KR20110048562A - 전원 장치 및 조명 장치 - Google Patents

전원 장치 및 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110048562A
KR20110048562A KR1020117006856A KR20117006856A KR20110048562A KR 20110048562 A KR20110048562 A KR 20110048562A KR 1020117006856 A KR1020117006856 A KR 1020117006856A KR 20117006856 A KR20117006856 A KR 20117006856A KR 20110048562 A KR20110048562 A KR 20110048562A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
power supply
unit
overload
constant current
Prior art date
Application number
KR1020117006856A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101276990B1 (ko
Inventor
노리아끼 데라자와
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20110048562A publication Critical patent/KR20110048562A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101276990B1 publication Critical patent/KR101276990B1/ko

Links

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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • 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
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있는 전원 장치 및 조명 장치를 제공한다. 전압 검출부(15)는, 검출한 전압(V)이 제1 임계값(Vth1)보다 낮은 경우, NPN 트랜지스터(158)는 온하고, 제어 단자(Ve)가 로우 레벨로 되고, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작을 정지시킨다. 전압 검출부(15)에서 검출한 전압(V)이, 제1 임계값(Vth1)보다 높아진 경우, NPN 트랜지스터(158)는 오프하고, 제어 단자(Ve)가 하이 레벨로 되고, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작 정지를 해제하여 동작을 재개시킨다. 이 경우, 제1 임계값(Vth1)을, 평활 회로부(13)가 출력하는 전압(V)이 저하된 경우에, FET(171)에 흐르는 전류가 증가하고, 저항(181)으로 과부하 상태를 검출할 때의 전압인 오프 래치 발생 임계값보다도 큰 값으로 한다.

Description

전원 장치 및 조명 장치{POWER SUPPLY DEVICE AND LIGHTING DEVICE}
본 발명은, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있는 전원 장치 및 상기 전원 장치를 구비하는 조명 장치에 관한 것이다.
최근, 발광 다이오드(이하, LED라고 칭함)를 광원으로 하는 조명 장치가 다양한 용도에 맞게 개발되고 있고, 백열 전구나 형광등 등의 종래의 광원을 사용한 조명 장치에 대한 치환이 행해지고 있다. 또한, 헤드 램프 또는 테일 램프 등의 차량 탑재용 조명 장치에 있어서도, LED를 광원으로 하는 조명 장치가 이미 상품화되어 있다.
LED를 광원으로 하는 조명 장치에 사용되는 전원 회로(전원 장치)에 있어서는, 백열 전구 등의 종래의 광원과 LED의 특성의 차이에 기인하여, 종래의 광원을 사용한 조명 장치와 다른 전원 제어가 요구된다. 예를 들어, LED는 디바이스의 전기적 특성으로부터 정전류로 구동할 필요가 있으므로, LED를 광원으로 하는 조명 장치의 전원 회로는, 일반적인 정전압 출력 사양이 아니라, 전압ㆍ전류의 출력 특성이 전압의 변동에 대하여 전류가 일정해지는 정전류 출력 사양일 필요가 있다.
한편, LED의 고장 모드에는, 오픈 모드 및 쇼트 모드의 2개의 모드가 있으므로, 전원 회로로서는, LED의 고장 등에 의한 과전류나 과전압 등의 과부하 상태에 대한 보호 기능으로서의 과부하 보호 회로를 설치해 둘 필요가 있다. 과부하 보호 기능은, 예를 들어, 전원 회로 내의 스위칭 트랜스포머의 1차측 스위칭 소자의 과전류를 검출함으로써, 스위칭 트랜스포머의 2차측 부하의 과전압이나 과전류 등의 과부하 상태를 검지하여, 과부하 상태에 빠진 경우, 전원 출력을 정지함으로써 실현하고 있다.
또한, 광원 이외를 부하로 하는 인버터 제어 방식의 전원 장치에 있어서, 인버터의 입력 전류가 소정값 이상이 된 경우에, 과전류 검출 회로에서 이상 판정 신호를 출력하고, 이 이상 판정 신호에 의해 세트되어, 리셋 신호가 들어갈 때까지 이 상태를 유지하는 래치 회로를 구비하고, 인버터의 출력을 계속 정지시키도록 한 과전류 보호 장치가 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 평4-217877호 공보
이와 같은 과부하 보호 기능에는, 상술한 바와 같은 래치형뿐만 아니라 자동 복귀형 등도 있다. 래치형의 과부하 보호 기능은, 과부하 보호 기능이 작동한 경우에 있어서, 과부하 보호 기능을 해제할 때에는, 상용 전원 등의 입력 전원을 일단 차단(오프)할 필요가 있다. 한편, 자동 복귀형의 과부하 보호 기능은, 과부하 상태인 스위칭 소자의 과전류 상태가 해제되면, 스위칭 동작을 재개하고, 전원 출력이 복귀된다. 이로 인해, 자동 복귀형에서는 과전류가 발생한 요인에 따라서는, 과부하의 발생, 전원 출력의 정지, 과부하 요인의 해제, 전원 출력의 복귀, 과부하의 발생, 전원 출력의 정지와 같은 루프 동작에 빠져, 전원 장치(전원 회로)나 조명 장치의 안전성을 담보하는 것이 곤란해질 우려가 있다. 이로 인해, 자동 복귀형보다도 래치형의 과부하 보호 기능이 이용되는 경우가 많다.
그러나, 스위칭 트랜스포머의 1차측을 스위칭 소자로 스위칭하는 전원 회로에 있어서는, 상용 전원(입력 전원)의 전압이 저하된 경우, 부하에 대하여 소정의 전력을 공급하기 위하여 입력 전류, 즉, 스위칭 소자에 흐르는 전류가 증가하는 특성이 있어, 과부하 상태와 같은 상태로 된다. 이로 인해, 어떠한 이유로 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우, 실제로는 LED 등의 고장에 의한 과부하 상태가 아님에도 불구하고, 스위칭 소자에 흐르는 전류가 증가하여, 과부하 보호 기능이 동작하여, 전원 출력이 정지하는 사태가 된다. 래치형의 과부하 보호 기능에 있어서는, 상용 전원이 정상으로 복귀한 후에도 전원 출력이 정지한 채의 상태가 계속된다는 문제가 있다.
