JP6702112B2 - スイッチング電源装置及びled点灯回路 - Google Patents
スイッチング電源装置及びled点灯回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6702112B2 JP6702112B2 JP2016180556A JP2016180556A JP6702112B2 JP 6702112 B2 JP6702112 B2 JP 6702112B2 JP 2016180556 A JP2016180556 A JP 2016180556A JP 2016180556 A JP2016180556 A JP 2016180556A JP 6702112 B2 JP6702112 B2 JP 6702112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- switching element
- frequency
- control unit
- switching
- 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
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N (4-nitrophenyl)methyl (5r,6s)-6-[(1r)-1-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(N11)=O)[C@H](O)C)C(=O)C1C(=O)OCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
- H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
Vinは直流入力電圧、Lはインダクタンス値である。
Ip=(Vout−Vin)×Toff/L
Toff=Ip/(Vout−Vin)/L
=(Vin×Ton/L)/(Vout−Vin)/L
=(Vin×Ton)/(Vout−Vin) …(2)
(2)式から、リアクトル電流がゼロとなるタイミングは、直流入力電圧Vinと出力電圧Voutとの差、電流のピーク値Ipとインダクタンス値Lにより決定される。また、臨界モードにおける電流のピーク値Ipは、直流入力電圧Vinとオン時間Tonとインダクタンス値Lにより決定される。
電流ピークがIpのとき、臨界モード動作となるためのオフ時間Toffは式(4)で求められる。
Ip=Vout×Toff/L
Toff=Ip×L/Vout
=(Vin−Vout)×Ton×L/(Vout×L)
=(Vin−Vout)×Ton/Vout …(4)
(4)式から、リアクトル電流がゼロとなるタイミングは、直流入力電圧Vinと出力電圧Voutとオン時間Tonとから求めることができる。
これにより、高精度に制御モードを切り替え、スイッチング素子Q1の最大周波数を制限することができるので、軽負荷時に発振周波数が上昇することによるスイッチング損失を低減させることができる。
2 LED
3 PFC
10,10a PFC制御部
10b,10c 制御部
11,12,19 ADC
13,13a フィードバック制御部
14,14a オフ時間演算部
15,15a 周波数演算部
16,16a ボトムスキップ制御部
17,17a オン時間補正部
18 PWM波形形成部
DB 全波整流回路
L リアクトル
Q1 スイッチング素子
D1 ダイオード
Ra1,Ra2,Ro1,Ro2 抵抗
C1 コンデンサ
BT1,BT2 ボトムタイミング
T1 臨界モード
T2 疑似共振モード
T3 ボトムスキップ
Claims (10)
- 直流入力電圧をリアクトルとスイッチング素子との直列回路を介してスイッチングすることにより得られた電圧を整流平滑して所定の出力電圧を得るスイッチング電源装置であって、
前記出力電圧と基準値とに基づき算出された前記スイッチング素子のオン時間と前記直流入力電圧と前記出力電圧とに基づき前記スイッチング素子のオフ時間を算出するオフ時間演算部と、
前記オフ時間演算部で算出された前記オフ時間と前記オン時間とに基づき周期及び周波数の少なくともいずれか一方を算出する演算部と、
前記周期及び周波数の一方と基準周期及び基準周波数の一方との比較結果に基づき前記スイッチング素子を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記周波数が前記基準周波数を超えた場合に前記スイッチング素子の最大周波数を制限し且つ前記スイッチング素子のオフ時間を延長し、前記スイッチング素子のオフ時に両端電圧が減衰振動する際のボトムを演算により予測し、前記演算部で算出された周波数が基準周波数を超えた場合に、予測された最初のボトムから1回以上スキップして次のボトムになった時に前記スイッチング素子をオンさせることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記制御部は、前記最初のボトムを予測した時に前記スイッチング素子をオンさせて疑似共振させることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記制御部によりボトムが1回以上スキップされて前記オフ時間が延長された場合に、延長されたオフ時間に応じて前記オン時間を補正するオン時間補正部を備えることを特徴とする請求項2記載のスイッチング電源装置。
- 直流入力電圧をリアクトルとスイッチング素子との直列回路を介してスイッチングすることにより得られた電圧を整流平滑して所定の出力電圧と所定の出力電流をLEDに供給するLED点灯回路であって、
前記出力電流と基準電流とに基づき算出された前記スイッチング素子のオン時間と前記直流入力電圧と前記出力電圧とに基づき電流臨界モード動作となるための前記スイッチング素子のオフ時間を算出するオフ時間演算部と、
前記オフ時間演算部で算出された前記オフ時間と前記オン時間とに基づき周期及び周波数の少なくともいずれか一方を算出する演算部と、
前記周期及び周波数の一方と基準周期及び基準周波数の一方との比較結果に基づき前記スイッチング素子を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするLED点灯回路。 - 前記制御部は、前記周波数が前記基準周波数を超えた場合に前記スイッチング素子の最大周波数を制限することを特徴とする請求項4記載のLED点灯回路。
- 前記制御部は、前記周波数が前記基準周波数を超えた場合に前記スイッチング素子のオフ時間を延長することを特徴とする請求項5記載のLED点灯回路。
- 前記制御部により前記オフ時間が延長された場合に、延長されたオフ時間に応じて前記オン時間を補正するオン時間補正部を備えることを特徴とする請求項6記載のLED点灯回路。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子のオフ時に両端電圧が減衰振動する際のボトムを演算により予測し、前記演算部で算出された周波数が基準周波数を超えた場合に、予測された最初のボトムから1回以上スキップして次のボトムになった時に前記スイッチング素子をオンさせることを特徴とする請求項6記載のLED点灯回路。
- 前記制御部は、前記最初のボトムを予測した時に前記スイッチング素子をオンさせて疑似共振させることを特徴とする請求項8記載のLED点灯回路。
- 前記制御部によりボトムが1回以上スキップされて前記オフ時間が延長された場合に、延長されたオフ時間に応じて前記オン時間を補正するオン時間補正部を備えることを特徴とする請求項9記載のLED点灯回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015189330 | 2015-09-28 | ||
JP2015189330 | 2015-09-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017070192A JP2017070192A (ja) | 2017-04-06 |
JP6702112B2 true JP6702112B2 (ja) | 2020-05-27 |
Family
ID=58410010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016180556A Active JP6702112B2 (ja) | 2015-09-28 | 2016-09-15 | スイッチング電源装置及びled点灯回路 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9847709B2 (ja) |
JP (1) | JP6702112B2 (ja) |
CN (1) | CN106877644B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018216158A1 (ja) * | 2017-05-25 | 2018-11-29 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP7081363B2 (ja) * | 2018-07-18 | 2022-06-07 | 三菱電機株式会社 | 点灯装置、照明器具 |
CN112019065B (zh) * | 2019-05-31 | 2021-11-19 | 广东美的制冷设备有限公司 | 驱动控制方法、装置、家电设备和计算机可读存储介质 |
JP7472668B2 (ja) | 2020-06-16 | 2024-04-23 | 富士電機株式会社 | スイッチング制御回路、及び電源回路 |
JP2022111535A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電圧変換装置 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0487556A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-19 | Matsushita Electric Works Ltd | インバータ |
US6043633A (en) * | 1998-06-05 | 2000-03-28 | Systel Development & Industries | Power factor correction method and apparatus |
JP2000014144A (ja) * | 1998-06-24 | 2000-01-14 | Tdk Corp | スイッチング電源装置 |
US6448745B1 (en) | 2002-01-08 | 2002-09-10 | Dialog Semiconductor Gmbh | Converter with inductor and digital controlled timing |
US7812576B2 (en) * | 2004-09-24 | 2010-10-12 | Marvell World Trade Ltd. | Power factor control systems and methods |
JP4775016B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2011-09-21 | 富士電機株式会社 | スイッチング電源制御回路 |
JP5402268B2 (ja) * | 2008-10-16 | 2014-01-29 | 富士電機株式会社 | インターリーブ制御電源装置、該電源装置の制御回路および制御方法 |
CN102187560B (zh) * | 2008-11-25 | 2013-12-11 | 株式会社村田制作所 | Pfc变换器 |
CN102308462B (zh) * | 2009-03-24 | 2014-07-02 | 株式会社村田制作所 | 开关电源装置 |
JP4972142B2 (ja) * | 2009-10-26 | 2012-07-11 | 日立コンピュータ機器株式会社 | 力率改善装置及びその制御方法 |
