JP2016115433A - Light source drive device and lighting system including the same - Google Patents
Light source drive device and lighting system including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016115433A JP2016115433A JP2014251032A JP2014251032A JP2016115433A JP 2016115433 A JP2016115433 A JP 2016115433A JP 2014251032 A JP2014251032 A JP 2014251032A JP 2014251032 A JP2014251032 A JP 2014251032A JP 2016115433 A JP2016115433 A JP 2016115433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- circuit
- voltage
- insulated
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光源駆動装置およびこれを備えた照明装置に関する。より特定的には、本発明は、小型化を図ることのできる光源駆動装置およびこれを備えた照明装置に関する。 The present invention relates to a light source driving device and an illumination device including the same. More specifically, the present invention relates to a light source driving device that can be reduced in size and a lighting device including the same.
蛍光灯や白熱電球などの従来の光源では、多くの場合、点灯と消灯との２パターンのみの制御（オンオフ制御）が行われていた。しかし、近年のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の普及とともに、光源の調光や調色が容易になった。これに伴い、光源の新しい使用方法やアイデアが提案されている。 In conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps, control (on / off control) of only two patterns of turning on and off is often performed. However, with the recent spread of LEDs (Light Emitting Diodes), dimming and toning of light sources has become easier. Along with this, new methods of using light sources and ideas have been proposed.
特にヨーロッパでは、ＤＡＬＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と呼ばれる有線型の制御プロトコルが普及しつつある。ＤＡＬＩは、照明制御システムにおいて、操作装置（マスター）と照明装置（スレーブ）との間で双方向のデジタル通信を行うことで、高度な調光制御を実現するものである。 Particularly in Europe, a wired control protocol called DALI (Digital Addressable Lighting Interface) is becoming widespread. DALI realizes advanced dimming control by performing bidirectional digital communication between an operating device (master) and a lighting device (slave) in a lighting control system.
ＤＡＬＩの主な機能としては、操作装置側からの指示により光源の点灯をオンオフする機能、操作装置側からの指示により光源を調光または調色する機能、または照明装置側から操作装置側へ装置や光源の故障などの異常を送信する機能などがある。 The main functions of the DALI include a function for turning on / off the light source according to an instruction from the operation device side, a function for dimming or toning the light source according to an instruction from the operation device side, or a device from the illumination device side to the operation device side. And a function to send an abnormality such as a failure of the light source.
下記特許文献１には、ＤＡＬＩを用いた通信が可能な照明負荷（光源）用の従来の電子安定器が開示されている。下記特許文献１では、ＤＡＬＩを用いた通信が可能なプロセッサーがインバーター回路内のスイッチを直接制御することにより、光源の光度を制御している。言い換えれば、ＤＡＬＩ通信制御と、光源の光度を制御するインバーター回路の制御とを、制御回路が統合的に行っている。 Patent Document 1 below discloses a conventional electronic ballast for an illumination load (light source) capable of communication using DALI. In Patent Document 1 below, a processor capable of communication using DALI controls the light intensity of the light source by directly controlling a switch in the inverter circuit. In other words, the control circuit performs integrated DALI communication control and control of the inverter circuit that controls the light intensity of the light source.
ＤＡＬＩ通信機能を有する光源駆動装置の構成としては、図４または図５に示す構成が想定される。 As the configuration of the light source driving device having the DALI communication function, the configuration shown in FIG. 4 or 5 is assumed.
図４は、ＤＡＬＩ通信機能を有する光源駆動装置の第１の例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a first example of a light source driving device having a DALI communication function.
図４を参照して、第１の例における光源駆動装置１０１ａは、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源１０２および光源１１２の各々に接続されている。光源１１２は、ＬＥＤモジュール１１２ａおよび１１２ｂを含んでいる。光源駆動装置１０１ａは、１次側領域１５１と、２次側領域１５２と、整流回路１０３と、ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路１０４と、絶縁型コンバーター１０５と、絶縁型補助電源１０６と、ＤＡＬＩ通信回路１０７と、制御回路１０８と、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１０と、非絶縁型コンバーター１１１とを備えている。非絶縁型コンバーター１１１は、２台の非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂを含んでいる。 Referring to FIG. 4, light source driving apparatus 101 a in the first example is connected to each of AC (Alternating Current) power supply 102 and light source 112. The light source 112 includes LED modules 112a and 112b. The light source driving device 101a includes a primary side area 151, a secondary side area 152, a rectifier circuit 103, a PFC (Power Factor Correction) circuit 104, an isolated converter 105, an isolated auxiliary power supply 106, and DALI communication. A circuit 107, a control circuit 108, an ON / OFF circuit 110, and a non-insulated converter 111 are provided. The non-insulated converter 111 includes two non-insulated converters 111a and 111b.
整流回路１０３およびＰＦＣ回路１０４の各々は、１次側領域１５１に配置されている。ＤＡＬＩ通信回路１０７、制御回路１０８、ならびに非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々は、２次側領域１５２に配置されている。絶縁型コンバーター１０５、絶縁型補助電源１０６、およびＯＮ／ＯＦＦ回路１１０の各々は、１次側領域１５１と２次側領域１５２とに跨がって配置されている。 Each of the rectifier circuit 103 and the PFC circuit 104 is disposed in the primary region 151. Each of DALI communication circuit 107, control circuit 108, and non-insulated converters 111 a and 111 b is arranged in secondary region 152. Each of the isolated converter 105, the insulated auxiliary power supply 106, and the ON / OFF circuit 110 is disposed across the primary side region 151 and the secondary side region 152.
ＡＣ電源（交流商用電源）１０２からの交流電力は、整流回路１０３によって全波整流されて直流電圧とされる。整流回路１０３から出力された直流電圧は、ＰＦＣ回路１０４を介して、絶縁型コンバーター１０５および絶縁型補助電源１０６の各々に供給される。 The AC power from the AC power source (AC commercial power source) 102 is full-wave rectified by the rectifier circuit 103 to be a DC voltage. The DC voltage output from the rectifier circuit 103 is supplied to each of the isolated converter 105 and the isolated auxiliary power supply 106 via the PFC circuit 104.
絶縁型コンバーター１０５に供給された直流電圧は、絶縁型コンバーター１０５によって異なる電圧の直流電圧に変換されて、非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々に出力される。絶縁型補助電源１０６に供給された直流電圧は、絶縁型補助電源１０６によって異なる電圧の直流電圧に変換されて、ＤＡＬＩ通信回路１０７および制御回路１０８の各々に供給される。ＤＡＬＩ通信回路１０７および制御回路１０８は、絶縁型補助電源１０６から供給された直流電圧によって駆動される。 The DC voltage supplied to the isolated converter 105 is converted into a different DC voltage by the isolated converter 105 and output to each of the non-insulated converters 111a and 111b. The DC voltage supplied to the insulated auxiliary power supply 106 is converted into a different DC voltage by the insulated auxiliary power supply 106 and supplied to each of the DALI communication circuit 107 and the control circuit 108. The DALI communication circuit 107 and the control circuit 108 are driven by a DC voltage supplied from the insulated auxiliary power supply 106.
ＤＡＬＩ通信回路１０７は、ＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄをシリアル信号に変換し、制御回路１０８に出力する。 The DALI communication circuit 107 converts the DALI input signal Sad into a serial signal and outputs it to the control circuit 108.
制御回路１０８は、ＤＡＬＩ通信回路１０７から入力されたシリアル信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１０を通じてＰＦＣ回路１０４および絶縁型コンバーター１０５の各々のオンオフを制御する。制御回路１０８は、調光制御指示信号または調色制御指示信号を生成し、非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々に出力する。 The control circuit 108 controls on / off of each of the PFC circuit 104 and the isolated converter 105 through the ON / OFF circuit 110 based on the serial signal input from the DALI communication circuit 107. The control circuit 108 generates a dimming control instruction signal or a toning control instruction signal and outputs it to each of the non-insulated converters 111a and 111b.
非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々に出力された直流電圧は、非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々によって、調光制御指示信号または調色制御指示信号に基づいた大きさの直流電流に変換され、ＬＥＤモジュール１１２ａおよび１１２ｂの各々に供給される。 The DC voltage output to each of the non-insulated converters 111a and 111b is converted into a DC current having a magnitude based on the dimming control instruction signal or the toning control instruction signal by each of the non-insulated converters 111a and 111b. , Supplied to each of the LED modules 112a and 112b.
制御回路１０８は、光源１１２の点灯状態を示す通信信号を生成する。生成した通信信号は、ＤＡＬＩ通信回路１０７からＤＡＬＩ出力信号Ｓｏｔとして出力される。 The control circuit 108 generates a communication signal indicating the lighting state of the light source 112. The generated communication signal is output from the DALI communication circuit 107 as a DALI output signal Sot.
図５は、ＤＡＬＩ通信機能を有する光源駆動装置の第２の例を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a second example of a light source driving device having a DALI communication function.
図５を参照して、第２の例における光源駆動装置１０１ｂは、第１の例における光源駆動装置と比較した場合に、絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３と、平滑回路１１４とを備えている。一方で、光源駆動装置１０１ｂは、ＰＦＣ回路と、絶縁型コンバーターとを備えていない。 Referring to FIG. 5, the light source driving device 101 b in the second example includes an insulated PFC flyback converter 113 and a smoothing circuit 114 when compared with the light source driving device in the first example. On the other hand, the light source driving device 101b does not include a PFC circuit and an insulating converter.
平滑回路１１４は、１次側領域１５１に配置されている。絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３は、１次側領域１５１と２次側領域１５２とに跨がって配置されている。 The smoothing circuit 114 is arranged in the primary side region 151. The insulated PFC flyback converter 113 is disposed across the primary side region 151 and the secondary side region 152.
整流回路１０３から出力された直流電圧は、絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３および平滑回路１１４の各々に入力される。絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３に入力された直流電圧は、絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３を介して、異なる電圧の直流電圧に変換されて、非絶縁型コンバーター１１１ａおよび１１１ｂの各々に出力される。平滑回路１１４に入力された直流電圧は、平滑回路１１４によって平滑化され、絶縁型補助電源１０６に供給される。制御回路１０８は、ＤＡＬＩ通信回路１０７から入力されたシリアル信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１０を通じて絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３のオンオフを制御する。 The DC voltage output from the rectifier circuit 103 is input to each of the isolated PFC flyback converter 113 and the smoothing circuit 114. The DC voltage input to the isolated PFC flyback converter 113 is converted into a different DC voltage via the isolated PFC flyback converter 113 and output to each of the non-insulated converters 111a and 111b. The DC voltage input to the smoothing circuit 114 is smoothed by the smoothing circuit 114 and supplied to the insulated auxiliary power source 106. The control circuit 108 controls on / off of the isolated PFC flyback converter 113 through the ON / OFF circuit 110 based on the serial signal input from the DALI communication circuit 107.
なお、上述以外の光源駆動装置１０１ｂの構成は、第１の例における光源駆動装置１０１ａの構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。 In addition, since the structure of the light source drive device 101b other than the above is the same as the structure of the light source drive device 101a in the first example, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
第１の例および第２の例では、ＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄにより光源１１２のオンオフを制御するために、ＤＡＬＩ通信回路１０７および制御回路１０８の各々に対して、光源１１２のオンオフに関わらず、絶縁型補助電源１０６から常時電力が供給される。ＤＡＬＩ通信回路１０７および制御回路１０８の各々に対して、絶縁型コンバーター１０５、非絶縁型コンバーター１１１、または絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３などから電力を供給する構成を採ることはできない。絶縁型コンバーター１０５、非絶縁型コンバーター１１１、および絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３の各々は、光源１１２のオフに伴って停止するためである。 In the first example and the second example, in order to control the on / off of the light source 112 by the DALI input signal Sad, the DALI communication circuit 107 and the control circuit 108 are each of the isolated type regardless of whether the light source 112 is on or off. Electric power is always supplied from the auxiliary power source 106. It is not possible to adopt a configuration in which power is supplied from the isolated converter 105, the non-insulated converter 111, the isolated PFC flyback converter 113, or the like to each of the DALI communication circuit 107 and the control circuit 108. This is because each of isolated converter 105, non-isolated converter 111, and insulated PFC flyback converter 113 stops when light source 112 is turned off.
図６は、第１の例または第２の例を構成する各電子部品をプリント回路基板上に実装した場合のレイアウトの一例を示す図である。なお、図６において、各電子部品を接続する導線は省略されている。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a layout when each electronic component constituting the first example or the second example is mounted on a printed circuit board. In FIG. 6, conductive wires connecting the electronic components are omitted.
図６を参照して、光源駆動装置を構成する各電子部品は、通常、矩形状のプリント回路基板上に実装される。照明器具の設計の自由度を高めるなどの目的で、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷを小さくすることが要求されている。しかし、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷを小さくすることには限界があり、光源駆動装置の小型化を図ることは困難であった。 Referring to FIG. 6, each electronic component constituting the light source driving device is usually mounted on a rectangular printed circuit board. For the purpose of increasing the degree of freedom in designing the lighting fixture, it is required to reduce the length W of the printed circuit board 160 in the short direction. However, there is a limit to reducing the length W in the short direction of the printed circuit board 160, and it has been difficult to reduce the size of the light source driving device.
すなわち、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷをできるだけ小さくする場合、光源駆動装置を構成する各電子部品を、なるべくプリント回路基板１６０の短手方向に並べて配置しないことが好ましい。 That is, when the length W in the short direction of the printed circuit board 160 is made as small as possible, it is preferable that the electronic components constituting the light source driving device are not arranged side by side in the short direction of the printed circuit board 160 as much as possible.
しかし、絶縁型コンバーター１０５、絶縁型補助電源１０６、ＯＮ／ＯＦＦ回路１１０、または絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３などの電子部品は、１次側領域１５１と２次側領域１５２とに跨がって配置される必要がある。このため、これらの電子部品は、１次側領域５１と２次側領域５２との境界線に沿って、プリント回路基板１６０の短手方向に並べて配置せざるを得ない。加えて、絶縁型コンバーター１０５、絶縁型補助電源１０６、および絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３などの電子部品は、絶縁トランスを含んでいるため、他の電子部品に比べてサイズが大きい。 However, electronic components such as the isolated converter 105, the isolated auxiliary power supply 106, the ON / OFF circuit 110, or the isolated PFC flyback converter 113 straddle the primary side region 151 and the secondary side region 152. Need to be deployed. For this reason, these electronic components must be arranged side by side in the short direction of the printed circuit board 160 along the boundary line between the primary side region 51 and the secondary side region 52. In addition, the electronic components such as the insulating converter 105, the insulating auxiliary power source 106, and the insulating PFC flyback converter 113 include an insulating transformer, and thus are larger in size than other electronic components.
その結果、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷは、１次側領域１５１と２次側領域１５２とに跨がって配置される電子部品であって、絶縁トランスを含む電子部品の数とサイズとによって決まっていた。第１の例では、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷは、絶縁型コンバーター１０５および絶縁型補助電源１０６のサイズによって決まっていた。第２の例では、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷは、絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター１１３および絶縁型補助電源１０６のサイズによって決まっていた。 As a result, the length W in the short direction of the printed circuit board 160 is an electronic component disposed across the primary side region 151 and the secondary side region 152 and includes an insulating transformer. It was determined by the number and size. In the first example, the length W in the short direction of the printed circuit board 160 is determined by the sizes of the insulating converter 105 and the insulating auxiliary power source 106. In the second example, the length W in the short direction of the printed circuit board 160 is determined by the sizes of the insulated PFC flyback converter 113 and the insulated auxiliary power supply 106.
絶縁トランスの大きさは絶縁距離、回路方式、および１次側から２次側に伝達する電力によって決まるものであるため、絶縁トランスを小型化することは限度があり、プリント回路基板１６０の短手方向の長さＷを小さくすることには限界があった。 Since the size of the insulation transformer is determined by the insulation distance, the circuit method, and the electric power transmitted from the primary side to the secondary side, there is a limit to downsizing the insulation transformer. There was a limit to reducing the length W in the direction.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、小型化を図ることのできる光源駆動装置およびこれを備えた照明装置を提供することである。 The present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a light source driving device that can be reduced in size and an illumination device including the light source driving device.
本発明の一の局面に従う光源駆動装置は、光源の動作を制御するための制御プロトコルを用いた入力信号に基づいて、交流電源から供給された交流電圧を用いて光源を駆動する光源駆動装置であって、互いに絶縁された１次側領域および２次側領域と、１次側領域に配置され、入力信号をシリアル信号に変換する通信回路と、１次側領域に配置され、通信回路から入力されたシリアル信号に基づいて光源のオンオフを制御し、光源を調光または調色するための第１の通信信号を生成する第１の制御回路と、１次側領域に配置され、交流電源から供給された交流電圧を変換して得られた直流電圧を、通信回路および第１の制御回路の各々に供給する非絶縁型補助電源と、２次側領域に配置され、第１の制御回路から入力された第１の通信信号に基づいて光源を調光または調色し、光源の点灯状態を示す第２の通信信号を生成する第２の制御回路と、１次側領域と２次側領域とに跨がって配置され、１次側領域と２次側領域とを絶縁した状態で、第１の制御回路から第２の制御回路への第１の通信信号の入力を仲介し、第２の制御回路から第１の制御回路への第２の通信信号の入力を仲介する絶縁型双方向回路とを備える。 A light source driving device according to one aspect of the present invention is a light source driving device that drives a light source using an AC voltage supplied from an AC power source based on an input signal using a control protocol for controlling the operation of the light source. The primary side region and the secondary side region that are insulated from each other, the communication circuit that converts the input signal into the serial signal, and the primary side region that are isolated from each other, and the primary side region that is input from the communication circuit. The first control circuit that controls the on / off of the light source based on the serial signal thus generated and generates a first communication signal for dimming or toning the light source and the primary side region are arranged from the AC power source. A non-insulated auxiliary power supply for supplying a DC voltage obtained by converting the supplied AC voltage to each of the communication circuit and the first control circuit, and a secondary side region, and from the first control circuit To the input first communication signal Therefore, the light source is dimmed or toned, and the second control circuit that generates the second communication signal indicating the lighting state of the light source is disposed across the primary side region and the secondary side region, With the primary side region and the secondary side region insulated, the input of the first communication signal from the first control circuit to the second control circuit is mediated, and the second control circuit performs the first control. And an insulated bidirectional circuit that mediates the input of the second communication signal to the circuit.
上記光源駆動装置において好ましくは、制御プロトコルは、ＤＡＬＩであり、通信回路は、第１の制御回路から入力された第２の通信信号に基づく情報を、制御プロトコルを用いた出力信号として光源駆動装置の外部へ出力する。 Preferably, in the light source driving device, the control protocol is DALI, and the communication circuit uses the information based on the second communication signal input from the first control circuit as an output signal using the control protocol. To the outside.
上記光源駆動装置において好ましくは、１次側領域および２次側領域に跨がって配置され、交流電源から供給された交流電圧を変換して得られた直流電圧を、異なる電圧の直流電圧に変換する絶縁型コンバーターと、２次側領域に配置され、絶縁型コンバーターにより変換された直流電圧を、光源に供給する直流電流に変換する非絶縁型コンバーターとをさらに備え、第１の制御回路は、絶縁型コンバーターのオンオフを制御する。 In the light source driving device, preferably, the direct current voltage obtained by converting the alternating voltage supplied from the alternating current power source is arranged across the primary side region and the secondary side region into a different direct current voltage. The first control circuit further comprises an isolated converter for converting, and a non-insulated converter that is arranged in the secondary region and converts a DC voltage converted by the isolated converter into a DC current supplied to the light source. Controls on / off of the isolated converter.
上記光源駆動装置において好ましくは、交流電源から供給された交流電圧を全波整流することにより、直流電圧を生成する整流回路と、整流回路から入力された直流電圧を、整流回路から出力された直流電圧とは異なる電圧の直流電圧に変換する非絶縁型力率改善回路とをさらに備え、第１の制御回路は、非絶縁型力率改善回路のオンオフをさらに制御し、絶縁型コンバーターは、非絶縁型力率改善回路から入力された直流電圧を、異なる電圧の直流電圧に変換し、非絶縁型補助電源は、非絶縁型力率改善回路から入力された直流電圧を、通信回路および第１の制御回路の各々に供給する。 Preferably, in the light source driving device, the AC voltage supplied from the AC power source is full-wave rectified to generate a DC voltage, and the DC voltage input from the rectifier circuit is converted to the DC voltage output from the rectifier circuit. A non-insulated power factor correction circuit that converts the voltage into a DC voltage different from the voltage, the first control circuit further controls on / off of the non-isolated power factor correction circuit, and the isolated converter The DC voltage input from the isolated power factor correction circuit is converted into a DC voltage of a different voltage, and the non-isolated auxiliary power supply converts the DC voltage input from the non-isolated power factor correction circuit to the communication circuit and the first voltage. To each of the control circuits.
上記光源駆動装置において好ましくは、非絶縁型力率改善回路は、オンの場合に整流回路から出力された直流電圧を異なる電圧の直流電圧に変換して出力し、オフの場合に整流回路から出力された直流電圧を出力する。 Preferably, in the light source driving device, the non-insulated power factor correction circuit converts the DC voltage output from the rectifier circuit to a different DC voltage when it is on and outputs it, and outputs it from the rectifier circuit when it is off. Output the DC voltage.
上記光源駆動装置において好ましくは、光源は、色温度が互いに異なる第１の光源と第２の光源とを含み、非絶縁型コンバーターは、絶縁型コンバーターから入力された直流電圧を第１の直流電流に変換し、第１の直流電流を第１の光源に供給する第１の非絶縁型コンバーターと、絶縁型コンバーターから入力された直流電圧を第２の直流電流に変換し、第２の直流電流を第２の光源に供給する第２の非絶縁型コンバーターとを含む。 Preferably, in the light source driving device, the light source includes a first light source and a second light source having different color temperatures, and the non-insulated converter uses the DC voltage input from the isolated converter as the first DC current. A first non-insulated converter that converts the first DC current to the first light source, and a DC voltage input from the isolated converter is converted into a second DC current, and the second DC current And a second non-insulated converter that supplies the second light source.
上記光源駆動装置において好ましくは、光源は、色温度が異なる第１の光源と第２の光源とを含み、絶縁型コンバーターは、絶縁型コンバーターが変換して得た直流電圧を第１の光源に直接供給し、非絶縁型コンバーターは、非絶縁型コンバーターが変換して得た直流電圧を第２の光源に供給する。 Preferably, in the light source driving device, the light source includes a first light source and a second light source having different color temperatures, and the isolated converter uses a DC voltage obtained by conversion by the isolated converter as the first light source. Directly supplied, the non-insulated converter supplies the second light source with a DC voltage obtained by conversion by the non-insulated converter.
上記光源駆動装置において好ましくは、１次側領域および２次側領域が形成された矩形状の基板をさらに備え、絶縁型双方向回路および絶縁型コンバーターの各々は、基板上において基板の短手方向に並べて配置される。 Preferably, the light source driving device further includes a rectangular substrate on which a primary side region and a secondary side region are formed, and each of the insulated bidirectional circuit and the insulated converter includes a short direction of the substrate on the substrate. Are arranged side by side.
本発明の他の局面に従う照明装置は、上記のいずれかの光源駆動装置と、光源とを備える。 An illumination device according to another aspect of the present invention includes any one of the light source driving devices described above and a light source.
本発明によれば、小型化を図ることのできる光源駆動装置およびこれを備えた照明装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source drive device which can achieve size reduction, and an illuminating device provided with the same can be provided.
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態では、ＤＡＬＩを用いた入力信号に基づいて、交流電源から供給された交流電圧を用いて光源を駆動する光源駆動装置について説明する。光源の動作を制御するための制御プロトコルは、ＤＡＬＩ以外のものであってもよく、たとえばＤＭＸ５１２、ＥｎＯｃｅａｎ、ＺｉｇＢｅｅ、またはＥｃｏｓｙｓｔｅｍなどであってもよい。 In the present embodiment, a light source driving device that drives a light source using an AC voltage supplied from an AC power source based on an input signal using DALI will be described. The control protocol for controlling the operation of the light source may be other than DALI, for example, DMX512, EnOcean, ZigBee, or Ecosystem.
本明細書において、「絶縁型」とは入力と出力とが絶縁されている型を意味しており、「非絶縁型」とは入力と出力とが絶縁されていない型を意味している。 In this specification, “insulated type” means a type in which input and output are insulated, and “non-insulated type” means a type in which input and output are not insulated.
図１は、本発明の一実施の形態における光源駆動装置の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a light source driving device according to an embodiment of the present invention.
図１を参照して、光源駆動装置１ａは、たとえばＬＥＤドライバーと呼ばれるものであり、ＤＡＬＩを用いた入力信号（ＤＡＬＩ信号）に基づいて、ＡＣ電源２から供給された交流電圧ＡＣを用いて光源１２を駆動する。光源１２は、ＬＥＤモジュール１２ａおよび１２ｂ（第１および第２の光源の一例）を含んでいる。光源駆動装置１ａは、１次側領域５１と、２次側領域５２と、整流回路３と、ＰＦＣ回路４（非絶縁型力率改善回路の一例）と、絶縁型コンバーター５と、非絶縁型補助電源６と、ＤＡＬＩ通信回路７と、第１の制御回路８ａと、第２の制御回路８ｂと、絶縁型双方向回路９と、非絶縁型コンバーター１１とを備えている。非絶縁型コンバーター１１は、２台の非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂを含んでいる。 Referring to FIG. 1, a light source driving device 1a is called, for example, an LED driver, and uses an AC voltage AC supplied from an AC power supply 2 based on an input signal (DALI signal) using DALI as a light source. 12 is driven. The light source 12 includes LED modules 12a and 12b (an example of first and second light sources). The light source driving device 1a includes a primary side region 51, a secondary side region 52, a rectifier circuit 3, a PFC circuit 4 (an example of a non-insulated power factor correction circuit), an insulating converter 5, and a non-insulating type. The auxiliary power supply 6, the DALI communication circuit 7, the first control circuit 8 a, the second control circuit 8 b, the insulated bidirectional circuit 9, and the non-insulated converter 11 are provided. The non-insulated converter 11 includes two non-insulated converters 11a and 11b.
１次側領域５１および２次側領域５２は、互いに絶縁されている。整流回路３、ＰＦＣ回路４、非絶縁型補助電源６、ＤＡＬＩ通信回路７、および第１の制御回路８ａの各々は、１次側領域５１に配置されている。第２の制御回路８ｂならびに、非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂの各々は、２次側領域５２に配置されている。絶縁型コンバーター５および絶縁型双方向回路９の各々は、１次側領域５１と２次側領域５２とを絶縁した状態で、１次側領域５１と２次側領域５２とに跨がって配置されている。 The primary side region 51 and the secondary side region 52 are insulated from each other. Each of the rectifier circuit 3, the PFC circuit 4, the non-insulated auxiliary power supply 6, the DALI communication circuit 7, and the first control circuit 8 a is disposed in the primary region 51. Each of second control circuit 8b and non-insulated converters 11a and 11b is arranged in secondary region 52. Each of the isolated converter 5 and the insulated bidirectional circuit 9 spans the primary side region 51 and the secondary side region 52 in a state where the primary side region 51 and the secondary side region 52 are insulated. Has been placed.
整流回路３は、ＡＣ電源２からの交流電圧ＡＣを全波整流することにより直流電圧ＤＣ１を生成する。 The rectifier circuit 3 generates a DC voltage DC1 by full-wave rectifying the AC voltage AC from the AC power supply 2.
ＰＦＣ回路４は、交流電圧ＡＣの波形と整流回路３に入力される電流波形とが略相似形になるように制御することにより、交流電圧ＡＣの力率を向上する。ＰＦＣ回路４は、整流回路３から入力された直流電圧ＤＣ１を、異なる電圧（通常は、直流電圧ＤＣ１よりも高い電圧）の直流電圧ＤＣ２に変換する。ＰＦＣ回路４の入力と出力とは、ＰＦＣ回路４がオフの場合にも電気的に遮断されない。このため、ＰＦＣ回路４がオフの場合にもＰＦＣ回路４を経由して電力を取りだすことが可能である。言い換えれば、ＰＦＣ回路４は、オンの場合には直流電圧ＤＣ２を出力し、オフの場合には未変換の直流電圧ＤＣ１をそのまま出力する。ＰＦＣ回路４は、直流電圧ＤＣ１またはＤＣ２を絶縁型コンバーター５および非絶縁型補助電源６の各々に出力する。 The PFC circuit 4 improves the power factor of the AC voltage AC by controlling the waveform of the AC voltage AC and the current waveform input to the rectifier circuit 3 to be substantially similar. The PFC circuit 4 converts the DC voltage DC1 input from the rectifier circuit 3 into a DC voltage DC2 having a different voltage (usually higher than the DC voltage DC1). The input and output of the PFC circuit 4 are not electrically cut off even when the PFC circuit 4 is off. For this reason, even when the PFC circuit 4 is off, it is possible to take out power via the PFC circuit 4. In other words, the PFC circuit 4 outputs the DC voltage DC2 when it is on, and outputs the unconverted DC voltage DC1 as it is when it is off. The PFC circuit 4 outputs a DC voltage DC1 or DC2 to each of the isolated converter 5 and the non-insulated auxiliary power supply 6.
非絶縁型補助電源６は、ＰＦＣ回路４から入力された直流電圧ＤＣ１またはＤＣ２を一定電圧の直流電圧ＤＣ５に変換する。非絶縁型補助電源６は、変換後の直流電圧ＤＣ５をＤＡＬＩ通信回路７と第１の制御回路８ａとの各々に供給する。非絶縁型補助電源６による直流電圧ＤＣ５の供給は、ＰＦＣ回路４のオンオフに関わらずに行われる。ＤＡＬＩ通信回路７および第１の制御回路８ａの各々は、非絶縁型補助電源６から供給された直流電圧ＤＣ５によって駆動する。 The non-insulated auxiliary power supply 6 converts the DC voltage DC1 or DC2 input from the PFC circuit 4 into a constant DC voltage DC5. The non-insulated auxiliary power supply 6 supplies the converted DC voltage DC5 to each of the DALI communication circuit 7 and the first control circuit 8a. The supply of the DC voltage DC5 by the non-insulated auxiliary power supply 6 is performed regardless of whether the PFC circuit 4 is on or off. Each of the DALI communication circuit 7 and the first control circuit 8a is driven by the DC voltage DC5 supplied from the non-insulated auxiliary power supply 6.
ＤＡＬＩ通信回路７は、光源駆動装置１ａに接続された外部機器（たとえばマスターＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの操作装置）から送信されたＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄをシリアル信号ＳＲに変換する。ＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄは、２つの信号線間（Ｄ＋およびＤ−）の電位差を指標する信号（すなわち、差動信号）である。高レベル（Ｈレベル）側の信号線は、たとえば９．５Ｖ〜２２．５Ｖの電圧変動幅を有しており、低レベル（Ｌレベル）側の信号線は、たとえば−６．５Ｖ〜６．５Ｖの電圧変動幅を有している。 The DALI communication circuit 7 converts a DALI input signal Sad transmitted from an external device (for example, an operation device such as a central CPU (Central Processing Unit)) connected to the light source driving device 1a into a serial signal SR. The DALI input signal Sad is a signal (that is, a differential signal) indicating a potential difference between two signal lines (D + and D−). The signal line on the high level (H level) side has a voltage fluctuation range of 9.5 V to 22.5 V, for example, and the signal line on the low level (L level) side is, for example, −6.5 V to 6.2.5. It has a voltage fluctuation range of 5V.
第１の制御回路８ａは、たとえばマイコンで構成されており、入力電圧の仕様はたとえば５Ｖである。このため、ＤＡＬＩ通信回路７は、広い電圧幅をもつＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄを、第１の制御回路８ａの入力電圧の仕様（５Ｖ以下）に対応した信号に変換する機能と、差動信号であるＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄを極性のないシリアル信号ＳＲに変換する機能とを有している。また、ＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄの送信元である外部機器と、第１の制御回路８ａとは電気的に絶縁されている必要がある。このため、ＤＡＬＩ通信回路７は、ＤＡＬＩ入力信号Ｓａｄの送信元である外部機器と、第１の制御回路８ａとを電気的に絶縁する機能を有している。ＤＡＬＩ通信回路７は、たとえばアナログ回路によって構成されており、フォトカプラーなどを用いて構成されている。なお、通信の制御プロトコルがＤＡＬＩではない制御プロトコルでもかまわない。その場合は、その通信の制御プロトコルに基づいた入力信号Ｓａｄが通信回路７によってシリアル信号ＳＲに変換される構成になっていればよい。 The first control circuit 8a is constituted by a microcomputer, for example, and the specification of the input voltage is, for example, 5V. Therefore, the DALI communication circuit 7 has a function of converting the DALI input signal Sad having a wide voltage range into a signal corresponding to the input voltage specification (5 V or less) of the first control circuit 8a, and a differential signal. A function of converting the DALI input signal Sad into a serial signal SR having no polarity. Further, the external device that is the transmission source of the DALI input signal Sad and the first control circuit 8a need to be electrically insulated. Therefore, the DALI communication circuit 7 has a function of electrically insulating the external device that is the transmission source of the DALI input signal Sad from the first control circuit 8a. The DALI communication circuit 7 is composed of, for example, an analog circuit, and is configured using a photocoupler or the like. Note that the control protocol for communication may be a control protocol other than DALI. In that case, the input signal Sad based on the communication control protocol may be converted to the serial signal SR by the communication circuit 7.
第１の制御回路８ａは、ＤＡＬＩ通信制御機能と、オンオフ制御機能とを有している。第１の制御回路８ａは、ＤＡＬＩ通信回路７から入力されたシリアル信号ＳＲに基づいて制御信号ＯＦ１を生成し、ＰＦＣ回路４に送信する。これにより、第１の制御回路８ａはＰＦＣ回路４のオンオフを制御する。第１の制御回路８ａは、シリアル信号ＳＲに基づいて制御信号ＯＦ２を生成し、絶縁型コンバーター５に送信する。これにより、第１の制御回路８ａは絶縁型コンバーター５のオンオフを制御する。ＰＦＣ回路４および絶縁型コンバーター５がオフの場合には、絶縁型コンバーター５よりも下流側に接続された全ての電子部品は動作を停止し、光源１２は消灯する。 The first control circuit 8a has a DALI communication control function and an on / off control function. The first control circuit 8 a generates a control signal OF 1 based on the serial signal SR input from the DALI communication circuit 7 and transmits it to the PFC circuit 4. Thus, the first control circuit 8a controls the on / off of the PFC circuit 4. The first control circuit 8 a generates a control signal OF 2 based on the serial signal SR and transmits it to the isolated converter 5. Thus, the first control circuit 8a controls the on / off of the isolated converter 5. When the PFC circuit 4 and the isolated converter 5 are off, all the electronic components connected to the downstream side of the isolated converter 5 stop operating, and the light source 12 is turned off.
第１の制御回路８ａは、第１の通信信号ＳＮ１を生成する。第１の通信信号ＳＮ１は、第２の制御回路８ｂへの指示信号である調光制御指示信号または調色制御指示信号を含んでいる。調光制御指示信号は、光源１２を調光する信号である。調色制御指示信号は、光源１２を調色する信号である。第１の制御回路８ａは、第１の通信信号ＳＮ１を、絶縁型双方向回路９を通じて第２の制御回路８ｂに送信する。 The first control circuit 8a generates a first communication signal SN1. The first communication signal SN1 includes a dimming control instruction signal or a toning control instruction signal that is an instruction signal to the second control circuit 8b. The dimming control instruction signal is a signal for dimming the light source 12. The toning control instruction signal is a signal for toning the light source 12. The first control circuit 8a transmits the first communication signal SN1 to the second control circuit 8b through the insulating bidirectional circuit 9.
絶縁型コンバーター５は、ＰＦＣ回路４から入力された直流電圧ＤＣ２を、直流電圧ＤＣ２とは異なる電圧の直流電圧ＤＣ３に変換する。絶縁型コンバーター５は、変換後の直流電圧ＤＣ３を非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂの各々に出力する。なお、ＰＦＣ回路４が制御信号ＯＦ１によってオフに制御されている時には、同時に絶縁型コンバーター５も制御信号ＯＦ２によってオフに制御されている。ＰＦＣ回路４がオフに制御されている時には、直流電圧ＤＣ１がＰＦＣ回路４から絶縁型コンバーター５に出力されるが、絶縁型コンバーター５はオフに制御されていることから、絶縁型コンバーター５は直流電圧ＤＣ１を直流電圧ＤＣ３に変換しない。絶縁型コンバーター５は、変換後の直流電圧ＤＣ３を第２の制御回路８ｂに供給する。第２の制御回路８ｂは、絶縁型コンバーター５から供給された直流電圧ＤＣ３によって駆動する。絶縁型コンバーター５は絶縁トランスを含んでいるため、その入力と出力とは電気的に絶縁されている。 The insulating converter 5 converts the DC voltage DC2 input from the PFC circuit 4 into a DC voltage DC3 having a voltage different from the DC voltage DC2. Insulated converter 5 outputs converted DC voltage DC3 to each of non-insulated converters 11a and 11b. When the PFC circuit 4 is controlled to be turned off by the control signal OF1, the isolated converter 5 is also controlled to be turned off by the control signal OF2. When the PFC circuit 4 is controlled to be turned off, the DC voltage DC1 is output from the PFC circuit 4 to the isolated converter 5. However, since the isolated converter 5 is controlled to be turned off, the isolated converter 5 has a direct current. The voltage DC1 is not converted to the DC voltage DC3. The insulating converter 5 supplies the converted DC voltage DC3 to the second control circuit 8b. The second control circuit 8b is driven by the DC voltage DC3 supplied from the insulating converter 5. Since the isolated converter 5 includes an insulating transformer, its input and output are electrically insulated.
非絶縁型コンバーター１１ａは、絶縁型コンバーター５から入力された直流電圧ＤＣ３を、調光制御指示信号または調色制御指示信号に基づいた直流電流ＤＣ４ａに変換し、変換後の直流電流ＤＣ４ａをＬＥＤモジュール１２ａに供給する。非絶縁型コンバーター１１ｂは、絶縁型コンバーター５から入力された直流電圧ＤＣ３を、調光制御指示信号または調色制御指示信号に基づいた直流電流ＤＣ４ｂに変換し、変換後の直流電流ＤＣ４ｂをＬＥＤモジュール１２ｂに供給する。なお、非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂは、異常状態検出回路を備えており、ＬＥＤモジュール１２ａおよび１２ｂが異常状態にあるか否かを監視している。各々の異常状態検出回路は、ＬＥＤモジュール１２ａおよび１２ｂの異常状態を検出した場合には、異常状態であることを第２の制御回路８ｂに送信するとともに、第２の制御回路８ｂが非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂを停止させるように制御する。また、非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂが保護回路を備えている構成であっても構わない。その場合、ＬＥＤモジュール１２ａおよび１２ｂの異常によって保護回路が非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂを停止させるように制御するとともに、保護回路が動作したことを第２の制御回路８ｂに送信する。 The non-insulated converter 11a converts the DC voltage DC3 input from the isolated converter 5 into a DC current DC4a based on the dimming control instruction signal or the toning control instruction signal, and converts the converted DC current DC4a to the LED module. 12a. The non-insulated converter 11b converts the DC voltage DC3 input from the isolated converter 5 into a DC current DC4b based on the dimming control instruction signal or the toning control instruction signal, and converts the converted DC current DC4b to the LED module. 12b. Note that the non-insulated converters 11a and 11b include an abnormal state detection circuit, and monitor whether the LED modules 12a and 12b are in an abnormal state. Each abnormal state detection circuit, when detecting the abnormal state of the LED modules 12a and 12b, transmits an abnormal state to the second control circuit 8b, and the second control circuit 8b is a non-insulated type. Control is performed to stop converters 11a and 11b. Further, the non-insulated converters 11a and 11b may be configured to include a protection circuit. In that case, the protection circuit controls the non-insulated converters 11a and 11b to stop due to an abnormality in the LED modules 12a and 12b, and transmits to the second control circuit 8b that the protection circuit has been operated.
第２の制御回路８ｂは、光源１２の調光または調色制御をする機能と、光源１２の故障などの異常状態を監視する機能とを有している。第２の制御回路８ｂは、絶縁型双方向回路９を通じて第１の制御回路８ａから入力された第１の通信信号ＳＮ１に基づいて、非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂの各々を制御する。これにより、第２の制御回路８ｂは光源１２を調光または調色する。第２の制御回路８ｂは、非絶縁型コンバーター１１を監視することによって、光源１２の点灯状態を示す（異常状態検出回路の監視結果より光源１２が正しく駆動されているか否かを示す）第２の通信信号ＳＮ２を生成する。第２の制御回路８ｂは、第２の通信信号ＳＮ２を、絶縁型双方向回路９を通じて第１の制御回路８ａに送信する。 The second control circuit 8 b has a function of performing light control or color control of the light source 12 and a function of monitoring an abnormal state such as a failure of the light source 12. The second control circuit 8b controls each of the non-insulated converters 11a and 11b based on the first communication signal SN1 input from the first control circuit 8a through the insulating bidirectional circuit 9. As a result, the second control circuit 8b dimmes or colors the light source 12. The second control circuit 8b monitors the non-insulated converter 11 to indicate the lighting state of the light source 12 (indicates whether or not the light source 12 is driven correctly from the monitoring result of the abnormal state detection circuit). Communication signal SN2 is generated. The second control circuit 8b transmits the second communication signal SN2 to the first control circuit 8a through the insulated bidirectional circuit 9.
第１の制御回路８ａは、絶縁型双方向回路９を通じて第２の制御回路８ｂから受信した第２の通信信号ＳＮ２を、ＤＡＬＩ通信回路７へ送信する。ＤＡＬＩ通信回路７は、第１の制御回路８ａから受信した第２の通信信号ＳＮ２に基づく情報を、ＤＡＬＩを用いた出力信号であるＤＡＬＩ出力信号Ｓｏｔとして光源駆動装置１ａの外部へ出力する。これにより、光源駆動装置の外部機器（操作装置など）と光源駆動装置との間の双方向通信が可能になる。なお、通信の制御プロトコルがＤＡＬＩではない制御プロトコルの場合も同様に、通信回路７が、第１の制御回路８ａから受信した第２の通信信号ＳＮ２に基づく情報を、適当な制御プロトコルを用いた出力信号Ｓｏｔとして光源駆動装置１ａの外部へ出力させればよい。 The first control circuit 8 a transmits the second communication signal SN 2 received from the second control circuit 8 b through the insulating bidirectional circuit 9 to the DALI communication circuit 7. The DALI communication circuit 7 outputs information based on the second communication signal SN2 received from the first control circuit 8a to the outside of the light source driving device 1a as a DALI output signal Sot that is an output signal using DALI. This enables bidirectional communication between the external device (such as an operation device) of the light source driving device and the light source driving device. Similarly, when the communication control protocol is not a DALI control protocol, the communication circuit 7 uses the appropriate control protocol for information based on the second communication signal SN2 received from the first control circuit 8a. What is necessary is just to make it output to the exterior of the light source drive device 1a as the output signal Sot.
ＤＡＬＩ出力信号Ｓｏｔは、たとえば、光源１２のオンオフの状態、光源１２の輝度、光源１２の色、または光源１２の点灯状態（光源１２が正しく駆動されているか否かを示す）などを示すものである。 The DALI output signal Sot indicates, for example, the on / off state of the light source 12, the brightness of the light source 12, the color of the light source 12, or the lighting state of the light source 12 (indicating whether or not the light source 12 is driven correctly). is there.
絶縁型双方向回路９は、第１の制御回路８ａと第２の制御回路８ｂとの双方向通信を可能にする。絶縁型双方向回路９は、第１の制御回路８ａから第２の制御回路８ｂへの第１の通信信号ＳＮ１の入力を仲介し、第２の制御回路８ｂから第１の制御回路８ａへの第２の通信信号ＳＮ２の入力を仲介する。絶縁型双方向回路９は、たとえばフォトカプラーなどを用いて構成される。 The insulated bidirectional circuit 9 enables bidirectional communication between the first control circuit 8a and the second control circuit 8b. The insulation type bidirectional circuit 9 mediates the input of the first communication signal SN1 from the first control circuit 8a to the second control circuit 8b, and from the second control circuit 8b to the first control circuit 8a. It mediates the input of the second communication signal SN2. The insulating bidirectional circuit 9 is configured using, for example, a photocoupler.
なお、光源１２を構成する光源（ＬＥＤモジュール）の数は任意である。非絶縁型コンバーター１１に含まれる非絶縁型コンバーターの数や構成は、電力の供給先となるＬＥＤモジュールの数や構成によって変更される。 Note that the number of light sources (LED modules) constituting the light source 12 is arbitrary. The number and configuration of the non-insulated converters included in the non-insulated converter 11 are changed depending on the number and configuration of the LED modules to which power is supplied.
たとえば、光源１２が、色温度が異なる２台のＬＥＤモジュール１２ａおよび１２ｂを含んでいる場合には、本実施の形態のように、非絶縁型コンバーター１１は２台の非絶縁型コンバーター１１ａおよび１１ｂによって構成されてもよいし、次に説明する変形例のように、非絶縁型コンバーター１１は１台の非絶縁型コンバーターによって構成されてもよい。また、光源１２が、１つの色温度を有する１台または複数台のモジュールを含んでいる場合には、非絶縁型コンバーター１１は１台の非絶縁型コンバーターによって構成されてもよい。その他、光源１２の消費電力が大きい場合には、非絶縁型コンバーター１１が複数台の非絶縁型コンバーターによって構成されてもよい。 For example, when the light source 12 includes two LED modules 12a and 12b having different color temperatures, the non-insulated converter 11 includes two non-insulated converters 11a and 11b as in the present embodiment. The non-insulated converter 11 may be composed of a single non-insulated converter as in a modification described below. Further, when the light source 12 includes one or a plurality of modules having one color temperature, the non-insulated converter 11 may be configured by one non-insulated converter. In addition, when the power consumption of the light source 12 is large, the non-insulated converter 11 may be configured by a plurality of non-insulated converters.
図２は、本発明の一実施の形態における光源駆動装置の変形例の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a modification of the light source driving device according to the embodiment of the present invention.
図２を参照して、本変形例の光源駆動装置１ｂでは、非絶縁型コンバーター１１は１台の非絶縁型コンバーター１１ｂによって構成されている。絶縁型コンバーター５は、変換後の直流電圧ＤＣ３をＬＥＤモジュール１２ａ、非絶縁型コンバーター１１、および第２の制御回路８ｂの各々に供給する。絶縁型コンバーター５は、ＬＥＤモジュール１２ａに対して直流電圧ＤＣ３を直接供給するので、直流電圧ＤＣ３は、ＬＥＤモジュール１２ａに流す直流電流ＤＣ４ａに応じた大きさに設定される。非絶縁型コンバーター１１ｂは、絶縁型コンバーター５から入力された直流電圧ＤＣ３を、調光制御指示信号または調色制御指示信号に基づいた直流電流（直流電圧）ＤＣ４ｂに変換し、変換して得られた直流電流ＤＣ４ｂをＬＥＤモジュール１２ｂに供給する。 With reference to FIG. 2, in the light source drive device 1b of this modification, the non-insulated converter 11 is configured by one non-insulated converter 11b. The isolated converter 5 supplies the converted DC voltage DC3 to each of the LED module 12a, the non-insulated converter 11, and the second control circuit 8b. Since the isolated converter 5 directly supplies the direct current voltage DC3 to the LED module 12a, the direct current voltage DC3 is set to a magnitude corresponding to the direct current DC4a flowing through the LED module 12a. The non-insulated converter 11b is obtained by converting the direct current voltage DC3 input from the isolated converter 5 into a direct current (direct current voltage) DC4b based on the dimming control instruction signal or the toning control instruction signal. The direct current DC4b is supplied to the LED module 12b.
本実施の形態における光源駆動装置１ａおよび１ｂでは、非絶縁型補助電源６とＤＡＬＩ通信回路７とが１次側領域５１に配置されている。また、制御回路が、１次側領域５１に配置される第１の制御回路８ａと、２次側領域５２に配置される第２の制御回路８ｂとに分けられおり、第１の制御回路８ａと第２の制御回路８ｂとの双方向の通信を可能にするために、絶縁型双方向回路９が設けられている。 In the light source driving devices 1 a and 1 b in the present embodiment, the non-insulated auxiliary power supply 6 and the DALI communication circuit 7 are arranged in the primary region 51. The control circuit is divided into a first control circuit 8a disposed in the primary side region 51 and a second control circuit 8b disposed in the secondary side region 52, and the first control circuit 8a. Insulated bidirectional circuit 9 is provided to enable bidirectional communication between the control circuit 8b and the second control circuit 8b.
本実施の形態によれば、プリント回路基板の短手方向の長さを小さくことができ、光源駆動装置の小型化を図ることができる。また、電子部品の配置の自由度を高めることができる。 According to the present embodiment, the length of the printed circuit board in the short direction can be reduced, and the light source driving device can be downsized. Moreover, the freedom degree of arrangement | positioning of an electronic component can be raised.
図３は、本発明の一実施の形態における光源駆動装置を構成する各電子部品を、プリント回路基板上に実装した場合のレイアウトの一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a layout when each electronic component constituting the light source driving device according to the embodiment of the present invention is mounted on a printed circuit board.
図３を参照して、光源駆動装置１ａを構成する各電子部品が、矩形状のプリント回路基板６０（基板の一例）上に実装されている。プリント回路基板６０の短手方向の長さＷをできるだけ小さくすることを目的として、光源駆動装置１ａを構成する各電子部品は、プリント回路基板６０の長手方向に１個ずつ並べて配置されている。１次側領域５１と２次側領域５２との境界線は、プリント回路基板６０の短手方向に直線状に延在している。このため、１次側領域５１と２次側領域５２とに跨がって配置される絶縁型コンバーター５および絶縁型双方向回路９は、プリント回路基板６０の短手方向に（境界線に沿って）並べて配置されている。絶縁型コンバーター５、非絶縁型補助電源６、および非絶縁型コンバーター１１などの電子部品は、絶縁トランスを含んでいるため、他の電子部品に比べてサイズが大きい。 With reference to FIG. 3, each electronic component which comprises the light source drive device 1a is mounted on the rectangular printed circuit board 60 (an example of a board | substrate). For the purpose of reducing the length W in the short direction of the printed circuit board 60 as much as possible, the respective electronic components constituting the light source driving device 1a are arranged one by one in the longitudinal direction of the printed circuit board 60. The boundary line between the primary side region 51 and the secondary side region 52 extends linearly in the short direction of the printed circuit board 60. For this reason, the isolated converter 5 and the insulated bidirectional circuit 9 arranged across the primary side region 51 and the secondary side region 52 are arranged in the short direction of the printed circuit board 60 (along the boundary line). Are arranged side by side. Electronic parts such as the isolated converter 5, the non-insulated auxiliary power supply 6, and the non-insulated converter 11 include an insulating transformer, and thus are larger in size than other electronic parts.
本実施の形態では、絶縁型補助電源１０６の代わりに非絶縁型補助電源６を用いているので、補助電源を１次側領域５１と２次側領域５２とに跨がって配置する必要がなくなる。これにより、光源駆動装置１ａの短手方向の長さＷは、主に絶縁型コンバーター５が備える絶縁トランスの大きさで決まる。その結果、光源駆動装置の短手方向の長さＷを短くすることができ、光源駆動装置の小型化を図ることができる。加えて、光源駆動装置の設計の自由度を高めることができ、ひいては照明器具の設計の自由度も高めることができる。 In the present embodiment, since the non-insulated auxiliary power supply 6 is used instead of the insulated auxiliary power supply 106, it is necessary to dispose the auxiliary power source across the primary side region 51 and the secondary side region 52. Disappear. Thereby, the length W in the short direction of the light source driving device 1a is mainly determined by the size of the insulating transformer provided in the insulating converter 5. As a result, the length W in the short direction of the light source driving device can be shortened, and the light source driving device can be downsized. In addition, the degree of freedom in designing the light source driving device can be increased, and thus the degree of freedom in designing the lighting fixture can also be increased.
また、ＤＡＬＩ通信回路７が１次側領域５１に配置されるので、光源駆動装置の外部との配線であるＤＡＬＩ通配線を１次側に配置することができる。その結果、２次側領域５２にある光源駆動装置の外部との配線を減らすことができる（光源１２との間の接続線のみにすることができる）。その結果、１次側および２次側の入出力コネクタの配置バランスを向上することができる。 Further, since the DALI communication circuit 7 is disposed in the primary side region 51, the DALI communication line that is a wiring with the outside of the light source driving device can be disposed on the primary side. As a result, wiring with the outside of the light source driving device in the secondary region 52 can be reduced (only connection lines to the light source 12 can be provided). As a result, the arrangement balance of the input / output connectors on the primary side and the secondary side can be improved.
なお、光源駆動装置を構成する電子部品が実装される基板は、矩形状のものに限られるものではない。１次側領域と２次側領域との境界線は直線状のものに限られるものではない。１次側領域と２次側領域との境界線が直線状でない場合にも、１次側領域と２次側領域との境界線上に配置される電子部品の数が少なくなるので、１次側領域と２次側領域との境界線の長さを短くすることができる、その結果、光源駆動装置の小型化を図ることができ、光源駆動装置の設計の自由度を高めることができる。 In addition, the board | substrate with which the electronic component which comprises a light source drive device is mounted is not restricted to a rectangular shape. The boundary line between the primary side region and the secondary side region is not limited to a straight line. Even when the boundary line between the primary side region and the secondary side region is not linear, the number of electronic components arranged on the boundary line between the primary side region and the secondary side region is reduced. The length of the boundary line between the region and the secondary region can be shortened. As a result, the light source driving device can be reduced in size, and the degree of freedom in designing the light source driving device can be increased.
上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiments and modifications should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ａ，１ｂ，１０１ａ，１０１ｂ 光源駆動装置
２，１０２ ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源（交流電源）
３，１０３ 整流回路
４，１０４ ＰＦＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路（非絶縁型力率改善回路）
５，１０５ 絶縁型コンバーター
６ 非絶縁型補助電源
７，１０７ ＤＡＬＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信回路（通信回路）
８ａ 第１の制御回路
８ｂ 第２の制御回路
９ 絶縁型双方向回路
１１，１１ａ，１１ｂ，１１１，１１１ａ，１１１ｂ 非絶縁型コンバーター
１２，１１２ 光源
１２ａ，１２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュール
５１，１５１ １次側領域
５２，１５２ ２次側領域
６０，１６０ プリント回路基板
１０６ 絶縁型補助電源
１０８ 制御回路
１１０ ＯＮ／ＯＦＦ回路
１１３ 絶縁型ＰＦＣフライバックコンバーター
１１４ 平滑回路
ＡＣ 交流電圧
ＤＣ１，ＤＣ２，ＤＣ３，ＤＣ５ 直流電圧
ＤＣ４ａ，ＤＣ４ｂ 直流電流
ＯＦ１，ＯＦ２ 制御信号
Ｓａｄ ＤＡＬＩ入力信号（入力信号）
Ｓｏｔ ＤＡＬＩ出力信号（出力信号）
ＳＲ シリアル信号
ＳＮ１ 第１の通信信号
ＳＮ２ 第２の通信信号
1a, 1b, 101a, 101b Light source driving device 2,102 AC (Alternating Current) power source (AC power source)
3,103 Rectifier circuit 4,104 PFC (Power Factor Correction) circuit (non-insulated power factor correction circuit)
5,105 Isolated converter 6 Non-isolated auxiliary power supply 7,107 DALI (Digital Addressable Lighting Interface) communication circuit (communication circuit)
8a First control circuit 8b Second control circuit 9 Insulated bidirectional circuit 11, 11a, 11b, 111, 111a, 111b Non-insulated converter 12, 112 Light source 12a, 12b, 112a, 112b LED (Light Emitting Diode) Module 51,151 Primary side region 52,152 Secondary side region 60,160 Printed circuit board 106 Insulated auxiliary power supply 108 Control circuit 110 ON / OFF circuit 113 Insulated PFC flyback converter 114 Smoothing circuit AC AC voltage DC1, DC2 , DC3, DC5 DC voltage DC4a, DC4b DC current OF1, OF2 Control signal Sad DALI input signal (input signal)
Sot DALI output signal (output signal)
SR serial signal SN1 first communication signal SN2 second communication signal
Claims (9)
互いに絶縁された１次側領域および２次側領域と、
前記１次側領域に配置され、前記入力信号をシリアル信号に変換する通信回路と、
前記１次側領域に配置され、前記通信回路から入力された前記シリアル信号に基づいて前記光源のオンオフを制御し、前記光源を調光または調色するための第１の通信信号を生成する第１の制御回路と、
前記１次側領域に配置され、前記交流電源から供給された交流電圧を変換して得られた直流電圧を、前記通信回路および前記第１の制御回路の各々に供給する非絶縁型補助電源と、
前記２次側領域に配置され、前記第１の制御回路から入力された前記第１の通信信号に基づいて前記光源を調光または調色し、前記光源の点灯状態を示す第２の通信信号を生成する第２の制御回路と、
前記１次側領域と前記２次側領域とに跨がって配置され、前記１次側領域と前記２次側領域とを絶縁した状態で、前記第１の制御回路から前記第２の制御回路への前記第１の通信信号の入力を仲介し、前記第２の制御回路から前記第１の制御回路への前記第２の通信信号の入力を仲介する絶縁型双方向回路とを備えた、光源駆動装置。 A light source driving device that drives the light source using an AC voltage supplied from an AC power source based on an input signal using a control protocol for controlling the operation of the light source,
A primary region and a secondary region that are insulated from each other;
A communication circuit disposed in the primary region and converting the input signal into a serial signal;
A first communication signal that is disposed in the primary side region and controls on / off of the light source based on the serial signal input from the communication circuit and generates a first communication signal for dimming or toning the light source. 1 control circuit;
A non-insulated auxiliary power source arranged in the primary region and supplying a DC voltage obtained by converting an AC voltage supplied from the AC power source to each of the communication circuit and the first control circuit; ,
A second communication signal that is disposed in the secondary region and that dimmes or adjusts the light source based on the first communication signal input from the first control circuit and indicates a lighting state of the light source. A second control circuit for generating
The second control is performed from the first control circuit in a state in which the primary side region and the secondary side region are disposed across the primary side region and the secondary side region, and the primary side region and the secondary side region are insulated. An insulating bidirectional circuit that mediates input of the first communication signal to the circuit and mediates input of the second communication signal from the second control circuit to the first control circuit. , Light source driving device.
前記通信回路は、前記第１の制御回路から入力された前記第２の通信信号に基づく情報を、前記制御プロトコルを用いた出力信号として前記光源駆動装置の外部へ出力する、請求項１に記載の光源駆動装置。 The control protocol is DALI (Digital Addressable Lighting Interface),
The said communication circuit outputs the information based on the said 2nd communication signal input from the said 1st control circuit to the exterior of the said light source drive device as an output signal using the said control protocol. Light source driving device.
前記２次側領域に配置され、前記絶縁型コンバーターにより変換された直流電圧を、前記光源に供給する直流電流に変換する非絶縁型コンバーターとをさらに備え、
前記第１の制御回路は、前記絶縁型コンバーターのオンオフを制御する、請求項１または請求項２に記載の光源駆動装置。 An isolated converter that is arranged across the primary side region and the secondary side region and converts a DC voltage obtained by converting an AC voltage supplied from the AC power source into a DC voltage of a different voltage. When,
A non-insulated converter that is disposed in the secondary region and converts a DC voltage converted by the isolated converter into a DC current supplied to the light source;
The light source driving device according to claim 1, wherein the first control circuit controls on / off of the insulating converter.
前記整流回路から入力された直流電圧を、前記整流回路から出力された直流電圧とは異なる電圧の直流電圧に変換する非絶縁型力率改善回路とをさらに備え、
前記第１の制御回路は、前記非絶縁型力率改善回路のオンオフをさらに制御し、
前記絶縁型コンバーターは、前記非絶縁型力率改善回路から入力された直流電圧を、異なる電圧の直流電圧に変換し、
前記非絶縁型補助電源は、前記非絶縁型力率改善回路から入力された直流電圧を、前記通信回路および前記第１の制御回路の各々に供給する、請求項３に記載の光源駆動装置。 A rectifier circuit that generates a DC voltage by full-wave rectifying the AC voltage supplied from the AC power supply;
A non-insulated power factor correction circuit that converts the DC voltage input from the rectifier circuit into a DC voltage different from the DC voltage output from the rectifier circuit;
The first control circuit further controls on / off of the non-insulated power factor correction circuit,
The isolated converter converts the DC voltage input from the non-insulated power factor correction circuit into a DC voltage of a different voltage,
The light source driving device according to claim 3, wherein the non-insulated auxiliary power supply supplies a DC voltage input from the non-insulated power factor correction circuit to each of the communication circuit and the first control circuit.
前記非絶縁型コンバーターは、
前記絶縁型コンバーターから入力された直流電圧を第１の直流電流に変換し、前記第１の直流電流を前記第１の光源に供給する第１の非絶縁型コンバーターと、
前記絶縁型コンバーターから入力された直流電圧を第２の直流電流に変換し、前記第２の直流電流を前記第２の光源に供給する第２の非絶縁型コンバーターとを含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光源駆動装置。 The light source includes a first light source and a second light source having different color temperatures,
The non-insulated converter is
A first non-insulated converter that converts a DC voltage input from the isolated converter into a first DC current and supplies the first DC current to the first light source;
And a second non-insulated converter that converts a DC voltage input from the isolated converter into a second DC current and supplies the second DC current to the second light source. The light source driving device according to claim 5.
前記絶縁型コンバーターは、前記絶縁型コンバーターが変換して得た直流電圧を前記第１の光源に直接供給し、
前記非絶縁型コンバーターは、前記非絶縁型コンバーターが変換して得た直流電圧を前記第２の光源に供給する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光源駆動装置。 The light source includes a first light source and a second light source having different color temperatures,
The isolated converter directly supplies a DC voltage obtained by the conversion of the isolated converter to the first light source,
The light source driving device according to claim 3, wherein the non-insulated converter supplies a DC voltage obtained by conversion by the non-insulated converter to the second light source.
前記絶縁型双方向回路および前記絶縁型コンバーターの各々は、前記基板上において前記基板の短手方向に並べて配置される、請求項３〜７のいずれか一項に記載の光源駆動装置。 Further comprising a rectangular substrate in which the primary side region and the secondary side region are formed,
Each of the said insulation type bidirectional circuit and the said insulation type converter is a light source drive device as described in any one of Claims 3-7 arrange | positioned along with the transversal direction of the said board | substrate on the said board | substrate.
前記光源とを備えた、照明装置。 The light source driving device according to any one of claims 1 to 8,
An illumination device comprising the light source.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014251032A JP2016115433A (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Light source drive device and lighting system including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014251032A JP2016115433A (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Light source drive device and lighting system including the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016115433A true JP2016115433A (en) | 2016-06-23 |
Family
ID=56141954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014251032A Pending JP2016115433A (en) | 2014-12-11 | 2014-12-11 | Light source drive device and lighting system including the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016115433A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073601A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 岩崎電気株式会社 | Power failure lamp power supply, power failure lamp device, and power failure lamp control system |
| WO2018143080A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | ミネベアミツミ株式会社 | Variable lighting device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001078459A (en) * | 1999-09-07 | 2001-03-23 | Fuji Electric Co Ltd | Series c-system insulation power supply |
| JP2005168146A (en) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Sharp Corp | Switching power supply device |
| US20110204820A1 (en) * | 2008-09-18 | 2011-08-25 | E Craftsmen Corporation | Configurable led driver/dimmer for solid state lighting applications |
| US20130015777A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-17 | Osram Ag | Method for feeding light sources and related device |
| JP2013179794A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Minebea Co Ltd | Led power supply device |
| JP2014222668A (en) * | 2010-11-12 | 2014-11-27 | 東芝ライテック株式会社 | Led lighting device and led illuminating device |
-
2014
- 2014-12-11 JP JP2014251032A patent/JP2016115433A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001078459A (en) * | 1999-09-07 | 2001-03-23 | Fuji Electric Co Ltd | Series c-system insulation power supply |
| JP2005168146A (en) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Sharp Corp | Switching power supply device |
| US20110204820A1 (en) * | 2008-09-18 | 2011-08-25 | E Craftsmen Corporation | Configurable led driver/dimmer for solid state lighting applications |
| JP2014222668A (en) * | 2010-11-12 | 2014-11-27 | 東芝ライテック株式会社 | Led lighting device and led illuminating device |
| US20130015777A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-17 | Osram Ag | Method for feeding light sources and related device |
| JP2013179794A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Minebea Co Ltd | Led power supply device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018073601A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 岩崎電気株式会社 | Power failure lamp power supply, power failure lamp device, and power failure lamp control system |
| WO2018143080A1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | ミネベアミツミ株式会社 | Variable lighting device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5842100B2 (en) | Lighting device for visible light communication and visible light communication system using the same | |
| JP6028283B2 (en) | System and apparatus for driving a plurality of high power LED units | |
| CN102740546B (en) | Luminaire | |
| JP5896144B2 (en) | Power supply device and lighting device | |
| US8896222B2 (en) | Power supply device and luminaire | |
| JP2012084263A (en) | Light source lighting device and lighting apparatus | |
| KR101353218B1 (en) | Illumination device | |
| JP2010257718A (en) | Led lighting device and marker lamp system | |
| JP6504448B2 (en) | Modulator and luminaire | |
| JP2016115433A (en) | Light source drive device and lighting system including the same | |
| JP6185952B2 (en) | LIGHT SOURCE DRIVING DEVICE AND LIGHTING DEVICE HAVING THE SAME | |
| JP6614315B2 (en) | Illumination lamp and illumination device | |
| JP6665460B2 (en) | Lighting equipment and lighting equipment | |
| JP5598660B2 (en) | Power supply device and lighting device | |
| JP5686521B2 (en) | LED lighting fixtures | |
| JP2011113834A (en) | Lighting system | |
| JP5807196B2 (en) | lighting equipment | |
| KR101357678B1 (en) | Power Supply Apparatus For Navigation Light | |
| JP2012142118A (en) | Led lighting device and illuminating device | |
| JP6101941B2 (en) | Dimmable LED lighting system | |
| US20060261757A1 (en) | Power-supplier duplexing operation apparatus and operation method thereof | |
| JP7303489B2 (en) | lighting equipment | |
| EP3089556A1 (en) | Illumination lamp, illumination apparatus, and illumination control circuit | |
| JP6145307B2 (en) | Lighting system | |
| JP2016189282A5 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160606 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170328 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170404 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171003 |