JP6550876B2 - LED power supply device and LED lighting device - Google Patents

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  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Description

本発明は、LED電源装置及びそれを用いたLED照明装置に関する。   The present invention relates to an LED power supply device and an LED lighting device using the same.

特許文献1は、LEDを点灯する絶縁型電源装置を開示する。この絶縁型電源装置は、トランスの一次側に流す電流を制御するスイッチング素子の制御信号を出力する制御回路と、出力電流を検出する検出手段による検出信号を制御回路へ伝達する信号伝達手段とを有する。そして、制御回路は、スイッチング素子のPWM制御パルスを生成するパルス生成回路と、外部から供給されるデューティ比に制御情報を有する出力制御パルス信号に基づいてスイッチング素子へ供給されるPWM制御パルスを遮断するマスク回路と、出力制御パルス信号を監視してデューティ比が所定値以下になった場合にデューティ比の下限を制限した制御パルスをマスク回路へ供給するオーバーシュート抑制回路とを備える。同文献によると、上記構成により、一次側と二次側の両方の制御回路に出力制御信号を入力して出力をフィードバック制御する絶縁型電源装置において、出力制御信号を変化させた際にフィードバック制御の比較的大きな時定数に起因して発生する出力オーバーシュートが低減される。   Patent Document 1 discloses an isolated power supply device for lighting an LED. The insulated power supply device includes a control circuit that outputs a control signal of a switching element that controls a current that flows to the primary side of the transformer, and a signal transmission unit that transmits a detection signal from a detection unit that detects an output current to the control circuit. Have. The control circuit cuts off the PWM control pulse supplied to the switching element based on a pulse generation circuit that generates a PWM control pulse of the switching element and an output control pulse signal having control information in the duty ratio supplied from the outside A mask circuit that monitors the output control pulse signal, and an overshoot suppression circuit that supplies a control pulse that limits the lower limit of the duty ratio to the mask circuit when the duty ratio falls below a predetermined value. According to this document, the above configuration allows feedback control when an output control signal is changed in an isolated power supply device that inputs an output control signal to both the primary and secondary control circuits and feedback-controls the output. The output overshoot caused by the relatively large time constant is reduced.

特開2012−34490号公報JP 2012-34490 A

ところで、一般に、特許文献1に開示されるようなPWM制御下での出力フィードバック構成においては、入力電源電圧から見た負荷が調光等によって軽くなるとPWMオン幅が小さくなる。特に、高い入力電源電圧(例えばAC200V)において深い調光が行われる場合、負荷が非常に軽くなり、PWMオン幅はより狭小化される。そして、PWMオン幅がPWM制御用ICの動作下限以下となると、スイッチング動作が断続的になり、LED発光にちらつきが生じる。このオン幅狭小化の問題に対処するため、詳細を後述するように、軽負荷時には、出力電流フィードバック制御下においても所定のPWMオン幅が確保されるように、PWMオフ幅を強制的に長くする(すなわち、スイッチング周波数を強制的に低下させる)構成が提案されている。しかし、通常の動作モードと、スイッチング周波数を強制的に低下させる動作モードとを切り換えると、このモード切換の際のフィードバック応答の遅れに起因してスイッチング動作が一時的に不安定となる場合がある。この不安定なスイッチング動作のために、LED発光のちらつきが発生し得るという問題があった。   Generally, in the output feedback configuration under PWM control as disclosed in Patent Document 1, the PWM on width decreases as the load viewed from the input power supply voltage is reduced by dimming or the like. In particular, when deep dimming is performed at a high input power supply voltage (for example, AC 200 V), the load is very light and the PWM on width is narrowed. When the PWM ON width is less than or equal to the lower limit of the operation of the PWM control IC, the switching operation becomes intermittent and flickering occurs in LED light emission. In order to deal with this problem of narrowing the ON width, the PWM OFF width is forcibly increased so that a predetermined PWM ON width is ensured even under output current feedback control at light load, as will be described in detail later. A configuration has been proposed in which the switching frequency is forcibly reduced. However, when switching between the normal operation mode and the operation mode for forcibly reducing the switching frequency, the switching operation may be temporarily unstable due to a delay in the feedback response at the time of the mode switching. . Due to this unstable switching operation, there is a problem that flickering of LED light emission may occur.

そこで、本発明は、出力フィードバック制御を適用しつつも、通常の動作モードと軽負荷時の動作モードとの切換に起因するLED発光のちらつきを防止するLED電源装置及びそれを用いたLED照明装置を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention provides an LED power supply device that prevents flickering of LED light emission caused by switching between a normal operation mode and an operation mode at a light load while applying output feedback control, and an LED illumination device using the same The challenge is to provide

本発明のLED電源装置は、交流の入力電源電圧を直流の出力電流に変換して出力電流をLEDに供給するコンバータ回路と、コンバータ回路をPWM制御するように構成されたPWM制御回路と、入力電源電圧を検出して検出電圧を出力する電圧検出回路と、PWM制御において、検出電圧が第1の入力電源電圧に対応する場合には、コンバータ回路のスイッチング動作によって決まる第1のオフ幅を適用し、検出電圧が第1の電源電圧よりも高い第2の入力電源電圧に対応する場合には、第1のオフ幅よりも長い第2のオフ幅を適用するように構成されたオフ幅増大回路と、出力電流を検出して電流検出値を生成する電流検出回路と、電流検出値が電流目標値に一致するようにPWM制御回路にPWM制御のオン幅を決定させる出力制御回路とを備える。   An LED power supply device of the present invention includes a converter circuit that converts an AC input power supply voltage into a DC output current and supplies the output current to the LED, a PWM control circuit configured to PWM control the converter circuit, and an input In the voltage detection circuit for detecting the power supply voltage and outputting the detection voltage, and in the PWM control, when the detection voltage corresponds to the first input power supply voltage, the first off width determined by the switching operation of the converter circuit is applied. When the detected voltage corresponds to the second input power supply voltage higher than the first power supply voltage, the off width increase configured to apply the second off width longer than the first off width. Circuit, a current detection circuit that detects an output current to generate a current detection value, and an output control that causes the PWM control circuit to determine the on width of PWM control so that the current detection value matches the current target value And a road.

上記構成のLED電源装置によると、電圧検出回路が入力電源電圧を検出して検出電圧を出力し、コンバータ回路及びPWM制御回路によるPWM制御において、オフ幅増大回路が、検出電圧が第1の入力電源電圧に対応する場合には、コンバータ回路のスイッチング動作によって決まる第1のオフ幅を適用し、検出電圧が第1の電源電圧よりも高い第2の入力電源電圧に対応する場合には、第1のオフ幅よりも長い第2のオフ幅を適用する。そして、出力制御回路が、出力電流の電流検出値が電流目標値に一致するようにPWM制御回路にPWM制御のオン幅を決定させる。これにより、入力電源電圧が高い場合に入力電源電圧が低い場合よりもオン幅及びオフ幅が長くなるとともに、入力電源電圧が少なくとも略一定である間はモード切換動作が発生することなく出力フィードバック制御が実行される。したがって、出力フィードバック制御を適用しつつも、通常の動作モードと軽負荷時の動作モードとの切換に起因するLED発光のちらつきを防止することが可能となる。   According to the LED power supply device of the above configuration, the voltage detection circuit detects the input power supply voltage and outputs the detected voltage, and in PWM control by the converter circuit and the PWM control circuit, the off width increasing circuit receives the first detected voltage. When the power supply voltage is supported, the first off width determined by the switching operation of the converter circuit is applied, and when the detection voltage corresponds to the second input power supply voltage higher than the first power supply voltage, Apply a second off width that is longer than the off width of one. Then, the output control circuit causes the PWM control circuit to determine the ON width of the PWM control so that the detected current value of the output current matches the current target value. Thus, when the input power supply voltage is high, the on width and the off width become longer than when the input power supply voltage is low, and the output feedback control is performed without the mode switching operation occurring while the input power supply voltage is at least substantially constant. Is executed. Therefore, it is possible to prevent the flickering of the LED light emission due to the switching between the normal operation mode and the light load operation mode while applying the output feedback control.

ここで、第1及び第2の入力電源電圧がそれぞれ第1及び第2の商用電源電圧である場合、オフ幅増大回路は、検出電圧が切換閾値未満の場合には第1のオフ幅を適用し、検出電圧が切換閾値以上の場合には第2のオフ幅を適用するように構成され、切換閾値が、商用電源電圧として使用されない電圧に対応する値に設定されることが好ましい。これにより、商用電源から給電されるLED電源装置の動作中、すなわちLED点灯中にモード切換動作が発生することが防止される。   Here, when the first and second input power supply voltages are the first and second commercial power supply voltages, respectively, the off-width increasing circuit applies the first off-width when the detected voltage is less than the switching threshold. When the detected voltage is equal to or higher than the switching threshold, the second off width is preferably applied, and the switching threshold is preferably set to a value corresponding to a voltage that is not used as the commercial power supply voltage. This prevents the mode switching operation from occurring during the operation of the LED power supply supplied from the commercial power source, that is, while the LED is lit.

また、オフ幅増大回路が、検出電圧が切換閾値未満の場合には第1のオフ幅を適用し、検出電圧が切換閾値以上の場合には第2のオフ幅を適用するように構成され、切換閾値が、第1の入力電源電圧の公称値の110%以上でかつ第2の入力電源電圧の公称値の90%以下の電圧に対応する値に設定されるようにしてもよい。これにより、第1及び第2の入力電源電圧に±10%の電源電圧変動があったとしても、LED電源装置の動作中、すなわちLED点灯中のモード切換動作が確実に防止される。   The off-width increasing circuit is configured to apply the first off-width when the detected voltage is less than the switching threshold, and to apply the second off-width when the detected voltage is greater than or equal to the switching threshold, The switching threshold value may be set to a value corresponding to a voltage that is 110% or more of the nominal value of the first input power supply voltage and 90% or less of the nominal value of the second input power supply voltage. Thereby, even if the first and second input power supply voltages have a power supply voltage fluctuation of ± 10%, the mode switching operation during the operation of the LED power supply device, that is, when the LED is lit, is reliably prevented.

また、オフ幅増大回路が、検出電圧が切換閾値未満の場合には第1のオフ幅を適用し、検出電圧が切換閾値以上の場合には第2のオフ幅を適用するように構成され、切換閾値が、第1の入力電源電圧の公称値と第2の入力電源電圧の公称値の中間値の±20%、好ましくは±10%以内の電圧に対応する値に設定されてもよい。これにより、第1及び第2の入力電源電圧に±10%の電源電圧変動があり、更に回路部品の定数のばらつき又は温度特性があったとしても、LED電源装置の動作中、すなわちLED点灯中のモード切換動作が確実に防止される。   The off-width increasing circuit is configured to apply the first off-width when the detected voltage is less than the switching threshold, and to apply the second off-width when the detected voltage is greater than or equal to the switching threshold, The switching threshold may be set to a value corresponding to a voltage within ± 20%, preferably within ± 10% of an intermediate value between the nominal value of the first input power supply voltage and the nominal value of the second input power supply voltage. As a result, even if there is a power supply voltage fluctuation of ± 10% in the first and second input power supply voltages, and even if there are variations in circuit component constants or temperature characteristics, the LED power supply device is in operation, that is, the LED is on. Is reliably prevented.

ここで、第1及び第2の入力電源電圧がそれぞれ第1及び第2の商用電源電圧である場合、第1の商用電源電圧の公称値は100V、110V、115V、120V又は127Vのいずれかの値であり、第2の商用電源電圧の公称値は200V、220V、230V、240V、242V又は265Vのいずれかの値である。これにより、世界各国の電源電圧に対して、LED点灯中のモード切換動作を防止することが可能となる。   Here, when the first and second input power supply voltages are the first and second commercial power supply voltages, respectively, the nominal value of the first commercial power supply voltage is either 100V, 110V, 115V, 120V or 127V. The nominal value of the second commercial power supply voltage is one of 200V, 220V, 230V, 240V, 242V or 265V. As a result, it is possible to prevent the mode switching operation while the LEDs are lit with respect to the power supply voltages of countries around the world.

更に、コンバータ回路が、一次巻線及び二次巻線を有するトランス、一次巻線をスイッチングするスイッチング素子、並びに二次巻線の出力を整流平滑して出力電流を出力する整流平滑回路を含み、オフ幅増大回路において、第1のオフ幅が適用される場合には、オフ期間の終了時が、スイッチング素子に印加される印加電圧の第1の立下りエッジが発生する第1の時点に対応し、第2のオフ幅が適用される場合には、オフ期間の終了時が、印加電圧の第1の立下りエッジより後の第2の時点に対応するように構成される。これにより、簡素な構成のオフ幅増大回路が実現される。   Furthermore, the converter circuit includes a transformer having a primary winding and a secondary winding, a switching element that switches the primary winding, and a rectifying and smoothing circuit that rectifies and smoothes the output of the secondary winding and outputs an output current, In the off-width increasing circuit, when the first off-width is applied, the end of the off period corresponds to the first time point at which the first falling edge of the applied voltage applied to the switching element occurs. If the second off width is applied, the end of the off period is configured to correspond to a second point in time after the first falling edge of the applied voltage. Thereby, the off width increasing circuit with a simple configuration is realized.

ここで、一形態として、コンバータ回路が、一次巻線及び二次巻線を有するトランス、一次巻線をスイッチングするスイッチング素子、並びに二次巻線の出力を整流平滑して出力電流を出力する整流平滑回路を含み、オフ幅増大回路の動作電源がトランスの三次巻線に発生する電圧から取得されるように構成される。これにより、効率的なオフ幅増大回路が実現される。   Here, as one form, the converter circuit includes a transformer having a primary winding and a secondary winding, a switching element that switches the primary winding, and a rectification that rectifies and smoothes the output of the secondary winding to output an output current. A smoothing circuit is included, and the operation power supply of the off-width increasing circuit is configured to be obtained from a voltage generated in the tertiary winding of the transformer. Thereby, an efficient off width increase circuit is realized.

また、他の形態として、オフ幅増大回路の動作電源が検出電圧から取得されるように構成されてもよい。これにより、更に簡素な構成のオフ幅増大回路が実現される。   As another form, the operation power supply of the off width increasing circuit may be obtained from the detection voltage. Thereby, an off width increasing circuit with a simpler configuration is realized.

また更に、出力制御回路において、電流目標値が外部調光信号に基づいて生成されるようにしてもよい。このように、入力電源電圧が比較的高くかつ深い調光によって出力電流又は出力電力が小さい軽負荷状態が発生し得る場合に、本発明の有用性が高まる。   Furthermore, in the output control circuit, the current target value may be generated based on the external dimming signal. Thus, when the input power supply voltage is relatively high and a light load state in which the output current or the output power is small can occur due to deep dimming, the usefulness of the present invention is enhanced.

本発明のLED照明装置は、上記いずれかのLED電源装置と、LEDとを備える。これにより、上記の各効果を享受するLED照明装置が実現される。   The LED lighting device of the present invention includes any one of the LED power supply devices described above and an LED. Thereby, the LED lighting apparatus which enjoys each of the above effects is realized.

本発明の第1の実施形態によるLED電源装置及びLED照明装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the LED power supply device and LED lighting apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施形態における通常モードを説明する図である。It is a figure explaining the normal mode in a 1st embodiment. 第1の実施形態におけるオフ幅増大モードを説明する図である。It is a figure explaining the off width increase mode in 1st Embodiment. 第1の実施形態のLED電源装置における定電流制御部を説明する図である。It is a figure explaining the constant current control part in the LED power supply device of 1st Embodiment. 第1の実施形態の代替例の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the alternative of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態によるLED電源装置及びLED照明装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the LED power supply device and LED lighting apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 参照例によるLED電源装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the LED power supply device by a reference example.

<第1の実施形態>
図1に、本発明の第1の実施形態に係るLED電源装置1及びそれを用いたLED照明装置3の回路構成図を示す。LED照明装置3はLED電源装置1及びLED2を含む。交流電源ACからの交流入力電圧がLED電源装置1に入力され、LED電源装置1からの直流出力がLED2に供給される。なお、図1においては、LED2として3個のLED素子が直列接続された構成を示すが、LED2を構成するLED素子の個数は任意であり、LED素子の直列回路が複数列に並列接続されていてもよい。
First Embodiment
In FIG. 1, the circuit block diagram of the LED power supply device 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and the LED lighting apparatus 3 using the same is shown. The LED lighting device 3 includes an LED power supply 1 and an LED 2. An AC input voltage from the AC power supply AC is input to the LED power supply device 1, and a DC output from the LED power supply device 1 is supplied to the LED 2. 1 shows a configuration in which three LED elements are connected in series as the LED 2, the number of LED elements constituting the LED 2 is arbitrary, and a series circuit of LED elements is connected in parallel in a plurality of columns. May be

LED電源装置1は、コンバータ回路10、PWM制御回路20、補助電源回路30、オフ幅増大回路40、電流検出回路50、出力制御回路60及び電圧検出回路70を備える。なお、本明細書における説明において、各回路素子が上記のどの名称の回路に属するかは便宜的なものである。   The LED power supply device 1 includes a converter circuit 10, a PWM control circuit 20, an auxiliary power supply circuit 30, an off width increasing circuit 40, a current detection circuit 50, an output control circuit 60, and a voltage detection circuit 70. In the description of the present specification, it is convenient for each circuit element to belong to which name of the circuit.

コンバータ回路10は、ダイオードブリッジ11、入力コンデンサ12、トランス13、スイッチング素子14、ダイオード15、出力コンデンサ16及び電流検知抵抗17を備える。コンバータ回路10は、交流電源AC(例えば商用電源)からの交流電圧を直流変換し、直流の出力電流をLED2に供給する。コンバータ回路10は、本実施形態においては絶縁型フライバックコンバータからなり、力率改善機能を持つ、いわゆるワンコンバータ方式のフライバック降圧回路を構成する。なお、必要に応じて、コンバータ回路10の前段には電流ヒューズF1及びF2並びにノイズフィルタ(不図示)が接続される。トランス13は一次巻線N1、二次巻線N2及び三次巻線N3を有し、二次巻線N2の巻方向は三次巻線N3の巻方向と同じであり、これらの巻方向は一次巻線N1とは逆となる。すなわち、三次巻線N3の出力によって二次巻線N2に発生する電流を検出することができる。本実施形態では、スイッチング素子14はMOSFETからなる。したがって、以降において、スイッチング素子14のことをFET14ともいう。   The converter circuit 10 includes a diode bridge 11, an input capacitor 12, a transformer 13, a switching element 14, a diode 15, an output capacitor 16, and a current detection resistor 17. The converter circuit 10 converts an AC voltage from an AC power source AC (for example, a commercial power source) into a DC voltage and supplies a DC output current to the LED 2. Converter circuit 10 is an isolated flyback converter in the present embodiment, and constitutes a so-called one converter type flyback step-down circuit having a power factor improvement function. If necessary, current fuses F1 and F2 and a noise filter (not shown) are connected to the previous stage of the converter circuit 10. The transformer 13 has a primary winding N1, a secondary winding N2, and a tertiary winding N3. The winding direction of the secondary winding N2 is the same as the winding direction of the tertiary winding N3, and these winding directions are the primary winding. It is opposite to the line N1. That is, the current generated in the secondary winding N2 can be detected by the output of the tertiary winding N3. In the present embodiment, the switching element 14 is a MOSFET. Therefore, hereinafter, the switching element 14 is also referred to as the FET 14.

コンバータ回路10において、交流入力電圧がダイオードブリッジ11によって全波整流され、入力コンデンサ12には脈流電圧が現われる。FET14のオン期間にトランス13の一次巻線N1によってエネルギーが蓄積され、FET14のオフ期間にそのエネルギーがトランス13の二次巻線N2側からダイオード15を介して出力コンデンサ16に充電される。コンバータ回路10の出力は、FET14のPWM制御におけるオンデューティ(デューティ比)、一次巻線N1に対する二次巻線N2の巻数比等によって決まる。FET14は、後述するスイッチング制御用の制御IC21によって駆動される。なお、以降の説明において、コンバータ回路10の出力電流を「出力電流」という。   In the converter circuit 10, the AC input voltage is full-wave rectified by the diode bridge 11, and a pulsating voltage appears at the input capacitor 12. Energy is accumulated by the primary winding N1 of the transformer 13 during the on period of the FET 14, and the energy is charged to the output capacitor 16 via the diode 15 from the secondary winding N2 side of the transformer 13 during the off period of the FET 14. The output of converter circuit 10 is determined by the on-duty (duty ratio) in PWM control of FET 14, the turns ratio of secondary winding N2 to primary winding N1, and the like. The FET 14 is driven by a control IC 21 for switching control described later. In the following description, the output current of the converter circuit 10 is referred to as “output current”.

本実施形態のコンバータ回路10は力率改善型であるので、出力コンデンサ16が低周波リップル(入力電源周波数に基づくリップル)の平滑機能を担う。したがって、入力コンデンサ12の容量≪出力コンデンサ16の容量であり、例えば、入力コンデンサ12はフィルムコンデンサからなり、出力コンデンサ16は電解コンデンサからなる。なお、トランス13の一次巻線N1側の基準電位(すなわち、入力コンデンサ12の低電位電極側ノード)を一次側グランドといい、二次巻線側の基準電位(すなわち、出力コンデンサ16の低電位電極側ノード)を二次側グランドというものとする。   Since the converter circuit 10 of the present embodiment is a power factor correction type, the output capacitor 16 has a smoothing function of low frequency ripple (ripple based on the input power supply frequency). Therefore, the capacity of the input capacitor 12 << the capacity of the output capacitor 16. For example, the input capacitor 12 is a film capacitor, and the output capacitor 16 is an electrolytic capacitor. The reference potential on the primary winding N1 side of the transformer 13 (that is, the low potential electrode side node of the input capacitor 12) is referred to as the primary side ground, and the reference potential on the secondary winding side (that is, the low potential of the output capacitor 16). Let the electrode side node be the secondary side ground.

PWM制御回路20は、制御IC21、フォトカプラ22、抵抗23、抵抗24及び抵抗25を含む。制御IC21(例えば、ミツミ電機株式会社製のMM3460)は、フォトカプラ22のフォトトランジスタの出力状態に基づくオン幅でスイッチング素子14をPWM制御する。フォトカプラ22の出力状態(信号S1t)は出力制御回路60からの入力(信号S1d)によって決定される。制御IC21には、必要に応じて周辺回路部品が接続されていてもよい。また、フォトカプラ22のフォトトランジスタのコレクタ端子には、所定の電圧源を構成する抵抗回路(不図示)が適宜接続されるものとする。抵抗23は、トランス13の三次巻線N3と制御IC21(ZCD端子)の間に接続される。抵抗24及び25の分圧回路は、ダイオードブリッジ11の出力端子間に接続され、その分圧点が制御IC21(MUL端子)に接続される。   The PWM control circuit 20 includes a control IC 21, a photocoupler 22, a resistor 23, a resistor 24, and a resistor 25. The control IC 21 (for example, MM 3460 manufactured by Mitsumi Electric Co., Ltd.) performs PWM control of the switching element 14 with an on width based on the output state of the phototransistor of the photocoupler 22. The output state (signal S1t) of the photocoupler 22 is determined by the input (signal S1d) from the output control circuit 60. Peripheral circuit components may be connected to the control IC 21 as necessary. Further, a resistance circuit (not shown) constituting a predetermined voltage source is appropriately connected to the collector terminal of the phototransistor of the photocoupler 22. The resistor 23 is connected between the tertiary winding N3 of the transformer 13 and the control IC 21 (ZCD terminal). The voltage dividing circuit of the resistors 24 and 25 is connected between the output terminals of the diode bridge 11, and the voltage dividing point is connected to the control IC 21 (MUL terminal).

制御IC21は、少なくとも、制御電源端子(VCC端子)、ゲート出力端子(OUT端子)、ゼロクロス検出端子(ZCD端子)、フィードバック端子(FB端子)、グランド端子(GND端子)及びマルチプライヤ入力端子(MUL端子)を有する。また、制御IC21は、不図示の電流センス端子(ISNS端子)及び補償端子(COMP端子)を有する。制御IC21はVCC端子から動作電源の供給を受け、GND端子を基準電位として動作する。GND端子は一次側グランドに接続され、したがって制御IC21は一次側グランドを基準電位として動作する。   The control IC 21 includes at least a control power supply terminal (VCC terminal), a gate output terminal (OUT terminal), a zero cross detection terminal (ZCD terminal), a feedback terminal (FB terminal), a ground terminal (GND terminal), and a multiplier input terminal (MUL) Terminal). The control IC 21 has a current sense terminal (ISNS terminal) and a compensation terminal (COMP terminal) not shown. The control IC 21 is supplied with operating power from the VCC terminal and operates with the GND terminal as a reference potential. The GND terminal is connected to the primary side ground. Therefore, the control IC 21 operates with the primary side ground as a reference potential.

OUT端子は、FET14のゲート端子に接続される。OUT端子の内部回路はFET14のゲート信号を出力し、このゲート信号は後述のオフ幅増大回路40にも入力される。   The OUT terminal is connected to the gate terminal of the FET 14. An internal circuit of the OUT terminal outputs a gate signal of the FET 14, and this gate signal is also input to an off-width increasing circuit 40 described later.

ZCD端子は、抵抗23を介してトランス13の三次巻線N3に接続される。ZCD端子の内部回路は、トランス13の三次巻線N3の電圧に対応するZCD端子電圧における立下りエッジを検出する。具体的には、ZCD端子の内部回路は、ZCD端子電圧が閾値(例えば、1.5V)以下に減少した時点をゼロクロスとして検出し、このゼロクロスの検出に応じてOUT端子の出力をローからハイに遷移させる。   The ZCD terminal is connected to the tertiary winding N3 of the transformer 13 via the resistor 23. The internal circuit of the ZCD terminal detects a falling edge in the ZCD terminal voltage corresponding to the voltage of the tertiary winding N3 of the transformer 13. Specifically, the internal circuit of the ZCD terminal detects when the ZCD terminal voltage decreases to a threshold value (for example, 1.5 V) or less as a zero cross, and outputs the output of the OUT terminal from low to high in response to the detection of the zero cross. Transition to.