또한, 정전류 출력 사양을 갖는 정전류 회로는, 일반적으로 허용 범위 내의 출력 전압의 변동에 대해서는, 정전류 동작 모드에서 동작하여, 일정 전류를 출력할 수 있지만, 출력 전압이 허용 범위를 초과하여 증가한 경우에는, 정전류 동작 모드로부터, 출력 전류의 변동에 대하여 출력 전압을 일정하게 하는 정전압 동작 모드로 이행한다. 그리고, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 정전류 회로에 공급되는 전압이 저하된 경우, 정전류 회로 내에서 생성되는 기준 전압도 저하되어, 외관상 출력 전압(부하의 전압)이 증가한 상태와 동일한 상태로 되어, 정전류 회로는, 정전류 동작 모드로부터 정전압 동작 모드로 이행해 버리는 사태가 된다. 이 상태에서, 상용 전원이 정상으로 복귀하였다고 해도, 정전류 회로는, 정전압 동작 모드에서의 동작을 계속하기 위하여, 전원 회로는, LED에 필요한 전류를 공급할 수 없어, LED는 정상의 밝기보다도 어두운 상태에서 점등을 계속한다는 문제도 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있는 전원 장치 및 상기 전원 장치를 구비하는 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 전원 장치는, 교류를 직류로 변환하는 변환부와, 상기 변환부로부터 트랜스포머의 1차측에 공급되는 직류를 스위칭하는 스위칭 소자와, 상기 트랜스포머의 2차측에 설치되는 부하의 과부하 상태를 검출하는 과부하 검출부와, 상기 과부하 검출부에서 과부하 상태를 검출한 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 정지시킴과 함께 정지 상태를 유지하는 과부하 보호부를 구비하는 전원 장치에 있어서, 상기 변환부가 출력하는 전압을 검출하는 전압 검출부와, 상기 전압 검출부에서 검출한 전압이 제1 임계값보다 낮은 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 정지시키기 위하여 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제1 임계값을, 상기 과부하 검출부에서 과부하 상태를 검출할 때의 상기 변환부의 출력 전압값보다도 큰 값으로 하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전원 장치는, 상기 제어부는, 상기 스위칭 소자의 동작을 정지시킨 경우에, 상기 전압 검출부에서 검출한 전압이 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값을 초과한 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 재개하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전원 장치는, 상기 트랜스포머의 2차측으로부터 공급되는 전압을 사용하여 직류 전압을 생성하는 레귤레이터부와, 상기 레귤레이터부에서 생성한 직류 전압에 의해 동작함과 함께, 상기 직류 전압에 의해 생성되는 기준 전압과 부하에 흐르는 전류를 변환한 전압을 비교하여 부하에 정전류를 공급하는 정전류 제어부와, 상기 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 낮은 경우, 상기 정전류 제어부의 동작을 정지시키는 출력 정지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전원 장치는, 상기 출력 정지부는, 상기 레귤레이터부의 동작을 정지함으로써, 상기 정전류 제어부의 동작을 정지시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 전원 장치는, LED를 부하로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 조명 장치는, LED와, 전술한 발명에 관한 전원 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 변환부(예를 들어, 상용 전원으로부터 입력되는 교류를 정류 및 평활하게 직류로 변환함)가 출력하는 전압을 전압 검출부에서 검출한다. 즉, 전압 검출부는, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하의 발생을 검지한다. 그리고, 전압 검출부에서 검출한 전압이 제1 임계값보다 낮은 경우, 제어부는 스위칭 소자의 동작을 정지시킨다. 이 경우, 제1 임계값을, 과부하 검출부에서 과부하 상태를 검출할 때의 변환부의 출력 전압값보다도 큰 값으로 한다. 과부하 검출부는, 예를 들어, 부하에 걸리는 과전압 또는 부하에 흐르는 과전류를 과부하 상태로서 검출한다. 또한, 과부하 검출부는, 과부하 상태를 스위칭 소자에 흐르는 전류의 대소에 따라서 검출할 수 있다. 이에 의해, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 스위칭 소자에 흐르는 전류가 증가하여 과부하 보호부에서 스위칭 소자의 동작을 정지시켜 정지 상태가 유지되어 버리기 전에, 제어부가 스위칭 소자의 동작을 정지시켜 과부하 보호부가 동작하지 않도록 한다. 그리고, 상용 전원이 정상으로 복귀한 경우에는, 전압 검출부에서 검출하는 전압은 제1 임계값보다 높으므로, 제어부는 스위칭 소자의 동작을 재개한다. 이에 의해, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 제어부는, 스위칭 소자의 동작을 정지시킨 경우에, 전압 검출부에서 검출한 전압이 제1 임계값보다 큰 제2 임계값을 초과한 경우, 스위칭 소자의 동작을 개시한다. 즉, 스위칭 소자의 동작을 정지시키는 제1 임계값(저전압 검출 임계값)과 스위칭 소자의 동작을 재개시키는 제2 임계값(저전압 해제 임계값) 사이에 필요한 전압 폭을 갖게 함으로써, 상용 전원의 순시 전압 변동이 단시간 동안에 반복된 경우에, 스위칭 소자의 동작의 정지ㆍ재개가 단시간 동안에 반복되는 것을 방지함과 함께, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하를 고정밀도로 검출할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 레귤레이터부는, 트랜스포머의 2차측으로부터 공급되는 전압을 사용하여 직류 전압을 생성하고, 정전류 제어부는, 레귤레이터부에서 생성된 직류 전압에 의해 동작함과 함께, 생성한 직류 전압에 의해 생성되는 기준 전압과 부하(예를 들어, LED)에 흐르는 전류를 변환한 전압을 비교하여 부하에 정전류를 공급한다. 출력 정지부는, 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 낮은 경우, 정전류 제어부의 동작을 정지시킨다. 이에 의해, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다도 저하된 경우, 정전류 제어부 내에서 생성되는 기준 전압도 저하되어, 외관상 출력 전압(부하의 전압)이 증가한 상태와 동일한 상태로 되어, 정전류 제어부가, 정전류 동작 모드로부터 정전압 동작 모드로 이행해 버리는 사태를 방지할 수 있다. 그리고, 상용 전원이 정상으로 복귀한 경우, 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 커져, 일단 동작을 정지한 정전류 제어부의 동작을 재개한다. 이 경우에는, 정전류 제어부는 정상적으로 급상승 정전류 동작 모드에서 동작하므로, 예를 들어, LED에 필요한 전류를 공급할 수 있어, LED를 정상의 밝기로 점등시킬 수 있다.
본 발명에 있어서는, 출력 정지부는, 레귤레이터부의 동작을 정지함으로써, 정전류 제어부의 동작을 정지시킨다. 이에 의해, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다도 저하된 경우, 정전류 제어부 내에서 생성되는 기준 전압도 저하되어, 외관상 출력 전압(부하의 전압)이 증가한 상태와 동일한 상태로 되어, 정전류 제어부가, 정전류 동작 모드로부터 정전압 동작 모드로 이행해 버리는 사태를 방지할 수 있다. 그리고, 상용 전원이 정상으로 복귀한 경우, 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 커져, 일단 동작을 정지한 레귤레이터부의 동작을 재개하여 정전류 제어부의 동작을 재개한다. 이 경우에는, 정전류 제어부는 정상적으로 급상승 정전류 동작 모드에서 동작하므로, 예를 들어 LED에 필요한 전류를 공급할 수 있어, LED를 정상의 밝기로 점등시킬 수 있다.
본 발명에 있어서는, LED를 부하로 하고 있으므로, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 LED의 소등 상태나 정상보다도 어두운 상태에서의 점등이 계속되는 것을 방지할 수 있어, 정상인 LED의 점등을 계속할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상술한 전원 장치를 구비하고 있으므로, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 조명 장치의 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명에 관한 전원 장치로서의 전원부의 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명에 관한 전원 장치로서의 전원부의 주요부 회로 구성의 일례를 도시하는 설명도.
도 4는 종래의 전원 출력의 천이를 도시하는 타임챠트.
도 5는 본 실시 형태의 전원부의 전원 출력의 천이의 일례를 도시하는 타임챠트.
도 6은 본 실시 형태의 전원부의 전원 출력의 천이의 다른 예를 도시하는 타임챠트.
도 7은 상용 전원의 순시 변동에 의해 평활 후 전압의 변동의 모습을 도시하는 모식도.
도 8은 실시 형태 2의 전원부의 구성의 일례를 도시하는 블록도.
도 9는 보조 전원 제어부의 주요부 회로 구성의 일례를 도시하는 설명도.
도 10은 정전류 정전압 회로부의 출력 특성의 일례를 도시하는 설명도.
도 11은 실시 형태 2의 전원부의 구성의 다른 예를 도시하는 블록도.
실시 형태 1
이하, 본 발명을 그 실시 형태를 도시하는 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 조명 장치(100)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 조명 장치(100)는, 본 발명에 관한 전원 장치로서의 전원부(10), 발광 회로부(50), 방열부(60) 등을 구비하고 있다. 전원부(10)는, 외부로부터 상용 전원이 공급됨으로써, 예를 들어, 회로 기판 상에 LED(발광 다이오드)가 실장된 발광 회로부(50)를 구동하기 위한 정전류를 출력한다. 전원부(10) 및 발 광 회로부(50)는 발열하므로, 전원부(10) 및 발광 회로부(50)는 발생한 열을 방열하는 방열부(60)와 열결합되어 있다. 방열부(60)는 조명 장치(100)의 하우징(케이스)과도 열결합하고 있어, 조명 장치(100) 내부에서 발생한 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.
또한, 조명 장치(100)는, 천장이나 벽에 설치하는 구조의 것, 천장으로부터 현수하는 구조의 것, 바닥이나 탁상에 거치하는 구조의 것 등, 용도에 따라서 다양한 구성으로 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 관한 전원 장치로서의 전원부(10)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이며, 도 3은 본 발명에 관한 전원 장치로서의 전원부(10)의 주요부 회로 구성의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 전원부(10)는, 상용 전원과 부하로서의 LED의 사이에 배치되고, 상용 전원으로부터 LED에 공급되는 전류를 일정하게 제어할 수 있는 제어 회로로서의 기능을 구비하는 것이다.
전원부(10)는, 상용 전원으로부터 공급되는 교류에 포함되는 노이즈(예를 들어, 고주파 성분의 노이즈)를 제거하는 AC 필터 회로부(11), 노이즈가 제거된 교류를 전파 정류하는 정류 회로부(12), 전파 정류된 직류 전압의 맥류를 평활화하는 평활 회로부(13), 평활 회로에 의해 저하된 역률을 개선하는 PFC(Power Factor Correction) 회로부(14), PFC 회로부(14)에 의해 승압된 전압을 1차 및 2차로 분리하여 LED의 구동 전압의 크기로 승압하기 위한 절연 변압 회로부(16), 부하로서의 LED에 공급되는 전류를 일정하게 하기 위하여 LED에 흐르는 전류를 검출하여 후술하는 스위칭 회로부(17)를 제어하는 정전류 제어부로서의 정전류 정전압 회로부(20), 정전류 정전압 회로부(20)를 구동하는 전원을 생성하는 레귤레이터부(19), 정전류 정전압 회로부(20)로부터의 피드백 제어에 따라서 절연 변압 회로부(16)를 제어하는 스위칭 회로부(17), 정전류 정전압 회로부(20)와 스위칭 회로부(17)를 전기적으로 절연하고, 정전류 정전압 회로부(20)에서 검출한 전류값에 기초하는 피드백 제어 신호(예를 들어, 온 신호 또는 오프 신호로 제어함과 함께, 온 신호의 경우에는, 전류값의 대소로 제어함)를 스위칭 회로부(17)에 전달하는 절연 인터페이스부(21), 스위칭 회로부(17)를 과부하에 의한 파괴로부터 보호하는 과부하 보호부로서의 과부하 보호 회로부(18), 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하를 검출하기 위하여 평활 회로부(13)의 출력 전압인 평활 후 전압을 검출하는 전압 검출부(15) 등을 구비하고 있다.
상술한 정류 회로부(12) 및 평활 회로부(13)는, 교류를 직류로 변환하는 변환부로서 기능하고, 상용 전원이 정상인 경우에는, 약 100V의 전압을 출력한다. 또한, 상술한 전압 검출부(15), 과부하 보호 회로부(18), 스위칭 회로부(17)의 일부는, 전압 검출부(15)에서 검출한 전압이 소정의 제1 임계값보다 낮은 경우에 스위칭 회로부(17) 내의 스위칭 소자(예를 들어, FET 등)의 동작을 정지시키기 위하여 제어하는 제어부로서 기능한다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 전압 검출부(15)는, 평활 회로부(13)의 출력 단부에 접속한 다이오드(151)와 콘덴서(152)의 직렬 회로, 다이오드(151)와 콘덴서(152)의 접속점의 전압을 분압하는 저항(153) 및 저항(154)의 직렬 회로, 저항(153)과 저항(154)의 접속점에 캐소드를 접속한 제너 다이오드(155)와 저항(156)의 직렬 회로, 제너 다이오드(155)와 저항(156)의 접속점에 캐소드를 접속한 다이오드(157), 다이오드(157)의 애노드에 베이스 단자를 접속한 NPN 트랜지스터(158) 등을 구비하고 있다. NPN 트랜지스터(158)의 이미터 단자는, 과부하 보호 회로부(18)에 대한 제어 단자(Ve)로서 기능한다.
과부하 보호 회로부(18)는, 후술하는 스위칭 소자로서의 FET(171)에 흐르는 전류를 전압으로 변환하기 위한 저항(181), 저항(181)으로 검출한 전류의 대소에 따라서, 스위칭 회로부(17)의 동작을 제어하는 과부하 보호부(182) 등을 구비하고 있다.
스위칭 회로부(17)는, 스위칭 소자로서의 FET(예를 들어, N 채널의 MOS형 FET 인핸스먼트형 등)(171), FET(171)의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부(172) 등을 구비하고 있다. 스위칭 제어부(172)는, 예를 들어, 정전류 정전압 회로부(20)로부터 출력되는 피드백 제어 신호에 따라서, FET(171)의 온/오프의 펄스폭을 제어하는 PWM 제어를 행한다. 또한, FET(171) 대신에, 바이폴라형의 트랜지스터이어도 된다.
절연 변압 회로부(16)는, 스위칭 트랜스포머(161), 스위칭 트랜스포머(161)의 2차측에 발생한 전압을 정류ㆍ평활하기 위한 다이오드(162), 콘덴서(163) 등을 구비하고 있다. 또한, 스위칭 트랜스포머(161)의 2차측 권선의 일부로부터 인출된 전압을 레귤레이터부(19) 내의 레귤레이터(191)에 공급하고 있다.
정전류 정전압 회로부(20)는, LED(51)의 양단부의 전압을 분압하여 검출하기 위한 저항(202, 203)의 직렬 회로, LED(51)에 흐르는 전류를 검출하여 전압으로 변환하기 위한 저항(204), LED(51)에 흐르는 전류를 변환한 전압과 소정의 기준 전압을 비교하여, LED(51)에 흐르는 전류를 일정하게 제어하는 정전류 정전압 제어부(201) 등을 구비하고 있다. 또한, 기준 전압은, 레귤레이터(191)로부터 공급되는 전압을 사용하여 생성하고 있다.
절연 인터페이스부(21)는, 정전류 정전압 제어부(201)에서 검출한 LED(51)에 흐르는 전류나 LED(51)의 양단부의 전압에 따라서, 피드백 제어 신호를 필요한 전압 또는 전류값으로 제한하기 위한 저항(212), 발광 다이오드와 포토 트랜지스터를 갖는 포토 커플러(211) 등을 구비하고 있다. 포토 커플러(211)는, 스위칭 트랜스포머(161)의 1차측과 2차측을 전기적으로 절연하기 위한 것이다.
LED(51)는, 복수의 LED 칩으로 구성되고, 복수의 LED 칩이 직렬로 접속된 LED 칩군이 복수 병렬로 접속되어 있고, 예를 들어 청색 LED와 황색 형광체로 이루어지는 의사 백색의 표면 실장형 LED이다. 의사 백색의 LED로부터 조사되는 광은, 청색 LED가 발하는 청색의 광과, 황색 형광체가 청색 LED로부터의 청색의 광으로 여기되어 발하는 황색의 광이 혼합되므로, 백색의 광이 조사되어 있는 것처럼 시감된다. 또한, LED(51)의 구성은, 표면 실장형에 한정되는 것은 아니며, 램프 형상의 형상이며, 리드선에 의해 기판에 장착되는 구성의 것이어도 된다.
다음에, 전원부(10)의 동작에 대하여 설명한다. 상용 전원으로부터의 입력 전압이 투입되면(전원 온), 스위칭 회로부(17)가 동작하고, 정전류 정전압 회로부(20)로부터 LED(51)에 일정한 전류가 공급되어, LED(51)가 필요한 밝기로 점등한다. 또한, 주위 온도나 점등 경과 시간 등에 의해 LED(51)의 순방향 전압이 변동된 경우라도, 정전류 정전압 회로부(20)가 정전류 동작 모드에서 동작하고 있으므로, LED(51)에 흐르는 전류는 항상 일정하게 유지되어, 안정된 밝기의 조명을 얻을 수 있다.
LED(51) 내의 LED 칩이 오픈 또는 단락 등의 고장이 난 경우, LED(51)의 양단부의 전압이 변동하고, 혹은 LED(51)에 흐르는 전류가 증가한다. 그리고, LED 칩의 고장에 의해, 과전압이나 과전류 등의 과부하 상태로 된 경우, 스위칭 트랜스포머(161)의 1차측에 흐르는 전류, 즉, FET(171)에 흐르는 전류가 증가한다. 증가한 전류는, 과부하 검출부로서의 저항(181)에 의해 검출되어 전압으로 변환되고, 과부하 보호부(182)는, FET(171) 등의 이상 발열이나 파손을 방지하기 위하여, 스위칭 제어부(172)에 대하여, FET(171)의 스위칭 동작을 정지시킨다. 이에 의해, 전원부(10)는, 스위칭 동작을 정지시켜 전원 출력을 정지한다. 또한, 과부하 보호부(182)는, 래치형의 과부하 보호 기능을 구비하고 있으므로, 스위칭 동작의 정지 상태가 유지된다.
다음에 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우에 대하여 설명한다. 우선, 본 발명과의 대비를 위하여, 종래의 예에 대하여 설명한다. 도 4는 종래의 전원 출력의 천이를 나타내는 타임챠트이다. 스위칭 트랜스포머의 1차측을 FET에서 스위칭하는 전원 회로에 있어서는, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우, 부하(LED)에 대하여 소정의 전력을 공급하기 위하여 입력 전류, 즉, FET에 흐르는 전류가 증가하는 특성이 있어, 과부하 상태와 같은 상태로 된다. 이로 인해, 어떠한 이유로 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우, 실제로는 LED 등의 고장에 의한 과부하 상태가 아님에도 불구하고, 스위칭 소자에 흐르는 전류가 증가하여, 과부하 보호 기능이 동작하고, 전원 출력이 정지하는 사태가 된다. 래치형의 과부하 보호 기능에 있어서는, 상용 전원이 정상으로 복귀한 후에도 전원 출력이 정지한 채의 상태를 계속하게 된다.
도 4에 있어서, 오프 래치 발생 임계값은, 평활 후의 전압(V)이 저하된 경우에, FET에 흐르는 전류가 증가하고, 외관상 과부하 상태를 검출할 때의 전압값이다. 또한, 도 4에 있어서, 동작 최저 전압은, 전원 회로로서 정상인 동작을 보증하는 전압이며, 예를 들어 80V이다. 또한, 오프 래치 해제 전압은, 오프 래치를 해제하기 위한 전압이며, 예를 들어, 20V 내지 30V이며, 상용 전원을 일단 차단함(전원을 오프함)으로써, 래치 상태를 리셋할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 평활 후의 전압(V)이 짧은 시간 동안(예를 들어, 수십 msec 내지 수백 msec)만큼 저하된다. 평활 후의 전압(V)이 오프 래치 발생 임계값보다 낮아진 경우, 과부하 보호 기능이 동작하고, FET의 스위칭 동작을 정지시켜, 전원 출력은 온으로부터 오프로 된다. 그 후, 상용 전원이 정상적으로 회복하고, 평활 후의 전압(V)이 정상값(예를 들어, 100V)으로 복귀되었다고 해도, 오프 래치가 세트된 상태이므로, 전원 출력은 오프의 상태이며, LED는 소등한 상태를 계속하게 된다.
다음에 본 발명의 경우에 대하여 설명한다. 도 5는 본 실시 형태의 전원부(10)의 전원 출력의 천이의 일례를 나타내는 타임챠트이다. 도 5에 있어서, 저전압 검출 임계값(Vth1)은, 전압 검출부(15)의 저항(153, 154) 및 제너 다이오드(155)에 의해 설정된 제1 임계값(Vth1)(예를 들어, 60V)이며, 상술한 오프 래치 발생 임계값보다도 큰(높은) 전압으로 설정되어 있다.
전압 검출부(15)는, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하의 발생을 검지한다. 그리고, 전압 검출부(15)에서 검출한 전압(V)이, 제1 임계값(Vth1)(예를 들어, 60V 등)보다 낮은 경우, NPN 트랜지스터(158)는 온하고, 제어 단자(Ve)가 로우 레벨(예를 들어, 접지 레벨)로 되고, 이에 의해, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작을 정지시킨다.
그 후, 상용 전원이 정상인 상태로 복귀함으로써, 전압 검출부(15)에서 검출한 전압(V)이, 제1 임계값(Vth1)보다 높아진 경우, NPN 트랜지스터(158)는 오프하고, 제어 단자(Ve)가 하이 레벨로 되고, 이에 의해, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작 정지를 해제하여 동작을 재개시킨다. 이에 의해, 전원 출력도 복귀한다.
이 경우, 제1 임계값(Vth1)을, 평활 회로부(13)가 출력하는 전압(V)이 저하된 경우에, FET(171)에 흐르는 전류가 증가하고, 저항(181)으로 과부하 상태를 검출할 때의 전압인 오프 래치 발생 임계값보다도 큰 값으로 함으로써, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, FET(171)에 흐르는 전류가 증가하여 과부하 보호부(182)로 FET(171)의 동작을 정지시켜 정지 상태가 유지되어 버리기 전에, FET(171)의 동작을 정지시켜 과부하 보호부(182)가 동작하지 않도록 한다. 그리고, 상용 전원이 정상으로 복귀한 경우에는, 전압 검출부(15)에서 검출하는 전압은 제1 임계값(Vth1)보다 높으므로, FET(171)의 동작을 재개한다. 이에 의해, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 오프 래치 보호가 기능하지 않고, 전원부(10)의 동작을 정상적으로 계속할 수 있다.
또한, 전압 검출부(15)의 구성은, 일례이며, 도 3의 예에 한정되는 것은 아니다. NPN 트랜지스터(158) 대신에 PNP 트랜지스터를 설치하는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제어 단자(Ve)가 하이 레벨인 경우에, 과부하 보호 회로부(18)가 스위칭 회로부(17)의 동작을 정지시키고, 제어 단자(Ve)가 로우 레벨인 경우에, 과부하 보호 회로부(18)가 스위칭 회로부(17)의 동작을 재개시키는 구성이어도 된다.
또한, 전압 검출부(15)의 구성은, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 도 6은 본 실시 형태의 전원부(10)의 전원 출력의 천이의 다른 예를 나타내는 타임챠트이다. 도 6의 예에서는, 저전압 검출 임계값(Vth1)에 더하여, Vth1보다 큰(높은) 저전압 해제 임계값(Vth2)(예를 들어, 70V)을 설치하고 있다. 또한, 저전압 검출 임계값(Vth1)에 더하여, 저전압 해제 임계값(Vth2)을 설정하기 위해서는, 전압 검출부(15)에, 저항(153, 154), 제너 다이오드(155), NPN 트랜지스터(158)와 마찬가지의 구성(단, 저항값 등은 다름)을 추가함과 함께, 양자의 NPN 트랜지스터의 출력에 대하여, 부정(인버터), 논리합이나 논리곱 등의 로직을 조합함으로써, 실현할 수 있다.
전압 검출부(15)는, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하의 발생을 검지한다. 그리고, 전압 검출부(15)에서 검출한 전압(V)이, 제1 임계값(Vth1)(예를 들어, 60V 등)보다 낮은 경우, 제어 단자(Ve)가 로우 레벨(예를 들어, 접지 레벨)이 되고, 이에 의해, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작을 정지시킨다.
그 후, 상용 전원이 정상인 상태로 복귀함으로써, 전압 검출부(15)에서 검출한 전압(V)이, 제1 임계값(Vth2)보다 높아진 경우, 과부하 보호부(182)의 제어 입력 단부인 제어 단자(Ve)가 하이 레벨로 되고, 이에 의해, 과부하 보호 회로부(18)는, 스위칭 회로부(17)의 동작 정지를 해제하여 동작을 재개시킨다. 이에 의해, 전원 출력도 복귀한다. 또한, 이 경우, 제어 단자(Ve)를 1개가 아닌, 저전압 검출용 단자와 저전압 해제용 단자의 2개의 제어 단자를 설치할 수도 있다.
도 7은 상용 전원의 순시 변동에 의해 평활 후 전압의 변동의 모습을 도시하는 모식도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 상용 전원의 순시 전압 변동이 단시간 동안에 반복된 경우에, 평활 후 전압(V)이 단시간 동안에 작은 변동을 반복하였을 때라도, FET(171)의 동작을 정지시키는 제1 임계값(Vth1)(저전압 검출 임계값)과 FET(171)의 동작을 재개시키는 제2 임계값(Vth2)(저전압 해제 임계값) 사이에 필요한 전압 여유를 갖게 함으로써, FET(171)의 동작의 정지ㆍ재개가 단시간 동안에 반복되는 것을 방지함과 함께, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하를 고정밀도로 검출할 수 있다.
실시 형태 2
도 8은 실시 형태 2의 전원부(10)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이며, 도 9는 보조 전원 제어부(22)의 주요부 회로 구성의 일례를 도시하는 설명도이다. 실시 형태 1과의 차이는, 보조 전원 제어부(22)를 구비하는 점이다. 보조 전원 제어부(22)는, 절연 변압 회로부(16)로부터 레귤레이터부(19)로 공급되는 전압을 감시한다. 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하 등에 의해 절연 변압 회로부(16)의 1차측 전압이 저하된 경우에는, 절연 변압 회로부(16)로부터 공급되는 전압도 저하된다. 이에 의해, 레귤레이터부(19)에 공급되는 전압이 저하되고, 레귤레이터부(19)의 출력 전압도 저하된다. 그리고, 출력 정지부로서의 보조 전원 제어부(22)는, 레귤레이터부(19)에 공급되는 전압이 소정의 제3 임계값(예를 들어, 정전류 정전압 회로부(20)가 정상적으로 기능하지 않게 될 때까지 레귤레이터부(19)의 출력 전압이 저하되는 전압)보다 낮은 경우, 레귤레이터부(19)의 동작을 정지한다.
이 상태에서 상용 전원의 전압이 정상값으로 복귀하고, 절연 변압 회로부(16)로부터 레귤레이터부(19)로 공급되는 전압이 정상값으로 복귀한 경우, 레귤레이터부(19)의 출력 전압도 정상값으로 되고, 정전류 정전압 회로부(20)는, 정상적으로 급상승 정전류 동작 모드에서 동작하므로, 예를 들어, LED에 필요한 전류를 공급할 수 있고, LED를 정상의 밝기로 점등시킬 수 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 보조 전원 제어부(22)는, 입력 전압 안정화부(221), 전압 비교부(222), 검출 결과 출력부(223), 저항(224) 등을 구비하고 있다. 또한, 입력 전압 안정화부(221)는, 제너 다이오드(2211)와 콘덴서(2212)의 직렬 회로를 구비하고, 전압 비교부(222)는, 저항(2221, 2222, 2223, 2224, 2226), 비교기(2225), FET(2227) 등을 구비하고, 검출 결과 출력부(223)는, FET(2231, 2233, 2234), 저항(2232) 등을 구비하고 있다.
절연 변압 회로부(16)로부터 레귤레이터부(19)로 공급되는 전압은, 입력 전압 안정화부(221)에서 안정화되어 전압 비교부(222)로 출력된다. 전압 비교부(222)는, 안정화된 전압을 저항(2221 내지 2223)으로 분할하고, 비교기(2225)에 의해, 분할된 입력 전압을 저항(2224, 2226)에서 설정되는 기준 전압과 비교하여, 입력 전압이 기준 전압 이하로 된 경우에, 검출 결과 출력부(223)를 구동하여, 제어 단자 Vc를 통하여 레귤레이터부(19)의 동작을 온/오프한다. 예를 들어, 제어 단자 Vc를 로우 레벨(접지 레벨)로 함으로써, 레귤레이터부(19)는 동작을 정지하고, 제어 단자 Vc를 하이 레벨로 함으로써, 레귤레이터부(19)는 동작을 개시한다. 절연 변압 회로부(16)로부터 공급되는 전압이 정상값으로 복귀하면, 전압 비교부(222)는, 검출 결과 출력부(223)의 FET(2234)가 오프로 되고, 제어 단자 Vc에는, 저항(224)을 통하여 소정의 전압(하이 레벨)이 인가되어, 레귤레이터부(19)는 동작을 개시한다.
도 10은 정전류 정전압 회로부(20)의 출력 특성의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 10에 있어서, 횡축은 전류를 나타내고, 종축은 전압을 나타낸다. 도 10에 도시한 바와 같이, 정전류 출력 사양을 갖는 정전류 제어부로서의 정전류 정전압 회로부(20)는, 일반적으로 허용 범위 내의 출력 전압의 변동에 대해서는, 정전류 동작 모드에서 동작하여, 일정 전류를 출력할 수 있지만, 출력 전압이 허용 범위를 초과하여 증가한 경우에는, 정전류 동작 모드로부터, 출력 전류의 변동에 대하여 출력 전압을 일정하게 하는 정전압 동작 모드로 이행한다.
정전류 정전압 회로부(20)의 동작을 개시한 경우에는, 정전류 동작 모드에서 동작하고, 예를 들어, 전압의 변동에 대하여 출력 전류(Iout)가 일정해지도록 전류 제어가 행해진다(도 10 중, 실선의 화살표 참조). 그러나, 출력 전압이 허용 범위를 초과하여 증가한 경우에는, 도 10 중, 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 정전류 동작 모드로부터, 출력 전류의 변동에 대하여 출력 전압(Vout)을 일정하게 하는 정전압 동작 모드로 이행한다. 그리고, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하에 의해, 정전류 정전압 회로부(20)에 공급되는 전압이 저하된 경우, 정전류 정전압 회로부(20) 내에 생성되는 기준 전압도 저하되고, 외관상 출력 전압(부하의 전압)이 증가한 상태와 동일한 상태로 되어, 정전류 정전압 회로부(20)는, 정전류 동작 모드로부터 정전압 동작 모드로 이행해 버리는 사태가 된다. 이 상태에서, 상용 전원이 정상으로 복귀하였다고 해도, 정전류 정전압 회로부(20)는, 정전압 동작 모드에서의 동작(예를 들어, 도 10 중, 점 P의 상태)을 계속하기 위하여, 전원부(10)는, LED에 필요한 전류(Iout)보다도 적은 전류(Ip)밖에 공급할 수 없어, LED는 정상의 밝기보다도 어두운 상태로 점등을 계속하게 된다.
그리고, 보조 전원 제어부(22)를 설치함으로써, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생하여, 레귤레이터부(19)에 공급되는 전압이 제3 임계값보다도 저하된 경우, 레귤레이터부(19)의 동작을 정지시킨다. 이에 의해, 정전류 정전압 회로부(20)가, 정전류 동작 모드로부터 정전압 동작 모드로 이행해 버리는 사태를 방지할 수 있다. 그리고, 상용 전원이 정상으로 복귀한 경우에, 레귤레이터부(19)에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 커졌을 때에는, 일단 동작을 정지한 정전류 정전압 회로부(20)의 동작을 재개함으로써, 정전류 정전압 회로부(20)는 정상적으로 급상승 정전류 동작 모드에서 동작하므로, 예를 들어, LED에 필요한 전류를 공급할 수 있어, LED를 정상의 밝기로 점등시킬 수 있다.
도 11은 실시 형태 2의 전원부(10)의 구성의 다른 예를 도시하는 블록도이다. 도 11의 예에서는, 보조 전원 제어부(22)는, 레귤레이터부(19)가 아닌, 직접 정전류 정전압 회로부(20)의 동작의 정지ㆍ개시를 제어한다. 즉, 보조 전원 제어부(22)에서 절연 변압 회로부(16)로부터 레귤레이터부(19)로 공급되는 전압의 저하를 검출한 경우, 정전류 정전압 회로부(20)의 동작을 직접 정지시켜, 절연 변압 회로부(16)로부터 레귤레이터부(19)로 공급되는 전압이 규정 전압 이상일 때만 정전류 정전압 회로부(20)를 동작시킨다는 방법으로도 안정되게 LED를 점등시키는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우라도, 래치형의 과부하 보호 회로부가 동작하여, 전원 출력이 오프로 된 상태가 되는 사태를 방지하여, 정상적으로 동작을 계속할 수 있다. 또한, 상용 전원의 순시 전압 변동이 단시간 동안에 반복된 경우에, 스위칭 소자의 동작의 정지ㆍ재개가 단시간 동안에 반복되는 것을 방지함과 함께, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하를 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생한 경우라도, LED에 필요한 전류를 공급할 수 있어, LED를 정상의 밝기로 점등시킬 수 있다. 또한, 상용 전원의 전압이 변동된 경우라도 정상적으로 동작을 계속할 수 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, LED를 광원으로서 사용하는 예를 설명하였지만, 직류로 구동할 수 있는 광원이면, LED에 한정되지 않고 다른 광원이어도 본 발명을 적용할 수 있다.
상술한 실시 형태에서는, 상용 전원으로부터의 교류를 직류로 변환하고, 평활 회로부가 출력하는 전압이 정상시에는 100V이었지만, 전압은 이에 한정되는 것은 아니며, 200V나 다른 전압이어도 된다. 이 경우, 정상시의 평활 후 전압에 따라서, 오프 래치 해제 전압, 저전압 검출 임계값, 저전압 해제 임계값 등은 적절히 설정하면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 본 발명에 관한 전원 장치를 조명 장치에 사용하는 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명에 관한 전원 장치는, 래치형의 과부하 보호 기능을 구비하는 전기 기기이면 조명 장치에 한정되지 않고 적용할 수 있다. 이 경우, 상용 전원의 순시 정전이나 순시 전압 저하가 발생해도, 전기 기기를 정상적으로 계속 동작시킬 수 있다.
10: 전원부
11: AC 필터 회로부
12: 정류 회로부
13: 평활 회로부
14: PFC 회로부
15: 전압 검출부
16: 절연 변압 회로부
17: 스위칭 회로부
18: 과부하 보호 회로부
19: 레귤레이터부
20: 정전류 정전압 회로부
21: 절연 인터페이스부
22: 보조 전원 제어부
51: LED
153, 154: 저항
155: 제너 다이오드
158: NPN 트랜지스터
161: 스위칭 트랜스포머
171: FET
181: 저항
182: 과부하 보호부

Claims (6)

  1. 교류를 직류로 변환하는 변환부와, 상기 변환부로부터 트랜스포머의 1차측에 공급되는 직류를 스위칭하는 스위칭 소자와, 상기 트랜스포머의 2차측에 설치되는 부하의 과부하 상태를 검출하는 과부하 검출부와, 상기 과부하 검출부에서 과부하 상태를 검출한 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 정지시킴과 함께 정지 상태를 유지하는 과부하 보호부를 구비하는 전원 장치로서,
    상기 변환부가 출력하는 전압을 검출하는 전압 검출부와,
    상기 전압 검출부에서 검출한 전압이 제1 임계값보다 낮은 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 정지시키기 위하여 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제1 임계값을, 상기 과부하 검출부에서 과부하 상태를 검출할 때의 상기 변환부의 출력 전압값보다도 큰 값으로 하고 있는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭 소자의 동작을 정지시킨 경우에, 상기 전압 검출부에서 검출한 전압이 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값을 초과한 경우, 상기 스위칭 소자의 동작을 재개하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트랜스포머의 2차측으로부터 공급되는 전압을 사용하여 직류 전압을 생성하는 레귤레이터부와,
    상기 레귤레이터부에서 생성한 직류 전압에 의해 동작함과 함께, 상기 직류 전압에 의해 생성되는 기준 전압과 부하에 흐르는 전류를 변환한 전압을 비교하여 부하에 정전류를 공급하는 정전류 제어부와,
    상기 레귤레이터부에 공급되는 전압이 제3 임계값보다 낮은 경우, 상기 정전류 제어부의 동작을 정지시키는 출력 정지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력 정지부는,
    상기 레귤레이터부의 동작을 정지함으로써, 상기 정전류 제어부의 동작을 정지시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, LED를 부하로 하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
  6. LED와, 제5항에 기재된 전원 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
KR1020117006856A 2008-08-29 2009-07-29 전원 장치 및 조명 장치 KR101276990B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008222211A JP5435912B2 (ja) 2008-08-29 2008-08-29 電源装置及び照明装置
JPJP-P-2008-222211 2008-08-29
PCT/JP2009/003577 WO2010023817A1 (ja) 2008-08-29 2009-07-29 電源装置及び照明装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110048562A true KR20110048562A (ko) 2011-05-11
KR101276990B1 KR101276990B1 (ko) 2013-06-24

Family

ID=41721001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117006856A KR101276990B1 (ko) 2008-08-29 2009-07-29 전원 장치 및 조명 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8508151B2 (ko)
EP (1) EP2325988A4 (ko)
JP (1) JP5435912B2 (ko)
KR (1) KR101276990B1 (ko)
CN (1) CN102132479B (ko)
WO (1) WO2010023817A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101403861B1 (ko) * 2013-12-02 2014-06-09 (주)에너브레인 과전압에 대응 가능한 교류 직접 구동형 엘이디 전원장치
US9320100B2 (en) 2013-03-11 2016-04-19 Silicon Works Co., Ltd. Lighting apparatus

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5364897B2 (ja) * 2008-10-03 2013-12-11 東芝ライテック株式会社 電源装置及び照明器具
KR101677730B1 (ko) * 2009-08-14 2016-11-30 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치
TW201115314A (en) * 2009-10-30 2011-05-01 De-Zheng Chen Intelligent DC power supply circuit
DE102010031247A1 (de) * 2010-03-19 2011-09-22 Tridonic Ag Niedervolt-Spannungsversorgung für ein LED-Beleuchtungssystem
KR101694998B1 (ko) * 2010-04-10 2017-01-10 엘지이노텍 주식회사 Ｌｅｄ 전력 제어 장치
JP5780812B2 (ja) * 2010-05-12 2015-09-16 キヤノン株式会社 電圧検知装置及び像加熱装置
JP2011254014A (ja) * 2010-06-03 2011-12-15 On Semiconductor Trading Ltd 発光素子の制御回路
WO2011158282A1 (ja) * 2010-06-14 2011-12-22 パナソニック株式会社 スイッチング電源装置およびその制御用半導体装置
JP5707564B2 (ja) * 2010-07-29 2015-04-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Ｌｅｄ点灯装置、ｌｅｄ点灯装置を備える照明器具およびｌｅｄ点灯装置を備える照明システム
KR101164049B1 (ko) * 2010-08-12 2012-07-18 김한권 일몰·일출시 교통신호등 절전용 ｌｅｄ 디밍모듈
JP5696289B2 (ja) * 2010-11-18 2015-04-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コンバータ回路
JP2012119069A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Funai Electric Co Ltd ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）点灯回路および液晶表示装置
EP2506685A4 (en) * 2010-12-02 2013-10-16 Sunsun Lighting China Co Ltd POWER SUPPLY CIRCUIT FOR EXCITATION OF LIGHT EMITTING DIODES, ELECTRIC EXCITATION POWER SUPPLY, AND LIGHTING DEVICE
KR101275399B1 (ko) * 2010-12-13 2013-06-17 삼성전기주식회사 발광 다이오드 구동 장치
WO2012090489A1 (ja) * 2010-12-27 2012-07-05 パナソニック株式会社 発光ダイオード用駆動回路及びｌｅｄ光源
US10090662B2 (en) 2011-01-31 2018-10-02 Electronic Systems Protection, Inc. Power monitoring and management with remote access
US9166396B2 (en) 2011-01-31 2015-10-20 Electronic Systems Protection, Inc. Power conditioning, distribution and management
US8520349B2 (en) 2011-01-31 2013-08-27 Electronic Systems Protection, Inc. Supply voltage monitor
KR101364124B1 (ko) * 2011-04-14 2014-02-20 삼상이엔지(주) 교류 전원으로 작동하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법
KR101216570B1 (ko) * 2011-06-07 2012-12-31 에코엘이디(주) Ｕｐｓ수단을 구비한 엘이디 형광등
EP2546967B1 (en) * 2011-07-15 2014-01-29 OSRAM GmbH A method for feeding light sources and related device
CN102916388B (zh) * 2011-08-04 2017-04-12 电子系统保护有限公司 供电电压监控器
TWI424664B (zh) * 2011-08-24 2014-01-21 Richtek Technology Corp 電源供應器、其控制器與其控制方法
JP5853190B2 (ja) * 2011-09-14 2016-02-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 固体発光素子駆動装置及び照明装置
JP5873293B2 (ja) 2011-10-31 2016-03-01 キヤノン株式会社 電源装置および画像形成装置
TWI458390B (zh) * 2011-12-09 2014-10-21 Gio Optoelectronics Corp 發光裝置
JP4975883B1 (ja) * 2011-12-22 2012-07-11 パナソニック株式会社 発光ダイオード用駆動回路及びｌｅｄ光源
TW201332396A (zh) * 2012-01-20 2013-08-01 Phihong Technology Co Ltd 用以驅動發光二極體之電源供應電路
JP6534086B2 (ja) * 2013-11-28 2019-06-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明器具
CN104093238B (zh) * 2014-06-24 2016-05-11 苏州达方电子有限公司 于高温时可降低发光二极管驱动电流的电源转换器
US9723681B2 (en) * 2014-08-21 2017-08-01 Hsiao Chang Tsai LED lamp system with different color temperatures and various operation modes
CN104578826B (zh) * 2014-12-31 2018-10-19 上海新进半导体制造有限公司 开关电源及在开关电源中提供恒压和恒流控制的方法
JP6531941B2 (ja) * 2015-07-08 2019-06-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回路装置、点灯装置、及びそれを用いた車両
JP2017153318A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 サンケン電気株式会社 スイッチング電源用半導体装置
JP6685017B2 (ja) * 2016-07-19 2020-04-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置、および照明器具
WO2018042937A1 (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 スイッチング電源装置および半導体装置
JP6854469B2 (ja) * 2017-02-24 2021-04-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 可視光通信装置、及び可視光通信システム
CN107018594B (zh) * 2017-04-07 2020-02-14 深圳迈睿智能科技有限公司 一种led负载保护方法
KR101890110B1 (ko) * 2017-10-26 2018-08-22 주식회사 신일라이팅 Led용 무(無)전해 전원공급장치
JP6933097B2 (ja) * 2017-11-13 2021-09-08 オムロン株式会社 電源システム、電源装置の動作状態表示法、およびプログラム
CN109996364A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 群光电能科技股份有限公司 照明装置
CN110418449A (zh) * 2018-04-27 2019-11-05 张淑铃 自动侦测线灯优化驱动电压的驱动电路装置
CN208753972U (zh) * 2018-04-30 2019-04-16 上海晶丰明源半导体股份有限公司 保护电路、驱动系统及芯片
CN109246889B (zh) * 2018-09-26 2024-03-05 华域视觉科技(上海)有限公司 Dc-dc与线性组合的led驱动电路、及其驱动方法和存储介质
WO2022176948A1 (ja) * 2021-02-19 2022-08-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーザ発振器及びそれを備えたダイレクトダイオードレーザ加工装置
CN113595420A (zh) * 2021-09-06 2021-11-02 阳光电源股份有限公司 一种功率变换器及其控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04217877A (ja) 1990-12-19 1992-08-07 Hitachi Seiko Ltd インバータの過電流保護装置
JPH08234852A (ja) * 1995-02-27 1996-09-13 Fuji Electric Co Ltd 安定化電源の過負荷保護方式
JPH11206116A (ja) * 1998-01-19 1999-07-30 Nagano Japan Radio Co 定電圧定電流電源装置
JP2000295839A (ja) * 1999-04-06 2000-10-20 Mitsubishi Electric Corp 電源装置
JP2002010474A (ja) * 2000-06-20 2002-01-11 Fujitsu General Ltd 電源保護装置
US6577512B2 (en) * 2001-05-25 2003-06-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply for LEDs
JP3578124B2 (ja) * 2001-08-31 2004-10-20 ソニー株式会社 スイッチング電源装置
JP2005304128A (ja) * 2004-04-08 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電源保護装置
JP2007080771A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Nec Lighting Ltd 照明用低圧電源回路、照明装置および照明用低圧電源出力方法
JP4774904B2 (ja) * 2005-10-18 2011-09-21 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US7649327B2 (en) * 2006-05-22 2010-01-19 Permlight Products, Inc. System and method for selectively dimming an LED
JP2010527223A (ja) * 2007-05-07 2010-08-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 高い力率のｌｅｄベースの照明装置及び方法
JP2008283798A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9320100B2 (en) 2013-03-11 2016-04-19 Silicon Works Co., Ltd. Lighting apparatus
KR101403861B1 (ko) * 2013-12-02 2014-06-09 (주)에너브레인 과전압에 대응 가능한 교류 직접 구동형 엘이디 전원장치
WO2015083885A1 (ko) * 2013-12-02 2015-06-11 (주)에너브레인 과전압에 대응 가능한 교류 직접 구동형 엘이디 전원장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN102132479B (zh) 2013-12-04
EP2325988A1 (en) 2011-05-25
WO2010023817A1 (ja) 2010-03-04
EP2325988A4 (en) 2016-07-13
CN102132479A (zh) 2011-07-20
JP5435912B2 (ja) 2014-03-05
US8508151B2 (en) 2013-08-13
KR101276990B1 (ko) 2013-06-24
US20110148319A1 (en) 2011-06-23
JP2010057331A (ja) 2010-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101276990B1 (ko) 전원 장치 및 조명 장치
US7301784B2 (en) Lighting control unit for vehicle lighting fixture
TWI388115B (zh) 電源轉換驅動電路及螢光燈管驅動電路
US9888544B2 (en) Driving circuits and methods for controlling light source
US9763295B2 (en) Switching converter and lighting device using the same
JP4199201B2 (ja) 電源装置及び照明装置
US9510411B2 (en) Illumination device
US8680775B2 (en) Lighting driver circuit and light fixture
JP5632664B2 (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
US8575853B2 (en) System and method for supplying constant power to luminuous loads
JP2006319172A (ja) Ｌｅｄランプ調光用アダプタ装置
JP2009010100A (ja) 電源装置および照明装置
WO2012057369A1 (ja) Ｌｅｄ点灯回路、ｌｅｄ照明装置、及びｌｅｄ照明部用ソケット
US20080291709A1 (en) Switching power supply apparatus
JP2012222322A (ja) 光源点灯装置及び照明器具
US9089033B2 (en) LED lighting device
JP2009302017A (ja) 発光ダイオード点灯装置および照明装置
JP5671940B2 (ja) 点灯装置ならびにこの点灯装置を備える照明器具
JP5413694B2 (ja) 電源装置および照明装置
CN108430129B (zh) 用于放置在荧光灯灯具中的led灯
JP2020057479A (ja) 照明点灯装置、照明装置、及び照明器具
JP7122628B2 (ja) 照明点灯装置、照明装置、及び照明器具
JP7027964B2 (ja) 点灯装置、照明器具および照明システム
CN108243527B (zh) 照明点灯装置及照明装置
JP6721215B2 (ja) 点灯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee