JP6273896B2 - Power supply device and lighting device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電源装置および照明装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a power supply device and a lighting device.

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の負荷を降圧型のスイッチンコンバータにより駆動させる場合、スイッチングコンバータを電流不連続モードで動作させる場合がある。スイッチングコンバータを電流不連続モードで動作させる場合、インダクタに蓄えられたエネルギーが放出された後も、インダクタを流れる電流の極性が複数回切り替わる自由振動が起こる。インダクタを流れる電流の極性が切り替わる場合、電気的なノイズが発生する。ノイズの発生を抑えるためには、インダクタやコンデンサ等のノイズ対策部品を追加する必要があり、装置の大型化やコストの増大の要因となる。   When a load such as an LED (Light Emitting Diode) is driven by a step-down switch-on converter, the switching converter may be operated in a current discontinuous mode. When the switching converter is operated in the current discontinuous mode, free oscillation occurs in which the polarity of the current flowing through the inductor is switched a plurality of times even after the energy stored in the inductor is released. When the polarity of the current flowing through the inductor is switched, electrical noise is generated. In order to suppress the generation of noise, it is necessary to add noise countermeasure parts such as an inductor and a capacitor, which causes an increase in the size and cost of the apparatus.

特開２０１３−２２９２３４号公報JP 2013-229234 A

本発明が解決しようとする課題は、部品を追加することなくノイズの発生を抑制することである。   The problem to be solved by the present invention is to suppress the generation of noise without adding parts.

実施形態に係る電源装置は、電流不連続モードで動作し、他の電源装置から出力された電圧を降圧して負荷に供給する電源装置であって、インダクタと、オンすることにより前記他の電源装置からのエネルギーを前記インダクタへ供給し、オフすることにより前記他の電源装置からのエネルギーの前記インダクタへの供給を遮断して前記インダクタに蓄積されたエネルギーを放出させるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を制御する制御部と、を少なくとも具備し、前記制御部は、前記スイッチング素子をオンからオフに制御した後に、前記インダクタを流れる電流の自由振動期間において、前記インダクタを流れる電流の極性が１回切り替わった後から、３回切り替わる前までの間に、前記スイッチング素子をオフからオンに制御するオンタイミング制御を実行する。   A power supply device according to an embodiment is a power supply device that operates in a current discontinuous mode and steps down a voltage output from another power supply device and supplies the voltage to a load. A switching element for supplying energy from a device to the inductor and turning it off to cut off supply of energy from the other power supply device to the inductor and to release energy stored in the inductor; and the switching element A control unit that controls at least one of the polarity of the current flowing through the inductor during a free oscillation period of the current flowing through the inductor after the switching element is controlled from on to off. The switching element is controlled from OFF to ON after switching until before switching three times. To run an on-timing control that.

本発明によれば、部品を追加することなくノイズの発生を抑制することが期待できる。   According to the present invention, it can be expected to suppress the generation of noise without adding parts.

図１は、実施形態に係る照明装置の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a lighting device according to the embodiment. 図２は、電気部品が搭載される基板の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a substrate on which electrical components are mounted. 図３は、照明装置の回路構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the lighting device. 図４は、スイッチング素子の制御タイミングの一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the control timing of the switching element. 図５は、スイッチング素子をオフからオンに制御するタイミングの一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of timing for controlling the switching element from OFF to ON. 図６は、スイッチング素子をオフからオンに制御するタイミングの一例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of timing for controlling the switching element from OFF to ON. 図７は、スイッチング素子をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を用いて制御する場合のパルス幅と、スイッチング素子をオフからオンに制御するタイミングとの関係を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the pulse width when the switching element is controlled using a PWM (Pulse Width Modulation) signal and the timing at which the switching element is controlled from OFF to ON. 図８は、スイッチング素子をＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）信号を用いて制御する場合のパルス間隔と、スイッチング素子をオフからオンに制御するタイミングとの関係を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the pulse interval when the switching element is controlled using a PFM (Pulse Frequency Modulation) signal and the timing at which the switching element is controlled from OFF to ON.

以下で説明する実施形態に係る電源装置は、電流不連続モードで動作し、他の電源装置から出力された電圧を降圧して負荷に供給する電源装置であって、インダクタと、オンすることにより他の電源装置からのエネルギーをインダクタへ供給し、オフすることにより他の電源装置からのエネルギーのインダクタへの供給を遮断してインダクタに蓄積されたエネルギーを放出させるスイッチング素子と、スイッチング素子を制御する制御部と、を少なくとも具備し、制御部は、スイッチング素子をオンからオフに制御した後に、インダクタを流れる電流の自由振動期間において、インダクタを流れる電流の極性が１回切り替わった後から、３回切り替わる前までの間に、スイッチング素子をオフからオンに制御するオンタイミング制御を実行する。このような電源装置によれば、部品を追加することなくノイズの発生を抑制することが期待できる。   A power supply device according to an embodiment described below is a power supply device that operates in a current discontinuous mode and steps down a voltage output from another power supply device and supplies the voltage to a load. Controls switching elements that supply energy from other power supplies to the inductor and turn off the power to shut off the supply of energy from other power supplies to the inductor and release the energy stored in the inductor. And a control unit that controls the switching element from on to off, and after the polarity of the current flowing through the inductor is switched once in the free oscillation period of the current flowing through the inductor, Execute on-timing control to control the switching element from off to on before switching . According to such a power supply device, generation of noise can be expected without adding any parts.

また、以下で説明する実施形態に係る電源装置において、スイッチング素子は、制御部から供給されたＰＷＭ信号に基づいてオンおよびオフし、制御部は、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定長以上の場合にオンタイミング制御が実行されるデューティー比のＰＷＭ信号をスイッチング素子に供給してもよい。ＰＷＭ信号のパルス幅が大きいほど、自由振動期間においてインダクタを流れる電流の振幅が大きくなり、自由振動期間に発生するノイズも大きくなる。そのため、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定長以上の場合に、オンタイミング制御を実行することで、自由振動期間に発生するノイズを効果的に抑制することが期待できる。   Further, in the power supply device according to the embodiment described below, the switching element is turned on and off based on the PWM signal supplied from the control unit, and the control unit is configured when the pulse width of the PWM signal is a predetermined length or more. A PWM signal having a duty ratio for executing on-timing control may be supplied to the switching element. The larger the pulse width of the PWM signal, the larger the amplitude of the current flowing through the inductor during the free vibration period, and the greater the noise generated during the free vibration period. Therefore, when the pulse width of the PWM signal is greater than or equal to a predetermined length, it is expected that noise generated during the free vibration period can be effectively suppressed by executing the on-timing control.