FB端子は、フォトカプラ22のフォトトランジスタに接続される。FB端子の内部回路は、FB端子電圧(すなわち、信号S1t)に応じて、OUT端子からのゲート信号におけるハイ期間、すなわちFET14のPWM制御におけるオン幅を決定する。   The FB terminal is connected to the phototransistor of the photocoupler 22. The internal circuit of the FB terminal determines the high period in the gate signal from the OUT terminal, that is, the ON width in the PWM control of the FET 14 according to the FB terminal voltage (that is, the signal S1t).

MUL端子は、抵抗24と抵抗25の接続点に接続され、ダイオードブリッジ11の脈流出力電圧の分圧の入力を受ける。不図示のISNS端子は、電流検知抵抗17とFET14のソース端子との接続点に接続され、電流検知抵抗17に発生するFET電流に対応する電圧の入力を受ける。MUL端子及びISNS端子の入力によってFET14のスイッチング動作が適正化される。   The MUL terminal is connected to a connection point between the resistor 24 and the resistor 25 and receives an input of a divided voltage of the pulsating output voltage of the diode bridge 11. An ISNS terminal (not shown) is connected to a connection point between the current detection resistor 17 and the source terminal of the FET 14, and receives an input of a voltage corresponding to the FET current generated in the current detection resistor 17. The switching operation of the FET 14 is made appropriate by the inputs of the MUL terminal and the ISNS terminal.

前述したコンバータ回路10の動作を併せて参照すると、制御IC21の通常の使用における動作は概略として以下のようになる。まず、OUT端子の出力がローからハイに遷移すると、FB端子の内部回路によって決定されたオン幅にわたってFET14がオン状態となる。FET14がオン状態である間は、ZCD端子電圧はゼロとなる。その後、オン期間の終了時にOUT端子の出力がローとなり、FET14はオフ状態となる。そして、二次巻線N2及び三次巻線N3に電流が流れ、ZCD端子電圧が上昇する(ZCD端子電圧は適宜クランプされる)。その後、二次巻線N2及び三次巻線N3の電流の減少に伴ってZCD端子電圧は減少する。ZCD端子電圧が閾値(例えば、1.5V)以下となると、OUT端子の出力がローからハイに遷移し、上記の動作が繰り返される。   Referring also to the operation of the converter circuit 10 described above, the operation of the control IC 21 in normal use is roughly as follows. First, when the output of the OUT terminal transitions from low to high, the FET 14 is turned on over the ON width determined by the internal circuit of the FB terminal. While the FET 14 is in the on state, the ZCD terminal voltage is zero. Thereafter, the output of the OUT terminal becomes low at the end of the on period, and the FET 14 is turned off. Then, current flows through the secondary winding N2 and the tertiary winding N3, and the ZCD terminal voltage rises (the ZCD terminal voltage is clamped as appropriate). Thereafter, the ZCD terminal voltage decreases as the currents in the secondary winding N2 and the tertiary winding N3 decrease. When the ZCD terminal voltage becomes a threshold value (for example, 1.5 V) or less, the output of the OUT terminal changes from low to high, and the above operation is repeated.

補助電源回路30は、トランス13の三次巻線N3、ダイオード31、コンデンサ32、トランジスタ33、抵抗34、ツェナーダイオード35及びコンデンサ36を含み、更に起動抵抗37を有する。三次巻線N3に発生する電圧はダイオード31及びコンデンサ32によって整流及び平滑され、この平滑された電圧が、トランジスタ33、抵抗34及びツェナーダイオード35によって構成されたシリーズレギュレータで降圧される。この降圧された電圧がコンデンサ36によって平滑されて補助電源回路30の出力電圧となる。このように、補助電源回路30は、FET14のパルスごとに生成される電圧を平滑してPWM制御回路20及びオフ幅増大回路40に制御電圧Vcc(以下、必要に応じて「制御電源Vcc」ともいう)を供給する。なお、起動抵抗37は制御IC21の起動時の電源を供給するためにダイオードブリッジ11の出力端に接続されるが、起動後には実質的に機能しない。   The auxiliary power supply circuit 30 includes a tertiary winding N 3 of the transformer 13, a diode 31, a capacitor 32, a transistor 33, a resistor 34, a zener diode 35 and a capacitor 36, and further has a start resistor 37. The voltage generated in the tertiary winding N3 is rectified and smoothed by the diode 31 and the capacitor 32, and the smoothed voltage is stepped down by a series regulator constituted by the transistor 33, the resistor 34, and the Zener diode 35. The stepped down voltage is smoothed by the capacitor 36 and becomes the output voltage of the auxiliary power circuit 30. As described above, the auxiliary power supply circuit 30 smoothes the voltage generated for each pulse of the FET 14 and supplies the PWM control circuit 20 and the off width increasing circuit 40 with the control voltage Vcc (hereinafter referred to as “control power supply Vcc” as necessary. Supply). The starting resistor 37 is connected to the output terminal of the diode bridge 11 in order to supply power when starting the control IC 21, but does not substantially function after starting.

オフ幅増大回路40は、ZCD無効化回路41及びモード切換回路42を備える。ZCD無効化回路41は、トランジスタ410(以下、「FET410」という)、抵抗411、コンデンサ412、抵抗413、抵抗414及びトランジスタ415を有する。モード切換回路42は、トランジスタ420(以下、「FET420」という)、抵抗421、トランジスタ422、抵抗423及び抵抗424を備え、必要に応じてツェナーダイオード425及び抵抗426を含む。   The off width increasing circuit 40 includes a ZCD invalidation circuit 41 and a mode switching circuit 42. The ZCD disabling circuit 41 includes a transistor 410 (hereinafter referred to as “FET 410”), a resistor 411, a capacitor 412, a resistor 413, a resistor 414, and a transistor 415. The mode switching circuit 42 includes a transistor 420 (hereinafter referred to as “FET 420”), a resistor 421, a transistor 422, a resistor 423, and a resistor 424, and includes a Zener diode 425 and a resistor 426 as necessary.

FET410のドレイン端子は、トランジスタ422のコレクタ端子に抵抗411を介して接続されるとともに、更に抵抗423を介して制御電源Vccに接続される。FET410のソース端子はコンデンサ412、抵抗413及び抵抗414に接続される。FET410のゲート端子はOUT端子に接続され、はFET14と同期してスイッチングされる。トランジスタ422がオフ状態で、かつFET14のオン期間に制御電源Vccがコンデンサ412に入力される。   The drain terminal of the FET 410 is connected to the collector terminal of the transistor 422 via the resistor 411, and is further connected to the control power supply Vcc via the resistor 423. The source terminal of the FET 410 is connected to the capacitor 412, the resistor 413, and the resistor 414. The gate terminal of the FET 410 is connected to the OUT terminal, and is switched in synchronization with the FET 14. The control power supply Vcc is input to the capacitor 412 while the transistor 422 is off and the FET 14 is on.

コンデンサ412及び抵抗413の並列回路は、充放電回路を構成し、FET410のソース端子と一次側グランドの間に接続される。すなわち、トランジスタ422がオン状態の場合にはFET410がオンされてもコンデンサ412は充電されず、トランジスタ422がオフ状態の場合にFET410がオンされると、コンデンサ412に制御電源Vccが充電される。そして、FET410がオフされると、コンデンサ412の電荷は、コンデンサ412の容量と抵抗413の抵抗値によって決まる時定数τで、抵抗413によって放電される。   The parallel circuit of the capacitor 412 and the resistor 413 constitutes a charge and discharge circuit, and is connected between the source terminal of the FET 410 and the primary side ground. That is, when the transistor 422 is on, the capacitor 412 is not charged even if the FET 410 is turned on, and when the FET 410 is turned on when the transistor 422 is off, the capacitor 412 is charged with the control power supply Vcc. Then, when the FET 410 is turned off, the charge of the capacitor 412 is discharged by the resistor 413 with a time constant τ determined by the capacity of the capacitor 412 and the resistance value of the resistor 413.

トランジスタ415のベース端子は、抵抗414を介してコンデンサ412の高電位側端子及びFET410のソース端子に接続される。トランジスタ415のコレクタ端子はIC21のZCD端子に接続され、エミッタ端子は一次側グランドに接続される。したがって、コンデンサ412の高電位側端子の電圧(以下、「コンデンサ電圧Va」という)がトランジスタ415の動作閾値Vth以上の場合には、トランジスタ415がオンされ、ZCD端子は一次側グランドに実質的に短絡される。これにより、ZCD端子電圧が無効化される。一方、コンデンサ電圧Vaがトランジスタ415の動作閾値Vth未満の場合には、トランジスタ415がオフされ、三次巻線N3からの電圧が抵抗23を介してZCD端子に入力される。   The base terminal of the transistor 415 is connected to the high potential side terminal of the capacitor 412 and the source terminal of the FET 410 via the resistor 414. The collector terminal of the transistor 415 is connected to the ZCD terminal of the IC 21 and the emitter terminal is connected to the primary side ground. Therefore, when the voltage at the high potential side terminal of the capacitor 412 (hereinafter referred to as “capacitor voltage Va”) is equal to or higher than the operation threshold Vth of the transistor 415, the transistor 415 is turned on, and the ZCD terminal is substantially connected to the primary side ground. It is shorted. Thereby, the ZCD terminal voltage is invalidated. On the other hand, when the capacitor voltage Va is lower than the operation threshold value Vth of the transistor 415, the transistor 415 is turned off, and the voltage from the tertiary winding N3 is input to the ZCD terminal via the resistor 23.

このように、モード切換回路42の出力がロー状態(トランジスタ422がオン状態)の場合には、FET410に電源が供給されず、トランジスタ415はオフ状態に維持される。すなわち、オフ幅増大回路40がない場合と同様の動作モードが実行される。以下において、このモード切換回路42の出力がロー状態の場合の動作モードを「通常モード」という。一方、モード切換回路42の出力がハイ状態(トランジスタ422がオフ状態)の場合には、FET410のオン/オフ動作に応じてコンデンサ412が充放電され、コンデンサ電圧Vaに応じてトランジスタ415がオン/オフされる。詳細を後述するように、オフ幅増大回路40は、ZCD端子電圧の無効化によってPWM制御におけるオフ幅を強制的に増大させることができる。以下において、モード切換回路42の出力がハイ状態の場合の動作モードを「オフ幅増大モード」という。モード切換回路42の詳細は後述する。   Thus, when the output of the mode switching circuit 42 is in the low state (the transistor 422 is in the on state), power is not supplied to the FET 410 and the transistor 415 is maintained in the off state. That is, the same operation mode as in the case where the off width increasing circuit 40 is not provided is executed. Hereinafter, the operation mode when the output of the mode switching circuit 42 is in the low state is referred to as “normal mode”. On the other hand, when the output of the mode switching circuit 42 is high (the transistor 422 is off), the capacitor 412 is charged / discharged according to the on / off operation of the FET 410, and the transistor 415 is turned on / off according to the capacitor voltage Va. Turned off. As will be described in detail later, the off-width increasing circuit 40 can forcibly increase the off-width in PWM control by invalidating the ZCD terminal voltage. Hereinafter, an operation mode when the output of the mode switching circuit 42 is in a high state is referred to as an “off width increasing mode”. Details of the mode switching circuit 42 will be described later.

ここで、図2及び図3を用いて、各モードにおけるオフ幅増大回路40、PWM制御回路20及びコンバータ回路10の動作を説明する。なお、図2及び図3は説明のための模式図であり、実際の信号レベル及び時間の比率は図面通りとは限らない。図2は通常モードの動作を示し、図3はオフ幅増大モードの動作を示す。図2及び図3において、上段から、FET14のドレイン−ソース電圧(以下、「電圧Vds」という)、ZCD端子電圧(以下、「電圧Vzcd」)という、コンデンサ電圧Va、及びOUT端子電圧(以下、「電圧Vout」という)を示し、各縦軸は電圧、各横軸は時間を示す。   Here, the operations of the off-width increasing circuit 40, the PWM control circuit 20, and the converter circuit 10 in each mode will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams for explanation, and actual signal levels and time ratios are not always as illustrated. FIG. 2 illustrates normal mode operation, and FIG. 3 illustrates off width increase mode operation. In FIG. 2 and FIG. 3, from the top, the drain-source voltage (hereinafter referred to as “voltage Vds”) of FET 14, capacitor voltage Va such as ZCD terminal voltage (hereinafter referred to as “voltage Vzcd”), and OUT terminal voltage (hereinafter referred to as Each of the vertical axes represents voltage, and the horizontal axis represents time.

図2に示す通常モードでは、モード切換回路42の出力はロー(ゼロ)であるため、コンデンサ電圧Vaは全期間を通じてゼロである。
時刻t0の時点で、電圧Voutがハイになると、FET14がオンされ、電圧Vds及び電圧Vzcdはゼロとなる。
時刻t1において、電圧Voutがローになると、FET14がオフされ、電圧Vdsが入力コンデンサ11の電圧に実質的に等しくなるとともに、電圧Vzcdが上昇する。
時刻t2において、トランス13において一次巻線N1から二次巻線N2への放電が終息すると電圧Vds及び電圧Vzcdが低下し、電圧Vzcdが閾値(1.5V)を下回ると電圧Voutがハイとなり、次のPWMオンサイクルが開始される。
In the normal mode shown in FIG. 2, since the output of the mode switching circuit 42 is low (zero), the capacitor voltage Va is zero throughout the entire period.
At time t0, when the voltage Vout becomes high, the FET 14 is turned on, and the voltage Vds and the voltage Vzcd become zero.
When the voltage Vout becomes low at time t1, the FET 14 is turned off, the voltage Vds becomes substantially equal to the voltage of the input capacitor 11, and the voltage Vzcd increases.
At time t2, when the discharge from the primary winding N1 to the secondary winding N2 ends in the transformer 13, the voltage Vds and the voltage Vzcd decrease, and when the voltage Vzcd falls below the threshold value (1.5V), the voltage Vout becomes high. The next PWM on cycle is started.

図3に示すオフ幅増大モードでは、モード切換回路42の出力はハイとなっている。
時刻t10の時点で、電圧Voutがハイになると、FET14がオンされ、電圧Vds及び電圧Vzcdはゼロとなる。一方、コンデンサ412が制御電源Vccによって充電されてコンデンサ電圧Vaが上昇する。コンデンサ電圧Vaのピークは、制御電圧Vcc並びに抵抗423、抵抗424、抵抗411及び抵抗413の分圧比に依存する。
In the off width increasing mode shown in FIG. 3, the output of the mode switching circuit 42 is high.
At time t10, when the voltage Vout becomes high, the FET 14 is turned on, and the voltage Vds and the voltage Vzcd become zero. On the other hand, capacitor 412 is charged by control power supply Vcc, and capacitor voltage Va rises. The peak of the capacitor voltage Va depends on the control voltage Vcc and the voltage dividing ratio of the resistors 423, 424, 411, and 413.

時刻t11において、電圧Voutがローになると、FET14がオフされ、電圧Vdsが入力コンデンサ11の電圧に実質的に等しくなる。時刻t11において、FET410もオフされるため、コンデンサ電圧Vaは低下していくが、コンデンサ電圧Vaによってトランジスタ415は依然としてオンされているため、三次巻線N3からの電圧はZCD端子に入力されず、電圧Vzcdはゼロに維持される。   When the voltage Vout becomes low at time t11, the FET 14 is turned off, and the voltage Vds becomes substantially equal to the voltage of the input capacitor 11. At time t11, the FET 410 is also turned off, so the capacitor voltage Va is lowered, but the transistor 415 is still turned on by the capacitor voltage Va, so the voltage from the tertiary winding N3 is not input to the ZCD terminal. The voltage Vzcd is maintained at zero.

時刻t12において、トランス13において一次巻線N1から二次巻線N2への放電が終息すると、トランス13のインダクタンス及びFET14の寄生容量に起因して、電圧Vdsは振動を開始する。この時点でも、コンデンサ電圧Vaによってトランジスタ415がオンされているため、電圧Vzcdはゼロに維持される。したがって、ZCD端子において三次巻線電圧のゼロクロスは検出されず、OUT端子からのゲート信号は依然としてローに維持される。   When the discharge from primary winding N1 to secondary winding N2 ends in transformer 13 at time t12, voltage Vds starts oscillating due to the inductance of transformer 13 and the parasitic capacitance of FET 14. Even at this time, since the transistor 415 is turned on by the capacitor voltage Va, the voltage Vzcd is maintained at zero. Thus, the zero crossing of the tertiary winding voltage is not detected at the ZCD terminal and the gate signal from the OUT terminal is still kept low.

時刻t13において、コンデンサ電圧Vaがトランジスタ415の動作閾値Vthを下回ると、トランジスタ415がオフされ、電圧Vdsに応じた(時間遅れを含み得る)電圧Vzcdが制御端子ZCDに入力される。   At time t13, when the capacitor voltage Va falls below the operation threshold Vth of the transistor 415, the transistor 415 is turned off, and the voltage Vzcd (which may include a time delay) corresponding to the voltage Vds is input to the control terminal ZCD.

時刻t14において、電圧Vdsの立下りエッジに対応して電圧Vzcdが閾値(1.5V)を下回ると、電圧Voutがハイとなり、次のPWMオンサイクルが開始される。   At time t14, when the voltage Vzcd falls below the threshold value (1.5V) corresponding to the falling edge of the voltage Vds, the voltage Vout becomes high and the next PWM on-cycle is started.

図2及び図3から分かるように、通常モードにおいては、PWM制御の各スイッチングサイクルにおいてオフ期間の終了時は電圧Vdsの最初の立下りエッジに対応し、オフ幅増大モードにおいては、オフ期間の終了時が電圧Vdsの2番目以降の下りエッジに対応する。そして、オフ幅増大モードでは、通常モードのPWMオフ期間よりも長い期間にわたってFET14が強制的にオフされる期間の長さ(すなわち、時刻t2又はt12と時刻t14との差分)はコンデンサ電圧Vaのピーク値に依存する。   As can be seen from FIG. 2 and FIG. 3, in the normal mode, the end of the off period corresponds to the first falling edge of the voltage Vds in each switching cycle of PWM control, and in the off width increase mode, the off period The end time corresponds to the second and subsequent falling edges of the voltage Vds. In the off width increase mode, the length of the period in which the FET 14 is forcibly turned off over a period longer than the PWM off period in the normal mode (that is, the difference between time t2 or t12 and time t14) It depends on the peak value.

このように、オフ幅増大モードにおいては、FET14のPWMオフ幅を強制的に長くすることができる(すなわち、スイッチング周波数を強制的に低下させることができる)。したがって、コンバータ回路10の平均出力電流が同じであれば、通常モードよりもオフ幅増大モードにおいてPWMオン幅が長くなる。このように、オフ幅増大モードによって、例えば軽負荷時(高い入力電源電圧と比較的深い調光の組合せの場合)にPWMオン幅が制御IC21の規定する最小オン幅よりも短くなることを防止することができる。言い換えると、コンバータ回路10のスイッチング動作は、通常モードにおいては実質的に臨界モードとなり、オフ幅増大モードにおいては実質的に不連続モードとなる。なお、本明細書において、負荷が重い/軽いとは、入力電源電圧に対する出力電流又は出力電力の大/小をいうものとする。   Thus, in the off width increase mode, the PWM off width of the FET 14 can be forcibly lengthened (that is, the switching frequency can be forcibly reduced). Therefore, if the average output current of converter circuit 10 is the same, the PWM ON width becomes longer in the OFF width increasing mode than in the normal mode. Thus, the off width increasing mode prevents the PWM on width from becoming shorter than the minimum on width defined by the control IC 21, for example, when the load is light (in the case of a combination of a high input power supply voltage and relatively deep dimming). can do. In other words, the switching operation of the converter circuit 10 is substantially a critical mode in the normal mode, and is substantially a discontinuous mode in the off-width increasing mode. In this specification, the heavy / light load means the large / small output current or output power with respect to the input power supply voltage.

図1に戻り、モード切換回路42において、ツェナーダイオード425のカソード端子が後述の電圧検出回路70の出力に接続され、アノード端子にFET420のゲート端子が接続される。FET420のドレイン端子は、抵抗421を介して制御電源Vccに接続されるとともにトランジスタ422のベース端子に接続される。トランジスタ422のコレクタ端子は抵抗423を介して制御電源Vccに接続されるとともに、ZCD無効化回路41の抵抗411に接続される。FET420のソース端子及びトランジスタ422のエミッタ端子はともに一次側グランドに接続される。抵抗423は制御電源Vccとトランジスタ422のコレクタ端子間に接続され、抵抗424はトランジスタ422のコレクタ端子と一次グランド間に接続され、抵抗423及び424によってトランジスタ422のオフ時におけるZCD無効化回路41への入力電圧が決定される。抵抗426は、ツェナーダイオード425のアノード端子及びFET420のゲート端子と一次側グランドとの間に接続される。   Returning to FIG. 1, in the mode switching circuit 42, the cathode terminal of the Zener diode 425 is connected to the output of the voltage detection circuit 70 described later, and the gate terminal of the FET 420 is connected to the anode terminal. The drain terminal of the FET 420 is connected to the control power supply Vcc via the resistor 421 and is connected to the base terminal of the transistor 422. The collector terminal of the transistor 422 is connected to the control power supply Vcc via the resistor 423 and to the resistor 411 of the ZCD invalidation circuit 41. Both the source terminal of the FET 420 and the emitter terminal of the transistor 422 are connected to the primary side ground. The resistor 423 is connected between the control power supply Vcc and the collector terminal of the transistor 422, the resistor 424 is connected between the collector terminal of the transistor 422 and the primary ground, and the resistors 423 and 424 make the ZCD nulling circuit 41 when the transistor 422 is off. Input voltage is determined. The resistor 426 is connected between the anode terminal of the Zener diode 425 and the gate terminal of the FET 420 and the primary side ground.

ツェナーダイオード425のアノード電圧がFET420のオン閾値Von未満の場合には、FET420はオフ状態となり、トランジスタ422がオン状態となる。これにより、モード切換回路42のロー出力(すなわち、0Vの電圧)が抵抗411及びFET410に入力される。ツェナーダイオード425のアノード電圧がFET420のオン閾値Von以上の場合には、FET420はオン状態となり、トランジスタ422がオフ状態となる。これにより、モード切換回路42のハイ出力(すなわち、抵抗423及び424による制御電源Vccの分圧)が抵抗411及びFET410に入力される。ツェナーダイオード425の動作状態は、後述の電圧検出回路70によって出力される検出電圧Vdcによって決定される。   When the anode voltage of the zener diode 425 is less than the on threshold Von of the FET 420, the FET 420 is turned off and the transistor 422 is turned on. As a result, the low output (that is, the voltage of 0 V) of the mode switching circuit 42 is input to the resistor 411 and the FET 410. When the anode voltage of the zener diode 425 is equal to or higher than the on threshold value Von of the FET 420, the FET 420 is turned on and the transistor 422 is turned off. As a result, the high output of the mode switching circuit 42 (that is, the division of the control power supply Vcc by the resistors 423 and 424) is input to the resistor 411 and the FET 410. The operating state of the Zener diode 425 is determined by a detection voltage Vdc output by a voltage detection circuit 70 described later.

なお、オフ幅増大モードにおけるオフ幅は、コンデンサ412への入力電圧ピーク値及び上記時定数τによって設定される。言い換えると、オフ幅増大モードにおける所望のオフ幅が実行されるように、抵抗411、413、423及び424の抵抗値並びにコンデンサ412の容量が設定される(オフ幅の設定によっては抵抗411又は抵抗424の一方が省略されてもよい)。   The off width in the off width increasing mode is set by the input voltage peak value to the capacitor 412 and the time constant τ. In other words, the resistances of the resistors 411, 413, 423 and 424 and the capacitance of the capacitor 412 are set such that the desired off-width in the off-width increase mode is implemented (the resistance 411 or resistance depending on the off-width setting). One of 424 may be omitted).

電流検出回路50(以下、「電流検出抵抗50」ともいう)は、二次側グランドとLED2のカソード端の間に挿入された低抵抗素子からなり、出力電流に比例した電圧が電流検出抵抗50に発生する。電流検出抵抗50に発生する電圧が、電流検出値として出力制御回路60に入力される。   The current detection circuit 50 (hereinafter also referred to as “current detection resistor 50”) includes a low resistance element inserted between the secondary side ground and the cathode end of the LED 2, and a voltage proportional to the output current is a current detection resistor 50. Occurs. A voltage generated in the current detection resistor 50 is input to the output control circuit 60 as a current detection value.

出力制御回路60は、目標値生成部61(例えば、マイコン)、定電流制御部62及び調光制御部65を有する。出力制御回路60回路には、コンバータ回路10の出力コンデンサ16の電圧から得られる電力をもとに制御電圧Vsが適宜供給されるものとする。あるいは、補助電源回路30と同様の回路によってトランス13の補助巻線(三次巻線N3であってもよいし別途の四次巻線であってもよい)から得られる電力をもとに制御電圧Vsが生成されるようにしてもよい。あるいは、出力コンデンサ16の電圧をから得られる電力及びトランス13の補助巻線から得られる電力の双方をもとに制御電圧Vsが生成されるようにしてもよい。   The output control circuit 60 includes a target value generation unit 61 (for example, a microcomputer), a constant current control unit 62, and a dimming control unit 65. The control voltage Vs is appropriately supplied to the output control circuit 60 based on the power obtained from the voltage of the output capacitor 16 of the converter circuit 10. Alternatively, a control voltage based on electric power obtained from an auxiliary winding (which may be the tertiary winding N3 or a separate quaternary winding) of the transformer 13 by a circuit similar to the auxiliary power supply circuit 30. Vs may be generated. Alternatively, the control voltage Vs may be generated based on both the power obtained from the voltage of the output capacitor 16 and the power obtained from the auxiliary winding of the transformer 13.

調光制御部65は、装置外部の調光器Dから入力される外部調光信号を受け付け、調光率を示す調光指令電圧を生成する。具体的には、PWM信号又はアナログDC信号の外部調光信号がフォトカプラ(不図示)のフォトダイオードに入力され、そのフォトカプラのフォトトランジスタから二次側グランドを基準電位とする信号が出力され、これが平滑化されて調光指令電圧となる。これにより、調光率に対して単調減少又は単調増加する調光指令電圧が得られる。   The dimming control unit 65 receives an external dimming signal input from the dimmer D outside the apparatus, and generates a dimming command voltage indicating a dimming rate. Specifically, an external dimming signal such as a PWM signal or an analog DC signal is input to a photodiode of a photocoupler (not shown), and a signal having the secondary side ground as a reference potential is output from the phototransistor of the photocoupler. This is smoothed to be a dimming command voltage. Thereby, a dimming command voltage that monotonously decreases or monotonously increases with respect to the dimming rate.

目標値生成部61は、調光制御部65によって生成された調光指令電圧に基づいて出力電流の目標値(電流目標値)を生成する。目標値生成部61は、調光指令電圧に対して略線形に電流目標値を演算するように構成されていてもよいし、メモリ(不図示)に記憶された参照テーブルを参照することによって調光指令電圧に対する電流目標値を決定するように構成されていてもよい。目標値生成部61によって生成された電流目標値は定電流制御部62に入力される。   The target value generation unit 61 generates a target value (current target value) of the output current based on the dimming command voltage generated by the dimming control unit 65. The target value generation unit 61 may be configured to calculate a current target value approximately linearly with respect to the dimming command voltage, or may be adjusted by referring to a reference table stored in a memory (not shown). The current target value for the optical command voltage may be determined. The current target value generated by the target value generation unit 61 is input to the constant current control unit 62.

図4に、定電流制御部62の一例を示す。定電流制御部62は、オペアンプ621、入力素子622、帰還素子623、ダイオード624、抵抗625及び抵抗626を含む。概略として、オペアンプ621は出力電流を一定化させる機能を担う定電流制御用のオペアンプである。オペアンプ621の負入力端子(−)には電流検出抵抗50によって検出された電流検出値が入力され、正入力端子(+)には電流目標値に対応する電圧値が目標値生成部61から入力される。入力素子622は、電流検出抵抗50とオペアンプ621の負入力端子間に接続され、抵抗等によって構成され、必要に応じて積分回路、フィルタ回路等が構成される。帰還素子623は、オペアンプ621の負入力端子と出力端子の間に接続され、抵抗、コンデンサ、又はこれらの直列回路若しくは並列回路からなる。オペアンプ621は、負入力端子に入力される電流検出値と、正入力端子に入力される電圧値との誤差を増幅して出力する。オペアンプ621は、制御IC21との協働により、電流検出値が電流目標値に一致するようにPWMオン幅を制御することになる。   An example of the constant current control unit 62 is shown in FIG. The constant current control unit 62 includes an operational amplifier 621, an input element 622, a feedback element 623, a diode 624, a resistor 625 and a resistor 626. As an outline, the operational amplifier 621 is a constant current control operational amplifier having a function of making the output current constant. The current detection value detected by the current detection resistor 50 is input to the negative input terminal (-) of the operational amplifier 621, and the voltage value corresponding to the current target value is input from the target value generation unit 61 to the positive input terminal (+). Is done. The input element 622 is connected between the current detection resistor 50 and the negative input terminal of the operational amplifier 621 and is configured by a resistor or the like, and an integration circuit, a filter circuit, or the like is configured as necessary. The feedback element 623 is connected between the negative input terminal and the output terminal of the operational amplifier 621, and consists of a resistor, a capacitor, or a series circuit or parallel circuit of these. The operational amplifier 621 amplifies and outputs an error between the current detection value input to the negative input terminal and the voltage value input to the positive input terminal. The operational amplifier 621, in cooperation with the control IC 21, controls the PWM on width so that the current detection value matches the current target value.

オペアンプ621の出力端子はダイオード624のカソードに接続され、ダイオード624のアノードはフォトカプラ22のフォトダイオードのカソード側に接続される。フォトカプラ22のフォトダイオードのアノードは制御電圧Vsに抵抗625を介して接続され、フォトダイオードに抵抗626が並列接続される。なお、抵抗625はフォトダイオードのカソード側に挿入されていてもよい。フォトカプラ22のフォトトランジスタには、フォトダイオードに流れる電流(発光)(信号S1d)に応じた出力電流が流れる。前述したように、制御IC21はフォトカプラ22のフォトトランジスタの出力状態(信号S1t)に応じたパルス幅のゲート電圧を出力する。なお、本実施形態において、ダイオード624は省略してもよいが、他の制御回路(例えば、出力電圧の過電圧保護回路等)の出力をフォトカプラ22への入力に反映させる場合に選択回路の一部として必要となる。このように、定電流制御部62、フォトカプラ22、制御IC21、コンバータ回路10及び電流検出抵抗50によって、出力電流のフィードバック制御が行われる。   The output terminal of the operational amplifier 621 is connected to the cathode of the diode 624, and the anode of the diode 624 is connected to the cathode side of the photodiode of the photocoupler 22. The anode of the photodiode of the photocoupler 22 is connected to the control voltage Vs via the resistor 625, and the resistor 626 is connected in parallel to the photodiode. The resistor 625 may be inserted on the cathode side of the photodiode. In the phototransistor of the photocoupler 22, an output current corresponding to the current (light emission) (signal S1d) flowing through the photodiode flows. As described above, the control IC 21 outputs a gate voltage having a pulse width corresponding to the output state (signal S1t) of the phototransistor of the photocoupler 22. In the present embodiment, although the diode 624 may be omitted, in the case where the output of another control circuit (for example, an overvoltage protection circuit of the output voltage or the like) is reflected on the input to the photocoupler 22, It is necessary as a department. As described above, feedback control of the output current is performed by the constant current control unit 62, the photocoupler 22, the control IC 21, the converter circuit 10, and the current detection resistor 50.

ここで、図7に、モード切換動作に伴うフィードバックの不安定動作が発生し得る参照例に係るLED電源装置4を示す。LED電源装置4は、コンバータ回路10、PWM制御回路20、補助電源回路30、オフ幅増大回路80、電流検出抵抗50及び出力制御回路90を備える。コンバータ回路10、PWM制御回路20、補助電源回路30及び電流検出抵抗50は、図1に示すLED電源装置1のものと同様である。   Here, FIG. 7 shows the LED power supply device 4 according to a reference example in which an unstable operation of feedback accompanying the mode switching operation may occur. The LED power supply device 4 includes a converter circuit 10, a PWM control circuit 20, an auxiliary power supply circuit 30, an off width increasing circuit 80, a current detection resistor 50, and an output control circuit 90. The converter circuit 10, the PWM control circuit 20, the auxiliary power supply circuit 30, and the current detection resistor 50 are the same as those of the LED power supply device 1 shown in FIG.

出力制御回路90は、調光制御部95、目標値生成部61及び定電流制御部62を備える。目標値生成部61及び定電流制御部62は、図1に示す第1の実施形態のものと同じである。調光制御部95は調光制御部65と実質的に同じであるが、調光制御部95によって生成される調光指令電圧は、目標値生成部61だけでなくオフ幅増大回路80にも出力される。調光指令電圧は、信号S2dとしてオフ幅増大回路80のフォトカプラ820のフォトダイオードにも入力され、フォトトランジスタの出力として一次側グランドを基準とする信号S2tに変換される。本明細書においては、調光率が高いほど(負荷が重いほど)調光指令電圧が低く、調光率が低いほど(負荷が軽いほど)調光指令電圧が高くなるものとする。調光指令電圧が所定値以下(調光率が所定率以上)においては、信号S2d及びS2tがローであり、通常モードが実行される。調光指令電圧が所定値を超えると(調光率が所定率未満)においては、信号S2d及びS2tがハイとなり、オフ幅増大モードが実行される。   The output control circuit 90 includes a dimming control unit 95, a target value generation unit 61, and a constant current control unit 62. The target value generator 61 and the constant current controller 62 are the same as those in the first embodiment shown in FIG. Although the dimming control unit 95 is substantially the same as the dimming control unit 65, the dimming command voltage generated by the dimming control unit 95 is not limited to the target value generation unit 61 but also to the off width increase circuit 80. Is output. The dimming command voltage is also input as a signal S2d to the photodiode of the photocoupler 820 of the off-width increasing circuit 80, and is converted to a signal S2t with reference to the primary side ground as an output of the phototransistor. In this specification, the higher the dimming rate (the heavier the load), the lower the dimming command voltage, and the lower the dimming rate (the lighter the load), the higher the dimming command voltage. When the dimming command voltage is lower than a predetermined value (the dimming rate is higher than the predetermined rate), the signals S2d and S2t are low, and the normal mode is executed. When the dimming command voltage exceeds a predetermined value (the dimming rate is less than the predetermined rate), the signals S2d and S2t are high, and the off width increasing mode is executed.

オフ幅増大回路80は、ZCD無効化回路41及び信号伝達回路82を備える。ZCD無効化回路41は、図1に示すオフ幅増大回路40のものと実質的に同じである。ただし、FET410のドレイン端子は抵抗411を介して信号伝達回路82に接続される。   The off-width increasing circuit 80 includes a ZCD invalidation circuit 41 and a signal transmission circuit 82. The ZCD invalidation circuit 41 is substantially the same as that of the off-width increasing circuit 40 shown in FIG. However, the drain terminal of the FET 410 is connected to the signal transmission circuit 82 via the resistor 411.

信号伝達回路82は、フォトカプラ820並びに抵抗821及び822を含む。制御電源Vccと一次側グランドとの間に、抵抗821、フォトカプラ820のフォトトランジスタ及び抵抗822の直列回路が形成され、フォトトランジスタのエミッタ端子の電圧が抵抗411を介してFET410のドレイン端子に入力される。フォトカプラ820のフォトダイオードに信号S2dが入力されると、信号S2dの電流値又は電圧値に応じてフォトトランジスタに電流が流れる。したがって、信号S2dがローの場合には、フォトトランジスタはオフ状態となり、抵抗822に発生する電圧、すなわち信号S2tの電圧は実質的にゼロとなる。一方、信号S2dがハイの場合には、フォトトランジスタはオン状態となり、制御電源Vccから抵抗821、フォトトランジスタを介してハイ出力の信号S2tが入力される。   The signal transmission circuit 82 includes a photocoupler 820 and resistors 821 and 822. A series circuit of a resistor 821 and a phototransistor of a photocoupler 820 and a resistor 822 is formed between the control power supply Vcc and the primary side ground, and the voltage at the emitter terminal of the phototransistor is input to the drain terminal of the FET 410 through the resistor 411. Is done. When the signal S2d is input to the photodiode of the photocoupler 820, a current flows through the phototransistor in accordance with the current value or voltage value of the signal S2d. Therefore, when the signal S2d is low, the phototransistor is turned off, and the voltage generated in the resistor 822, that is, the voltage of the signal S2t is substantially zero. On the other hand, when the signal S2d is high, the phototransistor is turned on, and a high output signal S2t is input from the control power supply Vcc via the resistor 821 and the phototransistor.

第1の実施形態に関して上述したように、FET410は、FET14と同期してスイッチングされる。信号S2tがローの場合には、FET410がオンされてもコンデンサ412は充電されず、信号S2tがハイの場合には、FET410がオンされるとコンデンサ412に信号S2tが充電される。コンデンサ412のピーク電圧は信号S2tのレベルに依存する。そして、FET410がオフされると、コンデンサ412の電荷は、上記時定数τで放電される。そして、コンデンサ電圧Vaがトランジスタ415の動作閾値Vth以上の場合には、トランジスタ415がオンされ、ZCD端子は一次側グランドに実質的に短絡されてZCD端子電圧が無効化される。一方、コンデンサ電圧Vaがトランジスタ415の動作閾値Vth未満の場合には、トランジスタ415がオフされ、三次巻線N3からの電圧が抵抗23を介してZCD端子に入力される。すなわち、信号S2tがローの場合には通常モードが実行され、信号S2tがハイの場合にはオフ幅増大モードが実行される。   As described above with respect to the first embodiment, the FET 410 is switched in synchronism with the FET 14. When the signal S2t is low, the capacitor 412 is not charged even when the FET 410 is turned on, and when the signal S2t is high, the capacitor 412 is charged with the signal S2t when the FET 410 is turned on. The peak voltage of capacitor 412 depends on the level of signal S2t. When the FET 410 is turned off, the charge of the capacitor 412 is discharged with the time constant τ. When the capacitor voltage Va is equal to or higher than the operation threshold value Vth of the transistor 415, the transistor 415 is turned on, the ZCD terminal is substantially short-circuited to the primary side ground, and the ZCD terminal voltage is invalidated. On the other hand, when the capacitor voltage Va is lower than the operation threshold value Vth of the transistor 415, the transistor 415 is turned off, and the voltage from the tertiary winding N3 is input to the ZCD terminal via the resistor 23. That is, when the signal S2t is low, the normal mode is executed, and when the signal S2t is high, the off-width increasing mode is executed.

ここで、上記の参照例においては、調光率の切換に伴う、通常モードとオフ幅増大モードとの間の急峻な切換に起因してLED電源装置4の動作が不安定になるという問題がある。すなわち、モード切換のための信号S2dが専ら調光指令電圧に依存するため、調光率が瞬時に切り換えられると、信号S2tのレベルも瞬時に変化する。この信号S2tのレベルの急峻な変化に伴い、FET14のPWM制御におけるPWMオフ幅及びスイッチング周波数も急峻に変化する。そして、スイッチング周波数の急峻な変化に対して、そのスイッチング周波数におけるPWMオン幅を決定するための出力電流フィードバック制御の応答が遅れるため、調光率切換後(フィードバックが正常に動作するとした場合の)最終的なPWMオン幅に収束するまでFET14のスイッチング動作が不安定となる。この不安定なスイッチング動作のために、LED発光のちらつきが発生し得るという問題があった。本実施形態は、参照例のように調光指令電圧(すなわち、出力側の動作指令)に応じて通常モードとオフ幅増大モードを切り換えるのではなく、入力電源電圧に応じて両モードを切り換えることにより、上記問題を解決する。   Here, in the above reference example, there is a problem in that the operation of the LED power supply device 4 becomes unstable due to the steep switching between the normal mode and the off-width increasing mode accompanying the switching of the dimming rate. is there. That is, since the signal S2d for mode switching depends solely on the dimming command voltage, when the dimming rate is switched instantaneously, the level of the signal S2t also changes instantaneously. As the level of the signal S2t changes sharply, the PWM off width and switching frequency in the PWM control of the FET 14 also change sharply. And since the response of the output current feedback control for determining the PWM ON width at the switching frequency is delayed with respect to the steep change of the switching frequency, after dimming rate switching (when the feedback operates normally) The switching operation of the FET 14 becomes unstable until the final PWM ON width is converged. Due to this unstable switching operation, there is a problem that flickering of LED light emission may occur. In this embodiment, instead of switching between the normal mode and the off-width increasing mode according to the dimming command voltage (that is, the operation command on the output side) as in the reference example, both modes are switched according to the input power supply voltage. Solve the above problems.

図1に戻り、電圧検出回路70は、分圧抵抗71及び72並びにコンデンサ73を備える。分圧抵抗71及び72はダイオードブリッジ11の出力端間に接続され、ダイオードブリッジ11の整流出力電圧を分圧する。分圧抵抗72にコンデンサ73が並列接続され、分圧抵抗72に発生する検出電圧Vdcが平滑化される。これにより、分圧抵抗72及びコンデンサ73には、電源電圧のピーク電圧の分圧値が検出電圧Vdcとして発生する。例えば、分圧抵抗71及び72の分圧比が1/20の場合、入力電源がAC100Vの場合には検出電圧Vdcは約7V(≒100V×√2/20)となり、入力電源がAC200Vの場合には検出電圧Vdcは約14V(≒200V×√2/20)となる。分圧抵抗72及び73の分圧点(すなわち接続点)がツェナーダイオード425のカソード端子に接続される。ツェナーダイオード425は、検出電圧Vdcがツェナーダイオード425のツェナー電圧Vzd以上の場合にはオンし、ツェナー電圧Vzd未満の場合にはオフする。なお、抵抗426は高抵抗素子であり、分圧抵抗71及び72による分圧比に実質的な影響を与えないものとする。なお、FET420のオン閾値Vonは1V程度である。   Returning to FIG. 1, the voltage detection circuit 70 includes voltage dividing resistors 71 and 72 and a capacitor 73. The voltage dividing resistors 71 and 72 are connected between the output terminals of the diode bridge 11 and divide the rectified output voltage of the diode bridge 11. A capacitor 73 is connected in parallel to the voltage dividing resistor 72, and the detection voltage Vdc generated in the voltage dividing resistor 72 is smoothed. As a result, the divided voltage value of the peak voltage of the power supply voltage is generated as the detection voltage Vdc in the voltage dividing resistor 72 and the capacitor 73. For example, when the voltage dividing ratio of the voltage dividing resistors 71 and 72 is 1/20, the detection voltage Vdc is approximately 7 V (≒ 100 V × √ 2/20) when the input power is 100 V AC, and the input power is 200 V AC. The detection voltage Vdc is approximately 14 V (≒ 200 V × 2002/20). The voltage dividing points (that is, connection points) of the voltage dividing resistors 72 and 73 are connected to the cathode terminal of the Zener diode 425. The zener diode 425 turns on when the detection voltage Vdc is equal to or higher than the zener voltage Vzd of the zener diode 425, and turns off when the detection voltage Vdc is less than the zener voltage Vzd. Note that the resistor 426 is a high-resistance element and does not substantially affect the voltage dividing ratio by the voltage dividing resistors 71 and 72. The on threshold Von of the FET 420 is about 1V.

ここで、ツェナー電圧Vzdが10Vであるとすると、入力電源がAC100Vの場合には、検出電圧Vdc<ツェナー電圧Vzdであり、ツェナーダイオード425はオフ状態となり、アノード電圧は0Vとなる。したがって、FET420はオフ状態となるとともにトランジスタ422はオン状態となり、通常モードが実行される。一方、入力電源がAC200Vの場合には、検出電圧Vdc>ツェナー電圧Vzdであり、ツェナーダイオード425はオン状態となり、そのアノード電圧は約4V(=14V−10V)>Vonとなる。したがって、FET420はオン状態となるとともにトランジスタ422はオフ状態となり、オフ幅増大モードが実行される。このように、比較的重い負荷となる場合が多いAC100V入力時には通常モードが適用され、比較的軽負荷となる場合が多いAC200V入力時にはオフ幅増大モードが適用される。   Here, assuming that the Zener voltage Vzd is 10V, when the input power supply is AC 100V, the detection voltage Vdc <the Zener voltage Vzd, the Zener diode 425 is turned off, and the anode voltage is 0V. Accordingly, the FET 420 is turned off and the transistor 422 is turned on, so that the normal mode is executed. On the other hand, when the input power supply is AC 200 V, the detection voltage Vdc> the zener voltage Vzd, the zener diode 425 is turned on, and the anode voltage thereof is approximately 4 V (= 14 V-10 V)> V on. Therefore, the FET 420 is turned on, the transistor 422 is turned off, and the off width increasing mode is executed. As described above, the normal mode is applied when an AC 100 V input, which is often a relatively heavy load, and the off-width increasing mode is applied when an AC 200 V input is often a relatively light load.

ここで、FET420の動作状態を決定する切換閾値Vswを、ツェナーダイオード425のツェナー電圧VzdにFET420のオン閾値Vonを加算した値と定義する。例えば、ツェナー電圧Vzdが10Vであり、オン閾値Vonが1Vである場合、切換閾値Vswは11Vとなる。上記の分圧比が採用される場合、切換閾値Vswは、AC156V(=11V×20/√2)の入力電圧に対応する。このように、検出電圧Vdcが切換閾値Vsw未満である場合、すなわち、検出電圧VdcがAC100Vの電源電圧に対応する場合には、通常モードによるオフ幅が適用される。そして、検出電圧Vdcが切換閾値Vsw以上である場合、すなわち、検出電圧VdcがAC200Vの電源電圧に対応する場合には、オフ幅増大モードによって増大されたオフ幅が適用される。   Here, the switching threshold Vsw for determining the operation state of the FET 420 is defined as a value obtained by adding the ON threshold Von of the FET 420 to the Zener voltage Vzd of the Zener diode 425. For example, when the Zener voltage Vzd is 10 V and the on threshold Von is 1 V, the switching threshold Vsw is 11 V. When the above voltage dividing ratio is adopted, the switching threshold value Vsw corresponds to an input voltage of AC156V (= 11V × 20 / √2). As described above, when the detection voltage Vdc is less than the switching threshold Vsw, that is, when the detection voltage Vdc corresponds to the power supply voltage of AC 100 V, the off width in the normal mode is applied. When the detection voltage Vdc is equal to or higher than the switching threshold Vsw, that is, when the detection voltage Vdc corresponds to the power supply voltage of AC200V, the off width increased by the off width increasing mode is applied.

ここで、切換閾値Vswは、入力電源電圧が商用電源電圧である場合には、商用電源電圧として使用されていない電圧に対応する値であることが好ましい。これにより、商用電源から給電されるLED電源装置1の動作中、すなわちLED2の点灯中にモード切換動作が発生することが確実に防止される。   Here, when the input power supply voltage is a commercial power supply voltage, the switching threshold Vsw is preferably a value corresponding to a voltage not used as the commercial power supply voltage. This reliably prevents the mode switching operation from occurring during the operation of the LED power supply 1 supplied with power from a commercial power source, that is, while the LED 2 is on.

また更に、切換閾値Vswは、低い方の第1の入力電源電圧の公称値の110%以上でかつ高い方の第2の入力電源電圧の公称値の90%以下の電圧に対応する値に設定されることが好ましい。例えば、上述したように第1及び第2の入力電源電圧としてAC100V及びAC200Vが使用される場合、切換閾値Vswは、AC100Vの110%以上、すなわち110V以上で、かつAC200Vの90%以下、すなわち180V以下に対応する値であればよい。これにより、電源に±10%の電源電圧変動があったとしても、LED電源装置1の動作中、すなわちLED2の点灯中におけるモード切換動作が確実に防止される。   Still further, the switching threshold Vsw is set to a value corresponding to a voltage that is 110% or more of the nominal value of the lower first input power supply voltage and 90% or less of the nominal value of the higher second input power supply voltage. Preferably. For example, when AC100V and AC200V are used as the first and second input power supply voltages as described above, the switching threshold Vsw is 110% or more of AC100V, that is, 110V or more and 90% or less of AC200V, that is, 180V It may be a value corresponding to the following. As a result, even if there is a power supply voltage fluctuation of ± 10% in the power supply, the mode switching operation during the operation of the LED power supply 1, that is, while the LED 2 is on is reliably prevented.

あるいは、切換閾値Vswが、第1の入力電源電圧の公称値と第2の商用電源電圧の公称値の中間値の±20%程度、好ましくは±10%の電圧に対応する値に設定されていてもよい。例えば、上述したように第1及び第2の入力電源電圧としてAC100V及びAC200Vが使用される場合、切換閾値Vswは、AC100VとAC200Vの中間値であるAC150Vの±20%(すなわちAC120V〜AC180V)、好ましくは±10%(すなわちAC135V〜AC165V)に対応する値であればよい。これにより、第1及び第2の入力電源電圧に±10%の電源電圧変動があり、かつ回路部品の定数のばらつき又は温度特性があったとしても、LED2の点灯中におけるモード切換動作が確実に防止される。   Alternatively, switching threshold value Vsw is set to a value corresponding to a voltage of about ± 20%, preferably ± 10%, between the nominal value of the first input power supply voltage and the nominal value of the second commercial power supply voltage. May be. For example, when AC100V and AC200V are used as the first and second input power supply voltages as described above, the switching threshold Vsw is ± 20% of AC150V which is an intermediate value between AC100V and AC200V (that is, AC120V to AC180V), Preferably, the value may correspond to ± 10% (ie, AC 135 V to AC 165 V). As a result, even if the first and second input power supply voltages have ± 10% power supply voltage fluctuation, and even if the circuit components have constant variations or temperature characteristics, the mode switching operation can be reliably performed while the LED 2 is on. Is prevented.

また、上記では、第1及び第2の入力電源電圧がそれぞれAC100V及びAC200Vである日本の一般的な商用電源の仕様を想定して電源電圧及び切換閾値Vswを例示したが、本発明はAC242V、AC265V等の国内の他の商用電源仕様、及び他の国の種々の商用電源仕様に対しても同様に適用可能である。例えば、米国、カナダ等では、AC120V又はAC115Vの第1の商用電源電圧及びAC240V又はAC230Vの第2の商用電源電圧が採用されている。また、韓国、中国、台湾等では、AC110Vの第1の商用電源電圧及びAC220Vの第2の商用電源電圧が採用され、ドイツ、フランス等、欧州の一部の国では、AC127Vの第1の商用電源電圧及びAC230Vの第2の商用電源電圧が採用されている。したがって、各国での対応を検討すると、切換閾値Vswは、各国の第1及び第2の商用電源電圧以外の電圧に対応する値、各国の第1の商用電源電圧の110%以上で第2の商用電源電圧の90%以下の電圧に対応する値、各国の第1の商用電源電圧と第2の商用電源電圧の中間値の±20%、好ましくは±10%の電圧に対応する値等に設定されればよい。   In the above, the power supply voltage and the switching threshold Vsw are exemplified assuming the specification of a general commercial power supply in Japan where the first and second input power supply voltages are AC 100 V and AC 200 V, respectively. The present invention can be similarly applied to other domestic commercial power supply specifications such as AC265V and various commercial power supply specifications in other countries. For example, in the United States, Canada, etc., the first commercial power supply voltage of AC120V or AC115V and the second commercial power supply voltage of AC240V or AC230V are adopted. In Korea, China, Taiwan, etc., the first commercial power supply voltage of AC110V and the second commercial power supply voltage of AC220V are adopted, and in some countries in Germany, France, etc., the first commercial power of AC127V. A power supply voltage and a second commercial power supply voltage of 230V AC are employed. Therefore, considering the correspondence in each country, the switching threshold Vsw is a value corresponding to a voltage other than the first and second commercial power supply voltages in each country, 110% or more of the first commercial power supply voltage in each country, and the second threshold Vsw. A value corresponding to a voltage of 90% or less of the commercial power supply voltage, a value corresponding to a voltage of ± 20%, preferably ± 10% of the intermediate value between the first commercial power supply voltage and the second commercial power supply voltage in each country, etc. It may be set.