US8803489B2 (en) * | 2010-07-16 | 2014-08-12 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Adaptive on-time control for power factor correction stage light load efficiency |
JP2012039761A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP5826559B2 (ja) * | 2011-08-23 | 2015-12-02 | ミネベア株式会社 | スイッチング電源装置及びその制御方法 |
JP6037207B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2016-12-07 | 富士電機株式会社 | 擬似共振スイッチング電源装置の制御回路 |
US9502961B2 (en) * | 2014-07-15 | 2016-11-22 | Stmicroelectonics S.R.L. | Control circuit implementing a related method for controlling a switching power factor corrector, a PFC and an AC/DC converter |
JP2016129098A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Led駆動装置 |
-
2016
- 2016-09-15 JP JP2016180556A patent/JP6702112B2/ja active Active
- 2016-09-23 US US15/273,769 patent/US9847709B2/en active Active
- 2016-09-27 CN CN201610857634.8A patent/CN106877644B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20170093301A1 (en) | 2017-03-30 |
JP2017070192A (ja) | 2017-04-06 |
CN106877644A (zh) | 2017-06-20 |
CN106877644B (zh) | 2019-02-15 |
US9847709B2 (en) | 2017-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6702112B2 (ja) | スイッチング電源装置及びled点灯回路 | |
US10396655B2 (en) | Power factor correction circuit, control method and controller | |
US9775202B2 (en) | Lighting apparatus and luminaire that adjust switching frequency based on output voltage | |
US9872353B2 (en) | LED lighting device and LED illuminating device | |
JP6136173B2 (ja) | 直流電源装置 | |
TWI505746B (zh) | 發光二極體光源的供電電路、電力轉換器及供電方法 | |
JP6398537B2 (ja) | Ac−dcコンバータ | |
JP6599024B2 (ja) | 力率補償電源装置およびled照明装置 | |
US9716427B2 (en) | Power factor correction circuit having bottom skip controller | |
JP5109775B2 (ja) | スイッチング電源 | |
JP5741004B2 (ja) | スイッチング電源装置、及びled照明装置 | |
JP7293824B2 (ja) | 点灯装置、照明器具、点灯装置の制御方法 | |
JP6711125B2 (ja) | 力率補償装置、led照明装置 | |
JP6032042B2 (ja) | 半導体発光素子の点灯装置およびそれを用いた照明器具 | |
JP2016170894A (ja) | 点灯装置、照明器具 | |
JP2016052207A (ja) | 高効率力率改善回路およびスイッチング電源装置 | |
JP6295540B2 (ja) | 点灯装置および照明器具 | |
JP6659196B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP6747766B2 (ja) | 電源装置およびその制御装置 | |
JP4702497B1 (ja) | 多出力スイッチング電源装置 | |
CN112566308B (zh) | 光源驱动装置、方法以及光源设备 | |
JP2014082925A (ja) | スイッチング電源装置およびスイッチング電源装置の回路設計方法 | |
JP6357790B2 (ja) | 点灯装置および照明器具 | |
JP5644089B2 (ja) | 多出力スイッチング電源装置 | |
WO2018235199A1 (ja) | 光源点灯装置、照明器具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190318 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200219 |
|
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: 20200407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200420 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6702112 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |