JP7442189B2

JP7442189B2 - Dimmer device and method

Info

Publication number: JP7442189B2
Application number: JP2020186935A
Authority: JP
Inventors: 義明赤尾; ▲隆▼一中村
Original assignee: 株式会社サンコーデバイス
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: JP2022076540A

Description

本発明は、調光装置および調光方法に関する。 The present invention relates to a light control device and a light control method.

従来から、電源の出力をオン／オフ制御するＰＷＭ信号を生成し、このＰＷＭ信号のデューティ比に応じて、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源の明るさを調光制御する調光装置が知られている。これらの調光装置では、通常、ユーザがコントローラを操作することにより入力した調光レベルがＰＷＭ信号に変換され、そのＰＷＭ信号を入力された回路が光源の電源をオン／オフして光源の明るさをユーザが入力した調光レベルになるように制御する。 Conventionally, light control devices have been known that generate a PWM signal that controls on/off the output of a power source, and control the brightness of a light source such as a light emitting diode (LED) according to the duty ratio of this PWM signal. ing. In these dimmer devices, the dimming level input by the user by operating a controller is usually converted into a PWM signal, and a circuit into which the PWM signal is input turns on/off the power of the light source to adjust the brightness of the light source. The light level is controlled to match the dimming level input by the user.

また、ユーザがコントローラを操作して調光レベルを変更するとＰＷＭ信号のデューティ比が変化し、それに応じて光源の明るさが変化するが、ＰＷＭ信号の分解能が低い場合、回路へ伝達される調光レベルの値が粗くなり、光源の明るさの変化が不連続なものとなる。このような不連続が生ずる場合、ユーザは、光源に、ちらつき、不快感や違和感などを感じる。これは、特に、人の感受性が高い低照度の場合、すなわちデューティ比が小さい場合に生ずる。 Additionally, when the user operates the controller to change the dimming level, the duty ratio of the PWM signal changes, and the brightness of the light source changes accordingly. However, if the resolution of the PWM signal is low, the dimming level transmitted to the circuit changes. The light level value becomes coarse, and the change in brightness of the light source becomes discontinuous. When such discontinuity occurs, the user feels flickering, discomfort, or discomfort in the light source. This occurs particularly in the case of low illumination to which humans are highly sensitive, ie, when the duty ratio is small.

このような問題を解消するためには、ＰＷＭ信号の分解能を高めてＰＷＭ信号のデューティ比が可能な限り連続的に変化するようにすればよいが、ＰＷＭ信号の分解能は調光装置を構成するマイクロプロセッサ等の性能（クロック周波数、データ幅（アドレス空間の大きさ）など）に依存するので、これを向上させることは製品コストの増大を招くため容易ではない。 In order to solve this problem, it is possible to increase the resolution of the PWM signal so that the duty ratio of the PWM signal changes as continuously as possible. Since it depends on the performance (clock frequency, data width (size of address space), etc.) of the microprocessor, it is not easy to improve this because it will increase the product cost.

たとえば、特許文献１は、負荷出力を連続的に増加させることができ、低デューティ比のパルス信号の分解能を向上することができるパルス生成回路を開示する。このパルス生成回路は、電源回路から負荷への給電を制御するスイッチング素子にオン／オフ動作のために与えるべきパルス信号を生成する際、そのパルス信号のパルス幅を、負荷に給電される電流の立ち上がり時間以内とすることにより、パルス信号の分解能を向上させる。 For example, Patent Document 1 discloses a pulse generation circuit that can continuously increase the load output and improve the resolution of a low duty ratio pulse signal. When this pulse generation circuit generates a pulse signal to be given for on/off operation to a switching element that controls power supply from a power supply circuit to a load, the pulse width of the pulse signal is adjusted to match the current supplied to the load. By setting it within the rise time, the resolution of the pulse signal is improved.

特開２００９－２５９４１２号公報JP2009-259412A

しかし、光源（負荷）に給電される電流の立ち上がり時間は光源により変動し、また、立ち上がり時間を分割する数は、結局マイクロプロセッサなどの性能に依存するため、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上するための普遍的な解決策とは言えない。
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて考案されたものであり、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光装置および調光方法を提供するものである。 However, the rise time of the current supplied to the light source (load) varies depending on the light source, and the number by which the rise time is divided ultimately depends on the performance of the microprocessor. It cannot be said that there is a universal solution to improvement.
The present invention was devised in view of the above circumstances, and provides a dimming device and a dimming method that improve the resolution of pulse signals at low duty ratios.

上記課題を解決するために、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光装置であって、第１ＰＷＭ信号に基づき、第１ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に第１周期より長い第２周期でトリガ信号を発生させるトリガ発生部と、トリガ信号が発生した時にオンになり、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間の経過時にオフになる第２ＰＷＭ信号を発生させ、第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御する制御部と、を備える調光装置が提供される。
これによれば、第１ＰＷＭ信号のオン／オフ周期により第２ＰＷＭ信号が発生する頻度（周波数）を変化させ、かつ、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて第２ＰＷＭ信号のオン幅を変化させることで、第１ＰＷＭ信号のデューティ比が小さいときには、オフ期間が長いため第２ＰＷＭ信号の発生頻度が小さくかつ第２ＰＷＭ信号のオン幅も短いため、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化に対する第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化が小さく、第１ＰＷＭ信号のデューティ比が大きいときには、オン期間が長いため第２ＰＷＭ信号の発生頻度が大きくかつ第２ＰＷＭ信号のオン幅も長いため、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化に対する第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化が大きくなる。このようにして、第１ＰＷＭ信号の低デューティ比において、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化率より第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化率を小さくすることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光装置を提供することができる。 In order to solve the above problems, there is provided a light control device that generates a PWM signal for on/off control of the output of a power source and controls the brightness of a light source, the first PWM signal is based on the first PWM signal, A trigger generation section that generates a trigger signal in a first cycle when it is Hi and a second cycle that is longer than the first cycle when it is Lo, and a trigger generator that is turned on when the trigger signal is generated and has a period corresponding to the duty ratio of the first PWM signal. A light control device is provided, comprising: a control section that generates a second PWM signal that turns off when the second PWM signal elapses, and controls the light source on/off using the second PWM signal.
According to this, by changing the frequency (frequency) at which the second PWM signal is generated depending on the on/off period of the first PWM signal, and changing the on-width of the second PWM signal according to the duty ratio of the first PWM signal. , when the duty ratio of the first PWM signal is small, the frequency of occurrence of the second PWM signal is small because the off period is long, and the on width of the second PWM signal is also short, so the duty ratio of the second PWM signal with respect to the change in the duty ratio of the first PWM signal is When the change in the duty ratio of the first PWM signal is small and the duty ratio of the first PWM signal is large, the frequency of occurrence of the second PWM signal is large due to the long on period, and the on width of the second PWM signal is also long. The change in the signal duty ratio increases. In this way, the resolution of the pulse signal at low duty ratios is improved by making the rate of change in the duty ratio of the second PWM signal smaller than the rate of change in the duty ratio of the first PWM signal at low duty ratios of the first PWM signal. A light control device can be provided.

