JP7207695B2 - lighting equipment - Google Patents

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本発明は、LED(Light Emitting Diode)を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to a lighting device using LEDs (Light Emitting Diodes).

小さな筐体内にLEDと駆動回路を搭載する場合、回路基板の面積が小さくなり、搭載する部品の数を減らすか、部品を小さくする必要がある(例えば、特許文献1参照)。また小さな筐体では、熱がこもりやすく、発熱に対する安全対策が重要となる。 When LEDs and drive circuits are mounted in a small housing, the area of the circuit board is reduced, and it is necessary to reduce the number of mounted parts or to make the parts smaller (see, for example, Patent Document 1). In addition, heat builds up easily in a small housing, so safety measures against heat generation are important.

特開2017-107777号公報JP 2017-107777 A

発熱を抑えるためにはLEDの駆動電流を小さくすればよいが、LEDの能力を十分に発揮させることができなくなり、輝度も低下する。 In order to suppress the heat generation, the drive current of the LED may be reduced, but the performance of the LED cannot be sufficiently exhibited, and the luminance is also lowered.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で、高効率で、安全性が高い照明装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a compact, highly efficient, and highly safe lighting device.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の照明装置は、入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLEDと、前記LEDと直列に接続される定電流回路と、前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を制御する制御回路と、を備える。前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給される。 In order to solve the above problems, a lighting device according to one aspect of the present invention includes a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage, and an output voltage of the DC/DC converter is applied. An LED, a constant current circuit connected in series with the LED, and a control circuit that controls current flowing through the LED using the constant current circuit. The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED, and the power supply voltage of the control circuit is supplied from the output voltage of the DC/DC converter.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Any combination of the above constituent elements, and conversion of expressions of the present invention between devices, methods, systems, etc. are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、小型で、高効率で、安全性が高い照明装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a compact, highly efficient, and highly safe lighting device.

本発明の実施の形態に係る照明装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 図1の操作受信部の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an operation reception unit in FIG. 1; 本発明の実施の形態に係る照明装置の使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of the illuminating device which concerns on embodiment of this invention. 変形例に係る照明装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the illuminating device which concerns on a modification.

図1は、本発明の実施の形態に係る照明装置1の回路構成を示す図である。照明装置1は、LED20と、LED20の点灯を制御する点灯制御回路10を備える。LED20は、点灯制御回路10と同じ基板上に設置されてもよいし、別の基板上に設置されてもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a lighting device 1 according to an embodiment of the invention. The illumination device 1 includes an LED 20 and a lighting control circuit 10 that controls lighting of the LED 20 . The LED 20 may be installed on the same substrate as the lighting control circuit 10, or may be installed on another substrate.

照明装置1に外部から直流電源と調光信号が供給される。図1に示す例では、電源線とグランド線の2線により外部から24Vの直流電圧が供給される。上記電源線は照明装置1の電源端子VINに接続され、上記グランド線は照明装置1のグランド端子GNDに接続される。また制御信号線により外部から調光信号が供給される。上記制御信号線の送信側は、調光コントローラと接続され、上記制御信号線の受信側は照明装置1の調光端子DIMに接続される。ユーザは例えば、調光コントローラの操作つまみを所定の位置に回転/スライドさせることにより、LED20の調光値(0~1)を設定することができる。0が消灯、1がフル点灯である。 A DC power supply and a dimming signal are supplied to the lighting device 1 from the outside. In the example shown in FIG. 1, a DC voltage of 24 V is supplied from the outside through two wires, a power supply line and a ground line. The power line is connected to the power terminal VIN of the lighting device 1 , and the ground line is connected to the ground terminal GND of the lighting device 1 . Also, a dimming signal is supplied from the outside through the control signal line. The transmission side of the control signal line is connected to the dimming controller, and the receiving side of the control signal line is connected to the dimming terminal DIM of the illumination device 1 . For example, the user can set the dimming value (0 to 1) of the LED 20 by rotating/sliding the operation knob of the dimming controller to a predetermined position. 0 is off and 1 is full on.

照明装置1において、電源端子VINに接続された第1電源供給ラインW1(図1に示す例では24Vライン)の入力段に、ダイオードD1、ポリスイッチF1及び第1抵抗R1が挿入される。ダイオードD1は、電源端子VIN側がアノードとなる向きに接続される逆接防止ダイオードである。作業者やユーザが誤って、グランド線を照明装置1の電源端子VINに、電源線をグランド端子GNDに接続した際に、照明装置1内に逆電流が流れないようにしている。ポリスイッチF1は、温度が所定値を超えると急激に抵抗値が上昇する素子であり、過電流などによる放熱により温度が上昇すると電流を抑制し、照明装置1内の部品を過電流などから保護する。 In the lighting device 1, a diode D1, a polyswitch F1 and a first resistor R1 are inserted in the input stage of a first power supply line W1 (24V line in the example shown in FIG. 1) connected to a power supply terminal VIN. The diode D1 is a reverse-connection prevention diode that is connected in such a direction that the power supply terminal VIN side becomes an anode. When an operator or user mistakenly connects the ground wire to the power terminal VIN of the lighting device 1 and the power wire to the ground terminal GND, the reverse current does not flow in the lighting device 1 . The polyswitch F1 is an element whose resistance value rises sharply when the temperature exceeds a predetermined value. When the temperature rises due to heat dissipation due to overcurrent or the like, the polyswitch F1 suppresses the current and protects the parts in the lighting device 1 from overcurrent and the like. do.

第1抵抗R1は、突入電流を抑制するための低抵抗である。第1抵抗R1の抵抗値は、通常の使用範囲の電流に対して殆ど影響を与えず、突入電流などの過電流に対して電流を抑制する作用を持つ値に設定される。突入電流の対策としては、DC/DCコンバータの前段にNTC(Negative-Temperature-Coefficient)サーミスタを挿入することが一般的である。しかしながらNTCサーミスタは定常状態で高温になるため、小さな筐体の照明装置1では熱源になってしまう。試作回路では、適切な値の低抵抗を挿入することにより、9Aの突入電流を3Aまで低下させることに成功している。 The first resistor R1 is a low resistor for suppressing rush current. The resistance value of the first resistor R1 is set to a value that has little effect on the current in the normal range of use and has the effect of suppressing overcurrent such as inrush current. As a countermeasure against inrush current, it is common to insert an NTC (Negative-Temperature-Coefficient) thermistor in the preceding stage of the DC/DC converter. However, since the NTC thermistor becomes hot in a steady state, it becomes a heat source in the lighting device 1 having a small housing. In the prototype circuit, the inrush current of 9A was successfully reduced to 3A by inserting a low resistance of appropriate value.

DC/DCコンバータ11は、降圧型の定電圧DC/DCコンバータであり、DC/DCコンバータ11の入力端子VINには、第1電源供給ラインW1(24Vライン)が接続される。DC/DCコンバータ11の出力端子SWには、負荷に接続された第2電源供給ラインW2が接続される。図1に示す例では負荷として、LED20、定電流回路13、制御回路12、操作受信部14が接続されている。 The DC/DC converter 11 is a step-down constant voltage DC/DC converter, and the input terminal VIN of the DC/DC converter 11 is connected to the first power supply line W1 (24V line). An output terminal SW of the DC/DC converter 11 is connected to a second power supply line W2 connected to a load. In the example shown in FIG. 1, an LED 20, a constant current circuit 13, a control circuit 12, and an operation receiver 14 are connected as loads.

DC/DCコンバータ11のフィードバック端子FBには、第2電源供給ラインW2の電圧の分圧電圧が入力される。より具体的には、第2電源供給ラインW2とグランド電位間に、第2抵抗R2及び第3抵抗R3が直列に接続される。第2抵抗R2及び第3抵抗R3は、第2電源供給ラインW2に挿入されたインダクタL1の出力側に接続される。第2抵抗R2と第3抵抗R3の分圧点は、DC/DCコンバータ11のフィードバック端子FBに接続され、当該分圧点の電圧がフィードバック端子FBに入力される。 A divided voltage of the voltage of the second power supply line W2 is input to the feedback terminal FB of the DC/DC converter 11 . More specifically, a second resistor R2 and a third resistor R3 are connected in series between the second power supply line W2 and the ground potential. The second resistor R2 and the third resistor R3 are connected to the output side of the inductor L1 inserted in the second power supply line W2. A voltage dividing point of the second resistor R2 and the third resistor R3 is connected to the feedback terminal FB of the DC/DC converter 11, and the voltage of the voltage dividing point is input to the feedback terminal FB.

DC/DCコンバータ11は内部に、スイッチ、ドライバ、コンパレータ、誤差増幅器を主要構成要素として含む。スイッチは、入力端子VINと出力端子SW間の配線内に接続される。スイッチには例えば、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用することができる。誤差増幅器は、所定の参照電圧と、フィードバック端子FBに入力される電圧との誤差を増幅して誤差信号を生成する。コンパレータは、所定の搬送波(三角波)信号と、誤差増幅器から入力される誤差信号を比較してPWM信号を生成する。ドライバは、コンパレータから入力されるPWM信号に応じて上記スイッチのオン/オフを制御する。 The DC/DC converter 11 internally includes switches, drivers, comparators, and error amplifiers as main components. The switch is connected in the wiring between the input terminal VIN and the output terminal SW. For example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) can be used for the switch. The error amplifier amplifies the error between a predetermined reference voltage and the voltage input to the feedback terminal FB to generate an error signal. The comparator compares a predetermined carrier wave (triangular wave) signal and an error signal input from the error amplifier to generate a PWM signal. The driver controls on/off of the switch according to the PWM signal input from the comparator.

フィードバック端子FBに入力される分圧電圧に対応する第2電源供給ラインW2の電圧が目標値より低くなると、DC/DCコンバータ11は、上記スイッチのデューティ比を上げるように制御し、第2電源供給ラインW2の電圧が目標値より高くなると上記スイッチのデューティ比を下げるように制御する。このような電圧フィードバック制御により、DC/DCコンバータ11の出力端子SWから出力される電圧が上記目標値に維持される。 When the voltage of the second power supply line W2 corresponding to the divided voltage input to the feedback terminal FB becomes lower than the target value, the DC/DC converter 11 controls to increase the duty ratio of the switch, and the second power supply When the voltage of the supply line W2 becomes higher than the target value, the duty ratio of the switch is controlled to be lowered. Such voltage feedback control maintains the voltage output from the output terminal SW of the DC/DC converter 11 at the target value.

本実施の形態では、当該目標値に3.5~3.6V程度を設定している。当該目標値は、LED20の順方向降下電圧Vfより所定値、高い値に設定される。所定値は、定電流回路13による電圧降下分をもとに決定される。 In this embodiment, the target value is set to about 3.5 to 3.6V. The target value is set to a value higher than the forward voltage drop Vf of the LED 20 by a predetermined value. The predetermined value is determined based on the voltage drop caused by the constant current circuit 13 .

DC/DCコンバータ11の出力端子SWには出力フィルタが接続される。図1に示す例では、出力フィルタがLCフィルタで構成されている。具体的には、DC/DCコンバータ11の出力端子SWに接続された第2電源供給ラインW2に、インダクタL1が挿入される。第2電源供給ラインW2とグランドライン間に第1コンデンサC1が接続される。第1コンデンサC1は、インダクタL1の出力側に接続される。 An output filter is connected to the output terminal SW of the DC/DC converter 11 . In the example shown in FIG. 1, the output filter is composed of an LC filter. Specifically, the inductor L1 is inserted in the second power supply line W2 connected to the output terminal SW of the DC/DC converter 11 . A first capacitor C1 is connected between the second power supply line W2 and the ground line. A first capacitor C1 is connected to the output side of the inductor L1.

第2電源供給ラインW2とグランドライン間にショットキーバリアダイオードSB1が接続される。ショットキーバリアダイオードSB1は、アノードがグランドライン側、カソードが第2電源供給ラインW2側となる向きに接続される転流ダイオード(フリー・ホイール・ダイオード)である。ショットキーバリアダイオードSB1は、インダクタL1の入力側に接続される。ショットキーバリアダイオードSB1は、DC/DCコンバータ11内のスイッチがオフの期間に、インダクタL1に蓄積されたエネルギーを負荷に転流させる。なお図1に示す例では、転流ダイオードに、順方向降下電圧Vfが低くスイッチング特性に優れたショットキーバリアダイオードSB1を使用しているが、一般的なPN接合のダイオードを使用してもよい。 A Schottky barrier diode SB1 is connected between the second power supply line W2 and the ground line. The Schottky barrier diode SB1 is a commutation diode (free wheel diode) that is connected so that its anode faces the ground line and its cathode faces the second power supply line W2. Schottky barrier diode SB1 is connected to the input side of inductor L1. Schottky barrier diode SB1 commutates the energy stored in inductor L1 to the load while the switch in DC/DC converter 11 is off. In the example shown in FIG. 1, the Schottky barrier diode SB1, which has a low forward voltage drop Vf and excellent switching characteristics, is used as the commutation diode, but a general PN junction diode may be used. .

図1に示すDC/DCコンバータ11は、ブートスタートアップ方式のDC/DCコンバータを採用している。DC/DCコンバータ11のブースト端子BST端子と出力端子SWとの間に第2コンデンサC2が接続される。第2電源供給ラインW2とDC/DCコンバータ11のブースト端子BST端子が第2ダイオードD2を介して接続される。第2ダイオードD2は、第2電源供給ラインW2側がアノード、ブースト端子BST端子がカソードとなる向きに接続される。第2電源供給ラインW2から第2ダイオードD2を介して第2コンデンサC2に充電される。ブースト端子BSTの電圧は、出力端子SWの電圧より第2コンデンサC2の電圧分、高くなる。 The DC/DC converter 11 shown in FIG. 1 employs a boot startup type DC/DC converter. A second capacitor C2 is connected between the boost terminal BST terminal of the DC/DC converter 11 and the output terminal SW. The second power supply line W2 and the boost terminal BST terminal of the DC/DC converter 11 are connected via the second diode D2. The second diode D2 is connected in such a direction that the second power supply line W2 side is the anode and the boost terminal BST terminal is the cathode. The second capacitor C2 is charged from the second power supply line W2 through the second diode D2. The voltage of the boost terminal BST is higher than the voltage of the output terminal SW by the voltage of the second capacitor C2.

