JP6751526B2 - Lighting device and lighting device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、点灯装置および照明装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to lighting devices and lighting devices.

色温度の異なる複数のＬＥＤ（light emitting diode）を同時に点灯して調色および調光を行える照明装置がある。 There is a lighting device capable of toning and dimming by simultaneously lighting a plurality of LEDs (light emitting diodes) having different color temperatures.

特許第５９３６０８６号公報Japanese Patent No. 5936086

実施形態によれば、スイッチングノイズの影響を低減することができる点灯装置および照明装置を提供する。 According to the embodiment, a lighting device and a lighting device capable of reducing the influence of switching noise are provided.

実施形態の点灯装置は、直流電源と、前記直流電源に接続され、第１発光素子を点灯する第１点灯回路と、前記直流電源に接続され、前記第１発光素子と同じ順電圧をもつ第２発光素子を点灯する第２点灯回路と、前記第１点灯回路および前記第２点灯回路を制御する制御装置と、を備えている。前記第１点灯回路は、前記直流電源と前記第１発光素子との間に接続された第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第１発光素子との間に接続された第１インダクタとを有する。前記第２点灯回路は、前記直流電源と前記第２発光素子との間に接続された第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子と前記第２発光素子との間に接続され、前記第１インダクタとは異なるインダクタンスをもつ第２インダクタとを有する。前記制御装置は、調光度に応じた前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のそれぞれのスイッチング周波数の変化により、前記第１発光素子および前記第２発光素子のそれぞれの光出力を変化させるものであって、前記第１発光素子と前記第２発光素子を同じ調光度で点灯する場合に、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とを互いに異なる周波数でスイッチングする。
The lighting device of the embodiment has a DC power supply, a first lighting circuit connected to the DC power supply to light the first light emitting element, and a first lighting device connected to the DC power supply and having the same forward voltage as the first light emitting element. It includes a second lighting circuit that lights the two light emitting elements, and a control device that controls the first lighting circuit and the second lighting circuit. The first lighting circuit includes a first switching element connected between the DC power supply and the first light emitting element, and a first inductor connected between the first switching element and the first light emitting element. And have. The second lighting circuit is connected between a second switching element connected between the DC power supply and the second light emitting element, and between the second switching element and the second light emitting element, and the first It has a second inductor that has an inductance different from that of the inductor. The control device changes the light output of each of the first light emitting element and the second light emitting element by changing the switching frequencies of the first switching element and the second switching element according to the dimming degree. a is, wherein the first light emitting element and the second light emitting device when turned in the same dimming, switching the said first switching element and the second switching element at different frequencies.

実施形態によれば、スイッチングノイズの影響を低減することが可能となる。 According to the embodiment, it is possible to reduce the influence of switching noise.

実施形態の照明装置の回路ブロック図。The circuit block diagram of the lighting apparatus of embodiment. 実施形態の点灯回路の回路図。The circuit diagram of the lighting circuit of the embodiment. 実施形態の点灯回路におけるインダクタ電流の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the inductor current in the lighting circuit of an embodiment. 実施形態の点灯回路におけるスイッチング素子の動作タイミングチャート。The operation timing chart of the switching element in the lighting circuit of an embodiment. 実施形態の照明装置の調光調色範囲図。The dimming toning range diagram of the lighting apparatus of embodiment. 実施形態の点灯装置のブロック図。The block diagram of the lighting device of an embodiment.

以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same elements are designated by the same reference numerals.

図１は、実施形態の照明装置５０の回路ブロック図である。 FIG. 1 is a circuit block diagram of the lighting device 50 of the embodiment.

実施形態の照明装置５０は、点灯装置１０と、第１発光素子１と、第２発光素子２とを備えている。点灯装置５０は、直流電源１３と、第１点灯回路１１と、第２点灯回路１２と、制御装置４とを備えている。 The lighting device 50 of the embodiment includes a lighting device 10, a first light emitting element 1, and a second light emitting element 2. The lighting device 50 includes a DC power supply 13, a first lighting circuit 11, a second lighting circuit 12, and a control device 4.

点灯装置１０の入力端は交流電源５に接続され、点灯装置１０の出力端に負荷である第１発光素子１および第２発光素子２が接続されている。 The input end of the lighting device 10 is connected to the AC power supply 5, and the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2, which are loads, are connected to the output end of the lighting device 10.

直流電源１３の入力端は交流電源５に接続されている。第１点灯回路１１および第２点灯回路１２は、共通の直流電源１３に接続され、その直流電源１３から同じ直流電力の供給を受ける。 The input end of the DC power supply 13 is connected to the AC power supply 5. The first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12 are connected to a common DC power supply 13, and receive the same DC power supply from the DC power supply 13.

