JP6480787B2

JP6480787B2 - Dimming control circuit for lighting power supply

Info

Publication number: JP6480787B2
Application number: JP2015077678A
Authority: JP
Inventors: 稔松本
Original assignee: Eye Lighting Systems Corp
Current assignee: Eye Lighting Systems Corp
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-04-06
Also published as: JP2016197570A

Description

本発明は、照明電源装置用の調光制御回路に関する。 The present invention relates to a dimming control circuit for an illumination power supply device.

近年ＬＥＤ素子の性能が高くなってきており、ＬＥＤ素子を用いた照明器具の寿命が長くなってきていることで、従来の光源からＬＥＤ光源に置き換えられる状態にある。今後、ＬＥＤ素子の性能がますます向上すれば、更に汎用の照明器具分野でＬＥＤ光源が採用され、ＬＥＤ電源装置などの照明電源装置の需要が高まると考えられる。照明電源装置には、光源の光出力を任意に変えることができる調光機能を有するものがある。特に、ＬＥＤ光源の調光範囲は、従来の放電灯と比べて広く、ユーザーが明るさをきめ細かく設定することができるので、節電型の照明器具としての利用価値が高い。 In recent years, the performance of LED elements has increased, and the life of luminaires using LED elements has increased, so that conventional light sources can be replaced with LED light sources. In the future, if the performance of LED elements is further improved, LED light sources will be adopted in the field of general-purpose lighting equipment, and the demand for lighting power supply devices such as LED power supply devices will increase. Some illumination power supply devices have a dimming function that can arbitrarily change the light output of a light source. In particular, the dimming range of the LED light source is wider than that of a conventional discharge lamp, and the user can finely set the brightness. Therefore, the utility value as a power-saving lighting fixture is high.

一般的に、ＬＥＤ照明分野での調光方式には、光の点滅を伴う方式（ＰＷＭ調光、位相調光など）と、光の点滅を伴わない方式（アナログ制御など）がある。特許文献１には、調光率が小さい（深い調光）時にはアナログ制御による調光を実行し、調光率が大きい（浅い調光）時にはＰＷＭ調光に切り換えるというＬＥＤ照明の調光制御回路が記載されている。（特許文献１の図１参照） In general, dimming methods in the field of LED illumination include a method involving blinking of light (such as PWM dimming and phase dimming) and a method not involving blinking of light (such as analog control). Patent Document 1 discloses a dimming control circuit for LED illumination that performs dimming by analog control when the dimming rate is small (deep dimming) and switches to PWM dimming when the dimming rate is large (shallow dimming). Is described. (See FIG. 1 of Patent Document 1)

ＰＷＭ調光方式では、ＬＥＤ光源にスイッチング素子Ｑ１を直列に接続し、スイッチング素子を外部調光信号に応じたＰＷＭ信号によってオン・オフさせるので、ＬＥＤ光源に流れるランプ電流は断続的になる。ＰＷＭ調光は光の点滅を伴うが、点滅の周波数が十分に高ければ、人に違和感を与えない。しかし、これは静止状態の場合であって、仮に、光源と人、または、光源による被照射体と人との位置関係が相対的に変化する場合（例えば、高速道路用の照明器具）は、光の点滅が感じられるなど、人に違和感を与えることがある。ここで、外部調光信号とは、外部から調光制御回路に入力される信号で、調光率（調光深度）に応じたオンデューティを有するＰＷＭ信号が一般的に用いられる。 In the PWM dimming method, the switching element Q1 is connected in series to the LED light source, and the switching element is turned on / off by the PWM signal corresponding to the external dimming signal, so that the lamp current flowing through the LED light source becomes intermittent. PWM dimming involves blinking of light, but if the blinking frequency is sufficiently high, it does not give a person a sense of incongruity. However, this is a stationary state, and if the positional relationship between the light source and the person or the irradiated object and the person due to the light source changes relatively (for example, a lighting device for a highway), There may be a sense of incongruity in people such as flashing light. Here, the external dimming signal is a signal input to the dimming control circuit from the outside, and a PWM signal having an on-duty corresponding to the dimming rate (dimming depth) is generally used.

一方、アナログ制御方式では、ＬＥＤ光源に電流を供給する定電流回路（降圧変換回路、フライバック変換回路など）に対して、調光信号に応じたランプ電流の指令電圧Ｖａを与える。定電流回路は、指令電圧に基づいて駆動し、ランプ電流をアナログ制御する。この場合のランプ電流は連続的に変化する。 On the other hand, in the analog control system, a lamp current command voltage Va corresponding to a dimming signal is applied to a constant current circuit (step-down conversion circuit, flyback conversion circuit, etc.) that supplies current to the LED light source. The constant current circuit is driven based on the command voltage and performs analog control of the lamp current. In this case, the lamp current changes continuously.

特許文献１の調光制御回路では、調光率に応じて、ＰＷＭ調光とアナログ制御とを使い分けているが、やはり、光の点滅を伴うＰＷＭ調光を用いることによる違和感の問題があり、また、装置も制御も複雑化するという問題もある。アナログ制御だけで調光可能ならば、光の点滅を伴わないため、上記のような問題も生じない。しかし、効率を高め、ノイズの発生を少なくするために、アナログ制御を臨界モードで動作させる場合、調光率が低いとスイッチング周波数が高くなりすぎて、かえって回路効率が低下し、低減困難なノイズの発生を伴ってしまう可能性がある。そこで、発明者は、ＬＥＤ照明においては、調光範囲の下限を、定格ランプ電流のゼロパーセントではなく、数パーセントまでとすることで、上記の課題を解決することにした。 In the dimming control circuit of Patent Document 1, PWM dimming and analog control are selectively used according to the dimming rate, but there is still a problem of uncomfortable feeling due to the use of PWM dimming accompanied by blinking of light. There is also a problem that the apparatus and the control are complicated. If dimming is possible only by analog control, the above problem does not occur because the light does not blink. However, in order to increase efficiency and reduce noise generation, when analog control is operated in a critical mode, if the dimming rate is low, the switching frequency becomes too high, which in turn reduces circuit efficiency and makes noise difficult to reduce. May occur. Therefore, the inventor decided to solve the above problem by setting the lower limit of the dimming range in the LED illumination to several percent instead of zero percent of the rated lamp current.

特許第４９４３８９２号公報（図１）Japanese Patent No. 4943892 (FIG. 1)

ところが、調光制御回路を組み込んだ照明電源装置を量産する場合、すべての照明電源装置のランプ電流の下限値を正確に一致させるための調整が必要になる。その理由は、調光制御回路の回路部品の特性のバラツキによって、同じ調光率の信号を入力しても、ランプ電流の下限値がバラバラになってしまうからである。ここでは、光源電流の下限調整と呼ぶ。
調光制御回路には、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）を搭載し、ＭＣＵにおいて外部ＰＷＭ信号のオンデューティに応じたランプ電流の指令電圧をＭＣＵ内の変換テーブルなどから読み出して、該指令電圧を出力するものがある。ＭＣＵから出力された指令電圧は、オペアンプなどでランプ電流の検出電圧と比較される。そして、比較結果が定電流回路のスイッチング動作に反映される。このような構成の調光制御回路において、ＭＣＵ内のプログラムを修正することで、ＭＣＵの変換テーブルを任意に設定できる。 However, when mass-producing lighting power supply devices incorporating the dimming control circuit, it is necessary to make adjustments to accurately match the lower limit values of the lamp currents of all the lighting power supply devices. The reason is that the lower limit value of the lamp current varies due to variations in circuit component characteristics of the dimming control circuit even if signals having the same dimming rate are input. Here, this is called lower limit adjustment of the light source current.
The dimming control circuit is equipped with a microcontroller (MCU) that reads out the lamp current command voltage corresponding to the on-duty of the external PWM signal from the conversion table in the MCU and outputs the command voltage. There is. The command voltage output from the MCU is compared with the lamp current detection voltage by an operational amplifier or the like. The comparison result is reflected in the switching operation of the constant current circuit. In the dimming control circuit having such a configuration, the MCU conversion table can be arbitrarily set by modifying the program in the MCU.

