JP5842420B2

JP5842420B2 - 調光装置

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Publication number: JP5842420B2
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Inventors: 研吾木村
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
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Description

本発明は、直列に接続されたＬＥＤをＰＷＭ調光駆動する調光装置に関する。

従来の調光装置として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１に記載されたＬＥＤ駆動回路は、図１５に示すように、定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間にＬＥＤ１０１と可変抵抗１０２とスイッチ１０３との直列回路が接続されている。バースト（ＰＷＭ）調光信号１０５によりスイッチ１０３をオン／オフ制御することにより、ＬＥＤ１０１に流れる電流を制御して、定電圧源ＶｃｃからＬＥＤ１０１に電力を供給している。

このＬＥＤ駆動回路によれば、バースト調光信号のオンデューティが大きくなると、ＬＥＤ１０１に流れる電流が増大し、ＬＥＤ１０１の輝度が大きくなる。また、バースト調光信号のオンデューティが小さくなると、ＬＥＤ１０１に流れる電流が減少し、ＬＥＤ１０１の輝度が小さくなる。

また、別の従来の調光装置として、図１６に示すようなＬＥＤ駆動回路が知られている。図１６に示されたＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ１０１の電流を電流検出抵抗Ｒ１０１で検出し、検出された電流に対応した検出電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差増幅器１１２で増幅し、得られた誤差増幅電圧をフィードバック制御信号として制御回路１１０に出力することで、ＬＥＤ１０１が必要な電圧Ｖｃｃを供給するコンバータ回路を有する。さらに、バースト調光信号１０５に同期してスイッチ１０３及びスイッチＦＥＴ１０１をオン／オフ制御することにより、定電圧Ｖｃｃの安定性を確保するとともにＬＥＤ１０１の輝度を制御することができる。

特開２００１−２７２９３８号公報

ところで、従来の調光装置は、上述のようにＬＥＤ１０１の輝度を制御することができるが、特にバースト調光信号１０５のオンデューティが微小な領域において、ＬＥＤ１０１の輝度特性の直線性が損なわれる懸念がある。即ち、バースト調光信号１０５のオンデューティを小さくしたときに、ＬＥＤ１０１の輝度が十分に小さくならず、所望の明るさ（暗さ）が得られにくい。

本発明によれば、バースト調光信号のオンデューティが微小な領域まで、きめ細やかな明るさ調整が可能な調光装置が提供される。

上記課題を解決するために、本発明の調光装置は、第１スイッチング素子を有しＬＥＤに電力を供給するコンバータ回路と、前記ＬＥＤに直列接続される第２スイッチング素子とを備え、前記コンバータ回路は、前記ＬＥＤに流れる電流に基づくフィードバック制御信号を出力する誤差増幅器と、前記フィードバック制御信号とバースト調光信号とに基づき前記第１スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、前記誤差増幅器の出力端子と前記制御回路の入力端子とに接続された電荷保持部とを有し、前記第２スイッチング素子は、前記バースト調光信号に同期して前記ＬＥＤに流れる電流を制御し、前記コンバータ回路は、前記バースト調光信号に同期して前記誤差増幅器、前記制御回路及び前記電荷保持部を分離／接続するスイッチ部を備え、前記誤差増幅器は、前記ＬＥＤに流れる電流と前記バースト調光信号のデューティとに基づくフィードバック制御信号を出力するとともに、前記ＬＥＤに流れる電流に基づく検出電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅し、前記基準電圧は、前記バースト調光信号のデューティに応じて可変されることを特徴とする。