第１点灯回路１１は、第１発光素子１に接続され、第１発光素子１を点灯する。第２点灯回路１２は、第２発光素子２に接続され、第２発光素子２を点灯する。 The first lighting circuit 11 is connected to the first light emitting element 1 and lights the first light emitting element 1. The second lighting circuit 12 is connected to the second light emitting element 2 and lights the second light emitting element 2.

第１発光素子１は、例えば、ＬＥＤと蛍光体層とを組み合わせた構成を有する。複数のＬＥＤが、第１点灯回路１１の出力端に直列接続されている。 The first light emitting element 1 has, for example, a configuration in which an LED and a phosphor layer are combined. A plurality of LEDs are connected in series to the output terminal of the first lighting circuit 11.

例えば、青色光を発光するＬＥＤと、その青色光（励起光）を吸収して黄色光、緑色光、赤色光などに変換する蛍光体を含む蛍光体層との組み合わせにより、擬似的に白色や電球色などの光が得られる。 For example, by combining an LED that emits blue light and a phosphor layer containing a phosphor that absorbs the blue light (excitation light) and converts it into yellow light, green light, red light, etc., a pseudo white color or Light such as light bulb color can be obtained.

第２発光素子２も、ＬＥＤと蛍光体層とを組み合わせた構成を有する。複数のＬＥＤが、第２点灯回路１２の出力端に直列接続されている。第１発光素子１のＬＥＤと第２発光素子２のＬＥＤは同じＬＥＤであり、同じ順電圧をもつ。第１発光素子１の蛍光体層の構成と第２発光素子２の蛍光体層の構成は異なり、したがって、第１発光素子１と第２発光素子２は色温度（光色）が異なる。 The second light emitting element 2 also has a configuration in which an LED and a phosphor layer are combined. A plurality of LEDs are connected in series to the output end of the second lighting circuit 12. The LED of the first light emitting element 1 and the LED of the second light emitting element 2 are the same LED and have the same forward voltage. The configuration of the phosphor layer of the first light emitting element 1 and the configuration of the phosphor layer of the second light emitting element 2 are different. Therefore, the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 have different color temperatures (light colors).

第１発光素子１および第２発光素子２に供給される電流変化で、光出力（明るさ）を調整できる。また、例えば、第１発光素子１の色温度は第２発光素子２の色温度よりも高く、第１発光素子１は青みが相対的に多い白色（Ｗ色）を発光し、第２発光素子２は赤みが相対的に多い電球色（Ｌ色）を発光する。第１発光素子１および第２発光素子２を同時に点灯して、第１発光素子１および第２発光素子２に供給される電流の比率を変化させることで、Ｗ色とＬ色との間の色温度を得ることができる。 The light output (brightness) can be adjusted by changing the current supplied to the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2. Further, for example, the color temperature of the first light emitting element 1 is higher than the color temperature of the second light emitting element 2, the first light emitting element 1 emits white (W color) having a relatively large bluish tint, and the second light emitting element. 2 emits a light bulb color (L color) having a relatively large amount of redness. By lighting the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 at the same time and changing the ratio of the currents supplied to the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2, the W color and the L color can be changed. The color temperature can be obtained.

第１点灯回路１１および第２点灯回路１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、さらに具体的には降圧チョッパ回路である。 The first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12 are DC-DC converters, and more specifically, step-down chopper circuits.

図２（ａ）は第１点灯回路１１の回路図である。 FIG. 2A is a circuit diagram of the first lighting circuit 11.

第１スイッチング素子Ｑ１、第１インダクタ２１、および出力コンデンサ３１の直列回路が、直流電源１３の出力端に接続されている。 A series circuit of the first switching element Q1, the first inductor 21, and the output capacitor 31 is connected to the output end of the DC power supply 13.

直流電源１３の直流電圧ＶＤＣが供給される高電位側と、低電位側（グランド）との間に、ダイオード３２、第１スイッチング素子Ｑ１、および電流検出用の抵抗３３が直列接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１は、例えばＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field effect transistor）構造を有する。 A diode 32, a first switching element Q1, and a current detection resistor 33 are connected in series between the high potential side to which the DC voltage VDC of the DC power supply 13 is supplied and the low potential side (ground). .. The first switching element Q1 has, for example, a MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) structure.

