JP2016063603A - Power unit and illumination device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power unit which is operated safely by normally recovering operation after recovery of power supply even if an abnormal state such as instantaneous interruption occurs, and an illumination device.SOLUTION: The power unit includes a switching power supply circuit which inputs input power from a first terminal and supplies DC power from a second terminal to a load, and a first capacitor which is connected between the second terminal and a reference potential. The switching power supply circuit includes: a switching element which switches the input power; a control part which includes a power supply terminal and controls the switching element in such a manner that supply of a part of the input power is received by the power supply terminal and the DC power is outputted; a first diode which is connected in such a direction that a current flows from the second terminal to the first terminal; and a second diode which is connected so as to block a path for supplying power from the first capacitor through the first diode to the power supply terminal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電源装置および照明装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a power supply device and a lighting device.

ＬＥＤなどの光源を有する光源モジュールに直流電力を供給して光源を点灯させる電源装置がある。また、光源モジュールと電源装置とを含む照明装置がある。電源装置は、商用電源などから供給される交流電圧を、光源モジュールに対応した電圧に変換し、変換後の電圧を光源モジュールに供給し、光源モジュールを構成する光源に流す電流値を制御することにより、光源モジュールの光源を点灯させる。このような電源装置では、瞬停等の異常状態が発生しても、回復後には、正常に動作を復帰させることが求められる。   There is a power supply device that turns on a light source by supplying DC power to a light source module having a light source such as an LED. There is also a lighting device including a light source module and a power supply device. The power supply device converts an AC voltage supplied from a commercial power source or the like into a voltage corresponding to the light source module, supplies the converted voltage to the light source module, and controls a current value flowing to the light source constituting the light source module Thus, the light source of the light source module is turned on. In such a power supply device, even if an abnormal state such as a momentary power failure occurs, it is required to return to normal operation after recovery.

特開２０１２−１８２１５５号公報JP 2012-182155 A

本発明の実施形態は、瞬停等の異常状態が生じても、入力電源の回復後には、正常に動作を復帰させて安全に動作する電源装置および照明装置を提供する。   Embodiments of the present invention provide a power supply device and an illumination device that operate safely after an input power supply is restored even if an abnormal state such as a momentary power failure occurs.

本発明の実施形態によれば、電源装置は、第１端子から入力電力を入力し、第２端子から直流電力を負荷に供給するスイッチング電源回路と、前記第２端子と基準電位との間に接続された第１コンデンサと、を備える。前記スイッチング電源回路は、前記入力電力をスイッチングするスイッチング素子と、電源端子を有し、前記電源端子で前記入力電力からその一部の供給を受けて、前記直流電力を出力するように前記スイッチング素子を制御する制御部と、前記第２端子から前記第１端子に向かって電流が流れる方向に接続された第１ダイオードと、前記第１コンデンサから前記第１ダイオードを介して前記電源端子へ電力を供給する経路を遮断するように接続された第２ダイオードと、を含む。   According to the embodiment of the present invention, a power supply device receives a power input from a first terminal and supplies a DC power from a second terminal to a load, and between the second terminal and a reference potential. And a connected first capacitor. The switching power supply circuit includes a switching element that switches the input power and a power supply terminal, and the switching element is configured to receive a part of the input power from the input power and output the DC power at the power supply terminal. A control unit for controlling power, a first diode connected in a direction in which a current flows from the second terminal toward the first terminal, and power from the first capacitor to the power supply terminal via the first diode. A second diode connected to interrupt the supply path.

瞬停等の異常状態が生じても、入力電源の回復後には、正常に動作を復帰させて安全に動作する電源装置および照明装置が提供される。   Provided are a power supply device and a lighting device that operate safely after an input power supply is restored even if an abnormal state such as a momentary power failure occurs.

第１の実施形態に係る電源装置を模式的に表すブロック図である。1 is a block diagram schematically illustrating a power supply device according to a first embodiment. 図１の電源装置の主要部の動作波形の一例を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically an example of the operation waveform of the principal part of the power supply device of FIG.

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the size ratio between the parts, and the like are not necessarily the same as actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be represented differently depending on the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

図１は、実施形態に係る電源装置を模式的に表すブロック図である。
図１に表したように、電源装置１０は、スイッチング電源回路１６と、コンデンサ１８と、を備える。電源装置１０は、交流電源４に電気的に接続される。交流電源４は、たとえば、商用電源である。交流電源４は、商用電源に限らず、自家発電機等で発電された交流電源であってもよい。電源装置１０は、交流電源４に限らず、直流電源に接続されてもよい。電源装置１０は、交流電源４に接続される場合には、交流電源４の交流電圧を整流して出力する整流部１２をさらに備える。整流部１２は、交流電圧を整流して出力する。整流部１２の交流入力１２ａ，１２ｂは、電源装置１０の入力端子１０ａ，１０ｂを介して交流電源４に接続されており、交流電力が入力される。整流部１２の高電位出力端子１２ｃは、低電位出力端子１２ｄの電位に対して整流された電位が脈流として出力される。整流部１２は、全波整流回路または半波整流回路等である。交流電源４が商用電源の場合には、交流電圧はたとえば１００Ｖ（実効値）または２００Ｖ（実効値）である。したがって、交流電圧の瞬時値のピーク値は、実効値１００の場合には、１４１Ｖ程度であり、実効値２００Ｖの場合には、２８２Ｖ程度である。電源装置１０は、直流電源に接続される場合には、整流部１２を省略して直流電源を直接入力してもよく、整流部１２を介して入力してもよい。 FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a power supply device according to the embodiment.
As shown in FIG. 1, the power supply device 10 includes a switching power supply circuit 16 and a capacitor 18. The power supply device 10 is electrically connected to the AC power supply 4. The AC power supply 4 is a commercial power supply, for example. The AC power source 4 is not limited to a commercial power source, and may be an AC power source generated by a private power generator or the like. The power supply device 10 is not limited to the AC power supply 4 and may be connected to a DC power supply. When connected to the AC power supply 4, the power supply device 10 further includes a rectifying unit 12 that rectifies and outputs the AC voltage of the AC power supply 4. The rectification unit 12 rectifies and outputs an AC voltage. The AC inputs 12a and 12b of the rectifying unit 12 are connected to the AC power supply 4 via the input terminals 10a and 10b of the power supply device 10, and AC power is input. The high potential output terminal 12c of the rectification unit 12 outputs a potential rectified with respect to the potential of the low potential output terminal 12d as a pulsating flow. The rectifier 12 is a full-wave rectifier circuit or a half-wave rectifier circuit. When AC power supply 4 is a commercial power supply, the AC voltage is, for example, 100 V (effective value) or 200 V (effective value). Therefore, the peak value of the instantaneous value of the AC voltage is about 141 V when the effective value is 100, and is about 282 V when the effective value is 200 V. When the power supply device 10 is connected to a DC power supply, the DC power supply may be directly input without the rectifying unit 12 or may be input via the rectifying unit 12.

