JP6634940B2 - Dimmable lighting device and lighting device - Google Patents
Dimmable lighting device and lighting device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6634940B2 JP6634940B2 JP2016076958A JP2016076958A JP6634940B2 JP 6634940 B2 JP6634940 B2 JP 6634940B2 JP 2016076958 A JP2016076958 A JP 2016076958A JP 2016076958 A JP2016076958 A JP 2016076958A JP 6634940 B2 JP6634940 B2 JP 6634940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- voltage
- output
- dimming
- lighting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 35
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 33
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 101150079361 fet5 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
本発明は、調光点灯装置及びそれを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a dimming lighting device and a lighting device using the same.
調光用の点灯装置に入力される調光信号として、商用電源等を用いたAC調光信号、低電圧高周波のPWM信号を用いたPWM調光信号等がある。AC調光信号は段調光点灯に用いられ、点灯装置では、AC調光信号入力の有無に応じて全光点灯又は調光点灯が選択される。例えば、特許文献1に開示されるように、AC調光信号が入力される場合、そのAC調光信号は、整流回路による全波整流、コンデンサによる平滑、抵抗分圧回路による分圧、及びフォトカプラによる基準電位変換を受け、フォトカプラの論理ハイの出力に応じて調光点灯が適用される。PWM調光信号は主に連続調光点灯に用いられ、点灯装置では、PWM調光信号のオンデューティに応じて調光率が決定される。例えば、特許文献2に開示されるように、入力されるPWM調光信号は、整流回路による全波整流、フォトカプラによる基準電位変換、及び積分回路による積分処理を受け、その積分値に応じた調光率によって調光点灯が行われる。 Examples of the dimming signal input to the lighting device for dimming include an AC dimming signal using a commercial power supply or the like, a PWM dimming signal using a low-voltage high-frequency PWM signal, and the like. The AC dimming signal is used for stepwise dimming lighting, and the lighting device selects all-light lighting or dimming lighting according to the presence or absence of the AC dimming signal input. For example, as disclosed in Patent Document 1, when an AC dimming signal is input, the AC dimming signal is subjected to full-wave rectification by a rectifier circuit, smoothing by a capacitor, voltage division by a resistance voltage dividing circuit, and photo The reference potential is converted by the coupler, and dimming lighting is applied according to the logic high output of the photocoupler. The PWM dimming signal is mainly used for continuous dimming lighting, and in the lighting device, the dimming rate is determined according to the on-duty of the PWM dimming signal. For example, as disclosed in Patent Document 2, an input PWM dimming signal is subjected to full-wave rectification by a rectifier circuit, reference potential conversion by a photocoupler, and integration processing by an integration circuit, and according to the integrated value. Dimming lighting is performed according to the dimming rate.
しかし、特許文献1のようなAC調光信号用の点灯装置にPWM調光信号線が誤接続された場合、又は特許文献2のようなPWM調光信号用の点灯装置にAC調光信号が誤接続された場合に問題が起こる。AC調光信号用の点灯装置にPWM調光信号線が誤接続されると、調光用回路においてAC信号が検出されないため調光は行われない。また、PWM調光信号用の点灯装置にAC調光信号が誤接続されると、調光用回路においてPWM信号が検出されないために調光が行われず、更には、小信号用の調光用回路にAC電圧が印加されるために過電圧により点灯装置が故障してしまう。また、点灯装置にAC調光信号用の調光入力端子及び調光用回路と、PWM調光信号用の調光入力端子及び調光用回路との両方を搭載しても、上記のような誤接続が回避されるとは限らず、更には点灯装置のサイズ及びコストも増加してしまう。 However, when a PWM dimming signal line is erroneously connected to the lighting device for an AC dimming signal as in Patent Document 1, or when the lighting device for a PWM dimming signal as in Patent Document 2 has an AC dimming signal. A problem occurs if the connection is incorrect. If the PWM dimming signal line is incorrectly connected to the lighting device for the AC dimming signal, no dimming is performed because the AC signal is not detected in the dimming circuit. Further, if the AC dimming signal is erroneously connected to the lighting device for the PWM dimming signal, the dimming is not performed because the PWM signal is not detected in the dimming circuit. Since the AC voltage is applied to the circuit, the lighting device breaks down due to overvoltage. Also, even if the lighting device is equipped with both a dimming input terminal and a dimming circuit for an AC dimming signal and a dimming input terminal and a dimming circuit for a PWM dimming signal, Misconnection is not always avoided, and the size and cost of the lighting device also increase.
そこで、本発明は、調光信号としてAC調光信号及びPWM調光信号の双方を同じ調光入力端子から受け付けてそれぞれの調光信号に従う調光点灯を可能とする調光点灯装置及びそれを用いた照明装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a dimming lighting device that receives both an AC dimming signal and a PWM dimming signal as dimming signals from the same dimming input terminal, and enables dimming lighting according to each dimming signal, and a dimming lighting device. It is an object to provide a lighting device used.
本開示の調光点灯装置は、調光目標値に応じた出力電流を光源に供給する電源回路と、商用電源からなるAC調光信号及びAC調光信号よりもピーク電圧が低いPWM調光信号を受付け可能な一対の調光入力端子と、一対の調光入力端子に接続された整流回路と、整流回路の整流出力のピーク電圧が所定値以上である場合には第1の論理を出力し、整流出力のピーク電圧が所定値未満である場合には第2の論理を出力する振幅判別回路と、整流出力から、PWM調光信号のデューティ比に応じたアナログ値を生成するアナログ変換回路と、振幅判別回路によって第1の論理が出力される場合には予め設定された段調光用の調光率に対応する調光目標値を電源回路に出力し、振幅判別回路によって第2の論理が入力される場合には上記アナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値を電源回路に出力するように構成された調光制御回路とを備える。 A dimming lighting device according to an embodiment of the present disclosure includes a power supply circuit that supplies an output current according to a dimming target value to a light source, an AC dimming signal including a commercial power supply, and a PWM dimming signal having a lower peak voltage than the AC dimming signal. And a rectifying circuit connected to the pair of dimming input terminals, and outputting a first logic when the peak voltage of the rectified output of the rectifying circuit is equal to or higher than a predetermined value. An amplitude discrimination circuit that outputs a second logic when the peak voltage of the rectified output is less than a predetermined value; and an analog conversion circuit that generates an analog value from the rectified output according to the duty ratio of the PWM dimming signal. When the first logic is outputted by the amplitude discriminating circuit, a dimming target value corresponding to a preset dimming rate for step dimming is outputted to the power supply circuit, and the second logic is outputted by the amplitude discriminating circuit. If the analog input is And a configuration dimming control circuit to output the corresponding dimming target dimming rate corresponding to the power supply circuit.
本開示の調光点灯装置によると、一対の調光入力端子を介して、整流回路が、ピーク電圧が相対的に高いAC調光信号及びピーク電圧が相対的に低いPWM調光信号を調光信号として受け付け、振幅判別回路が、AC調光信号入力時には第1の論理を出力し、PWM調光信号入力時には第2の論理を出力することができる。一方、アナログ変換回路は、PWM調光信号入力時には、整流出力からPWM調光信号のデューティ比に応じたアナログ値を出力する。そして、調光制御回路が、第1の論理が出力される場合にはアナログ変換回路の出力にかかわらず段調光用の調光目標値を電源回路に出力し、第2の論理が入力される場合にはアナログ値に応じた調光目標値を電源回路に出力する。このように、調光信号としてAC調光信号及びPWM調光信号の双方を同じ調光入力端子から受け付けてそれぞれの調光信号に従う調光点灯を可能とする調光点灯装置が実現される。 According to the dimming lighting device of the present disclosure, the rectifier circuit dims the AC dimming signal with the relatively high peak voltage and the PWM dimming signal with the relatively low peak voltage via the pair of dimming input terminals. The signal is accepted as a signal, and the amplitude discrimination circuit can output the first logic when the AC dimming signal is input, and can output the second logic when the PWM dimming signal is input. On the other hand, when the PWM dimming signal is input, the analog conversion circuit outputs an analog value according to the duty ratio of the PWM dimming signal from the rectified output. When the first logic is output, the dimming control circuit outputs a dimming target value for step dimming to the power supply circuit regardless of the output of the analog conversion circuit, and the second logic is input. In this case, a dimming target value corresponding to the analog value is output to the power supply circuit. In this manner, a dimming lighting device that receives both an AC dimming signal and a PWM dimming signal as dimming signals from the same dimming input terminal and realizes dimming lighting according to each dimming signal is realized.
第1の形態では、振幅判別回路は、整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、電圧レギュレータ回路の出力電圧が設定電圧である場合には第1の論理を出力し、電圧レギュレータ回路の出力電圧がPWM調光信号のピーク電圧以下である場合には第2の論理を出力するように構成された選別回路と備える。これにより、簡素な構成で振幅判別回路が構成される。 In the first embodiment, the amplitude determining circuit generates a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit from a rectified output, and executes a first logic when the output voltage of the voltage regulator circuit is the set voltage. And a selection circuit configured to output the second logic when the output voltage of the voltage regulator circuit is equal to or lower than the peak voltage of the PWM dimming signal. Thereby, the amplitude discriminating circuit is configured with a simple configuration.
第1の形態では、アナログ変換回路は、整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、電圧レギュレータ回路の出力電圧の積分に基づいて上記アナログ値を生成する積分変換回路とを備える。これにより、簡素な構成でアナログ変換回路が構成される。 In a first embodiment, an analog conversion circuit includes a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit from a rectified output, and an integration conversion that generates the analog value based on integration of an output voltage of the voltage regulator circuit. And a circuit. Thus, an analog conversion circuit is configured with a simple configuration.
ここで、振幅判別回路とアナログ変換回路とが電圧レギュレータ回路を共有する構成が好ましい。これにより、簡素な回路構成が確保される。 Here, it is preferable that the amplitude discrimination circuit and the analog conversion circuit share a voltage regulator circuit. This ensures a simple circuit configuration.
第2の形態では、振幅判別回路は、整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、電圧レギュレータ回路側の基準電位を電源回路側の基準電位に変換するフォトカプラと、フォトカプラの出力電圧が閾値以上である場合には第1の論理を出力し、フォトカプラの出力電圧が閾値未満である場合には第2の論理を出力するように構成された選別回路とを備え、アナログ変換回路は、フォトカプラの出力電圧の積分に基づいて上記アナログ値を生成する積分回路を備える。この構成によると、振幅判別回路及びアナログ変換回路が1つのフォトカプラを共有することができるので、回路構成の更なる簡素化が可能となる。 In a second embodiment, an amplitude discriminating circuit includes a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit from a rectified output, and a photocoupler that converts a reference potential of the voltage regulator circuit into a reference potential of a power supply circuit. And a selection circuit configured to output the first logic when the output voltage of the photocoupler is equal to or higher than the threshold, and to output the second logic when the output voltage of the photocoupler is lower than the threshold. The analog conversion circuit includes an integration circuit that generates the analog value based on the integration of the output voltage of the photocoupler. According to this configuration, the amplitude determination circuit and the analog conversion circuit can share one photocoupler, so that the circuit configuration can be further simplified.
第3の形態では、整流回路が一対の調光入力端子に並列接続された第1及び第2の整流回路からなり、振幅判別回路は、第1の整流回路の整流出力を分圧及び平滑する分圧平滑回路と、分圧平滑回路の出力が閾値以上である場合には第1の論理を出力し、分圧平滑回路の出力が閾値未満である場合には第2の論理を出力するように構成された選別回路とを備え、アナログ変換回路は、第2の整流回路の整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、電圧レギュレータ回路の出力電圧に基づいて上記アナログ値を生成する積分変換回路とを備える。この構成によると、振幅判別回路及びアナログ変換回路が独立して設計されるのでそれぞれの設計自由度が増す。 In the third mode, the rectifier circuit includes first and second rectifier circuits connected in parallel to a pair of dimming input terminals, and the amplitude discriminating circuit divides and smoothes the rectified output of the first rectifier circuit. The first logic is output when the output of the voltage dividing and smoothing circuit is equal to or greater than the threshold value, and the second logic is output when the output of the voltage dividing and smoothing circuit is less than the threshold value. The analog conversion circuit is configured to generate an output voltage having a set voltage as an upper limit from a rectified output of the second rectifier circuit, and an output voltage of the voltage regulator circuit. And an integral conversion circuit for generating the analog value. According to this configuration, since the amplitude discrimination circuit and the analog conversion circuit are independently designed, the degree of freedom in their design is increased.
本開示の照明装置は、上記いずれかの調光点灯装置と、光源とを備える。これにより、調光信号としてAC調光信号及びPWM調光信号の双方を同じ調光入力端子から受け付けてそれぞれの調光信号に従う調光点灯を可能とする照明装置が実現される。 A lighting device according to an embodiment of the present disclosure includes any one of the dimming lighting devices described above and a light source. This realizes a lighting device that receives both an AC dimming signal and a PWM dimming signal as dimming signals from the same dimming input terminal and enables dimming lighting according to each dimming signal.
<第1の実施形態>
図1に、第1の実施形態による調光点灯装置100及びそれを用いた照明装置150を示す。照明装置150はLED照明装置であり、調光点灯装置100及びLED(LEDユニット)50を含む。調光点灯装置100には、交流電源AC(例えば、商用電源)からの入力電源電圧が入力端子T1及びT2を介して給電され、調光点灯装置100によって生成される直流出力電流が出力端子T3及びT4、配線W1及びW2並びに端子T5及びT6を介してLED50に供給される。LED50は、直列接続又は直並列接続された複数のLED素子のアレイを含む。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a
調光点灯装置100には、外部調光器(不図示)からの調光信号が、調光入力端子T7及びT8を介して入力される。調光信号として、AC調光信号及びPWM信号が入力される可能性があり、これらの信号線が調光入力端子T7及びT8に接続され得る。AC調光信号は商用電源電圧からなり、その印加がないことによって全光点灯を指示し、その印加があることによって段調光点灯を指示するものである。PWM調光信号は、振幅5〜15V程度及び周波数500Hz〜10kHz程度の低電圧高周波信号(AC調光信号との比較において)であり、そのオンデューティに基づく調光率での調光点灯を指示するものである。各実施形態では、例示として、振幅が12V0−peakで周波数が1kHzのPWM調光信号が採用されるものとする。また、PWM調光信号では、オンデューティが大きいほど低い調光率(すなわち、暗い点灯)が指示され、オンデューティが小さいほど高い調光率(すなわち、明るい点灯)が指示される。したがって、AC調光信号もPWM調光信号も入力されない場合には全光点灯が行われる。