また更に、LED電源装置1を多数の国に対して共通仕様とする場合には、切換閾値Vswを、対象となる全ての第1及び第2の商用電源電圧以外の電圧に対応する値としてもよい。また、切換閾値Vswは、対象となる全ての第1の商用電源電圧のうちの最大の商用電源電圧の公称値(例えばAC127V)の110%以上で、かつ対象となる全ての第2の商用電源電圧のうちの最小の商用電源電圧の公称値(例えばAC200V)の90%以下の電圧に対応する値に設定されてもよい。あるいは、切換閾値Vswは、対象となる全ての第1の商用電源電圧のうちの最大の商用電源電圧の公称値(例えばAC127V)と、対象となる全ての第2の商用電源電圧のうちの最小の商用電源電圧の公称値(例えばAC200V)の中間値の±20%、好ましくは±10%の電圧に対応する値に設定されてもよい。   Furthermore, when the LED power supply device 1 has a common specification for a large number of countries, the switching threshold Vsw may be a value corresponding to a voltage other than all the first and second commercial power supply voltages. Good. The switching threshold Vsw is 110% or more of the nominal value (for example, AC127V) of the maximum commercial power supply voltage among all target first commercial power supply voltages, and all target second commercial power supplies. The voltage may be set to a value corresponding to 90% or less of the nominal value (for example, 200 V AC) of the minimum commercial power supply voltage among the voltages. Alternatively, the switching threshold Vsw is a nominal value (for example, AC 127 V) of the maximum commercial power supply voltage among all target first commercial power supply voltages and the minimum of all target second commercial power supply voltages. May be set to a value corresponding to a voltage of ± 20%, preferably ± 10% of an intermediate value of a nominal value of the commercial power supply voltage (for example, AC 200V).

以上のように、第1の実施形態のLED電源装置1では、電圧検出回路70が入力電源電圧を検出して検出電圧Vdcを出力し、コンバータ回路10及びPWM制御回路20によるPWM制御において、オフ幅増大回路40は、低い方の入力電源電圧(AC100V等)に検出電圧Vdcが対応する場合には、コンバータ回路10の動作によって決まるオフ幅t1−t2を適用し、高い方の入力電源電圧(AC200V等)に検出電圧Vdcが対応する場合にはオフ幅t1−t2よりも長いオフ幅t11−t14を適用する。そして、出力制御回路60は、電流検出回路50によって検出される電流検出値が電流目標値に一致するようにPWM制御回路20にオン幅を決定させる。これにより、入力電源電圧が高い場合に入力電源電圧が低い場合よりもオン幅及びオフ幅が長くなるとともに、入力電源電圧が少なくとも概ね一定である間はモード切換動作が発生することなく出力フィードバック制御が実行される。したがって、出力フィードバック制御を適用しつつも、通常の動作モードと軽負荷時の動作モードとの切換に起因するLED発光のちらつきを防止するLED電源装置1及びそれを用いたLED照明装置3が実現される。   As described above, in the LED power supply device 1 of the first embodiment, the voltage detection circuit 70 detects the input power supply voltage and outputs the detection voltage Vdc, and the PWM control by the converter circuit 10 and the PWM control circuit 20 is off. When the detection voltage Vdc corresponds to the lower input power supply voltage (AC100V or the like), the width increasing circuit 40 applies the off width t1-t2 determined by the operation of the converter circuit 10 and applies the higher input power supply voltage ( When the detection voltage Vdc corresponds to AC 200 V or the like, the off width t11 to t14 longer than the off width t1 to t2 is applied. Then, the output control circuit 60 causes the PWM control circuit 20 to determine the ON width so that the current detection value detected by the current detection circuit 50 matches the current target value. As a result, when the input power supply voltage is high, the on width and the off width are longer than when the input power supply voltage is low, and the output feedback control is performed without causing the mode switching operation while the input power supply voltage is at least approximately constant. Is executed. Therefore, while applying the output feedback control, the LED power supply device 1 and the LED lighting device 3 using the same are realized which prevent flickering of the LED light emission caused by the switching between the normal operation mode and the operation mode at light load. Is done.

<第1の実施形態の代替例>
上記第1の実施形態では、モード切換回路42の出力端(トランジスタ422のコレクタ端子)がZCD無効化回路41のFET410のドレイン端子側に接続される構成を示した。代替として、モード切換回路42の出力端がFET410のソース端子側に接続されるようにしてもよい。
<Alternative Example of First Embodiment>
In the first embodiment, the configuration is shown in which the output terminal of the mode switching circuit 42 (the collector terminal of the transistor 422) is connected to the drain terminal side of the FET 410 of the ZCD invalidation circuit 41. As an alternative, the output terminal of the mode switching circuit 42 may be connected to the source terminal side of the FET 410.

図5に、本変形例におけるPWM制御回路20の一部、オフ幅増大回路40及び電圧検出回路70を示す。図示以外の構成は、上記第1の実施形態における構成と同様である。FET410のドレイン端子は抵抗411を介して制御電源Vccに接続される。トランジスタ422のコレクタ端子はFET410のソース端子及びコンデンサ412の高電位側端子に接続される。あるいは、更なる代替として、トランジスタ422のコレクタ端子がトランジスタ415のベース端子に接続されてもよい。   FIG. 5 shows a part of the PWM control circuit 20, the off-width increasing circuit 40, and the voltage detection circuit 70 in the present modification. The configuration other than that shown is the same as the configuration in the first embodiment. The drain terminal of the FET 410 is connected to the control power supply Vcc via the resistor 411. The collector terminal of the transistor 422 is connected to the source terminal of the FET 410 and the high potential side terminal of the capacitor 412. Alternatively, as a further alternative, the collector terminal of transistor 422 may be connected to the base terminal of transistor 415.

この構成によると、検出電圧Vdcが切換閾値Vsw未満の場合にトランジスタ422がオン状態となると、トランジスタ415は常にオフ状態となり、通常モードが実行される。一方、検出電圧Vdcが切換閾値Vsw以上の場合にトランジスタ422がオフ状態となると、コンデンサ412はFET410のオン/オフに従って充放電され、それに従ってトランジスタ415がオン/オフされ、オフ幅増大モードが実行される。コンデンサ電圧Vaのピーク値は、抵抗411及び413による制御電圧Vccの分圧値によって決まり、コンデンサ電圧Vaの放電時間は上記時定数τによって決まる。これらの変形例においても上記第1の実施形態と同様の効果が得られる。   According to this configuration, when the transistor 422 is turned on when the detection voltage Vdc is less than the switching threshold Vsw, the transistor 415 is always turned off, and the normal mode is executed. On the other hand, when the detection voltage Vdc is higher than the switching threshold Vsw and the transistor 422 is turned off, the capacitor 412 is charged and discharged according to the on / off of the FET 410, the transistor 415 is turned on / off accordingly, and the off width increase mode is performed. Is done. The peak value of the capacitor voltage Va is determined by the divided value of the control voltage Vcc by the resistors 411 and 413, and the discharge time of the capacitor voltage Va is determined by the time constant τ. Also in these modifications, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

<第2の実施形態>
上記第1の実施形態では、最も効率的なモード切換回路42の構成として、オフ幅増大回路40動作電源が制御電源Vccから取得される構成を示したが、本実施形態では、オフ幅増大回路40の動作電源が検出電圧Vdcから取得される構成を示す。
Second Embodiment
In the first embodiment, the configuration in which the off-width increasing circuit 40 operating power is obtained from the control power supply Vcc is shown as the most efficient mode switching circuit 42. However, in the present embodiment, the off-width increasing circuit 40 is used. 40 shows a configuration in which 40 operating power supplies are obtained from a detection voltage Vdc.

図6に、本実施形態に係るLED電源装置1及びそれを用いたLED照明装置3の回路構成図を示す。本実施形態と第1の実施形態とは、オフ幅増大回路40のモード切換回路42のみが異なり、他の構成要素は実質的に同じであるのでその詳細な説明を省略する。本実施形態のモード切換回路42はツェナーダイオード427からなる。ツェナーダイオード427のカソード端子は電圧検出回路70の分圧抵抗71及び72の分圧点に接続され、アノード端子はFET410のドレイン端子に抵抗411を介して接続される。   In FIG. 6, the circuit block diagram of the LED power supply device 1 which concerns on this embodiment, and the LED lighting apparatus 3 using the same is shown. The second embodiment differs from the first embodiment only in the mode switching circuit 42 of the off-width increasing circuit 40, and the other components are substantially the same. The mode switching circuit 42 of the present embodiment comprises a zener diode 427. The cathode terminal of the Zener diode 427 is connected to the voltage dividing points of the voltage dividing resistors 71 and 72 of the voltage detection circuit 70, and the anode terminal is connected to the drain terminal of the FET 410 via the resistor 411.

ZCD無効化回路41において、第1の実施形態と同様にFET410がFET14と同期してオン/オフされる。ここで、検出電圧Vdcがツェナーダイオード427のツェナー電圧Vzd2未満の場合、ツェナーダイオード427はオフ状態となる。この場合、FET410がオン/オフしてもコンデンサ412は充放電されず、トランジスタ415はオフ状態に維持され、通常モードが実行される。一方、検出電圧Vdcがツェナー電圧Vzd2以上の場合、ツェナーダイオード427はオン状態となる。この場合、FET410のオン期間に検出電圧Vdcがツェナーダイオード427、抵抗411及びFET410を介してコンデンサ412が充電され、FET410のオフ期間にコンデンサ412が時定数τで放電される。これにより、コンデンサ電圧Vaがトランジスタ415の動作閾値Vth以上である期間にわたってトランジスタ415がオンされてZCD端子電圧が無効化され、オフ幅増大モードが実行される。   In the ZCD invalidation circuit 41, the FET 410 is turned on / off in synchronization with the FET 14 as in the first embodiment. Here, when the detection voltage Vdc is less than the Zener voltage Vzd2 of the Zener diode 427, the Zener diode 427 is turned off. In this case, even if the FET 410 is turned on / off, the capacitor 412 is not charged / discharged, the transistor 415 is maintained in the off state, and the normal mode is executed. On the other hand, when the detection voltage Vdc is equal to or higher than the Zener voltage Vzd2, the Zener diode 427 is turned on. In this case, the detection voltage Vdc charges the capacitor 412 through the Zener diode 427, the resistor 411 and the FET 410 during the on period of the FET 410, and the capacitor 412 is discharged with the time constant τ during the off period of the FET 410. Thus, the transistor 415 is turned on during a period in which the capacitor voltage Va is equal to or higher than the operation threshold Vth of the transistor 415, the ZCD terminal voltage is invalidated, and the off width increase mode is executed.

ここで、動作モードの切換閾値Vswは、実質的にツェナー電圧Vzd2と所定のコンデンサ電圧Vaとを加算した値となる。所定のコンデンサ電圧Vaとは、図3において、コンデンサ電圧Vaの下りエッジが動作閾値Vthを下回る瞬間が、所望のZCD無効化期間t11〜t13を生成するのに必要な電圧である。電源電圧及び検出電圧Vdcと切換閾値Vswとの対応関係は、第1の実施形態におけるものと同様であればよい。したがって、その対応関係が実現されるように、電圧検出回路70の分圧抵抗72及び73の抵抗値、ツェナーダイオード427のツェナー電圧Vzd2、抵抗411及び413の抵抗値、並びにコンデンサ412の容量が設定される。なお、設定によっては、抵抗411は省略可能である。   Here, the switching threshold Vsw of the operation mode is substantially a value obtained by adding the Zener voltage Vzd2 and the predetermined capacitor voltage Va. The predetermined capacitor voltage Va is a voltage necessary for generating the desired ZCD invalidation periods t11 to t13 when the falling edge of the capacitor voltage Va falls below the operation threshold value Vth in FIG. The correspondence relationship between the power supply voltage and detection voltage Vdc and the switching threshold value Vsw may be the same as that in the first embodiment. Therefore, the resistances of the voltage dividing resistors 72 and 73 of the voltage detection circuit 70, the Zener voltage Vzd2 of the Zener diode 427, the resistances of the resistors 411 and 413, and the capacitance of the capacitor 412 are set so that the corresponding relationship is realized. Is done. Depending on the setting, the resistor 411 can be omitted.

以上のように、本実施形態のLED電源装置1においては、オフ幅増大回路40の動作電源が検出電圧Vdcから取得される。これにより、第1の実施形態において得られる効果とともに、オフ幅増大回路40の回路構成の簡素化が可能となる。更に、オフ幅増大モードにおいて、電源電圧が上昇して検出電圧Vdcが上昇すると、コンデンサ412の充電電圧も上昇するためにその放電時間が長くなり、オフ幅がより長くなる。したがって、オフ幅増大モードでは、電源電圧の上昇によって負荷が軽くなるのに対応してオフ幅が更に長くなるような自己補正動作が可能となる。   As described above, in the LED power supply device 1 of the present embodiment, the operating power supply of the off-width increasing circuit 40 is acquired from the detection voltage Vdc. Thereby, it is possible to simplify the circuit configuration of the off-width increasing circuit 40 together with the effects obtained in the first embodiment. Further, in the off width increasing mode, when the power supply voltage rises and the detection voltage Vdc rises, the charging voltage of the capacitor 412 also rises, so that the discharge time becomes longer and the off width becomes longer. Therefore, in the off-width increasing mode, a self-correction operation is possible in which the off-width is further increased in response to a lighter load caused by an increase in power supply voltage.

<変形例>
以上に本発明の好適な実施形態を示したが、本発明は、例えば以下に示すように種々の態様に変形可能である。
<Modification>
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified into various modes as shown below, for example.

(1)入力電源の変形
上記各実施形態では、入力電源が商用電源である場合を示したが、入力電源は自家発電機、構内電源設備等から給電されるものであってもよい。
(1) Modification of input power supply In each of the above-described embodiments, the case where the input power supply is a commercial power supply has been described. However, the input power supply may be supplied from a private power generator, a premises power supply facility, or the like.

(2)固定出力タイプへの変形
上記各実施形態では、調光タイプのLED電源装置について説明したが、本発明は、固定出力タイプのLED電源装置にも当然に適用でき、特に、入力電源電圧の範囲が広い(例えば、AC100V〜AC242V、AC100V〜AC265V等に対応した)LED電源装置において有用である。この場合も、切換閾値Vswに上述した各設定による値を適用することにより、複数機種についてオフ幅増大回路40及び電圧検出回路70を標準化することができ、生産コストが低減される。固定出力タイプのLED電源装置においては、調光制御部65は不要である。
(2) Modification to Fixed Output Type In each of the above embodiments, the dimming type LED power supply device has been described. However, the present invention is naturally applicable to a fixed output type LED power supply device, and in particular, an input power supply voltage. This is useful in LED power supply devices having a wide range (for example, corresponding to AC100V to AC242V, AC100V to AC265V, etc.). Also in this case, by applying the values according to the above settings to the switching threshold Vsw, the off-width increasing circuit 40 and the voltage detecting circuit 70 can be standardized for a plurality of models, and the production cost is reduced. In the fixed output type LED power supply device, the dimming control unit 65 is unnecessary.

(3)オフ幅増大回路40のトランジスタに関する変形
上記各実施形態では、オフ幅増大回路40の各トランジスタがMOSFET又はバイポーラトランジスタのいずれかであるものとしたが、各トランジスタについて、MOSFETとバイポーラトランジスタとは適宜変更可能である(ただし、その変更に伴い回路定数は相違し得る)。このような変更において、MOSFETのゲート端子及びバイポーラトランジスタのベース端子がトランジスタの制御端子として、MOSFETのドレイン端子及びバイポーラトランジスタのコレクタ端子がトランジスタの入力端子として、MOSFETのソース端子及びバイポーラトランジスタのエミッタ端子がトランジスタの出力端子として置き換えられる。
(3) Modification of transistor of off-width increasing circuit 40 In each of the above embodiments, each transistor of off-width increasing circuit 40 is either a MOSFET or a bipolar transistor. Can be changed as appropriate (although the circuit constant may be different due to the change). In such a modification, the gate terminal of the MOSFET and the base terminal of the bipolar transistor serve as the control terminal of the transistor, the drain terminal of the MOSFET and the collector terminal of the bipolar transistor serve as the input terminal of the transistor, the source terminal of the MOSFET and the emitter terminal of the bipolar transistor. Is replaced as the output terminal of the transistor.

(4)電圧検出回路70の変形
上記各実施形態では、電圧検出回路70がダイオードブリッジ11の出力端に接続される構成を示したが、電圧検出回路70はダイオードブリッジ11の入力端側に別途のダイオード又はダイオードブリッジを介して接続されてもよい。これにより、入力コンデンサ12の時定数の影響を受けることなく、所望の時定数で電圧検出回路70及びオフ幅増大回路40を起動することができる。すなわち、設計仕様に応じて、コンバータ回路10の起動により制御電源Vccが立ち上がる前又は後に、オフ幅増大回路40を起動させることが可能となる。
(4) Modification of Voltage Detection Circuit 70 In the above embodiments, the voltage detection circuit 70 is connected to the output terminal of the diode bridge 11. However, the voltage detection circuit 70 is separately provided on the input terminal side of the diode bridge 11. May be connected via a diode or a diode bridge. As a result, the voltage detection circuit 70 and the off-width increasing circuit 40 can be activated with a desired time constant without being affected by the time constant of the input capacitor 12. That is, the off width increasing circuit 40 can be started before or after the control power supply Vcc is started by starting the converter circuit 10 according to the design specifications.

1 LED電源装置
2 LED
3 LED照明装置
10 コンバータ回路
20 PWM制御回路
30 補助電源回路
40 オフ幅増大回路
50 電流検出回路(電流検出抵抗)
60 出力制御回路
70 電圧検出回路
1 LED power supply 2 LED
3 LED lighting device 10 Converter circuit 20 PWM control circuit 30 Auxiliary power supply circuit 40 Off width increasing circuit 50 Current detection circuit (current detection resistor)
60 output control circuit 70 voltage detection circuit

Claims (10)

LED電源装置であって、
交流の入力電源電圧を直流の出力電流に変換して該出力電流をLEDに供給するコンバータ回路と、
前記コンバータ回路をPWM制御するように構成されたPWM制御回路と、
前記入力電源電圧を検出して検出電圧を出力する電圧検出回路と、
前記PWM制御において、前記検出電圧が第1の入力電源電圧に対応する場合には、前記コンバータ回路のスイッチング動作によって決まる第1のオフ幅を適用し、前記検出電圧が前記第1の入力電源電圧よりも高い第2の入力電源電圧に対応する場合には、前記第1のオフ幅よりも長い第2のオフ幅を適用するように構成されたオフ幅増大回路と、
前記出力電流を検出して電流検出値を生成する電流検出回路と、
前記電流検出値が電流目標値に一致するように前記PWM制御回路に前記PWM制御のオン幅を決定させる出力制御回路と
を備え、
前記コンバータ回路が、一次巻線、二次巻線及び三次巻線を有するトランス、前記一次巻線をスイッチングするスイッチング素子、並びに前記二次巻線の出力を整流平滑して前記出力電流を出力する整流平滑回路を含み、
前記PWM制御回路が、前記三次巻線の電流の検出値がゼロになった時点で前記スイッチング素子をオンして前記PWM制御のオフ期間を終了するように構成され、
前記オフ幅増大回路が、モード切換回路及びZCD無効化回路を含み、
前記モード切換回路は、前記入力電源電圧が前記第1の入力電源電圧に対応する場合にはロー状態の出力となり、前記入力電源電圧が前記第2の入力電源電圧に対応する場合にはハイ状態の出力となるように構成され、
前記ZCD無効化回路が第1のトランジスタ、コンデンサ、抵抗及び第2のトランジスタを含み、前記PWM制御のオン期間に前記第1のトランジスタの制御端子に制御信号が供給され、前記モード切換回路の出力がハイ状態でありかつ前記第1のトランジスタに前記制御信号が供給される場合に前記コンデンサが充電され、前記モード切換回路の出力がロー状態又は前記第1のトランジスタに前記制御信号が供給されない場合に前記コンデンサの電圧が前記抵抗によって放電され、前記コンデンサの電圧が閾値以上となる場合に前記第2のトランジスタがオンされ、該第2のトランジスタがオンされている期間に前記三次巻線の電流の検出が無効化されるように構成された、LED電源装置。
LED power supply,
A converter circuit for converting an AC input power supply voltage into a DC output current and supplying the output current to the LED;
A PWM control circuit configured to PWM control the converter circuit;
A voltage detection circuit that detects the input power supply voltage and outputs the detected voltage;
In the PWM control, when said detection voltage corresponds to the first input power supply voltage is first applied to OFF width, the detection voltage of the first input power determined by the switching operation of the converter circuit An off-width increasing circuit configured to apply a second off-width longer than the first off-width when corresponding to a second input power supply voltage higher than the voltage;
A current detection circuit that detects the output current and generates a current detection value;
E Bei and an output control circuit for determining the PWM control of the ON width in the PWM control circuit so that the current detection value matches the current target value,
The converter circuit rectifies and smoothes an output of the transformer having a primary winding, a transformer having a secondary winding and a tertiary winding, a switching element for switching the primary winding, and the secondary winding, and outputs the output current. Including a rectifying and smoothing circuit,
The PWM control circuit is configured to turn on the switching element and end the PWM control off period when the detected value of the current of the tertiary winding becomes zero;
The off-width increasing circuit includes a mode switching circuit and a ZCD invalidation circuit;
The mode switching circuit outputs a low state when the input power supply voltage corresponds to the first input power supply voltage, and a high state when the input power supply voltage corresponds to the second input power supply voltage. Is configured to be
The ZCD invalidation circuit includes a first transistor, a capacitor, a resistor, and a second transistor, and a control signal is supplied to a control terminal of the first transistor during an on period of the PWM control, and an output of the mode switching circuit Is high and the control signal is supplied to the first transistor, the capacitor is charged, and the output of the mode switching circuit is low or the control signal is not supplied to the first transistor. When the voltage of the capacitor is discharged by the resistor and the voltage of the capacitor becomes equal to or higher than a threshold, the current of the tertiary winding is turned on while the second transistor is turned on and the second transistor is turned on. LED power supply configured to disable detection of.
請求項1に記載のLED電源装置において、前記スイッチング素子及び前記第1のトランジスタが、同一の前記制御信号によってスイッチングされる、LED電源装置。2. The LED power supply device according to claim 1, wherein the switching element and the first transistor are switched by the same control signal. 請求項1又は2に記載のLED電源装置において、前記オフ幅増大回路の動作電源が前記三次巻線に発生する電圧から取得されるように構成されたLED電源装置。 Te LED power supply smell of claim 1 or 2, configured LED power supply as the operating power supply before Symbol OFF width increasing circuit is obtained from the voltage generated before Symbol tertiary winding. 請求項1又は2のいずれか一項に記載のLED電源装置において、前記オフ幅増大回路の動作電源が前記検出電圧から取得されるように構成されたLED電源装置。 3. The LED power supply device according to claim 1 , wherein an operation power supply of the off-width increasing circuit is obtained from the detection voltage. 4. 請求項1から4のいずれか一項に記載のLED電源装置において、前記第1及び第2の入力電源電圧が商用電源電圧であり、
記モード切換回路が、前記検出電圧が切換閾値未満の場合には前記ロー状態を出力し、前記検出電圧が前記切換閾値以上の場合には前記ハイ状態を出力するように構成され、前記切換閾値が、商用電源電圧として使用されない電圧に対応する値に設定された、LED電源装置。
The LED power supply device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first and second input power supply voltages are commercial power supply voltages,
Before Symbol mode switching circuit, the detected voltage is outputted pre SL low state in the case of less than switching threshold, wherein when the detection voltage is above the switching threshold is configured so that to output the pre-Symbol high state The LED power supply device in which the switching threshold is set to a value corresponding to a voltage that is not used as a commercial power supply voltage.
請求項1から4のいずれか一項に記載のLED電源装置において、
記モード切換回路が、前記検出電圧が切換閾値未満の場合には前記ロー状態を出力し前記検出電圧が前記切換閾値以上の場合には前記ハイ状態を出力するように構成され、前記切換閾値が、前記第1の入力電源電圧の公称値の110%以上でかつ前記第2の入力電源電圧の公称値の90%以下の電圧に対応する値に設定された、LED電源装置。
The LED power supply device according to any one of claims 1 to 4 .
Before Symbol mode switching circuit, wherein when the detected voltage and outputs a pre-Symbol low state when the detected voltage is less than the switching threshold is equal to or greater than the switching threshold is configured so that to output the pre-Symbol high state, The LED power supply device, wherein the switching threshold is set to a value corresponding to a voltage that is 110% or more of the nominal value of the first input power supply voltage and 90% or less of the nominal value of the second input power supply voltage.
請求項1から4のいずれか一項に記載のLED電源装置において、
記モード切換回路が、前記検出電圧が切換閾値未満の場合には前記ロー状態を出力し、前記検出電圧が前記切換閾値以上の場合には前記ハイ状態を出力するように構成され、前記切換閾値が、前記第1の入力電源電圧の公称値と前記第2の入力電源電圧の公称値の中間値の±20%、好ましくは±10%以内の電圧に対応する値に設定された、LED電源装置。
The LED power supply device according to any one of claims 1 to 4 .
Before Symbol mode switching circuit, the detected voltage is outputted pre SL low state in the case of less than switching threshold, wherein when the detection voltage is above the switching threshold is configured so that to output the pre-Symbol high state The switching threshold is set to a value corresponding to a voltage within ± 20%, preferably within ± 10% of an intermediate value between the nominal value of the first input power supply voltage and the nominal value of the second input power supply voltage. LED power supply.
請求項1から7のいずれか一項に記載のLED電源装置において、
前記第1及び第2の入力電源電圧がそれぞれ第1及び第2の商用電源電圧であり、前記第1の商用電源電圧の公称値が100V、110V、115V、120V又は127Vのいずれかの値であり、前記第2の商用電源電圧の公称値が200V、220V、230V、240V、242V又は265Vのいずれかの値である、LED電源装置。
In the LED power supply device according to any one of claims 1 or et 7,
The first and second input power supply voltages are first and second commercial power supply voltages, respectively, and the nominal value of the first commercial power supply voltage is any one of 100V, 110V, 115V, 120V or 127V. An LED power supply device, wherein the second commercial power supply voltage has a nominal value of 200V, 220V, 230V, 240V, 242V, or 265V.
請求項1から8のいずれか一項に記載のLED電源装置であって、前記出力制御回路において、前記電流目標値が外部調光信号に基づいて生成される、LED点灯装置。   The LED power supply device according to any one of claims 1 to 8, wherein the current target value is generated based on an external dimming signal in the output control circuit. 請求項1から9のいずれか一項に記載のLED電源装置と、前記LEDとを備えたLED照明装置。   An LED lighting device comprising: the LED power supply device according to any one of claims 1 to 9; and the LED.
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