DC/DCコンバータ11内の上記スイッチのハイサイドスイッチング素子には、PチャンネルMOSFETではなく、NチャンネルMOSFETが使用される。ブースト端子BSTに入力される電圧は、ハイサイドのNチャンネルMOSFETの駆動電圧として使用される。NチャンネルMOSFETは、PチャンネルMOSFETより駆動能力が高いため、上記スイッチのサイズを小さくすることができ、コストダウンが可能である。なお、ブートスタートアップ方式を採用しないDC/DCコンバータの場合、ブースト端子BST端子は設けられず、第2ダイオードD2及び第2コンデンサC2は不要である。 For the high-side switching elements of the switches in the DC/DC converter 11, N-channel MOSFETs are used instead of P-channel MOSFETs. The voltage input to the boost terminal BST is used as the drive voltage for the high-side N-channel MOSFET. Since the N-channel MOSFET has a higher driving capability than the P-channel MOSFET, the size of the switch can be reduced and the cost can be reduced. In the case of a DC/DC converter that does not adopt the boot startup method, the boost terminal BST terminal is not provided, and the second diode D2 and the second capacitor C2 are unnecessary.

第2電源供給ラインW2とグランド電位間に、LED20と定電流回路13が直列に接続される。定電流回路13は、LED20に流れる電流を一定に保つとともに、制御回路12から供給されるPWM信号をもとにLED20を調光する。 An LED 20 and a constant current circuit 13 are connected in series between the second power supply line W2 and the ground potential. The constant current circuit 13 keeps the current flowing through the LED 20 constant and dims the LED 20 based on the PWM signal supplied from the control circuit 12 .

定電流回路13は、第1トランジスタS1、第2トランジスタS2、第4抵抗R4及び第5抵抗R5を含む。図1に示す例では、第1トランジスタS1にNチャンネルのMOSFET、第2トランジスタS2にNPN型のバイポーラトランジスタを使用している。 The constant current circuit 13 includes a first transistor S1, a second transistor S2, a fourth resistor R4 and a fifth resistor R5. In the example shown in FIG. 1, an N-channel MOSFET is used as the first transistor S1, and an NPN-type bipolar transistor is used as the second transistor S2.

LED20とグランド電位間に、第1トランジスタS1と第4抵抗R4が直列に接続される。第4抵抗R4は、LED20に流れる電流を検出するための高抵抗である。具体的には、第1トランジスタS1のソース端子は、第4抵抗R4を介してグランド電位に接続され、ドレイン端子はLED20のカソード端子に接続される。第1トランジスタS1のゲート端子(制御端子)には、制御回路12からの駆動信号線が接続される。駆動信号線には、第5抵抗R5が挿入される。制御回路12は、駆動信号線を介して第1トランジスタS1のゲート端子に駆動電圧を供給する。駆動電圧は、第1トランジスタS1が線形領域(非飽和領域)で動作する値に設定される。 A first transistor S1 and a fourth resistor R4 are connected in series between the LED 20 and the ground potential. The fourth resistor R4 is a high resistor for detecting the current flowing through the LED20. Specifically, the source terminal of the first transistor S1 is connected to the ground potential through the fourth resistor R4, and the drain terminal is connected to the cathode terminal of the LED20. A drive signal line from the control circuit 12 is connected to the gate terminal (control terminal) of the first transistor S1. A fifth resistor R5 is inserted in the drive signal line. The control circuit 12 supplies a drive voltage to the gate terminal of the first transistor S1 through the drive signal line. The drive voltage is set to a value at which the first transistor S1 operates in a linear region (unsaturated region).

第2トランジスタS2のエミッタ端子はグランド電位に接続され、コレクタ端子は上記駆動信号線上の第4抵抗R4と第1トランジスタS1のゲート端子との間のノードに接続される。第2トランジスタS2のベース端子(制御端子)は、第1トランジスタS1のソース端子と第4抵抗R4との間のノードN1に接続される。 The emitter terminal of the second transistor S2 is connected to the ground potential, and the collector terminal is connected to the node between the fourth resistor R4 on the drive signal line and the gate terminal of the first transistor S1. The base terminal (control terminal) of the second transistor S2 is connected to the node N1 between the source terminal of the first transistor S1 and the fourth resistor R4.

NPN型のバイポーラトランジスタでは、ベース-エミッタ間電圧が閾値電圧より高くなるとベース電流が流れ始め、ベース電流に比例したコレクタ電流が流れる。一般的なシリコントランジスタの場合、閾値電圧は常温で0.6V程度である。 In an NPN-type bipolar transistor, when the base-emitter voltage becomes higher than the threshold voltage, the base current begins to flow, and the collector current proportional to the base current flows. A typical silicon transistor has a threshold voltage of about 0.6 V at room temperature.

第2トランジスタS2にコレクタ電流が流れると、第1トランジスタS1の駆動信号線とグランド電位間が導通し、第2トランジスタS2は、駆動信号線とグランド電位間の抵抗成分となる。この状態では、制御回路12から出力された駆動電圧が、第5抵抗R5と第2トランジスタS2により分圧されて生成された電圧が、第1トランジスタS1のゲート端子に供給されることになる。 When a collector current flows through the second transistor S2, conduction is established between the drive signal line of the first transistor S1 and the ground potential, and the second transistor S2 becomes a resistance component between the drive signal line and the ground potential. In this state, a voltage generated by dividing the drive voltage output from the control circuit 12 by the fifth resistor R5 and the second transistor S2 is supplied to the gate terminal of the first transistor S1.

上述のように第2トランジスタS2のベース電位は、ノードN1の電位で決まる。ノードN1の電位は、第4抵抗R4の抵抗値と、LED20及び第4抵抗R4に流れる電流値により決まる。LED20及び第4抵抗R4に流れる電流値が大きくなるほど、ノードN1の電位が上昇し、第2トランジスタS2のベース電位が上昇する。ベース-エミッタ間電圧が閾値電圧を超えると、ベース-エミッタ間電圧に比例したベース電流と、ベース電流に比例したコレクタ電流が流れる。ベース-エミッタ間電圧が上昇するほどコレクタ電流は大きくなり、コレクタ電流が大きくなるほど第1トランジスタS1のゲート電位は低下する。第1トランジスタS1の線形領域では、ゲート電位に比例してドレイン電流が変化する。 As described above, the base potential of the second transistor S2 is determined by the potential of the node N1. The potential of the node N1 is determined by the resistance value of the fourth resistor R4 and the current value flowing through the LED 20 and the fourth resistor R4. As the current flowing through the LED 20 and the fourth resistor R4 increases, the potential of the node N1 rises and the base potential of the second transistor S2 rises. When the base-emitter voltage exceeds the threshold voltage, a base current proportional to the base-emitter voltage and a collector current proportional to the base current flow. As the base-emitter voltage increases, the collector current increases, and as the collector current increases, the gate potential of the first transistor S1 decreases. In the linear region of the first transistor S1, the drain current changes in proportion to the gate potential.

設計者は、第4抵抗R4の抵抗値を、LED20に流す電流の目標値に応じた抵抗値に設定する。目標値は、例えば400mA~700mAの範囲内の値に設定される。LED20に流れる電流が目標値を上回ると、ノードN1の電位が上昇し、第1トランジスタS1のドレイン電流が減少する。これによりLED20に流れる電流も減少する。一方、LED20に流れる電流が目標値を下回ると、ノードN1の電位が低下し、第1トランジスタS1のドレイン電流が増加する。これによりLED20に流れる電流も増加する。以上により、LED20に流れる電流を目標値に維持することができる。 The designer sets the resistance value of the fourth resistor R4 to a resistance value according to the target value of the current flowing through the LED 20 . The target value is set, for example, to a value within the range of 400mA to 700mA. When the current flowing through the LED 20 exceeds the target value, the potential of the node N1 increases and the drain current of the first transistor S1 decreases. This also reduces the current flowing through the LED 20 . On the other hand, when the current flowing through the LED 20 falls below the target value, the potential of the node N1 drops and the drain current of the first transistor S1 increases. As a result, the current flowing through the LED 20 also increases. As described above, the current flowing through the LED 20 can be maintained at the target value.

トランジスタは、温度が上がるほど閾値電圧が下がる特性がある。温度が上昇すると、閾値電圧が0.6Vから0.5Vの方向に低下する。反対に温度が低下すると、閾値電圧が0.6Vから0.7Vの方向に上昇する。したがって温度が上昇すると、閾値電圧の低下によりLED20に流れる電流の目標値が低下する。即ち、第1トランジスタS1により絞られる電流量が多くなり、LED20に流れる電流が減少する。このように定電流回路13は、温度が上昇すると自動的にLED20に流れる電流を減少させる温度保護機能を内包している。 A transistor has a characteristic that the threshold voltage decreases as the temperature increases. As the temperature increases, the threshold voltage decreases from 0.6V to 0.5V. Conversely, when the temperature decreases, the threshold voltage increases from 0.6V to 0.7V. Therefore, when the temperature rises, the target value of the current flowing through the LED 20 is lowered due to the lowering of the threshold voltage. That is, the amount of current drawn by the first transistor S1 increases, and the current flowing through the LED 20 decreases. Thus, the constant current circuit 13 includes a temperature protection function that automatically reduces the current flowing through the LED 20 when the temperature rises.

制御回路12は、調光端子DIMから入力されるLED20の調光信号を受信し、受信した調光信号に応じて第1トランジスタS1を制御することによりLED20を調光する。なお調光信号は、調光コントローラからデジタル信号で与えられてもよいし、アナログ信号で与えられてもよい。 The control circuit 12 receives a dimming signal for the LED 20 input from the dimming terminal DIM, and dims the LED 20 by controlling the first transistor S1 according to the received dimming signal. The dimming signal may be given as a digital signal from the dimming controller, or may be given as an analog signal.

制御回路12は例えば、入力された調光信号に応じて、駆動信号線を介して第1トランジスタS1のゲート端子にPWM信号を供給することにより、LED20を調光する。なお制御回路12は、第1トランジスタS1のゲート端子にPWM信号を供給する代わりに、駆動電圧のレベルをアナログ的に調整してLED20を調光してもよい。 For example, the control circuit 12 dims the LED 20 by supplying a PWM signal to the gate terminal of the first transistor S1 through the drive signal line according to the input dimming signal. Instead of supplying the PWM signal to the gate terminal of the first transistor S1, the control circuit 12 may adjust the level of the drive voltage in an analog manner to dim the LED 20. FIG.

制御回路12は例えば、マイクロコントローラにより構成される。当該マイクロコントローラの電源電圧は、DC/DCコンバータ11の出力電圧から供給される。上述したように本実施の形態では、DC/DCコンバータ11の出力電圧は3.5~3.6V程度に維持されている。したがって制御回路12には、3.5~3.6V以下の電源電圧で動作するマイクロコントローラが使用される必要がある。 The control circuit 12 is composed of, for example, a microcontroller. The power supply voltage of the microcontroller is supplied from the output voltage of the DC/DC converter 11 . As described above, in this embodiment, the output voltage of the DC/DC converter 11 is maintained at approximately 3.5-3.6V. Therefore, the control circuit 12 should use a microcontroller that operates with a power supply voltage of 3.5 to 3.6V or less.

上述のように第1トランジスタS1とグランド電位間に、高抵抗の第4抵抗R4が接続されている。制御回路12は、第1トランジスタS1と第4抵抗R4間のノードN1の電圧を監視することにより、LED20に流れている電流を高精度に検出することができる。 As described above, the high-resistance fourth resistor R4 is connected between the first transistor S1 and the ground potential. The control circuit 12 can detect the current flowing through the LED 20 with high accuracy by monitoring the voltage at the node N1 between the first transistor S1 and the fourth resistor R4.

図1に示す例では、ノードN1と制御回路12間にローパスフィルタが設置されている。当該ローパスフィルタは、第6抵抗R6及び第3コンデンサC3を含む。第6抵抗R6は、ノードN1と制御回路12間を繋ぐ信号線に挿入され、第3コンデンサC3は当該信号線とグランド電位間に接続される。当該ローパスフィルタにより、ノードN1の電圧を滑らかなアナログ電圧に変換することができる。LED20がPWM調光されている場合、ノードN1の電圧が高速にオン/オフするが、ローパスフィルタを挟むことにより、制御回路12は滑らかなアナログ電圧でノードN1の電圧を検出できる。 In the example shown in FIG. 1, a low-pass filter is installed between the node N1 and the control circuit 12. FIG. The low pass filter includes a sixth resistor R6 and a third capacitor C3. A sixth resistor R6 is inserted in a signal line connecting the node N1 and the control circuit 12, and a third capacitor C3 is connected between the signal line and the ground potential. The low-pass filter can convert the voltage at the node N1 into a smooth analog voltage. When the LED 20 is PWM-dimmed, the voltage at the node N1 turns on/off at high speed, but the control circuit 12 can detect the voltage at the node N1 as a smooth analog voltage by inserting a low-pass filter.

上述のように定電流回路13は、高温のときLED20に流れる電流を減少させ、低温のときLED20に流れる電流を増加させる作用を有する。例えば、低温環境下で照明装置1を起動する場合、LED20に大きな電流が流れてしまう。電流が流れ始めると、電流による発熱により第2トランジスタS2が温められ、LED20に流れる電流が減少するが、低温環境下の起動時に流れる大きな電流は、第2トランジスタS2によるフィードバック制御だけでは抑制することができない。 As described above, the constant current circuit 13 has the effect of decreasing the current flowing through the LED 20 when the temperature is high and increasing the current flowing through the LED 20 when the temperature is low. For example, when the lighting device 1 is activated in a low-temperature environment, a large current flows through the LEDs 20 . When the current starts to flow, the second transistor S2 is warmed by the heat generated by the current, and the current flowing through the LED 20 decreases. However, the large current that flows during startup in a low-temperature environment cannot be suppressed only by the feedback control by the second transistor S2. can't

そこで本実施の形態では、制御回路12によるフィードバック制御を併用する。制御回路12は、監視しているノードN1の電圧が、LED20に流す目標電流に対応する目標電圧を維持するように、第1トランジスタS1をフィードバック制御する。制御回路12は例えば、第1トランジスタS1のゲート端子に供給するPWM信号のデューティ比を調整することにより、ノードN1の電圧を目標電圧に合わせる。なお制御回路12は、第1トランジスタS1のゲート端子に供給する駆動電圧のレベルをアナログ的に調整することにより、ノードN1の電圧を目標電圧に合わせてもよい。 Therefore, in the present embodiment, feedback control by the control circuit 12 is also used. The control circuit 12 feedback-controls the first transistor S1 so that the monitored voltage of the node N1 maintains the target voltage corresponding to the target current flowing through the LED20. The control circuit 12, for example, adjusts the duty ratio of the PWM signal supplied to the gate terminal of the first transistor S1 to match the voltage of the node N1 with the target voltage. The control circuit 12 may adjust the voltage of the node N1 to the target voltage by adjusting the level of the driving voltage supplied to the gate terminal of the first transistor S1 in an analog manner.

制御回路12は、監視しているノードN1の電圧が目標電圧より高いときに第1トランジスタS1のフィードバック制御を実行し、ノードN1の電圧が目標電圧より低いときは第1トランジスタS1のフィードバック制御を停止させてもよい。即ち、LED20に目標電流より大きい電流が流れているときのみ、LED20に流れている電流を減少させる方向に制御を加える。LED20に目標電流より小さい電流が流れているときは、定電流回路13の上述した温度保護機能の働きによるものである可能性があり、当該温度保護機能を阻害しないように、LED20に流れている電流を増加させる方向には制御を加えない。 The control circuit 12 performs feedback control of the first transistor S1 when the voltage of the monitored node N1 is higher than the target voltage, and performs feedback control of the first transistor S1 when the voltage of the node N1 is lower than the target voltage. You can stop it. That is, control is applied in the direction of decreasing the current flowing through the LED 20 only when a current larger than the target current is flowing through the LED 20 . When a current smaller than the target current flows through the LED 20, it may be due to the above-described temperature protection function of the constant current circuit 13. No control is applied in the direction of increasing current.

制御回路12は、DC/DCコンバータ11の入力端子VINに接続される第1電源供給ラインW1の電圧(図1に示す例では24V)を監視している。第1電源供給ラインW1とグランド電位間に、第7抵抗R7及び第8抵抗R8が直列に接続される。第7抵抗R7及び第8抵抗R8の分圧点電圧が、制御回路12に入力される。制御回路12は、入力される分圧点電圧をもとに第1電源供給ラインW1の電圧を検出する。 The control circuit 12 monitors the voltage of the first power supply line W1 connected to the input terminal VIN of the DC/DC converter 11 (24 V in the example shown in FIG. 1). A seventh resistor R7 and an eighth resistor R8 are connected in series between the first power supply line W1 and the ground potential. A voltage dividing point of the seventh resistor R7 and the eighth resistor R8 is input to the control circuit 12 . The control circuit 12 detects the voltage of the first power supply line W1 based on the input voltage dividing point voltage.

制御回路12は、第1電源供給ラインW1の電圧が第1設定値(例えば、17~18V程度)より低くなると、定電流回路13をオフしてLED20に流れる電流を遮断する。具体的には制御回路12は、第1トランジスタS1のゲート電圧を下げて、第1トランジスタS1をターンオフする。DC/DCコンバータ11は入力電圧が低下すると、入力電流を増加させて、出力するエネルギーを確保しようとする性質がある。DC/DCコンバータ11への入力電流が増加すると、発熱が大きくなり消費電流も増大する。 The control circuit 12 turns off the constant current circuit 13 to cut off the current flowing through the LED 20 when the voltage of the first power supply line W1 becomes lower than a first set value (for example, about 17 to 18 V). Specifically, the control circuit 12 reduces the gate voltage of the first transistor S1 to turn off the first transistor S1. The DC/DC converter 11 has the property of increasing the input current to secure the energy to be output when the input voltage drops. As the input current to the DC/DC converter 11 increases, heat generation increases and current consumption also increases.

制御回路12は、第1電源供給ラインW1の電圧が第1設定値より低くなった後、第1電源供給ラインW1の電圧が第2設定値(例えば、19~21V程度)より高くなると、定電流回路13をオンしてLED20に流れる電流の遮断を解除する。なお復旧させる際は、ソフトスタートで復旧させることが望ましい。第2設定値は、第1設定値に対して所定のマージン(例えば、2V程度)が加えられた値に設定される。第2設定値と第1設定値の間の領域が不感帯となり、LED20が点灯モードと消灯モードの間でチャタリングすることを防止することができる。 When the voltage of the first power supply line W1 becomes higher than a second set value (for example, about 19 to 21 V) after the voltage of the first power supply line W1 becomes lower than the first set value, the control circuit 12 sets the constant voltage. The current circuit 13 is turned on to unblock the current flowing through the LED 20 . It should be noted that when restoring, it is desirable to restore with a soft start. The second set value is set to a value obtained by adding a predetermined margin (for example, about 2V) to the first set value. A region between the second set value and the first set value becomes a dead zone, and it is possible to prevent the LED 20 from chattering between the ON mode and the OFF mode.

図2は、図1の操作受信部14の構成例を示す図である。操作受信部14は磁気センサを利用した操作受信部である。図2に示す構成例では操作受信部14は、ホール素子14a、差動アンプ14b及びA/D変換器14cを含む。ホール素子14aはホール効果を利用して、磁界を電圧に変換して出力する素子である。ホール素子14aには、DC/DCコンバータ11の出力電圧(本実施の形態では3.5~3.6V)が電源電圧として供給されており、定電流が流れている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the operation reception unit 14 in FIG. The operation reception unit 14 is an operation reception unit using a magnetic sensor. In the configuration example shown in FIG. 2, the operation reception section 14 includes a Hall element 14a, a differential amplifier 14b and an A/D converter 14c. The Hall element 14a is an element that uses the Hall effect to convert a magnetic field into a voltage and output the voltage. The output voltage (3.5 to 3.6 V in this embodiment) of the DC/DC converter 11 is supplied to the Hall element 14a as a power supply voltage, and a constant current flows through the Hall element 14a.

差動アンプ14bはホール素子14aから出力された電圧を増幅する。A/D変換器14cは、差動アンプ14bから出力されたアナログ電圧をデジタル値に変換して、制御回路12に出力する。なお、制御回路12にアナログ入力ポートが備わっている場合、A/D変換器14cは不要である。 The differential amplifier 14b amplifies the voltage output from the Hall element 14a. The A/D converter 14 c converts the analog voltage output from the differential amplifier 14 b into a digital value and outputs the digital value to the control circuit 12 . If the control circuit 12 has an analog input port, the A/D converter 14c is unnecessary.

ユーザは、調光コントローラを用いたLED20の調光以外に、操作補助具30を用いたLED20の調光も行うことができる。操作補助具30には磁石30aが取り付けられており、操作補助具30は磁界を発生させることができる。ホール素子14aは、操作補助具30が接近すると、検出した磁界に応じた電圧を出力する。制御回路12は、操作受信部14から入力される電圧をもとに操作補助具30の接近を検知する。例えば、入力される電圧が所定の設定電圧を上抜けたとき、操作補助具30による1回の接近と認識する。 The user can also perform light control of the LED 20 using the operation assisting tool 30 in addition to light control of the LED 20 using the light control controller. A magnet 30a is attached to the operation assisting tool 30, and the operation assisting tool 30 can generate a magnetic field. The Hall element 14a outputs a voltage corresponding to the detected magnetic field when the operation assisting tool 30 approaches. The control circuit 12 detects the approach of the operation assisting tool 30 based on the voltage input from the operation reception section 14 . For example, when the input voltage exceeds a predetermined set voltage, it is recognized as one approach by the operation assisting tool 30 .

例えば、制御回路12には、LED20に流すことができる最大電流値が多段階設定されている。例えば、予め設定されたLED20に流すことができる最大電流値の0%、20%、40%、60%、80%、100%の6段階のモードが設定されてもよい。制御回路12は、操作補助具30の接近を検知する度にモードを順次切り替える。 For example, in the control circuit 12, the maximum current value that can be supplied to the LED 20 is set in multiple stages. For example, six modes of 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100% of the preset maximum current value that can be passed through the LED 20 may be set. The control circuit 12 sequentially switches modes each time the approach of the operation assisting tool 30 is detected.

図3は、本発明の実施の形態に係る照明装置1の使用例を示す図である。複数の照明装置1がライン状に並べられて、1つの照明システムが構築されることがある。図3に示すシステム構成例では、外部電源2から電源線4a及びグランド線4bを介して、複数の照明装置1のそれぞれに電源が供給される。外部電源2は例えば、商用電力系統に接続されたAC/DCコンバータであってもよいし、蓄電池であってもよい。また調光コントローラ3から制御信号線4cを介して、複数の照明装置1のそれぞれに調光信号が供給される。 FIG. 3 is a diagram showing a usage example of the lighting device 1 according to the embodiment of the present invention. A single lighting system may be constructed by arranging a plurality of lighting devices 1 in a line. In the system configuration example shown in FIG. 3, power is supplied from the external power source 2 to each of the plurality of lighting devices 1 via the power line 4a and the ground line 4b. The external power source 2 may be, for example, an AC/DC converter connected to a commercial power system, or may be a storage battery. Further, a dimming signal is supplied from the dimming controller 3 to each of the plurality of lighting devices 1 via the control signal line 4c.

図3に示すシステム構成では、複数の照明装置1が外部から同じ調光信号を受信することになる。これに対して、図2に示した操作補助具30を用いた調光は、照明装置1ごとに個別に調光することができる。なお調光コントローラ3により設定される調光値は、操作補助具30を用いた調光により設定されたLED20の最大電流値の範囲内において有効である。即ち、当該最大電流値を100%としてPWM調光が行われる。 In the system configuration shown in FIG. 3, a plurality of lighting devices 1 receive the same dimming signal from the outside. On the other hand, the light control using the operation assistance tool 30 shown in FIG. 2 can individually control light for each lighting device 1 . The dimming value set by the dimming controller 3 is effective within the range of the maximum current value of the LED 20 set by dimming using the operation aid 30 . That is, PWM dimming is performed with the maximum current value set to 100%.

磁気センサを利用した個別調光は、照明装置1が小さな筐体に搭載される場合に有効な操作方法である。照明装置1が小型の場合、各照明装置1に調光つまみを設置することは難しい。また照明装置1が小型でない場合でも、調光つまみを設置すると、意匠性が低下する。 Individual dimming using a magnetic sensor is an effective operation method when the lighting device 1 is mounted in a small housing. If the lighting device 1 is small, it is difficult to install a dimming knob on each lighting device 1 . Also, even if the lighting device 1 is not small, if a dimming knob is installed, the design will be degraded.

以上説明したように本実施の形態によれば、DC/DCコンバータ11からLED20に供給される定電圧を、制御回路12の電源電圧として使用することにより、制御回路12の電源電圧の生成するためのレギュレータを省略することができる。これにより、レギュレータを設置するスペースを省くことができ、回路基板を小型化することができる。またレギュレータを省略することは、コストの削減に繋がる。またレギュレータでの損失、及びレギュレータからの発熱をなくすことにも繋がる。 As described above, according to the present embodiment, the constant voltage supplied from the DC/DC converter 11 to the LED 20 is used as the power supply voltage for the control circuit 12, thereby generating the power supply voltage for the control circuit 12. regulator can be omitted. As a result, the space for installing the regulator can be saved, and the circuit board can be miniaturized. Also, omitting the regulator leads to cost reduction. It also leads to elimination of loss in the regulator and heat generation from the regulator.

また本実施の形態では、LED20の電流を制御するために定電流回路13を設けている。定電流回路13に印加される電圧は、低電圧であるため定電流回路13での損失は少なく発熱も小さい。したがって照明装置1の高効率な運転が可能である。 Also, in this embodiment, a constant current circuit 13 is provided to control the current of the LED 20 . Since the voltage applied to the constant current circuit 13 is a low voltage, the loss in the constant current circuit 13 is small and the heat generation is also small. Therefore, highly efficient operation of the lighting device 1 is possible.

また定電流回路13を、第1トランジスタS1と第2トランジスタS2の2つのトランジスタを用いたアナログタイプで構成し、第1トランジスタS1のゲート端子にPWM信号を供給することにより調光する。これにより、定電流機能と調光機能を一体化させることができ、少ない素子数でLED20の定電流制御と調光制御が可能となる。 Further, the constant current circuit 13 is configured as an analog type using two transistors, a first transistor S1 and a second transistor S2, and dimming is performed by supplying a PWM signal to the gate terminal of the first transistor S1. Thereby, the constant current function and the dimming function can be integrated, and constant current control and dimming control of the LED 20 can be performed with a small number of elements.

また制御回路12が、第1トランジスタS1と第4抵抗R4との間のノードN1の電圧を監視することにより、LED20に流れる電流をリアルタイムに高精度に検出することができる。また制御回路12は、監視しているノードN1の電圧をもとに、第1トランジスタS1をフィードバック制御する。これにより、第2トランジスタS2による第1トランジスタS1のフィードバック制御と、制御回路12による第1トランジスタS1のフィードバック制御が二重化され、LED20に流れる電流をより安定化させることができる。また、第2トランジスタS2によるフィードバック制御だけでは抑制が難しい、低温起動時に発生する大きな電流も制御回路12によるフィードバック制御により抑制することができる。 Further, the control circuit 12 monitors the voltage at the node N1 between the first transistor S1 and the fourth resistor R4, so that the current flowing through the LED 20 can be detected in real time with high accuracy. Further, the control circuit 12 feedback-controls the first transistor S1 based on the voltage of the node N1 being monitored. Thereby, the feedback control of the first transistor S1 by the second transistor S2 and the feedback control of the first transistor S1 by the control circuit 12 are duplicated, and the current flowing through the LED 20 can be further stabilized. In addition, feedback control by the control circuit 12 can also suppress a large current generated at low temperature start-up, which is difficult to suppress only by the feedback control by the second transistor S2.

また制御回路12によるフィードバック制御は、電流を減少させる方向へのみ行うことにより、温度上昇に伴い定電流回路13が自動的に電流を絞る温度保護機能を有効に活用することができる。またDC/DCコンバータ11の入力段に、ポリスイッチF1、低抵抗の第1抵抗R1を挿入することにより、突入電流を抑制することができる。また第1電源供給ラインW1の電圧を監視し、電圧が第1設定値以下に低下したとき、LED20への電流供給を遮断する。このように各段階において、異常な温度上昇を回避する仕組みが導入されており、小さな筐体内にLEDと駆動回路を搭載しても、熱暴走が抑制され、安全性が保たれる。また多重の安全機能が組み込まれているため、小さな筐体内に設置されたLEDであっても、能力を十分に発揮させた高効率な運転が可能である。 Further, the feedback control by the control circuit 12 is performed only in the direction of decreasing the current, so that the temperature protection function in which the constant current circuit 13 automatically reduces the current as the temperature rises can be effectively utilized. Also, by inserting the polyswitch F1 and the low-resistance first resistor R1 in the input stage of the DC/DC converter 11, the inrush current can be suppressed. It also monitors the voltage of the first power supply line W1 and cuts off the current supply to the LED 20 when the voltage drops below the first set value. In this way, a mechanism is introduced at each stage to avoid an abnormal temperature rise, and even if the LED and drive circuit are mounted in a small housing, thermal runaway is suppressed and safety is maintained. In addition, since multiple safety functions are incorporated, even an LED installed in a small housing can operate at a high efficiency by making full use of its capabilities.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。本実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that the present embodiment is an example, and that various modifications can be made to the combination of each component, and that such modifications are within the scope of the present invention.

