JP6725075B2 - 光源点灯装置、照明器具 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる光源点灯装置100の回路構成図である。光源点灯装置100は、交流電源1から電力の供給を受けて光源9を点灯させるものである。光源点灯装置100に光源9を加えた構成を照明器具という。実施の形態1の光源9は特に限定されないが例えばLED(Light Emitting Diode)である。光源点灯装置100は、整流回路2、力率改善回路3、DC−DCコンバータ4、制御部5、DC−DCコンバータ制御部7および調光信号インターフェース8を備えている。整流回路2は交流電源を整流する。具体的には、交流電源1から入力した交流電圧を全波整流する。この全波整流電圧は、力率改善回路3の動作中は平滑されず、交流電源1の2倍の周波数を含むリプル電圧となる。
この期間は、駆動部5bによりスイッチング素子SW1がオンした状態である。スイッチング素子SW1がオンしたときスイッチング素子SW1にはインダクタL1の電流が流れる。
予め定められた時間が経過し時刻t1になると、駆動部5bはスイッチング素子SW1をオフし、スイッチング素子SW1の電流を遮断する。スイッチング素子SW1のオン時間は出力電圧検出部5aによって決定される。
時刻t1においてスイッチング素子SW1がオフすると、インダクタL1に蓄えられたエネルギはダイオードD1を介して平滑コンデンサC2に放出される。このとき、インダクタL1に発生する電圧は、スイッチング素子SW1がオンの時とは逆向きの電圧となる。すなわち、インダクタL1には、図1の矢印で示される電圧VL1とは逆方向の電圧が発生する。これにより検出巻線L2に発生する電圧も図1中の矢印とは逆方向の電圧となるので、振動電圧検出部5eには正電圧が入力される。スイッチング素子SW1をオフすると、平滑コンデンサC2に流れる電流は徐々に減少していき、エネルギ放出が終わるとインダクタL1の電流はゼロとなる。
時刻t2はインダクタ電流IL1が0になる時刻である。インダクタ電流IL1がゼロになるとダイオードD1がオフとなり、インダクタL1とスイッチング素子SW1の電極間容量との間で共振動作が発生する。この共振動作によってインダクタL1に振動電圧が発生する。これに伴って検出巻線L2にも振動電圧が発生する。検出巻線L2に発生した電圧は振動電圧検出部5eを介して遅延時間設定部5cに入力される。
時刻t3の時点で振動電圧信号Vsの立下り回数が予め定められた回数に達する。つまり、立下がり回数が2回となる。遅延時間設定部5cはその時点から予め定めた遅延時間だけさらにスイッチング素子SW1をオフ状態で維持する。本実施の形態においては、振動電圧の立下り回数を2回に設定し2回目の振動電圧の立下りを検出するとその時点から遅延時間設定部5cは遅延時間のカウントを開始する。図2に示されているように、スイッチング素子SW1がオフしてから振動電圧の立下りが予め定められた回数に達するまでの期間を第1オフ期間とする。第1オフ期間の後に設ける遅延時間は第2オフ期間である。
遅延時間設定部5cは、遅延時間が経過すると駆動部5bにスイッチング素子SW1をオンする指示信号を与える。そして、駆動部5bはスイッチング素子SW1をオンしスイッチング素子SW1を導通状態とする。こうして、次のスイッチングサイクルに移る。本実施の形態においては、スイッチング素子SW1のドレインソース間電圧Vdsが振動のボトムとなる位置でスイッチング素子SW1がオンするように遅延時間を予め設定している。これによりスイッチング損失およびノイズを低減することができる。
実施の形態2に係る光源点灯装置と照明器具は、広い負荷変動に対応させるため、調光時の制御部5の動作が実施の形態1の光源点灯装置と異なる。
図12は、実施の形態3に係る照明器具200の断面図である。照明器具200は、照明器具本体40、コネクタ41、光源基板42、及び光源点灯装置43を備えている。照明器具本体40は、光源点灯装置43などを取り付けるための筺体である。コネクタ41は、商用電源などの交流電源から電力の供給を受けるための接続部である。光源基板42は、LED又は有機ELなどの光源を実装した基板である。
Claims (12)
- 交流電源を整流する整流回路と、
スイッチング素子とインダクタとを有し、前記整流回路の出力が入力され、直流電圧を出力する力率改善回路と、
前記インダクタで発生する電圧を検出する検出巻線と、を備え、
前記スイッチング素子をオフしてから前記検出巻線の振動電圧が少なくとも2回立下がるまでの第1オフ期間の経過後、予め定められた第2オフ期間が経過するまで前記スイッチング素子のオフ状態を継続し、前記第2オフ期間の経過後に前記スイッチング素子をオンすることを特徴とする光源点灯装置。 - 前記検出巻線で検出した電圧が入力され、前記スイッチング素子を駆動させる制御部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、前記スイッチング素子のオン時間を少なくとも前記交流電源の半周期間において略固定値とすることを特徴とする請求項2に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、前記力率改善回路の出力を一定とする期間に、前記第2オフ期間を略固定値とすることを特徴とする請求項2又は3に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、前記直流電圧の定電圧フィードバック制御に伴う前記スイッチング素子のオン時間の変更タイミングを前記交流電源のゼロクロス付近とすることを特徴とする請求項3に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、負荷電力が小さくなるほど、前記第1オフ期間で検出する前記振動電圧の立下がり回数を増加させることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、前記第1オフ期間で検出する前記振動電圧の立下がり回数を増加させた後に、さらに前記負荷電力が小さくなった場合、前記第2オフ期間を長くすることを特徴とする請求項6に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部は、負荷電力が小さくなるほど、前記第1オフ期間で検出する前記振動電圧の立下がり回数を固定しつつ第2オフ期間を長くすることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の光源点灯装置。
- 前記制御部の少なくとも一部をマイクロコンピュータで構成することを特徴とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の光源点灯装置。
- 前記第1オフ期間は前記第2オフ期間より長いことを特徴とする請求項2〜9のいずれか1項に記載の光源点灯装置。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光源点灯装置と、
前記光源点灯装置が点灯させるLEDと、を備えることを特徴とする照明器具。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光源点灯装置と、
前記光源点灯装置が点灯させる有機ELと、を備えることを特徴とする照明器具。
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