電源装置１０は、高電位出力端子１０ｃと低電位出力端子１０ｄとを有している。高電位出力端子１０ｃおよび低電位出力端子１０ｄは、光源モジュール６の接続端子６ａ，６ｂに接続されて、光源モジュール６に直流電力を供給する。電源装置１０は、交流電源４から供給される交流電力を光源モジュール６に対応した直流電力に変換して光源モジュール６に供給し、光源モジュール６を点灯させる。   The power supply device 10 includes a high potential output terminal 10c and a low potential output terminal 10d. The high potential output terminal 10 c and the low potential output terminal 10 d are connected to the connection terminals 6 a and 6 b of the light source module 6 and supply DC power to the light source module 6. The power supply device 10 converts AC power supplied from the AC power supply 4 into DC power corresponding to the light source module 6 and supplies the DC power to the light source module 6 to turn on the light source module 6.

スイッチング電源回路１６は、スイッチング素子２０と、チョークコイル２４と、フライホイールダイオード２６と、制御部２８と、抵抗器３０と、制御部用電源部３２と、を含む。スイッチング電源回路１６は、高電位入力端子１６ａおよび低電位入力端子１６ｂを有している。高電位入力端子１６ａおよび低電位入力端子１６ｂは、整流部１２の高電位出力端子１２ｃおよび低電位出力端子１２ｄにそれぞれ接続される。スイッチング電源回路１６は、高電位入力端子１６ａと低電位入力端子１６ｂとの間にコンデンサ１４を接続してもよい。コンデンサ１４は、後述する制御部用電源部３２に供給される電源からスパイク状のノイズを除去する。また、コンデンサ１４は、後述するスイッチング素子２０がオンしたときにパルス状のリップル電流を供給する。コンデンサ１４は、整流部１２の出力１２ｃ，１２ｄに接続されるが、平滑コンデンサとして用いられるものではなく、小容量のコンデンサであり、たとえばフィルムコンデンサやセラミックコンデンサ等が用いられる。スイッチング電源回路１６は、高電位出力端子１６ｃおよび低電位出力端子１６ｄを有し、電源装置１０の高電位出力端子１０ｃおよび低電位出力端子１０ｄにそれぞれ接続されている。   The switching power supply circuit 16 includes a switching element 20, a choke coil 24, a flywheel diode 26, a control unit 28, a resistor 30, and a control unit power supply unit 32. The switching power supply circuit 16 has a high potential input terminal 16a and a low potential input terminal 16b. The high potential input terminal 16a and the low potential input terminal 16b are connected to the high potential output terminal 12c and the low potential output terminal 12d of the rectifying unit 12, respectively. The switching power supply circuit 16 may connect the capacitor 14 between the high potential input terminal 16a and the low potential input terminal 16b. The capacitor 14 removes spike-like noise from the power supplied to the control unit power supply unit 32 described later. The capacitor 14 supplies a pulsed ripple current when a switching element 20 described later is turned on. The capacitor 14 is connected to the outputs 12c and 12d of the rectifying unit 12, but is not used as a smoothing capacitor, but is a small-capacitance capacitor, such as a film capacitor or a ceramic capacitor. The switching power supply circuit 16 has a high potential output terminal 16c and a low potential output terminal 16d, and is connected to the high potential output terminal 10c and the low potential output terminal 10d of the power supply device 10, respectively.

スイッチング素子２０は、高電位入力端子１６ａと高電位出力端子１６ｃとの間に接続されている。チョークコイル２４は、スイッチング素子２０と高電位出力端子１６ｃとの間に接続されている。すなわち、スイッチング素子２０およびチョークコイル２４は、高電位入力端子１６ａと高電位出力端子１６ｃとの間で直列に接続されている。フライホイールダイオード２６は、スイッチング素子２０と低電位入力端子１６ｂとの間で、低電位入力端子１６ｂの側からスイッチング素子２０の側に向かって電流が流れる向きに接続されている。スイッチング電源回路１６は、上述のように、スイッチング素子２０と、チョークコイル２４と、フライホイールダイオード２６と、を含む降圧チョッパ回路である。   The switching element 20 is connected between the high potential input terminal 16a and the high potential output terminal 16c. The choke coil 24 is connected between the switching element 20 and the high potential output terminal 16c. That is, the switching element 20 and the choke coil 24 are connected in series between the high potential input terminal 16a and the high potential output terminal 16c. The flywheel diode 26 is connected between the switching element 20 and the low potential input terminal 16b in a direction in which a current flows from the low potential input terminal 16b side to the switching element 20 side. The switching power supply circuit 16 is a step-down chopper circuit including the switching element 20, the choke coil 24, and the flywheel diode 26 as described above.

スイッチング素子２０は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。スイッチング素子２０に用いられるＭＯＳＦＥＴは、ＤＭＯＳ（Double-Diffused MOSFET）構造であり、ソースドレイン間に寄生ダイオード２２を有する。寄生ダイオード２２は、ＭＯＳＦＥＴのソースからドレインに向かって電流が流れる方向に形成されている。スイッチング素子２０に用いられるＭＯＳＦＥＴは、ソースドレイン間に寄生ダイオード２２を形成するＤＭＯＳ構造であればよく、縦型ＤＭＯＳまたは横型ＤＭＯＳいずれでもよい。また、ソースドレイン間に寄生ダイオード２２が形成されるＤＭＯＳ構造のＭＯＳＦＥＴは、個別半導体として提供されるものでも、集積回路に集積されたものであってもよい。   The switching element 20 is a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). The MOSFET used for the switching element 20 has a DMOS (Double-Diffused MOSFET) structure, and has a parasitic diode 22 between the source and drain. The parasitic diode 22 is formed in a direction in which current flows from the source to the drain of the MOSFET. The MOSFET used for the switching element 20 may be a DMOS structure in which the parasitic diode 22 is formed between the source and drain, and may be either a vertical DMOS or a horizontal DMOS. Further, the MOSFET having the DMOS structure in which the parasitic diode 22 is formed between the source and the drain may be provided as an individual semiconductor or may be integrated in an integrated circuit.

スイッチング素子２０の電極２０ａは、ＭＯＳＦＥＴのドレインであり、電極２０ｂはソースである。したがって、スイッチング素子２０に用いられるＭＯＳＦＥＴは、ドレインが高電位入力端子１６ａに接続され、ソースがチョークコイル２４の一端およびフライホイールダイオード２６のカソードに接続される。また、制御電極２０ｃは、ゲートである。   The electrode 20a of the switching element 20 is the drain of the MOSFET, and the electrode 20b is the source. Therefore, the MOSFET used for the switching element 20 has a drain connected to the high potential input terminal 16 a and a source connected to one end of the choke coil 24 and the cathode of the flywheel diode 26. The control electrode 20c is a gate.

制御部２８は、電源端子２８ａ、接地端子２８ｂ、駆動端子２８ｃ、および電流検出端子２８ｄを有している。電源端子２８ａと接地端子２８ｂとの間に、制御部用電源部３２から安定化された電圧である電源電圧Ｖｃｃが供給されることによって、制御部２８は動作する。電源端子２８ａと接地端子２８ｂとの間には、コンデンサ２９が接続される。コンデンサ２９は、スイッチング素子２０等のスイッチング動作によって発生するスパイク状のスイッチングノイズ等をバイパスする。また、コンデンサ２９は、後述するように、交流電源４の瞬停時に制御部２８へ動作電力を供給するための電荷を維持するために用いられる場合もある。駆動端子２８ｃは、スイッチング素子２０の制御電極２０ｃに接続され、スイッチング素子２０を駆動する。   The control unit 28 includes a power supply terminal 28a, a ground terminal 28b, a drive terminal 28c, and a current detection terminal 28d. The control unit 28 operates when a power supply voltage Vcc, which is a stabilized voltage, is supplied from the control unit power supply unit 32 between the power supply terminal 28a and the ground terminal 28b. A capacitor 29 is connected between the power supply terminal 28a and the ground terminal 28b. The capacitor 29 bypasses spike-like switching noise or the like generated by the switching operation of the switching element 20 or the like. In addition, as will be described later, the capacitor 29 may be used to maintain a charge for supplying operating power to the control unit 28 when the AC power supply 4 is momentarily stopped. The drive terminal 28 c is connected to the control electrode 20 c of the switching element 20 and drives the switching element 20.

抵抗器３０は、スイッチング素子２０とチョークコイル２４との間に直列に接続されて、チョークコイル２４に流れる電流に比例する検出電圧Ｖｄｅｔを両端に発生する。抵抗器３０のスイッチング素子２０側の一端には、制御部２８の接地端子２８ｂが接続される。抵抗器３０の他端には、制御部２８の電流検出端子２８ｄが接続される。制御部２８は、検出電圧Ｖｄｅｔがほぼ一定の値になるように、駆動端子２８ｃを介してスイッチング素子２０を制御する。   The resistor 30 is connected in series between the switching element 20 and the choke coil 24 and generates a detection voltage Vdet proportional to the current flowing through the choke coil 24 at both ends. A ground terminal 28b of the control unit 28 is connected to one end of the resistor 30 on the switching element 20 side. The other end of the resistor 30 is connected to the current detection terminal 28 d of the control unit 28. The control unit 28 controls the switching element 20 via the drive terminal 28c so that the detection voltage Vdet becomes a substantially constant value.

制御部用電源部３２は、電源入力端子３２ａ、接地端子３２ｂ、電源出力端子３２ｃ、および制御部接地端子３２ｄを有している。制御部用電源部３２の電源入力端子３２ａは、高電位入力端子１６ａを介して整流部１２の高電位出力端子１２ｃに接続されている。接地端子３２ｂは、低電位入力端子１６ｂを介して整流部１２の低電位出力端子１２ｄに接続されている。制御部用電源部３２は、整流部１２から出力される脈流電圧Ｖｒが供給されて動作する。制御部電源の電源出力端子３２ｃおよび制御部接地端子３２ｄは、それぞれ制御部２８の電源端子２８ａおよび接地端子２８ｂに接続されている。制御部用電源部３２は、整流部１２から出力される脈流電圧Ｖｒを含む交流電力を、異なる接地電位の直流電圧に変換して制御部２８に供給するようにしてもよい。図１に示した例では、制御部用電源部３２と制御部２８とでは、基準電位となる接地電位が相違する。したがって、この例では、たとえば、制御部用電源部３２は、トランスの１次側を駆動するスイッチング電源であり、１次側から絶縁された２次側に制御部２８を配置することによって、異なる接地電位の電源が供給される。   The control unit power supply unit 32 includes a power input terminal 32a, a ground terminal 32b, a power output terminal 32c, and a control unit ground terminal 32d. The power supply input terminal 32a of the control unit power supply unit 32 is connected to the high potential output terminal 12c of the rectifying unit 12 through the high potential input terminal 16a. The ground terminal 32b is connected to the low potential output terminal 12d of the rectifying unit 12 through the low potential input terminal 16b. The control unit power supply unit 32 operates by being supplied with the pulsating voltage Vr output from the rectification unit 12. The power output terminal 32c and the control unit ground terminal 32d of the control unit power supply are connected to the power supply terminal 28a and the ground terminal 28b of the control unit 28, respectively. The control unit power supply unit 32 may convert the AC power including the pulsating voltage Vr output from the rectification unit 12 into a DC voltage having a different ground potential and supply the converted DC power to the control unit 28. In the example illustrated in FIG. 1, the control unit power supply unit 32 and the control unit 28 have different ground potentials serving as reference potentials. Accordingly, in this example, for example, the control unit power supply unit 32 is a switching power supply that drives the primary side of the transformer, and differs depending on the arrangement of the control unit 28 on the secondary side that is insulated from the primary side. A ground potential power supply is supplied.

スイッチング電源回路１６は、高電位入力端子１６ａとスイッチング素子２０との間で直列に接続された逆流防止ダイオード３４を有する。逆流防止ダイオード３４は、高電位入力端子１６ａからスイッチング素子２０に向かって電流が流れる向きに接続されている。換言すれば、高電位入力端子１６ａにアノードが接続され、カソードは、スイッチング素子２０に用いられるＭＯＳＦＥＴのドレインに接続される。なお、逆流防止ダイオード３４が接続される位置については、上述に限らず、コンデンサ１８から寄生ダイオード２２を介して、制御部用電源部３２を動作させて制御部２８に電力が供給されるのを遮断する位置であればよい。たとえば、逆流防止ダイオードは、スイッチング素子２０のソース側に接続されるようにしてもよい。   The switching power supply circuit 16 includes a backflow prevention diode 34 connected in series between the high potential input terminal 16 a and the switching element 20. The backflow prevention diode 34 is connected in a direction in which a current flows from the high potential input terminal 16 a toward the switching element 20. In other words, the anode is connected to the high potential input terminal 16a, and the cathode is connected to the drain of the MOSFET used for the switching element 20. Note that the position where the backflow prevention diode 34 is connected is not limited to the above, and the power supply unit 32 for the control unit is operated from the capacitor 18 via the parasitic diode 22 to supply power to the control unit 28. What is necessary is just the position to interrupt. For example, the backflow prevention diode may be connected to the source side of the switching element 20.

コンデンサ１８は、スイッチング電源回路１６の高電位出力端子１６ｃと低電位出力端子１６ｄとの間に接続される。コンデンサ１８は、チョークコイル２４に流れる電流を平滑してリップルの少ない電流を光源モジュール６に供給する。本実施形態の電源装置１０は、入力電圧として、整流部１２によって整流された脈流電圧Ｖｒを用いる場合には、脈流電圧Ｖｒが出力電圧Ｖｏｕｔよりも低下したときに、電源装置１０の入力側から出力側に電力が伝送されない。そのため、電力が伝送されない期間に光源モジュール６に供給される電力が間欠すると、ちらつき等を生じる。このようなちらつきを防止するために、脈流電圧Ｖｒが出力電圧Ｖｏｕｔよりも低い期間では、脈流電圧Ｖｒが十分高い期間にコンデンサ１８に電荷を蓄積し、蓄積された電荷によって光源モジュール６に電力を供給する。したがって、コンデンサ１８は、十分大きな静電容量を有する。   The capacitor 18 is connected between the high potential output terminal 16 c and the low potential output terminal 16 d of the switching power supply circuit 16. The capacitor 18 smoothes the current flowing through the choke coil 24 and supplies a current with little ripple to the light source module 6. When the pulsating voltage Vr rectified by the rectifying unit 12 is used as the input voltage, the power supply device 10 of the present embodiment inputs the power supply device 10 when the pulsating voltage Vr is lower than the output voltage Vout. Power is not transmitted from the side to the output side. Therefore, if the power supplied to the light source module 6 is intermittent during a period in which no power is transmitted, flickering or the like occurs. In order to prevent such flickering, during the period when the pulsating voltage Vr is lower than the output voltage Vout, charges are accumulated in the capacitor 18 when the pulsating voltage Vr is sufficiently high, and the accumulated charges cause the light source module 6 to accumulate. Supply power. Therefore, the capacitor 18 has a sufficiently large capacitance.

光源モジュール６は、１つ以上の光源７を含む。複数の光源７を含む場合には、光源７は、直列に接続される。光源モジュール６は、１つの光源７または直列に接続された複数の光源７の両端の電極に接続された接続端子６ａ，６ｂを有する。光源７がＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子の場合には、電流が流入する接続端子６ａを電源装置１０の高電位出力端子１０ｃに接続し、電流が流出する接続端子６ｂを低電位出力端子１０ｄに接続する。   The light source module 6 includes one or more light sources 7. When a plurality of light sources 7 are included, the light sources 7 are connected in series. The light source module 6 has connection terminals 6a and 6b connected to electrodes at both ends of one light source 7 or a plurality of light sources 7 connected in series. When the light source 7 is a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode), the connection terminal 6a into which the current flows is connected to the high potential output terminal 10c of the power supply apparatus 10, and the connection terminal 6b from which the current flows out has a low potential output. Connect to terminal 10d.

本実施形態の電源装置１０の動作について説明する。
図２は、本実施形態の電源装置の主要部の動作波形の一例を模式的に表した図である。図２の最上段の図は、整流部１２から出力される脈流電圧Ｖｒの動作波形の概要を示す。図２の２段目の図は、制御部２８の電源端子２８ａと接地端子２８ｂとの間の電圧であり、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃの動作波形の概要を示す。図２の３段目の図は、電源装置１０の高電位出力端子１０ｃと低電位出力端子１０ｄとの間の電圧であり、電源装置１０の出力電圧Ｖｏｕｔの動作波形の概要を示す。図２の最下段の図は、電源装置１０の高電位出力端子１０ｃから光源モジュール６の接続端子６ａに流れる出力電流Ｉｏｕｔの動作波形の概要を示す。 The operation of the power supply device 10 of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of operation waveforms of main parts of the power supply device according to the present embodiment. 2 shows an outline of the operation waveform of the pulsating voltage Vr output from the rectifying unit 12. 2 is a voltage between the power supply terminal 28a and the ground terminal 28b of the control unit 28, and shows an outline of an operation waveform of the power supply voltage Vcc of the control unit 28. 2 is a voltage between the high potential output terminal 10 c and the low potential output terminal 10 d of the power supply device 10, and shows an outline of an operation waveform of the output voltage Vout of the power supply device 10. 2 shows an outline of the operation waveform of the output current Iout flowing from the high potential output terminal 10c of the power supply device 10 to the connection terminal 6a of the light source module 6. The lowermost diagram in FIG.

以下では、スイッチング電源回路１６の入力端子１６ａ，１６ｂには、小容量のコンデンサ１４が接続されているものとする。コンデンサ１４によって、制御部用電源部３２や制御部２８へのスパイクノイズの侵入が防止される。また、コンデンサ１４によって、制御部用電源部３２に印加される動作電圧は、制御部用電源部３２の動作電圧よりも低下せず、脈流電圧Ｖｒの印加時には、制御部用電源部３２は動作を継続するものとする。コンデンサ１８は、光源モジュール６を連続点灯させ、または、ちらつきを生じさせない程度の十分大きな静電容量値を有するコンデンサであるものとする。光源モジュール６は、ＬＥＤからなる発光素子で構成された光源７を有しているものとする。   In the following, it is assumed that a small-capacitance capacitor 14 is connected to the input terminals 16a and 16b of the switching power supply circuit 16. The capacitor 14 prevents spike noise from entering the control unit power supply unit 32 and the control unit 28. Further, the operating voltage applied to the control unit power supply unit 32 by the capacitor 14 is not lower than the operation voltage of the control unit power supply unit 32. When the pulsating voltage Vr is applied, the control unit power supply unit 32 is The operation shall continue. The capacitor 18 is a capacitor having a sufficiently large capacitance value that does not cause the light source module 6 to be continuously lit or flicker. The light source module 6 is assumed to have a light source 7 composed of light emitting elements made of LEDs.

まず、正常時の動作について説明する。
時刻ｔ０において、電源装置１０の入力端子１０ａ，１０ｂに交流電源４から交流電力が供給されると、整流部１２によって交流電圧を整流し、全波整流された脈流電圧Ｖｒが、制御部用電源部３２の電源入力端子３２ａと接地端子３２ｂ間に印加される。 First, normal operation will be described.
When AC power is supplied from the AC power supply 4 to the input terminals 10a and 10b of the power supply device 10 at time t0, the AC voltage is rectified by the rectifier 12, and the full-wave rectified pulsating voltage Vr is used for the controller. The voltage is applied between the power input terminal 32a and the ground terminal 32b of the power supply unit 32.

脈流電圧Ｖｒが上昇し、時刻ｔ１において、制御部用電源部３２の動作開始電圧Ｖｓを超えると、制御部用電源部３２は、動作を開始し、電源出力端子３２ｃと制御部接地端子３２ｄ間に制御部２８の動作用の電源電圧Ｖｃｃを発生する。   When the pulsating voltage Vr rises and exceeds the operation start voltage Vs of the control unit power supply unit 32 at time t1, the control unit power supply unit 32 starts operation, and the power output terminal 32c and the control unit ground terminal 32d. In the meantime, a power supply voltage Vcc for operating the control unit 28 is generated.

時刻ｔ２において、動作用の電源電圧Ｖｃｃの供給を受けた制御部２８は、スイッチング素子２０に対して、駆動端子２８ｃを介して駆動パルスの出力を開始する。駆動パルスは、スイッチング素子２０のソースゲート間に印加されて、スイッチング素子２０はオンオフ制御される。スイッチング素子２０がオンのときには、電流は、高電位入力端子１６ａ、逆流防止ダイオード３４、抵抗器３０、チョークコイル２４を経由して光源モジュール６の電流流入のための接続端子６ａに流れる。スイッチング素子２０がオフのときには、電流は、フライホイールダイオード２６、抵抗器３０、チョークコイル２４を経由して光源モジュール６の接続端子６ａに流れる。   At time t2, the control unit 28 that has been supplied with the operating power supply voltage Vcc starts outputting drive pulses to the switching element 20 via the drive terminal 28c. The drive pulse is applied between the source and gate of the switching element 20, and the switching element 20 is controlled to be turned on / off. When the switching element 20 is on, the current flows through the high potential input terminal 16 a, the backflow prevention diode 34, the resistor 30, and the choke coil 24 to the connection terminal 6 a for current inflow of the light source module 6. When the switching element 20 is off, current flows to the connection terminal 6 a of the light source module 6 via the flywheel diode 26, the resistor 30, and the choke coil 24.