A dimming signal from an external dimmer (not shown) is input to the dimming
調光点灯装置100は、電源回路200及び調光回路300を備える。電源回路200は入力回路210、DC/DCコンバータ220、検出回路230及び制御回路240を備え、調光回路300は整流回路310、振幅判別回路320、アナログ変換回路330及び調光制御回路340を備える。
The dimming
入力回路210は、電流ヒューズ1及び2、ダイオードブリッジ3、入力コンデンサ4、並びに必要に応じてノイズフィルタを備える。入力回路210には交流電源ACからの交流電圧が入力され、ダイオードブリッジ3による全波整流出力が入力コンデンサ4によって若干平滑されてDC/DCコンバータ220に入力される。
The
DC/DCコンバータ220は、本実施形態においては絶縁型フライバックコンバータからなり、力率改善機能を持つ、いわゆるワンコンバータ方式のフライバック回路を構成する。DC/DCコンバータ220は、スイッチング素子5、トランス6、電流検知抵抗7、ダイオード8、及び出力コンデンサ9を含む。本実施形態では、スイッチング素子5はMOSFETからなるので、以降においてスイッチング素子5のことをFET5ともいう。また、トランス6の一次巻線側の基準点(すなわち、入力コンデンサ4の低電位電極側ノード)を一次側グランドG1といい、二次巻線側の基準点(すなわち、出力コンデンサ9の低電位電極側ノード)を二次側グランドG2というものとする。
The DC /
DC/DCコンバータ220のPWM制御において、FET5のオン期間にトランス6の一次巻線にエネルギーが蓄積され、FET5のオフ期間にそのエネルギーがトランス6の二次巻線側からダイオード8を介して出力コンデンサ9に充電される。DC/DCコンバータ220の出力は、FET5のオンデューティ(オン幅)、トランス6の一次巻線に対する二次巻線の巻数比等によって決まる。FET5は、制御IC15から出力されるPWMゲート信号によって駆動される。なお、以降の説明において、DC/DCコンバータ220の出力電流を「出力電流」といい、DC/DCコンバータ220の出力電圧(LED電流)を「負荷電圧」という。
In the PWM control of the DC /
検出回路230は、電流検出抵抗10からなる電流検出回路並びに抵抗11、12及び13からなる電圧検出回路を含み、二次側グランドG2を基準電位とする。電流検出抵抗10は二次側グランドG2とLED50のカソード端との間に挿入された低抵抗素子からなり、出力電流に比例した電圧が電流検出抵抗10に発生する。電圧検出回路(抵抗11、12及び13)は出力コンデンサ9に並列接続された分圧抵抗回路からなり、負荷電圧に比例した電圧が抵抗13に発生する。
The
制御回路240は、コンデンサ14、制御IC15、オペアンプ16及び17、ダイオード18及び19、電圧源20及び21、抵抗22及び23並びにフォトカプラ24(フォトダイオード24d及びフォトトランジスタ24t)を含む。フォトカプラ24のフォトダイオード24d側は二次側グランドG2を基準として動作し、フォトトランジスタ24t側は一次側グランドG1を基準として動作する。なお、制御回路240には、一次側グランドG1を基準電位とする制御電源Vcc1及び二次側グランドG2を基準電位とする制御電源Vcc2が不図示の補助電源回路によって適宜供給されるものとする。補助電源回路は、入力コンデンサ4の電圧の降下電圧、出力コンデンサ9の電圧の降下電圧、トランス6の補助巻線(不図示)に発生する電圧の整流平滑電圧等から各制御電源を生成する。
The
制御IC15は、フライバックコンバータを駆動するための汎用のスイッチング制御ICであればよく、少なくとも、制御電源端子(VCC端子)、グランド端子(GND端子)、ゲート出力端子(OUT端子)、電流センス端子(ISNS端子)及びフィードバック端子(FB端子)を有する。VCC端子は制御電源Vcc1の給電を受ける。FB端子は、フォトトランジスタ24tのコレクタ端子及びコンデンサ14に接続される。ISNS端子は、電流検知抵抗7とFET5のソース端子との接続点に接続され、電流検知抵抗7に発生するFET電流に対応する電圧の入力を受ける。制御IC15は、MUL端子(不図示)及びISNS端子の入力によってFET5のスイッチング動作を適正化しつつ、FB端子への入力に応じたオン幅でFET5をPWM駆動する。具体的には、本実施形態では、FB端子電圧の増加/減少に対してPWM駆動のオン幅が増加/減少する。
The
定電流制御用のオペアンプ16の反転入力端子(−)には検出回路230(電流検出抵抗10)によって検出された検出電流値が入力され、非反転入力端子(+)には出力電流の目標値(目標電流値)に対応する電圧が調光制御回路340から入力される。なお、オペアンプ16の反転入力端子と出力端子間には不図示の帰還素子(抵抗、コンデンサ、又はこれらの直列回路若しくは並列回路)が接続されるものとする。オペアンプ16は、反転入力端子に入力される検出電流値と、非反転入力端子に入力される目標電流値との誤差を増幅して出力する。
The detected current value detected by the detection circuit 230 (current detection resistor 10) is input to the inverting input terminal (-) of the
定電圧制御用のオペアンプ17の反転入力端子(−)には検出回路230(抵抗11、12及び13)によって検出された検出電圧値が入力され、非反転入力端子(+)には負荷電圧の目標電圧値(上限電圧値)に対応する電圧が電圧源20から入力される。なお、オペアンプ17の反転入力端子と出力端子間にも不図示の帰還素子が接続されるものとする。オペアンプ17は、反転入力端子に入力される検出電圧値と、非反転入力端子に入力される上限電圧値との誤差を増幅して出力する。電圧源20は制御電源Vcc2の分圧点であればよい。
The detection voltage value detected by the detection circuit 230 (
ダイオード18及び19からなるダイオードOR回路は、オペアンプ16の出力端子電圧又はオペアンプ17の出力端子電圧のいずれか低い方に対してオンする。ダイオードOR回路の共通アノードはフォトダイオード24dのカソード側に接続される。フォトダイオード24dのアノードは電圧源21に抵抗22を介して接続され、フォトダイオード24dに抵抗23が並列接続される。電圧源21は制御電源Vcc2等であればよい。フォトトランジスタ24tには、フォトダイオード24dに流れる電流(発光)に応じた出力電流が流れる。これにより、ダイオード18がオンされてオペアンプ16による定電流制御が選択されている場合には、検出電流値が目標電流値に一致し、ダイオード19がオンされてオペアンプ17による定電圧制御が選択されている場合には、検出電圧値が上限電圧値に一致する。
The diode OR circuit including the
例えば定電流制御において、検出電流値が目標電流値よりも高い時点では、オペアンプ16の誤差増幅作用によってフォトダイオード24d及びフォトトランジスタ24tの電流が増加する。これにより、制御IC15のFB端子電圧が低下し、FET5のPWM駆動におけるオン幅が狭まり、出力電流が減少する。逆に、検出電流値が目標電流値よりも低い時点では、オペアンプ16の誤差増幅作用によってフォトダイオード24d及びフォトトランジスタ24tの電流が減少する。これにより、制御IC15のFB端子電圧が上昇し、FET5のPWM駆動におけるオン幅が拡がり、出力電流が増加する。
For example, in the constant current control, when the detected current value is higher than the target current value, the current of the
以下に、調光回路300を説明する。整流回路310は、調光入力端子T7及びT8に接続されたダイオードブリッジからなり、AC調光信号に対応する耐圧を有する。整流回路310は、AC調光信号が入力される場合には、AC調光信号の全波整流電圧を整流出力として出力し、PWM調光信号が入力される場合には、PWM調光信号をそのまま整流出力として通過させる。なお、整流回路310の基準電位(すなわち、整流回路310の低電位側出力端)をグランドG3というものとする。
Hereinafter, the
振幅判別回路320は、トランジスタ25、抵抗26及びツェナーダイオード27を含む電圧レギュレータ回路VR、ツェナーダイオード28からなるスイッチ回路S、抵抗29及びコンデンサ30を含む平滑回路C、並びにフォトカプラ31を有する。概略として、振幅判別回路320は、整流回路310の整流出力のピーク電圧が所定値以上である場合には二次側グランドG2を基準電位とする論理ハイを生成し、整流出力のピーク電圧が所定値未満である場合には二次側グランドG2を基準電位とする論理ローを生成するように構成される。なお、必要に応じて、スイッチ回路S、平滑回路C及びフォトカプラ31をまとめて選別回路ともいう。
The
電圧レギュレータ回路VRはシリーズレギュレータからなり、整流出力から、ツェナーダイオード27のツェナー電圧ZV1(設定電圧)を上限とする出力電圧Vrを生成する。ツェナー電圧ZV1には、小信号回路として扱える電圧範囲(例えば30V以下)において、PWM調光信号の振幅(すなわち、ピーク電圧(本実施形態では12V))以上の電圧が適用される。
The voltage regulator circuit VR is composed of a series regulator, and generates, from the rectified output, an output voltage Vr whose upper limit is the Zener voltage ZV1 (set voltage) of the
これにより、AC調光信号入力時において、整流出力がツェナー電圧ZV1以上となる期間(実質的に大部分の期間)では出力電圧Vrはツェナー電圧ZV1となり、整流出力がツェナー電圧ZV1未満となる期間(ゼロクロス付近の期間)では整流出力がそのまま出力電圧Vrとなる。PWM調光信号入力時には、PWM調光信号に等しい整流出力が、そのまま出力電圧Vrとして現われる。なお、電圧レギュレータ回路VRとして、シリーズレギュレータに代えて、三端子レギュレータ、シャントレギュレータ等が採用されてもよい。 Thus, when the AC dimming signal is input, the output voltage Vr becomes the Zener voltage ZV1 during the period (substantially most of the period) in which the rectified output is equal to or higher than the Zener voltage ZV1, and the period in which the rectified output is lower than the Zener voltage ZV1. In the period near the zero cross, the rectified output becomes the output voltage Vr as it is. When a PWM dimming signal is input, a rectified output equal to the PWM dimming signal appears as the output voltage Vr as it is. Note that a three-terminal regulator, a shunt regulator, or the like may be employed as the voltage regulator circuit VR instead of the series regulator.
スイッチ回路Sは、電圧レギュレータ回路VRの出力電圧Vrに応じてオン/オフして出力電圧Vsを生成する。スイッチ回路Sにおいて、ツェナーダイオード28のカソードがトランジスタ25のエミッタに接続され、アノードが抵抗29接続される。ツェナーダイオード28のツェナー電圧ZV2は、PWM調光信号のピーク電圧よりも高くかつツェナー電圧ZV1よりも低い値が選定される。したがって、出力電圧Vrがツェナー電圧ZV2以上である場合には、出力電圧Vrからツェナー電圧ZV2が降下された電圧が出力電圧Vsとしてツェナーダイオード28のアノードに発生する。一方、出力電圧Vrがツェナー電圧ZV2未満である場合にはツェナーダイオード28はオフし、出力電圧Vsはゼロとなる。
The switch circuit S turns on / off according to the output voltage Vr of the voltage regulator circuit VR to generate an output voltage Vs. In the switch circuit S, the cathode of the
すなわち、AC調光信号入力時において、出力電圧Vrがツェナー電圧ZV2以上となる期間(整流出力がツェナー電圧ZV1でクランプされる大部分の期間)では、出力電圧Vsは出力電圧Vrとツェナー電圧ZV2の差分となり、出力電圧Vrがツェナー電圧ZV2未満となる期間(ゼロクロス付近の期間)では出力電圧Vsはゼロとなる。また、PWM調光信号入力時には、上述したように、PWM調光信号のピーク電圧がツェナー電圧ZV2未満であるため、ツェナーダイオード28はオフとなり、出力電圧Vsはゼロとなる。
That is, when the AC dimming signal is input, the output voltage Vs is equal to the output voltage Vr and the zener voltage ZV2 during a period in which the output voltage Vr is equal to or higher than the zener voltage ZV2 (most of the time when the rectified output is clamped by the zener voltage ZV1). And the output voltage Vs becomes zero during a period in which the output voltage Vr is lower than the zener voltage ZV2 (a period near the zero crossing). Also, when the PWM dimming signal is input, as described above, the peak voltage of the PWM dimming signal is lower than the zener voltage ZV2, so that the
例えば、一設計例として、ツェナー電圧ZV1を22V、ツェナー電圧ZV2を15Vとする(本実施形態では、PWM調光信号の振幅は12Vである)。この場合、AC調光信号入力時にはスイッチ回路Sの出力電圧Vsとして7V(=22V−15V)をピークとする電圧が発生し、PWM調光信号入力時にはツェナーダイオード28はオフされて出力電圧Vsは0Vとなる。
For example, as one design example, the zener voltage ZV1 is 22 V and the zener voltage ZV2 is 15 V (in the present embodiment, the amplitude of the PWM dimming signal is 12 V). In this case, when the AC dimming signal is input, a voltage having a peak of 7 V (= 22 V−15 V) is generated as the output voltage Vs of the switch circuit S. When the PWM dimming signal is input, the
平滑回路Cは、商用電源周波数の2倍の周波数成分(100Hz又は120Hz)を平滑可能な時定数を有し、スイッチ回路Sの出力電圧Vsを平滑して平滑出力電圧Vcを生成する。上述のように、AC調光信号入力時には、大部分の期間において、ツェナー電圧ZV1とツェナー電圧ZV2の差分が平滑回路Cに入力されるので、全期間における平滑出力電圧VcはZV1−ZV2となる。また、PWM調光信号入力時には、スイッチ回路Sの出力電圧Vsが入力されないため、平滑出力電圧Vcはゼロとなる。 The smoothing circuit C has a time constant capable of smoothing a frequency component (100 Hz or 120 Hz) twice as high as the commercial power frequency, and smoothes the output voltage Vs of the switch circuit S to generate a smoothed output voltage Vc. As described above, when the AC dimming signal is input, the difference between the Zener voltage ZV1 and the Zener voltage ZV2 is input to the smoothing circuit C during most of the period, so that the smoothed output voltage Vc becomes ZV1−ZV2 during the entire period. . Further, when the PWM dimming signal is input, the output voltage Vs of the switch circuit S is not input, so that the smoothed output voltage Vc becomes zero.
フォトカプラ31は、平滑回路Cの平滑出力電圧Vcをレベル変換して出力電圧V31を出力する。フォトカプラ31のフォトダイオード31dには、抵抗32が直列接続され、抵抗33が並列接続され、フォトカプラ31のフォトトランジスタ31tのコレクタには制御電源Vcc2が接続され、エミッタと二次側グランドG2の間には抵抗34が接続される。抵抗32及び33によってフォトダイオード31dの入力電流が決定されるとともに、抵抗34によってフォトカプラ31の出力電圧V31が決定される。このように、フォトカプラ31によって、平滑出力電圧Vcの電圧レベルが二次側グランドG2を基準として変換される。したがって、フォトカプラ31の出力電圧V31は、AC調光信号入力時には平滑出力電圧Vcに対応する電圧(すなわち、論理ハイ)となり、PWM調光信号入力時にはゼロ(すなわち、論理ロー)なる。この出力電圧V31に対応する論理が調光制御回路340のポートP1に入力される。なお、フォトトランジスタ31t、抵抗34及びポートP1の接続関係を変更して、フォトカプラ31の出力論理及び調光制御回路340での処理論理を反転してもよい。
アナログ変換回路330は、上述の電圧レギュレータ回路VR、フォトカプラ35、並びに抵抗39及びコンデンサ40を含む積分回路RCを有し、電圧レギュレータ回路VRを振幅判別回路320と共有する。概略として、アナログ変換回路330は、整流出力からPWM調光信号のオンデューティに応じた、二次側グランドG2を基準電位とするアナログ値を生成する。なお、必要に応じて、フォトカプラ35及び積分回路RCをまとめて積分変換回路ともいう。
The
フォトカプラ35は、電圧レギュレータ回路VRの出力電圧Vrをレベル変換して出力電圧V35を出力する。フォトカプラ35のフォトダイオード35dには、抵抗36が直列接続され、抵抗37が並列接続され、フォトカプラ35のフォトトランジスタ35tのコレクタには制御電源Vcc2が接続され、エミッタと二次側グランドG2の間には抵抗38が接続される。抵抗36及び37によってフォトダイオード35dの入力電流が決定されるとともに、抵抗38によってフォトカプラ35の出力電圧V35が決定される。このように、フォトカプラ35によって、出力電圧Vrの電圧レベルが二次側グランドG2を基準として変換される。
積分回路RCは、フォトカプラ35の出力電圧V35を積分する。積分回路RCには、ツェナー電圧ZV1でクランプされたAC調光信号の全波整流波形の相似波形、又はPWM調光信号の相似波形が、二次側グランドG2を基準電位として入力される。積分回路RCは、PWM調光信号の周波数成分(本実施形態では1kHz)を平滑可能な時定数を有する。したがって、積分回路RCは、平滑回路Cのように商用電源周波数の2倍の周波数成分(100Hz又は120Hz)を平滑できなくてもよい。むしろ、PWM調光信号の変更操作に対する電源回路200での調光動作の応答性を確保するために、積分回路RCの時定数は可能な範囲で小さい方が好ましい。積分回路RCの積分出力は上記のアナログ値に対応し、このアナログ値が調光制御回路340のポートP2に入力される。なお、フォトトランジスタ35t、抵抗38及びポートP2の接続関係を変更して、フォトカプラ35の出力論理及び調光制御回路340での処理論理を反転してもよい。
Integrating circuit RC integrates the output voltage V 35 of the
調光制御回路340は、例えば、マイコン及びその周辺回路からなり、制御電源Vcc2の給電を受けて二次側グランドG2を基準として動作する。ポートP1に論理ハイが入力される場合には、調光制御回路340は、ポートP2の入力にかかわらず、予め設定された段調光用の調光率(例えば、50%、75%等)に対応する調光目標値をポートP3から制御回路240(オペアンプ16)に出力する。一方、ポートP1に論理ローが入力される場合には、調光制御回路340は、ポートP2に入力されるアナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値をポートP3から制御回路240(オペアンプ16)に出力する。すなわち、AC調光信号入力時には、ポートP1に論理ハイが入力されて、段調光点灯用の調光目標値がポートP3から出力される。一方、PWM調光信号入力時には、ポートP1に論理ローが入力されて、ポートP2に入力されるアナログ値に応じた調光目標値がポートP3から出力される。
The dimming
アナログ値と調光率の関係は、調光制御回路340のメモリ(不図示)に予め記憶されているものとする。具体的には、PWM調光信号のオンデューティの小/大と、アナログ値の低/高と、調光率の高(明)/低(暗)とがそれぞれ対応する。調光制御回路340のCPU(不図示)は、入力されるアナログ値に応じて、又はアナログ値からA/D変換器(不図示)を介して変換されたデジタル値に応じて、メモリを参照して調光目標値を生成及び出力する。
It is assumed that the relationship between the analog value and the dimming rate is stored in a memory (not shown) of the dimming
図2A及び図2Bに、本実施形態における調光回路300の動作を示す。図2AはAC調光信号が入力された場合の各部波形を示し、図2BはPWM調光信号が入力された場合の各部波形を示す。各図において、上段から、(a)調光信号、(b)電圧レギュレータ回路VRの出力電圧Vr、(c)スイッチ回路S(ツェナーダイオード28)の出力電圧Vs、(d)平滑回路Cの平滑出力電圧Vc、(e)ポートP1の入力電圧及び(f)ポートP2の入力電圧を示し、横軸は時間である。なお、電圧及び時間に関して、図は縮尺通りではない。
2A and 2B show an operation of the
図2Aに示すように、波形(a)に示すAC調光信号が入力されると、波形(b)に示すように、交流電圧の全波整流出力が電圧レギュレータ回路VRによってクランプされる。波形(c)に示すように、出力電圧Vsは、波形(b)に示す出力電圧Vrとツェナー電圧ZV2との差分となる。波形(d)に示すように、平滑出力電圧Vcは、出力電圧Vsの平滑電圧となる。そして、波形(e)に示すように、平滑出力電圧Vcがフォトカプラ31によってレベル変換されてポートP1に論理ハイが入力される。これにより、調光制御回路340は、段調光用の調光目標値を生成する。なお、積分回路RCは高周波積分用の時定数を有するので、波形(f)に示すように、波形(b)に示す出力電圧Vrの低周波波形がそのままポートP2に現われる。したがって、ポートP2には高い電圧が現われるが、ポートP1に入力される論理がハイであるので、ポートP2の電圧は調光制御回路340における調光率決定に影響しない。
As shown in FIG. 2A, when the AC dimming signal shown in the waveform (a) is input, the full-wave rectified output of the AC voltage is clamped by the voltage regulator circuit VR as shown in the waveform (b). As shown in the waveform (c), the output voltage Vs is the difference between the output voltage Vr shown in the waveform (b) and the Zener voltage ZV2. As shown in the waveform (d), the smoothed output voltage Vc is a smoothed voltage of the output voltage Vs. Then, as shown in the waveform (e), the level of the smoothed output voltage Vc is converted by the
図2Bに示すように、波形(a)に示すPWM調光信号が入力されると、波形(b)に示すように、PWM調光信号の振幅はツェナー電圧ZV1未満であるため、PWM調光信号の波形がそのまま出力電圧Vrとなる。上述したようにツェナーダイオード28はオンせずに出力電圧Vsはゼロとなるため、波形(c)及び(d)に示すように、スイッチ回路S以降に電圧は発生しない。したがって、波形(e)に示すように、ポートP1に論理ローが入力される。波形(f)に示すように、ポートP2には、波形(b)に示すPWM調光信号がレベル変換及び積分された結果のアナログ値が入力される。これにより、調光制御回路340は、このアナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値を生成する。
As shown in FIG. 2B, when the PWM dimming signal shown in the waveform (a) is input, as shown in the waveform (b), the amplitude of the PWM dimming signal is less than the Zener voltage ZV1, so that the PWM dimming is performed. The signal waveform becomes the output voltage Vr as it is. As described above, since the
調光回路300については種々の変形が可能である。図1では、振幅判別回路320において、選別回路が、電圧レギュレータ回路VRから調光制御回路340に向けて、ツェナーダイオード28(スイッチ回路S)、平滑回路C及びフォトカプラ31の順で接続される構成を示した。この接続構成(及び後述の図3Aに示す構成)は、ツェナーダイオード28での電圧降下によって、平滑回路C及びフォトカプラ31に比較的低耐圧の部品を用いることができる点でコスト上有利である。ただし、上記選別回路の接続順序はこれに限られない。
Various modifications of the
例えば、図3Aに示すように、選別回路は、スイッチ回路S、フォトカプラ31及び平滑回路Cの順で構成されてもよい。また、図3Bに示すように、選別回路は、平滑回路C、スイッチ回路S及びフォトカプラ31の順で構成されてもよいし、図3Cに示すように、平滑回路C、フォトカプラ31及びスイッチ回路Sの順で構成されてもよい。また、図3Dに示すように、選別回路は、フォトカプラ31、スイッチ回路S及び平滑回路Cの順で構成されてもよいし、図3Eに示すように、フォトカプラ31、平滑回路C及びスイッチ回路Sの順で構成されてもよい。
For example, as shown in FIG. 3A, the selection circuit may be configured in the order of the switch circuit S, the
ここで、図3Eに示すように、スイッチ回路Sとして、ツェナーダイオード28の代わりに、制御電源Vcc2を受けて二次側グランドG2を基準電位として動作し、比較閾値Vcmp(ツェナー電圧ZV2と同程度の電圧)に関して反転動作するコンパレータが採用されてもよい。図3C及び図3Dについても同様である。以降において、比較閾値Vcmp及びツェナー電圧ZV2をまとめて閾値Vthというものとする。特に、図3Eに示すように、最後段にスイッチ回路Sが配置される場合には、スイッチ回路Sをコンパレータとすることにより、ポートP1での論理ハイを制御電源Vcc2の電圧に一致させることができるので、調光制御回路340での信号処理が容易となる。
Here, as shown in FIG. 3E, instead of the
すなわち、上記をまとめると、振幅判別回路320は、整流出力から、設定電圧(ツェナー電圧ZV1)を上限とする出力電圧Vrを生成する電圧レギュレータ回路VRと、出力電圧Vrが設定電圧である場合には論理ハイを出力し、出力電圧VrがPWM調光信号のピーク電圧以下である場合には論理ローを出力するように構成された選別回路(スイッチ回路S、平滑回路C、フォトカプラ31)を有していればよい。これにより、簡素な構成で振幅判別回路320が形成される。
That is, to summarize the above, the
また、アナログ変換回路330の積分変換回路(フォトカプラ35及び積分回路RC)は、図4に示すように、電圧レギュレータ回路VRから調光制御回路340に向けて、積分回路RC及びフォトカプラ35の順で構成されてもよい。すなわち、アナログ変換回路330は、整流出力から、設定電圧(ツェナー電圧ZV1)を上限とする出力電圧Vrを生成する電圧レギュレータ回路VRと、出力電圧Vrの積分に基づいてアナログ値を生成する積分変換回路(フォトカプラ35、積分回路RC)を有していればよい。これにより、簡素な構成でアナログ変換回路330が形成される。
In addition, as shown in FIG. 4, the integration conversion circuit (
以上のように、本実施形態による調光点灯装置100は、調光目標値に応じた出力電流をLED5に供給する電源回路200と、電源回路200に調光目標値を出力する調光回路300を備える。調光回路300は、AC調光信号及びPWM調光信号を受付け可能な一対の調光入力端子T7及びT8と、一対の調光入力端子T7及びT8に接続された整流回路310と、整流出力のピーク電圧が所定値以上である場合には論理ハイを出力し、整流出力のピーク電圧が所定値未満である場合には論理ローを出力する振幅判別回路320と、整流出力から、PWM調光信号のデューティ比に応じたアナログ値を出力するアナログ変換回路330と、振幅判別回路320によって論理ハイが出力される場合には予め設定された段調光用の調光率に対応する調光目標値を電源回路200に出力し、振幅判別回路320によって論理ローが入力される場合にはアナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値を電源回路200に出力するように構成された調光制御回路340を備える。
As described above, the dimming
これにより、入力端子T7及びT8並びに整流回路310は、ピーク電圧が相対的に高いAC調光信号及びピーク電圧が相対的に低いPWM調光信号を調光信号として受け付け、振幅判別回路320が、AC調光信号入力時には論理ハイを出力し、PWM調光信号入力時には論理ローを出力することができる。一方で、アナログ変換回路330は、PWM調光信号入力時には、整流出力からPWM調光信号のデューティ比に応じたアナログ値を出力する。そして、調光制御回路340が、論理ハイが出力される場合にはアナログ変換回路330の出力にかかわらず段調光用の調光目標値を電源回路200に出力し、論理ローが入力される場合にはアナログ値に応じた調光目標値を電源回路200に出力する。このように、調光信号としてAC調光信号及びPWM調光信号の双方を同じ入力端子T7及びT8から受け付けてそれぞれの調光信号に従う調光点灯を可能とする調光点灯装置100及びそれを用いた照明装置150が実現される。
Accordingly, the input terminals T7 and T8 and the
<第2の実施形態>
上記第1の実施形態では、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330がそれぞれのフォトカプラ31及び35を有する構成を示したが、本実施形態では振幅判別回路320及びアナログ変換回路330が1つのフォトカプラを共有する構成を示す。本実施形態において、第1の実施形態と同様の又は対応する構成には同じ符号を付し、その重複する説明を省略する。
<Second embodiment>
In the above-described first embodiment, the configuration in which the
図5に本実施形態の調光回路300を示す。振幅判別回路320は電圧レギュレータ回路VR、フォトカプラ41、平滑回路C及びスイッチ回路Sを有し、アナログ変換回路330は電圧レギュレータ回路VR、フォトカプラ41及び積分回路RCを有する。すなわち、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330は、電圧レギュレータ回路VR及びフォトカプラ41を共有する。
FIG. 5 shows a
フォトカプラ41は、電圧レギュレータ回路VRの出力電圧Vrをレベル変換して出力電圧V41を出力する。フォトカプラ41のフォトダイオード41dには、抵抗42が直列接続され、抵抗43が並列接続され、フォトカプラ41のフォトトランジスタ41tのコレクタには制御電源Vcc2が接続され、エミッタと二次側グランドG2の間には抵抗44が接続される。抵抗42及び43によってフォトダイオード41dの入力電流が決定されるとともに、抵抗44によってフォトカプラ41の出力電圧V41が決定される。このように、フォトカプラ41によって、電圧レギュレータ回路VRの電圧レベルが二次側グランドG2を基準として変換される。
スイッチ回路Sは、ツェナーダイオードであってもコンパレータであってもよい。また、第1の実施形態における図3Eに示すように、スイッチ回路Sが平滑回路Cの後段に配置されるようにしてもよい。積分回路RCは、第1の実施形態と同様に動作する。 The switch circuit S may be a Zener diode or a comparator. Further, as shown in FIG. 3E in the first embodiment, the switch circuit S may be arranged at the subsequent stage of the smoothing circuit C. The integrating circuit RC operates in the same manner as in the first embodiment.
図6A及び図6Bに、本実施形態における調光回路300の動作を示す。図6AはAC調光信号が入力された場合の各部波形を示し、図6BはPWM調光信号が入力された場合の各部波形を示す。各図において、上段から、(a)調光信号、(b)電圧レギュレータ回路VRの出力電圧Vr、(c)フォトカプラ41の出力電圧V41、(d)平滑回路Cの平滑出力電圧Vc、(e)ポートP1の入力電圧及び(f)ポートP2の入力電圧を示し、横軸は時間である。なお、電圧及び時間に関して、図は縮尺通りではない。
6A and 6B show the operation of the
図6Aに示すように、波形(a)に示すAC調光信号が入力されると、波形(b)に示すように、交流電圧の全波整流出力が電圧レギュレータ回路VRによってクランプされる。波形(b)及び波形(c)に示すように、出力電圧Vrと出力電圧V41は相似形となる。波形(d)に示すように、平滑出力電圧Vcは閾値Vthより高い(そのようにツェナー電圧VZ1、及びツェナー電圧ZV2又は比較閾値Vcmpが設定されている)。したがって、スイッチ回路Sの動作によって、波形(e)に示すように、ポートP1に論理ハイが入力され、調光制御回路340は段調光用の調光目標値を生成する。なお、積分回路RCは高周波積分用の時定数を有するので、波形(f)に示すように、波形(c)に示す出力電圧Vrの低周波波形がポートP2に現われる。したがって、ポートP2には高い電圧が現われるが、ポートP1に入力される論理がハイであるので、ポートP2の電圧は調光制御回路340における調光率決定に影響しない。
As shown in FIG. 6A, when the AC dimming signal shown in the waveform (a) is input, the full-wave rectified output of the AC voltage is clamped by the voltage regulator circuit VR as shown in the waveform (b). As shown in waveform (b) and waveform (c), the output voltage V 41 and the output voltage Vr is similar in shape. Waveform (d), the smoothed output voltage Vc is higher than the threshold Vth (so Zener voltage VZ1, and the Zener voltage ZV2 or comparison threshold V cmp is set). Therefore, by the operation of the switch circuit S, a logical high is input to the port P1 as shown in the waveform (e), and the dimming
図6Bに示すように、波形(a)に示すPWM調光信号が入力されると、PWM調光信号の振幅がツェナー電圧ZV1未満であるため、波形(b)に示すように、PWM調光信号の波形がそのまま出力電圧Vrとなる。波形(b)及び波形(c)に示すように、出力電圧Vrと出力電圧V41は相似形となる、波形(d)に示すように、平滑出力電圧Vcは閾値Vthより低い(そのようにツェナー電圧ZV2又は比較閾値Vcmpが設定されている)。したがって、スイッチ回路Sの動作によって、波形(e)に示すように、ポートP1に論理ローが入力される。波形(f)に示すように、ポートP2には、PWM調光信号がレベル変換及び積分された結果のアナログ値が入力される。これにより、調光制御回路340は、このアナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値を生成する。
As shown in FIG. 6B, when the PWM dimming signal shown in the waveform (a) is input, the amplitude of the PWM dimming signal is less than the zener voltage ZV1, so that the PWM dimming is made as shown in the waveform (b). The signal waveform becomes the output voltage Vr as it is. As shown in waveform (b) and waveform (c), the output voltage Vr and the output voltage V 41 becomes similar shape, as shown in the waveform (d), the smooth output voltage Vc is lower than the threshold Vth (so The Zener voltage ZV2 or the comparison threshold V cmp is set). Therefore, a logic low is input to the port P1 by the operation of the switch circuit S, as shown in the waveform (e). As shown in the waveform (f), an analog value obtained by level-converting and integrating the PWM dimming signal is input to the port P2. Thereby, the dimming
以上のように、本実施形態においては、振幅判別回路320は、整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧Vrを生成する電圧レギュレータ回路VRと、電圧レギュレータ回路VR側の基準電位を二次側グランドG2に変換するフォトカプラ41と、フォトカプラ41の出力電圧V41が閾値Vth以上である場合には論理ハイを出力し、フォトカプラ41の出力電圧V41が閾値Vth未満である場合には論理ローを出力するように構成された選別回路(スイッチ回路S、平滑回路C)を備える。アナログ変換回路330は、上記電圧レギュレータ回路VRと、上記フォトカプラ41と、フォトカプラ41の出力電圧V41からアナログ値を生成する積分回路RCを備える。これにより、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330が1つのフォトカプラ41を共有することができ、回路構成の更なる簡素化が可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
<第3の実施形態>
上記第1及び第2の実施形態では、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330が1つの整流回路310に接続される構成を示したが、本実施形態では、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330が個別の整流回路に接続される構成を示す。本実施形態において、第1又は第2の実施形態と同様の又は対応する構成には同じ符号を付し、その重複する説明を省略する。
<Third embodiment>
In the first and second embodiments, the configuration in which the
図7に、本実施形態の調光回路300を示す。調光回路300は、調光入力端子T7及びT8に対して並列接続された整流回路(ダイオードブリッジ)311及び312を有する。振幅判別回路320は整流回路311に接続され、アナログ変換回路330は整流回路312に接続される。アナログ変換回路330は、上述した第1の実施形態の構成と同様である。
FIG. 7 shows a
振幅判別回路320は、抵抗45、抵抗46及びコンデンサ47を含む分圧平滑回路D、ツェナーダイオード48からなるスイッチ回路S、並びにフォトカプラ31を有する。分圧平滑回路Dの時定数は、上述した平滑回路Cの時定数と同程度であればよい。分圧平滑回路Dは、例えば、入力電圧を20分の1程度に分圧し、その分圧された電圧を平滑して平滑出力電圧Vdを出力する。これにより、AV100V又はAC200VのAC調光信号が入力される場合には、平滑出力電圧Vdは、約7V(=141V/20)又は約14V(=282V/20)となり、PWM調光信号が入力される場合には、最大で0.6V(=12V/20)となる。
The
上記の平滑出力電圧Vdにおける差が、スイッチ回路S(ツェナーダイオード48)によって選別される。したがって、閾値Vthとなるツェナーダイオード48のツェナー電圧ZV3は数Vであればよい。これにより、AC調光信号の場合には、平滑出力電圧Vdとツェナー電圧ZV3の差分に対応する論理ハイがフォトカプラ31の出力電圧V31として出力され、PWM調光信号の場合には、ツェナーダイオード48のオフ状態に対応する論理ローが出力電圧V31として出力され、この出力電圧V31がポートP1に入力される。なお、調光制御回路340がAC調光信号入力時の平滑出力電圧Vd(例えば、7V又は14V)とPWM調光信号入力時の平滑出力電圧Vd(例えば0.6V以下の電圧)とをそれぞれ論理ハイと論理ローに識別できる場合には、スイッチ回路Sは不要である。また、本実施形態においても、スイッチ回路Sはフォトカプラ31の後段に接続されてもよい。
The difference in the smoothed output voltage Vd is selected by the switch circuit S (Zener diode 48). Therefore, the Zener voltage ZV3 of the
これにより、第1及び第2の実施形態と同様に、AC調光信号入力時には、ポートP1に論理ハイが入力され、調光制御回路340は、ポートP2の入力にかかわらず、段調光に対応する調光目標値を生成する。一方、PWM調光信号入力時には、ポートP1に論理ローが入力され、調光制御回路340は、ポートP2に入力されるアナログ値に応じた調光率に対応する調光目標値を生成する。
Thus, as in the first and second embodiments, when an AC dimming signal is input, a logic high is input to the port P1, and the dimming
以上のように、本実施形態では、整流回路が調光入力端子T7及びT8に並列接続された整流回路311及び312からなり、振幅判別回路320が、整流回路311の整流出力を分圧及び平滑する分圧平滑回路Dと、分圧平滑回路Dの平滑出力電圧Vdが閾値Vth以上である場合には論理ハイを出力し、平滑出力電圧Vdが閾値Vth未満である場合には論理ローを出力するように構成された選別回路(フォトカプラ31、必要に応じてスイッチ回路S)を備え、アナログ変換回路330が、整流回路312の整流出力から、設定電圧(ツェナー電圧ZV1)を上限とする出力電圧Vrを生成する電圧レギュレータ回路VRと、出力電圧Vrの積分に基づいてアナログ値を生成する積分変換回路(フォトカプラ35、積分回路RC)を備える。このように、第1及び第2の実施形態の構成に比べて1つの追加の整流回路が必要となるが、振幅判別回路320及びアナログ変換回路330が独立して設計されるのでそれぞれの回路の設計自由度が増す。
As described above, in the present embodiment, the rectifier circuit includes the
<変形例>
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
<Modification>
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention can be modified into various modes as described below, for example.
(1)制御回路240に関する変形
上記各実施形態では、制御回路240によって出力電流又は負荷電圧がフィードバック制御される構成を示したが、出力電流がフィードフォワード制御される構成も可能である。例えば、図8に示すように、調光制御回路340からの調光目標値が制御IC15に直接入力されて、制御IC15がFET5のPWM駆動をフィードフォワード制御する構成としてもよい。この場合、フォトトランジスタ31t、35t及び41t並びに調光制御回路340は、制御電源Vcc1の給電を受けて一次側グランドG1を基準電位として動作する。
(1) Modifications Regarding
(2)光源に関する変形
上記実施形態では、LED5を光源とする調光点灯装置100を示したが、本発明の構成は、電源回路200を適切に構成することにより、放電灯等の他の光源を調光点灯するための調光点灯装置及び照明装置にも適用可能である。
(2) Modifications Regarding Light Source In the above embodiment, the dimming
31、35、41 フォトカプラ
50 LED(光源)
100 調光点灯装置
150 照明装置
200 電源回路
300 調光回路
310、311、312 整流回路
320 振幅判別回路
330 アナログ変換回路
340 調光制御回路
C 平滑回路
D 分圧平滑回路
RC 積分回路
S スイッチ回路
T7、T8 調光入力端子
VR 電圧レギュレータ回路
31, 35, 41
REFERENCE SIGNS
Claims (7)
調光目標値に応じた出力電流を光源に供給する電源回路と、
商用電源からなるAC調光信号及び該AC調光信号よりもピーク電圧が低いPWM調光信号を受付け可能な一対の調光入力端子と、
前記一対の調光入力端子に接続された整流回路と、
前記整流回路の整流出力のピーク電圧が所定値以上である場合には第1の論理を出力し、前記整流出力のピーク電圧が前記所定値未満である場合には第2の論理を出力する振幅判別回路と、
前記整流出力から、前記PWM調光信号のデューティ比に応じたアナログ値を生成するアナログ変換回路と、
前記振幅判別回路によって前記第1の論理が出力される場合には予め設定された段調光用の調光率に対応する前記調光目標値を前記電源回路に出力し、前記振幅判別回路によって前記第2の論理が入力される場合には前記アナログ値に応じた調光率に対応する前記調光目標値を前記電源回路に出力するように構成された調光制御回路と
を備えた調光点灯装置。 A dimmable lighting device,
A power supply circuit for supplying an output current corresponding to the dimming target value to the light source;
A pair of dimming input terminals capable of receiving an AC dimming signal composed of a commercial power supply and a PWM dimming signal having a lower peak voltage than the AC dimming signal;
A rectifier circuit connected to the pair of dimming input terminals,
An amplitude for outputting a first logic when the peak voltage of the rectified output of the rectifier circuit is equal to or higher than a predetermined value, and for outputting a second logic when the peak voltage of the rectified output is lower than the predetermined value. A determination circuit;
An analog conversion circuit that generates an analog value according to a duty ratio of the PWM dimming signal from the rectified output;
When the first logic is output by the amplitude discriminating circuit, the dimming target value corresponding to a preset dimming rate for step dimming is output to the power supply circuit, and the amplitude discriminating circuit outputs A dimming control circuit configured to output the dimming target value corresponding to a dimming rate corresponding to the analog value to the power supply circuit when the second logic is input. Lighting device.
前記振幅判別回路が、
前記整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、
前記電圧レギュレータ回路の出力電圧が前記設定電圧である場合には前記第1の論理を出力し、前記電圧レギュレータ回路の出力電圧が前記PWM調光信号のピーク電圧以下である場合には前記第2の論理を出力するように構成された選別回路と
備えた調光点灯装置。 The dimming lighting device according to claim 1,
The amplitude discrimination circuit,
From the rectified output, a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit,
The first logic is output when the output voltage of the voltage regulator circuit is the set voltage, and the second logic is output when the output voltage of the voltage regulator circuit is equal to or less than the peak voltage of the PWM dimming signal. Dimming lighting device comprising a selection circuit configured to output the logic of
前記アナログ変換回路が、
前記整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、
前記電圧レギュレータ回路の出力電圧の積分に基づいて前記アナログ値を生成する積分変換回路と
を備えた調光点灯装置。 The dimming lighting device according to claim 1,
The analog conversion circuit,
From the rectified output, a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit,
A dimming lighting device comprising: an integration conversion circuit that generates the analog value based on integration of an output voltage of the voltage regulator circuit.
前記振幅判別回路が、
前記整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、
前記電圧レギュレータ回路の出力電圧が前記設定電圧である場合には前記第1の論理を出力し、前記電圧レギュレータ回路の出力電圧が前記PWM調光信号のピーク電圧以下である場合には前記第2の論理を出力するように構成された選別回路と
を備え、
前記アナログ変換回路が、
前記電圧レギュレータ回路の出力電圧の積分に基づいて前記アナログ値を生成する積分変換回路
を備えた調光点灯装置。 The dimming lighting device according to claim 1,
The amplitude discrimination circuit,
From the rectified output, a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit,
The first logic is output when the output voltage of the voltage regulator circuit is the set voltage, and the second logic is output when the output voltage of the voltage regulator circuit is equal to or less than the peak voltage of the PWM dimming signal. A sorting circuit configured to output the logic of
The analog conversion circuit,
A dimming lighting device comprising an integration conversion circuit that generates the analog value based on integration of an output voltage of the voltage regulator circuit.
前記振幅判別回路が、
前記整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、
前記電圧レギュレータ回路側の基準電位を前記電源回路側の基準電位に変換するフォトカプラと、
前記フォトカプラの出力電圧が閾値以上である場合には前記第1の論理を出力し、前記フォトカプラの出力電圧が閾値未満である場合には前記第2の論理を出力するように構成された選別回路と
を備え、
前記アナログ変換回路が、
前記フォトカプラの出力電圧の積分に基づいて前記アナログ値を生成する積分回路
を備えた調光点灯装置。 The dimming lighting device according to claim 1,
The amplitude discrimination circuit,
From the rectified output, a voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit,
A photocoupler that converts a reference potential on the voltage regulator circuit side to a reference potential on the power supply circuit side,
It is configured to output the first logic when the output voltage of the photocoupler is equal to or higher than a threshold, and to output the second logic when the output voltage of the photocoupler is lower than the threshold. With a sorting circuit,
The analog conversion circuit,
A dimming lighting device comprising an integration circuit for generating the analog value based on integration of an output voltage of the photocoupler.
前記振幅判別回路が、
前記第1の整流回路の整流出力を分圧及び平滑する分圧平滑回路と、
前記分圧平滑回路の出力が閾値以上である場合には前記第1の論理を出力し、前記分圧平滑回路の出力が前記閾値未満である場合には前記第2の論理を出力するように構成された選別回路と
を備え、
前記アナログ変換回路が、
前記第2の整流回路の整流出力から、設定電圧を上限とする出力電圧を生成する電圧レギュレータ回路と、
前記電圧レギュレータ回路の出力電圧から前記アナログ値を生成する積分変換回路と
を備えた調光点灯装置。 2. The dimming lighting device according to claim 1, wherein the rectifying circuit includes first and second rectifying circuits connected in parallel to the pair of dimming input terminals, 3.
The amplitude discrimination circuit,
A voltage dividing and smoothing circuit for dividing and smoothing a rectified output of the first rectifying circuit;
The first logic is output when the output of the voltage dividing and smoothing circuit is equal to or greater than a threshold, and the second logic is output when the output of the voltage dividing and smoothing circuit is less than the threshold. With a configured sorting circuit,
The analog conversion circuit,
A voltage regulator circuit that generates an output voltage having a set voltage as an upper limit from a rectified output of the second rectifier circuit;
A dimming lighting device comprising: an integration conversion circuit that generates the analog value from an output voltage of the voltage regulator circuit.
A lighting device comprising: the dimming lighting device according to claim 1; and the light source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016076958A JP6634940B2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Dimmable lighting device and lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016076958A JP6634940B2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Dimmable lighting device and lighting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017188341A JP2017188341A (en) | 2017-10-12 |
JP6634940B2 true JP6634940B2 (en) | 2020-01-22 |
Family
ID=60045730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016076958A Active JP6634940B2 (en) | 2016-04-07 | 2016-04-07 | Dimmable lighting device and lighting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6634940B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7466173B2 (en) | 2019-11-05 | 2024-04-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Lighting device and lighting device equipped with same |
CN111669879B (en) * | 2020-07-17 | 2023-06-20 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | High-efficiency PWM dimming signal detection circuit and implementation method thereof |
-
2016
- 2016-04-07 JP JP2016076958A patent/JP6634940B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017188341A (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6900832B2 (en) | Dimmer and power converter | |
US8222825B2 (en) | Dimmer for a light emitting device | |
US9282608B2 (en) | Dimming driving system and dimming controller | |
US8598802B2 (en) | Triac dimmer compatible WLED driving circuit and method thereof | |
US9596725B2 (en) | Method and circuit for constant current buck converter | |
KR101241470B1 (en) | Apparatus for controlling current | |
US20110101867A1 (en) | Lighting apparatus, driving circuit of light emitting diode and driving method thereof | |
US9402286B2 (en) | Circuits and methods for driving a light source | |
US9386652B1 (en) | Driving circuit for light-emitting diodes | |
US20080291709A1 (en) | Switching power supply apparatus | |
TWI580303B (en) | Led driver system with dimmer detection | |
US9900940B2 (en) | Light-emitting diode device | |
CN106163037B (en) | Light emitting diode driving circuit and light emitting diode lighting apparatus | |
GB2497213A (en) | Circuits and methods for driving light sources | |
JP6187024B2 (en) | LED power supply device and LED lighting device | |
JP6634940B2 (en) | Dimmable lighting device and lighting device | |
JP6603763B2 (en) | Lighting system | |
US8796950B2 (en) | Feedback circuit for non-isolated power converter | |
JP2008052994A (en) | Lighting device and control circuit | |
JP6103348B2 (en) | Power supply circuit and lighting device | |
US10624163B1 (en) | Lighting device with output buffer circuit for stability during no-load or standby operation | |
KR20140070126A (en) | Apparatus and method of operating the the illumination apparatus | |
JP2012243498A (en) | Led bulb | |
CN112913329A (en) | Drive circuit and associated lamp | |
US9794992B1 (en) | Universal method for driving LEDs using high voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6634940 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |