JP6668684B2 - Lighting device and lighting equipment - Google Patents
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Description
この発明は、点灯装置および照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting device and a lighting fixture.
特許文献1は、点灯装置を開示する。当該点灯装置において、昇圧チョッパ回路は、交流電源からの交流電圧を整流することにより得られた直流電圧を昇圧する。バックコンバータ回路は、昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電圧を降圧し、降圧した直流電圧により光源を点灯させる。制御装置は、制御電源回路からの電源供給により駆動する。制御装置は、昇圧チョッパ回路の動作とバックコンバータ回路の動作とを制御する。 Patent Document 1 discloses a lighting device. In the lighting device, the boost chopper circuit boosts the DC voltage obtained by rectifying the AC voltage from the AC power supply. The buck converter circuit reduces the DC voltage boosted by the boost chopper circuit, and lights the light source with the reduced DC voltage. The control device is driven by power supply from a control power supply circuit. The control device controls the operation of the boost chopper circuit and the operation of the buck converter circuit.
特許文献1に記載の点灯装置においては、調光器から消灯指示を受けた際における昇圧チョッパ回路とバックコンバータ回路との停止順が明確化されていない。このため、光源の消灯動作が安定しない。 In the lighting device described in Patent Literature 1, the order in which the boost chopper circuit and the buck converter circuit stop when a light-off instruction is received from the dimmer is not clarified. Therefore, the light-off operation of the light source is not stable.
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、調光器から消灯指示を受けた際に光源の消灯動作を安定させることができる点灯装置および照明器具を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a lighting device and a lighting fixture that can stabilize a light-off operation of a light source when receiving a light-off instruction from a dimmer.
この発明に係る点灯装置は、交流電源からの交流電圧を整流することにより得られた直流電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路と、前記昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電圧を降圧し、降圧した直流電圧により光源を点灯させるバックコンバータ回路と、調光器から消灯指示を受けた際に、前記バックコンバータ回路を停止させ、前記昇圧チョッパ回路の駆動を維持し、予め設定された時間が経過する前に前記調光器から再点灯指示を受けた際に、前記バックコンバータ回路の駆動を再開させることで前記光源を点灯させ、予め設定された時間が経過する前に前記調光器から再点灯指示を受けない際に、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を低減させ、最終的に停止させることで前記光源を消灯させる制御装置と、を備えた。
A lighting device according to the present invention includes a boost chopper circuit for boosting a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from an AC power supply, a DC voltage boosted by the boost chopper circuit, and a reduced DC voltage. A buck converter circuit for turning on the light source, and when receiving a turn-off instruction from the dimmer , stop the buck converter circuit, maintain the drive of the boost chopper circuit, and before a preset time elapses. When receiving a re-lighting instruction from the dimmer, the light source is turned on by restarting the driving of the buck converter circuit, and a re-lighting instruction is issued from the dimmer before a preset time has elapsed. when receiving no, and a control unit for turning off the light source by causing the reducing the output voltage of the boost chopper circuit, finally stopped.
この発明に係る照明器具は、上記点灯装置を備えた。 A lighting device according to the present invention includes the above lighting device.
これらの発明によれば、調光器から消灯指示を受けた際に、昇圧チョッパ回路とバックコンバータ回路とは、予め設定された順番で停止する。このため、光源の消灯動作を安定させることができる。 According to these inventions, the boost chopper circuit and the buck converter circuit stop in a preset order when receiving the light-off instruction from the dimmer. Therefore, the operation of turning off the light source can be stabilized.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化又は省略化される。各構成の大きさの関係は、実際と異なる場合もある。 An embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals. Duplicate description of this part is appropriately simplified or omitted. The relationship between the sizes of the components may be different from the actual one.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における点灯装置を備えた照明器具の回路図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram of a lighting fixture including a lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
図1に示すように、照明器具1は、交流電源2に接続される。照明器具1は、光源モジュール3と点灯装置4とを備える。
As shown in FIG. 1, the lighting fixture 1 is connected to an AC power supply 2. The lighting fixture 1 includes a
例えば、光源モジュール3は、複数のLED5を1列に直列に接続したモジュールである。LED5の各々は、無機半導体で形成されたLED素子であるが、例えば、LED5の各々は、有機半導体で形成された有機EL素子であってもよい。
For example, the
点灯装置4は、整流回路6とコンデンサ7と抵抗8と抵抗9と昇圧チョッパ回路10とバックコンバータ回路11とランプ接続検出回路12と制御電源回路13と駆動回路14と制御装置15とを備える。
The
整流回路6は、交流電源2に接続される。整流回路6の低電位側は、接地される。コンデンサ7は、整流回路6の出力端に並列に接続される。抵抗8と抵抗9とは、直列に接続されることにより分圧回路を形成する。当該分圧回路は、コンデンサ7に並列に接続される。 The rectifier circuit 6 is connected to the AC power supply 2. The low potential side of the rectifier circuit 6 is grounded. The capacitor 7 is connected in parallel to the output terminal of the rectifier circuit 6. The resistor 8 and the resistor 9 form a voltage dividing circuit by being connected in series. The voltage dividing circuit is connected to the capacitor 7 in parallel.