スイッチング電源回路１６は、上述したように降圧チョッパ回路である。降圧チョッパ回路の出力電圧と入力電圧の比は、スイッチング素子２０のオンデューティＤに等しくなることが知られている。電源装置１０の入力電圧をＶｉｎ、出力電圧をＶｏｕｔとし、スイッチング素子２０のオン時間をＴｏｎ、オフ時間をＴｏｆｆとすると、以下の関係が示される。   The switching power supply circuit 16 is a step-down chopper circuit as described above. It is known that the ratio between the output voltage and the input voltage of the step-down chopper circuit is equal to the on-duty D of the switching element 20. When the input voltage of the power supply device 10 is Vin, the output voltage is Vout, the on-time of the switching element 20 is Ton, and the off-time is Toff, the following relationship is shown.

Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）＝Ｄ （１）
ただし、ここでは、チョークコイル２４に流れる電流は連続電流であり、スイッチング素子２０、抵抗器３０、チョークコイル２４、およびフライホイールダイオード２６等の抵抗分の影響を除外している。 Vout / Vin = Ton / (Ton + Toff) = D (1)
However, here, the current flowing through the choke coil 24 is a continuous current, and the influence of resistance components such as the switching element 20, the resistor 30, the choke coil 24, and the flywheel diode 26 is excluded.

一方、電源装置１０に入力される電圧は、上述したように整流部１２から出力される脈流電圧Ｖｒである。そのため、式（１）においては、入力電圧Ｖｉｎが変化することになる。式（１）より、Ｖｉｎ＞Ｖｏｕｔの範囲では、入力電圧Ｖｉｎに応じて、スイッチング素子２０のオンデューティＤが変化する。入力電圧Ｖｉｎが低いときには、オンデューティＤが大きく、入力電圧Ｖｉｎが高いときには、オンデューティＤが小さい。本実施形態の電源装置１０は、入力端子１０ａ，１０ｂ間に平滑コンデンサを有していないので、コンデンサインプット形の電源回路とはならない。また、上述のように、入力電圧Ｖｉｎが低いときにはオンデューティＤを大きくして電源装置１０への入力電流を流すので、電源装置１０は、力率改善機能を有する。すなわち、本実施形態の電源装置１０は、力率改善機能を備えた降圧チョッパ回路である。   On the other hand, the voltage input to the power supply device 10 is the pulsating voltage Vr output from the rectifier 12 as described above. Therefore, the input voltage Vin changes in the equation (1). From the expression (1), in the range of Vin> Vout, the on-duty D of the switching element 20 changes according to the input voltage Vin. When the input voltage Vin is low, the on-duty D is large, and when the input voltage Vin is high, the on-duty D is small. Since the power supply device 10 of this embodiment does not have a smoothing capacitor between the input terminals 10a and 10b, it does not become a capacitor input type power supply circuit. Further, as described above, when the input voltage Vin is low, the on-duty D is increased and the input current to the power supply device 10 flows, so that the power supply device 10 has a power factor improving function. That is, the power supply device 10 of the present embodiment is a step-down chopper circuit having a power factor improvement function.

なお、式（１）より、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔがほぼ等しい条件では、オンデューティは、１００％あるいは１００％に近い値となる。オンデューティＤが１００％であるということは、チョークコイル２４に直流電圧が印加されることになり、チョークコイル２４には直流電流が流れ続けることを意味する。チョークコイル２４に直流電流が流れ続ける場合には、チョークコイル２４は、磁気飽和を生じて電源装置１０が破損するおそれがある。そのため、制御部２８には、最大オンデューティＤｍａｘが設定されており、最大オンデューティＤｍａｘは、たとえば５０％等である。   Note that, from the equation (1), the on-duty is 100% or a value close to 100% under the condition that the input voltage Vin and the output voltage Vout are substantially equal. When the on-duty D is 100%, a DC voltage is applied to the choke coil 24, and a DC current continues to flow through the choke coil 24. If a direct current continues to flow through the choke coil 24, the choke coil 24 may be magnetically saturated and the power supply device 10 may be damaged. Therefore, a maximum on-duty Dmax is set in the control unit 28, and the maximum on-duty Dmax is, for example, 50%.

スイッチング素子２０がスイッチング動作を開始する起動時では、電源装置１０の出力電圧Ｖｏｕｔは、定常状態の電圧よりも低い電圧を出力している。コンデンサ１８に蓄積された電荷がほぼ０の状態であり、電源装置１０は、光源モジュール６に流す電流のほかに、コンデンサ１８を充電する電流を供給する必要がある。式（１）で示したように、電源装置１０のような降圧チョッパ回路では、入出力の電圧の比率でスイッチング素子２０のオンデューティＤが決定される。起動時のように出力電圧Ｖｏｕｔが低く、出力のコンデンサ１８に電荷がほとんど充電されていない状態では、電源装置１０は、非常に大きいオンデューティＤでコンデンサ１８を充電する。そのときのオンデューティＤは、たとえば最大オンデューティＤｍａｘである。最大オンデューティＤｍａｘで電源装置１０が起動すると、コンデンサ１８に過大な充電電流、すなわち突入電流を流し、コンデンサ１８を損傷させたり、出力電圧Ｖｏｕｔにオーバシュートを生じさせて光源モジュール６の光源７を破損させたりするおそれがある。   At the start-up time when the switching element 20 starts the switching operation, the output voltage Vout of the power supply device 10 outputs a voltage lower than the steady-state voltage. The electric charge accumulated in the capacitor 18 is almost zero, and the power supply device 10 needs to supply a current for charging the capacitor 18 in addition to the current flowing through the light source module 6. As shown in Expression (1), in the step-down chopper circuit such as the power supply device 10, the on-duty D of the switching element 20 is determined by the ratio of the input and output voltages. When the output voltage Vout is low and the output capacitor 18 is almost not charged, as in the start-up, the power supply device 10 charges the capacitor 18 with a very large on-duty D. The on-duty D at that time is, for example, the maximum on-duty Dmax. When the power supply device 10 is started at the maximum on-duty Dmax, an excessive charging current, that is, an inrush current is passed through the capacitor 18 to damage the capacitor 18 or cause an overshoot in the output voltage Vout, thereby causing the light source 7 of the light source module 6 to be turned on. There is a risk of damage.

そこで、起動時に過大な電流を流さないようにするために、制御部２８は、たとえば電源電圧Ｖｃｃが印加されたことを検出して、電源装置１０が起動状態であることを判定する。制御部２８は、起動状態であることを判定した後、オンデューティＤが小さい状態から徐々に大きくしていくように動作する。オンデューティＤを変化させる場合には、オン時間Ｔｏｎを一定にしてオフ時間Ｔｏｆｆを長い時間から徐々に短縮していくようにしてもよく、周期（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）を一定にして、オン時間Ｔｏｎを小さい値から大きい値に変化させるようにしてもよい。このように、起動時に徐々にオンデューティＤを拡大していくことを一般にソフトスタート動作という。ソフトスタート動作によって、図２の時刻ｔ２からｔ４のように、出力電圧Ｖｏｕｔおよび出力電流Ｉｏｕｔは、滑らかに上昇するようになる。なお、光源７はＬＥＤからなる発光素子であるため、拡散電位以上の電圧が印加されて電流が流れる。時刻ｔ２において出力電圧Ｖｏｕｔが立ち上った後、出力電圧Ｖｏｕｔが光源７の拡散電位を超えるまでの時刻ｔ３までは、光源モジュール６に電流がほとんど流れていないことを示している。   Therefore, in order to prevent an excessive current from flowing at the time of activation, the control unit 28 detects that the power supply voltage Vcc is applied, for example, and determines that the power supply device 10 is in the activated state. After determining that the control unit 28 is in the activated state, the control unit 28 operates so that the on-duty D gradually increases from a small state. When changing the on-duty D, the on-time Ton may be constant and the off-time Toff may be gradually shortened from a long time. The cycle (Ton + Toff) may be constant and the on-time Ton may be small. You may make it change from a value to a big value. In this manner, gradually increasing the on-duty D at the time of startup is generally referred to as a soft start operation. As a result of the soft start operation, the output voltage Vout and the output current Iout rise smoothly as from time t2 to time t4 in FIG. Since the light source 7 is a light emitting element made of an LED, a current flows when a voltage higher than the diffusion potential is applied. It shows that almost no current flows through the light source module 6 until the time t3 until the output voltage Vout exceeds the diffusion potential of the light source 7 after the output voltage Vout rises at the time t2.

時刻ｔ４以降では、光源モジュール６に流れる電流は、一定に制御される。光源モジュール６に流れる電流は、チョークコイル２４に流れる電流に等しく、したがって、抵抗器３０に流れる電流に等しい。抵抗器３０の両端には、光源モジュール６に流れる電流に比例した検出電圧Ｖｄｅｔが発生するので、制御部２８は、この電圧値をたとえば内部の基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、検出電圧Ｖｄｅｔが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるよう駆動端子２８ｃの駆動パルスを制御する。電源装置１０の出力電圧Ｖｏｕｔは、電源装置１０の高電位出力端子１０ｃと低電位出力端子１０ｄとの間に出力されて、光源モジュール６の接続端子６ａ，６ｂを介して光源７に印加される。光源７がＬＥＤの場合には、ＬＥＤに流れる電流に応じてＬＥＤの両端に電圧が発生する。したがって、光源モジュール６の両端には、光源７の両端に発生する電圧に、光源７の直列数を乗じた電圧が発生する。たとえば、１つの光源７が点灯するときに両端に発生する電圧４Ｖである場合に、このような光源７を５個直列に接続して点灯すると、点灯時に光源モジュール６の両端の接続端子６ａ，６ｂ間には約２０Ｖの電圧が発生する。   After time t4, the current flowing through the light source module 6 is controlled to be constant. The current flowing through the light source module 6 is equal to the current flowing through the choke coil 24, and therefore equal to the current flowing through the resistor 30. Since the detection voltage Vdet proportional to the current flowing through the light source module 6 is generated at both ends of the resistor 30, the control unit 28 compares this voltage value with, for example, the internal reference voltage Vref, and the detection voltage Vdet is the reference voltage. The drive pulse of the drive terminal 28c is controlled so as to be equal to the voltage Vref. The output voltage Vout of the power supply device 10 is output between the high potential output terminal 10c and the low potential output terminal 10d of the power supply device 10 and applied to the light source 7 via the connection terminals 6a and 6b of the light source module 6. . When the light source 7 is an LED, a voltage is generated at both ends of the LED according to the current flowing through the LED. Therefore, a voltage obtained by multiplying the voltage generated at both ends of the light source 7 by the number of light sources 7 in series is generated at both ends of the light source module 6. For example, when a voltage of 4 V is generated at both ends when one light source 7 is turned on, when five such light sources 7 are connected in series and turned on, the connection terminals 6a and 6a at both ends of the light source module 6 are turned on. A voltage of about 20V is generated between 6b.

次に時刻ｔ５において、瞬停が発生した場合を考える。瞬停とは、交流電圧の１／２サイクル（５０Ｈｚの場合には１０ｍｓ）から数サイクル（１００ｍｓ以下）の期間だけ交流電力が失われる状態をいう。図２の例では、交流の１サイクル分だけ交流電力が失われる場合を示している。   Next, consider a case where a momentary power failure occurs at time t5. Instantaneous power failure refers to a state in which AC power is lost only during a period from 1/2 cycle of AC voltage (10 ms in the case of 50 Hz) to several cycles (100 ms or less). In the example of FIG. 2, a case where AC power is lost for one AC cycle is shown.

交流電源４の交流出力が停止した場合には、制御部用電源部３２への電源供給が遮断されるので、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃも低下する。   When the AC output of the AC power supply 4 is stopped, the power supply to the control unit power supply unit 32 is cut off, so that the power supply voltage Vcc of the control unit 28 also decreases.

そのため、時刻ｔ６において、制御部２８は、動作を停止し、スイッチング素子２０のスイッチング動作が停止する。本実施形態の電源装置１０では、スイッチング素子２０は、ＭＯＳＦＥＴであり、電源装置１０の出力側から入力側に向かって電流が流れる向きに接続された寄生ダイオード２２を有している。しかしながら、本実施形態の電源装置１０では、スイッチング素子２０と高電位入力端子１６ａとの間に、出力側から入力側に向かって寄生ダイオード２２を介して、コンデンサ１８に蓄積された電荷が放電しないように、逆流防止ダイオード３４が接続されているので、コンデンサ１８に蓄積された電荷は、光源モジュール６を介して徐々に放電される。   Therefore, at time t6, the control unit 28 stops operating, and the switching operation of the switching element 20 stops. In the power supply device 10 of the present embodiment, the switching element 20 is a MOSFET and has a parasitic diode 22 connected in a direction in which a current flows from the output side to the input side of the power supply device 10. However, in the power supply device 10 of this embodiment, the charge accumulated in the capacitor 18 is not discharged between the switching element 20 and the high potential input terminal 16a from the output side to the input side via the parasitic diode 22. Thus, since the backflow prevention diode 34 is connected, the electric charge accumulated in the capacitor 18 is gradually discharged through the light source module 6.

逆流防止ダイオード３４が接続されておらず、スイッチング素子２０が高電位入力端子１６ａに接続されている場合に、瞬停によって交流電源４からの電力供給がなくなると、コンデンサ１８に蓄積された電荷は、チョークコイル２４、抵抗器３０、および寄生ダイオード２２を介して、制御部用電源部３２へ放電する。たとえば、制御部用電源部３２の動作開始電圧が１５Ｖ程度で、電源装置の出力電圧Ｖｏｕｔが２０Ｖ程度の場合には、上述の経路を通って電流が流れ、制御部用電源部３２の動作が継続される。そのため、図２の破線のように、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃが供給される状態が継続される。   When the backflow prevention diode 34 is not connected and the switching element 20 is connected to the high potential input terminal 16a, if the power supply from the AC power supply 4 is lost due to momentary power interruption, the charge accumulated in the capacitor 18 is Then, the electric power is discharged to the power supply unit 32 for the control unit through the choke coil 24, the resistor 30, and the parasitic diode 22. For example, when the operation start voltage of the control unit power supply unit 32 is about 15 V and the output voltage Vout of the power supply device is about 20 V, current flows through the above-described path, and the operation of the control unit power supply unit 32 is Will continue. Therefore, the state where the power supply voltage Vcc of the control unit 28 is supplied continues as shown by the broken line in FIG.

一般に、上述した制御部２８のソフトスタート機能は、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃとして印加される電圧値をしきい値としてセットされ、リセットされる。すなわち、制御部２８のソフトスタート機能は、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃが上昇し、第１のしきい値電圧Ｖｔ１を超えると、動作を開始する。電源電圧Ｖｃｃが低下して第２のしきい値電圧Ｖｔ２を下回ると、ソフトスタート機能はリセットされる。再度電源電圧Ｖｃｃが第１のしきい値電圧Ｖｔ１を超えることによって、ソフトスタート動作が開始される。逆流防止ダイオード３４がない場合には、コンデンサ１８に蓄積された電荷が寄生ダイオード２２を介して制御部用電源部３２を動作させ、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃが維持される。このため、電源電圧が第２のしきい値電圧Ｖｔ２を下回らないので、ソフトスタート機能がリセットされない。ソフトスタート機能がリセットされない状態のまま、再度脈流電圧Ｖｒが投入されると、制御部２８は最大オンデューティＤｍａｘでスイッチング素子２０を駆動するおそれがある。   Generally, the soft start function of the control unit 28 described above is set and reset with a voltage value applied as the power supply voltage Vcc of the control unit 28 as a threshold value. That is, the soft start function of the control unit 28 starts operation when the power supply voltage Vcc of the control unit 28 increases and exceeds the first threshold voltage Vt1. When the power supply voltage Vcc decreases and falls below the second threshold voltage Vt2, the soft start function is reset. When the power supply voltage Vcc exceeds the first threshold voltage Vt1 again, the soft start operation is started. When the backflow prevention diode 34 is not provided, the charge accumulated in the capacitor 18 operates the control unit power supply unit 32 via the parasitic diode 22, and the power supply voltage Vcc of the control unit 28 is maintained. For this reason, since the power supply voltage does not fall below the second threshold voltage Vt2, the soft start function is not reset. If the pulsating voltage Vr is applied again without the soft start function being reset, the control unit 28 may drive the switching element 20 with the maximum on-duty Dmax.

時刻ｔ７において、交流電源４が回復し、脈流電圧Ｖｒが入力されると、逆流防止ダイオード３４がない場合には、破線で示すように、制御部２８の電源電圧Ｖｃｃが動作電圧範囲で維持され、ソフトスタートのリセットのための第２のしきい値電圧Ｖｔ２を下回ることがない。制御部２８は、出力電圧Ｖｏｕｔが低いと判断し、最大オンデューティＤｍａｘ、またはそれに近いオンデューティＤで動作を開始する。そのため、コンデンサ１８に過大な電流を流したり、出力電圧Ｖｏｕｔにオーバシュートを生じて光源モジュールを破損させたりするおそれがある。   When the AC power supply 4 is restored at time t7 and the pulsating voltage Vr is input, the power supply voltage Vcc of the control unit 28 is maintained in the operating voltage range as shown by the broken line when there is no backflow prevention diode 34. And does not fall below the second threshold voltage Vt2 for the soft-start reset. The control unit 28 determines that the output voltage Vout is low, and starts the operation at the maximum on-duty Dmax or an on-duty D close thereto. Therefore, there is a possibility that an excessive current flows through the capacitor 18 or an overshoot occurs in the output voltage Vout to damage the light source module.

本実施形態の電源装置１０では、スイッチング素子２０と高電位入力端子１６ａとの間に逆流防止ダイオード３４が接続されているので、瞬停発生（時刻ｔ５）後、すぐに制御部用電源部３２の動作が停止し、制御部２８への電源供給が停止する。制御部２８は、電源電圧Ｖｃｃの供給が遮断されるとともに、電源電圧Ｖｃｃが第２のしきい値電圧Ｖｔ２よりも低くなってソフトスタート機能がリセットされる。   In the power supply device 10 of the present embodiment, since the backflow prevention diode 34 is connected between the switching element 20 and the high potential input terminal 16a, immediately after the occurrence of a momentary power failure (time t5), the power supply unit 32 for control unit. Is stopped, and the power supply to the control unit 28 is stopped. In the control unit 28, the supply of the power supply voltage Vcc is cut off, and the power supply voltage Vcc becomes lower than the second threshold voltage Vt2, and the soft start function is reset.

時刻ｔ７において、交流電源４が瞬停から回復し、脈流電圧Ｖｒが印加されると、制御部２８は、起動時と同様にソフトスタートを開始し、図２の実線のように徐々に出力電圧Ｖｏｕｔを立ち上げることができる。   At time t7, when the AC power supply 4 recovers from the momentary power interruption and the pulsating voltage Vr is applied, the control unit 28 starts soft-start in the same way as at the time of startup and gradually outputs as shown by the solid line in FIG. The voltage Vout can be raised.

上述したように、制御部２８の電源電圧が、瞬停後すみやかに遮断されることによって、瞬停からの回復時に、制御部２８は、ソフトスタート動作から動作を開始するので、オンデューティＤが制限された状態でスイッチング素子２０を駆動し、コンデンサ１８への突入電流を抑制し、出力電圧Ｖｏｕｔのオーバシュート等を防止することができる。   As described above, since the power supply voltage of the control unit 28 is immediately cut off after the instantaneous power failure, the control unit 28 starts the operation from the soft start operation at the time of recovery from the instantaneous power failure. It is possible to drive the switching element 20 in a limited state, suppress an inrush current to the capacitor 18, and prevent an overshoot of the output voltage Vout.

なお、制御部２８が、瞬停からの回復時にソフトスタートから動作を開始するようにした場合で、ソフトスタートの期間が瞬停の期間に比べて長いときには、瞬停後に光源モジュール６への電力供給が途切れてしまい、その後再点灯するまでの期間は消灯状態となってしまうことがある。   When the control unit 28 starts the operation from the soft start when recovering from the instantaneous power failure, and the soft start period is longer than the instantaneous power failure period, the power to the light source module 6 after the instantaneous power failure is obtained. There is a case where the supply is interrupted and the light is turned off during the period until the light is turned on again.

本実施形態の電源装置１０では、コンデンサ１８に蓄積された電荷の瞬停時の放電経路がほとんど光源モジュール６の側であるため、放電の割合が小さく、出力電圧Ｖｏｕｔの低下が小さい。そのため、制御部２８の電源端子２８ａと接地端子２８ｂとの間に接続するコンデンサ２９の静電容量値を大きく設定して、瞬停時に電源電圧Ｖｃｃがソフトスタートをリセットする第２のしきい値を下回らないようにしてもよい。コンデンサ１８の放電の割合が小さく、正常な動作時の出力電圧Ｖｏｕｔとの差が小さい場合には、ソフトスタート動作を経なくても、瞬停からの回復時にコンデンサ１８への突入電流を小さくし、出力電圧Ｖｏｕｔのオーバシュート等を低減させることができる。   In the power supply device 10 of the present embodiment, since the discharge path during the instantaneous interruption of the charge accumulated in the capacitor 18 is almost on the light source module 6 side, the discharge rate is small and the decrease in the output voltage Vout is small. Therefore, the second threshold value at which the capacitance value of the capacitor 29 connected between the power supply terminal 28a and the ground terminal 28b of the control unit 28 is set large so that the power supply voltage Vcc resets the soft start at the momentary power failure. May not be less than. When the discharge rate of the capacitor 18 is small and the difference from the output voltage Vout during normal operation is small, the inrush current to the capacitor 18 is reduced when recovering from the momentary power failure even without performing the soft start operation. The overshoot of the output voltage Vout can be reduced.

なお、上述では、電源装置１０は、ＬＥＤ等の光源７を用いた光源モジュール６を負荷として照明装置１を構成する場合について説明したが、光源モジュール以外の直流負荷を用いてももちろんよい。光源モジュール以外の直流負荷を接続する場合には、スイッチング電源回路をたとえば定電圧電源とすることもできる。また、スイッチング電源回路を負荷電流および出力電圧の両方を検出して制御する定電力出力電源とすることもできる。   In the above description, the power supply device 10 has been described with respect to the case where the lighting device 1 is configured with the light source module 6 using the light source 7 such as an LED as a load. However, a DC load other than the light source module may be used as a matter of course. When connecting a DC load other than the light source module, the switching power supply circuit may be a constant voltage power supply, for example. The switching power supply circuit can be a constant power output power supply that detects and controls both the load current and the output voltage.

上述の例では、スイッチング電源回路１６として降圧チョッパ回路を用いる場合について説明したが、出力側からスイッチング素子２０の寄生ダイオードを介して制御部の動作電源を供給する構成の電源装置にも適用することができる。   In the above-described example, the case where the step-down chopper circuit is used as the switching power supply circuit 16 has been described. However, the present invention is also applicable to a power supply apparatus configured to supply the operation power of the control unit from the output side via the parasitic diode of the switching element 20. Can do.

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

１ 照明装置、４ 交流電源、６ 光源モジュール、６ａ，６ｂ 接続端子、７ 光源、１０ 電源装置、１０ａ，１０ｂ 入力端子、１０ｃ 高電位出力端子、１０ｄ 低電位出力端子、１２ 整流部、１２ａ，１２ｂ 交流入力、１２ｃ 高電位出力端子、１２ｄ 低電位出力端子、１４ コンデンサ、１６ スイッチング電源回路、１６ａ 高電位入力端子、１６ｂ 低電位入力端子、１６ｃ 高電位出力端子、１６ｄ 低電位出力端子、１８ コンデンサ、２０ スイッチング素子、２２ 寄生ダイオード、２４ チョークコイル、２６ フライホイールダイオード、２８ 制御部、２８ａ 電源端子、２８ｂ 接地端子、２８ｃ 駆動端子、２９ コンデンサ、３０ 抵抗器、３２ 制御部用電源部、３２ａ 電源入力端子、３２ｂ 接地端子、３２ｃ 電源出力端子、３２ｄ 制御部接地端子、３４ 逆流防止ダイオード   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination device, 4 AC power supply, 6 Light source module, 6a, 6b Connection terminal, 7 Light source, 10 Power supply device, 10a, 10b Input terminal, 10c High potential output terminal, 10d Low potential output terminal, 12 Rectification part, 12a, 12b AC input, 12c high potential output terminal, 12d low potential output terminal, 14 capacitor, 16 switching power supply circuit, 16a high potential input terminal, 16b low potential input terminal, 16c high potential output terminal, 16d low potential output terminal, 18 capacitor, 20 switching elements, 22 parasitic diodes, 24 choke coils, 26 flywheel diodes, 28 control units, 28a power supply terminals, 28b ground terminals, 28c drive terminals, 29 capacitors, 30 resistors, 32 control unit power supply units, 32a power input Terminal, 32b Ground terminal, 32c Source output terminals, 32d controller ground terminal, 34 blocking diode

Claims (5)

第１端子から入力電力を入力し、第２端子から直流電力を負荷に供給するスイッチング電源回路と、
前記第２端子と基準電位との間に接続された第１コンデンサと、
を備え、
前記スイッチング電源回路は、
前記入力電力をスイッチングするスイッチング素子と、
電源端子を有し、前記電源端子で前記入力電力からその一部の供給を受けて、前記直流電力を出力するように前記スイッチング素子を制御する制御部と、
前記第２端子から前記第１端子に向かって電流が流れる方向に接続された第１ダイオードと、
前記第１コンデンサから前記第１ダイオードを介して前記電源端子へ電力を供給する経路を遮断するように接続された第２ダイオードと、
を含む電源装置。 A switching power supply circuit for inputting input power from the first terminal and supplying DC power to the load from the second terminal;
A first capacitor connected between the second terminal and a reference potential;
With
The switching power supply circuit is
A switching element for switching the input power;
A control unit having a power supply terminal, receiving a part of the supply from the input power at the power supply terminal, and controlling the switching element to output the DC power;
A first diode connected in a direction in which a current flows from the second terminal toward the first terminal;
A second diode connected to cut off a path for supplying power from the first capacitor to the power supply terminal via the first diode;
Including power supply. 前記スイッチング素子は、前記第１端子と前記第２端子との間に直列に接続され、
前記第１ダイオードは、前記スイッチング素子に並列に接続された請求項１記載の電源装置。 The switching element is connected in series between the first terminal and the second terminal,
The power supply device according to claim 1, wherein the first diode is connected in parallel to the switching element. 前記入力電力を整流する整流回路をさらに備え、
前記スイッチング電源回路は、前記整流回路で整流された脈流電圧が入力される請求項１または２記載の電源装置。 A rectifier circuit for rectifying the input power;
The power supply device according to claim 1, wherein the switching power supply circuit receives a pulsating voltage rectified by the rectifier circuit. 前記制御部は、前記電源端子に接続された第２のコンデンサを有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, wherein the control unit includes a second capacitor connected to the power supply terminal. 光源と、
前記光源に電力を供給する請求項１〜４のいずれか１つに記載の電源装置と、
を備えた照明装置。 A light source;
The power supply device according to any one of claims 1 to 4, which supplies power to the light source;
A lighting device comprising:
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