ダイオード３２のカソードは直流電源１３の高電位側に接続されている。ダイオード３２のアノードは、第１インダクタ２１の一端および第１スイッチング素子Ｑ１の第１端子に接続されている。第１スイッチング素子Ｑ１の第２端子と直流電源１３の低電位側との間に抵抗３３が接続されている。 The cathode of the diode 32 is connected to the high potential side of the DC power supply 13. The anode of the diode 32 is connected to one end of the first inductor 21 and the first terminal of the first switching element Q1. A resistor 33 is connected between the second terminal of the first switching element Q1 and the low potential side of the DC power supply 13.

出力コンデンサ３１は、第１インダクタ２１の他端およびダイオード３２のカソードに接続され、第１インダクタ２１、ダイオード３２、および出力コンデンサ３１は閉回路を形成している。出力コンデンサ３１の両端は、第１点灯回路１１の出力端であり、その出力コンデンサ３１の両端に負荷となる第１発光素子１が接続されている。 The output capacitor 31 is connected to the other end of the first inductor 21 and the cathode of the diode 32, and the first inductor 21, the diode 32, and the output capacitor 31 form a closed circuit. Both ends of the output capacitor 31 are output ends of the first lighting circuit 11, and a first light emitting element 1 serving as a load is connected to both ends of the output capacitor 31.

図２（ｂ）は第２点灯回路１２の回路図である。 FIG. 2B is a circuit diagram of the second lighting circuit 12.

第２点灯回路１２も第１点灯回路１１と同様に構成される。第２スイッチング素子Ｑ２、第２インダクタ２２、および出力コンデンサ３１の直列回路が、直流電源１３の出力端に接続されている。 The second lighting circuit 12 is also configured in the same manner as the first lighting circuit 11. A series circuit of the second switching element Q2, the second inductor 22, and the output capacitor 31 is connected to the output end of the DC power supply 13.

直流電源１３の直流電圧ＶＤＣが供給される高電位側と、低電位側（グランド）との間に、ダイオード３２、第２スイッチング素子Ｑ２、および電流検出用の抵抗３３が直列接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２は、説明の便宜上、第１スイッチング素子Ｑ１とは異なる符号を付しているが、第１スイッチング素子Ｑ１と同じスイッチング素子である。 A diode 32, a second switching element Q2, and a current detection resistor 33 are connected in series between the high potential side to which the DC voltage VDC of the DC power supply 13 is supplied and the low potential side (ground). .. The second switching element Q2 has a different reference numeral from the first switching element Q1 for convenience of explanation, but is the same switching element as the first switching element Q1.

ダイオード３２のカソードは直流電源１３の高電位側に接続されている。ダイオード３２のアノードは、第２インダクタ２２の一端および第２スイッチング素子Ｑ２の第１端子に接続されている。第２スイッチング素子Ｑ２の第２端子と直流電源１３の低電位側との間に抵抗３３が接続されている。 The cathode of the diode 32 is connected to the high potential side of the DC power supply 13. The anode of the diode 32 is connected to one end of the second inductor 22 and the first terminal of the second switching element Q2. A resistor 33 is connected between the second terminal of the second switching element Q2 and the low potential side of the DC power supply 13.

出力コンデンサ３１は、第２インダクタ２２の他端およびダイオード３２のカソードに接続され、第２インダクタ２２、ダイオード３２、および出力コンデンサ３１は閉回路を形成している。出力コンデンサ３１の両端は、第２点灯回路１２の出力端であり、その出力コンデンサ３１の両端に負荷となる第２発光素子２が接続されている。 The output capacitor 31 is connected to the other end of the second inductor 22 and the cathode of the diode 32, and the second inductor 22, the diode 32, and the output capacitor 31 form a closed circuit. Both ends of the output capacitor 31 are output ends of the second lighting circuit 12, and a second light emitting element 2 serving as a load is connected to both ends of the output capacitor 31.

第２点灯回路１２における第２インダクタ２２のインダクタンスは、第１点灯回路１１における第１インダクタ２１のインダクタンスと異なる。 The inductance of the second inductor 22 in the second lighting circuit 12 is different from the inductance of the first inductor 21 in the first lighting circuit 11.

図１に示すように、制御装置４は、第１点灯回路１１および第２点灯回路１２を制御する第１制御部（制御ＩＣ（integrated circuit））４ａと、第１制御部４ａに制御目標値を与える第２制御部（ＭＣＵ（microcontroller unit））４ｂとを有する。 As shown in FIG. 1, the control device 4 has a first control unit (control IC (integrated circuit)) 4a for controlling the first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12, and a control target value for the first control unit 4a. It has a second control unit (MCU (microcontroller unit)) 4b that gives the above.

