JP2010244958A - Control circuit for light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子の制御を行う制御回路に関する。 The present invention relates to a control circuit that controls a light emitting element.
発光ダイオード(LED)を照明用の発光素子として利用する照明システムが開発されている。 An illumination system using a light emitting diode (LED) as a light emitting element for illumination has been developed.
図3は、従来の照明システムの制御回路100を示す。制御回路100は、整流部10、整流用コンデンサ12、チョークコイル14、回生用ダイオード16、スイッチング素子18、制御部20及び比較器22を含んで構成される。
FIG. 3 shows a
整流部10にAC電源を供給すると、AC電源が全波整流される。全波整流された電圧は整流用コンデンサ12によって平滑化され、制御部20の電源電圧及びLED102のアノード端子へ駆動電圧として供給される。LED102のカソードは、チョークコイル14、スイッチング素子18及び抵抗素子R1の直列接続を介して接地される。制御部20によりスイッチング素子18をスイッチング制御することによって、チョークコイル14、スイッチング素子18及び抵抗素子R1を介してLED102へ電流し、LED102を発光させる。また、スイッチング素子18がオフになった際に、チョークコイル14に蓄えられているエネルギーをLED102へ回生させる回生用ダイオード16がLED102及びチョークコイル14に並列に設けられる。
When AC power is supplied to the
比較器22には、LED102を流れる電流によって抵抗素子R1の両端に発生する比較電圧Vcmpと、平滑化された電源を受けた制御部20で発生させた電圧Vregを抵抗分割した一定の基準電圧Vrefと、が入力される。制御部20は、比較器22による基準電圧Vrefと比較電圧Vcmpとの比較結果に基づいてスイッチング素子18のスイッチングを制御する。制御部20は、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより小さい場合にはスイッチング素子18をオンにしてLED102へ電流を流し、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより大きくなった場合にはスイッチング素子18をオフにしてLED102への電流を遮断する。
The
このようにして、LED102に流れる電流を制御し、LED102の平均的な発光強度を制御することができる。
In this manner, the current flowing through the
ところで、白熱電球用の発光強度(明るさ)を調光できるシステムが用いられている。白熱電球の調光システムは、図4に示すように、交流電源の導通角を制御して、白熱電球に流れる電流の平均値を低下させることによって発光強度を制御する。 By the way, a system capable of dimming the light emission intensity (brightness) for an incandescent lamp is used. As shown in FIG. 4, the dimming system of the incandescent bulb controls the light emission intensity by controlling the conduction angle of the AC power supply and lowering the average value of the current flowing through the incandescent bulb.
一方、LEDを発光素子として用いる場合においても発光強度を調光できるシステムが望まれている。これまで、LEDの調光システムでは、交流電圧をデジタル電圧信号に変換して処理する回路、交流電圧がオフとなる時間を検出してインバータの発振を停止させる回路が用いられている。 On the other hand, there is a demand for a system capable of dimming the emission intensity even when an LED is used as a light emitting element. So far, LED dimming systems have used a circuit for converting an AC voltage into a digital voltage signal and processing, and a circuit for detecting the time when the AC voltage is turned off and stopping the oscillation of the inverter.
しかしながら、これらの回路は、従来から住宅等のインフラとして備えられている白熱電球に対するシステムとは異なる回路として供給しなければならず、それぞれの回路も規模が比較的大きくなるので、LEDの制御システムとして製造コストが増大する等の問題がある。 However, these circuits must be supplied as circuits different from the system for the incandescent light bulb that has been conventionally provided as an infrastructure such as a house, and each circuit also has a relatively large scale. There is a problem that the manufacturing cost increases.
したがって、従来の白熱電球用の調光用の回路を流用してLEDの調光を可能とする制御回路が望まれている。 Therefore, there is a demand for a control circuit that enables dimming of LEDs by diverting a conventional dimming circuit for incandescent bulbs.
本発明の1つの態様は、交流電源を全波整流する整流部と、前記整流部で整流された電圧を平滑化するコンデンサと、前記平滑化された電圧を受けて発光する発光素子に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、前記平滑化された電圧を分圧して基準電圧を得る分圧回路と、前記発光素子に流れる電流に応じた比較電圧と、前記基準電圧と、を比較する比較器と、前記比較器による比較結果に応じて、前記スイッチング素子のスイッチングを制御する制御部と、を備えることを特徴とする発光素子の制御回路である。 One aspect of the present invention includes a rectifier that full-wave rectifies an AC power supply, a capacitor that smoothes the voltage rectified by the rectifier, and a current that flows through a light-emitting element that receives the smoothed voltage to emit light. A switching element for switching the smoothing voltage, a voltage dividing circuit for dividing the smoothed voltage to obtain a reference voltage, a comparison voltage corresponding to a current flowing through the light emitting element, and a comparator for comparing the reference voltage And a control unit that controls switching of the switching element according to a comparison result by the comparator.
ここで、前記制御部は、前記比較電圧が前記基準電圧より大きい場合に前記発光素子に電流が流れるように前記スイッチング素子を制御し、前記比較電圧が前記基準電圧より小さい場合に前記発光素子に電流が流れないように前記スイッチング素子を制御することが好適である。 Here, the control unit controls the switching element such that a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is greater than the reference voltage, and applies to the light emitting element when the comparison voltage is smaller than the reference voltage. It is preferable to control the switching element so that no current flows.
本発明によれば、従来の白熱電球用の調光用回路を流用してLEDの調光を可能とする発光素子の制御回路を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control circuit of the light emitting element which enables the light control of LED by diverting the conventional light control circuit for incandescent lamps can be provided.
本発明の実施の形態における発光素子の制御回路200は、図1に示すように、整流部30、平滑用コンデンサ32、チョークコイル34、回生用ダイオード36、スイッチング素子38、制御部40、比較器42及び分圧回路44を含んで構成される。また、本実施の形態における制御回路200における各部の電圧・電流について図2に示す。
As shown in FIG. 1, the light emitting
制御回路200は、発光素子の発光の制御を行う。例えば、照明用の発光ダイオード(LED)102に接続され、LED102への電流の制御を行う。
The
また、制御回路200は、白熱電球の調光システムに用いられる交流電圧Sinの導通角を制御する調光回路202に接続されて使用される。調光回路202は、制御回路200の整流部30に接続される。すなわち、調光回路202は、交流電圧Sinを受けて、調光ボリューム等の調整信号に応じて交流電圧Sinの導通角を調整して調整交流電圧Smodを出力する。
The
整流部30は、整流ブリッジ回路30aを含んで構成される。整流部30は、調整交流電圧Smodを受けて、調整交流電圧Smodを全波整流して全波整流電圧Srecとして出力する。整流部30には、図1に示すように、保護用のフューズ30bやノイズ除去のためのフィルタ30cを設けてもよい。
The rectifying
整流部30の後段には、大容量の平滑用コンデンサ32を設ける。これによって、全波整流電圧Srecが平滑化された平滑電圧Sdcとされる。これにより、交流電圧Sinの導通角を調整して得られた調整交流電圧Smodの平均値を反映した平滑電圧Sdcとなる。この平滑電圧SdcによりLED102を発光させることによって、調光回路202によってLED102の調光を行うことが可能となる。
A large-capacity smoothing capacitor 32 is provided after the rectifying
LED102のアノード端子には平滑電圧Sdcが供給される。LED102のカソード端子は、チョークコイル34、スイッチング素子38及び電圧検出用抵抗R1を介して接地される。
A smoothing voltage Sdc is supplied to the anode terminal of the
チョークコイル34は、LED102及びスイッチング素子38を流れる電流を断続したものにするために設けられる。チョークコイル34には、図1に示すように、制御部40への電源電圧も供給できるようにフォワード巻線を設けてもよい。
The
スイッチング素子38は、LED102への電流を供給・遮断するために設けられる。スイッチング素子38は、LED102の消費電力に応じた容量を有する素子とし、例えば、大電力パワー電界効果トランジスタ(MOSFET)等が用いられる。スイッチング素子38は、制御部40によってスイッチング制御される。
The
回生用ダイオード36は、フライホイールダイオードであり、LED102及びチョークコイル34に並列に接続される。回生用ダイオード36は、スイッチング素子38が遮断されたときにチョークコイル34に蓄えられているエネルギーをLED102へ回生する。
The
分圧回路44は、整流部30に得られた平滑電圧Sdcを分圧して基準電圧Vrefを生成して比較器42へ出力する。分圧回路44は、例えば、抵抗R2及びR3の直列接続とすることができる。抵抗R2及びR3によって平滑電圧Sdcを分圧し、抵抗R3の端子電圧を基準電圧Vrefとして比較器42の非反転入力端子へ入力する。分圧回路44によって、図2に示すように、基準電圧Vrefは、平滑電圧Sdcの変化に比例した変化を示す。
The voltage dividing
比較器42は、LED102を流れる電流によって電圧検出抵抗R1の両端に発生する比較電圧Vcmpを反転入力端子に受ける。また、比較器42は、分圧回路44によって平滑電圧Sdcを分圧して得られた基準電圧Vrefを非反転入力端子に受ける。比較器42は、比較電圧Vcmpと基準電圧Vrefとを比較し、比較結果を制御部40へ出力する。
The
制御部40は、比較器42による基準電圧Vrefと比較電圧Vcmpとの比較結果に基づいてスイッチング素子38のスイッチングを制御する。制御部40は、半導体集積回路として構成される。制御部40は、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより小さい場合にはスイッチング素子38をオンにしてLED102へ電流を流し、比較電圧Vcmpが基準電圧Vrefより大きくなった場合にはスイッチング素子38をオフにしてLED102への電流を遮断する。
The
このような比較器42と制御部40との働きによって、図2に示すように、LED102に流れる電流Iは、比較電圧Vcmpが平滑電圧Sdcに対応する基準電圧Vrefに上昇するまで流れ、基準電圧Vrefを超えると遮断される状態を繰り返す。これにより、LED102の定格電流を超えることなく、平滑電圧Sdcに応じた電流Iを流すことができる。
2, the current I flowing through the
また、基準電圧Vrefは調光回路202による調光の程度に応じた平滑電圧Sdcに応じた値となるので、LED102に流れる電流Iの平均値も調光回路202による調光の程度に応じて調整されることになる。このようにして、LED102の発光強度も調光回路202による調光によって制御できる。
Further, since the reference voltage Vref has a value corresponding to the smoothing voltage Sdc corresponding to the degree of dimming by the
なお、入力される交流電圧Sinによっては、基準電圧Vrefが高くなり過ぎる可能性があるので、図1に示すように、分圧回路44に基準電圧Vrefを所定電圧Vmax以下にクランプするためのツェナーダイオード44aを設けてもよい。
Since the reference voltage Vref may become too high depending on the input AC voltage Sin, a Zener for clamping the reference voltage Vref to a predetermined voltage Vmax or less in the
10 整流部、12 整流用コンデンサ、14 チョークコイル、16 回生用ダイオード、18 スイッチング素子、20 制御部、22 比較器、30 整流部、30a 整流ブリッジ回路、30b フューズ、30c フィルタ、32 平滑用コンデンサ、34 チョークコイル、36 回生用ダイオード、38 スイッチング素子、40 制御部、42 比較器、44 分圧回路、44a ツェナーダイオード、100,200 制御回路、202 調光回路。 10 rectifiers, 12 rectifier capacitors, 14 choke coils, 16 regenerative diodes, 18 switching elements, 20 control units, 22 comparators, 30 rectifiers, 30a rectifier bridge circuits, 30b fuses, 30c filters, 32 smoothing capacitors, 34 choke coil, 36 regenerative diode, 38 switching element, 40 control unit, 42 comparator, 44 voltage dividing circuit, 44a zener diode, 100, 200 control circuit, 202 dimming circuit.
Claims (2)
前記整流部で整流された電圧を平滑化するコンデンサと、
前記平滑化された電圧を受けて発光する発光素子に流れる電流をスイッチングするスイッチング素子と、
前記平滑化された電圧を分圧して基準電圧を得る分圧回路と、
前記発光素子に流れる電流に応じた比較電圧と、前記基準電圧と、を比較する比較器と、
前記比較器による比較結果に応じて、前記スイッチング素子のスイッチングを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする発光素子の制御回路。 A rectifying unit for full-wave rectification of the AC power supply;
A capacitor for smoothing the voltage rectified by the rectifying unit;
A switching element that switches a current flowing in a light emitting element that receives the smoothed voltage and emits light;
A voltage dividing circuit for dividing the smoothed voltage to obtain a reference voltage;
A comparator for comparing a reference voltage according to a current flowing through the light emitting element and the reference voltage;
A control unit for controlling switching of the switching element according to a comparison result by the comparator;
A control circuit for a light-emitting element, comprising:
前記制御部は、前記比較電圧が前記基準電圧より大きい場合に前記発光素子に電流が流れるように前記スイッチング素子を制御し、前記比較電圧が前記基準電圧より小さい場合に前記発光素子に電流が流れないように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする制御回路。 The control circuit according to claim 1,
The controller controls the switching element such that a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is greater than the reference voltage, and a current flows through the light emitting element when the comparison voltage is smaller than the reference voltage. A control circuit for controlling the switching element so as not to exist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102740549A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-17 | 半导体元件工业有限责任公司 | Led dimmer circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0622541A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Canon Inc | Control power supply |
JP2004327152A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Led lighting device and led lighting fixture |
JP2008041383A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Driving circuit for vehicle lamp |
JP2009021090A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Hayashi Watch-Works Co Ltd | Illumination device |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0622541A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Canon Inc | Control power supply |
JP2004327152A (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Led lighting device and led lighting fixture |
JP2008041383A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Toyota Motor Corp | Driving circuit for vehicle lamp |
JP2009021090A (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Hayashi Watch-Works Co Ltd | Illumination device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102740549A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-17 | 半导体元件工业有限责任公司 | Led dimmer circuit |
JP2012209103A (en) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Semiconductor Components Industries Llc | Led dimmer circuit |
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