JP6396793B2

JP6396793B2 - Switching power supply circuit

Info

Publication number: JP6396793B2
Application number: JP2014263876A
Authority: JP
Inventors: 尚悟平岡
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2018-09-26
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: JP2016126825A

Description

本発明は、スイッチング電源回路に関し、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光体を駆動するために用いられるスイッチング電源回路に関する。 The present invention relates to a switching power supply circuit, and more particularly to a switching power supply circuit used for driving a light emitter such as a light emitting diode (LED).

特許文献１には、交流電源に接続される位相制御式調光器であるトライアック調光器と、整流器であるダイオードブリッジと、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ドライバＩＣとを用いた発光体駆動回路が開示されている。整流器は、トライアック調光器における導通角に応じて大きさが変化する電圧を出力する。また、ドライバＩＣは、位相角検出端子（ＶＨＶ端子）を有している。そして、ドライバＩＣは、トライアック調光器からダイオードブリッジを介して位相角検出端子に印加された電圧波形をモニタし、電圧波形に応じた大きさの出力電流（ＩＬＥＤ）を駆動電流として出力する機能を有している。このようにＬＥＤドライバＩＣを用いることによって、既存のトライアック調光器を流用してＬＥＤ照明機器の調光制御を行うことが可能となっている。 Patent Document 1 discloses a light emitter driving circuit using a triac dimmer as a phase control dimmer connected to an AC power source, a diode bridge as a rectifier, and an LED (Light Emitting Diode) driver IC. It is disclosed. The rectifier outputs a voltage whose magnitude changes according to the conduction angle in the triac dimmer. The driver IC has a phase angle detection terminal (VHV terminal). The driver IC monitors the voltage waveform applied to the phase angle detection terminal from the triac dimmer via the diode bridge, and outputs an output current (ILED) having a magnitude corresponding to the voltage waveform as a drive current. have. As described above, by using the LED driver IC, it is possible to perform dimming control of the LED lighting device by diverting an existing triac dimmer.

特開２０１３−３０４６１号公報JP 2013-30461 A

トライアック調光器は、交流電源がオンとなってから安定動作するまで、導通角によって定められる本来の電圧よりも低い電圧を発生させるという特性がある。そのため、この低い電圧波形が位相角検出端子に印加されると、ドライバＩＣからは当初は小さな出力電流が出力され、その後、トライアック調光器が安定動作を始めてから所望の大きさの出力電流が出力されることになる。つまり、ＬＥＤに供給される駆動電流が段階的に立ち上がり、ＬＥＤの明るさが２段階に変化するように点灯してしまう。このような現象は、ＬＥＤのちらつきであると使用者に認識されるおそれがある。 The triac dimmer has a characteristic that a voltage lower than the original voltage determined by the conduction angle is generated until the stable operation is performed after the AC power supply is turned on. Therefore, when this low voltage waveform is applied to the phase angle detection terminal, a small output current is initially output from the driver IC, and then a desired output current is generated after the triac dimmer starts a stable operation. Will be output. That is, the drive current supplied to the LED rises stepwise, and the LED is lit so that the brightness of the LED changes in two steps. Such a phenomenon may be recognized by the user as flickering of the LED.

そこで、本発明の目的は、交流電源オン時における発光体のちらつき発生を防止することができる、位相制御式調光器を用いたスイッチング電源回路を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching power supply circuit using a phase control dimmer that can prevent flickering of a light emitter when an AC power supply is on.

本発明のスイッチング電源回路は、発光体に供給される駆動電流を生成するスイッチング電源回路であって、交流電源に接続される位相制御式調光器と、前記位相制御式調光器の出力電圧を整流する整流器と、前記位相制御式調光器を安定動作させるための保持電流を流す動作安定化回路と、前記整流器の出力端子に導通接続された入力端子、及び、前記入力端子に印加された電圧波形に応じた大きさの前記駆動電流を設定する電流設定端子を有する駆動電流制御部と、前記交流電源がオンしてから前記位相制御式調光器が安定動作するまでの期間は前記入力端子へ電圧が印加されないように前記入力端子への電圧印加を遅らせて前記電流設定端子による前記駆動電流の設定開始を遅延させる遅延回路とを備え、前記遅延回路は、前記駆動電流制御部の前記入力端子に接続された第１端子、接地電位に保持された第２端子、及び、前記第１端子と前記第２端子との間の導通を制御するための第３端子を有する第１スイッチング素子と、一端に前記駆動電流制御部から出力される第１基準電位が印加され、他端が前記第１スイッチング素子の前記第３端子に接続された容量素子と、一端が前記容量素子の前記他端及び前記第１スイッチング素子の前記第３端子に接続され、他端が前記第１基準電位よりも低い第２基準電位に保持された第１抵抗素子とを有し、前記容量素子の静電容量及び前記第１抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電が、前記位相制御式調光器が安定動作を開始した以後に終了するように選択されており、前記第１抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電中における前記第１スイッチング素子の前記第３端子の電位が前記第１スイッチング素子の閾値電圧よりも高くなるように設定されている。
A switching power supply circuit according to the present invention is a switching power supply circuit that generates a drive current supplied to a light emitter, and includes a phase control dimmer connected to an AC power supply, and an output voltage of the phase control dimmer Rectifier, an operation stabilization circuit for supplying a holding current for stably operating the phase control dimmer, an input terminal conductively connected to the output terminal of the rectifier, and an input terminal applied to the input terminal A drive current control unit having a current setting terminal for setting the drive current having a magnitude corresponding to the voltage waveform, and a period from when the AC power supply is turned on until the phase control dimmer operates stably. and a delay circuit for delaying the voltage application to the input terminal such that the voltage to the input terminal is not applied Ru delaying the start of setting of the driving current by the current setting terminal, the delay circuit, the driving electric A first terminal connected to the input terminal of the control unit; a second terminal held at a ground potential; and a third terminal for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. A first switching element, a first reference potential output from the drive current control unit at one end, a capacitive element connected at the other end to the third terminal of the first switching element, and one end at the capacitance A first resistance element connected to the other end of the element and the third terminal of the first switching element, the other end being held at a second reference potential lower than the first reference potential, and the capacitance The capacitance of the element and the resistance value of the first resistive element are selected such that charging of the capacitive element is terminated after the phase-controlled dimmer starts a stable operation. The resistance value of the resistance element is determined while the capacitor element is being charged. Potential of the third terminal of kicking the first switching element that is set to be higher than the threshold voltage of the first switching element.

これにより、交流電源のオン後に容量素子の充電が完了するまでは第１抵抗素子の一端の電位が上昇するので、第１スイッチング素子の第１端子と第２端子との間を導通状態とすることができ、当該導通期間には駆動電流制御部の入力端子に接地電位が印加される。したがって、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間が終了する以後に容量素子の充電が完了するように容量素子の静電容量及び第１抵抗素子の抵抗値を選択することにより、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間には、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無くなる。したがって、交流電源オン時に発光体の明るさが２段階で変化せず、発光体のちらつき発生を防止することができる。
As a result, the potential at one end of the first resistance element rises until the charging of the capacitive element is completed after the AC power supply is turned on, so that the first terminal and the second terminal of the first switching element are in a conductive state. In this conduction period, the ground potential is applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, by selecting the capacitance of the capacitive element and the resistance value of the first resistive element so that the charging of the capacitive element is completed after the low voltage period until the phase control dimmer operates stably. In the low voltage period until the phase control dimmer operates stably, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, the brightness of the light emitter does not change in two steps when the AC power is turned on, and flickering of the light emitter can be prevented.

また、本発明のスイッチング電源回路は、前記容量素子に蓄えられた電荷を放電させる放電回路をさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the switching power supply circuit of the present invention further includes a discharge circuit that discharges the electric charge stored in the capacitive element.

これによって、容量素子に蓄えられた電荷を速やかに放電させることができる。 Thereby, the electric charge stored in the capacitive element can be quickly discharged.

また、本発明のスイッチング電源回路は、前記交流電源のオンオフに連動して電位が変化する電位変化端子をさらに備えており、前記放電回路が、前記容量素子の前記一端に接続された第１端子、前記容量素子の前記他端に接続された第２端子、及び、前記電位変化端子に導通接続された、前記第１端子と前記第２端子との間の導通を制御するための第３端子を有する第２スイッチング素子を含んでいることが好ましい。 The switching power supply circuit of the present invention further includes a potential change terminal that changes in potential in conjunction with turning on and off of the AC power supply, and the discharge circuit is a first terminal connected to the one end of the capacitive element. A second terminal connected to the other end of the capacitive element, and a third terminal connected to the potential change terminal for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. It is preferable that the 2nd switching element which has is included.

これにより、交流電源がオフになると電位変化端子の電位変化に伴って第２スイッチング素子の第３端子の電位が変化するので、第２スイッチング素子の第１端子と第２端子との間を導通状態とすることができる。そのため、当該導通状態となることで容量素子に蓄えられた電荷が確実に放電される。したがって、容量素子に蓄えられた電荷が交流電源がオフとなってから速やかに放電されることが担保されるので、交流電源がオフとなってから比較的短時間のうちに再度オンとされた場合であっても、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間に、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無い。 As a result, when the AC power supply is turned off, the potential of the third terminal of the second switching element changes with the potential change of the potential change terminal, so that the first terminal and the second terminal of the second switching element are electrically connected. State. Therefore, the electric charge stored in the capacitor element is surely discharged by entering the conductive state. Therefore, since it is ensured that the electric charge stored in the capacitive element is discharged quickly after the AC power supply is turned off, the power is turned on again in a relatively short time after the AC power supply is turned off. Even in this case, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit during the low voltage period until the phase control dimmer operates stably.

さらに、本発明のスイッチング電源回路は、前記電位変化端子と前記第２スイッチング素子の前記第３端子との間に配置された第２抵抗素子と、前記第２抵抗素子と直列に接続された第３抵抗素子とをさらに備えており、前記第２スイッチング素子の前記第３端子が、前記第２抵抗素子と前記第３抵抗素子との間に導通接続されており、前記駆動電流制御部は、前記電位変化端子の電位が第３基準電位以下になると、前記出力端子からの前記駆動電流の出力を停止することが好ましい。 Furthermore, the switching power supply circuit of the present invention includes a second resistance element disposed between the potential change terminal and the third terminal of the second switching element, and a second resistance element connected in series with the second resistance element. A third resistance element, wherein the third terminal of the second switching element is conductively connected between the second resistance element and the third resistance element, and the drive current control unit includes: It is preferable that the output of the drive current from the output terminal is stopped when the potential of the potential change terminal becomes equal to or lower than a third reference potential.

これにより、第２抵抗素子と第３抵抗素子との抵抗値に応じた分圧比によって第２スイッチング素子の第１端子と第２端子との間が導通状態となるタイミングを調整することができる。したがって、容量素子の放電タイミングを、交流電源がオフになって駆動電流制御部が駆動電流の出力を停止した直後とすることができる。 Thereby, the timing at which the first terminal and the second terminal of the second switching element become conductive can be adjusted by the voltage division ratio according to the resistance value between the second resistance element and the third resistance element. Therefore, the discharge timing of the capacitive element can be immediately after the AC power supply is turned off and the drive current control unit stops outputting the drive current.

位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間には、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無くなる。したがって、交流電源オン時に発光体の明るさが２段階で変化せず、発光体のちらつき発生を防止することができる。 During the low voltage period until the phase control dimmer operates stably, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, the brightness of the light emitter does not change in two steps when the AC power is turned on, and flickering of the light emitter can be prevented.

本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の回路図である。1 is a circuit diagram of a switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention. 図１に示したスイッチング電源回路の動作シーケンスを示すグラフである。2 is a graph showing an operation sequence of the switching power supply circuit shown in FIG. 1.

本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路について、図１及び図２を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係るスイッチング電源回路１は、ＬＥＤモジュール２を駆動するものであって、交流電源（例えば９０〜２２０Ｖの商用交流電源）３に接続された位相制御式調光器であるトライアック調光器１１と、トライアック調光器１１の出力電圧を整流する整流器であるダイオードブリッジＤＢ１とを含んでいる。ＬＥＤモジュール２は、直列又は並列に接続された複数のＬＥＤ素子を含んでいる。 A switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a switching power supply circuit 1 according to the present embodiment drives an LED module 2, and is a phase control type regulator connected to an AC power supply (for example, 90 to 220 V commercial AC power supply) 3. A triac dimmer 11 that is an optical device and a diode bridge DB1 that is a rectifier that rectifies the output voltage of the triac dimmer 11 are included. The LED module 2 includes a plurality of LED elements connected in series or in parallel.

図２に、交流電源３の電源電圧Ｖａｃの波形を示す。交流信号である電源電圧Ｖａｃは、図２に示すスケールにおいて非常に短い周期で変動している。電源電圧Ｖａｃと同じ周波数を有する交流信号であるトライアック調光器１１は、電源電圧Ｖａｃがオンとなった時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間（Ｖ１発生期間）においては安定動作していない。そのため、Ｖ１発生期間において、トライアック調光器１１の出力波形Ｖｉｎは、比較的小さい高さＶ１を有する。そして時刻ｔ２にトライアック調光器１１が安定動作を開始し、それ以後、出力波形Ｖｉｎは、導通角によって定められる本来の大きさを有する電圧波形となる。 FIG. 2 shows a waveform of the power supply voltage Vac of the AC power supply 3. The power supply voltage Vac, which is an AC signal, fluctuates at a very short period on the scale shown in FIG. The TRIAC dimmer 11 that is an AC signal having the same frequency as the power supply voltage Vac does not operate stably during a period from time t1 to time t2 when the power supply voltage Vac is turned on (V1 generation period). Therefore, in the V1 generation period, the output waveform Vin of the triac dimmer 11 has a relatively small height V1. Then, the triac dimmer 11 starts a stable operation at time t2, and thereafter, the output waveform Vin becomes a voltage waveform having an original size determined by the conduction angle.

本実施形態に係るスイッチング電源回路１は、ドライバＩＣ１２と、動作安定化回路１３と、電源供給回路１４と、スイッチング回路１５と、遅延回路１６と、放電回路１７とをさらに含んでいる。 The switching power supply circuit 1 according to the present embodiment further includes a driver IC 12, an operation stabilization circuit 13, a power supply circuit 14, a switching circuit 15, a delay circuit 16, and a discharge circuit 17.

ドライバＩＣ１２は、１４個のピン（端子）を有している。１番ピンは電源端子（Ｖｃｃ）、２番ピンはトライアック調光器１１を安定動作させるための電流を流すタイミングを決める端子、３番ピンはトライアック調光器１１を安定動作させるための電流を流す端子、４番ピンは回路に流れる電流を監視し３番ピンの動作をオンオフさせる端子、５番ピンはドライバＩＣ１２の接地端子（ＧＮＤ）、６番ピンはトライアック調光器１１からダイオードブリッジＤＢ１の高圧側出力端子（＋）を介して出力電圧が印加される位相角検出端子（ＶＨＶ）、７番ピンは調光動作（ＬＥＤの明るさ変化）を滑らかにする端子である。 The driver IC 12 has 14 pins (terminals). Pin 1 is a power supply terminal (Vcc), pin 2 is a terminal that determines the timing of current flow for stable operation of the triac dimmer 11, and pin 3 is a current for stable operation of the triac dimmer 11. Terminal 4 is a terminal for monitoring the current flowing in the circuit and the operation of pin 3 is turned on and off. Pin 5 is a ground terminal (GND) of driver IC 12. Pin 6 is a diode bridge DB1 from triac dimmer 11 The phase angle detection terminal (VHV) to which the output voltage is applied via the high-voltage side output terminal (+), and the 7th pin is a terminal for smoothing the dimming operation (brightness change of LED).

位相角検出端子に印加される電圧の大きさは、ダイオードブリッジＤＢ１の高圧側出力端子（＋）と低圧側出力端子（−）との間に直列接続された抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４との分圧比によって定められる。図２において電圧Ｖｘは、抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４との間の位置における電圧を示している。電圧Ｖｘは、トライアック調光器１１の出力波形Ｖｉｎと同期して出力値が変化する直流電圧である。低圧側出力端子（−）の電位は接地電位である。 The magnitude of the voltage applied to the phase angle detection terminal is such that the resistance elements R3 and R4 connected in series between the high-voltage side output terminal (+) and the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. It is determined by the partial pressure ratio. In FIG. 2, a voltage Vx indicates a voltage at a position between the resistance element R3 and the resistance element R4. The voltage Vx is a DC voltage whose output value changes in synchronization with the output waveform Vin of the triac dimmer 11. The potential of the low voltage side output terminal (−) is the ground potential.

また、８番ピンは非絶縁／絶縁の回路方式を切り替えるための端子、１１番ピンは６番ピンに印加された電圧波形に応じてドライバＩＣ１２内部の検出電圧を変化させ、当該検出電圧に応じた大きさの出力電流（ＩＬＥＤ）を設定する端子、１２番ピンはスイッチング回路１５に含まれるスイッチング用ＦＥＴＱ３（後述する）を駆動する端子、１３番ピンはチョークコイルの電流を監視する端子、１４番ピンは例えば３．３Ｖである第１基準電位を供給する基準電圧端子（Ｖｄｄ）である。なお、本実施形態においてドライバＩＣ１２が駆動電流制御部に相当する。 The 8th pin is a terminal for switching between non-insulated / insulated circuit systems, and the 11th pin changes the detection voltage inside the driver IC 12 in accordance with the voltage waveform applied to the 6th pin. A terminal for setting a large output current (ILED), a 12th pin for driving a switching FET Q3 (described later) included in the switching circuit 15, a 13th pin for monitoring a choke coil current, 14 The number pin is a reference voltage terminal (Vdd) that supplies a first reference potential of 3.3 V, for example. In the present embodiment, the driver IC 12 corresponds to a drive current control unit.

動作安定化回路１３は、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１と２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２によって構成されている。動作安定化回路１３は、ダイオードブリッジＤＢ１の高圧側出力端子（＋）と低圧側出力端子（−）との間に接続されている。ドライバＩＣ１２の３番ピンで検知したＦＥＴＱ１及び２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２を流れる電流が２０ｍＡ以上であれば、ドライバＩＣ１２の２番ピン（ＦＥＴＱ１のゲート端子）はＬＯＷとなり、２０ｍＡ未満であればドライバＩＣ１２の２番ピンはＨＩとなる。この動作により、トライアック調光器１１を安定動作させるための保持電流を常に流すことが可能となる。なお、２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２の値は、トライアック調光器１１が安定動作するような値となっている。 The operation stabilization circuit 13 includes a field effect transistor (FET) Q1 and two resistors R1 and R2. The operation stabilizing circuit 13 is connected between the high voltage side output terminal (+) and the low voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. If the current flowing through the FET Q1 and the two resistors R1 and R2 detected by the third pin of the driver IC 12 is 20 mA or more, the second pin (the gate terminal of the FET Q1) of the driver IC 12 is LOW, and if it is less than 20 mA, the driver IC 12 No. 2 pin is HI. With this operation, a holding current for stably operating the triac dimmer 11 can be always supplied. Note that the values of the two resistors R1 and R2 are such values that the triac dimmer 11 operates stably.

電源供給回路１４は、ＦＥＴＱ２と、２つの抵抗Ｒ５、Ｒ６と、ツェナーダイオードＤ２とによって構成されている。交流電源３がオンされて電源供給回路１４への入力電圧がツェナーダイオードＤ２の降伏電圧以上になると、ＦＥＴＱ２がオンする。したがって、ＦＥＴＱ２のゲート−ソース間の電圧降下を無視できるものとすると、ＦＥＴＱ２のソース端子にツェナーダイオードＤ２の降伏電圧とほぼ同等の電圧が発生する。このソース端子の電圧はツェナーダイオードＤ２によってクランプされるため、常に一定の安定電圧（例えば１３．５Ｖ）をドライバＩＣ１２の１番ピン（Ｖｃｃ）に印加することができる。つまり、ＦＥＴＱ２のソース端子は、交流電源３のオンオフに連動して電位が変化する電位変化端子である。なお、ドライバＩＣ１２は、交流電源３がオフとなってＦＥＴＱ２のソース端子及びドライバＩＣ１２の１番ピンの電位が例えば６．５Ｖであるオフスレッシュ電位（第３基準電位）以下になると、駆動電流の出力を停止する。 The power supply circuit 14 includes an FET Q2, two resistors R5 and R6, and a Zener diode D2. When the AC power supply 3 is turned on and the input voltage to the power supply circuit 14 becomes equal to or higher than the breakdown voltage of the Zener diode D2, the FET Q2 is turned on. Therefore, assuming that the voltage drop between the gate and source of the FET Q2 can be ignored, a voltage substantially equal to the breakdown voltage of the Zener diode D2 is generated at the source terminal of the FET Q2. Since the voltage at the source terminal is clamped by the Zener diode D2, a constant stable voltage (for example, 13.5V) can always be applied to the first pin (Vcc) of the driver IC 12. That is, the source terminal of the FET Q2 is a potential change terminal whose potential changes in conjunction with the on / off of the AC power supply 3. When the AC power supply 3 is turned off and the potential of the source terminal of the FET Q2 and the potential of the first pin of the driver IC 12 is equal to or lower than the off-threshold potential (third reference potential) of 6.5 V, for example, the driver IC 12 Stop output.

スイッチング回路１５は、ＦＥＴＱ３を含む。ＦＥＴＱ３のゲート端子は、ドライバＩＣ１２の１２番ピンに接続されている。ＦＥＴＱ３のソース端子は、ドライバＩＣ１２の１１番ピンに接続されている。ＦＥＴＱ３のドレイン端子は、ＬＥＤモジュール２に接続されている。ＦＥＴＱ３は、ドライバＩＣ１２の１２番ピンから供給された信号に基づいたスイッチング周波数でオンオフを繰り返すことによって、一定の出力電圧及び出力電流を出力する。 The switching circuit 15 includes an FET Q3. The gate terminal of the FET Q3 is connected to the 12th pin of the driver IC 12. The source terminal of the FET Q3 is connected to the 11th pin of the driver IC 12. The drain terminal of the FET Q3 is connected to the LED module 2. The FET Q3 outputs a constant output voltage and output current by repeatedly turning on and off at a switching frequency based on a signal supplied from the 12th pin of the driver IC 12.

遅延回路１６は、スイッチング素子（第１スイッチング素子）であるＮＰＮ型トランジスタＱ５と、コンデンサＣ４（本発明の「容量素子」に相当）と、抵抗素子Ｒ１７（本発明の「第１抵抗素子」に相当）とによって構成されている。トランジスタＱ５のコレクタ端子は、ドライバＩＣ１２の６番ピンに接続されている。トランジスタＱ５のエミッタ端子は、ダイオードブリッジＤＢ１の低圧側出力端子（−）に接続されている。トランジスタＱ５のベース端子は、コレクタ端子とエミッタ端子との間の導通を制御するための端子である。コンデンサＣ４の一端は、ドライバＩＣ１２の１４番ピン、すなわち基準電圧端子（Ｖｄｄ）に接続されることで、第１基準電位が印加されている。コンデンサＣ４の他端は、トランジスタＱ５のベース端子に接続されている。抵抗素子Ｒ１７の一端は、コンデンサＣ４の他端、及び、トランジスタＱ５のベース端子に接続されている。抵抗素子Ｒ１７の他端は、本実施形態において接地電位である第２基準電位に保持されている。具体的には、抵抗素子Ｒ１７の他端は、ダイオードブリッジＤＢ１の低圧側出力端子（−）に接続されている。 The delay circuit 16 includes an NPN transistor Q5 that is a switching element (first switching element), a capacitor C4 (corresponding to the “capacitance element” of the present invention), and a resistance element R17 (“first resistance element” of the present invention). Equivalent). The collector terminal of the transistor Q5 is connected to the 6th pin of the driver IC 12. The emitter terminal of the transistor Q5 is connected to the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. The base terminal of the transistor Q5 is a terminal for controlling conduction between the collector terminal and the emitter terminal. One end of the capacitor C4 is connected to the 14th pin of the driver IC 12, that is, the reference voltage terminal (Vdd), so that the first reference potential is applied. The other end of the capacitor C4 is connected to the base terminal of the transistor Q5. One end of the resistor element R17 is connected to the other end of the capacitor C4 and the base terminal of the transistor Q5. The other end of the resistance element R17 is held at the second reference potential which is the ground potential in the present embodiment. Specifically, the other end of the resistance element R17 is connected to the low voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1.

放電回路１７は、コンデンサＣ４に蓄えられた電荷を放電させるものであって、スイッチング素子（第２スイッチング素子）であるＰＮＰ型トランジスタＱ４と、ダイオードＤ４と、抵抗素子Ｒ８（本発明の「第２抵抗素子」に相当）、抵抗素子Ｒ９（（本発明の「第３抵抗素子」に相当）とによって構成されている。トランジスタＱ４のエミッタ端子は、コンデンサＣ４の一端に接続されている。トランジスタＱ４のコレクタ端子は、コンデンサＣ４の他端に接続されている。トランジスタＱ４のベース端子は、コレクタ端子とエミッタ端子との間の導通を制御するための端子であって、ダイオードＤ４のアノード端子に接続されている。抵抗素子Ｒ８の一端は、ＦＥＴＱ２のソース端子に接続されている。抵抗素子Ｒ９は、抵抗素子Ｒ８と直列接続されるように、その一端が抵抗素子Ｒ８の他端に接続されている。抵抗素子Ｒ９の他端は、ダイオードブリッジＤＢ１の低圧側出力端子（−）に接続されている。ダイオードＤ４のカソード端子は、抵抗素子Ｒ８と抵抗素子Ｒ９との間に接続されている。すなわち、トランジスタＱ４のベース端子は、ダイオードＤ４及び抵抗素子Ｒ８を介してＦＥＴＱ２のソース端子に接続されている。 The discharge circuit 17 discharges the electric charge stored in the capacitor C4. The discharge circuit 17 is a PNP transistor Q4, which is a switching element (second switching element), a diode D4, and a resistance element R8 (“second” of the present invention). And the resistance element R9 (corresponding to the “third resistance element” of the present invention) The emitter terminal of the transistor Q4 is connected to one end of the capacitor C4. Is connected to the other end of the capacitor C4, and the base terminal of the transistor Q4 is a terminal for controlling conduction between the collector terminal and the emitter terminal, and is connected to the anode terminal of the diode D4. One end of the resistance element R8 is connected to the source terminal of the FET Q2. The resistance element R9 is the resistance element R8. One end of the resistor element R8 is connected to the other end of the resistor element R8 so as to be connected in series, and the other end of the resistor element R9 is connected to the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. The cathode terminal is connected between the resistance element R8 and the resistance element R9, that is, the base terminal of the transistor Q4 is connected to the source terminal of the FET Q2 via the diode D4 and the resistance element R8.

次に、本実施形態に係るスイッチング電源回路１の基本動作について説明する。ここでは、まず、遅延回路１６及び放電回路１７がない、従来と同等のスイッチング電源回路の動作について説明する。時刻ｔ１に交流電源３がオンされると、ＦＥＴＱ２がオンになって、ドライバＩＣ１２の電源端子（Ｖｃｃ）の電位が上昇する。また、ドライバＩＣ１２の６番ピン（ＶＨＶ）には、時刻ｔ１からＶ１に相当する小さな電圧が入力される。そして、電源端子（Ｖｃｃ）がオンスレッシュ電圧（１３．５Ｖ）以上になると、ドライバＩＣ１２が動作を開始し、基準電圧端子（Ｖｄｄ）の電位が上昇する。ドライバＩＣ１２は基準電圧端子（Ｖｄｄ）が２．８Ｖ以上になる時刻、すなわち時刻ｔ１から所定時間Ｔ経過した時刻ｔｘにスイッチング動作を開始して、１１番ピンにより設定された出力電流（ＩＬＥＤ）が駆動電流としてＬＥＤモジュール２に流れる。これによって、コンデンサＣ２が充電され、ＬＥＤモジュール２が比較的小さな輝度で点灯する。そして、時刻ｔ２にＶ１発生期間が終了すると仮定すると、ドライバＩＣ１２の６番ピンには、時刻ｔ２から正常な大きさの電圧が入力される。そして、時刻ｔ２から所定時間Ｔ経過した時刻ｔｙに、ＬＥＤモジュール２がより大きな輝度で点灯する。つまり、ＬＥＤモジュール２の明るさが２段階で変化することになる。ＬＥＤモジュール２の点灯後にトライアック調光器１１が操作されると、６番ピンに入力される電圧波形が変化する。その結果、１１番ピンから出力される出力電流（ＩＬＥＤ）の大きさが変化し、これに伴ってＬＥＤモジュール２の発光強度が変化する。 Next, the basic operation of the switching power supply circuit 1 according to this embodiment will be described. Here, first, the operation of the switching power supply circuit equivalent to the conventional one without the delay circuit 16 and the discharge circuit 17 will be described. When the AC power supply 3 is turned on at time t1, the FET Q2 is turned on and the potential of the power supply terminal (Vcc) of the driver IC 12 rises. Further, a small voltage corresponding to V1 is input to the sixth pin (VHV) of the driver IC 12 from time t1. When the power supply terminal (Vcc) becomes the on-threshold voltage (13.5 V) or higher, the driver IC 12 starts operating, and the potential of the reference voltage terminal (Vdd) increases. The driver IC 12 starts the switching operation at the time when the reference voltage terminal (Vdd) becomes 2.8 V or more, that is, at the time tx when the predetermined time T has elapsed from the time t1, and the output current (ILED) set by the 11th pin is It flows to the LED module 2 as a drive current. As a result, the capacitor C2 is charged, and the LED module 2 is lit with a relatively small luminance. Assuming that the V1 generation period ends at time t2, a normal voltage is input to the sixth pin of the driver IC 12 from time t2. Then, the LED module 2 is lit at a higher luminance at a time ty when a predetermined time T has elapsed from the time t2. That is, the brightness of the LED module 2 changes in two stages. When the triac dimmer 11 is operated after the LED module 2 is turned on, the voltage waveform input to the 6th pin changes. As a result, the magnitude of the output current (ILED) output from the 11th pin changes, and the light emission intensity of the LED module 2 changes accordingly.

これに対して、本実施形態に係るスイッチング電源回路１は、遅延回路１６及び放電回路１７を有しているために、以下のように動作する。時刻ｔ１に交流電源３がオンされ、ドライバＩＣ１２が動作を開始し、基準電圧端子（Ｖｄｄ）の電位が上昇する。そして、基準電圧端子（Ｖｄｄ）からは、第１基準電位を有する直流電圧が出力される。その結果、コンデンサＣ４は、コンデンサＣ４の静電容量と抵抗素子Ｒ１７の抵抗値とによって定まる時定数に基づいて充電される。抵抗素子Ｒ１７の抵抗値は、当該充電中におけるトランジスタＱ５のベース端子の電位がトランジスタＱ５の閾値電圧よりも高くなるように設定されている。したがって、当該充電中には、トランジスタＱ５がオンしてコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通する。その結果、ドライバＩＣ１２の位相角検出端子（ＶＨＶ）は、時刻ｔ１から接地電位に保持される。 On the other hand, since the switching power supply circuit 1 according to the present embodiment includes the delay circuit 16 and the discharge circuit 17, it operates as follows. At time t1, the AC power supply 3 is turned on, the driver IC 12 starts operating, and the potential of the reference voltage terminal (Vdd) rises. A DC voltage having a first reference potential is output from the reference voltage terminal (Vdd). As a result, the capacitor C4 is charged based on a time constant determined by the capacitance of the capacitor C4 and the resistance value of the resistance element R17. The resistance value of the resistance element R17 is set so that the potential of the base terminal of the transistor Q5 during the charging is higher than the threshold voltage of the transistor Q5. Therefore, during the charging, the transistor Q5 is turned on and the collector terminal and the emitter terminal are conducted. As a result, the phase angle detection terminal (VHV) of the driver IC 12 is held at the ground potential from time t1.