図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１制御部４ａは、第１スイッチング素子Ｑ１のゲート端子に制御信号ＤＳＧ１を与え、第２スイッチング素子Ｑ２のゲート端子に制御信号ＤＳＧ２与える。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the first control unit 4a gives the control signal DSG1 to the gate terminal of the first switching element Q1 and gives the control signal DSG2 to the gate terminal of the second switching element Q2.

また、第１制御部４ａには、第１点灯回路１１における第１インダクタ２１の端子電圧および抵抗３３の端子電圧が電流帰還のための検出信号として入力し、第２点灯回路１２における第２インダクタ２２の端子電圧および抵抗３３の端子電圧が電流帰還のための検出信号として入力する。 Further, the terminal voltage of the first inductor 21 and the terminal voltage of the resistor 33 in the first lighting circuit 11 are input to the first control unit 4a as detection signals for current feedback, and the second inductor in the second lighting circuit 12 The terminal voltage of 22 and the terminal voltage of the resistor 33 are input as detection signals for current feedback.

図３は、第１インダクタ２１および第２インダクタ２２に流れるインダクタ電流ＩＬの時間変化を示す図である。
図４（ａ）は、第１スイッチング素子Ｑ１のオンオフの動作タイミングチャートであり、図４（ｂ）は、第２スイッチング素子Ｑ２のオンオフの動作タイミングチャートである。 Figure 3 is a diagram showing the time variation of the inductor current I L flowing through the first inductor 21 and second inductor 22.
FIG. 4A is an on / off operation timing chart of the first switching element Q1, and FIG. 4B is an on / off operation timing chart of the second switching element Q2.

第１制御部４ａから送られる制御信号ＤＳＧ１により、第１スイッチング素子Ｑ１は図４（ａ）に示すように、オンとオフが繰り返される（スイッチングされる）。第１制御部４ａから送られる制御信号ＤＳＧ２により、第２スイッチング素子Ｑ２は図４（ｂ）に示すように、オンとオフが繰り返される（スイッチングされる）。 As shown in FIG. 4A, the first switching element Q1 is repeatedly turned on and off (switched) by the control signal DSG1 sent from the first control unit 4a. As shown in FIG. 4B, the second switching element Q2 is repeatedly turned on and off (switched) by the control signal DSG2 sent from the first control unit 4a.

スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオンの期間ｔｏｎ、直流電源１３からインダクタ２１、２２に直線的に増加する増加電流が流れ、インダクタ２１、２２に電磁エネルギーが蓄積する。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオフの期間ｔｏｆｆ、インダクタ２１、２２は蓄積したエネルギーを放出し、インダクタ２１、２２、ダイオード３２、および出力コンデンサ３１の閉回路に直線的に減少する減少電流が流れる。このような動作が繰り返され、出力コンデンサ３１の両端間に、直流電源１３の出力電圧ＶＤＣを降圧した直流電圧が出力され、発光素子１、２に順電流が供給される。 Switching elements Q1, Q2 is turned on period t on, linearly increasing current flows to increase the inductor 21 from the DC power source 13, electromagnetic energy is stored in the inductor 21. Switching elements Q1, Q2 are off period t off, the inductor 21 releases the accumulated energy, the inductor 21, diode 32, and linearly decreasing current flow to decrease the closed circuit of the output capacitor 31. Such an operation is repeated, a DC voltage obtained by stepping down the output voltage VDC of the DC power supply 13 is output between both ends of the output capacitor 31, and a forward current is supplied to the light emitting elements 1 and 2.

発光素子１、２は所望の調光度（光出力）で点灯される。その調光度に応じて、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の動作周波数（スイッチング周波数）を変える。このスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数の変化により、点灯回路１１、１２の出力電流、すなわち発光素子１、２に供給される順電流が、調光度に応じて変化し、発光素子１、２の光出力（明るさ）が変化する。スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数が低くなると、発光素子１、２の光出力は大きくなり、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数が高くなると、発光素子１、２の光出力は小さくなる。 The light emitting elements 1 and 2 are lit at a desired dimming intensity (light output). The operating frequencies (switching frequencies) of the switching elements Q1 and Q2 are changed according to the dimming degree. Due to the change in the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2, the output current of the lighting circuits 11 and 12, that is, the forward current supplied to the light emitting elements 1 and 2 changes according to the dimming degree, and the light emitting elements 1 and 2 The light output (brightness) changes. When the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2 becomes low, the optical output of the light emitting elements 1 and 2 becomes large, and when the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2 becomes high, the light output of the light emitting elements 1 and 2 becomes small.