本発明によれば、スイッチ部は、バースト調光信号に同期して誤差増幅器、制御回路及び電荷保持部を分離／接続するので、誤差増幅器の出力端子と制御回路の入力端子とに接続された電荷保持部にバースト調光信号に同期してフィードバック制御信号に応じた所定の電荷量が保持／蓄積される。このため、スイッチング素子のターンオンのタイミングでのＬＥＤ電流波形が崩れることなく、バースト調光信号のオンデューティが微小な領域まで、きめ細やかな明るさ調整が可能な調光装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例１に係る調光装置内の制御回路の詳細な構成図である。本発明の実施例１に係る調光装置においてスイッチＱ１，Ｑ２がない場合の各部の動作波形を示す図である。本発明の実施例１に係る調光装置においてスイッチＱ１，Ｑ２がある場合の各部の動作波形を示す図である。実施例１に係る調光装置にスイッチＱ１，Ｑ２がない場合とある場合とにおいてバースト調光信号のオンデューティとＬＥＤ電流実効値との関係を示した図である。本発明の実施例２に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例３に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例３に係る調光装置の各部の動作波形を示す図である。本発明のその他の変形例に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例４に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例４に係る調光装置内のターンオン遅延回路を示す回路図である。本発明の実施例４に係る調光装置の各部の動作波形を示す図である。本発明の実施例５に係る調光装置の構成図である。本発明の実施例６に係る調光装置の構成図である。従来のＬＥＤ駆動回路を示す図である。従来のＬＥＤ駆動回路の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態の調光装置を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る調光装置の構成図である。図１に示す調光装置は、直列に接続されたＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの電流を電流検出抵抗Ｒ１で検出し、検出された電流に対応した検出電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差増幅器１２で増幅し、得られた増幅誤差電圧をフィードバック制御信号として制御回路１０に出力することで、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎが必要な電圧を供給するコンバータ回路を有している。

図１において、トランスＴ１の一次巻線Ｐの一端には入力電圧が印加されるとともに、コンデンサＣ０の一端が接続されている。一次巻線Ｐの他端にはＭＯＳＦＥＴからなるＦＥＴ１（第１スイッチング素子）のドレインが接続され、ＦＥＴ１のソースは接地される。

トランスＴの二次巻線Ｓの両端には、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との直列回路が接続され、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１との接続点とグランドとの間には、直列接続されたＬＥＤ１〜ＬＥＤｎとＭＯＳＦＥＴからなるＦＥＴ２（第２スイッチング素子）と電流検出抵抗Ｒ１との直列回路が接続される。ＦＥＴ２は、バースト調光信号ＢＳ（Ｓ１）によりオン／オフされる。即ち、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときには、ＦＥＴ２は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに流れる電流を遮断し、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのときには、ＦＥＴ２は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに電流を流す。

半導体集積回路１は、制御回路１０、ＦＥＴ１、誤差増幅器１２、スイッチＱ１（第１スイッチ）及びスイッチＱ２（第２スイッチ）を含むスイッチ部１３を有し、位相補償コンデンサＣ２が接続されている。制御回路１０は、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときには、コンバータ回路からの電力供給をバースト調光信号ＢＳ（Ｓ２）により遮断する。誤差増幅器１２は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに流れる電流に基づくフィードバック信号を制御回路１０及び位相補償コンデンサＣ２に出力する。例えば、誤差増幅器１２は、非反転入力端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと電流検出抵抗Ｒ１に発生した検出電圧との誤差電圧を増幅して、誤差増幅電圧をフィードバック制御信号ＦＢＣとしてスイッチ部１３のスイッチＱ１の一端に出力する。

スイッチＱ１は、少なくとも誤差増幅器１２と位相補償コンデンサＣ２との間に接続され、スイッチＱ２は、少なくとも制御回路１０と位相補償コンデンサＣ２との間に接続される。スイッチＱ１，Ｑ２は、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子やメカニカルスイッチからなる。

スイッチ部１３は、制御回路１０、誤差増幅器１２及び位相補償コンデンサＣ２に接続され、バースト調光信号ＢＳ（Ｓ３）に同期して、制御回路１０と誤差増幅器１２と位相補償コンデンサＣ２との相互間を接続及び分離する。

例えば、スイッチＱ１は、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときにはオフして、フィードバック信号ＦＢＣの制御回路１０及び位相補償コンデンサＣ２への出力を停止し、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのときオンして、フィードバック制御信号ＦＢＣを制御回路１０及び位相補償コンデンサＣ２へ出力する。

スイッチＱ２の一端は、スイッチＱ１の他端と制御回路１０とに接続され、スイッチＱ２の他端は、位相補償コンデンサＣ２を介して接地されている。位相補償コンデンサＣ２は、フィードバック制御信号ＦＢＣにより所定の電荷量（情報量）を保持する電荷保持部（情報保持部）を構成する。