図4は、変形例に係る照明装置1の回路構成を示す図である。変形例に係る回路構成では、図1に示した回路構成にレギュレータ15が追加される。レギュレータ15は、入力端子INに入力される第1電源供給ラインW1の電圧(図1に示す例では24V)を降圧し、降圧した電圧を出力端子OUTから出力する。降圧された電圧は、制御回路12及び操作受信部14の電源電圧として使用される。変形例では、レギュレータ15の出力電圧は、DC/DCコンバータ11の出力電圧と同じである必要はない。例えば5V程度であってもよい。 FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a lighting device 1 according to a modification. In the circuit configuration according to the modification, a regulator 15 is added to the circuit configuration shown in FIG. The regulator 15 steps down the voltage (24 V in the example shown in FIG. 1) of the first power supply line W1 input to the input terminal IN, and outputs the stepped-down voltage from the output terminal OUT. The stepped-down voltage is used as the power supply voltage for the control circuit 12 and the operation reception section 14 . In a variant, the output voltage of regulator 15 need not be the same as the output voltage of DC/DC converter 11 . For example, it may be about 5V.

変形例によれば、上述したレギュレータを省略したことによる効果は享受できないが、それ以外の効果は享受できる。特に定電流回路13を、第1トランジスタS1と第2トランジスタS2の2つのトランジスタを用いたアナログタイプで構成し、第1トランジスタS1を制御して調光することにより、少ない素子数でLED20の定電流制御と調光制御が可能となる効果を享受できる。 According to the modified example, although the effect of omitting the regulator described above cannot be enjoyed, other effects can be enjoyed. In particular, the constant current circuit 13 is configured as an analog type using two transistors, a first transistor S1 and a second transistor S2, and by controlling the first transistor S1 for dimming, the constant current of the LED 20 can be achieved with a small number of elements. The effect of enabling current control and dimming control can be enjoyed.

上述の実施の形態では、第1トランジスタS1にMOSFETを使用する例を説明した。この点、バイポーラトランジスタを使用してもよい。なお、LED20に流す電流が大きい場合は、MOSFETを使用する方が好ましい。第2トランジスタS2にMOSFETを使用することも可能であるが、バイポーラトランジスタを使用する方が好ましい。MOSFETは、バイポーラトランジスタより閾値電圧が高い。したがって、MOSFETを使用した場合、バイポーラトランジスタを使用した場合より、LED20及び第4抵抗R4に印加されるDC/DCコンバータ11の出力電圧を上げる必要があり、発熱や効率の点で特性が悪化する。またバイポーラトランジスタでは、コレクタ電流が流れはじめるベース電圧の方が安定しているが、MOSFETでは、ドレイン電流が流れはじめるゲート電圧が相対的に不安定である。したがって、バイポーラトランジスタを用いた方が定電流を維持する精度が高い。 In the above embodiments, an example of using a MOSFET as the first transistor S1 has been described. In this regard, bipolar transistors may be used. In addition, when the electric current sent through LED20 is large, it is more preferable to use MOSFET. Although it is possible to use a MOSFET for the second transistor S2, it is preferable to use a bipolar transistor. A MOSFET has a higher threshold voltage than a bipolar transistor. Therefore, when a MOSFET is used, it is necessary to increase the output voltage of the DC/DC converter 11 applied to the LED 20 and the fourth resistor R4 compared to when a bipolar transistor is used. . In bipolar transistors, the base voltage at which collector current begins to flow is more stable, but in MOSFETs, the gate voltage at which drain current begins to flow is relatively unstable. Therefore, the accuracy of maintaining a constant current is higher when a bipolar transistor is used.

また上述の実施の形態では、外部から直流電圧が供給される例を説明した。この点、外部から交流電圧が供給される場合、照明装置1内のDC/DCコンバータ11の前段にAC/DCコンバータを設置すればよい。 Also, in the above-described embodiments, an example in which a DC voltage is supplied from the outside has been described. In this respect, when an AC voltage is supplied from the outside, an AC/DC converter may be installed in front of the DC/DC converter 11 in the lighting device 1 .

また図1に示した回路構成において、定電流回路13に、第1トランジスタS1と第2トランジスタS2を用いたアナログタイプ以外の定電流回路を用いてもよい。また図1に示した回路構成において、LED20を調光するスイッチを、定電流回路13と別に設けてもよい。これらの場合でも、上述したレギュレータを省略したことによる効果は享受できる。 In addition, in the circuit configuration shown in FIG. 1, a constant current circuit other than the analog type using the first transistor S1 and the second transistor S2 may be used as the constant current circuit 13 . Moreover, in the circuit configuration shown in FIG. 1, a switch for dimming the LED 20 may be provided separately from the constant current circuit 13 . Even in these cases, the effect of omitting the regulator described above can be enjoyed.

1 照明装置、 10 点灯制御回路、 11 DC/DCコンバータ、 12 制御回路、 13 定電流回路、 14 操作受信部、 14a ホール素子、 14b 差動アンプ、 14c A/D変換器、 20 LED、 S1 第1トランジスタ、 S2 第2トランジスタ、 F1 ポリスイッチ、 D1,D2 ダイオード、 SB1 ショットキーバリアダイオード、 L1 インダクタ、 C1-C3 コンデンサ、 R1-R8 抵抗、 W1 第1電源供給ライン、 W2 第2電源供給ライン、 30 操作補助具、 30a 磁石、 2 外部電源、 3 調光コントローラ、 15 レギュレータ。 Reference Signs List 1 illumination device 10 lighting control circuit 11 DC/DC converter 12 control circuit 13 constant current circuit 14 operation reception unit 14a hall element 14b differential amplifier 14c A/D converter 20 LED S1 th 1 transistor S2 second transistor F1 polyswitch D1, D2 diode SB1 Schottky barrier diode L1 inductor C1-C3 capacitor R1-R8 resistor W1 first power supply line W2 second power supply line 30 operation aid, 30a magnet, 2 external power supply, 3 dimming controller, 15 regulator.

Claims (10)

入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLED(Light Emitting Diode)と、
前記LEDと直列に接続される定電流回路と、
前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を一定に保つとともに、入力される調光信号に応じて前記LEDを調光する制御回路と、を備え、
前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、
前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給されることを特徴とする照明装置。
a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage;
an LED (Light Emitting Diode) to which the output voltage of the DC/DC converter is applied;
a constant current circuit connected in series with the LED;
a control circuit that keeps the current flowing through the LED constant using the constant current circuit and dims the LED according to an input dimming signal ;
The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED,
The lighting device, wherein the power supply voltage of the control circuit is supplied from the output voltage of the DC/DC converter.
前記定電流回路は、
前記LEDと所定の固定電位間に挿入され、制御端子が前記制御回路からの駆動信号線に接続された第1トランジスタと、
前記第1トランジスタと前記固定電位間に挿入された第1抵抗と、
前記駆動信号線に挿入された第2抵抗と、
前記駆動信号線上の前記第2抵抗と前記第1トランジスタの制御端子との間のノードと、前記固定電位間に挿入され、制御端子が、前記第1トランジスタと前記第1抵抗との間のノードに接続される第2トランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
The constant current circuit is
a first transistor inserted between the LED and a predetermined fixed potential and having a control terminal connected to a drive signal line from the control circuit;
a first resistor inserted between the first transistor and the fixed potential;
a second resistor inserted in the drive signal line;
inserted between the fixed potential and a node between the second resistor and the control terminal of the first transistor on the drive signal line, the control terminal being a node between the first transistor and the first resistor; a second transistor connected to
2. The lighting device of claim 1, comprising:
前記第2トランジスタは、NPN型のバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。 3. The lighting device according to claim 2, wherein the second transistor is an NPN bipolar transistor. 入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLED(Light Emitting Diode)と、
前記LEDと直列に接続される定電流回路と、
前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、
前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給され、
前記定電流回路は、
前記LEDと所定の固定電位間に挿入され、制御端子が前記制御回路からの駆動信号線に接続された第1トランジスタと、
前記第1トランジスタと前記固定電位間に挿入された第1抵抗と、
前記駆動信号線に挿入された第2抵抗と、
前記駆動信号線上の前記第2抵抗と前記第1トランジスタの制御端子との間のノードと、前記固定電位間に挿入され、制御端子が、前記第1トランジスタと前記第1抵抗との間のノードに接続される第2トランジスタと、を含み、
前記制御回路には、前記第1トランジスタと前記第1抵抗との間のノードの電圧が入力され、
前記制御回路は、前記ノードの電圧が、前記LEDに流れる目標電流に対応する目標電圧になるよう前記第1トランジスタをフィードバック制御することを特徴とする照明装置。
a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage;
an LED (Light Emitting Diode) to which the output voltage of the DC/DC converter is applied;
a constant current circuit connected in series with the LED;
a control circuit that controls the current flowing through the LED using the constant current circuit;
The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED,
A power supply voltage of the control circuit is supplied from an output voltage of the DC/DC converter,
The constant current circuit is
a first transistor inserted between the LED and a predetermined fixed potential and having a control terminal connected to a drive signal line from the control circuit;
a first resistor inserted between the first transistor and the fixed potential;
a second resistor inserted in the drive signal line;
inserted between the fixed potential and a node between the second resistor and the control terminal of the first transistor on the drive signal line, the control terminal being a node between the first transistor and the first resistor; a second transistor connected to
a voltage of a node between the first transistor and the first resistor is input to the control circuit;
The lighting device, wherein the control circuit feedback-controls the first transistor so that the voltage of the node becomes a target voltage corresponding to a target current flowing through the LED.
前記制御回路は、前記ノードの電圧が前記目標電圧より高いとき前記フィードバック制御を実行し、前記ノードの電圧が前記目標電圧より低いとき前記フィードバック制御を停止することを特徴とする請求項4に記載の照明装置。 5. The control circuit according to claim 4, wherein the control circuit executes the feedback control when the voltage of the node is higher than the target voltage, and stops the feedback control when the voltage of the node is lower than the target voltage. lighting system. 入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLED(Light Emitting Diode)と、
前記LEDと直列に接続される定電流回路と、
前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、
前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給され、
前記定電流回路は、
前記LEDと所定の固定電位間に挿入され、制御端子が前記制御回路からの駆動信号線に接続された第1トランジスタと、
前記第1トランジスタと前記固定電位間に挿入された第1抵抗と、
前記駆動信号線に挿入された第2抵抗と、
前記駆動信号線上の前記第2抵抗と前記第1トランジスタの制御端子との間のノードと、前記固定電位間に挿入され、制御端子が、前記第1トランジスタと前記第1抵抗との間のノードに接続される第2トランジスタと、を含み、
前記制御回路は、入力される調光信号に応じて、前記第1トランジスタを制御することを特徴とする照明装置。
a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage;
an LED (Light Emitting Diode) to which the output voltage of the DC/DC converter is applied;
a constant current circuit connected in series with the LED;
a control circuit that controls the current flowing through the LED using the constant current circuit;
The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED,
A power supply voltage of the control circuit is supplied from an output voltage of the DC/DC converter,
The constant current circuit is
a first transistor inserted between the LED and a predetermined fixed potential and having a control terminal connected to a drive signal line from the control circuit;
a first resistor inserted between the first transistor and the fixed potential;
a second resistor inserted in the drive signal line;
inserted between the fixed potential and a node between the second resistor and the control terminal of the first transistor on the drive signal line, the control terminal being a node between the first transistor and the first resistor; a second transistor connected to
The lighting device, wherein the control circuit controls the first transistor according to an input dimming signal.
前記制御回路は、入力される調光信号に応じて、前記第1トランジスタの制御端子に、前記駆動信号線を介してPWM(Pulse Width Modulation)信号を供給することを特徴とする請求項6に記載の照明装置。 7. The control circuit according to claim 6, wherein the control circuit supplies a PWM (Pulse Width Modulation) signal to the control terminal of the first transistor through the drive signal line in accordance with an input dimming signal. A lighting device as described. 入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLED(Light Emitting Diode)と、
前記LEDと直列に接続される定電流回路と、
前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、
前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給され、
前記制御回路は、
前記DC/DCコンバータに入力される直流電圧が第1設定値より低くなると、前記定電流回路をオフして前記LEDに流れる電流を遮断し、
前記DC/DCコンバータに入力される直流電圧が、前記第1設定値より所定値、高い第2設定値より高くなると、前記定電流回路をオンして前記LEDに流れる電流の遮断を解除することを特徴とする照明装置。
a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage;
an LED (Light Emitting Diode) to which the output voltage of the DC/DC converter is applied;
a constant current circuit connected in series with the LED;
a control circuit that controls the current flowing through the LED using the constant current circuit;
The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED,
A power supply voltage of the control circuit is supplied from an output voltage of the DC/DC converter,
The control circuit is
when the DC voltage input to the DC/DC converter becomes lower than a first set value, the constant current circuit is turned off to cut off the current flowing through the LED;
When the DC voltage input to the DC/DC converter becomes higher than a second set value that is higher than the first set value by a predetermined value, the constant current circuit is turned on to cancel the interruption of the current flowing through the LED. A lighting device characterized by:
前記DC/DCコンバータの入力段にポリスイッチが接続されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の照明装置。 9. The lighting device according to any one of claims 1 to 8, wherein a polyswitch is connected to the input stage of the DC/DC converter. 入力される直流電圧を変換して定電圧を出力するDC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力電圧が印加されるLED(Light Emitting Diode)と、
前記LEDと直列に接続される定電流回路と、
前記定電流回路を用いて前記LEDに流れる電流を制御する制御回路と、を備え、
前記DC/DCコンバータの出力電圧は、前記LEDの順方向降下電圧より所定値、高い値に設定され、
前記制御回路の電源電圧は、前記DC/DCコンバータの出力電圧から供給され、
ホール素子を含み、磁界を発生させる操作補助具の接近を検知する操作受信部をさらに備え、
前記制御回路には、前記LEDに流すことができる最大電流値が多段階設定されており、
前記制御回路は、前記操作補助具の接近が検知される度に、前記最大電流値を順次切り替えることを特徴とする照明装置。
a DC/DC converter that converts an input DC voltage and outputs a constant voltage;
an LED (Light Emitting Diode) to which the output voltage of the DC/DC converter is applied;
a constant current circuit connected in series with the LED;
a control circuit that controls the current flowing through the LED using the constant current circuit;
The output voltage of the DC/DC converter is set to a predetermined value higher than the forward voltage drop of the LED,
A power supply voltage of the control circuit is supplied from an output voltage of the DC/DC converter,
Further comprising an operation receiving unit that includes a hall element and detects the approach of an operation aid that generates a magnetic field,
In the control circuit, a maximum current value that can be passed through the LED is set in multiple stages,
The lighting device according to claim 1, wherein the control circuit sequentially switches the maximum current value each time the approach of the operation assisting tool is detected.
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