直流電源１３は第１点灯回路１１および第２点灯回路１２に共通に設けられ、第１発光素子１の順電圧と第２発光素子２の順電圧は同じである。したがって、第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度（光出力）で点灯させる場合、第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数と第２スイッチング素子Ｑ２の周波数を同じにすればよい。 The DC power supply 13 is commonly provided in the first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12, and the forward voltage of the first light emitting element 1 and the forward voltage of the second light emitting element 2 are the same. Therefore, when the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit with the same luminous intensity (light output), the switching frequency of the first switching element Q1 and the frequency of the second switching element Q2 may be the same.

第１制御部４ａは、インダクタ電流ＩＬ検出して、その検出結果に基づいてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のオンオフを制御し、図３に示すようないわゆる臨界制御を行う。ここで、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数、すなわちオンオフのタイミングが同じ動作が続くと、例えば、第１インダクタ２１のインダクタ電流を検出するときなどに、第２スイッチング素子Ｑ２の動作によるノイズの影響を受けやすくなる。逆に、第２インダクタ２２のインダクタ電流を検出するときなどに、第１スイッチング素子Ｑ１の動作によるノイズの影響を受けやすくなる。 First controller 4a, inductor current I L detected to control on and off of the switching elements Q1, Q2 based on the detection result, performs so-called critical control as shown in FIG. Here, if the switching frequencies of the first switching element Q1 and the second switching element Q2, that is, the on / off timings continue to be the same, for example, when detecting the inductor current of the first inductor 21, the second switching element Q2 It becomes more susceptible to noise due to the operation of. On the contrary, when detecting the inductor current of the second inductor 22, it is easily affected by noise due to the operation of the first switching element Q1.

実施形態によれば、第１制御部４ａは、第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度（光出力）で点灯する場合に、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２とを互いに異なる周波数でスイッチングする。すなわち、第１制御部４ａは、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２のオンオフのタイミングをずらす。 According to the embodiment, the first control unit 4a together with the first switching element Q1 and the second switching element Q2 when the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit with the same luminous intensity (light output). Are switched at different frequencies. That is, the first control unit 4a shifts the on / off timing of the first switching element Q1 and the second switching element Q2.

ここで、インダクタの特性は、（１）式で表せる。Ｌはインダクタのインダクタンス、ＩＬｐｅａｋはインダクタ電流のピーク値、ＶＬはインダクタの端子電圧を表す。 Here, the characteristics of the inductor can be expressed by Eq. (1). L represents the inductance of the inductor, ILpeak represents the peak value of the inductor current, and VL represents the terminal voltage of the inductor.

Figure 0006751526
Figure 0006751526

そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオンの期間ｔｏｎのインダクタ特性は（２）式で表され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２がオフの期間ｔｏｆｆのインダクタ特性は（３）式で表される。ＶＤＣは直流電源１３の直流電圧を、ＶＬＥＤは発光素子１、２の順電圧を表す。 Then, the switching elements Q1, Q2 inductor characteristic of the period t on of the on is expressed by equation (2), the switching elements Q1, Q2 inductor characteristic of the period t off off is expressed by equation (3). The VDC represents the DC voltage of the DC power supply 13, and the V LED represents the forward voltage of the light emitting elements 1 and 2.

Figure 0006751526
Figure 0006751526

Figure 0006751526
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スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数ｆは、（４）式で表される。 The switching frequency f of the switching elements Q1 and Q2 is represented by the equation (4).

Figure 0006751526
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第１点灯回路１１と第２点灯回路１２は同じＶＤＣと同じＶＬＥＤをもつ。したがって、第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度（ＶＬＥＤ）で点灯する場合に、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２のオンオフのタイミングをずらすために、第１インダクタ２１のインダクタンスと第２インダクタ２２のインダクタンスを異ならせている。 The first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12 have the same VDC and the same V LED . Therefore, when the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit with the same dimming degree (V LED ), the first inductor is used to shift the on / off timing of the first switching element Q1 and the second switching element Q2. The inductance of the 21 and the inductance of the second inductor 22 are different.

このように実施形態によれば、第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度で点灯する場合に、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２とを互いに異なる周波数でスイッチングすることで、第１点灯回路１１の動作が第２点灯回路１２の動作によるノイズの影響を受けにくく、逆に、第２点灯回路１２の動作が第１点灯回路１１の動作によるノイズの影響を受けにくい。これは、照明装置の高精度な調光制御および調色制御を可能にする。 As described above, according to the embodiment, when the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit at the same luminous intensity, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are switched at different frequencies. Therefore, the operation of the first lighting circuit 11 is less susceptible to the noise caused by the operation of the second lighting circuit 12, and conversely, the operation of the second lighting circuit 12 is less susceptible to the noise caused by the operation of the first lighting circuit 11. .. This enables highly accurate dimming control and toning control of the lighting device.

図５は、実施形態の照明装置の調光調色範囲図である。 FIG. 5 is a dimming toning range diagram of the lighting device of the embodiment.

横方向は光色（色温度）を表し、左側ほど色温度が低く、右側ほど色温度が高い。縦方向は調光度（光出力）を表す。Ａ点は、Ｌ色（第２発光素子２）の１００％点灯状態を表す。Ｃ点は、Ｗ色（第１発光素子１）の１００％点灯状態を表す。Ｂ点は、Ｌ色（第２発光素子２）の１００％点灯状態、且つＷ色（第１発光素子１）の１００％点灯状態、すなわち全光状態を表す。Ａ点、Ｂ点、およびＣ点をむすぶ線は、調光上限を表す。 The horizontal direction represents the light color (color temperature), the left side has a lower color temperature, and the right side has a higher color temperature. The vertical direction represents the luminous intensity (light output). Point A represents a 100% lighting state of the L color (second light emitting element 2). Point C represents a 100% lighting state of W color (first light emitting element 1). Point B represents a 100% lighting state of the L color (second light emitting element 2) and a 100% lighting state of the W color (first light emitting element 1), that is, an all-light state. The line connecting points A, B, and C represents the upper limit of dimming.

第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度（光出力）で点灯する場合に、例えば、第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数を第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数よりも高くすることで、それら両スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数を異ならせている。 When the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit with the same dimming degree (light output), for example, by making the switching frequency of the first switching element Q1 higher than the switching frequency of the second switching element Q2. , The switching frequencies of both switching elements Q1 and Q2 are different.

そのような点灯状態から、例えば色温度を高くする場合には、第１発光素子１の光出力を上げるために第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数を低くする。そうすると、Ｗ色側の範囲において、第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数と第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数とが同じになる、すなわち、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２が同じタイミングでオンオフするポイントが存在することがある。 From such a lighting state, for example, when raising the color temperature, the switching frequency of the first switching element Q1 is lowered in order to raise the light output of the first light emitting element 1. Then, in the range on the W color side, the switching frequency of the first switching element Q1 and the switching frequency of the second switching element Q2 become the same, that is, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are turned on and off at the same timing. There may be points to do.

そこで、実施形態によれば、図４（ａ）に示すように、第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数にジッターをもたせている。他方の第２スイッチング素子Ｑ２は、調光度に対応した一定周波数でスイッチングされる。 Therefore, according to the embodiment, as shown in FIG. 4A, the switching frequency of the first switching element Q1 is provided with jitter. The other second switching element Q2 is switched at a constant frequency corresponding to the dimming degree.

例えば、１００ｋＨｚでスイッチングしている第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数を、ある特定区間（例えば１ｍｓｅｃ）の間で、１００ｋＨｚプラスマイナス３ｋＨｚ程度変動させる。 For example, the switching frequency of the first switching element Q1 switching at 100 kHz is changed by about 100 kHz plus or minus 3 kHz within a specific section (for example, 1 msec).

または、第１発光素子１と第２発光素子２を同じ調光度（光出力）で点灯する場合に、第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数を第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数よりも高くすることで、それら両スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２のスイッチング周波数を異ならせてもよい。 Alternatively, when the first light emitting element 1 and the second light emitting element 2 are lit with the same dimming degree (optical output), the switching frequency of the second switching element Q2 is set higher than the switching frequency of the first switching element Q1. , The switching frequencies of both switching elements Q1 and Q2 may be different.

そのような点灯状態から、例えば色温度を低くする場合には、第２発光素子２の光出力を上げるために第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数を低くする。そうすると、Ｌ色側の範囲において、第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数と第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数とが同じになる、すなわち、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２が同じタイミングでオンオフするポイントが存在することがある。 From such a lighting state, for example, when the color temperature is lowered, the switching frequency of the second switching element Q2 is lowered in order to increase the light output of the second light emitting element 2. Then, in the range on the L color side, the switching frequency of the first switching element Q1 and the switching frequency of the second switching element Q2 become the same, that is, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are turned on and off at the same timing. There may be points to do.

そのような場合、第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数にジッターをもたせる。他方の第１スイッチング素子Ｑ１は、調光度に対応した一定周波数でスイッチングされる。 In such a case, the switching frequency of the second switching element Q2 is made to have jitter. The other first switching element Q1 is switched at a constant frequency corresponding to the dimming degree.

第１スイッチング素子Ｑ１のスイッチング周波数と第２スイッチング素子Ｑ２のスイッチング周波数が重なる場合のみ、一方のスイッチング周波数にジッターをもたせる。または、図５に示すすべての範囲で一方のスイッチング周波数にジッターをもたせる。 Only when the switching frequency of the first switching element Q1 and the switching frequency of the second switching element Q2 overlap, one of the switching frequencies is provided with jitter. Alternatively, one switching frequency is jittered in the entire range shown in FIG.

このような一方のスイッチング素子にジッターを持たせる制御により、第１スイッチング素子Ｑ１と第２スイッチング素子Ｑ２のオンオフのタイミングが重なることによるノイズの影響を抑制することができる。 By controlling one of the switching elements to have jitter, it is possible to suppress the influence of noise due to the on / off timings of the first switching element Q1 and the second switching element Q2 overlapping.

図６は、実施形態の点灯装置１０のブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram of the lighting device 10 of the embodiment.

直流電源１３、第１点灯回路１１、第２点灯回路１２、第１制御部（制御ＩＣ）４ａ、および第２制御部（ＭＣＵ）４ｂが、同じ基板（プリント配線板）１００上に実装されている。 The DC power supply 13, the first lighting circuit 11, the second lighting circuit 12, the first control unit (control IC) 4a, and the second control unit (MCU) 4b are mounted on the same board (printed wiring board) 100. There is.

直流電源１３、第１点灯回路１１、第２点灯回路１２、第１制御部４ａ、および第２制御部４ｂは、基板１００に形成された配線パターンによって電気的に接続されている。 The DC power supply 13, the first lighting circuit 11, the second lighting circuit 12, the first control unit 4a, and the second control unit 4b are electrically connected by a wiring pattern formed on the substrate 100.

第１点灯回路１１および第２点灯回路１２を制御する第１制御部４ａは、第１点灯回路１１と第２点灯回路１２との間に配置されている。 The first control unit 4a that controls the first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12 is arranged between the first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12.

第１制御部４ａが第１点灯回路１１および第２点灯回路１２の両方に近い位置に配置され、第１制御部４ａと第１点灯回路１１との間をつなぐ配線パターン、および第１制御部４ａと第２点灯回路１２とをつなぐ配線パターンの両方の長さを短くすることができる。 The first control unit 4a is arranged at a position close to both the first lighting circuit 11 and the second lighting circuit 12, and the wiring pattern connecting the first control unit 4a and the first lighting circuit 11 and the first control unit. The length of both the wiring patterns connecting 4a and the second lighting circuit 12 can be shortened.

このように第１制御部４ａと第１点灯回路１１との間、および第１制御部４ａと第２点灯回路１２との間の配線パターンを短くすることで、第１制御部４ａが第１点灯回路１１の例えばインダクタ電流を検出するときにおける第２点灯回路１２の動作によるノイズの影響を低減することができる。逆に、第１制御部４ａが第２点灯回路１２の例えばインダクタ電流を検出するときにおける第１点灯回路１１の動作によるノイズの影響を低減することができる。 By shortening the wiring pattern between the first control unit 4a and the first lighting circuit 11 and between the first control unit 4a and the second lighting circuit 12 in this way, the first control unit 4a becomes the first. It is possible to reduce the influence of noise due to the operation of the second lighting circuit 12 when detecting the inductor current of the lighting circuit 11, for example. On the contrary, it is possible to reduce the influence of noise due to the operation of the first lighting circuit 11 when the first control unit 4a detects, for example, the inductor current of the second lighting circuit 12.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１…第１発光素子、２…第２発光素子、４…制御装置、４ａ…第１制御部、４ｂ…第２制御部、１０…点灯装置、１１…第１点灯回路、１２…第２点灯回路、２１…第１インダクタ、２２…第２インダクタ、５０…照明装置、１００…基板、Ｑ１…第１スイッチング素子、Ｑ２…第２スイッチング素子 1 ... 1st light emitting element, 2 ... 2nd light emitting element, 4 ... control device, 4a ... 1st control unit, 4b ... 2nd control unit, 10 ... lighting device, 11 ... 1st lighting circuit, 12 ... 2nd lighting Circuit, 21 ... 1st inductor, 22 ... 2nd inductor, 50 ... Lighting device, 100 ... Board, Q1 ... 1st switching element, Q2 ... 2nd switching element

Claims (4)

直流電源と、
前記直流電源に接続され、第１発光素子を点灯する第１点灯回路と、
前記直流電源に接続され、前記第１発光素子と同じ順電圧をもつ第２発光素子を点灯する第２点灯回路と、
前記第１点灯回路および前記第２点灯回路を制御する制御装置と、
を備え、
前記第１点灯回路は、前記直流電源と前記第１発光素子との間に接続された第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第１発光素子との間に接続された第１インダクタとを有し、
前記第２点灯回路は、前記直流電源と前記第２発光素子との間に接続された第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子と前記第２発光素子との間に接続され、前記第１インダクタとは異なるインダクタンスをもつ第２インダクタとを有し、
前記制御装置は、調光度に応じた前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のそれぞれのスイッチング周波数の変化により、前記第１発光素子および前記第２発光素子のそれぞれの光出力を変化させるものであって、前記第１発光素子と前記第２発光素子を同じ調光度で点灯する場合に、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とを互いに異なる周波数でスイッチングする点灯装置。 DC power supply and
A first lighting circuit that is connected to the DC power supply and lights the first light emitting element,
A second lighting circuit that is connected to the DC power supply and lights a second light emitting element having the same forward voltage as the first light emitting element.
A control device that controls the first lighting circuit and the second lighting circuit,
With
The first lighting circuit includes a first switching element connected between the DC power supply and the first light emitting element, and a first inductor connected between the first switching element and the first light emitting element. And have
The second lighting circuit is connected between a second switching element connected between the DC power supply and the second light emitting element, and between the second switching element and the second light emitting element, and the first It has a second inductor with an inductance different from that of the inductor,
The control device changes the light output of each of the first light emitting element and the second light emitting element by changing the switching frequencies of the first switching element and the second switching element according to the dimming degree. A lighting device that switches the first switching element and the second switching element at different frequencies when the first light emitting element and the second light emitting element are lit at the same dimming degree. 前記制御装置は、前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子の一方のスイッチング素子のスイッチング周波数にジッターをもたせている請求項１記載の点灯装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the control device has jitter in the switching frequency of one of the first switching element and the second switching element. 前記一方のスイッチング素子のスイッチング周波数は、他方のスイッチング素子のスイッチング周波数よりも高い請求項２記載の点灯装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the switching frequency of one of the switching elements is higher than the switching frequency of the other switching element. 第１発光素子と、前記第１発光素子と同じ順電圧をもつ第２発光素子と、点灯装置と、を備えた照明装置であって、
前記点灯装置は、
直流電源と、
前記直流電源に接続され、前記第１発光素子を点灯する第１点灯回路と、
前記直流電源に接続され、前記第２発光素子を点灯する第２点灯回路と、
前記第１点灯回路および前記第２点灯回路を制御する制御装置と、
を有し、
前記第１点灯回路は、前記直流電源と前記第１発光素子との間に接続された第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子と前記第１発光素子との間に接続された第１インダクタとを有し、
前記第２点灯回路は、前記直流電源と前記第２発光素子との間に接続された第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子と前記第２発光素子との間に接続され、前記第１インダクタとは異なるインダクタンスをもつ第２インダクタとを有し、
前記制御装置は、調光度に応じた前記第１スイッチング素子および前記第２スイッチング素子のそれぞれのスイッチング周波数の変化により、前記第１発光素子および前記第２発光素子のそれぞれの光出力を変化させるものであって、前記第１発光素子と前記第２発光素子を同じ調光度で点灯する場合に、前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とを互いに異なる周波数でスイッチングする照明装置。 A lighting device including a first light emitting element, a second light emitting element having the same forward voltage as the first light emitting element, and a lighting device.
The lighting device is
DC power supply and
A first lighting circuit that is connected to the DC power supply and lights the first light emitting element,
A second lighting circuit that is connected to the DC power supply and lights the second light emitting element,
A control device that controls the first lighting circuit and the second lighting circuit,
Have,
The first lighting circuit includes a first switching element connected between the DC power supply and the first light emitting element, and a first inductor connected between the first switching element and the first light emitting element. And have
The second lighting circuit is connected between a second switching element connected between the DC power supply and the second light emitting element, and between the second switching element and the second light emitting element, and the first It has a second inductor with an inductance different from that of the inductor,
The control device changes the light output of each of the first light emitting element and the second light emitting element by changing the switching frequencies of the first switching element and the second switching element according to the dimming degree. in a, the wherein the first light emitting element and the second light emitting device when turned in the same dimming, the lighting device for switching between said first switching element and the second switching element at different frequencies.
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