパ回路である。電力供給部16は、例えば、降圧チョッパ回路である。電力供給部16は、例えば、定電流回路である。
The
電極45cは、制御部12と電気的に接続されている。電極45cは、いわゆる制御電極である。スイッチング素子45は、制御部12からの信号に応じてスイッチングする。制御部12は、例えば、スイッチング素子45をスイッチングさせることにより、直流電圧を出力コンデンサ38の両端に生じさせる。これにより、電力供給部16から光源モジュール100に電力が供給される。そして、制御部12は、例えば、スイッチング素子45をオフ状態にすることにより、電力供給部16から光源モジュール100への電力の供給を停止させる。
The
スイッチング素子45は、例えば、nチャネル形のFETである。例えば、電極45aは、ドレインであり、電極45bは、ソースであり、電極45cは、ゲートである。スイッチング素子45は、例えば、pチャネル形のFETでもよいし、バイポーラトランジスタなどでもよい。
The switching
電力供給部16は、上記の回路に限ることなく、直流電力を光源モジュール100に対して供給可能な任意の回路でよい。
The
点灯装置10は、調光回路50と、信号生成部52と、切替スイッチ54と、をさらに含む。
The
調光回路50には、例えば、外部の壁スイッチなどから調光信号が入力される。調光信号は、光源モジュール100の明るさ(調光度)を示す信号である。調光信号は、例えば、調光器などによって導通角制御された交流電圧などでもよい。調光回路50は、制御部12と電気的に接続されている。調光回路50は、調光信号を制御部12に入力する。調光回路50は、例えば、外部から入力された調光信号を、制御部12に応じた形式に変換し、変換後の調光信号を制御部12に入力する。制御部12に入力される調光信号は、例えば、調光度に応じたデューティ比のPWM信号である。
A dimming signal is input to the dimming
信号生成部52は、外部から入力された調光信号に応じた明るさで光源モジュール100の照明負荷102を点灯させるための制御信号を生成する。信号生成部52は、制御部12と電気的に接続されている。信号生成部52は、生成した制御信号を制御部12に出力する。
The
信号生成部52は、オペアンプ60と、電流検出抵抗62と、抵抗63〜66と、を含む。電流検出抵抗62は、第2出力端子16dと接続部14の低電位側の端子との間に電気的に接続されている。換言すれば、電流検出抵抗62は、第2出力端子16dと出力コンデンサ38の低電位側の端子との間に電気的に接続されている。これにより、電流検出抵抗62は、照明負荷102に流れる負荷電流の検出に用いられる。
The
オペアンプ60は、非反転入力端子60a(第1入力端子)と、反転入力端子60b(第2入力端子)と、出力端子60cと、を含む。
The
反転入力端子60bは、抵抗63の一端、及び、抵抗64の一端に接続されている。抵抗63の他端は、電流検出抵抗62と電気的に接続されている。抵抗64の他端は、整流回路26の低電位出力端子26dと電気的に接続されている。これにより、反転入力端子60bには、負荷電流に対応した電圧が入力される。
The inverting input terminal 60 b is connected to one end of the
非反転入力端子60aは、制御部12と電気的に接続されている。非反転入力端子60aには、制御部12から調光信号が入力される。非反転入力端子60aには、例えば、PWM信号をコンデンサで平滑化した直流の電圧が、調光信号として入力される。非反転入力端子60aには、例えば、調光度に応じた直流の電圧が、調光信号として入力される。
The
調光信号の電圧レベルは、反転入力端子60bに入力される負荷電流の検出電圧の電圧レベルに対応して設定される。より詳しくは、例えば、所望の調光度に対応する調光信号の電圧レベルが、その調光度に対応する輝度で光源モジュール100が点灯した場合の検出電圧の電圧レベルと実質的に同じとなるように設定される。
The voltage level of the dimming signal is set corresponding to the voltage level of the detection voltage of the load current input to the inverting input terminal 60b. More specifically, for example, the voltage level of the dimming signal corresponding to the desired dimming level is substantially the same as the voltage level of the detection voltage when the
このように、反転入力端子60bには、負荷電流に対応する検出電圧が入力され、非反転入力端子60aには、調光信号が入力される。これにより、オペアンプ60の出力端子60cからは、検出電圧と調光信号との差分に対応した信号が出力される。オペアンプ60は、例えば、差動増幅回路である。オペアンプ60の出力端子60cは、制御部12と電気的に接続されている。オペアンプ60の出力信号は、制御部12に入力される。なお、上記とは反対に、非反転入力端子60aに検出電圧を入力し、反転入力端子60bに調光信号を入力してもよい。
Thus, the detection voltage corresponding to the load current is input to the inverting input terminal 60b, and the dimming signal is input to the
例えば、検出電圧が調光信号よりも大きくなるに従って、オペアンプ60の出力も大きくなる。この場合、制御部12は、オペアンプ60から入力された信号を基に、負荷電流が小さくなるように、スイッチング素子45のスイッチングを制御する。これにより、調光信号に応じた明るさで、照明負荷102を点灯させることができる。また、例えば、光源モジュール100に流れる過電流などを抑制することもできる。
For example, as the detection voltage becomes larger than the dimming signal, the output of the
このように、この例において、信号生成部52は、検出電圧と調光信号とを基に、制御信号を生成する。信号生成部52は、例えば、検出電圧と調光信号との差分の信号を制御信号として生成する。制御信号は、検出電圧と調光信号との差分の信号に限ることなく、調光信号に応じた明るさで照明負荷102を点灯させることが可能な任意の信号でよい。信号生成部52は、上記に限ることなく、制御信号を生成可能な任意の回路でよい。
Thus, in this example, the
切替スイッチ54は、信号生成部52の出力と電気的に接続されている。この例において、切替スイッチ54は、オペアンプ60の出力端子60cと電気的に接続されている。切替スイッチ54は、例えば、一対の主電極54a、54bと、制御電極54cと、を有する。切替スイッチ54は、オン・オフにより、各主電極54a、54b間に流れる電流の量を切り替える。制御電極54cは、オン・オフの切り替えに用いられる。オン状態は、各主電極54a、54b間に電流が流れる状態である。オフ状態は、各主電極54a、54b間に流れる電流がオン状態よりも小さい状態である。オフ状態では、各主電極54a、54b間に実質的に電流が流れない。オフ状態では、点灯装置10の動作に影響を及ぼさない程度の微弱な電流が、各主電極54a、54b間に流れてもよい。
The
切替スイッチ54には、例えば、半導体スイッチが用いられる。この例において、切替スイッチ54は、npn型のバイポーラトランジスタである。切替スイッチ54は、機械式のリレーなどでもよい。
For example, a semiconductor switch is used as the
主電極54aは、オペアンプ60の出力端子60cと電気的に接続されている。主電極54bは、整流回路26の低電位出力端子26dと電気的に接続されている。これにより、切替スイッチ54をオン状態にした場合には、信号生成部52から出力される制御信号が、制御信号の最大値未満となる所定の電位に設定される。換言すれば、出力端子60cの電位が、所定の電位に設定される。制御信号の電位は、例えば、低電位出力端子26dの電位に設定される。
The
制御部12は、制御回路70と、駆動回路71、72と、を含む。制御部12は、1チップ化された1つの集積回路で構成してもよいし、複数の集積回路を組み合わせて構成してもよい。制御回路70及び駆動回路71、72は、1つの集積回路内に設けられた論理ブロックでもよいし、それぞれ独立した制御ICでもよい。
The
駆動回路71は、信号生成部52及びスイッチング素子45の電極45cと電気的に接続されている。信号生成部52から出力された制御信号は、駆動回路71に入力される。駆動回路71は、入力された制御信号に応じてスイッチング素子45のスイッチングを制御する。すなわち、駆動回路71は、電力供給部16における直流電力への変換の処理を制御する。
The
駆動回路72は、スイッチング素子41の電極41cと電気的に接続されている。駆動回路72は、スイッチング素子41のスイッチングを制御する。すなわち、駆動回路72は、力率改善回路32における力率改善の処理を制御する。
The
制御回路70は、調光回路50及び信号生成部52と電気的に接続されている。制御回路70は、調光回路50から入力された調光信号を信号生成部52に入力する。より詳しくは、制御回路70は、非反転入力端子60aと電気的に接続されている。制御回路70は、調光信号を非反転入力端子60aに入力する。
The
また、制御回路70は、切替スイッチ54の制御電極54cと電気的に接続されている。制御回路70は、切替スイッチ54のオン・オフの切り替えを制御する。制御回路70は、駆動回路71がスイッチング素子45のスイッチングを開始するタイミング(以下、開始タイミングと称す)から所定時間が経過するまで、切替スイッチ54をオン状態にする。そして、制御回路70は、開始タイミングから所定時間が経過した後、切替スイッチ54をオフ状態にする。
The
これにより、開始タイミングから所定時間が経過するまでは、制御信号が最大値未満に設定される。すなわち、この例では、開始タイミングから所定時間が経過するまで制御信号を最大値未満に設定する信号制御部56が、切替スイッチ54と制御回路70とを含む。
Thus, the control signal is set to be less than the maximum value until a predetermined time has elapsed from the start timing. That is, in this example, the
信号制御部56は、例えば、開始タイミングにおいて、制御信号の中央値以下に制御信号を設定する。すなわち、信号制御部56は、例えば、調光度を50%に設定した時の値以下に制御信号を設定する。信号制御部56は、例えば、開始タイミングにおいて、制御信号の最大値の10%以下に制御信号を設定してもよい。信号制御部56の設定する制御信号の値は、制御信号の最小値よりも大きく、制御信号の最大値よりも小さければよい。なお、制御信号の最小値とは、調光度を0%に設定した時の値である。信号制御部56の設定する制御信号の値は、なるべく小さくすることが好ましい。例えば、最大値の1%以上10%以下であることが好ましい。
For example, the
開始タイミングは、例えば、点灯装置10への電源投入時、及び、調光オフの解除時である。制御回路70は、例えば、交流電源4などからの電源供給に応じて起動した時から所定時間が経過するまで、切替スイッチ54をオン状態にする。制御回路70は、例えば、調光オフの解除から所定時間が経過するまで、切替スイッチ54をオン状態にする。すなわち、開始タイミングは、換言すれば、照明負荷102への電力供給を開始するタイミングである。ここで、「調光オフの解除時」とは、調光度を0%に設定して照明負荷102を消灯させた状態から、調光度を0%よりも大きく設定して照明負荷102を点灯させる時である。
The start timing is, for example, when the
制御回路70は、例えば、電源供給に応じて起動した後、切替スイッチ54をオン状態にする。制御回路70は、例えば、電源供給に応じて起動した後、電源電圧検出回路30の検出結果を基に電源投入を検知し、電源投入の検知後に切替スイッチ54をオン状態にしてもよい。この場合には、例えば、制御回路70が電源投入を検知した後に、駆動回路71の動作を開始させる。
For example, the
なお、切替スイッチ54をノーマリオン型の素子とし、所定時間の経過の後に、切替スイッチ54をオフ状態にしてもよい。これにより、例えば、電源投入時において、制御回路70が起動していない状態でも、制御信号を適切に最大値未満に設定することができる。
The
点灯装置では、照明負荷への電力供給を開始して照明負荷を点灯させる際に、調光信号で設定された明るさよりも高い輝度で照明負荷が点灯してしまう場合がある。こうした閃光現象は、利用者に不快感を与えてしまう。 In the lighting device, when the lighting load is turned on by starting the power supply to the lighting load, the lighting load may be turned on with a higher brightness than the brightness set by the dimming signal. Such a flash phenomenon is uncomfortable for the user.
本願発明者は、上記閃光現象の原因が、信号生成部から出力される制御信号にあることを見出した。信号生成部に用いるオペアンプ(エラーアンプ)の仕様などにより、電力供給の開始時(スイッチングの開始タイミング)に、制御信号が最大値になってしまう場合がある。この場合、制御信号の値は、時間の経過とともに、最大値から調光信号に応じた値になる。すなわち、制御信号は、電力供給の開始時において、最小値から最大値に上昇した後、最大値から調光信号に応じた値に低下するといったように、変動する場合がある。本願発明者は、この電力供給の開始時における制御信号の変動により、閃光現象が生じることを見出した。 The inventor of the present application has found that the cause of the flash phenomenon is the control signal output from the signal generation unit. Depending on the specifications of an operational amplifier (error amplifier) used for the signal generation unit, the control signal may become a maximum value at the start of power supply (switching start timing). In this case, the value of the control signal becomes a value corresponding to the dimming signal from the maximum value with time. That is, the control signal may fluctuate at the start of power supply, such as increasing from the minimum value to the maximum value and then decreasing from the maximum value to a value corresponding to the dimming signal. The inventor of the present application has found that the flash phenomenon occurs due to the fluctuation of the control signal at the start of the power supply.
これに対して、本実施形態にかかる点灯装置10では、信号制御部56が、開始タイミングから所定時間が経過するまで、制御信号を最大値未満に設定する。点灯装置10では、制御信号が変動している区間において、制御信号を最大値未満に設定することができる。点灯装置10では、調光信号に応じた値になった制御信号を駆動回路71に入力することができる。これにより、本実施形態にかかる点灯装置10及び照明装置200では、照明負荷102への電力供給を開始する際の、意図しない閃光現象の発生を抑制することができる。
On the other hand, in the
例えば、マイコン等の高機能な制御素子を用いて、電力供給の開始時に電力供給部16をソフトスタートさせることにより、電力供給の開始時に照明負荷102に流れる電流を抑える点灯装置もある。しかしながら、ソフトスタート動作が可能な制御素子は、比較的高価である。このため、例えば、点灯装置の製造コストの増加を招いてしまう。
For example, there is a lighting device that uses a high-performance control element such as a microcomputer to soft-start the
これに対して、本実施形態にかかる点灯装置10では、ソフトスタート動作を行わない安価な素子を用いても、閃光現象の発生を抑制することができる。従って、点灯装置10では、例えば、製造コストを抑制することもできる。
On the other hand, in the
制御信号を最大値未満に設定する所定時間は、例えば、0.1秒以上0.5秒以下である。制御信号を最大値未満に設定する所定時間は、制御信号の出力が安定するまでの時間に合わせて設定すればよい。すなわち、所定時間は、制御信号の変動している区間の時間よりも長ければよい。 The predetermined time for setting the control signal below the maximum value is, for example, not less than 0.1 seconds and not more than 0.5 seconds. The predetermined time for setting the control signal below the maximum value may be set in accordance with the time until the output of the control signal is stabilized. In other words, the predetermined time may be longer than the time of the section in which the control signal varies.
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図2に表したように、照明装置210の点灯装置80では、信号制御部56が、二次巻き線81と、微分回路82と、を含む。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the illumination device according to the second embodiment.
As shown in FIG. 2, in the
二次巻き線81は、電力供給部16のインダクタ47と磁気結合している。二次巻き線81は、例えば、インダクタ47とともにトランスを構成する。二次巻き線81の一端は、整流回路26の低電位出力端子26dと電気的に接続されている。
The secondary winding 81 is magnetically coupled to the
微分回路82は、二次巻き線81とオペアンプ60の反転入力端子60bとの間に電気的に接続されている。微分回路82は、コンデンサ83と、抵抗84と、を含む。コンデンサ83の一端は、二次巻き線81の他端と電気的に接続されている。コンデンサ83の他端は、抵抗84の一端と電気的に接続されている。抵抗84の他端は、反転入力端子60bと電気的に接続されている。
The
これにより、信号制御部56は、スイッチング素子45のスイッチングが開始され、インダクタ47に流れる電流が増加する過渡的な区間において、オペアンプ60の反転入力端子60bに非反転入力端子60aよりも高い電圧を印加する。すなわち、開始タイミングにおいて、検出電圧が調光信号よりも高くなるようにする。
Thereby, the
これにより、点灯装置80においても、開始タイミングから所定時間が経過するまで、制御信号を最大値未満に設定することができる。より詳しくは、開始タイミングからインダクタ47に流れる電流が実質的に一定になるまでの間、制御信号を最大値未満に設定することができる。
Thereby, also in the
従って、点灯装置80及び照明装置210においても、上記第1の実施形態と同様に、照明負荷102への電力供給を開始する際の、意図しない閃光現象の発生を抑制することができる。例えば、点灯装置80の製造コストを抑制することができる。
Therefore, also in the
(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態に係る照明装置を模式的に表すブロック図である。
図3に表したように、照明装置220の点灯装置90では、信号制御部56が、切替スイッチ54と、二次巻き線81と、微分回路82と、を含む。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating a lighting device according to the third embodiment.