昇圧チョッパ回路10は、インダクタ16と第1スイッチング素子Q1とダイオード17とコンデンサ18と抵抗19と抵抗20とを備える。
インダクタ16の一端は、整流回路6の高電位側に接続される。
One end of the
本実施の形態において、第1スイッチング素子Q1は、MOSFETである。第1スイッチング素子Q1は、第1端子(本実施の形態においてはドレイン)と第2端子(本実施の形態においてはソース)と制御端子(本実施の形態においてはゲート)とを備える。 In this embodiment, the first switching element Q 1 is a MOSFET. The first switching element Q 1 is provided with a (gate in this embodiment) control terminal (source in the present embodiment) and the second terminal (the drain in the present embodiment) first terminal.
第1スイッチング素子Q1の第1端子は、インダクタ16の他端に接続される。第1スイッチング素子Q1の第2端子は、整流回路6の低電位側に接続される。
First the first terminal of the switching element Q 1 is, is connected to the other end of the
ダイオード17のアノードは、インダクタ16の他端と第1スイッチング素子Q1の第1端子との接続点に接続される。コンデンサ18は、電解コンデンサである。コンデンサ18の正極は、ダイオード17のカソードに接続される。コンデンサ18の負極は、整流回路6の低電位側に接続される。
The anode of the
抵抗19と抵抗20とは、直列に接続されることにより分圧回路を形成する。当該分圧回路は、コンデンサ18に並列に接続される。
The
バックコンバータ回路11は、第2スイッチング素子Q2とダイオード21とインダクタ22とコンデンサ23と検出抵抗24とを備える。
第2スイッチング素子Q2とダイオード21とは、直列回路を形成する。当該直列回路は、昇圧チョッパ回路10のコンデンサ18と並列に接続される。
And the second switching element Q 2 and the
本実施の形態において、第2スイッチング素子Q2は、MOSFETである。第2スイッチング素子Q2は、第1端子(本実施の形態においてはドレイン)と第2端子(本実施の形態においてはソース)と制御端子(本実施の形態においてはゲート)とを備える。 In this embodiment, the second switching element Q 2 is a MOSFET. The second switching element Q 2 is provided with a (gate in this embodiment) control terminal (source in the present embodiment) and the second terminal (the drain in the present embodiment) first terminal.
第2スイッチング素子Q2の第1端子は、コンデンサ18の正極に接続される。第2スイッチング素子Q2の第2端子は、ダイオード21のカソードに接続される。ダイオード21のアノードは、コンデンサ18の負極に接続される。
The first terminal of the second switching element Q 2 are connected to the positive electrode of the
インダクタ22とコンデンサ23と検出抵抗24とは、この順に直列に接続して直列回路を形成する。当該直列回路は、ダイオード21に並列に接続される。
The
ランプ接続検出回路12は、コンデンサ23に並列に接続される。ランプ接続検出回路12は、抵抗25と抵抗26とを備える。
The lamp
抵抗25と抵抗26とは、直列に接続されることにより分圧回路を形成する。当該分圧回路は、光源モジュール3に並列に接続される。
The
本実施の形態において、制御電源回路13の電源入力端は、昇圧チョッパ回路10の出力端に接続される。具体的には、制御電源回路13は、コンデンサ18の後段に接続される。
In the present embodiment, the power input terminal of the
駆動回路14の電源入力端は、制御電源回路13の第1電源出力端に接続される。駆動回路14の第1信号出力端は、第1スイッチング素子Q1の制御端子に接続される。駆動回路14の第2信号出力端は、第2スイッチング素子Q2の制御端子に接続される。
The power input terminal of the
デジタルインターフェース回路27は、調光器28からの調光信号の入力を受け付け得るように設けられる。
The
制御装置15の電源入力端は、制御電源回路13の第2電源出力端に接続される。制御装置15の第1信号入力端は、抵抗8と抵抗9との接続点に接続される。制御装置15の第2信号入力端は、抵抗19と抵抗20との接続点に接続される。制御装置15の第3信号入力端は、第1スイッチング素子Q1の第2端子に接続される。制御装置15の第4信号入力端は、抵抗25と抵抗26との接続点に接続される。制御装置15の第5信号入力端は、コンデンサ23と検出抵抗24との接続点に接続される。
The power input terminal of the
例えば、壁スイッチSWの操作により交流電源2が投入されると、整流回路6は、交流電源2からの交流電圧を整流する。制御電源回路13は、整流回路6により整流された直流電圧により起動する。制御電源回路13は、駆動回路14に電源電圧VACCを供給する。制御電源回路13は、制御装置15に電源電圧VDCCを供給する。
For example, when the AC power supply 2 is turned on by operating the wall switch SW, the rectifier circuit 6 rectifies the AC voltage from the AC power supply 2. The control
昇圧チョッパ回路10は、第1スイッチング素子Q1を動作させることで整流回路6により整流された直流電圧を昇圧する。その結果、昇圧チョッパ回路10は、第1出力電圧V1を出力する。第1出力電圧V1は、制御電源回路13の電源電圧として用いられる。
Boost
バックコンバータ回路11は、第2スイッチング素子Q2を動作させることで第1出力電圧V1を降圧する。その結果、バックコンバータ回路11は、第2出力電圧V2を出力する。第2出力電圧V2は、光源モジュール3の点灯に用いられる。
抵抗8と抵抗9とは、コンデンサ7の両端電圧を分圧する。その結果、入力電圧Vinが生成される。抵抗19と抵抗20とは、コンデンサ18の両端電圧を分圧する。その結果、検出電圧Vpが生成される。抵抗25と抵抗26とは、コンデンサ23の両端電圧を分圧する。その結果、検出電圧Vbが生成される。
The resistors 8 and 9 divide the voltage between both ends of the capacitor 7. As a result, the input voltage V in is generated. The
制御装置15は、入力電圧Vinの入力を受け付ける。制御装置15は、検出電圧Vpの入力を受け付ける。制御装置15は、検出電圧Vbの入力を受け付ける。
制御装置15は、昇圧チョッパ回路10に流れる電流Ipを検出する。制御装置15は、検出電圧VILEDに基づいてバックコンバータ回路11に流れる電流Ibを検出する。制御装置15は、検出電圧VILEDに基づいて光源モジュール3に流れるLED電流ILEDを検出する。
制御装置15は、ユーザーの設定により任意の異なるタイミングでPWM信号Spの出力とPWM信号Sbの出力とを開始する。
例えば、制御装置15は、検出電圧Vpに基づいて昇圧チョッパ回路10の出力電圧が一定値になるように、PWM信号Spを調節する。具体的には、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10の出力電圧が予め設定された昇圧目標値と一致するように、PWM信号Spを調節する。特に、制御装置15は、力率改善制御を行うために、いわゆる電流臨界モードまたは電流連続モード等で第1スイッチング素子Q1のスイッチングを制御する。
For example, the
PWM信号Spは、駆動回路14に入力される。駆動回路14は、第1スイッチング素子Q1をオンさせる為に必要な電圧までPWM信号Spを増幅して駆動信号を生成する。駆動回路14は、当該駆動信号を第1スイッチング素子Q1の制御端子に出力する。
The PWM signal Sp is input to the
第1スイッチング素子Q1は、PWM信号Spに従ってオンオフ動作を実施する。その結果、昇圧チョッパ回路10は、所望の昇圧動作および力率改善動作を行う。
The first switching element Q 1 is, carrying out the on-off operation according to the PWM signal S p. As a result, the
例えば、制御装置15は、検出電圧VILEDに基づいてLED電流ILEDが一定値となるように、PWM信号Sbを調節する。具体的には、制御装置15は、バックコンバータ回路11の出力電圧が予め設定された降圧目標値と一致するように、PWM信号Sbを調節する。
For example, the
PWM信号Sbは、駆動回路14に入力される。駆動回路14は、第2スイッチング素子Q2をオンさせる為に必要な電圧までPWM信号Sbを増幅して駆動信号を生成する。駆動回路14は、当該駆動信号を第2スイッチング素子Q2の制御端子に出力する。
The PWM signal Sb is input to the
第2スイッチング素子Q2は、PWM信号Sbに従ってオンオフ動作を実施する。その結果、バックコンバータ回路11は、光源モジュール3の複数のLED5を所望の明るさで点灯させる。
The second switching element Q 2 is, to implement the on-off operation according to the PWM signal S b. As a result, the
図1において、制御装置15は、CPU等が形成された回路基板を樹脂パッケージ等で封止した集積回路パッケージ(ICパッケージ)の形態で提供される。当該集積回路パッケージには、いくつかのバリエーションが想定される。例えば、制御装置15は、A/D変換回路29とマイコン30とを内蔵する。
In FIG. 1, the
A/D変換回路29は、入力電圧Vinと検出電圧Vpと検出電圧Vbと検出電圧VILEDと電流Ipとをそれぞれデジタル値に変換する。
A /
マイコン30は、メモリ、演算処理部等を内蔵する。例えば、メモリは、フラッシュメモリである。メモリは、点灯制御に必要な各種デジタル情報と制御プログラムとを記憶する。演算処理部は、A/D変換回路29を介してデジタル値に変換された各種情報とメモリに記憶された各種デジタル情報とを利用して点灯制御用の制御プログラムを実行する。
The microcomputer 30 incorporates a memory, an arithmetic processing unit, and the like. For example, the memory is a flash memory. The memory stores various digital information necessary for lighting control and a control program. The arithmetic processing unit executes a control program for lighting control using various kinds of information converted into digital values through the A /
マイコン30は、制御プログラムを実行することにより、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2とのそれぞれのスイッチング制御に関するオンデューティ等の動作目標値を算出する。例えば、マイコン30は、昇圧チョッパ回路10において所望の昇圧電圧を得るとともに所望の力率改善制御を行うように、第1スイッチング素子Q1の動作目標値を算出する。例えば、マイコン30は、光源モジュール3の複数のLED5において所望の明るさが得られるように、第2スイッチング素子Q2の動作目標値を算出する。
The microcomputer 30 executes a control program to calculate the operation target value of the on-duty, etc. for each of the switching control of the first switching element Q 1 and the second switching element Q 2. For example, the microcomputer 30 to perform the desired power factor improvement control with the boosting
調光器28が操作されると、デジタルインターフェース回路27は、調光器28からの調光信号の入力を受け付ける。当該調光信号は、デジタルインターフェース回路27からマイコン30に伝達される。
When the dimmer 28 is operated, the
マイコン30は、当該調光信号に応じた調光率で光源モジュール3の複数のLED5を点灯させるように、第2スイッチング素子Q2についてオンデューティ等の動作目標値を算出する。マイコン30は、算出した動作目標値で指定されたパルス幅、周期、デューティ等を満たすようにPWM信号SpとPWM信号Sbとをそれぞれ出力する。
Microcomputer 30, so as to light the plurality of LED5 of the
本実施の形態において、調光器28において消灯指示に対応した操作がなされると、デジタルインターフェース回路27は、調光器28から当該消灯指示に対応した信号の入力を受け付ける。当該信号は、デジタルインターフェース回路27からマイコン30に伝達される。
In the present embodiment, when an operation corresponding to the light-off instruction is performed on the dimmer 28, the
制御装置15は、当該信号に基づいて昇圧チョッパ回路10とバックコンバータ回路11とを予め設定された順番で停止させる。具体的には、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10に停止動作を開始させた後にバックコンバータ回路11の停止動作を開始させる。
次に、図2を用いて、調光器28から消灯指示を受ける際のLED5の消灯動作を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1における点灯装置が調光器から消灯指示を受ける際のLEDの消灯動作を説明するためのタイミングチャートである。
Next, with reference to FIG. 2, an extinguishing operation of the LED 5 when receiving an extinguishing instruction from the dimmer 28 will be described.
FIG. 2 is a timing chart for explaining an LED extinguishing operation when the lighting device according to Embodiment 1 of the present invention receives an extinguishing instruction from the dimmer.
図2の最上段は、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1の変化を示すタイミングチャートである。図2の上から2段目は、第1スイッチング素子Q1の状態を示すタイミングチャートである。図2の上から3段目は、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2を示すタイミングチャートである。図2の上から4段目は、第2スイッチング素子Q2の状態を示すタイミングチャートである。図2の上から5段目は、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDの変化を示すタイミングチャートである。
Top of FIG. 2 is a timing chart showing a first variation of the output voltage V 1 of the step-up
時刻T1において、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受ける。この際、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングの停止動作を開始させる。時刻T1から時刻T2の直前までの間、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10へのフィードバックが間に合うように第2スイッチング素子Q2のスイッチングを徐々に停止させる。具体的には、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングにおけるデューティ比を徐々に小さくする。時刻T2において、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2を完全に停止させる。
At time T1,
その結果、時刻T1から時刻T2の直前までの間、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は徐々に小さくなる。時刻T2において、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は0となる。
As a result, during the period from time T1 to just before time T2, the second output voltage V 2 of the
このため、時刻T1から時刻T2の直前までの間、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは徐々に小さくなる。時刻T2において、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは0となる。この場合、LED5は、フェードアウトしながら時刻T2において完全に消灯する。
Therefore, the LED current I LED flowing through the
時刻T1から予め設定された時間が経過後、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1の停止動作を開始させる。例えば、第2スイッチング素子Q2が完全に停止した時刻T3において、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1を完全に停止させる。なお、第2スイッチング素子Q2が完全に停止する前に第1スイッチング素子Q1の停止動作を開始させてもよい。
After a preset time from the time T1, the
第1スイッチング素子Q1の停止に伴い、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は小さくなる。
As the first stop switching element Q 1, the first output voltage V 1 of the step-up
次に、図3を用いて、調光器28から消灯指示を受ける際の制御装置15の動作を説明する。
図3はこの発明の実施の形態1における点灯装置において調光器から消灯指示を受ける際の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the control device when receiving a turn-off instruction from the dimmer in the lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
ステップS1では、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受けたか否を判定する。ステップS1で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けていない場合は、ステップS1が繰り返される。ステップS1で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けた場合は、ステップS2に進む。
In step S1, the
ステップS2では、制御装置15は、バックコンバータ回路11に停止動作を開始させる。その後、ステップS3に進む。ステップS3では、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10に停止動作を開始させる。その後、動作が終了する。
In step S2,
以上で説明した実施の形態1によれば、調光器28から消灯指示を受けた際に、昇圧チョッパ回路10とバックコンバータ回路11とは、予め設定された順番で停止する。このため、LED5の消灯動作を安定させることができる。
According to the first embodiment described above, when receiving a turn-off instruction from dimmer 28,
具体的には、バックコンバータ回路11が停止動作を開始した後、昇圧チョッパ回路10が停止動作を開始する。この際、第2スイッチング素子Q2のスイッチングは徐々に停止する。このため、昇圧チョッパ回路10のフィードバックが間に合わずに昇圧チョッパ回路10の出力電圧V1がオーバーシュートすることを防止できる。
Specifically, after the
なお、制御装置15は、複数のマイコン30を備えてもよい。複数のマイコン30は、昇圧チョッパ回路10を制御する「第1のマイコン30」とバックコンバータ回路11を制御する「第2のマイコン30」とを含んでもよい。複数のマイコン30が設けられた場合、それぞれのマイコン30で異なるスイッチング制御開始タイミングなどを設定できるように、各マイコン30の内部のプログラムを構築してもよい。あるいは、複数のマイコン30が連携して動作してもよい。例えば、複数のマイコン30が互いに通信を行い、昇圧チョッパ回路10の駆動状態を示す信号とバックコンバータ回路11の駆動状態を示す信号とを複数のマイコン30の間で授受してもよい。
Note that the
次に、図4と図5とを用いて、制御装置15の変形例を説明する。
図4はこの発明の実施の形態1における点灯装置を備えた照明器具の制御装置の変形例を説明するための回路図である。図5はこの発明の実施の形態1における点灯装置を備えた照明器具の制御装置の変形例の周辺を説明するための回路図である。
Next, a modified example of the
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a modification of the control device of the lighting fixture including the lighting device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the periphery of a modification of the control device of the lighting fixture provided with the lighting device according to Embodiment 1 of the present invention.
図4において、制御装置15は、制御電源回路13、駆動回路14等の「アナログ回路」とマイコン30等の「デジタル回路」とを単一のICパッケージに収納する。各回路は、ICパッケージの内部において互いに配線接続される。この場合、駆動回路14が制御装置15の外側に設けられる場合と比べて、マイコン30と駆動回路14とを結ぶ信号送受信配線が飛躍的に短くなる。
In FIG. 4, the
制御装置15は、制御電源回路13の少なくとも一部を備える。例えば、制御装置15は、受動回路部31と制御電源IC32とのうちの制御電源IC32を備える。
The
ICパッケージの内部において、信号送受信配線にノイズフィルタを接続してもよい。例えば、ノイズフィルタとしてコンデンサ素子を用いてもよい。この際、コンデンサ素子の一端を信号送受信配線と接続し、コンデンサ素子の他端をグランド配線と接続すればよい。 A noise filter may be connected to the signal transmission / reception wiring inside the IC package. For example, a capacitor element may be used as a noise filter. At this time, one end of the capacitor element may be connected to the signal transmission / reception wiring, and the other end of the capacitor element may be connected to the ground wiring.
この場合、制御装置15のパッケージの内部に形成された短い配線を介して、マイコン30から駆動回路14へとPWM信号SpとPWM信号Sbとを低ノイズで伝送できる。その結果、第1スイッチング素子Q1と第2スイッチング素子Q2とを精度よく連動させることができる。
In this case, the PWM signal Sp and the PWM signal Sb can be transmitted from the microcomputer 30 to the
図5において、制御電源回路13は、降圧コンバータ回路である。例えば、制御電源回路13は、バックコンバータ回路である。
In FIG. 5, the control
制御電源回路13において、受動回路部31は、バックコンバータ回路を構成する複数の受動素子を備える。具体的には、受動素子の一方は、チョークコイルL1である。受動素子の他方は、コンデンサC1である。
In the control
制御電源回路13において、制御電源IC32は、バックコンバータ回路を構成する複数の能動素子を備える。具体的には、能動素子の一方は、インテリジェントパワーデバイスIPDである。インテリジェントパワーデバイスIPDは、スイッチング素子としてMOSFETを内部に備える。能動素子の他方は、ダイオードD1である。
In the control
制御電源回路13において、出力電圧は、チョークコイルL1とコンデンサC1との接続点から取り出される。当該出力電圧は、電源電圧VACCとして用いられる。電源電圧VACCは、駆動回路14に供給される。当該出力電圧は、レギュレータREGに入力される。レギュレータREGは、当該出力電圧を降圧する。降圧された電圧は、電源電圧VDCCとして用いられる。電源電圧VDCCは、マイコン30等に供給される。
In the control
なお、制御装置15の変形例の一つとして、ICパッケージの内部において、アナログ回路およびデジタル回路それぞれのグランド電極をICパッケージの内部における共通のグランド配線(図示せず)に接続してもよい。この場合、グランド配線を短くすることができる。
Note that, as one of the modifications of the
他の変形例として、アナログ回路のグランド電極をICパッケージの内部の第1グランド配線(図示せず)に接続し、デジタル回路のグランド電極をICパッケージの内部において第1グランド配線と電気的に接続していない第2グランド配線(図示せず)に接続してもよい。この場合、駆動回路14等の動作がマイコン30の動作に影響しないようにすることができる。
As another modification, the ground electrode of the analog circuit is connected to a first ground wiring (not shown) inside the IC package, and the ground electrode of the digital circuit is electrically connected to the first ground wiring inside the IC package. It may be connected to a second ground wiring (not shown) not shown. In this case, the operation of the
なお、マイコン30に代えて、デジタル信号処理装置(Digital Signal Processer:DSP)を制御装置15の内部に収めてもよい。制御装置15においては、マイコン30またはDSP等の「デジタル演算回路」が点灯装置4の点灯制御に関する演算処理を行えばよい。
Note that, instead of the microcomputer 30, a digital signal processor (DSP) may be housed in the
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2における点灯装置が調光器から消灯指示を受ける際のLEDの消灯動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
Embodiment 2 FIG.
FIG. 6 is a timing chart for explaining an LED extinguishing operation when the lighting device according to Embodiment 2 of the present invention receives an extinguishing instruction from the dimmer. The same or corresponding parts as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description of this part is omitted.
図6の最上段は、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1の変化を示すタイミングチャートである。図6の上から2段目は、第1スイッチング素子Q1の状態を示すタイミングチャートである。図6の上から3段目は、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2を示すタイミングチャートである。図6の上から4段目は、第2スイッチング素子Q2の状態を示すタイミングチャートである。図6の上から5段目は、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDの変化を示すタイミングチャートである。
Top of FIG. 6 is a timing chart showing a first variation of the output voltage V 1 of the step-up
実施の形態1の点灯装置4においては、調光器28から消灯指示を受けた際に、バックコンバータ回路11が停止動作を開始した後、昇圧チョッパ回路10が停止動作を開始する。一方、実施の形態2においては、調光器28から消灯指示を受けた際に、昇圧チョッパ回路10が停止動作を開始した後、バックコンバータ回路11が停止動作を開始する。
In
具体的には、時刻T1において、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受ける。この際、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングの停止動作を開始させる。時刻T1から時刻T2の直前までの間、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングを徐々に停止させる。具体的には、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングにおけるデューティ比を徐々に小さくする。時刻T2において、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1を完全に停止させる。
Specifically, at time T1,
その結果、時刻T1から時刻T2の直前までの間、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は徐々に小さくなる。時刻T2において、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は一定となる。
As a result, during the period from time T1 to just before time T2, the first output voltage V 1 of the
時刻T1から時刻T3の直前までの間、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングを固定周波数制御に切り替える。時刻T3において、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングの停止動作を開始させる。この際、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングを徐々に停止させる。具体的には、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングにおけるデューティ比を徐々に小さくする。
From time T1 until shortly before the time T3, the
その結果、時刻T1から時刻T3の直前までの間、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は徐々に小さくなる。時刻T3以降も、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は徐々に小さくなる。その後、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は最終的に0となる。
As a result, during the period from time T1 until shortly before the time T3, the second output voltage V 2 of the
このため、時刻T1から時刻T3の直前までの間、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは徐々に小さくなる。時刻T3以降も、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは徐々に小さくなる。その後、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは最終的に0となる。この場合、LED5は、自然なフェードアウトで消灯する。
For this reason, from the time T1 to immediately before the time T3, the LED current I LED flowing through the
次に、図7を用いて、調光器28から消灯指示を受ける際の制御装置15の動作を説明する。
図7はこの発明の実施の形態2における点灯装置において調光器から消灯指示を受ける際の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control device when receiving a turn-off instruction from the dimmer in the lighting device according to Embodiment 2 of the present invention.
ステップS11では、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受けたか否かを判定する。ステップS11で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けていない場合は、ステップS11が繰り返される。ステップS11で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けた場合は、ステップS12に進む。
In step S11, the
ステップS12では、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10に停止動作を開始させる。その後、ステップS13に進む。ステップS13では、制御装置15は、バックコンバータ回路11に停止動作を開始させる。その後、動作が終了する。
In step S12,
以上で説明した実施の形態2によれば、調光器28から消灯指示を受けた際に、昇圧チョッパ回路10が停止動作を開始した後、バックコンバータ回路11が停止動作を開始する。このため、昇圧チョッパ回路10の出力電圧V1を下げることができる。この場合、LED5の光量を絞る制御範囲の下限値を低くすることができる。その結果、第2スイッチング素子Q2の最小オン時間に依存することなく、自然なフェードアウトでLED5を消灯させることができる。
According to the second embodiment described above, when a light-off instruction is received from dimmer 28,
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3における点灯装置が調光器から消灯指示を受ける際のLEDの消灯動作を説明するためのタイミングチャートである。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には、同一符号が付される。当該部分の説明は省略される。
FIG. 8 is a timing chart for explaining an LED extinguishing operation when the lighting device according to
図8(a)と図8(b)との最上段は、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1の変化を示すタイミングチャートである。図8(a)と図8(b)との上から2段目は、第1スイッチング素子Q1の状態を示すタイミングチャートである。図8(a)と図8(b)との上から3段目は、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2を示すタイミングチャートである。図8(a)と図8(b)との上から4段目は、第2スイッチング素子Q2の状態を示すタイミングチャートである。図8(a)と図8(b)との上から5段目は、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDの変化を示すタイミングチャートである。
Top 8 (a) and FIG. 8 and (b) is a timing chart showing a first variation of the output voltage V 1 of the step-up
実施の形態1の点灯装置4においては、調光器28から消灯指示を受けた際に、バックコンバータ回路11が停止動作を開始した後、昇圧チョッパ回路10が停止動作を開始する。一方、実施の形態3においては、調光器28から消灯指示を受けた際に、バックコンバータ回路11を停止させ、昇圧チョッパ回路10の駆動を維持する。
In
図8(a)では、時刻T1において、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受ける。この際、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングの停止動作を開始させる。時刻T1から時刻T2の直前までの間、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングを徐々に停止させる。具体的には、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングにおけるデューティ比を徐々に小さくする。時刻T2において、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2を完全に停止させる。
In FIG. 8A, at time T1, the
その結果、時刻T1から時刻T2の直前までの間、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は徐々に小さくなる。時刻T2において、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は0となる。
As a result, during the period from time T1 to just before time T2, the second output voltage V 2 of the
時刻T1以降、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングを維持する。
After time T1, the
その結果、時刻T1以降、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は一定となる。
As a result, after time T1, the first output voltage V 1 of the step-up
このため、時刻T1から時刻T2の直前までの間、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは第2出力電圧V2に追従して徐々に小さくなる。時刻T2において、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは0となる。この場合、LED5は、フェードアウトしながら時刻T2において完全に消灯する。
Therefore, during the period from time T1 to just before time T2, LED current I LED flowing to the
時刻T3において、制御装置15は、調光器28から再点灯指示を受ける。この際、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングを再開させる。
At time T3,
この際、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は、一定に維持されている。その結果、再点灯指示を受けた時刻T3において、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は、時刻T1の際の値と同等の値となる。
At this time, the first output voltage V 1 of the step-up
このため、時刻T3において、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは、時刻T1における値と同等の値となる。この場合、LED5は、時刻T1における状態と同等の状態で点灯する。
Therefore, at time T3, the LED current I LED flowing through the
図8(b)では、時刻T1において、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受ける。この際、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングの停止動作を開始させる。時刻T1から時刻T2の直前までの間、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングを徐々に停止させる。具体的には、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2のスイッチングにおけるデューティ比を徐々に小さくする。時刻T2において、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2を完全に停止させる。
In FIG. 8B, at time T <b> 1,
その結果、時刻T1から時刻T2の直前までの間、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は徐々に小さくなる。時刻T2において、バックコンバータ回路11の第2出力電圧V2は0となる。
As a result, during the period from time T1 to just before time T2, the second output voltage V 2 of the
このため、時刻T1から時刻T2の直前までの間、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは第2出力電圧V2に追従して徐々に小さくなる。時刻T2において、光源モジュール3に流れるLED電流ILEDは0となる。この場合、LED5は、フェードアウトしながら時刻T2において完全に消灯する。
Therefore, during the period from time T1 to just before time T2, LED current I LED flowing to the
時刻T1から時刻T3の直前までの間、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングを維持する。
From time T1 until shortly before the time T3, the
その結果、時刻T1から時刻T3の直前までの間、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は一定となる。
As a result, during the period from time T1 until shortly before the time T3, the first output voltage V 1 of the step-up
時刻T3以降、制御装置15は、第2スイッチング素子Q2を完全に停止させた状態で第1スイッチング素子Q1について周期一定でオン期間を短縮させていく。
After time T3, the
その結果、時刻T3以降、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は低減していく。昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1は最終的に0となる。
As a result, after time T3, the first output voltage V 1 of the step-up
次に、図9を用いて、調光器28から消灯指示を受ける際の制御装置15の動作を説明する。
図9はこの発明の実施の形態3における点灯装置において調光器から消灯指示を受ける際の制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the control device when receiving a turn-off instruction from the dimmer in the lighting device according to
ステップS21では、制御装置15は、調光器28から消灯指示を受けたか否かを判定する。ステップS21で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けていない場合は、ステップS21が繰り返される。ステップS21で制御装置15が調光器28から消灯指示を受けた場合は、ステップS22に進む。
In step S21, the
ステップS22では、制御装置15は、バックコンバータ回路11に停止動作を開始させる。その後、ステップS23に進む。ステップS23では、制御装置15は、調光器28から再点灯指示を受けたか否かを判定する。
In step S22,
ステップS23で制御装置15が調光器28から再点灯指示を受けていない場合は、ステップS24に進む。ステップS24では、制御装置15は、予め設定された時間が経過したか否かを判定する。
If the
ステップS24で予め設定された時間が経過していない場合は、ステップS23に戻る。ステップS24で予め設定された時間が経過した場合は、ステップS25に進む。ステップS25では、制御装置15は、昇圧チョッパ回路10の第1出力電圧V1を低減させていく。具体的には、制御装置15は、第1スイッチング素子Q1のスイッチングのオン期間を短縮させていく。この場合、昇圧チョッパ回路10は、最終的に停止する。その後、動作が終了する。
If the preset time has not elapsed in step S24, the process returns to step S23. If the preset time has elapsed in step S24, the process proceeds to step S25. At step S25, the
ステップS23で制御装置15が調光器28から再点灯指示を受けた場合は、ステップS26に進む。ステップS26では、制御装置15は、バックコンバータ回路11の駆動を再開させる。その後、動作が終了する。
When the
以上で説明した実施の形態3によれば、調光器28から消灯指示を受けた際に、バックコンバータ回路11が停止し、昇圧チョッパ回路10の駆動が維持される。このため、調光器28から再点灯指示を受けた際に、LED5を速やかに点灯させることができる。
According to the third embodiment described above, when the light-off instruction is received from the dimmer 28, the
なお、調光器28から消灯指示を受けた際に、バックコンバータ回路11の停止動作と昇圧チョッパ回路10の停止動作とを同時に開始させてもよい。
Note that, when receiving a turn-off instruction from the dimmer 28, the stop operation of the
1 照明器具、 2 交流電源、 3 光源モジュール、 4 点灯装置、 5 LED、 6 整流回路、 7 コンデンサ、 8 抵抗、 9 抵抗、 10 昇圧チョッパ回路、 11 バックコンバータ回路、 12 ランプ接続検出回路、 13 制御電源回路、 14 駆動回路、 15 制御装置、 16 インダクタ、 17 ダイオード、 18 コンデンサ、 19 抵抗、 20 抵抗、 21 ダイオード、 22 インダクタ、 23 コンデンサ、 24 検出抵抗、 25 抵抗、 26 抵抗、 27 デジタルインターフェース回路、 28 調光器、 29 A/D変換回路、 30 マイコン、 31 受動回路部、 32 制御電源IC Reference Signs List 1 lighting equipment, 2 AC power supply, 3 light source module, 4 lighting device, 5 LED, 6 rectifier circuit, 7 capacitor, 8 resistor, 9 resistor, 10 boost chopper circuit, 11 buck converter circuit, 12 lamp connection detection circuit, 13 control Power supply circuit, 14 drive circuit, 15 control device, 16 inductor, 17 diode, 18 capacitor, 19 resistor, 20 resistor, 21 diode, 22 inductor, 23 capacitor, 24 detection resistor, 25 resistor, 26 resistor, 27 digital interface circuit, 28 dimmer, 29 A / D conversion circuit, 30 microcomputer, 31 passive circuit section, 32 control power supply IC
Claims (2)
前記昇圧チョッパ回路により昇圧された直流電圧を降圧し、降圧した直流電圧により光源を点灯させるバックコンバータ回路と、
調光器から消灯指示を受けた際に、前記バックコンバータ回路を停止させ、前記昇圧チョッパ回路の駆動を維持し、予め設定された時間が経過する前に前記調光器から再点灯指示を受けた際に、前記バックコンバータ回路の駆動を再開させることで前記光源を点灯させ、予め設定された時間が経過する前に前記調光器から再点灯指示を受けない際に、前記昇圧チョッパ回路の出力電圧を低減させ、最終的に停止させることで前記光源を消灯させる制御装置と、
を備えた点灯装置。 A boost chopper circuit for boosting a DC voltage obtained by rectifying an AC voltage from an AC power supply;
A buck converter circuit that steps down the DC voltage boosted by the boost chopper circuit and turns on the light source with the stepped down DC voltage;
Upon receiving a turn-off instruction from the dimmer, the buck converter circuit is stopped, the drive of the boost chopper circuit is maintained, and a re-lighting instruction is received from the dimmer before a preset time has elapsed. In this case, the light source is turned on by restarting the driving of the buck converter circuit, and when a re-lighting instruction is not received from the dimmer before a preset time has elapsed, the boost chopper circuit A control device for reducing the output voltage and finally turning off the light source by stopping the light source ,
Lighting device equipped with.
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