さらに、トリガ発生部が発生させるトリガ信号は、インパルス状の信号であることを特徴としてもよい。
これによれば、トリガ信号がインパルス状の信号であることで、第２ＰＷＭ信号との干渉を防止することができる。 Furthermore, the trigger signal generated by the trigger generation section may be an impulse-like signal.
According to this, since the trigger signal is an impulse-like signal, interference with the second PWM signal can be prevented.

さらに、トリガ発生部が発生させるトリガ信号は、第１ＰＷＭ信号とは非同期に発生する信号であることを特徴としてもよい。
これによれば、トリガ信号が第１ＰＷＭ信号とは非同期に発生する信号であることで、同期するならば第１周期と第２周期の切り替え時に生ずる不都合を回避できる。 Furthermore, the trigger signal generated by the trigger generation section may be a signal generated asynchronously with the first PWM signal.
According to this, since the trigger signal is a signal that is generated asynchronously with the first PWM signal, it is possible to avoid problems that would occur when switching between the first period and the second period if they are synchronized.

さらに、制御部は、第１ＰＷＭ信号を積分する積分器と、積分器により積分された第１電圧と光源を流れる電流から得られる所定位置における第２電圧とを比較し、比較結果を出力する電圧比較器と、トリガ発生部が発生させたトリガ信号により第２ＰＷＭ信号をオンし、電圧比較器が出力した比較結果により第２ＰＷＭ信号をオフする駆動信号生成部とを備えることを特徴としてもよい。
これによれば、マイクロプロセッサなどの性能に依存することなく、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させ、光源の調光範囲を拡大させることができる。 Further, the control unit includes an integrator that integrates the first PWM signal, and a voltage that compares the first voltage integrated by the integrator with a second voltage at a predetermined position obtained from the current flowing through the light source, and outputs a comparison result. It may be characterized by comprising a comparator and a drive signal generation section that turns on the second PWM signal based on the trigger signal generated by the trigger generation section and turns off the second PWM signal based on the comparison result output from the voltage comparator.
According to this, the resolution of the pulse signal at a low duty ratio can be improved and the dimming range of the light source can be expanded without depending on the performance of the microprocessor or the like.

さらに、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間とは、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に比例した期間であることを特徴としてもよい。
これによれば、第２ＰＷＭ信号のオン幅を迅速かつ容易に求めることができる。 Furthermore, the period according to the duty ratio of the first PWM signal may be characterized in that it is a period proportional to the duty ratio of the first PWM signal.
According to this, the ON width of the second PWM signal can be quickly and easily determined.

さらに、第２周期は、第１周期より５倍以上長いことを特徴としてもよい。
これによれば、より好ましい分解能を得ることができる。 Furthermore, the second period may be characterized by being five times longer than the first period.
According to this, more preferable resolution can be obtained.

さらに、制御部は、（Ａ１）式で表わされるデューティ比（ｄｒ２）の第２ＰＷＭ信号を発生させることを特徴としてもよい。
・・・（Ａ１）式
但し、ｄｒ１は第１ＰＷＭ信号のデューティ比、ｋは所定の比例定数、ＴｏｆｆＳは第１周期におけるオフ期間の長さ、ＴｏｆｆＬは第２周期におけるオフ期間の長さである。
これによれば、第１ＰＷＭ信号に基づきかかる計算式により第２ＰＷＭ信号を発生させることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させることができる。 Furthermore, the control unit may be characterized in that it generates a second PWM signal with a duty ratio (dr2) expressed by equation (A1).
...Formula (A1) where dr1 is the duty ratio of the first PWM signal, k is a predetermined proportionality constant, ToffS is the length of the off period in the first period, and ToffL is the length of the off period in the second period. .
According to this, by generating the second PWM signal using the calculation formula based on the first PWM signal, it is possible to improve the resolution of the pulse signal at a low duty ratio.

上記課題を解決するために、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光装置であって、調光装置に入力される第１ＰＷＭ信号のデューティ比（ｄｒ１）に基づき、（Ａ１）式で表わされるデューティ比（ｄｒ２）を算出し、算出したデューティ比の第２ＰＷＭ信号を発生させ、第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御する調光装置が提供される。
・・・（Ａ１）式
但し、ｋは所定の比例定数、ＴｏｆｆＳは第１周期におけるオフ期間の長さ、ＴｏｆｆＬは第２周期におけるオフ期間の長さである。
これによれば、入力された第１ＰＷＭ信号に基づきかかる計算式により第２ＰＷＭ信号を発生させることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光装置を提供することができる。 In order to solve the above problems, there is provided a light control device that generates a PWM signal for on/off control of the output of a power source and controls the brightness of a light source, the light control device controlling the brightness of a light source by controlling a first PWM signal input to the light control device. A light control device that calculates a duty ratio (dr2) expressed by equation (A1) based on the duty ratio (dr1), generates a second PWM signal of the calculated duty ratio, and controls the light source on/off using the second PWM signal. is provided.
(A1) where k is a predetermined proportionality constant, ToffS is the length of the off period in the first period, and ToffL is the length of the off period in the second period.
According to this, it is possible to provide a light control device that improves the resolution of a pulse signal at a low duty ratio by generating the second PWM signal using the calculation formula based on the input first PWM signal.