また、以下で説明する実施形態に係る電源装置において、制御部は、所定長未満のパルス幅のＰＷＭ信号をスイッチング素子に供給する場合には、スイッチング素子をオンからオフに制御した後に、インダクタを流れる電流の自由振動期間において、インダクタを流れる電流の極性が３回以上切り替わった後にスイッチング素子をオフからオンに制御してもよい。ＰＷＭ信号のパルス幅が小さければ、自由振動期間においてインダクタを流れる電流の振幅が小さくなり、自由振動期間に発生するノイズも小さくなる。そのため、ＰＷＭ信号のパルス幅が小さい場合には、オンタイミング制御を実行しなくても、それほど大きなノイズは発生しない。ＰＷＭ信号のパルス幅が小さい場合にオンタイミング制御を実行しないことにより、制御部の処理の簡素化および処理負荷の軽減が期待できる。   Further, in the power supply device according to the embodiment described below, when the control unit supplies a PWM signal having a pulse width less than a predetermined length to the switching element, the control unit controls the switching element from on to off, and then controls the inductor. In the free oscillation period of the flowing current, the switching element may be controlled from OFF to ON after the polarity of the current flowing through the inductor is switched three or more times. If the pulse width of the PWM signal is small, the amplitude of the current flowing through the inductor during the free vibration period is reduced, and the noise generated during the free vibration period is also reduced. Therefore, when the pulse width of the PWM signal is small, no significant noise is generated even if the on-timing control is not executed. By not performing the on-timing control when the pulse width of the PWM signal is small, it is possible to expect simplification of processing of the control unit and reduction of processing load.

また、以下で説明する実施形態に係る電源装置において、スイッチング素子は、制御部から供給されたＰＦＭ信号に基づいてオンおよびオフし、制御部は、ＰＦＭ信号の周波数が所定値以上の場合にオンタイミング制御が実行されるパルス幅のＰＦＭ信号をスイッチング素子に供給してもよい。自由振動期間において、インダクタ電流は、極性を変えながら減衰する。しかし、ＰＦＭ信号のデューティー比が高いと、自由振動期間のインダクタ電流の振幅が大きい期間が多く発生し、発生するノイズも大きくなる。そのため、ＰＦＭ信号のデューティー比が所定値以上の場合に、オンタイミング制御を実行することで、自由振動期間に発生するノイズを効果的に抑制することが期待できる。   In the power supply device according to the embodiment described below, the switching element is turned on and off based on the PFM signal supplied from the control unit, and the control unit is turned on when the frequency of the PFM signal is equal to or higher than a predetermined value. A PFM signal having a pulse width for which the timing control is executed may be supplied to the switching element. In the free oscillation period, the inductor current attenuates while changing the polarity. However, when the duty ratio of the PFM signal is high, a period in which the amplitude of the inductor current during the free oscillation period is large is generated, and the generated noise is increased. Therefore, when the duty ratio of the PFM signal is greater than or equal to a predetermined value, it can be expected that noise generated during the free vibration period is effectively suppressed by executing the on-timing control.

また、以下で説明する実施形態に係る電源装置において、負荷は、半導体発光素子であってもよい。   Further, in the power supply device according to the embodiment described below, the load may be a semiconductor light emitting element.

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置は、上記電源装置と、装置本体と、負荷とを具備し、負荷は電源装置から供給された電圧および電流に応じて発光する光源である。   Moreover, the illuminating device which concerns on embodiment described below comprises the said power supply device, an apparatus main body, and load, and a load is a light source light-emitted according to the voltage and electric current which were supplied from the power supply device.

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置は、第１の電源装置と、それぞれが、１つ以上の発光素子を含む複数の光源と、それぞれが、電流不連続モードで動作し、第１の電源装置からの出力電圧を降圧して光源のそれぞれに供給する複数の第２の電源装置と、複数の第２の電源装置のそれぞれを制御する制御装置と、を具備し、複数の第２の電源装置のそれぞれは、インダクタと、オンすることにより第１の電源装置からのエネルギーをインダクタへ供給し、オフすることにより第１の電源装置からのエネルギーのインダクタへの供給を遮断してインダクタに蓄積されたエネルギーを放出させるスイッチング素子と、を少なくとも具備し、制御装置は、複数の第２の電源装置の少なくともいずれかについて、当該第２の電源装置が具備するスイッチング素子をオンからオフに制御した後に、インダクタを流れる電流の自由振動期間において、インダクタを流れる電流の極性が１回切り替わった後から、３回切り替わる前までの間に、スイッチング素子をオフからオンに制御するオンタイミング制御を実行する。このような照明装置によれば、部品を追加することなく照明装置全体から発生するノイズを抑制することが期待できる。   In addition, the lighting device according to the embodiment described below includes a first power supply device, a plurality of light sources each including one or more light emitting elements, each operating in a current discontinuous mode, A plurality of second power supply devices that step down the output voltage from the power supply device and supply the output voltage to each of the light sources, and a control device that controls each of the plurality of second power supply devices. Each of the power supply devices is supplied with the inductor and the energy from the first power supply device is supplied to the inductor by being turned on, and the supply of the energy from the first power supply device to the inductor is shut off by being turned off. A switching element that releases energy stored in the control device, and the control device includes at least one of the plurality of second power supply devices. In the free oscillation period of the current flowing through the inductor after the switching element is controlled from on to off, the switching element is turned off from the time when the polarity of the current flowing through the inductor is switched once until before the switching is performed three times. Perform on-timing control to turn on. According to such an illuminating device, it can be expected to suppress noise generated from the entire illuminating device without adding components.

また、以下で説明する実施形態に係る照明装置において、複数の光源の中には、負荷電流が他の光源よりも大きい光源が存在し、制御装置は、負荷電流が他の光源よりも大きい光源に、第１の電源装置からの出力電圧を降圧して供給する第２の電源装置に対して、オンタイミング制御を実行する。これにより、ノイズの発生量がより大きい第２の電源装置のノイズ量を効果的に抑制することが期待できる。   In the illumination device according to the embodiment described below, among the plurality of light sources, there is a light source having a larger load current than other light sources, and the control device has a light source having a larger load current than other light sources. In addition, the on-timing control is executed for the second power supply device that steps down and supplies the output voltage from the first power supply device. Thereby, it can be expected to effectively suppress the noise amount of the second power supply device that generates a larger amount of noise.

以下、図面を参照して、実施形態に係る電源装置および照明装置を説明する。なお、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態で説明する電源装置および照明装置は、一例を示すに過ぎず、本発明を限定するものではない。また、以下の実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。   Hereinafter, a power supply device and an illumination device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which has the same function in embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Moreover, the power supply device and the illumination device described in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. Further, the following embodiments may be appropriately combined within a consistent range.

（第１の実施形態）
［照明装置１の構成］
図１は、実施形態に係る照明装置１の一例を示す斜視図である。照明装置１は、例えばシーリングライトであり、装置本体１０と、装置本体１０の下面全体を覆うグローブ１１とを具備する。装置本体１０の下面には、複数の発光素子を有する光源が配置された基板が設けられる。光源は、例えば６つのグループに分けられ、グループ毎に、点灯および消灯ならびに調光が独立に制御されうる。 (First embodiment)
[Configuration of Lighting Device 1]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a lighting device 1 according to the embodiment. The illumination device 1 is, for example, a ceiling light, and includes a device main body 10 and a globe 11 that covers the entire lower surface of the device main body 10. A substrate on which a light source having a plurality of light emitting elements is disposed is provided on the lower surface of the apparatus body 10. The light sources are divided into, for example, six groups, and lighting, extinguishing, and dimming can be controlled independently for each group.