本実施形態において、コンデンサＣ４の静電容量と抵抗素子Ｒ１７の抵抗値は、コンデンサＣ４の充電が、トライアック調光器１１が安定動作するまでのＶ１発生期間が終了した以後に終了するように選択されている。具体的には、図２に示すように、Ｖ１発生期間の終了時刻である時刻ｔ２から少し時間が経過した時刻ｔ３に、コンデンサＣ４の充電が終了する。コンデンサＣ４の充電が終了すると、トランジスタＱ５のベース端子の電位がトランジスタＱ５の閾値電圧よりも低くなるためにトランジスタＱ５がオフとなって、ドライバＩＣ１２の位相角検出端子（ＶＨＶ）には、抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ４との分圧比によって定められた所定電位が印加される。そして、ドライバＩＣ１２の１１番ピンは、時刻ｔ３から所定時間Ｔ経過した時刻ｔ４から、位相角検出端子に印加された電圧波形に応じた大きさの出力電流（ＩＬＥＤ）を駆動電流として設定する。これによって、コンデンサＣ２が充電され、ＬＥＤモジュール２が大きな輝度で点灯する。時刻ｔ４までは出力電流（ＩＬＥＤ）は出力されない。このように、本実施形態では、トライアック調光器１１が安定動作していないＶ１発生期間には、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧がドライバＩＣ１２の位相角検出端子（ＶＨＶ）に印加されることが無くなる。その結果、交流電源３のオン時にＬＥＤモジュール２の明るさが２段階で変化せず、ＬＥＤモジュール２のちらつき発生を防止することができる。 In the present embodiment, the capacitance of the capacitor C4 and the resistance value of the resistance element R17 are selected so that charging of the capacitor C4 ends after the V1 generation period until the triac dimmer 11 stably operates ends. Has been. Specifically, as shown in FIG. 2, the charging of the capacitor C4 ends at a time t3 when a little time has elapsed from the time t2 that is the end time of the V1 generation period. When the charging of the capacitor C4 is completed, the potential of the base terminal of the transistor Q5 becomes lower than the threshold voltage of the transistor Q5, so that the transistor Q5 is turned off, and a resistance element is connected to the phase angle detection terminal (VHV) of the driver IC12. A predetermined potential determined by the voltage division ratio between R3 and resistance element R4 is applied. The 11th pin of the driver IC 12 sets an output current (ILED) having a magnitude corresponding to the voltage waveform applied to the phase angle detection terminal from the time t4 when the predetermined time T has elapsed from the time t3 as the drive current. As a result, the capacitor C2 is charged, and the LED module 2 is lit with high brightness. The output current (ILED) is not output until time t4. Thus, in the present embodiment, the output voltage of the diode bridge DB1 is not applied to the phase angle detection terminal (VHV) of the driver IC 12 during the V1 generation period when the triac dimmer 11 is not operating stably. . As a result, the brightness of the LED module 2 does not change in two steps when the AC power supply 3 is turned on, and flickering of the LED module 2 can be prevented.

ＬＥＤモジュール２が発光を開始した後に交流電源３をオフにすると、ＦＥＴＱ２がオフになる。すると、ＦＥＴＱ２のソース端子及びドライバＩＣ１２の１番ピンの電位が低下してオフスレッシュ電位（第３基準電位）以下になり、上述したように、ドライバＩＣ１２は、駆動電流の出力を停止する。また、ＦＥＴＱ２のソース端子の電位が低下することで、トランジスタＱ４のベース−エミッタ間の電圧が閾値電圧である０．７Ｖを超える。その結果、トランジスタＱ４がオンし、コンデンサＣ４に蓄えられた電荷が放電される。このように本実施形態では、放電回路１７を具備していることによって、コンデンサＣ４に蓄えられた電荷が交流電源３がオフとなってから速やかに放電されることが担保される。したがって、交流電源３がオフとなってから比較的短時間のうちに再度オンとされた場合であっても、トライアック調光器１１が安定動作するまでの低電圧期間に、ダイオードブリッジＤＢ１の出力電圧が６番ピンに印加されることが無い。 When the AC power supply 3 is turned off after the LED module 2 starts to emit light, the FET Q2 is turned off. Then, the potential of the source terminal of the FET Q2 and the first pin of the driver IC 12 is lowered to be equal to or lower than the off-threshold potential (third reference potential), and as described above, the driver IC 12 stops outputting the drive current. Further, the potential at the source terminal of the FET Q2 decreases, so that the voltage between the base and the emitter of the transistor Q4 exceeds the threshold voltage of 0.7V. As a result, the transistor Q4 is turned on and the charge stored in the capacitor C4 is discharged. As described above, in the present embodiment, the provision of the discharge circuit 17 ensures that the charge stored in the capacitor C4 is discharged quickly after the AC power supply 3 is turned off. Therefore, even when the AC power supply 3 is turned off and turned on again in a relatively short time, the output of the diode bridge DB1 is output during a low voltage period until the triac dimmer 11 operates stably. No voltage is applied to the 6th pin.

また、トランジスタＱ４がオンとなるタイミングは、２つの抵抗素子Ｒ８及びＲ９の抵抗値の分圧比によって決定される。したがって、この分圧比を変更することで、トランジスタＱ４がオンとなるタイミングを調整することができる。そのため、本実施形態では、コンデンサＣ４の放電タイミングを、交流電源３がオフになってドライバＩＣ１２が駆動電流の出力を停止した直後とすることができる。 The timing at which the transistor Q4 is turned on is determined by the voltage dividing ratio of the resistance values of the two resistance elements R8 and R9. Therefore, the timing at which the transistor Q4 is turned on can be adjusted by changing the voltage dividing ratio. Therefore, in the present embodiment, the discharge timing of the capacitor C4 can be set immediately after the AC power supply 3 is turned off and the driver IC 12 stops outputting the drive current.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更を上述の実施の形態に施すことが可能である。例えば、トライアック調光器以外の位相制御式調光器を用いてもよいし、ダイオードブリッジ以外の整流器を用いてもよい。スイッチング素子として、トランジスタ以外を用いることも可能である。また、第１スイッチング素子であるトランジスタＱ５のエミッタ端子は、ダイオードブリッジの低圧側出力端子（−）以外で接地電位に保持されてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made to the above-described embodiments as long as they are described in the claims. It is possible to apply. For example, a phase control dimmer other than a triac dimmer may be used, or a rectifier other than a diode bridge may be used. A switching element other than a transistor can also be used. The emitter terminal of the transistor Q5, which is the first switching element, may be held at the ground potential other than the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge.

さらに、コンデンサＣ４の第１端子は、ドライバＩＣ１２以外の端子に接続されることによって第１基準電位が印加されてもよい。第１抵抗素子Ｒ１７の他端は、第１基準電位よりも低い電位に保持されていれば、接地電位以外に保持されていてもよい。第１抵抗素子Ｒ１７の他端は、トランジスタＱ５の閾値電圧よりも低く、コンデンサＣ４が充電されることで第１抵抗素子Ｒ１７の一端が、トランジスタＱ５の閾値電圧よりも高くなる電位に保持されていることが好ましい。また、放電回路として、上述した実施形態に例示したもの以外の構成を有する回路を用いてもよい。また、電位変化端子は、交流電源のオンオフに連動して電位が変化する端子であれば、ＦＥＴＱ２のソース端子以外であってもよい。さらに、ＬＥＤモジュール以外の発光体を用いてもよい。また、上述した実施形態では、ドライバＩＣ１２が駆動電流制御部を構成していたが、ドライバＩＣを用いずに駆動電流制御部を構成してもよい。 Furthermore, the first reference potential may be applied to the first terminal of the capacitor C4 by being connected to a terminal other than the driver IC 12. The other end of the first resistance element R17 may be held other than the ground potential as long as it is held at a potential lower than the first reference potential. The other end of the first resistance element R17 is lower than the threshold voltage of the transistor Q5, and one end of the first resistance element R17 is held at a potential higher than the threshold voltage of the transistor Q5 by charging the capacitor C4. Preferably it is. Further, as the discharge circuit, a circuit having a configuration other than that exemplified in the above-described embodiment may be used. Further, the potential change terminal may be other than the source terminal of the FET Q2 as long as the potential changes in conjunction with the on / off of the AC power supply. Further, a light emitter other than the LED module may be used. In the above-described embodiment, the driver IC 12 configures the drive current control unit. However, the drive current control unit may be configured without using the driver IC.

１スイッチング電源回路
２ＬＥＤモジュール
３交流電源
１２ドライバＩＣ
１３動作安定化回路
１４電源供給回路
１５スイッチング回路
１６遅延回路
１７放電回路 1 switching power supply circuit 2 LED module 3 AC power supply 12 driver IC
13 Operation Stabilization Circuit 14 Power Supply Circuit 15 Switching Circuit 16 Delay Circuit 17 Discharge Circuit

Claims

A switching power supply circuit for generating a drive current supplied to a light emitter,
A phase control dimmer connected to an AC power source;
A rectifier for rectifying the output voltage of the phase control dimmer;
An operation stabilizing circuit for supplying a holding current for stably operating the phase control dimmer;
A drive current control unit having an input terminal conductively connected to the output terminal of the rectifier, and a current setting terminal for setting the drive current of a magnitude according to a voltage waveform applied to the input terminal;
The drive by the current setting terminal by delaying the voltage application to the input terminal so that the voltage is not applied to the input terminal during a period from when the AC power supply is turned on until the phase control dimmer operates stably. and a delay circuit Ru delaying the start of setting of the current,
The delay circuit is
A first terminal connected to the input terminal of the drive current control unit; a second terminal held at a ground potential; and a third for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. A first switching element having a terminal;
A first reference potential output from the drive current control unit at one end, and a capacitive element connected at the other end to the third terminal of the first switching element;
One end is connected to the other end of the capacitive element and the third terminal of the first switching element, and the other end has a first resistance element held at a second reference potential lower than the first reference potential. And
The capacitance of the capacitive element and the resistance value of the first resistive element are selected such that charging of the capacitive element ends after the phase-controlled dimmer starts stable operation,
The resistance value of the first resistance element is set such that the potential of the third terminal of the first switching element is higher than the threshold voltage of the first switching element during charging of the capacitive element. Switching power supply circuit characterized.

The switching power supply circuit according to claim 1 , further comprising a discharge circuit that discharges the electric charge stored in the capacitive element.

It further comprises a potential change terminal that changes its potential in conjunction with turning on and off the AC power supply
The discharge circuit is
A first terminal connected to the one end of the capacitive element; a second terminal connected to the other end of the capacitive element; and the first terminal and the second terminal electrically connected to the potential change terminal. The switching power supply circuit according to claim 2 , further comprising: a second switching element having a third terminal for controlling conduction between the first and second terminals.

A second resistance element disposed between the potential change terminal and the third terminal of the second switching element;
A third resistance element connected in series with the second resistance element;
The third terminal of the second switching element is conductively connected between the second resistance element and the third resistance element;
4. The switching power supply circuit according to claim 3 , wherein the drive current control unit stops outputting the drive current when the potential of the potential change terminal becomes equal to or lower than a third reference potential. 5.