スイッチＱ２は、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときにはオフして、所定の電荷量を蓄えたままの状態で位相補償コンデンサＣ２を制御回路１０及び誤差増幅器１２から切り離し、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのとき所定の電荷量を蓄えた状態で位相補償コンデンサＣ２を制御回路１０及び誤差増幅器１２に接続する。

制御回路１０は、フィードバック制御信号ＦＢＣとバースト調光信号ＢＳ（Ｓ２）とに基づき、ＦＥＴ１をオン／オフさせることにより、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに印加すべき出力電圧Ｖｏｕｔを制御するもので、図２に詳細な構成図を示す。制御回路１０は、発振器ＯＳＣ、コンパレータＣＭＰ１、アンド回路ＡＮＤ１を有している。

発振器ＯＳＣは、三角波信号を発生し、三角波信号をコンパレータＣＭＰ１の反転入力端子に出力する。コンパレータＣＭＰ１は、フィード制御信号ＦＢＣと発振器ＯＳＣからの三角波信号とを比較することによりパルス信号を生成し、このパルス信号をアンド回路ＡＮＤ１の一方の入力端子に出力する。アンド回路ＡＮＤ１は、コンパレータＣＭＰ１からのパルス信号とバースト調光信号ＢＳとのアンドをとって、アンド出力をＦＥＴ１のゲートに出力する。

次にこのように構成された実施例１の調光装置の動作を図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。図３及び図４において、ＢＳはバースト調光信号、ＶｇはＦＥＴ１のゲートに印加されるゲート電圧、ＦＢＣはフィードバック制御信号、ＶｏｕｔはＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに印加される出力電圧、ＬＥＤｉはＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに流れる電流を示す。図３（ａ）及び図４（ａ）はＬＥＤの輝度を高くするためにバースト調光信号のデューティが大きい場合、図３（ｂ）及び図４（ｂ）はＬＥＤの輝度を低くするためにバースト調光信号のデューティが小さい場合を示す。

まず、図３を参照して、スイッチ部１３（スイッチＱ１，Ｑ２）が無い場合の動作を説明する。制御回路１０がオン／オフすることにより入力電圧が交流電圧に変換され、トランスＴの二次巻線Ｓに発生した交流電圧は、ダイオードＤ１及びコンデンサＣ１で整流平滑されて直流の出力電圧Ｖｏｕｔが得られる。この出力電圧Ｖｏｕｔは、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎとＦＥＴ２と電流検出抵抗Ｒ１との直列回路に印加される。

このとき、電流検出抵抗Ｒ１で検出された検出電圧と基準電圧との誤差電圧が誤差増幅器１２で増幅され、誤差増幅電圧がフィードバック信号ＦＢＣとして制御回路１０に入力される。制御回路１０内のコンパレータＣＭＰ１は、フィードバック信号ＦＢＣと発振器ＯＳＣからの三角波信号とによりパルス信号を生成する。

アンド回路ＡＮＤ１は、コンパレータＣＭＰ１からのパルス信号とバースト調光信号ＢＳとのアンドをとって、アンド出力をＦＥＴ１のゲートに出力する。このため、図３に示すゲート電圧Ｖｇは、バースト調光信号ＢＳがハイレベルの期間のみパルス信号を有する電圧となる。

また、バースト調光信号ＢＳのローレベル期間中は、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ及び電流検出抵抗Ｒ１に電流が流れないため、誤差増幅器１２の反転入力端子電圧がゼロとなるため、誤差増幅器１２の出力レベルが上昇する。即ち、図３のフィードバック制御信号ＦＢＣが上昇する（時刻ｔ０〜ｔ１）。このため、ＦＥＴ１の次のターンオン開始時のフィードバック制御信号ＦＢＣのレベルが高いところから開始し、ターンオン開始時にはＦＥＴ１のスイッチングのオンデューティが広くなり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの電流が過剰に大きくなる（時刻ｔ１〜ｔ２）。

このため、図５に示すように、スイッチ部１３（スイッチＱ１，Ｑ２）が無い場合においては、バースト調光信号のオンデューティが小さいときには、オンデューティに対してＬＥＤ電流実効値が直線的に変化せず、所望の明るさ（暗さ）が得られなかった。