しかし、ＭＣＵを使うからと言って、照明電源装置への組み込み後の上記のランプ電流の下限調整のために、その都度、ＭＣＵのプログラム修正を行うのは、現実的ではない。特に、低コストで量産する場合には、出荷台数が多くなり、一台ごとにプログラム修正を行ってはコストアップになる。なお、ＭＣＵと外部コンピュータ間の通信によって、外部コンピュータによる自動調整も考えられる。しかし、自動調整のためには、ＵＳＢなどのシリアル通信機能と不揮発性メモリーのモジュールを備えたＭＣＵが必要になり、ＭＣＵ自体が高価になってしまい、低コストの量産品には適さない。 However, just because the MCU is used, it is not practical to modify the MCU program each time for the lower limit adjustment of the lamp current after incorporation into the illumination power supply device. In particular, in the case of mass production at a low cost, the number of shipments increases, and the cost is increased if a program is modified for each unit. Note that automatic adjustment by an external computer is also conceivable through communication between the MCU and the external computer. However, for automatic adjustment, an MCU having a serial communication function such as USB and a module of a nonvolatile memory is required, and the MCU itself becomes expensive, which is not suitable for a low-cost mass-produced product.

このように、調光制御回路におけるランプ電流の下限調整を低コストで実行可能な手段については、改善の余地があった。上記の説明では、定電流回路からなる照明電源装置の調光制御の場合を例示したが、定電力回路や定電圧回路などで構成される照明電源装置の調光制御においても、被制御量（光源電流、光源電圧など）の下限値の調整手段に関して、同様に改善の余地があった。 As described above, there is room for improvement as to means capable of performing the lower limit adjustment of the lamp current in the dimming control circuit at a low cost. In the above description, the case of the dimming control of the illumination power supply device including the constant current circuit is illustrated, but the controlled amount ( Similarly, there is room for improvement with respect to the means for adjusting the lower limit value of the light source current and the light source voltage.

本発明は、上記従来技術に鑑みなされたものであり、その解決すべき課題は、調光制御の被制御量の下限値を低コストで調整可能な手段を備えた照明電源装置用の調光制御回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above prior art, and the problem to be solved is dimming for an illumination power supply device including means capable of adjusting the lower limit value of the controlled amount of dimming control at low cost. It is to provide a control circuit.

前記課題を解決するために本発明にかかる照明電源装置用の調光制御回路は、
照明光源の光源電流または光源電圧を被制御量として、外部調光信号の調光率に応じて前記被制御量を制御する照明電源装置用の調光制御回路であって、
前記外部調光信号を受信する受光手段と、
前記被制御量の目標値を示す指令電圧を前記調光率に応じて生成する指令電圧生成手段と、
前記被制御量の検出電圧を取得する検出電圧取得手段と、
前記検出電圧と前記指令電圧を比較する比較手段と、
を備え、前記比較手段による比較結果を、前記照明電源装置における前記被制御量の制御用信号として出力するとともに、さらに、
前記指令電圧生成手段と前記比較手段の間に、前記指令電圧をアナログ調整するアナログ調整手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a dimming control circuit for an illumination power supply device according to the present invention includes:
A dimming control circuit for an illumination power supply device that controls the controlled amount according to a dimming rate of an external dimming signal, using a light source current or a light source voltage of an illumination light source as a controlled amount,
A light receiving means for receiving the external dimming signal;
Command voltage generating means for generating a command voltage indicating a target value of the controlled amount according to the dimming rate;
Detection voltage acquisition means for acquiring a detection voltage of the controlled amount;
Comparison means for comparing the detected voltage with the command voltage;
The comparison result by the comparison means is output as a control signal for the controlled quantity in the illumination power supply device, and
An analog adjusting means for analog adjusting the command voltage is provided between the command voltage generating means and the comparing means.

ここで、前記アナログ調整手段は、
前記指令電圧生成手段からの指令電圧を一端に受ける第１抵抗、および、グラウンドレベルに接続した他端を有する補助抵抗からなる直列接続部と、
前記第１抵抗および補助抵抗の接続点に一端を接続し、当該調光制御回路の制御用電源に他端を接続した可変抵抗からなる第２抵抗と、
を有することが好ましい。
また、前記第１抵抗は可変抵抗からなることが好ましい。 Here, the analog adjusting means is
A first resistor that receives the command voltage from the command voltage generating means at one end, and a series connection portion that includes an auxiliary resistor having the other end connected to the ground level;
A second resistor comprising a variable resistor having one end connected to the connection point of the first resistor and the auxiliary resistor, and the other end connected to the control power supply of the dimming control circuit;
It is preferable to have.
The first resistor is preferably a variable resistor.

本発明の構成によれば、調光制御回路の比較手段が、照明光源の被制御量（光源電流または光源電圧）の検出値と、調光率に基づく目標値とを比較し、その比較結果を出力する。この比較結果は、照明電源装置によって光源電流または光源電圧の制御用信号として用いられ、調光率に応じた照明光源の光出力が得られる。
ここで、調光率の下限を光源電流（または光源電圧）の定格値の例えば数パーセントにするために、指令電圧生成手段が生成する指令電圧に下限値を設定するような場合、今までは、調光制御回路の回路部品の特性のバラツキに起因して、実際の照明光源の光源電流（または光源電圧）の下限値が装置毎にバラバラになってしまった。これに対して、本発明では、指令電圧生成手段と比較手段の間にアナログ調整手段を設けたので、比較手段に印加される手前の指令電圧をアナログ調整することができるから、光源電流または光源電圧の下限値について、製品間のバラツキを基準レベルまで抑えることができる。しかも、アナログ調整であるから、例えば、組み立て後の調整で、実際の照明光源の光源電流または光源電圧の検出値をモニターしながら、指定の調光率に応じた検出値が得られるように、指令電圧を容易に調整できる。光源電流または光源電圧の下限調整作業が非常に容易になった。 According to the configuration of the present invention, the comparison means of the dimming control circuit compares the detected value of the controlled amount (light source current or light source voltage) of the illumination light source with the target value based on the dimming rate, and the comparison result Is output. This comparison result is used as a signal for controlling the light source current or the light source voltage by the illumination power supply device, and the light output of the illumination light source according to the dimming rate is obtained.
Here, in order to set the lower limit value to the command voltage generated by the command voltage generating means in order to set the lower limit of the dimming rate to, for example, several percent of the rated value of the light source current (or light source voltage), until now, The lower limit value of the light source current (or light source voltage) of the actual illumination light source varies from device to device due to variations in circuit component characteristics of the dimming control circuit. On the other hand, in the present invention, since the analog adjustment means is provided between the command voltage generation means and the comparison means, the previous command voltage applied to the comparison means can be adjusted in analog, so that the light source current or the light source About the lower limit of the voltage, the variation between products can be suppressed to a reference level. Moreover, since it is an analog adjustment, for example, in the adjustment after assembly, while monitoring the detection value of the actual light source current or light source voltage of the illumination light source, a detection value corresponding to the specified dimming rate can be obtained. The command voltage can be adjusted easily. The lower limit adjustment of the light source current or the light source voltage has become very easy.

また、本発明の構成では、アナログ調整手段を、具体的に、第１抵抗、補助抵抗、および、第２抵抗によって構成し、指令電圧生成手段からの指令電圧が、第１抵抗および補助抵抗の直列接続部に印加されるように構成した。さらに、第２抵抗の一端を、第１抵抗および補助抵抗の接続点につなぎ、第２抵抗の他端を、調光制御回路の制御用電源（例えば図１のＶＣＣ２）につなげた。この構成によって、指令電圧生成手段から第１抵抗に流れ込む電流と、制御用電源から第２抵抗（可変抵抗）に流れ込む電流とが、第１抵抗と第２抵抗の接続点で合成電流になり、この合成電流は補助抵抗（例えば図１のＲ８）を流れることになる。従って、この補助抵抗を流れる合成電流によって電圧降下が生じて、その電圧が比較手段に入力される。ここで、第１抵抗を可変抵抗で構成すれば、照明光源の被制御量の上限をアナログ調整することができる。第２抵抗を可変抵抗で構成すれば、照明光源の被制御量の下限をアナログ調整することができる。
In the configuration of the present invention, the analog adjustment means is specifically configured by the first resistance, the auxiliary resistance, and the second resistance, and the command voltage from the command voltage generation means is the first resistance and the auxiliary resistance. It was comprised so that it might apply to a serial connection part. Furthermore, one end of the second resistor was connected to a connection point between the first resistor and the auxiliary resistor, and the other end of the second resistor was connected to a control power source (for example, VCC2 in FIG. 1) of the dimming control circuit. With this configuration, a first resistor in Current flow into the command voltage generation unit, a current from the control power supply flows into the second resistor (variable resistor) is the combined current at the connection point of the first resistor and the second resistor Thus, this combined current flows through an auxiliary resistor (for example, R8 in FIG. 1). Accordingly, a voltage drop occurs due to the combined current flowing through the auxiliary resistor, and the voltage is input to the comparison means. Here, if the first resistor is configured by a variable resistor, the upper limit of the controlled amount of the illumination light source can be analog-adjusted. If the second resistor is composed of a variable resistor, the lower limit of the controlled amount of the illumination light source can be adjusted in an analog manner.

以上のように、本発明の構成によれば、調光範囲の下限値を設定した場合にも、下限における光源の光出力のバラツキを抑えることが可能な照明電源装置用の調光制御回路を、製造コストも調整時間も余り増加させることなく、提供することができる。 As described above, according to the configuration of the present invention, even when the lower limit value of the dimming range is set, the dimming control circuit for the illumination power supply device that can suppress the variation in the light output of the light source at the lower limit is provided. In addition, the manufacturing cost and the adjustment time can be provided without much increase.

本発明の第一実施形態に係る調光制御回路を備えた照明電源装置の構成図。The block diagram of the illumination power supply device provided with the light control circuit which concerns on 1st embodiment of this invention. （Ａ）は前記調光制御回路に入力される外部調光信号のオンデューティと、生成される電流指令値との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は上限調整後の電流指令値Ｖ２’を示すグラフ、（Ｃ）は下限調整後の電流指令値Ｖ２’を示すグラフ。(A) is a graph which shows the relationship between the on-duty of the external light control signal input into the said light control circuit, and the electric current command value produced | generated, (B) is the electric current command value V2 'after an upper limit adjustment. (C) is a graph showing the current command value V2 ′ after the lower limit adjustment. 前記調光制御回路を用いて光源電流を調整する方法を説明する図。The figure explaining the method of adjusting light source current using the said light control circuit. 第一実施形態の変形例に関するものであり、外部調光信号のオンデューティと電流指令値との関係を示すグラフである。It is related with the modification of 1st embodiment, and is a graph which shows the relationship between the on-duty of an external light control signal, and an electric current command value. 比較例に関するものであり、外部調光信号のオンデューティと電流指令値との関係を示すグラフである。It is related with the comparative example and is a graph which shows the relationship between the ON duty of an external light control signal, and an electric current command value. 本発明の第二実施形態に係る調光制御回路を備えた照明電源装置の構成図。The block diagram of the illumination power supply device provided with the light control circuit which concerns on 2nd embodiment of this invention. マイコン入力信号の立ち上がりエッジ間の時間を示す図である。It is a figure which shows the time between the rising edges of a microcomputer input signal. 本発明の第三実施形態に係る調光制御回路のアナログ調整の説明図。Explanatory drawing of the analog adjustment of the light control circuit which concerns on 3rd embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る調光制御回路１０を備えたＬＥＤ電源装置１の全体構成について説明する。ここでは、図１の調光制御回路１０を、全波整流回路２、力率改善回路３、フライバック変換回路４を主な構成とするＬＥＤ電源装置１に適用する場合を述べるが、ＬＥＤ電源装置としては、力率改善回路を含まないものや、フライバック変換回路に力率改善機能を担わせるものも、適用範囲である。すなわち、調光制御回路１０は、フライバック変換回路４で例示されるスイッチング変換回路からのランプ電流を検出し、この検出電圧値と目標ランプ電流を示す電圧値（以下、指令電圧値と呼ぶ。）を比較し、比較結果を制御用信号としてスイッチング変換回路にフィードバックさせるように構成された照明電源装置に広く適用できる。 Hereinafter, with reference to the drawings, an overall configuration of an LED power supply device 1 including a dimming control circuit 10 according to an embodiment of the present invention will be described. Here, although the case where the dimming control circuit 10 of FIG. 1 is applied to the LED power supply device 1 mainly composed of the full-wave rectification circuit 2, the power factor correction circuit 3, and the flyback conversion circuit 4 will be described. Devices that do not include a power factor correction circuit and those that allow a flyback conversion circuit to perform a power factor correction function are also applicable. That is, the dimming control circuit 10 detects the lamp current from the switching conversion circuit exemplified by the flyback conversion circuit 4, and the voltage value indicating the detected voltage value and the target lamp current (hereinafter referred to as a command voltage value). ), And the comparison result is widely applied to an illumination power supply device configured to feed back the comparison result as a control signal to the switching conversion circuit.

フライバック変換回路４は、スイッチング素子Ｓ１、フライバックトランスＴ、トランス二次側のダイオードＤ１、被制御量としてランプ電流を検出するための抵抗Ｒ３、スイッチング素子Ｓ１の駆動用の制御回路ＩＣ１、および、本発明に係る調光制御回路１０を有する。図１では、スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）Ｓ１を制御回路ＩＣ１から独立しているが、スイッチ内蔵型の制御回路を力率改善回路３の後段に接続してもよい。 The flyback conversion circuit 4 includes a switching element S1, a flyback transformer T, a transformer secondary-side diode D1, a resistor R3 for detecting a lamp current as a controlled amount, a control circuit IC1 for driving the switching element S1, and The light control circuit 10 according to the present invention is included. In FIG. 1, the switching element (MOSFET) S <b> 1 is independent from the control circuit IC <b> 1, but a switch built-in control circuit may be connected to the subsequent stage of the power factor correction circuit 3.

フライバック変換回路４は、更に、補助的な構成として、フライバックトランスＴを利用した制御用電源５、調光制御回路１０から制御回路ＩＣ１へ制御用信号を伝達するフォトカプラー６を有する。本書では、商用交流電源ＡＣ側を一次側、ＬＥＤ光源側を二次側と呼ぶ。フライバックトランスＴは、一次側トランスＴ１ａと二次側トランスＴ１ｂとによって、回路電流を絶縁する。制御用電源５は、補助電源用の一次側トランスＴ１ｃによって、制御回路ＩＣ１およびフォトカプラー６のフォトトランジスタへの一次側制御用電源（ＶＣＣ１）を生成する。また、補助電源用の二次側トランスＴ１ｄによって、調光制御回路１０およびフォトカプラー６の赤外線ＬＥＤへの二次側制御用電源（ＶＣＣ２）を生成する。なお、生成された二次側制御用電源ＶＣＣ２は、三端子レギュレータＩＣ２を経由することで、二次側へ安定した直流電圧を供給する。 The flyback conversion circuit 4 further includes a control power supply 5 using a flyback transformer T and a photocoupler 6 that transmits a control signal from the dimming control circuit 10 to the control circuit IC1 as an auxiliary configuration. In this document, the commercial AC power supply AC side is called the primary side, and the LED light source side is called the secondary side. The flyback transformer T insulates the circuit current by the primary side transformer T1a and the secondary side transformer T1b. The control power supply 5 generates a primary control power supply (VCC1) to the control circuit IC1 and the phototransistor of the photocoupler 6 by the auxiliary transformer T1c for the auxiliary power supply. Further, the secondary-side transformer T1d for auxiliary power generates a secondary-side control power supply (VCC2) to the dimming control circuit 10 and the infrared LED of the photocoupler 6. The generated secondary control power supply VCC2 supplies a stable DC voltage to the secondary side via the three-terminal regulator IC2.

ここで、簡単に、ＬＥＤ電源装置１の動作について説明する。商用交流電源ＡＣからの商用交流電圧は、全波整流回路２により整流され直流になり、力率改善回路３で力率の改善を受け、フライバック変換回路４に供給される。フライバック変換回路４では、スイッチング素子Ｓ１がオンになると、コンデンサーＣ２のハイサイド側からの電流が、フライバックトランスＴの一次側のＴ１ａ、スイッチング素子Ｓ１、コンデンサーＣ２のローサイド側へと流れ、トランスＴに磁界のエネルギーを蓄える。次に、スイッチング素子Ｓ１がオフになると、トランスＴに蓄えられた磁界のエネルギーは、トランスＴの一次側のＴ１ａに減衰振動電圧波形を発生させると同時に、トランスＴの二次側のＴ１ｂに電圧を発生させる。この電圧は、ダイオードＤ１により整流され、電解コンデンサーＣ４を充電する。そして、電解コンデンサーＣ４のハイサイド側からの電流がＬＥＤ光源に流れ、ＬＥＤ光源が発光する。 Here, operation | movement of the LED power supply device 1 is demonstrated easily. The commercial AC voltage from the commercial AC power source AC is rectified by the full-wave rectifier circuit 2 to become direct current, is subjected to power factor improvement by the power factor correction circuit 3, and is supplied to the flyback conversion circuit 4. In the flyback conversion circuit 4, when the switching element S1 is turned on, a current from the high side of the capacitor C2 flows to the primary side T1a of the flyback transformer T, the switching element S1, and the low side of the capacitor C2, and the transformer T stores magnetic field energy. Next, when the switching element S1 is turned off, the energy of the magnetic field stored in the transformer T generates a damped oscillation voltage waveform in the primary side T1a of the transformer T, and at the same time, the voltage on the secondary side T1b of the transformer T. Is generated. This voltage is rectified by the diode D1 and charges the electrolytic capacitor C4. Then, a current from the high side of the electrolytic capacitor C4 flows to the LED light source, and the LED light source emits light.

＜調光制御回路＞
調光制御回路１０は、外部から調光信号を受けるＡＣフォトカプラー１２と、マイクロコントローラＭＣＵと、Ｄ／Ａコンバータと、アナログ調整部１４と、オペアンプ１６とから構成される。外部調光信号は、論理レベルによって全光、調光率、または、消灯を規定する論理レベル信号でもよいし、調光率を階段状に切り換える際に一段毎に入力されるパルス状の切換パルス信号でもよい。または、オンデューティまたは周波数によって全光、調光率または消灯を特定するＰＷＭ信号でもよい。本実施形態では、外部調光信号として上記のＰＷＭ信号を用いるものとする。 <Dimming control circuit>
The dimming control circuit 10 includes an AC photocoupler 12 that receives a dimming signal from the outside, a microcontroller MCU, a D / A converter, an analog adjustment unit 14, and an operational amplifier 16. The external dimming signal may be a logic level signal that defines all light, dimming rate, or extinction depending on the logic level, or a pulse-like switching pulse that is input for each step when the dimming rate is switched stepwise. It may be a signal. Alternatively, it may be a PWM signal that specifies all light, dimming rate, or extinction by on-duty or frequency. In this embodiment, the PWM signal is used as the external dimming signal.

ＡＣフォトカプラー１２は、ＰＷＭ信号の受信手段であり、極性を逆にした２つの赤外線ＬＥＤの並列接続部からなる発光素子と、フォトトランジスタからなる受光素子とを有する。受信端子からのＰＷＭ信号が、抵抗Ｒ１０と赤外線ＬＥＤの直列接続部に印加されると、ＰＷＭ信号のオンデューティに応じて赤外線ＬＥＤが点滅する。また、ＡＣフォトカプラー１２の後段には、抵抗Ｒ９とコンデンサーＣ８のＲＣ接続部が設けられている。ＲＣ接続部の抵抗Ｒ９側の一端は、制御用電源ＶＣＣ２を受け、コンデンサーＣ８側の他端は、グラウンドレベルに接続されている。ＡＣフォトカプラー１２のフォトトランジスタのコレクタは、抵抗Ｒ９とコンデンサーＣ８の接続点Ｐ１に接続され、フォトトランジスタのエミッタは、グラウンドレベルに接続されている。このＲＣ接続部の接続点Ｐ１は、ＭＣＵの入力端子にも接続されている。ＡＣフォトカプラー１２の発光側の赤外線ＬＥＤの点滅によって、受光側のフォトトランジスタのＣＥ間の抵抗が変化し、これに伴って変化する接続点Ｐ１の電位が、ＭＣＵに入力される。このように、ＰＷＭ信号の受光手段は、入力されたＰＷＭ信号をマイコン入力信号に変換する役目を果たす。 The AC photocoupler 12 is a means for receiving PWM signals, and has a light emitting element composed of a parallel connection part of two infrared LEDs having opposite polarities, and a light receiving element composed of a phototransistor. When the PWM signal from the receiving terminal is applied to the series connection portion of the resistor R10 and the infrared LED, the infrared LED blinks according to the on-duty of the PWM signal. Further, an RC connection portion of a resistor R9 and a capacitor C8 is provided at the subsequent stage of the AC photocoupler 12. One end on the resistor R9 side of the RC connection portion receives the control power supply VCC2, and the other end on the capacitor C8 side is connected to the ground level. The collector of the phototransistor of the AC photocoupler 12 is connected to a connection point P1 between the resistor R9 and the capacitor C8, and the emitter of the phototransistor is connected to the ground level. The connection point P1 of this RC connection part is also connected to the input terminal of the MCU. As the infrared LED on the light emitting side of the AC photocoupler 12 blinks, the resistance between the CEs of the phototransistor on the light receiving side changes, and the potential at the connection point P1 that changes accordingly is input to the MCU. Thus, the light receiving means for the PWM signal serves to convert the input PWM signal into a microcomputer input signal.

マイクロコントローラＭＣＵは、ＡＣフォトカプラー１２からの入力信号を、変換テーブルに基づくディジタル信号変換によって、マイコン出力信号に変換する。このマイコン出力信号は、Ｄ／Ａコンバータ（ｆｖ変換器でも可）によって、目標ランプ電流の指令電圧Ｖ２に変換され出力される。従って、ＭＣＵとＤ／Ａコンバータは、本発明の指令電圧生成手段に該当する。ここで、指令電圧とは、ＰＷＭ信号の調光率に応じたランプ電流の目標値を表す電圧信号である。 The microcontroller MCU converts the input signal from the AC photocoupler 12 into a microcomputer output signal by digital signal conversion based on the conversion table. This microcomputer output signal is converted into a command voltage V2 of the target lamp current by a D / A converter (or an fv converter is also possible) and output. Therefore, the MCU and the D / A converter correspond to the command voltage generation means of the present invention. Here, the command voltage is a voltage signal representing a target value of the lamp current corresponding to the dimming rate of the PWM signal.

入力信号の処理内容を具体的に説明する。まず、ＭＣＵは、マイコン入力信号の一周期に相当するパルス間隔（図７の立ち上がりエッジ間の時間ｔ０）を測定するとともに、マイコン入力信号のハイ／ロウ・レベル幅（図７の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのエッジ間の時間ｔ１）を測定する。次に、ＭＣＵは、Ｘ＝Ｗ×ｔ１／ｔ２の式を使って、マイコン入力信号の正規化（外部調光信号の正規化とも呼ぶ。）を行う。Ｗは演算処理上、都合の良い値を設定する。８ビットマイコンであれば、Ｗ＝２５５とすることで、オンデューティ（ｔ１／ｔ２）を、ディジタル処理しやすい０〜２５５段階のディジタル値に正規化できる。１０ビットマイコンであれば、Ｗ＝１０２３とすればよい。このようにして、Ｗが図２の特性グラフの横軸の幅（０〜１００％）に対応するディジタル値に設定される。 The processing content of the input signal will be specifically described. First, the MCU measures a pulse interval corresponding to one period of the microcomputer input signal (time t0 between rising edges in FIG. 7) and also sets the high / low level width of the microcomputer input signal (rising edge and rising edge in FIG. 7). The time t1) between the falling edges is measured. Next, the MCU performs normalization of the microcomputer input signal (also referred to as normalization of the external dimming signal) using the equation X = W × t1 / t2. W is set to a value convenient for calculation processing. In the case of an 8-bit microcomputer, by setting W = 255, the on-duty (t1 / t2) can be normalized to a digital value of 0 to 255 steps that are easy to perform digital processing. In the case of a 10-bit microcomputer, W = 1023 may be set. In this way, W is set to a digital value corresponding to the width (0 to 100%) of the horizontal axis of the characteristic graph of FIG.

更に、ＭＣＵは、外部調光信号の正規化オンデューティＸをランプ電流の指令電圧Ｖ２にディジタル変換する。ただし、ＭＣＵは、このディジタル変換によって指令電圧Ｖ２に相当するマイコン出力信号を出力するだけであり、マイコン出力信号は後段のＤ／Ａコンバータによって指令電圧Ｖ２になる。ＭＣＵには、正規化オンデューティＸから指令電圧Ｖ２への変換テーブルが予め設定・記憶されている。もしくは、ＭＣＵには、正規化オンデューティＸから指令電圧Ｖ２を演算処理するプログラムが保存され、該プログラムを実行可能に構成されている。正規化オンデューティＸと指令電圧Ｖ２の関係を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）の特性グラフを用いて説明すると、ここでのディジタル変換は、正規化オンデューティＸ値で横軸を索引し、縦軸のＶ２値を得る作業である。そして、ＭＣＵは、Ｖ２値に相当するマイコン出力信号（例えば８ビット信号）をＤ／Ａコンバータに出力する。Ｄ／Ａコンバータは、マイコン出力信号をＤ／Ａ変換して、指令電圧Ｖ２にする。Ｄ／Ａコンバータから出力される指令電圧Ｖ２は、後段のアナログ調整部１４で調整され、オペアンプ１６のプラス端子に印加される。 Further, the MCU digitally converts the normalized on-duty X of the external dimming signal into a lamp current command voltage V2. However, the MCU only outputs a microcomputer output signal corresponding to the command voltage V2 by this digital conversion, and the microcomputer output signal becomes the command voltage V2 by the D / A converter at the subsequent stage. In the MCU, a conversion table from the normalized on-duty X to the command voltage V2 is set and stored in advance. Alternatively, the MCU stores a program for calculating the command voltage V2 from the normalized on-duty X, and is configured to be able to execute the program. The relationship between the normalized on-duty X and the command voltage V2 is shown in FIG. To explain using the characteristic graph of FIG. 2A, the digital conversion here is an operation of indexing the horizontal axis with the normalized on-duty X value to obtain the V2 value on the vertical axis. Then, the MCU outputs a microcomputer output signal (for example, an 8-bit signal) corresponding to the V2 value to the D / A converter. The D / A converter D / A converts the microcomputer output signal to obtain the command voltage V2. The command voltage V2 output from the D / A converter is adjusted by the analog adjustment unit 14 at the subsequent stage and applied to the plus terminal of the operational amplifier 16.

図２（Ａ）のグラフで表される調光特性の変換テーブル１について説明する。横軸は、外部調光信号のオンデューティを正規化した正規化オンデューティＸ（例えば８ビット信号）であるが、説明の都合上、０〜１００％で示す。縦軸は、目標ランプ電流を示す指令電圧Ｖ２である。制御用電源ＶＣＣ２が、例えば０−５Ｖ電圧である場合、縦軸の下端が０Ｖで、上端が５Ｖになる。本実施形態では、マイコン出力電圧について、定格ランプ電流の１００％（全光）を示す指令電圧Ｖ２は、５Ｖよりも少し低めの例えば4.3Ｖ程度になるように変換テーブルが設定されている。そして、外部調光信号のオンデューティが０％から「Ｌ」％までの範囲では、指令電圧Ｖ２が一定値（例えば4.3Ｖ）になるように設定されている。つまり、調光率を高くして、ＰＷＭ信号のオンデューティが「Ｌ」％に達した時点で、例えば定格の１００％のランプ電流が流れる。 A dimming characteristic conversion table 1 represented by the graph of FIG. The horizontal axis represents a normalized on-duty X (for example, an 8-bit signal) obtained by normalizing the on-duty of the external dimming signal, but is indicated by 0 to 100% for convenience of explanation. The vertical axis represents the command voltage V2 indicating the target lamp current. When the control power supply VCC2 is, for example, 0-5V voltage, the lower end of the vertical axis is 0V and the upper end is 5V. In this embodiment, the conversion table is set so that the command voltage V2 indicating 100% of the rated lamp current (all light) is about 4.3V, which is slightly lower than 5V, for the microcomputer output voltage. In the range where the on-duty of the external dimming signal is 0% to “L”%, the command voltage V2 is set to a constant value (for example, 4.3V). That is, when the dimming rate is increased and the on-duty of the PWM signal reaches “L”%, for example, a rated lamp current of 100% flows.

一方、定格ランプ電流の計算上０％（消灯状態）を示す指令電圧Ｖ２は、０Ｖよりも少し高めの例えば0.3Ｖ程度になるように設定されている。そして、外部調光信号のオンデューティが「Ｕ」％から１００％までの範囲では、指令電圧Ｖ２が一定値（例えば0.6Ｖ）になるように設定されている。つまり、調光率を低くして、ＰＷＭ信号のオンデューティが「Ｕ」％に達した時点で、定格の数パーセントのランプ電流が流れるように設定されている。そして、オンデューティが「Ｕ」％から１００％までの範囲では、定格の数％の一定のランプ電流が流れるようにした。図では、例えば、定格の５％のランプ電流とした。このようにランプ電流の下限を設定することによって、調光率を低くした場合でも、回路効率が低下せず、低減困難なノイズが発生しないで済む。なお、外部調光信号であるＰＷＭ信号のオンデューティが”Ｌ”％から”Ｕ”％までの範囲では、指令電圧Ｖ２が、オンデューティに比例するように特性グラフの傾きが設定されている。なお、マイコンＭＣＵへもＤ／Ａコンバータへも、二次側の制御用電源ＶＣＣ２が供給されている。 On the other hand, the command voltage V2 indicating 0% (light-off state) in the calculation of the rated lamp current is set to be, for example, about 0.3V, which is slightly higher than 0V. In the range where the on-duty of the external dimming signal is “U”% to 100%, the command voltage V2 is set to a constant value (for example, 0.6V). That is, the lamp current is set such that a lamp current of several percent of the rated value flows when the dimming rate is lowered and the on-duty of the PWM signal reaches “U”%. In the range where the on-duty is from “U”% to 100%, a constant lamp current of several percent of the rated value flows. In the figure, for example, the lamp current is 5% of the rated value. By setting the lower limit of the lamp current in this way, even when the dimming rate is lowered, the circuit efficiency does not decrease and noise that is difficult to reduce does not occur. Note that the slope of the characteristic graph is set so that the command voltage V2 is proportional to the on-duty when the on-duty of the PWM signal that is the external dimming signal is in the range from “L”% to “U”%. The secondary control power supply VCC2 is supplied to both the microcomputer MCU and the D / A converter.

＜アナログ調整部＞
本発明で特徴的なアナログ調整部は、Ｄ／Ａコンバータの後段に設けられ、指令電圧Ｖ２をアナログ調整する。アナログ調整部は、第１可変抵抗ＶＲ１と補助抵抗Ｒ８の直列接続部と、第２可変抵抗ＶＲ２とを組み合わせた回路である。可変抵抗ＶＲ１の一端は、Ｄ／Ａコンバータの出力端に接続され、指令電圧Ｖ２が印加される。補助抵抗Ｒ８の他端は、グラウンドレベルに接続されている。そして、可変抵抗ＶＲ２の一端は、可変抵抗ＶＲ１および補助抵抗Ｖ８の接続点Ｐ２に接続され、他端は、制御用電源ＶＣＣ２に接続されている。接続点Ｐ２は、抵抗Ｒ６を介して後段のオペアンプのプラス端子に接続されている。本実施形態では、接続点Ｐ２の電圧を、アナログ調整された指令電圧Ｖ２’と呼ぶ。 <Analog adjustment section>
The analog adjustment unit characteristic of the present invention is provided in the subsequent stage of the D / A converter, and adjusts the command voltage V2 in an analog manner. The analog adjustment unit is a circuit in which a series connection unit of the first variable resistor VR1 and the auxiliary resistor R8 and the second variable resistor VR2 are combined. One end of the variable resistor VR1 is connected to the output end of the D / A converter, and the command voltage V2 is applied. The other end of the auxiliary resistor R8 is connected to the ground level. One end of the variable resistor VR2 is connected to the connection point P2 of the variable resistor VR1 and the auxiliary resistor V8, and the other end is connected to the control power supply VCC2. The connection point P2 is connected to the plus terminal of the subsequent operational amplifier via the resistor R6. In the present embodiment, the voltage at the connection point P2 is referred to as an analog adjusted command voltage V2 ′.

