JP6064272B2 - Led駆動装置及びそれを用いた照明装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係るLED駆動装置の基本形態について図面を用いて説明する。本基本形態は、図1(a)に示すように、直流電源DC1に接続される昇圧回路1と、複数のLED30を直列に接続して成る光源部3に接続される降圧回路2と、主制御回路4と、調光制御回路5とで構成される。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態1について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は基本形態と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図3に示すように、直流電源DC1に接続される昇圧回路1と、光源部3に接続される降圧回路2と、主制御回路4と、調光制御回路5とで構成される。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。実施形態1では、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合、入力電圧V1が低下すると出力電流I1も低下する虞がある。そこで、本実施形態では、図5(a)に示すように、スイッチング素子Q2とグラウンドとの間に抵抗R3を直列に接続し、この抵抗R3の両端電圧を、降圧回路2の出力電圧V2を検出するための検出電圧VD2として降圧制御回路41に入力している。これにより、出力電流I1が一定値となるように降圧制御回路41がフィードバック制御を行えるようにしている。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態3について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1,2の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、光源部3の調光率が所定値(例えば70%)を下回るまでは、昇圧回路1の中間電圧VC1を振幅制御することにより光源部3を調光している。なお、降圧制御回路41は、実施形態1,2と同様に、降圧回路2のスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御することにより光源部3を調光する。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態4について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態2,3の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図7に示すように、新たにパルス電圧発生回路52を設け、当該パルス電圧発生回路52から与えられるパルス電圧に基づいて、すなわち調光率に基づいて鋸波発生回路412から発生する鋸波の周波数を変化させている。これにより、例えば調光率の低下に伴って鋸波の周波数を高くすることで出力電流I1を低下させることができるので、調光率に基づいて光源部3を調光することができる。すなわち、本実施形態の降圧制御回路41は、図2のEに示す動作を行う。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態5について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1,3の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図8(a)に示すように、降圧制御回路41においてPWM制御回路411及びAND素子414を除き、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧により、スイッチング素子Q2を低周波のみでPWM制御している。すなわち、この場合の降圧制御回路41は、図2のBに示す動作を行う。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態6について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態4と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図9に示すように、降圧制御回路41において調光制御回路5からの低周波のパルス電圧ではなく、低周波発振回路53からのオンデューティ比を固定した低周波のパルス電圧をAND素子414に入力している。すなわち、本実施形態の降圧制御回路41は、図2のCに示す動作を行う。
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態7について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態1〜6の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図10(a)に示すように、降圧回路2のスイッチング素子Q2をグラウンドに接続するのではなく、高圧側に接続している。なお、図10(a)においては、主制御回路4及び調光制御回路5の図示を省略している。
2 降圧回路
3 光源部
30 LED(発光ダイオード)
4 主制御回路
5 調光制御回路
DC1 直流電源
Q1,Q2 スイッチング素子
V1 電源電圧(入力電圧)
V2 負荷電圧(出力電圧)
VC1 中間電圧
Claims (6)
- 直流電源に接続されて前記直流電源の電源電圧を昇圧して中間電圧を出力する昇圧回路と、複数の発光ダイオードから成る光源部に接続されて前記昇圧回路の前記中間電圧を降圧して負荷電圧を前記光源部に出力する降圧回路と、前記昇圧回路及び前記降圧回路を制御する主制御回路と、外部から設定される前記光源部の調光率に基づいて前記主制御回路に前記光源部を調光させる調光制御回路とを備え、前記降圧回路は、少なくともスイッチング素子を有し、前記主制御回路は、前記降圧回路の前記スイッチング素子を所定の周波数でPWM制御し、且つ前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合と、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合とで前記昇圧回路又は前記降圧回路の動作を切り替えることで前記光源部を調光し、
さらに、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路を動作させ、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させて前記電源電圧を前記降圧回路に入力させることを特徴とするLED駆動装置。 - 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフし、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。
- 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。
- 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧を振幅制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。
- 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載のLED駆動装置と、前記光源部と、前記光源部及び前記LED駆動装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明装置。
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