光源が設けられた基板の裏面側には、光源に電力を供給するための電気部品が搭載された基板がケーブル等により接続される。光源は、ケーブルを介して供給された電力に応じて発光する。グローブ１１は、光透過性を有する樹脂材料等により形成され、光源から放出される光を透過させる。グローブ１１は、例えば透明であってもよく、光拡散性を有していてもよい。   A substrate on which an electrical component for supplying power to the light source is mounted is connected to the back side of the substrate on which the light source is provided by a cable or the like. The light source emits light according to the power supplied via the cable. The globe 11 is formed of a light-transmitting resin material or the like, and transmits light emitted from the light source. The globe 11 may be transparent, for example, and may have light diffusibility.

照明装置１は、天井に設けられた、例えば略円筒状の引っ掛けシーリングに電気的に接続されるコネクタを有している。照明装置１は、コネクタが引っ掛けシーリングに勘合することにより、グローブ１１を下に向けて天井に固定される。引っ掛けシーリングには、天井裏から引き込まれた商用交流電源の電源線が接続される。   The lighting device 1 has a connector provided on the ceiling and electrically connected to, for example, a substantially cylindrical hook ceiling. The lighting device 1 is fixed to the ceiling with the globe 11 facing downward by the connector being hooked and fitted into the ceiling. The hook ceiling is connected to a power line of a commercial AC power source drawn from behind the ceiling.

図２は、電気部品が搭載される基板１２の一例を示す図である。基板１２の中央には、引っ掛けシーリングに勘合するコネクタが配置されるための開口が設けられている。基板１２は、引っ掛けシーリングに勘合するコネクタの周囲を囲むように照明装置１内に設けられる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the substrate 12 on which electrical components are mounted. In the center of the substrate 12, an opening is provided for placing a connector that fits into the hook ceiling. The board | substrate 12 is provided in the illuminating device 1 so that the circumference | surroundings of the connector fitted in hooking sealing may be enclosed.

基板１２上には、例えば図２に示すように、商用交流電源の電圧を直流電圧に変換する第１の電源装置１３、第１の電源装置１３が変換した直流電圧を、所望の電圧に変換して光源に供給する複数の第２の電源装置２０−１〜６、および、第２の電源装置２０−１〜６のそれぞれを制御する制御装置１４等の電気部品が設けられる。なお、以下では、第２の電源装置２０−１〜６を区別することなく総称する場合に「第２の電源装置２０」と記載する。   On the substrate 12, for example, as shown in FIG. 2, the first power supply device 13 that converts the voltage of the commercial AC power supply into a DC voltage, and the DC voltage converted by the first power supply device 13 is converted into a desired voltage. Then, electrical components such as a plurality of second power supply devices 20-1 to 6 to be supplied to the light source and a control device 14 for controlling each of the second power supply devices 20-1 to 20-6 are provided. Hereinafter, the second power supply devices 20-1 to 20-6 are collectively referred to as “second power supply device 20” without being distinguished from each other.

本実施形態において、第２の電源装置２０は、基板１２上に例えば６個設けられる。それぞれの第２の電源装置２０は、例えば６つのグループに分けられたそれぞれの光源に対して１つずつ設けられ、対応する光源に直流電圧を供給する。   In the present embodiment, for example, six second power supply devices 20 are provided on the substrate 12. Each of the second power supply devices 20 is provided, for example, for each light source divided into six groups, and supplies a DC voltage to the corresponding light source.

第１の電源装置１３は、引っ掛けシーリングからコネクタを介して商用交流電源を受け取り、受け取った商用交流電源の電圧を直流電圧に変換する。それぞれの第２の電源装置２０は、第１の電源装置１３によって直流に変換された電圧を所望の電圧に変換し、変換した直流電圧をケーブルを介して、対応する光源に供給する。それぞれの光源に含まれる発光素子は、供給された直流電圧に基づく電流に応じて発光する。   The first power supply device 13 receives commercial AC power from the hook ceiling via a connector, and converts the received voltage of the commercial AC power into DC voltage. Each of the second power supply devices 20 converts the voltage converted into direct current by the first power supply device 13 into a desired voltage, and supplies the converted direct current voltage to a corresponding light source via a cable. The light emitting elements included in each light source emit light according to a current based on the supplied DC voltage.

［照明装置１の回路構成］
図３は、照明装置１の回路構成の一例を示す図である。第１の電源装置１３の入力端子は、照明装置１が天井に固定された状態で、コネクタ、引っ掛けシーリング、およびスイッチ１６を介して、商用交流電源１５に接続される。また、第１の電源装置１３の出力端子は、第２の電源装置２０−１〜６のそれぞれに接続されている。第２の電源装置２０−１〜６のそれぞれは、光源３０−１〜６のいずれかに接続されている。なお、以下では、光源３０−１〜６を区別することなく総称する場合に「光源３０」と記載する。 [Circuit Configuration of Lighting Device 1]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the lighting device 1. The input terminal of the first power supply device 13 is connected to the commercial AC power supply 15 via the connector, the hook ceiling, and the switch 16 in a state where the lighting device 1 is fixed to the ceiling. The output terminal of the first power supply device 13 is connected to each of the second power supply devices 20-1 to 20-6. Each of the second power supply devices 20-1 to 20-6 is connected to one of the light sources 30-1 to 30-6. Hereinafter, the light sources 30-1 to 6 are collectively referred to as “light source 30” without being distinguished from each other.

それぞれの第２の電源装置２０は、ダイオード２１、コンデンサ２２、インダクタ２３、スイッチング素子２４、および抵抗２５を有する。本実施形態において、スイッチング素子２４は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。なお、他の例として、スイッチング素子２４は、バイポーラトランジスタや、接合型ＦＥＴ等であってもよい。   Each second power supply device 20 includes a diode 21, a capacitor 22, an inductor 23, a switching element 24, and a resistor 25. In the present embodiment, the switching element 24 is, for example, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). As another example, the switching element 24 may be a bipolar transistor, a junction FET, or the like.

ダイオード２１のカソードは、第１の電源装置１３の出力端子と光源３０との間のノードに接続されている。ダイオード２１のアノードは、インダクタ２３とスイッチング素子２４との間のノードに接続されている。コンデンサ２２は、一端が第１の電源装置１３の出力端子と光源３０との間のノードに接続されており、他端がインダクタ２３と光源３０との間のノードに接続されている。   The cathode of the diode 21 is connected to a node between the output terminal of the first power supply device 13 and the light source 30. The anode of the diode 21 is connected to a node between the inductor 23 and the switching element 24. One end of the capacitor 22 is connected to a node between the output terminal of the first power supply device 13 and the light source 30, and the other end is connected to a node between the inductor 23 and the light source 30.

インダクタ２３は、一端が光源３０に接続されており、他端がスイッチング素子２４のドレイン端子に接続されている。スイッチング素子２４は、ドレイン端子がインダクタ２３の他端に接続され、ゲート端子が制御装置１４に接続され、ソース端子が抵抗２５を介して接地されている。   The inductor 23 has one end connected to the light source 30 and the other end connected to the drain terminal of the switching element 24. The switching element 24 has a drain terminal connected to the other end of the inductor 23, a gate terminal connected to the control device 14, and a source terminal grounded via a resistor 25.

それぞれの光源３０は、直列に接続された複数の発光素子３１を有する。それぞれの光源３０の一端は、第１の電源装置１３の出力端子、ダイオード２１のカソード、およびコンデンサ２２の一端に接続されている。それぞれの光源３０の他端は、インダクタ２３の一端に接続されている。   Each light source 30 has a plurality of light emitting elements 31 connected in series. One end of each light source 30 is connected to the output terminal of the first power supply device 13, the cathode of the diode 21, and one end of the capacitor 22. The other end of each light source 30 is connected to one end of an inductor 23.

本実施形態における発光素子３１は、第２の電源装置２０から供給された電流により動作する負荷の一例である。また、本実施形態において、発光素子３１は、例えばＬＥＤ等の半導体発光素子である。また、他の例として、発光素子３１は、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic Electro-Luminescence）発光素子、または、その他の電界発光型の発光素子等であってもよい。   The light emitting element 31 in the present embodiment is an example of a load that operates by a current supplied from the second power supply device 20. In the present embodiment, the light emitting element 31 is a semiconductor light emitting element such as an LED. As another example, the light emitting element 31 may be an organic light emitting diode, an inorganic electro-luminescence light emitting element, or other electroluminescent light emitting element. .

第１の電源装置１３は、スイッチ１６が閉じられた場合に、スイッチ１６を介して受け取った商用交流電源１５の電圧を直流電圧に変換して、それぞれの第２の電源装置２０に供給する。それぞれの第２の電源装置２０は、第１の電源装置１３から供給された電圧を、所望の直流電圧に降圧して、対応する光源３０に供給する。   When the switch 16 is closed, the first power supply device 13 converts the voltage of the commercial AC power supply 15 received through the switch 16 into a DC voltage and supplies the DC voltage to each second power supply device 20. Each second power supply device 20 steps down the voltage supplied from the first power supply device 13 to a desired DC voltage and supplies it to the corresponding light source 30.

制御装置１４は、スイッチング素子２４のオンおよびオフの動作を制御する制御信号を、それぞれの第２の電源装置２０に供給する。具体的には、制御装置１４は、それぞれの第２の電源装置２０のスイッチング素子２４に、ゲート−ソース間の電圧ＶGSをハイレベルに制御する制御信号を供給することによりスイッチング素子２４をオンに制御し、第１の電源装置１３からの電流を光源３０およびインダクタ２３に流す。 The control device 14 supplies a control signal for controlling the on / off operation of the switching element 24 to each second power supply device 20. Specifically, the control device 14 turns on the switching element 24 by supplying a control signal for controlling the gate-source voltage V GS to a high level to the switching element 24 of each second power supply device 20. The current from the first power supply device 13 is supplied to the light source 30 and the inductor 23.

スイッチング素子２４がオフからオンに制御されることにより、インダクタ２３に流れる電流ＩLが増加し、インダクタ２３にエネルギーが蓄積される。ここで、インダクタ２３を光源３０からスイッチング素子２４の方向に流れる電流ＩLの向きを順方向と定義する。 Switching element 24 by being controlled from off to on, the current I L flowing through the inductor 23 is increased, the energy is stored in the inductor 23. Here, the direction of the current I L flowing through the inductor 23 from the light source 30 in the direction of the switching element 24 is defined as a forward direction.

そして、制御装置１４は、それぞれの第２の電源装置２０のスイッチング素子２４に、ゲート−ソース間の電圧ＶGSをロウレベルに制御する制御信号を供給することによりスイッチング素子２４をオフに制御し、第１の電源装置１３から光源３０およびインダクタ２３への電流の供給を遮断する。スイッチング素子２４がオンからオフに制御されることにより、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLがダイオード２１を介して光源３０に供給され、インダクタ２３に流れる電流ＩLが減少し、インダクタ２３に蓄えられたエネルギーが放出される。 Then, the control unit 14, the switching element 24 of each of the second power device 20, the gate - controlled to turn off the switching element 24 by supplying a control signal for controlling the voltage V GS between source to a low level, The supply of current from the first power supply device 13 to the light source 30 and the inductor 23 is cut off. By switching element 24 is controlled from ON to OFF, the inductor 23 current I L which flows in the forward direction is supplied to the light source 30 through the diode 21, the current I L flowing through the inductor 23 decreases, the inductor 23 The stored energy is released.

このように、それぞれの第２の電源装置２０は、制御装置１４からの制御信号により、スイッチング素子２４をオンおよびオフさせることにより、降圧チョッパ回路として動作する。なお、制御装置１４は、それぞれの第２の電源装置２０を電流不連続モードで動作させる。   In this way, each second power supply device 20 operates as a step-down chopper circuit by turning on and off the switching element 24 by the control signal from the control device 14. The control device 14 operates each second power supply device 20 in the current discontinuous mode.

［制御タイミング］
ここで、制御装置１４からそれぞれのスイッチング素子２４に供給される制御信号のタイミングについて詳細に説明する。図４は、それぞれの第２の電源装置２０のスイッチング素子２４の制御タイミングの一例を説明するための図である。図４の期間ＴONに示すように、制御装置１４からの制御信号によりスイッチング素子２４のゲート−ソース間の電圧ＶGSがハイレベルになると、スイッチング素子２４がオンとなり、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが増加し、インダクタ２３にエネルギーが蓄積される。 [Control timing]
Here, the timing of the control signal supplied from the control device 14 to each switching element 24 will be described in detail. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the control timing of the switching element 24 of each second power supply device 20. As shown in the period T ON of FIG. 4, when the gate-source voltage V GS of the switching element 24 becomes high level by the control signal from the control device 14, the switching element 24 is turned on and the inductor 23 is moved in the forward direction. increased current I L that flows, energy is accumulated in the inductor 23.

そして、図４の期間ＴOFFに示すように、制御装置１４からの制御信号によりスイッチング素子２４のゲート−ソース間の電圧ＶGSがロウレベルになると、スイッチング素子２４がオフとなり、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが減少して０となり、インダクタ２３に蓄えられたエネルギーが放出される。そして、図４に示すように、インダクタ２３を流れる電流ＩLの極性（電流ＩLの向き）が複数回切り替わる自由振動が発生する。 Then, as shown in a period T OFF in FIG. 4, when the gate-source voltage V GS of the switching element 24 becomes a low level by the control signal from the control device 14, the switching element 24 is turned off and the inductor 23 is moved in the forward direction. becomes zero current I L decreases flowing to the energy stored in the inductor 23 is discharged. Then, as shown in FIG. 4, the polarity of the current I L flowing through the inductor 23 (the direction of the current I L) free vibration is generated to switch multiple times.

本実施形態において、制御装置１４は、インダクタ２３を流れる電流ＩLの自由振動が発生してから、所定時間Ｔが経過した後に、再びスイッチング素子２４のゲート−ソース間の電圧ＶGSをハイレベルにする制御信号をスイッチング素子２４に供給し、スイッチング素子２４をオンさせる。 In the present embodiment, the control unit 14, from the free vibration of the current I L through the inductor 23 is generated, after a predetermined time T has elapsed, again the gate of the switching element 24 - the voltage V GS of a high level between the source Is supplied to the switching element 24, and the switching element 24 is turned on.

図５は、スイッチング素子２４をオフからオンに制御するタイミングの一例を説明するための図である。図５に示すように、制御装置１４からの制御信号によりスイッチング素子２４のゲート−ソース間の電圧ＶGSがロウレベルになると、スイッチング素子２４がオフとなり、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが減少する。そして、時刻ｔ1において電流ＩLが０となり、インダクタ２３を流れる電流ＩLの自由振動が始まる。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of timing for controlling the switching element 24 from OFF to ON. As shown in FIG. 5, when the gate-source voltage V GS of the switching element 24 becomes low level by the control signal from the control device 14, the switching element 24 is turned off, and the current I L flowing in the inductor 23 in the forward direction is Decrease. At time t 1 , the current I L becomes 0, and free vibration of the current I L flowing through the inductor 23 starts.

インダクタ２３を流れる電流ＩLは、時刻ｔ1を境に極性が反転した後（電流ＩLの向きが逆方向になった後）、時刻ｔ2において再び０となる。そして、インダクタ２３を流れる電流ＩLは、時刻ｔ2を境に極性が再び反転してもとの極性（順方向）に戻る。その後、スイッチング素子２４がオンしなければ、インダクタ２３を流れる電流ＩLは、時刻ｔ3において再び０となり、時刻ｔ3を境に極性が再び反転する。その後、スイッチング素子２４がオンしなければ、インダクタ２３を流れる電流ＩLは、極性の反転を繰り返しながら減衰する。 The current I L flowing through the inductor 23 becomes 0 again at time t 2 after the polarity is reversed at the time t 1 (after the direction of the current I L is reversed). Then, the current I L flowing through the inductor 23 returns to the original polarity (forward direction) even when the polarity is inverted again at the time t 2 . Thereafter, if the switching element 24 is turned on, a current I L flowing through the inductor 23, the polarity is reversed again the boundary again zero, the time t 3 at time t 3. Thereafter, if the switching element 24 is not turned on, the current I L flowing through the inductor 23 is attenuated while repeating inversion of polarity.

このように、スイッチング素子２４がオンからオフになった場合、インダクタ２３を流れる電流ＩLの極性は、時刻ｔ1において１回目の反転が起こり、時刻ｔ2において２回目の反転が起こり、スイッチング素子２４がオンしなければ、時刻ｔ3において３回目の反転が起こる。 Thus, when the switching element 24 is turned off from on, the polarity of the current I L flowing through the inductor 23, at time t 1 occurs first inversion, second inversion occurs at time t 2, the switching If element 24 is not turned on, a third inversion occurs at time t 3 .

本実施形態において、制御装置１４は、スイッチング素子２４がオンからオフとなった後にインダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが０となった時刻ｔ1から、電流ＩLの３回目の極性の反転が起こる時刻ｔ3までの期間Ｔ0以内の所定時間Ｔが経過した時点で、スイッチング素子２４をオフからオンに制御するオンタイミング制御を実行する。 In the present embodiment, the control device 14 changes the polarity of the third polarity of the current I L from the time t 1 when the current I L flowing in the forward direction through the inductor 23 becomes 0 after the switching element 24 is turned off. When a predetermined time T within the period T 0 until the time t 3 at which inversion occurs has elapsed, on-timing control is performed to control the switching element 24 from off to on.

なお、制御装置１４は、オンタイミング制御において、期間Ｔ0以内にスイッチング素子２４をオフからオンに制御するため、例えば図６に示すように、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが０となった時刻ｔ1から、電流ＩLの２回目の極性の反転が起こる前までの所定時間Ｔ’が経過した時点で、スイッチング素子２４をオフからオンに制御するようにしてもよい。 The control unit 14, the on timing control, for controlling to turn on the switching elements 24 within the period T 0 from the off, for example, as shown in FIG. 6, the current I L 0 through the inductor 23 in the forward direction The switching element 24 may be controlled from OFF to ON when a predetermined time T ′ elapses from the time t 1 when the current I L elapses until the second polarity reversal of the current I L occurs.

ここで、インダクタ２３を流れる電流ＩLの極性が反転する際には、高周波ノイズが発生する。そのため、インダクタ２３を流れる電流ＩLの自由振動期間では、電流ＩLの極性が反転するたびに高周波ノイズが発生する。それぞれの第２の電源装置２０を電流連続モードで動作させることも考えられるが、設計の容易さ等の観点から、本実施形態では、それぞれの第２の電源装置２０を電流不連続モードで動作させることを前提としている。そのため、インダクタ２３を流れる電流ＩLには、自由振動期間が設けられる必要がある。 Here, the polarity of the current I L through the inductor 23 when the inverted high-frequency noise is generated. Therefore, in the free oscillation period of the current I L flowing through the inductor 23, high-frequency noise is generated every time the polarity of the current I L is reversed. Although it is conceivable to operate each of the second power supply devices 20 in the continuous current mode, from the viewpoint of ease of design and the like, in the present embodiment, each of the second power supply devices 20 operates in the current discontinuous mode. It is assumed that Therefore, the current I L flowing through the inductor 23 needs to be provided with a free vibration period.

ここで、スイッチング素子２４をオフからオンに制御すると、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが増加し始める。すなわち、スイッチング素子２４がオンする直前に電流ＩLが順方向に流れていれば、スイッチング素子２４がオフからオンになることで、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが増加し始める。一方、スイッチング素子２４がオンする直前に電流ＩLが順方向とは逆の方向に流れていれば、スイッチング素子２４がオフからオンになることで、インダクタ２３を逆方向に流れる電流ＩLが減少し、電流ＩLの極性が反転し、順方向に流れる電流ＩLが増加し始める。 Here, when controlled to turn on the switching element 24 from OFF, current I L through the inductor 23 in the forward direction begins to increase. That is, current I L immediately before the switching element 24 is turned on only to flow in the forward direction, the switching element 24 is that from the OFF state to the ON state, the current I L flowing through the inductor 23 in the forward direction begins to increase. On the other hand, if the current I L immediately before the switching element 24 is turned on if flow in the opposite direction to the forward direction, by the switching element 24 is turned on from off, the current I L flowing through the inductor 23 in the reverse direction reduced, reversed polarity of the current I L, the current I L which flows in the forward direction begins to increase.

そのため、例えば図６に示したように、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが０となった時刻ｔ1から、２回目の極性の反転が起こる時刻ｔ2までの間に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御すると、インダクタ２３を逆方向に流れる電流ＩLが減少して極性が反転した後に、順方向に流れる電流ＩLが増加し始める。その結果、スイッチング素子２４をオンからオフし、再びオンにするまでの間に、インダクタ２３を流れる電流ＩLの極性が合計２回反転することになる。 Therefore, as shown in FIG. 6, for example, between the inductor 23 from the time t 1 became current I L 0 flows in the forward direction, until time t 2 when the second polarity reversal occurs, the switching element 24 When control from off to on, after the polarity current I L flowing through the inductor 23 in the reverse direction is reduced is inverted, the current I L which flows in the forward direction begins to increase. As a result, the polarity of the current I L flowing through the inductor 23 is inverted a total of two times before the switching element 24 is turned off from on and turned on again.

また、例えば図５に示したように、電流ＩLの２回目の極性の反転が起こる時刻ｔ2から、３回目の極性の反転が起こる時刻ｔ3までの間に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御すると、電流ＩLは順方向に流れているため、スイッチング素子２４がオフからオンに切り替わることによる電流ＩLの極性の反転は起こらない。そのため、スイッチング素子２４をオンからオフし、再びオンにするまでの間に、インダクタ２３を流れる電流ＩLの極性は、合計２回反転することになる。 For example, as shown in FIG. 5, the switching element 24 is turned off from the time t 2 when the second polarity reversal of the current I L occurs until the time t 3 when the third polarity reversal occurs. When controlled to be on, current I L for flowing in the forward direction, reversing the polarity of the current I L caused by the switching element 24 is switched from oFF to oN does not occur. Therefore, it turns off the switching element 24 from ON and before turning on again, the polarity of the current I L flowing through the inductor 23 will be inverted twice in total.

これに対し、電流ＩLの３回目の極性の反転が起こる時刻ｔ3以降に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御すると、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが増加する結果、電流ＩLの極性の反転が４回以上起こることになる。そのため、電流ＩLが０となる時刻ｔ1から、電流ＩLの３回目の極性の反転が起こる時刻ｔ3までの間に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御する場合に比べて、電流ＩLの極性が反転する回数が増加し、発生するノイズが多くなる。 On the other hand, when the switching element 24 is controlled from OFF to ON after the time t 3 when the third polarity reversal of the current I L occurs, the current I L flowing in the forward direction through the inductor 23 increases, resulting in the current I L. Inversion of the polarity of L occurs 4 times or more. Therefore, compared with the case where the switching element 24 is controlled from OFF to ON between the time t 1 when the current I L becomes 0 and the time t 3 when the third polarity inversion of the current I L occurs. increases the number of times that the polarity of I L is reversed, noise is often generated.

このように、本実施形態における制御装置１４は、インダクタ２３を順方向に流れる電流ＩLが０となった時刻ｔ1から、電流ＩLの３回目の極性の反転が起こる時刻ｔ3までの間に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御することにより、第２の電源装置２０を電流不連続モードで動作させながら、発生するノイズを低く抑えることができる。本実施形態における照明装置１は、スイッチング素子２４をオフからオンに制御するタイミングを制御することで、発生するノイズを低く抑えることができるため、インダクタやコンデンサ等のノイズ対策部品を設ける必要がなくなり、装置の小型化やコスト削減が可能となる。 Thus, the control device 14 in this embodiment, the inductor 23 from the time t 1 became current I L 0 flows in the forward direction, until time t 3 when the third polarity reversal of the current I L occurs In the meantime, by controlling the switching element 24 from OFF to ON, it is possible to suppress the generated noise while operating the second power supply device 20 in the current discontinuous mode. The lighting device 1 according to the present embodiment can suppress the generated noise by controlling the timing at which the switching element 24 is controlled from off to on, so that it is not necessary to provide noise countermeasure components such as an inductor and a capacitor. This makes it possible to reduce the size and cost of the apparatus.

［デューティー比とオンタイミングとの関係］
制御装置１４は、制御信号として、ＰＷＭ信号をそれぞれのスイッチング素子２４に供給する。スイッチング素子２４に供給するＰＷＭ信号のデューティー比を制御することにより、第２の電源装置２０から光源３０に供給される電流を制御すことができ、光源３０の光量を制御することができる。ここで、電流不連続モードでは、ＰＷＭ信号のパルス幅（ハイレベルの期間）が長ければ長いほど、インダクタ２３に流れる電流ＩLの最大値が大きくなる。 [Relationship between duty ratio and on timing]
The control device 14 supplies a PWM signal to each switching element 24 as a control signal. By controlling the duty ratio of the PWM signal supplied to the switching element 24, the current supplied from the second power supply device 20 to the light source 30 can be controlled, and the light quantity of the light source 30 can be controlled. Here, in the current discontinuous mode, the maximum value of the current I L flowing through the inductor 23 increases as the pulse width (high level period) of the PWM signal increases.

図７は、スイッチング素子２４をＰＷＭ信号を用いて制御する場合のパルス幅と、スイッチング素子２４をオフからオンに制御するタイミングとの関係を説明するための図である。図７（ａ）は、パルス幅が所定長以上（例えば設計上の最大値）のＰＷＭ信号をスイッチング素子２４に供給した場合の電流ＩLの変化を示している。図７（ｂ）は、所定長未満のパルス幅のＰＷＭ信号をスイッチング素子２４に供給した場合の電流ＩLの変化を示している。図７（ｃ）は、図７（ｂ）の場合よりもさらにパルス幅が短いＰＷＭ信号をスイッチング素子２４に供給した場合の電流ＩLの変化を示している。 FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the pulse width when the switching element 24 is controlled using a PWM signal and the timing at which the switching element 24 is controlled from OFF to ON. FIG. 7A shows a change in the current I L when a PWM signal having a pulse width of a predetermined length or more (for example, a design maximum value) is supplied to the switching element 24. FIG. 7B shows a change in the current I L when a PWM signal having a pulse width less than a predetermined length is supplied to the switching element 24. FIG. 7C shows a change in current I L when a PWM signal having a shorter pulse width than that in FIG. 7B is supplied to the switching element 24.

図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、周波数が固定のＰＷＭ信号では、パルス幅が大きいほど（すなわち、デューティー比（例えばパルス間隔Ｔ10との比）が高いほど）、インダクタ２３に流れる電流ＩLの最大値が大きくなる。例えば、図７（ａ）に示したＰＷＭ信号のパルス幅Ｔ11は、図７（ｃ）に示したＰＷＭ信号のパルス幅Ｔ15よりも大きいため、図７（ａ）に示した電流ＩLの最大値が、図７（ｃ）に示した電流ＩLの最大値よりも大きくなっている。 As shown in FIG. 7 (a) ~ (c), the PWM signal frequency is fixed, as the pulse width is large (i.e., more duty ratio (e.g., ratio of the pulse interval T 10) is higher), the inductor 23 the maximum value of the current I L flowing through increases. For example, since the pulse width T 11 of the PWM signal shown in FIG. 7A is larger than the pulse width T 15 of the PWM signal shown in FIG. 7C, the current I L shown in FIG. Is larger than the maximum value of the current I L shown in FIG.

また、電流ＩLの最大値が大きくなればなるほど、自由振動期間においてインダクタ２３に流れる電流ＩLの振幅が大きくなり、自由振動期間に発生するノイズが大きくなる。例えば、図７（ａ）に示した電流ＩLの最大値は、図７（ｃ）に示した電流ＩLの最大値よりも大きいため、図７（ａ）の自由振動期間Ｔ12における電流ＩLの振幅が、図７（ｃ）の自由振動期間Ｔ16における電流ＩLの振幅よりも大きくなっている。そのため、図７（ａ）に示したパルス幅の制御信号でスイッチング素子２４を制御した場合、電流ＩLの自由振動期間を長くとると、図７（ｃ）に示したパルス幅の制御信号でスイッチング素子２４を制御した場合に比べて、発生するノイズが大きくなる。 Also, the larger the maximum value of the current I L, the amplitude of the current I L flowing through the inductor 23 increases in free oscillation period, noise increases occur free oscillation period. For example, the maximum value of the current I L shown in FIG. 7 (a) is larger than the maximum value of the current I L shown in FIG. 7 (c), the current in the free vibration period T 12 in FIGS. 7 (a) the amplitude of I L is greater than the amplitude of the current I L in the free vibration period T 16 in FIG. 7 (c). Therefore, when controlling the switching element 24 by the control signal of a pulse width shown in FIG. 7 (a), taking longer free vibration period of the current I L, the control signal having the pulse width shown in FIG. 7 (c) Compared with the case where the switching element 24 is controlled, the generated noise becomes large.

そのため、制御装置１４は、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定長以上（例えば設計上の最大値）の場合、即ち、光源３０の光量を所定以上の光量にする場合に、電流ＩLが０となった時刻ｔ1から、３回目の極性の反転が起こるまでの期間Ｔ0以内に、スイッチング素子２４をオンに制御するオンタイミング制御を実行することが好ましい。 Therefore, when the pulse width of the PWM signal is greater than or equal to a predetermined length (for example, a design maximum value), that is, when the light amount of the light source 30 is set to be greater than or equal to a predetermined amount, the control device 14 has a current IL of 0. It is preferable to execute the on-timing control for controlling the switching element 24 to be on within the period T 0 from the time t 1 until the third polarity reversal occurs.

言い換えるならば、制御装置１４は、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定長以上の場合に、オンタイミング制御が実行されるデューティー比のＰＷＭ信号をスイッチング素子２４に供給することが好ましい。これにより、インダクタ２３に流れる電流ＩLの自由振動期間に発生するノイズを低く抑えることができる。 In other words, the control device 14 preferably supplies the switching element 24 with a PWM signal having a duty ratio at which the on-timing control is executed when the pulse width of the PWM signal is equal to or longer than a predetermined length. Thereby, the noise generated during the free vibration period of the current I L flowing through the inductor 23 can be suppressed low.

なお、自由振動期間におけるインダクタ２３に流れる電流ＩLの振動周期は、インダクタ２３のインダクタンスや、スイッチング素子２４の寄生容量、基板配線の浮遊容量等の回路定数により定まる。そのため、これらの定数のばらつきにより、電流ＩLの振動周期がばらつき、自由振動期間による電流ＩLの１回目の極性反転の時刻ｔ1から、３回目の極性反転の時刻ｔ3までの期間がばらつく場合がある。そのため、オンタイミング制御において、スイッチング素子２４をオフからオンにするタイミングは、自由振動期間による電流ＩLの２回目の極性反転の時刻ｔ2付近となるように設計することが好ましい。 The oscillation period of the current I L flowing through the inductor 23 during the free oscillation period is determined by circuit constants such as the inductance of the inductor 23, the parasitic capacitance of the switching element 24, and the floating capacitance of the substrate wiring. Therefore, due to variations in these constants, the oscillation cycle of the current I L varies, and the period from the time t 1 of the first polarity reversal of the current I L to the time t 3 of the third polarity reversal due to the free oscillation period May vary. Therefore, in the ON timing control, the timing for turning on the switching element 24 from OFF, it is preferably designed such that the second polarity reversal time t 2 near the current I L by free vibration period.

これにより、基板や素子の回路定数がばらついた場合であっても、自由振動期間による電流ＩLの１回目の極性反転の時刻ｔ1から、３回目の極性反転の時刻ｔ3までの期間内に、スイッチング素子２４をオフからオンに制御することが可能となる。 Accordingly, even if the circuit constant of the substrate and element varies, from the time t 1 of the first polarity reversal of the current I L by free vibration period, the period up to time t 3 of the third polarity reversal In addition, the switching element 24 can be controlled from off to on.

なお、光源３０に供給する電流を小さくするためには、ＰＷＭ信号のデューティー比を下げる必要がある。しかし、制御装置１４は、図７（ａ）に示したように、パルス幅が所定長以上の場合にオンタイミング制御が実行されるようにＰＷＭ信号のデューティー比を調整している。そのため、ＰＷＭ信号のデューティー比を下げると、例えば図７（ｂ）や図７（ｃ）に示したように、インダクタ２３に流れる電流ＩLの自由振動期間において、電流ＩLの極性が３回以上反転してからスイッチング素子２４をオフからオンに制御することになり、オンタイミング制御は行われない。 In order to reduce the current supplied to the light source 30, it is necessary to reduce the duty ratio of the PWM signal. However, as shown in FIG. 7A, the control device 14 adjusts the duty ratio of the PWM signal so that the on-timing control is executed when the pulse width is a predetermined length or more. Therefore, lowering the duty ratio of the PWM signal, for example, as shown in FIG. 7 (b) and FIG. 7 (c), the in free vibration period of the current I L flowing through the inductor 23, the polarity of the current I L 3 times After the above inversion, the switching element 24 is controlled from OFF to ON, and ON timing control is not performed.

ここで、固定周波数のＰＷＭ信号では、デューティー比を下げると、パルス幅が短くなる。ＰＷＭ信号のパルス幅が短ければ、自由振動期間におけるインダクタ２３に流れる電流ＩLの振幅が小さくなるため、自由振動期間に発生するノイズも小さくなる。そのため、例えば図７（ｂ）や（ｃ）に示したように、ＰＷＭ信号のパルス幅Ｔ１3やＴ１5が所定長未満の場合には、自由振動期間Ｔ１４やＴ１６に発生するノイズもそれほど大きくはならない。そのため、インダクタ２３に流れる電流ＩLが３回以上反転してからスイッチング素子２４をオフからオンに制御しても、照明装置１全体から発生するノイズはそれほど大きくはならない。 Here, in the fixed frequency PWM signal, the pulse width is shortened when the duty ratio is lowered. If the pulse width of the PWM signal is short, the amplitude of the current I L flowing through the inductor 23 during the free vibration period is reduced, so that the noise generated during the free vibration period is also reduced. Therefore, for example, as shown in FIGS. 7B and 7C, when the pulse width T 13 or T 15 of the PWM signal is less than a predetermined length, noise generated in the free vibration period T 14 or T 16 is also generated. Not so big. Therefore, current I L flowing through the inductor 23 is also controlled from the inverted three times or more turns on the switching element 24 from OFF, noise generated from the whole lighting device 1 is not so large.

このように、本実施形態における制御装置１４は、ＰＷＭ信号のパルス幅が所定長未満の場合には、オンタイミング制御を行わない。これにより、制御装置１４によって実行される処理の簡素化および処理負荷の軽減が期待できる。   Thus, the control device 14 in this embodiment does not perform the on-timing control when the pulse width of the PWM signal is less than a predetermined length. As a result, simplification of processing executed by the control device 14 and reduction of processing load can be expected.

以上、実施形態について説明した。   The embodiment has been described above.

上記説明から明らかなように、本実施形態の照明装置１によれば、部品を追加することなくノイズの発生を抑制することが期待できる。   As is clear from the above description, according to the illumination device 1 of the present embodiment, it can be expected to suppress the generation of noise without adding components.

［変形例］
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 [Modification]
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, Many deformation | transformation are possible within the range of the summary.

例えば、上記した実施形態において、制御装置１４は、全ての第２の電源装置２０についてオンタイミング制御を実行するが、本発明はこれに限られず、複数の第２の電源装置２０の中の少なくともいずれかについて、オンタイミング制御を実行するようにしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the control device 14 performs on-timing control for all the second power supply devices 20, but the present invention is not limited to this, and at least of the plurality of second power supply devices 20. For any of these, on-timing control may be executed.

例えば、図３に示したように、照明装置１は６個の光源３０を有するが、６個の光源３０の中には、所望の光量を得るために必要な電流（負荷電流と言ってもよい）が、他の光源３０よりも大きいものが存在してもよい。制御装置１４は、所望の光量を得るために必要な電流が、他の光源３０よりも大きい光源３０に電流を供給する第２の電源装置２０に対して、オンタイミング制御を実行してもよい。   For example, as illustrated in FIG. 3, the lighting device 1 includes six light sources 30, and among the six light sources 30, currents necessary for obtaining a desired light amount (load currents are also referred to). May be larger than the other light sources 30. The control device 14 may perform on-timing control on the second power supply device 20 that supplies current to the light source 30 whose current required for obtaining a desired light amount is larger than that of the other light sources 30. .

これにより、全ての第２の電源装置２０に対してオンタイミング制御を行う場合に比べて、スイッチング素子２４の制御タイミングを分散させることができるため、スイッチング素子２４の制御タイミングが重なることによるスイッチングノイズの増大を避けることができる。   Accordingly, since the control timings of the switching elements 24 can be dispersed compared to the case where the on-timing control is performed on all the second power supply devices 20, switching noise caused by overlapping of the control timings of the switching elements 24 is achieved. Can be avoided.

また、上記した実施形態において、制御装置１４は、固定周波数のＰＷＭ信号を用いてスイッチング素子２４のオンおよびオフを制御するが、本発明はこれに限られない。例えば、他の形態として、制御装置１４は、パルス幅が固定のＰＦＭ信号を用いて、スイッチング素子２４のオンおよびオフを制御するようにしてもよい。図８は、スイッチング素子をＰＦＭ信号を用いて制御する場合のパルス間隔と、スイッチング素子をオフからオンに制御するタイミングとの関係を説明するための図である。   Further, in the above-described embodiment, the control device 14 controls on and off of the switching element 24 using a PWM signal having a fixed frequency, but the present invention is not limited to this. For example, as another form, the control device 14 may control on and off of the switching element 24 using a PFM signal having a fixed pulse width. FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the pulse interval when the switching element is controlled using the PFM signal and the timing at which the switching element is controlled from OFF to ON.

図８（ａ）は、周波数が所定値以上（例えば設計上の最大値）のＰＦＭ信号をスイッチング素子２４に供給した場合の電流ＩLの変化を示している。図８（ｂ）は、所定値未満の周波数のＰＦＭ信号をスイッチング素子２４に供給した場合の電流ＩLの変化を示している。パルス幅が固定のＰＦＭ信号を用いて、スイッチング素子２４のオンおよびオフを制御する場合には、図８（ａ）に示すように、制御装置１４は、所定値以上の周波数（例えばパルス間隔が所定時間Ｔ21）において、オンタイミング制御が実行されるパルス幅Ｔ20のＰＦＭ信号をスイッチング素子２４に供給する。また、図８（ｂ）に示すように、制御装置１４は、所定値未満の周波数（例えばパルス間隔が所定時間Ｔ22）において、オンタイミング制御が実行されないパルス幅Ｔ20のＰＦＭ信号をスイッチング素子２４に供給する。これにより、照明装置１から発生するノイズを低減することができる。 FIG. 8A shows a change in the current I L when a PFM signal having a frequency equal to or higher than a predetermined value (for example, a design maximum value) is supplied to the switching element 24. FIG. 8B shows a change in the current I L when a PFM signal having a frequency less than a predetermined value is supplied to the switching element 24. When the on / off of the switching element 24 is controlled using a PFM signal having a fixed pulse width, as shown in FIG. 8A, the control device 14 has a frequency equal to or higher than a predetermined value (for example, the pulse interval is At a predetermined time T 21 ), a PFM signal having a pulse width T 20 for executing on-timing control is supplied to the switching element 24. Further, as shown in FIG. 8B, the control device 14 converts the PFM signal having the pulse width T 20 at which the on-timing control is not executed at a frequency less than a predetermined value (for example, the pulse interval is the predetermined time T 22 ) to the switching element. 24. Thereby, the noise which generate | occur | produces from the illuminating device 1 can be reduced.

以上、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。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of 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.

１３ 第１の電源装置
１４ 制御装置
２０ 第２の電源装置
２１ ダイオード
２２ コンデンサ
２３ インダクタ
２４ スイッチング素子
２５ 抵抗
３０ 光源
３１ 発光素子 13 First power supply device 14 Control device 20 Second power supply device 21 Diode 22 Capacitor 23 Inductor 24 Switching element 25 Resistance 30 Light source 31 Light emitting element

Claims (4)

電流不連続モードで動作し、他の電源装置から出力された電圧を降圧して負荷に供給する電源装置であって、
インダクタと；
オンすることにより前記他の電源装置からのエネルギーを前記インダクタへ供給し、オフすることにより前記他の電源装置からのエネルギーの前記インダクタへの供給を遮断して前記インダクタに蓄積されたエネルギーを放出させるスイッチング素子と；
前記スイッチング素子を制御する制御部と；
を少なくとも具備し、
前記制御部は、
前記スイッチング素子がオンに制御される期間が所定長以上である場合に、前記スイッチング素子をオンからオフに制御した後に、前記インダクタを流れる電流の自由振動期間において、前記インダクタを流れる電流の極性が１回切り替わった後の２回目の切り替わりのタイミングの付近で、前記スイッチング素子をオフからオンに制御するオンタイミング制御を実行する電源装置。 A power supply device that operates in a current discontinuous mode and steps down a voltage output from another power supply device and supplies the voltage to a load.
An inductor;
By turning on, the energy from the other power supply is supplied to the inductor, and by turning off, the supply of the energy from the other power supply to the inductor is cut off and the energy stored in the inductor is released. A switching element to cause;
A control unit for controlling the switching element;
Comprising at least
The controller is
When the period during which the switching element is controlled to be on is equal to or longer than a predetermined length , the polarity of the current flowing through the inductor in the free oscillation period of the current flowing through the inductor after the switching element is controlled from on to off. A power supply apparatus that performs on-timing control for controlling the switching element from off to on in the vicinity of a second switching timing after switching once. 前記スイッチング素子は、
前記制御部から供給されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に基づいてオンおよびオフする請求項１に記載の電源装置。 The switching element is
The power supply device according to claim 1, which is turned on and off based on a PWM (Pulse Width Modulation) signal supplied from the control unit. 前記制御部は、
前記スイッチング素子がオンに制御される期間が前記所定長未満である場合には、前記スイッチング素子をオンからオフに制御した後に、前記インダクタを流れる電流の自由振動期間において、前記インダクタを流れる電流の極性が３回以上切り替わった後に前記スイッチング素子をオフからオンに制御する請求項２に記載の電源装置。 The controller is
When the period during which the switching element is controlled to be on is less than the predetermined length , the current flowing through the inductor is controlled during the free oscillation period of the current flowing through the inductor after the switching element is controlled from on to off. The power supply device according to claim 2, wherein the switching element is controlled from OFF to ON after the polarity is switched three times or more. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電源装置と；
前記電源装置が配設される装置本体と；
前記負荷と；
を具備し、
前記負荷は、前記電源装置から供給された電圧および電流に応じて発光する光源である照明装置。 A power supply device according to any one of claims 1 to 3;
An apparatus main body on which the power supply apparatus is disposed;
Said load;
Comprising
The load is a lighting device that is a light source that emits light according to a voltage and a current supplied from the power supply device.
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