電解コンデンサーＣ４のハイサイドからのランプ電流は、ＬＥＤ光源とランプ電流検出用の抵抗Ｒ３を通って、Ｃ４のローサイドへ流れるので、抵抗Ｒ３には、ランプ電流によって電圧降下が生じる。ＬＥＤ光源と抵抗Ｒ３間の接続点Ｐ３は、抵抗Ｒ４を介してオペアンプのマイナス端子に接続されている。この抵抗Ｒ４は、ランプ電流の検出電圧取得手段に相当する。また、オペアンプ１６のマイナス端子と出力端子は、抵抗Ｒ５によって接続されている。オペアンプ１６は、ランプ電流の指令電圧Ｖ２とランプ電流の検出電圧Ｖ１の比較を行う比較手段に相当し、特に、本実施形態では、オペアンプ１６とアナログ調整部１４との組み合わせによって、ランプ電流の指令電圧Ｖ２とランプ電流の検出電圧Ｖ１の差分を増幅して出力する差動増幅回路を構成している。オペアンプ１６の出力電圧は、制御回路ＩＣ１への制御用信号として、抵抗Ｒ７を介してフォトカプラー６の赤外線ＬＥＤに印加される。 Since the lamp current from the high side of the electrolytic capacitor C4 flows to the low side of C4 through the LED light source and the lamp current detection resistor R3, a voltage drop occurs in the resistor R3 due to the lamp current. A connection point P3 between the LED light source and the resistor R3 is connected to the negative terminal of the operational amplifier via the resistor R4. The resistor R4 corresponds to a lamp current detection voltage acquisition unit. The negative terminal and the output terminal of the operational amplifier 16 are connected by a resistor R5. The operational amplifier 16 corresponds to a comparison unit that compares the lamp current command voltage V2 and the lamp current detection voltage V1. In particular, in this embodiment, a combination of the operational amplifier 16 and the analog adjustment unit 14 is used to specify a lamp current command. A differential amplifier circuit that amplifies and outputs the difference between the voltage V2 and the detection voltage V1 of the lamp current is configured. The output voltage of the operational amplifier 16 is applied to the infrared LED of the photocoupler 6 via the resistor R7 as a control signal to the control circuit IC1.

フォトカプラー６の赤外線ＬＥＤは、オペアンプの出力電圧に応じて発光する。つまり、制御用電源ＶＣＣ２からの電流は、赤外線ＬＥＤを通ってオペアンプ１６の出力端に入り、オペアンプのマイナス電源端子からグラウンドレベルに流れる。よって、オペアンプ１６の出力電圧に応じて、赤外線ＬＥＤの光出力が変化する。これに伴ってフォトカプラー６の一次側に接続されているフォトトランジスタのＣＥ間の抵抗値が変化する。 The infrared LED of the photocoupler 6 emits light according to the output voltage of the operational amplifier. That is, the current from the control power supply VCC2 enters the output terminal of the operational amplifier 16 through the infrared LED, and flows from the negative power supply terminal of the operational amplifier to the ground level. Therefore, the light output of the infrared LED changes according to the output voltage of the operational amplifier 16. Along with this, the resistance value between the CEs of the phototransistors connected to the primary side of the photocoupler 6 changes.

フォトトランジスタのコレクタは、制御回路ＩＣ１のＦＢ（フィードバック）端子に接続されている。また、このＦＢ端子は、抵抗Ｒ１により制御用電源ＶＣＣ１にも接続（プールアップとも呼ぶ。）されているので、フォトトランジスタの抵抗値の変化が、ＦＢ端子の電圧変化へと変換され、ＦＢ端子の印加電圧が変化する。検出電圧Ｖ１とアナログ調整前の指令電圧Ｖ２との差分の増幅値がＦＢ値として定電流制御回路ＩＣ１に送られる。このようにして、制御回路ＩＣ１は、ＬＥＤ光源に直列接続された抵抗Ｒ３に流れる電流がマイコンＭＣＵで設定される電流設定値に一致するように、スイッチング素子Ｓ１のオン幅またはスイッチング周波数を変化させる。抵抗Ｒ３に流れる電流はＬＥＤ電流に等しいから、ＬＥＤ電流は、高精度に、調光信号に基づく電流設定値に制御される。 The collector of the phototransistor is connected to the FB (feedback) terminal of the control circuit IC1. Further, since the FB terminal is also connected to the control power supply VCC1 by the resistor R1 (also referred to as pool-up), the change in the resistance value of the phototransistor is converted into the change in the voltage of the FB terminal, and the FB terminal The applied voltage changes. The amplified value of the difference between the detected voltage V1 and the command voltage V2 before analog adjustment is sent to the constant current control circuit IC1 as the FB value. In this way, the control circuit IC1 changes the ON width or switching frequency of the switching element S1 so that the current flowing through the resistor R3 connected in series with the LED light source matches the current setting value set by the microcomputer MCU. . Since the current flowing through the resistor R3 is equal to the LED current, the LED current is controlled to a current setting value based on the dimming signal with high accuracy.

＜アナログ調整方法＞
上述のようにＤ／Ａコンバータの出力端は、可変抵抗ＶＲ１と抵抗Ｒ６の接続点Ｐ２を通じて、オペアンプ１６のプラス端子に接続されている。また、接続点Ｐ２には、第２可変抵抗ＶＲ２が接続されている。このような構成によって、補助抵抗Ｒ８を流れる電流は、ランプ電流の下限値を設定する可変抵抗ＶＲ２を流れる電流と、指令電圧Ｖ２に比例した可変抵抗ＶＲ１を流れる電流との合成電流になる。そして、オペアンプ１６のプラス端子に入力される電流設定値（指令電圧Ｖ２’）は、上記の合成電流が補助抵抗Ｒ８を流れることにより発生する電圧降下に等しくなる。 <Analog adjustment method>
As described above, the output terminal of the D / A converter is connected to the plus terminal of the operational amplifier 16 through the connection point P2 between the variable resistor VR1 and the resistor R6. The second variable resistor VR2 is connected to the connection point P2. With such a configuration, the current flowing through the auxiliary resistor R8 becomes a combined current of the current flowing through the variable resistor VR2 that sets the lower limit value of the lamp current and the current flowing through the variable resistor VR1 proportional to the command voltage V2. The current setting value (command voltage V2 ′) input to the plus terminal of the operational amplifier 16 is equal to the voltage drop generated by the combined current flowing through the auxiliary resistor R8.

図３は、ＬＥＤ電源装置の製造時におけるランプ電流の調整方法を模式的に示した図である。外部調光器からのＰＷＭ信号に応じてＬＥＤ光源を点灯させる。そして、ランプ電流を調整用の電流計でモニターする。外部調光器からのＰＷＭ信号のオンデューティをゼロ（全光）から“Ｌ”までの範囲内に設定した状態で、可変抵抗ＶＲ１のボリュームを変えて、電流のモニター値がランプ電流の上限値（例えば定格１００％）になるように設定する。図２（Ｂ）は、正規化オンデューティＸと指令電圧Ｖ２’の関係を示す特性グラフであり、可変抵抗ＶＲ１のボリューム変更に伴って指令電圧Ｖ２’の上限値が変化する様子を示す。縦軸の最大値は、可変抵抗ＶＲ１により調整される。 FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a method for adjusting the lamp current when manufacturing the LED power supply device. The LED light source is turned on according to the PWM signal from the external dimmer. The lamp current is monitored with an adjustment ammeter. With the on duty of the PWM signal from the external dimmer set within the range from zero (all light) to “L”, the volume of the variable resistor VR1 is changed, and the current monitor value is the upper limit of the lamp current. (For example, the rating is 100%). FIG. 2B is a characteristic graph showing the relationship between the normalized on-duty X and the command voltage V2 ', and shows how the upper limit value of the command voltage V2' changes as the volume of the variable resistor VR1 is changed. The maximum value on the vertical axis is adjusted by the variable resistor VR1.

次に、外部調光器からのＰＷＭ信号のオンデューティを“Ｕ”から１００％までの範囲内に設定した状態で、可変抵抗ＶＲ２のボリュームを変えてランプ電流のモニター値を下限値に調整することにより、ランプ電流の下限値を設定する。この下限値は、定格ランプ電流の数パーセント程度にする。好ましくは、１〜８％の範囲内がよく、図では５％の場合を示す。図２（Ｃ）は、可変抵抗ＶＲ２のボリューム変更に伴って指令電圧Ｖ２’の下限値が変化する様子を示す。縦軸の最小値は可変抵抗ＶＲ２により調整される。 Next, in a state where the on-duty of the PWM signal from the external dimmer is set within the range from “U” to 100%, the volume of the variable resistor VR2 is changed to adjust the monitor value of the lamp current to the lower limit value. Thus, the lower limit value of the lamp current is set. This lower limit value is about several percent of the rated lamp current. Preferably, it is in the range of 1 to 8%, and the figure shows the case of 5%. FIG. 2C shows a state in which the lower limit value of the command voltage V2 'changes with the change in the volume of the variable resistor VR2. The minimum value on the vertical axis is adjusted by the variable resistor VR2.

フォトカプラー６のような個体誤差が大きい素子によって、制御回路ＩＣ１のＦＢ値は、そのような個体誤差の影響を受ける。そのため、事前に指令電圧Ｖ２をアナログ調整して、誤差の影響を相殺することができる。従って、マイコンＭＣＵの変換テーブル１を用いて調光範囲の下限値を設定した場合において、製造コストも調整時間も余り増加させることなく、設定下限における光源の光出力のバラツキを抑える調整が可能になる。 The FB value of the control circuit IC1 is affected by such an individual error due to an element having a large individual error, such as the photocoupler 6. Therefore, the influence of the error can be offset by analog adjustment of the command voltage V2 in advance. Therefore, when the lower limit value of the dimming range is set using the conversion table 1 of the microcomputer MCU, it is possible to adjust to suppress the variation in the light output of the light source at the setting lower limit without significantly increasing the manufacturing cost and the adjustment time. Become.

本実施形態の変形例を説明する。本実施形態では、Ｄ／Ａコンバータがマイコン出力信号（ディジタル信号）を指令電圧Ｖ２（アナログ信号）に変換する構成にした。これに代えて、ＰＷＭ信号生成器を内蔵するマイコンを用いて、マイコンから目標ランプ電流に応じたＰＷＭ信号を出力するようにして、マイコンの後段に設けたローパスフィルター（インダクタＬとコンデンサーＣのＬＣ回路など）によって、ＰＷＭ信号を指令電圧Ｖ２に変換するようにしてもよい。 A modification of this embodiment will be described. In the present embodiment, the D / A converter converts the microcomputer output signal (digital signal) into the command voltage V2 (analog signal). Instead, a microcomputer incorporating a PWM signal generator is used to output a PWM signal corresponding to the target lamp current from the microcomputer, and a low-pass filter (LC of inductor L and capacitor C) provided at the subsequent stage of the microcomputer. The PWM signal may be converted into the command voltage V2 by a circuit or the like.

図２（Ａ）の特性グラフに代えて、図４（Ａ）に示す特性グラフに応じてマイコンを動作させてもよい。この場合、ＰＷＭ信号のオンデューティにおいて指令電圧が一定になる範囲を設けておらず、オンデューティが０％のときにランプ電流が上限値（例えば定格ランプ電流の９５％）になり、オンデューティが１００％のときに下限値（例えば定格ランプ電流の５％）になり、オンデューティが０〜１００％の間の目標ランプ電流がオンデューティに比例するようにした。このような変換テーブル２を用いても、図４（Ｂ）に示すように可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２のボリューム変更によるランプ電流の上限、下限の調整を容易に実行することができる。 Instead of the characteristic graph of FIG. 2A, the microcomputer may be operated according to the characteristic graph shown in FIG. In this case, there is no range in which the command voltage is constant in the on-duty of the PWM signal. When the on-duty is 0%, the lamp current becomes the upper limit value (for example, 95% of the rated lamp current), and the on-duty is When the value is 100%, the lower limit value (for example, 5% of the rated lamp current) is reached, and the target lamp current between 0-100% on-duty is proportional to the on-duty. Even using such a conversion table 2, as shown in FIG. 4B, the upper and lower limits of the lamp current can be easily adjusted by changing the volumes of the variable resistors VR1 and VR2.

一方、図５の特性グラフは比較例を示す。この比較例では、オンデューティが１００％のときにランプ電流が下限値になり、その下限値を定格ランプ電流のゼロパーセントに設定している。このような変換テーブル３を用いると、オンデューティ１００％付近においてノイズが発生してしまい、ＬＥＤ光源の発光が不安定になってしまう。ランプ電流も精度良く検出できないため、可変抵抗ＶＲ２のボリューム変更によるランプ電流の下限調整が困難になる。 On the other hand, the characteristic graph of FIG. 5 shows a comparative example. In this comparative example, when the on-duty is 100%, the lamp current becomes the lower limit value, and the lower limit value is set to zero percent of the rated lamp current. When such a conversion table 3 is used, noise is generated in the vicinity of 100% on-duty, and the light emission of the LED light source becomes unstable. Since the lamp current cannot be detected with high accuracy, it becomes difficult to adjust the lower limit of the lamp current by changing the volume of the variable resistor VR2.

図６に本発明の第二実施形態に係る調光制御回路１０ａを備えた照明電源装置１ａを示す。第一実施形態と大きく異なる点は、照明電源装置１ａがスイッチング変換回路として降圧チョッパ回路４ａを用いていること、ランプ電圧Ｖ１の電圧制御によって点灯する照明光源を用いていることである。また、オペアンプ１６の出力信号、すなわち、ランプ電圧の検出電圧Ｖ１と指令電圧Ｖ２の比較結果は、フォトカプラーを介さずに制御回路ＩＣ１のＦＢ端子に直接印加されていることである。調光制御回路１０ａは、ＡＣフォトカプラー１２、ＰＷＭ信号発信機能付きのＭＣＵ、インダクタＬ２とコンデンサーＣ１０からなるローパスフィルター、アナログ調整部１４、オペアンプ１６からなる。このような照明電源装置１ａにおいても、調光制御回路１０ａを適用することにより、製造コストも調整時間も余り増加させることなく、設定下限における光源の光出力のバラツキを抑える調整が可能になる。 FIG. 6 shows an illumination power supply device 1a including a dimming control circuit 10a according to the second embodiment of the present invention. The main difference from the first embodiment is that the illumination power supply device 1a uses a step-down chopper circuit 4a as a switching conversion circuit and an illumination light source that is lit by voltage control of the lamp voltage V1. Further, the output signal of the operational amplifier 16, that is, the comparison result between the detection voltage V1 of the lamp voltage and the command voltage V2, is directly applied to the FB terminal of the control circuit IC1 without passing through the photocoupler. The dimming control circuit 10a includes an AC photocoupler 12, an MCU with a PWM signal transmission function, a low-pass filter including an inductor L2 and a capacitor C10, an analog adjustment unit 14, and an operational amplifier 16. Also in such an illumination power supply device 1a, by applying the dimming control circuit 10a, it is possible to perform an adjustment that suppresses the variation in the light output of the light source at the setting lower limit without significantly increasing the manufacturing cost and the adjustment time.

本発明の第三実施形態に係る調光制御回路は、特許文献１の図１に示されるようなＬＥＤ電源装置に適用した調光制御回路である。すなわち、本実施形態のＬＥＤ電源装置は、光の点滅を伴うＰＷＭ調光方式で調光可能なスイッチング回路（ＬＥＤ光源に直列に接続されたスイッチング素子をオン・オフさせる回路）と、光の点滅を伴わないアナログ制御方式で調光可能な定電流回路（降圧変換回路、フライバック変換回路など）との両方を備える。そして、定電流回路に対して本発明に係る調光制御回路が適用されている。ＬＥＤ電源装置は、調光率が大きい時はＰＷＭ調光方式で調光を行って、調光率をある調光率よりも小さくした場合は、ＰＷＭ調光方式からアナログ制御方式に切り換えて、アナログ制御方式で調光を行う。 The dimming control circuit according to the third embodiment of the present invention is a dimming control circuit applied to an LED power supply device as shown in FIG. That is, the LED power supply device of the present embodiment includes a switching circuit (circuit that turns on and off a switching element connected in series to the LED light source) that can be dimmed by a PWM dimming method that involves blinking light, and blinking light. And a constant current circuit (such as a step-down conversion circuit or a flyback conversion circuit) that can be dimmed by an analog control method without any other. The dimming control circuit according to the present invention is applied to the constant current circuit. The LED power supply device performs dimming with the PWM dimming method when the dimming rate is large, and when the dimming rate is smaller than a certain dimming rate, switch from the PWM dimming method to the analog control method, Dimming with analog control method.

図８は、アナログ制御方式での調光範囲において、ランプ電流の下限値を設定する場合に、製造されるＬＥＤ電源装置の個体ごとのランプ電流の検出電圧Ｖ１の下限値にバラツキ（図８中のａ，ｂ，ｃ）が生じてしまうことを示す。横軸が外部調光信号の調光率を示し、縦軸がランプ電流の検出値を示す。本実施形態の調光制御回路では、定電流回路に対してランプ電流の指令電圧Ｖ２を出力する電流調整回路（図６のＭＣＵおよびローパスフィルターに相当）と、その指令電圧Ｖ２に基づいて定電流制御を行う定電流回路（図６のオペアンプ１６および制御ＩＣ１に相当）と、の間に、指令電圧Ｖ２をアナログ調整して指令電圧Ｖ２’を出力するアナログ調整部が設けられている。このアナログ調整部の構成は、前述の実施形態のアナログ調整部１４の回路構成が適用されている。これを用いて、指令電圧Ｖ２をアナログ調整すれば、すべての製品の検出電圧Ｖ１の下限値を例えば図８の“ｂ”に容易に一致させることができる。 FIG. 8 shows a variation in the lower limit value of the detection voltage V1 of the lamp current for each individual LED power supply manufactured when the lower limit value of the lamp current is set in the dimming range in the analog control system (in FIG. 8). A, b, and c) are generated. The horizontal axis represents the dimming rate of the external dimming signal, and the vertical axis represents the detected value of the lamp current. In the dimming control circuit of this embodiment, a current adjustment circuit (corresponding to the MCU and the low-pass filter in FIG. 6) that outputs a lamp current command voltage V2 to the constant current circuit, and a constant current based on the command voltage V2 Between the constant current circuit (corresponding to the operational amplifier 16 and the control IC 1 in FIG. 6) that performs control, an analog adjustment unit that analog-adjusts the command voltage V2 and outputs the command voltage V2 ′ is provided. As the configuration of the analog adjustment unit, the circuit configuration of the analog adjustment unit 14 of the above-described embodiment is applied. If the command voltage V2 is analog-adjusted using this, the lower limit value of the detection voltage V1 of all products can be easily matched with, for example, “b” in FIG.

なお、調光率の下限付近での調光を含めて、すべての調光範囲をＰＷＭ調光方式で実行する場合は、ランプ電流のゼロ位置（下限値）がどの製品でも一致するので、本実施形態のような指令電圧Ｖ２のアナログ調整は不要である。しかし、上記のように、調光率の下限付近での調光をアナログ制御方式で実行する場合には、ランプ電流のゼロ位置（下限値）を複数の製品で一致させる必要が生じるため、本発明の調光制御回路によるアナログ調整が非常に役立つのである。 Note that when the entire dimming range, including dimming near the lower limit of the dimming rate, is performed using the PWM dimming method, the zero position (lower limit value) of the lamp current is the same for all products. Analog adjustment of the command voltage V2 as in the embodiment is not necessary. However, as described above, when dimming near the lower limit of the dimming rate is performed using an analog control method, the zero position (lower limit value) of the lamp current needs to be matched among a plurality of products. The analog adjustment by the dimming control circuit of the invention is very useful.

１ＬＥＤ電源装置（照明電源装置）
４フライバック変換回路（スイッチング変換回路）
５制御用電源
６フォトカプラー
１０調光制御回路
１２ＡＣフォトカプラー（受光手段）
１４アナログ調整部
１６オペアンプ（比較手段）
Ｄ／Ａディジタル‐アナログコンバータ（指令電圧生成手段）
ＩＣ１スイッチング素子の制御回路
ＭＣＵシングルチップ・マイクロコントローラ（指令電圧生成手段）
Ｒ３ランプ電流検出用の抵抗（ランプ電流検出器）
Ｒ４抵抗（検出電圧取得手段）
Ｒ８補助抵抗
ＶＲ１第１可変抵抗
ＶＲ２第２可変抵抗 1 LED power supply (lighting power supply)
4 Flyback conversion circuit (switching conversion circuit)
5 Control power supply 6 Photocoupler 10 Dimming control circuit 12 AC photocoupler (light receiving means)
14 Analog adjustment part 16 Operational amplifier (comparison means)
D / A Digital-analog converter (command voltage generation means)
IC1 Switching element control circuit MCU Single-chip microcontroller (command voltage generation means)
R3 Lamp current detection resistor (lamp current detector)
R4 resistance (Detection voltage acquisition means)
R8 Auxiliary resistor VR1 First variable resistor VR2 Second variable resistor

Claims

照明光源の光源電流または光源電圧を被制御量として、外部調光信号の調光率に応じて前記被制御量を制御する照明電源装置用の調光制御回路であって、
前記外部調光信号を受信する受信手段と、
前記被制御量の目標値を示す指令電圧を前記調光率に応じて生成する指令電圧生成手段と、
前記被制御量の検出電圧を取得する検出電圧取得手段と、
前記検出電圧と前記指令電圧を比較する比較手段と、
を備え、前記比較手段による比較結果を、前記照明電源装置における前記被制御量の制御用信号として出力するとともに、さらに、
前記指令電圧生成手段と前記比較手段の間に、前記指令電圧をアナログ調整するアナログ調整手段を備え、
前記アナログ調整手段は、
前記指令電圧生成手段からの指令電圧を一端に受ける第１抵抗、および、グラウンドレベルに接続した他端を有する補助抵抗からなる直列接続部と、
前記第１抵抗および補助抵抗の接続点に一端を接続し、当該調光制御回路の制御用電源に他端を接続した可変抵抗からなる第２抵抗と、
を有することを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。 A dimming control circuit for an illumination power supply device that controls the controlled amount according to a dimming rate of an external dimming signal, using a light source current or a light source voltage of an illumination light source as a controlled amount,
Receiving means for receiving the external dimming signal;
Command voltage generating means for generating a command voltage indicating a target value of the controlled amount according to the dimming rate;
Detection voltage acquisition means for acquiring a detection voltage of the controlled amount;
Comparison means for comparing the detected voltage with the command voltage;
The comparison result by the comparison means is output as a control signal for the controlled quantity in the illumination power supply device, and
Between the command voltage generation means and the comparison means, provided with analog adjustment means for analog adjustment of the command voltage ,
The analog adjustment means includes
A first resistor that receives the command voltage from the command voltage generating means at one end, and a series connection portion that includes an auxiliary resistor having the other end connected to the ground level;
A second resistor comprising a variable resistor having one end connected to the connection point of the first resistor and the auxiliary resistor, and the other end connected to the control power supply of the dimming control circuit;
Dimming control circuit for a lighting power supply device according to claim Rukoto to have a.

請求項１記載の回路において、
前記第１抵抗は可変抵抗からなることを特徴とする照明電源装置用の調光制御回路。 The circuit of claim 1 , wherein
The dimming control circuit for an illumination power supply apparatus, wherein the first resistor is a variable resistor.