As shown in FIG. 3, in the
点灯装置90の信号制御部56では、抵抗84の他端が、切替スイッチ54の制御電極54cと電気的に接続されている。これにより、信号制御部56は、スイッチング素子45のスイッチングが開始され、インダクタ47に流れる電流が増加する過渡的な区間において、切替スイッチ54をオン状態にする。
In the
これにより、点灯装置90においても、開始タイミングから所定時間が経過するまで、制御信号を最大値未満に設定することができる。従って、点灯装置90及び照明装置220においても、上記第1の実施形態及び上記第2の実施形態と同様に、照明負荷102への電力供給を開始する際の、意図しない閃光現象の発生を抑制することができる。例えば、点灯装置80の製造コストを抑制することができる。
Thereby, also in the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
4…交流電源、10、80、90…点灯装置、12…制御部、14…接続部、16…電力供給部、24…フィルタ回路、26…整流回路、28…突入防止回路、30…電源電圧検出回路、32…力率改善回路、34…平滑コンデンサ、36…制御用電源回路、38…出力コンデンサ、41…スイッチング素子、42…インダクタ、43…ダイオード、45…スイッチング素子、46…ダイオード、47…インダクタ、50…調光回路、52…信号生成部、54…切替スイッチ、60…オペアンプ、62…電流検出抵抗、63〜66…抵抗、70…制御回路、71、72…駆動回路、81…二次巻き線、82…微分回路、83…コンデンサ、84…抵抗、100…光源モジュール、102…照明負荷、104…被接続部、106…光源、200、210、220…照明装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
調光信号が入力される第1入力端子と、出力端子と、を含み、前記調光信号に応じた明るさで前記照明負荷を点灯させるための制御信号を生成し、前記制御信号を前記出力端子から出力する信号生成部と、
前記出力端子と電気的に接続され、前記信号生成部から入力された前記制御信号に応じて前記スイッチング素子のスイッチングを制御する駆動回路と、
前記駆動回路が前記スイッチング素子のスイッチングを開始するタイミングから所定時間が経過するまで、前記制御信号を前記制御信号の最大値未満に設定する信号制御部と、
を備え、
前記電力供給部は、インダクタとダイオードとをさらに含むチョッパ回路であり、
前記信号生成部は、前記照明負荷に流れる負荷電流の検出電圧が入力される第2入力端子をさらに含み、前記調光信号と前記検出電圧とを基に、前記制御信号を生成し、
前記信号制御部は、
前記インダクタと磁気結合した二次巻き線と、
前記二次巻き線と前記第2入力端子との間に電気的に接続された微分回路と、
を含む点灯装置。 A power supply that includes a switching element, is electrically connected to the lighting load, converts the input power into DC power corresponding to the lighting load, and supplies the DC power to the lighting load by switching of the switching element And
A first input terminal to which a dimming signal is input; and an output terminal; generating a control signal for lighting the lighting load with brightness according to the dimming signal; and outputting the control signal A signal generator that outputs from the terminal;
A drive circuit that is electrically connected to the output terminal and controls switching of the switching element according to the control signal input from the signal generation unit;
A signal control unit that sets the control signal to be less than the maximum value of the control signal until a predetermined time elapses from the timing at which the drive circuit starts switching of the switching element;
Equipped with a,
The power supply unit is a chopper circuit further including an inductor and a diode,
The signal generation unit further includes a second input terminal to which a detection voltage of a load current flowing through the lighting load is input, and generates the control signal based on the dimming signal and the detection voltage,
The signal controller is
A secondary winding magnetically coupled to the inductor;
A differential circuit electrically connected between the secondary winding and the second input terminal;
Including lighting device.
調光信号が入力される第1入力端子と、出力端子と、を含み、前記調光信号に応じた明るさで前記照明負荷を点灯させるための制御信号を生成し、前記制御信号を前記出力端子から出力する信号生成部と、
前記出力端子と電気的に接続され、前記信号生成部から入力された前記制御信号に応じて前記スイッチング素子のスイッチングを制御する駆動回路と、
前記駆動回路が前記スイッチング素子のスイッチングを開始するタイミングから所定時間が経過するまで、前記制御信号を前記制御信号の最大値未満に設定する信号制御部と、
を備え、
前記電力供給部は、インダクタとダイオードとをさらに含むチョッパ回路であり、
前記信号制御部は、
オン・オフの切替に用いられる制御電極を有し、前記出力端子と電気的に接続され、オン状態の時に、前記制御信号の電位を前記最大値未満となる所定の電位に設定する切替スイッチと、
前記インダクタと磁気結合した二次巻き線と、
前記二次巻き線と前記制御電極との間に電気的に接続された微分回路と、
を含む点灯装置。 A power supply that includes a switching element, is electrically connected to the lighting load, converts the input power into DC power corresponding to the lighting load, and supplies the DC power to the lighting load by switching of the switching element And
A first input terminal to which a dimming signal is input; and an output terminal; generating a control signal for lighting the lighting load with brightness according to the dimming signal; and outputting the control signal A signal generator that outputs from the terminal;
A drive circuit that is electrically connected to the output terminal and controls switching of the switching element according to the control signal input from the signal generation unit;
A signal control unit that sets the control signal to be less than the maximum value of the control signal until a predetermined time elapses from the timing at which the drive circuit starts switching of the switching element;
With
The power supply unit is a chopper circuit further including an inductor and a diode,
The signal controller is
A changeover switch having a control electrode used for on / off switching, electrically connected to the output terminal, and configured to set the potential of the control signal to a predetermined potential which is less than the maximum value when in the on state; ,
A secondary winding magnetically coupled to the inductor;
A differential circuit electrically connected between the secondary winding and the control electrode;
Including lighting device.
請求項1又は2に記載の点灯装置と、
を備えた照明装置。 Lighting load,
The lighting device according to claim 1 or 2 ,
A lighting device comprising:
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