次に、スイッチ部１３（スイッチＱ１，Ｑ２）がある場合の動作を図４を参照しながら説明する。まず、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときには、スイッチＱ１はオフして、誤差増幅器１２を制御回路１０及び位相補償コンデンサＣ２から切り離す。このため、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに電流が流れず、電流検出抵抗Ｒ１で検出された検出電圧がゼロとなり、誤差増幅器出力が上昇しても、スイッチＱ１がオフしているため、誤差増幅器出力が制御回路１０に出力されない。また、誤差増幅器の出力レベルが上昇しても、位相補償コンデンサＣ２に蓄積された電荷（情報）は変動しない。従って、ＦＥＴ１のターンオン開始時にＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの電流が過剰に増大することが抑制される。

また、スイッチＱ２は、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときには、スイッチＱ２はオフして、所定の電荷量を蓄えたままの状態で位相補償コンデンサＣ２を誤差増幅器１２及び制御回路１０から切り離す。即ち、位相補償コンデンサＣ２は主な電荷の移動経路から分離されるので、位相補償コンデンサＣ２の所定の電荷（情報）は変動しない。

次に、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのときには、スイッチＱ１はオンして、誤差増幅器出力を制御回路１０に接続する。このとき、スイッチＱ２はオンして、所定の電荷量を蓄えたままの状態で位相補償コンデンサＣ２を誤差増幅器１２及び制御回路１０に接続する。

即ち、次のバースト調光信号ＢＳのターンオン開始時のフィードバック制御信号ＦＢＣ（スイッチＱ１がオン時の誤差増幅器出力）を前回のバースト調光信号ＦＢＣのターンオフ直前の時のフィードバック信号ＦＢＣ（位相補償コンデンサＣ２の両端電圧）と同じにすることでき、このフィードバック制御信号ＦＢＣを制御回路１０に供給することができる。

従って、図４に示すように、バースト調光信号ＢＳのターンオン時でのＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの電流ＬＥＤｉの波形に崩れがなくなり、微小なオンデューティの領域まで、きめ細やかな明るさ調整が可能となる。

また、図３の時刻ｔ１〜ｔ２において示される過剰に大きい電流ＬＥＤｉが、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに流れにくくなるため、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎが受ける電気的ストレスが軽減され、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの長寿命化が達成される。

図６は、本発明の実施例２に係る調光装置の構成図である。実施例２に係る調光装置は、図１に示す実施例１の調光装置に対して、誤差増幅器１２の反転入力端子にスイッチＱ３の一端を接続し、スイッチＱ３の他端を位相補償コンデンサＣ２を介してスイッチＱ２の他端に接続している。スイッチＱ１，Ｑ２，Ｑ３は、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子やメカニカルスイッチからなる。

スイッチＱ２，Ｑ３は、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときにはオフして、所定の電荷量を蓄えたままの状態で位相補償コンデンサＣ２を誤差増幅器１２及び制御回路１０から切り離し、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのときにはオンして、所定の電荷量を蓄えたままの状態で位相補償コンデンサＣ２を誤差増幅器１２及び制御回路１０に接続する。

即ち、バースト調光信号ＢＳがローレベルのときには、スイッチＱ１，Ｑ２，Ｑ３はオフするので、位相補償コンデンサＣ２の所定の電荷量は保持される。また、バースト調光信号ＢＳがハイレベルのときには、スイッチＱ１，Ｑ２，Ｑ３はオンするので、実施例１の動作と同様に動作する。従って、実施例２の調光装置においても、実施例２の調光装置の効果と同様な効果が得られる。

図７は、本発明の実施例３に係る調光装置の構成図である。図７に示す実施例３の調光装置は、図１に示す実施例１の調光装置の構成に対して、積分回路１４（基準電圧可変部）を設けたことを特徴とする。積分回路１４は、バースト調光信号ＢＳを積分して積分出力を基準電圧Ｖｒｅｆとして誤差増幅器１２の非反転入力端子に出力する。

このように実施例３の調光装置によれば、積分回路１４がバースト調光信号ＢＳを積分した積分出力を用いて、誤差増幅器１２の基準電圧Ｖｒｅｆを可変することにより、ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの電流の波高値を可変させるので、より微発光な領域まできめ細やかな明るさ調整が可能となる。図８に、本発明の実施例３に係る調光装置の各部の動作波形を示す。

次に、図９を参照して、バースト調光信号ＢＳ（Ｓ３）と同期するスイッチ部１３の変形例について説明する。

図９（ａ）に示す第１の変形例に係るスイッチ部１３は、誤差増幅器１２と制御回路１０及び位相補償コンデンサＣ２との間に接続されるスイッチＱ１と、制御回路１０と誤差増幅器１２及び位相補償コンデンサＣ２との間に接続されるスイッチＱ２と、を含んで構成される。

また、図９（ｂ）に示す第２の変形例に係るスイッチ部１３は、制御回路１０及び誤差増幅器１２と位相補償コンデンサＣ２との間に接続されるスイッチＱ１と、制御回路１０と誤差増幅器１２及び位相補償コンデンサＣ２との間に接続されるスイッチＱ２と、を含んで構成される。

また、図９（ｃ）に示す第３の変形例に係るスイッチ部１３は、制御回路１０及び誤差増幅器１２と位相補償コンデンサＣ２との間に接続されるスイッチＱ１を含んで構成される。

図１及び図９に示されるいずれのスイッチ部１３を用いても、上記と同様の効果が得られる。

図１０は本発明の実施例４に係る調光装置の構成図である。まず、実施例１に係る調光装置では、図１において、バースト調光信号Ｓ２が制御回路１０に入力されるタイミングと、バースト調光信号Ｓ３がスイッチＱ２に入力されるタイミングとが同時であることが前提であった。

実施例４に係る調光装置は、実施例１に係る調光装置の構成に、さらに、制御回路１０の前段にターンオン遅延回路１６を設けたことを特徴する。ターンオン遅延回路１６は、スイッチＱ１とスイッチＱ２とをオンさせた後にバースト調光信号を制御回路１０に出力するために、バースト調光信号Ｓ２を所定時間Ｔｄだけ遅延させた遅延バースト調光信号Ｓ４を生成し、遅延バースト調光信号Ｓ４を制御回路１０に出力する。所定時間Ｔｄは、例えば数１００ｎｓ〜数μｓである。

図１１は本発明の実施例４に係る調光装置内のターンオン遅延回路を示す回路図である。図１１に示すターンオン遅延回路は、電源Ｖｒｅｇとグランドとの間には、電流源ＩａとＭＯＳＦＥＴからなるスイッチＱ４との直列回路が接続される。バースト調光信号Ｓ２が入力される入力端子ＩＮとスイッチＱ４のゲートとの間にはインバータＩＮＶ１が接続される。

電流源ＩａとスイッチＱ４のドレインとの接続点にはコンデンサＣ３の一端とインバータＩＮＶ２の入力端子が接続され、インバータＩＮＶ２の出力端子は、インバータＩＮＶ３を介して出力端子ＯＵＴに接続される。出力端子ＯＵＴは、制御回路１０の入力側即ち、アンド回路ＡＮＤ１の入力端子に接続される。コンデンサＣ３の他端とスイッチＱ４のソースとはグランドに接続される。

次にこのように構成された実施例４の調光装置の動作を説明する。ここでは、特に、ターンオン遅延回路１６の動作を説明する。図１２は本発明の実施例４に係る調光装置の各部の動作波形を示す図である。図１２において、ＢＳ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はバースト調光信号であり、同一タイミングであるものとする。Ｓ４は遅延バースト調光信号である。

図１１において、まず、インバータＩＮＶ１にバースト調光信号Ｓ２のＨレベルが入力されると、インバータＩＮＶ１の出力からＬレベルがスイッチＱ４のゲートに入力されるので、スイッチＱ４はオフする。このため、電流源Ｉａからの定電流によりコンデンサＣ３が充電されてコンデンサＣ３の電圧が上昇していく。

そして、コンデンサＣ３の電圧がインバータＩＮＶ２のしきい値Ｖｔｈを超えたときに、インバータＩＮＶ２はＨレベルを反転させてＬレベルとする。即ち、インバータＩＮＶ２から出力されるＬレベルは、電流源ＩａとコンデンサＣ３とにより決められる、コンデンサＣ３の電圧がゼロからしきい値Ｖｔｈになるまでの所定時間Ｔｄだけ遅延する。このＬレベルをインバータＩＮＶ３は反転させ、Ｈレベルを遅延バースト調光信号Ｓ４として出力端子ＯＵＴに出力する。これにより、遅延バースト調光信号Ｓ４は、図１２に示すように、バースト調光信号Ｓ２よりも所定時間Ｔｄだけ遅延される。

また、インバータＩＮＶ１にバースト調光信号Ｓ２のＬレベルが入力されると、インバータＩＮＶ１からのＨレベルによりスイッチＱ４がオンし、コンデンサＣ３の電荷が急速に放電されるので、出力端子ＯＵＴには遅延されないＬレベルの遅延バースト調光信号Ｓ４が出力される。

このように、実施例４に係る調光装置によれば、ターンオン遅延回路１６は、バースト調光信号Ｓ２を所定時間Ｔｄだけ遅延させた遅延バースト調光信号Ｓ４を生成し、遅延バースト調光信号Ｓ４を制御回路１０に出力するので、バースト調光信号Ｓ３のオンパルスによりスイッチＱ１とスイッチＱ２とがオンされた後に、遅延バースト調光信号Ｓ４が制御回路１０に出力される。このため、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子にフィードバック制御信号と位相補償コンデンサＣ２からの電荷が入力され、コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端子電圧の安定後にＦＥＴ１の発振が再開される。このため、各素子のバラツキ等による影響が軽減され、制御回路１０が正常に動作を開始するため、安定した出力電圧制御を実現できる。これにより、より微発光な領域まできめ細やかな明るさ調整が可能となる。

図１３は本発明の実施例５に係る調光装置の構成図である。図１３に示す実施例５に係る調光装置は、図６に示す実施例２に係る調光装置の構成に、さらに、制御回路１０の前段にターンオン遅延回路１６を設けたことを特徴とする。

このような実施例５に係る調光装置によれば、図６に示す実施例２に係る調光装置の効果と図１０に示す実施例４に係る調光装置におけるターンオン遅延回路１６による効果とが得られる。

図１４は本発明の実施例６に係る調光装置の構成図である。図１４に示す実施例６に係る調光装置は、図７に示す実施例３に係る調光装置の構成に、さらに、制御回路１０の前段にターンオン遅延回路１６を設けたことを特徴とする。

このような実施例６に係る調光装置によれば、図７に示す実施例３に係る調光装置の効果と図１０に示す実施例４に係る調光装置におけるターンオン遅延回路１６による効果とが得られる。

なお、本発明は上述した実施例に係る調光装置に限定されるものではない。実施例１〜６の調光装置では、コンバータ回路がフライバック方式であったが、これに限定されることなく、コンバータ回路は、フォワード方式、チョッパ方式、或いはその他の絶縁型、非絶縁型の回路方式を用いても良い。

また、スイッチ部１３はバースト調光信号ＢＳに同期して動作する論理ゲート回路で構成されても良く、ＬＥＤ電流を電流検出抵抗Ｒ１以外の方法で所望の信号に変換しても良く、フィードバック制御信号ＦＢＣをデジタル信号に変換して用いても良い。

また、ＦＥＴ１は単一の半導体素子として半導体集積回路１とは個別に設けても良い。

本発明は、ＬＥＤ点灯装置、ＬＥＤ駆動回路等に適用可能である。

１半導体集積回路
１０制御回路
１２誤差増幅器
１３スイッチ部
１４積分回路
１６ターンオン遅延回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４スイッチ
Ｃ０〜Ｃ３コンデンサ
Ｄ１ダイオード
Ｔトランス
Ｐ一次巻線
Ｓ二次巻線
Ｒ１電流検出抵抗
ＯＳＣ発振器
ＣＭＰ１コンパレータ
ＡＮＤ１アンド回路
ＩＮＶ１，ＩＮＶ２インバータ
Ｉａ電流源

Claims

第１スイッチング素子を有しＬＥＤに電力を供給するコンバータ回路と、前記ＬＥＤに直列接続される第２スイッチング素子とを備え、
前記コンバータ回路は、前記ＬＥＤに流れる電流に基づくフィードバック制御信号を出力する誤差増幅器と、前記フィードバック制御信号とバースト調光信号とに基づき前記第１スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、前記誤差増幅器の出力端子と前記制御回路の入力端子とに接続された電荷保持部とを有し、
前記第２スイッチング素子は、前記バースト調光信号に同期して前記ＬＥＤに流れる電流を制御し、
前記コンバータ回路は、前記バースト調光信号に同期して前記誤差増幅器、前記制御回路及び前記電荷保持部を分離／接続するスイッチ部を備え、
前記誤差増幅器は、前記ＬＥＤに流れる電流と前記バースト調光信号のデューティとに基づくフィードバック制御信号を出力するとともに、前記ＬＥＤに流れる電流に基づく検出電圧と基準電圧との誤差電圧を増幅し、
前記基準電圧は、前記バースト調光信号のデューティに応じて可変されることを特徴とする調光装置。
前記スイッチ部は、前記ＬＥＤに電流が流れるとき前記電荷保持部に前記フィードバック制御信号に応じた所定の電荷が蓄積され、前記ＬＥＤに電流が流れないとき前記所定の電荷が変動しないように構成されることを特徴とする請求項１に記載の調光装置。
前記スイッチ部は、前記ＬＥＤに電流が流れないとき前記誤差増幅器と前記電荷保持部とを分離するとともに、前記制御回路と前記電荷保持部とを分離するように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の調光装置。
前記スイッチ部は、第１スイッチと第２スイッチとを備え、
前記第１スイッチは少なくとも前記誤差増幅器と前記電荷保持部との間に接続され、
前記第２スイッチは少なくとも前記制御回路と前記電荷保持部との間に接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調光装置。
前記スイッチ部をオンさせた後に前記バースト調光信号を前記制御回路に出力するために、前記バースト調光信号を所定時間だけ遅延させた後に前記制御回路に出力する遅延回路を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の調光装置。
第１スイッチング素子を有しＬＥＤに電力を供給するコンバータ回路と、前記ＬＥＤに直列接続される第２スイッチング素子とを備え、
前記コンバータ回路は、前記ＬＥＤに流れる電流に基づくフィードバック制御信号を出力する誤差増幅器と、前記フィードバック制御信号とバースト調光信号とに基づき前記第１スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、前記誤差増幅器の出力端子と前記制御回路の入力端子とに接続された電荷保持部とを有し、
前記第２スイッチング素子は、前記バースト調光信号に同期して前記ＬＥＤに流れる電流を制御し、
前記コンバータ回路は、前記バースト調光信号に同期して前記誤差増幅器、前記制御回路及び前記電荷保持部を分離／接続するスイッチ部を備え、
さらに、前記スイッチ部をオンさせた後に前記バースト調光信号を前記制御回路に出力するために、前記バースト調光信号を所定時間だけ遅延させた後に前記制御回路に出力する遅延回路を備えることを特徴とする調光装置。
前記スイッチ部は、前記ＬＥＤに電流が流れるとき前記電荷保持部に前記フィードバック制御信号に応じた所定の電荷が蓄積され、前記ＬＥＤに電流が流れないとき前記所定の電荷が変動しないように構成されることを特徴とする請求項６に記載の調光装置。
前記スイッチ部は、前記ＬＥＤに電流が流れないとき前記誤差増幅器と前記電荷保持部とを分離するとともに、前記制御回路と前記電荷保持部とを分離するように構成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の調光装置。
前記スイッチ部は、第１スイッチと第２スイッチとを備え、
前記第１スイッチは少なくとも前記誤差増幅器と前記電荷保持部との間に接続され、
前記第２スイッチは少なくとも前記制御回路と前記電荷保持部との間に接続されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の調光装置。
前記誤差増幅器は、前記ＬＥＤに流れる電流と前記バースト調光信号のデューティとに基づくフィードバック制御信号を出力することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の調光装置。