上記課題を解決するために、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光方法であって、第１ＰＷＭ信号に基づき、第１ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に第１周期より長い第２周期でトリガ信号を発生させ、トリガ信号が発生した時にオンになり、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間の経過時にオフになる第２ＰＷＭ信号を発生させ、第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御することを含む調光方法が提供される。
これによれば、第１ＰＷＭ信号のオン／オフ周期により第２ＰＷＭ信号が発生する頻度（周波数）を変化させ、かつ、第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じて第２ＰＷＭ信号のオン幅を変化させることで、第１ＰＷＭ信号のデューティ比が小さいときには、オフ期間が長いため第２ＰＷＭ信号の発生頻度が小さくかつ第２ＰＷＭ信号のオン幅も短いため、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化に対する第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化が小さく、第１ＰＷＭ信号のデューティ比が大きいときには、オン期間が長いため第２ＰＷＭ信号の発生頻度が大きくかつ第２ＰＷＭ信号のオン幅も長いため、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化に対する第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化が大きくなる。このようにして、第１ＰＷＭ信号の低デューティ比において、第１ＰＷＭ信号のデューティ比の変化率より第２ＰＷＭ信号のデューティ比の変化率を小さくすることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光方法を提供することができる。 In order to solve the above problems, there is provided a dimming method for controlling the brightness of a light source by generating a PWM signal for controlling on/off the output of a power supply, the first PWM signal is based on the first PWM signal, Generates a trigger signal in the first period when it is Hi, and in a second period that is longer than the first period when it is Lo, turns on when the trigger signal is generated, and turns off when the period according to the duty ratio of the first PWM signal has elapsed. A dimming method is provided that includes generating a second PWM signal such that the second PWM signal becomes the same, and controlling a light source on and off using the second PWM signal.
According to this, by changing the frequency (frequency) at which the second PWM signal is generated depending on the on/off period of the first PWM signal, and changing the on-width of the second PWM signal according to the duty ratio of the first PWM signal. , when the duty ratio of the first PWM signal is small, the frequency of occurrence of the second PWM signal is small because the off period is long, and the on width of the second PWM signal is also short, so the duty ratio of the second PWM signal with respect to the change in the duty ratio of the first PWM signal is When the change in the duty ratio of the first PWM signal is small and the duty ratio of the first PWM signal is large, the frequency of occurrence of the second PWM signal is large due to the long on period, and the on width of the second PWM signal is also long. The change in the signal duty ratio increases. In this way, the resolution of the pulse signal at low duty ratios is improved by making the rate of change in the duty ratio of the second PWM signal smaller than the rate of change in the duty ratio of the first PWM signal at low duty ratios of the first PWM signal. A dimming method can be provided.

以上説明したように、本発明によれば、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させ、光源の調光範囲を拡大させる調光装置および調光方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a dimming device and a dimming method that improve the resolution of a pulse signal at a low duty ratio and expand the dimming range of a light source.

本発明に係る第一実施形態の調光装置の回路図。FIG. 1 is a circuit diagram of a light control device according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係る第一実施形態の調光装置のトリガ発生部の回路の例を示す回路図。The circuit diagram which shows the example of the circuit of the trigger generation part of the light control device of 1st embodiment based on this invention. 本発明に係る第一実施形態の調光装置の電圧比較器の動作を示す詳細波形図。FIG. 3 is a detailed waveform diagram showing the operation of the voltage comparator of the light control device according to the first embodiment of the present invention. 本発明に係る第一実施形態の調光装置における、調光ＰＷＭ信号からゲートＰＷＭ信号を発生させる動作を示す波形図。（Ａ）調光ＰＷＭ信号のデューティ比が比較的小さい場合（０．０４３）、（Ｂ）調光ＰＷＭ信号のデューティ比が比較的大きい場合（０．４７）。FIG. 4 is a waveform diagram showing an operation of generating a gate PWM signal from a dimming PWM signal in the dimming device of the first embodiment according to the present invention. (A) When the duty ratio of the dimming PWM signal is relatively small (0.043); (B) When the duty ratio of the dimming PWM signal is relatively large (0.47). 本発明に係る第一実施形態の調光装置における、調光ＰＷＭ信号のデューティ比とゲートＰＷＭ信号のデューティ比を比較説明するためのグラフ。調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周波数が６７ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第２周波数が４．９ｋＨｚ、ｋ＝５μｓ、ＴｏｆｆＳ＝１０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝２００μｓの場合。（Ａ）調光ＰＷＭ信号のデューティ比が０～１の範囲、（Ｂ）調光ＰＷＭ信号のデューティ比が０～０．１の範囲。7 is a graph for comparing and explaining the duty ratio of a dimming PWM signal and the duty ratio of a gate PWM signal in the dimming device of the first embodiment according to the present invention. When the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the first frequency of the gate PWM signal is 67 kHz, the second frequency of the gate PWM signal is 4.9 kHz, k = 5 μs, ToffS = 10 μs, ToffL = 200 μs. (A) The duty ratio of the dimming PWM signal is in the range of 0 to 1. (B) The duty ratio of the dimming PWM signal is in the range of 0 to 0.1. 本発明に係る第一実施形態の変形例の調光装置における、調光ＰＷＭ信号のデューティ比とゲートＰＷＭ信号のデューティ比を比較説明するためのグラフ。（Ａ）調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周波数が２５ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第２周波数が２．４ｋＨｚ、ｋ＝２０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝２０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝４００μｓの場合。（Ｂ）調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周波数が１７ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第２周波数が１．６ｋＨｚ、ｋ＝３０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝３０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝６００μｓの場合。（Ｃ）調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周波数が８．３ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第２周波数が１．２ｋＨｚ、ｋ＝４０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝８０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝８００μｓの場合。（Ｄ）調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周波数が６．７ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第２周波数が０．３９２ｋＨｚ、ｋ＝５０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝１００μｓ、ＴｏｆｆＬ＝２５００μｓの場合。The graph for comparing and explaining the duty ratio of a dimming PWM signal and the duty ratio of a gate PWM signal in the dimming device of the modification of the first embodiment according to the present invention. (A) When the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the first frequency of the gate PWM signal is 25 kHz, the second frequency of the gate PWM signal is 2.4 kHz, k = 20 μs, ToffS = 20 μs, ToffL = 400 μs. (B) When the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the first frequency of the gate PWM signal is 17 kHz, the second frequency of the gate PWM signal is 1.6 kHz, k = 30 μs, ToffS = 30 μs, ToffL = 600 μs. (C) When the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the first frequency of the gate PWM signal is 8.3 kHz, the second frequency of the gate PWM signal is 1.2 kHz, k = 40 μs, ToffS = 80 μs, ToffL = 800 μs. (D) When the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the first frequency of the gate PWM signal is 6.7 kHz, the second frequency of the gate PWM signal is 0.392 kHz, k = 50 μs, ToffS = 100 μs, ToffL = 2500 μs. 本発明に係る第二実施形態の調光装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a light control device according to a second embodiment of the present invention.

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
図１～図６を参照し、本実施形態における調光装置１００を説明する。調光装置１００は、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する。ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号とは、パルス幅変調方式の信号を言う。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First embodiment>
A light control device 100 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. The light control device 100 generates a PWM signal for on/off control of the output of the power source, and controls the brightness of the light source. A PWM (Pulse Width Modulation) signal refers to a pulse width modulation signal.

調光装置１００は、外部の調光器から調光ＰＷＭ信号の入力を受け付け、その調光ＰＷＭ信号に基づき電源の出力をオン／オフ制御するためのゲートＰＷＭ信号を生成し、光源であるＬＥＤランプの明るさを制御する。外部調光器は、ダイヤルやスライドバーなどを備え、使用者がそのダイヤル等を操作することにより光源を調光するための従来のＰＷＭ信号である調光ＰＷＭ信号を出力する。なお、調光装置１００は、外部調光器から従来の調光ＰＷＭ信号を受信するが、これに限定されず、本発明に係る調光装置は、自らダイヤル等を備え、内部的に調光ＰＷＭ信号を発生させ、その調光ＰＷＭ信号に基づき、実際にＬＥＤランプを調光制御するためのゲートＰＷＭ信号を生成、出力してもよい。 The light control device 100 receives a light control PWM signal from an external dimmer, generates a gate PWM signal for controlling the output of the power supply on/off based on the light control PWM signal, and controls the LED which is the light source. Control the brightness of the lamp. The external dimmer includes a dial, a slide bar, etc., and outputs a dimming PWM signal, which is a conventional PWM signal, for dimming a light source by a user operating the dial, etc. Note that the light control device 100 receives a conventional light control PWM signal from an external dimmer, but is not limited to this, and the light control device according to the present invention has its own dial etc. A PWM signal may be generated, and based on the dimming PWM signal, a gate PWM signal for actually dimming control of the LED lamp may be generated and output.

ゲートＰＷＭ信号は、ＬＥＤランプと直列に接続された電源の出力をオン／オフ制御するスイッチング素子（ＦＥＴ）のゲートに入力され、ＬＥＤランプを調光するために使用される。スイッチング素子の下流側（アース側）では通常ＬＥＤランプを流れる電流Ｉ_ｌｅｄを検出するための電流検出器（抵抗Ｒ２）が設けられており、調光装置１００は、その電流から得られる電圧Ｖｉ（第２電圧）を受信し、ゲートＰＷＭ信号の生成に使用する。電圧Ｖｉは、抵抗Ｒ２に従って、電流Ｉ_ｌｅｄに応じて接地電圧より高い電圧となる。 The gate PWM signal is input to the gate of a switching element (FET) that controls on/off the output of a power supply connected in series with the LED lamp, and is used to dim the LED lamp. On the downstream side (earth side) of the switching element, a current detector (resistance R2) is provided to detect the current I _led that normally flows through the LED lamp, and the light control device 100 detects the voltage Vi ( a second voltage) and used to generate a gated PWM signal. The voltage Vi becomes higher than the ground voltage according to the current I _led according to the resistor R2.

調光装置１００は、２種類の周期でゲートトリガ信号（トリガ信号）を発生させるトリガ発生部２０と、トリガ発生部２０がゲートトリガ信号を発生させた時にオンになり、調光ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間の経過時にオフになるゲートＰＷＭ信号を発生させる制御部１０と、を備える。 The light control device 100 includes a trigger generation section 20 that generates a gate trigger signal (trigger signal) at two types of cycles, and a trigger generation section 20 that is turned on when the trigger generation section 20 generates the gate trigger signal, and a duty ratio of the dimming PWM signal. The control unit 10 generates a gate PWM signal that is turned off when a period corresponding to the ratio has elapsed.

トリガ発生部２０は、調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）に基づき、調光ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に第１周期より長い第２周期でゲートトリガ信号を発生させる。トリガ発生部２０は、セルフアップタイマ回路と、セルフアップタイマ回路の端子ＣＬＲに出力側を接続されたＯＲ回路から構成されている。セルフアップタイマ回路は、調光ＰＷＭ信号が入力される端子Ｔｏｆｆと、ゲートトリガ信号を出力する端子ＯＵＴと、クリア信号を入力される端子ＣＬＲと、を有する。 The trigger generation unit 20 generates a gate trigger signal based on the dimming PWM signal (first PWM signal) in a first cycle when the dimming PWM signal is Hi, and in a second cycle longer than the first cycle when it is Lo. . The trigger generating section 20 includes a self-up timer circuit and an OR circuit whose output side is connected to the terminal CLR of the self-up timer circuit. The self-up timer circuit has a terminal Toff to which a dimming PWM signal is input, a terminal OUT which outputs a gate trigger signal, and a terminal CLR to which a clear signal is input.

セルフアップタイマ回路は、たとえば図２に示す回路を内部に有し、端子ＴｏｆｆにＬｏが入力されている時にはＣＳ１のみから、Ｈｉが入力されている時にはスイッチＳＷが閉となりＣＳ２からもコンデンサＣに電荷が蓄積され、その電荷による電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆより高くなった時に端子ＯＵＴからゲートトリガ信号としてＨｉを出力する。したがって、端子Ｔｏｆｆに調光ＰＷＭ信号のＨｉが入力されている時にはＬｏが入力されている時に比し早く端子ＯＵＴからゲートトリガ信号としてＨｉが出力される。すなわち、トリガ発生部２０は、調光ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に第１周期より長い第２周期でセルフアップし、ゲートトリガ信号としてＨｉを発生させる。 The self-up timer circuit has, for example, the circuit shown in FIG. 2 inside, and when Lo is input to the terminal Toff, only CS1 is input, and when Hi is input, switch SW is closed and CS2 is also input to capacitor C. When charges are accumulated and the voltage Vc due to the charges becomes higher than the reference voltage Vref, Hi is outputted from the terminal OUT as a gate trigger signal. Therefore, when Hi of the dimming PWM signal is input to the terminal Toff, Hi is outputted as a gate trigger signal from the terminal OUT more quickly than when Lo is input. That is, the trigger generation unit 20 self-up in the first cycle when the dimming PWM signal is Hi, and in the second cycle longer than the first cycle when it is Lo, and generates Hi as a gate trigger signal.

セルフアップタイマ回路は、さらに、コレクタがコンデンサＣの電源側に、ベースが端子ＣＬＲに、エミッタが接地されたトランジスタＱを有し、ＯＲ回路から端子ＣＬＲに信号が入力されると、コンデンサＣの電荷が無くなり端子ＯＵＴからのゲートトリガ信号はオフになる。ＯＲ回路は、一方の入力を端子ＯＵＴに、他方の入力をゲートＰＷＭ信号を出力するゲートラッチ部１３（後述）の出力端子Ｑとスイッチング素子ＦＥＴのゲートとの接続点に接続されている。 The self-up timer circuit further includes a transistor Q whose collector is connected to the power supply side of the capacitor C, whose base is connected to the terminal CLR, and whose emitter is grounded. The charge disappears and the gate trigger signal from the terminal OUT turns off. The OR circuit has one input connected to a terminal OUT, and the other input connected to a connection point between an output terminal Q of a gate latch unit 13 (described later) that outputs a gate PWM signal and a gate of a switching element FET.

かかる構成により、セルフアップタイマ回路は、タイムアップし端子ＯＵＴからゲートトリガ信号のＨｉが出力されると直ちに自己クリアがかかり端子ＯＵＴはＬｏとなって再びセルフアップを繰り返す。このように、トリガ発生部２０が発生させるゲートトリガ信号は、インパルス状の信号であることが好ましい。これによれば、ゲートトリガ信号がインパルス状の信号であることで、後述するゲートＰＷＭ信号との干渉を防止することができる。また、かかる構成により、セルフアップタイマ回路は、ゲートＰＷＭ信号がオンの期間はクリアがかかるため停止、すなわち端子ＯＵＴからＨｉのゲートトリガ信号は出力されない。 With this configuration, the self-up timer circuit self-clears as soon as the time has elapsed and the gate trigger signal is outputted from the terminal OUT as Hi, the terminal OUT becomes Lo, and the self-up timer circuit repeats self-up again. In this way, the gate trigger signal generated by the trigger generation section 20 is preferably an impulse-like signal. According to this, since the gate trigger signal is an impulse-like signal, it is possible to prevent interference with a gate PWM signal, which will be described later. Further, with this configuration, the self-up timer circuit is cleared while the gate PWM signal is on, so it is stopped, that is, a Hi gate trigger signal is not output from the terminal OUT.

また、トリガ発生部２０のセルフアップタイマ回路は、所定の容量を有するコンデンサＣに電荷が蓄積される速度に応じてゲートトリガ信号を発生させることで、調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）とは非同期に発生する信号となる。このように、ゲートトリガ信号が調光ＰＷＭ信号とは非同期に発生することで、ゲートトリガ信号と調光ＰＷＭ信号と同期するならば第１周期と第２周期の切り替え時に生ずる不都合を回避できる。 In addition, the self-up timer circuit of the trigger generation unit 20 generates a gate trigger signal according to the rate at which charge is accumulated in a capacitor C having a predetermined capacity, thereby generating a dimming PWM signal (first PWM signal). This is a signal that occurs asynchronously. In this way, since the gate trigger signal is generated asynchronously with the dimming PWM signal, it is possible to avoid the inconvenience that would occur when switching between the first cycle and the second cycle if the gate trigger signal and the dimming PWM signal are synchronized.

制御部１０は、図１に示すように、調光ＰＷＭ信号を積分する積分器１１と、積分器１１により積分された電圧Ｖｐｗｍ（第１電圧）とＬＥＤランプを流れる電流から得られる所定位置における電圧Ｖｉ（第２電圧）とを比較し、比較結果を出力する電圧比較器１２と、トリガ発生部２０が発生させたゲートトリガ信号によりゲートＰＷＭ信号（第２ＰＷＭ信号）をオンし、電圧比較器１２が出力した比較結果によりゲートＰＷＭ信号をオフするゲートラッチ部１３（駆動信号生成部）と、を備える。なお、所定位置とは、ＬＥＤランプを流れる電流Ｉ_ｌｅｄを検出するために適切な位置を言い、たとえば電流検出器の直ぐ上流であって、スイッチング素子ＦＥＴの直ぐ下流の位置である。 As shown in FIG. 1, the control unit 10 includes an integrator 11 that integrates the dimming PWM signal, and a voltage Vpwm (first voltage) integrated by the integrator 11 at a predetermined position obtained from the voltage Vpwm (first voltage) integrated by the integrator 11 and the current flowing through the LED lamp. The voltage comparator 12 compares the voltage Vi (second voltage) and outputs the comparison result, and the gate PWM signal (second PWM signal) is turned on by the gate trigger signal generated by the trigger generation section 20, and the voltage comparator A gate latch section 13 (drive signal generation section) that turns off the gate PWM signal based on the comparison result outputted by the gate latch section 12 is provided. Note that the predetermined position refers to a position suitable for detecting the current I _led flowing through the LED lamp, and is, for example, a position immediately upstream of the current detector and immediately downstream of the switching element FET.

積分器１１は、調光ＰＷＭ信号が一方から入力される抵抗Ｒ１と、一方を抵抗Ｒ１の他方に、他方をアースに接続されたコンデンサＣとを有する。かかる構成により、積分器１１は、外部調光器が出力したデジタル量の調光ＰＷＭ信号を入力され、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に応じて調光ＰＷＭ信号を積分したアナログ電圧Ｖｐｗｍに変換する。電圧比較器１２は、コンパレータから構成され、プラス入力端子には積分器１１が出力した電圧Ｖｐｗｍが、マイナス入力端子には電流検出器による電圧Ｖｉが入力される。そうすると、電圧比較器１２は、電圧Ｖｐｗｍが電圧Ｖｉより高い場合にはＨｉを、電圧Ｖｐｗｍが電圧Ｖｉより低い場合にはＬｏを、比較結果（ＣＭＰ＿ＯＵＴ）として出力する。 The integrator 11 has a resistor R1 into which a dimming PWM signal is input from one side, and a capacitor C whose one side is connected to the other side of the resistor R1 and the other side is connected to ground. With this configuration, the integrator 11 receives the digital dimming PWM signal output from the external dimmer, and converts the dimming PWM signal into an integrated analog voltage Vpwm according to the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal. do. The voltage comparator 12 is composed of a comparator, and the voltage Vpwm output from the integrator 11 is input to the positive input terminal, and the voltage Vi from the current detector is input to the negative input terminal. Then, the voltage comparator 12 outputs Hi when the voltage Vpwm is higher than the voltage Vi, and outputs Lo when the voltage Vpwm is lower than the voltage Vi, as the comparison result (CMP_OUT).

ゲートラッチ部１３は、Ｄ端子、ＣＫ端子、ＣＬＲ端子、Ｑ端子を少なくとも有するディレイフリップフロップから構成される。Ｄ端子には基準電圧が常に入力され、ＣＫ端子にはトリガ発生部２０が出力したゲートトリガ信号が、ＣＬＲ端子には電圧比較器１２が出力したＣＯＭ＿ＯＵＴが入力される。Ｑ端子は、Ｄ端子、ＣＫ端子、ＣＬＲ端子に入力された信号に基づきゲートＰＷＭ信号を出力する。なお、Ｑ端子が出力したゲートＰＷＭ信号は、ゲートドライバを介して適切な電圧にして、スイッチング素子（ＦＥＴ）のゲートに入力される。 The gate latch section 13 is composed of a delay flip-flop having at least a D terminal, a CK terminal, a CLR terminal, and a Q terminal. A reference voltage is always input to the D terminal, a gate trigger signal output from the trigger generation section 20 is input to the CK terminal, and COM_OUT output from the voltage comparator 12 is input to the CLR terminal. The Q terminal outputs a gate PWM signal based on the signals input to the D terminal, CK terminal, and CLR terminal. Note that the gate PWM signal output from the Q terminal is converted to an appropriate voltage via a gate driver and input to the gate of a switching element (FET).

図３および図４を参照して、調光装置１００における各部の動作を示す信号について説明する。図３は、電圧比較器１２の動作を示し、上段の波形はプラス端子に入力される電圧Ｖｐｗｍが最大の場合を、下段の波形はプラス端子に入力される電圧Ｖｐｗｍが比較的小さい場合を示す。したがって、上段の波形は、外部調光器からの調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が最大（≒１）の場合を、下段の波形は、そのデューティ比が比較的小さい場合を示す。 With reference to FIGS. 3 and 4, signals indicating operations of each part in the light control device 100 will be explained. FIG. 3 shows the operation of the voltage comparator 12, with the upper waveform showing the case where the voltage Vpwm input to the positive terminal is maximum, and the lower waveform showing the case when the voltage Vpwm input to the positive terminal is relatively small. . Therefore, the upper waveform shows the case where the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal from the external dimmer is the maximum (≈1), and the lower waveform shows the case where the duty ratio is relatively small.

ゲートラッチ部１３は、インパルス状のゲートトリガ信号がクロック信号としてＣＫ端子に入力されると、その時のＤ端子への入力値を記憶すると共に保持する。Ｄ端子への入力値は常にＨｉなので、ゲートラッチ部１３は、ゲートトリガ信号が入力されるたびにＨｉのゲートＰＷＭ信号を出力し始め、それを保持するように出力する。一方、ゲートＰＷＭ信号がＨｉ（オン）になる、すなわちスイッチング素子ＦＥＴがオンになるのに伴って電圧Ｖｉは増加するので、電圧比較器１２は、増加する電圧Ｖｉがその時の電圧Ｖｐｗｍと等しいまたは大きくなるとＣＭＰ＿ＯＵＴはＨｉからＬｏに変化する。 When an impulse-like gate trigger signal is input to the CK terminal as a clock signal, the gate latch section 13 stores and holds the input value to the D terminal at that time. Since the input value to the D terminal is always Hi, the gate latch unit 13 starts outputting a Hi gate PWM signal every time a gate trigger signal is input, and outputs it so as to hold it. On the other hand, as the gate PWM signal becomes Hi (on), that is, as the switching element FET turns on, the voltage Vi increases, so the voltage comparator 12 determines whether the increasing voltage Vi is equal to the voltage Vpwm at that time or When it becomes larger, CMP_OUT changes from Hi to Lo.

ゲートラッチ部１３は、ＣＬＲ端子にＬｏが入力されるとＱ端子はリセットされて、ＬｏのゲートＰＷＭ信号を出力する。すなわち、制御部１０は、ゲートトリガ信号が発生した時にオンになり、電圧Ｖｉがその時の電圧Ｖｐｗｍと等しくなった（または大きくなった）時にオフになるゲートＰＷＭ信号を出力する。なお、ＣＯＭ＿ＯＵＴは、ＨｉからＬｏに変化すると直後にゲートラッチ部１３がＬｏのゲートＰＷＭ信号を出力してスイッチング素子ＦＥＴがオフになり電圧Ｖｉがゼロすなわちその時の電圧Ｖｐｗｍより小さくなるので、直ぐにＬｏからＨｉに変化するインパルス状の波形となる。 In the gate latch section 13, when Lo is input to the CLR terminal, the Q terminal is reset and outputs a Lo gate PWM signal. That is, the control unit 10 outputs a gate PWM signal that is turned on when the gate trigger signal is generated and turned off when the voltage Vi becomes equal to (or becomes larger than) the current voltage Vpwm. Note that when COM_OUT changes from Hi to Lo, the gate latch section 13 outputs a Lo gate PWM signal, the switching element FET is turned off, and the voltage Vi becomes zero, that is, smaller than the voltage Vpwm at that time, so it immediately changes to Lo. It becomes an impulse-like waveform that changes from to Hi.

電圧Ｖｉがゼロから電圧Ｖｐｗｍ以上になるまでの時間は、スイッチング素子ＦＥＴがオンになった後の電圧Ｖｉの増加率は回路によって定まるので、電圧Ｖｐｗｍの大きさに依存する。電圧Ｖｐｗｍは、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に応じて変化する調光ＰＷＭ信号を積分した電圧であるから、電圧Ｖｉが電圧Ｖｐｗｍ以上になるまでの時間すなわちゲートＰＷＭ信号のオンの期間（オン幅Ｔｇａｔｅ）は、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に応じて変化することとなる。電圧Ｖｉの増加率が一定である場合、オン幅Ｔｇａｔｅは、電圧Ｖｐｗｍの大きさに比例した時間幅となる。制御部１０は、ゲートトリガ信号が発生した時にオンになり、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に比例した期間の経過時にオフになるゲートＰＷＭ信号を発生させる。これによれば、式（１）に示すように、ゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅを迅速かつ容易に求めることができる。
Ｔｇａｔｅ＝ｋ＊ｄｒ１・・・（１）
なお、ｋは所定の比例定数（単位は時間、たとえばマイクロ秒）である。 The time it takes for voltage Vi to rise from zero to voltage Vpwm or higher depends on the magnitude of voltage Vpwm, since the rate of increase in voltage Vi after the switching element FET is turned on is determined by the circuit. Since the voltage Vpwm is a voltage obtained by integrating the dimming PWM signal that changes according to the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal, the time until the voltage Vi becomes equal to or higher than the voltage Vpwm, that is, the period during which the gate PWM signal is on (on The width Tgate) changes depending on the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal. When the rate of increase of the voltage Vi is constant, the on-width Tgate has a time width proportional to the magnitude of the voltage Vpwm. The control unit 10 generates a gate PWM signal that is turned on when the gate trigger signal is generated and turned off when a period proportional to the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal has elapsed. According to this, as shown in equation (1), the on-width Tgate of the gate PWM signal can be quickly and easily determined.
Tgate=k*dr1...(1)
Note that k is a predetermined proportionality constant (unit: time, for example, microseconds).

なお、ＬＥＤランプに流れるインダクタＬ電流（図１参照）は、本図に示すように電圧Ｖｉに従って増加するが、ＣＯＭ＿ＯＵＴの出力により電圧Ｖｉのように直ぐにゼロにはならずフライホイールダイオードの存在により徐々に減少する。インダクタＬ電流がゼロになる前に次のゲートＰＷＭ信号がオンになるとうまく調光できないため、電圧Ｖｐｗｍが最大の場合であってもインダクタＬ電流が連続しないように回路定数が設定されている。 Note that the inductor L current (see Figure 1) flowing through the LED lamp increases according to the voltage Vi as shown in this figure, but due to the output of COM_OUT, it does not immediately become zero like the voltage Vi, but due to the presence of the flywheel diode. gradually decreases. If the next gate PWM signal is turned on before the inductor L current reaches zero, dimming cannot be achieved properly, so the circuit constants are set so that the inductor L current is not continuous even when the voltage Vpwm is at its maximum.

図４は、調光ＰＷＭ信号の周期はＴｐｅｒｉｏｄ、その周期Ｔｐｅｒｉｏｄ中Ｈｉの期間はＴｏｎ、調光ＰＷＭ信号がＨｉの期間におけるゲートトリガ信号がオフの期間はＴｏｆｆＳ、調光ＰＷＭ信号がＬｏの期間におけるゲートトリガ信号がオフの期間はＴｏｆｆＬ、ゲートＰＷＭ信号がＨｉの期間はＴｇａｔｅと示す。いずれも単位は時間であり、たとえばマイクロ秒（μｓ）である。 In FIG. 4, the period of the dimming PWM signal is Tperiod, the Hi period in the period Tperiod is Ton, the period when the gate trigger signal is off during the Hi period of the dimming PWM signal is ToffS, and the period when the dimming PWM signal is Lo. The period in which the gate trigger signal is off is indicated as ToffL, and the period in which the gate PWM signal is Hi is indicated as Tgate. In both cases, the unit is time, for example, microsecond (μs).

トリガ発生部２０のセルフアップタイマ回路は、調光ＰＷＭ信号がＨｉの期間ではコンデンサＣに速く電荷が蓄積されるため内部電圧Ｖｃ（図２参照）の増加率が大きく速く基準電圧Ｖｒｅｆに到達するので、ゲートトリガ信号を短い周期で発生させる。一方、セルフアップタイマ回路は、調光ＰＷＭ信号がＬｏの期間ではコンデンサＣに遅く電荷が蓄積されるため内部電圧Ｖｃの増加率が小さく基準電圧Ｖｒｅｆに到達するまで時間がかかるので、ゲートトリガ信号を長い周期で発生させる。 In the self-up timer circuit of the trigger generation unit 20, during the period when the dimming PWM signal is Hi, charge is quickly accumulated in the capacitor C, so that the increase rate of the internal voltage Vc (see FIG. 2) is large and quickly reaches the reference voltage Vref. Therefore, the gate trigger signal is generated in short cycles. On the other hand, in the self-up timer circuit, when the dimming PWM signal is Lo, charge is accumulated in the capacitor C slowly, so the increase rate of the internal voltage Vc is small and it takes time to reach the reference voltage Vref, so the gate trigger signal occurs in long cycles.

ゲートＰＷＭ信号の周期は、調光ＰＷＭ信号がＨｉの期間では（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＳ）、Ｌｏの期間では（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＬ）である。ここで、調光ＰＷＭ信号の周期Ｔｐｅｒｉｏｄ当たりのゲートＰＷＭ信号の総オン時間を算出する。なお、ゲートＰＷＭ信号を生じさせるゲートトリガ信号と調光ＰＷＭ信号は非同期なので、以下の式は近似になる。 The period of the gate PWM signal is (Tgate+ToffS) when the dimming PWM signal is Hi, and (Tgate+ToffL) when the dimming PWM signal is Lo. Here, the total on time of the gate PWM signal per period Tperiod of the dimming PWM signal is calculated. Note that since the gate trigger signal that generates the gate PWM signal and the dimming PWM signal are asynchronous, the following equation is an approximation.

調光ＰＷＭ信号がＨｉの期間中のゲートトリガ信号の総オン時間は、式（２）となる。
Ｔｏｎ＊Ｔｇａｔｅ／（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＳ）・・・（２）
調光ＰＷＭ信号がＬｏの期間中のゲートトリガ信号の総オン時間は、式（３）となる。
（Ｔｐｅｒｉｏｄ－Ｔｏｎ）＊Ｔｇａｔｅ／（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＬ）・・（３） The total on time of the gate trigger signal during the period when the dimming PWM signal is Hi is expressed by equation (2).
Ton*Tgate/(Tgate+ToffS)...(2)
The total on time of the gate trigger signal during the period when the dimming PWM signal is Lo is expressed by equation (3).
(Tperiod-Ton)*Tgate/(Tgate+ToffL)...(3)

したがって、調光ＰＷＭ信号の１周期当たりのゲートＰＷＭ信号の総オン時間は、式（４）となる。
Ｔｏｎ＊Ｔｇａｔｅ／（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＳ）＋
（Ｔｐｅｒｉｏｄ－Ｔｏｎ）＊Ｔｇａｔｅ／（Ｔｇａｔｅ＋ＴｏｆｆＬ）・・（４） Therefore, the total on time of the gate PWM signal per cycle of the dimming PWM signal is expressed by equation (4).
Ton*Tgate/(Tgate+ToffS)+
(Tperiod-Ton)*Tgate/(Tgate+ToffL)...(4)

また、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１は、
ｄｒ１＝Ｔｏｎ／Ｔｐｅｒｉｏｄ
であり、ゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２は、
ｄｒ２＝ゲートＰＷＭ信号総オン時間／Ｔｐｅｒｉｏｄ
であり、式（１）を用いて式（４）を変形すると、式（Ａ１）が導出される。
・・・（Ａ１）式 In addition, the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is
dr1=Ton/Tperiod
The duty ratio dr2 of the gate PWM signal is
dr2=gate PWM signal total on time/Tperiod
When formula (4) is transformed using formula (1), formula (A1) is derived.
...(A1) formula

式（Ａ１）は、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に基づき、所定の比例定数ｋと、ゲートトリガ信号の２つのオフ期間の長さであるＴｏｆｆＳとＴｏｆｆＬが与えられれば、ゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２が導出できることを示している。ＴｏｆｆＳは、調光ＰＷＭ信号がＨｉの期間すなわち第１周期におけるゲートトリガ信号がオフの期間の長さであり、ＴｏｆｆＬは、調光ＰＷＭ信号がＬｏの期間すなわち第２周期におけるゲートトリガ信号がオフの期間の長さである。このように、調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）に基づきかかる計算式によりゲートＰＷＭ信号（第２ＰＷＭ信号）を発生させることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させることができる。 Equation (A1) is based on the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal, and if a predetermined proportionality constant k and ToffS and ToffL, which are the lengths of the two off periods of the gate trigger signal, are given, the duty of the gate PWM signal is This shows that the ratio dr2 can be derived. ToffS is the length of the period in which the dimming PWM signal is Hi, that is, the period in which the gate trigger signal is off in the first period, and ToffL is the length of the period in which the dimming PWM signal is Lo, that is, the period in which the gate trigger signal is off in the second period. is the length of the period. In this way, by generating the gate PWM signal (second PWM signal) using this calculation formula based on the dimming PWM signal (first PWM signal), it is possible to improve the resolution of the pulse signal at a low duty ratio.

図５および図６を参照し、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１とゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２との関係について説明する。図５および図６は、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１とゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２を比較説明するためのグラフである。調光ＰＷＭ信号の周波数は、一般的に使われている１ｋＨｚとする。 The relationship between the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal and the duty ratio dr2 of the gate PWM signal will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are graphs for comparing and explaining the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal and the duty ratio dr2 of the gate PWM signal. The frequency of the dimming PWM signal is assumed to be 1 kHz, which is commonly used.

図５における例では、ゲートＰＷＭ信号を安定して出力するため、周期ＴｐｅｒｉｏｄにおけるゲートＰＷＭ信号の第２周期（ゲートトリガ信号が低い周波数の時）の中にゲートＰＷＭ信号のオン時間の個数（ゲートトリガ信号の個数）が、ｄｒ１≒０の時（この時ゲートＰＷＭ信号はほぼ第２周期のみ）少なくとも５個程度となるようにし、ＴｏｆｆＬ≒２００μｓ、ゲートＰＷＭ信号の第２周期における周波数を４．９ｋＨｚとした。また、周期ＴｐｅｒｉｏｄにおけるゲートＰＷＭ信号の第１周期（ゲートトリガ信号が高い周波数の時）では、第２周期の周波数に比してできるだけ高くし、ｄｒ１≒１の時（この時ゲートＰＷＭ信号はほぼ第１周期のみ）１００ｋＨｚ程度が好ましいが、スイッチングロスを考慮し、周波数を６７ｋＨｚ、（ｋｄｒ１＋ＴｏｆｆＳ）≒（ｋ＋ＴｏｆｆＳ）を１５μｓとした。さらに、調光ＰＷＭ信号が最大（電圧Ｖｐｗｍが最大、図３におけるＶｐｗｍＭＡＸ）の場合であってもインダクタＬ電流が連続せず一旦ゼロになるようにするには、電源電圧とＬＥＤランプの電圧の関係からｋとＴｏｆｆＳの比率関係が定まり、本例では、ｋ＝５μｓ、ＴｏｆｆＳ＝１０μｓ（ｋ：ＴｏｆｆＳ＝１：２）とした。 In the example shown in FIG. 5, in order to stably output the gate PWM signal, the number of on-times of the gate PWM signal (gate When dr1≒0 (at this time, the gate PWM signal is almost only in the second period), the number of trigger signals) is set to be at least about 5, ToffL≒200 μs, and the frequency in the second period of the gate PWM signal is set to 4. The frequency was set to 9kHz. In addition, the first period of the gate PWM signal in the period Tperiod (when the gate trigger signal has a high frequency) is made as high as possible compared to the frequency of the second period, and when dr1≒1 (at this time, the gate PWM signal is approximately (first period only) is preferably about 100 kHz, but in consideration of switching loss, the frequency was set to 67 kHz, and (kdr1+ToffS)≈(k+ToffS) was set to 15 μs. Furthermore, even when the dimming PWM signal is at its maximum (voltage Vpwm is maximum, Vpwm MAX in Figure 3), in order for the inductor L current to be discontinuous and once become zero, the power supply voltage and the LED lamp voltage must be adjusted. The ratio relationship between k and ToffS is determined from the relationship, and in this example, k=5 μs and ToffS=10 μs (k:ToffS=1:2).

本図（Ａ）は、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が０～１の範囲、本図（Ｂ）は、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が０～０．１の範囲を示している。本例に示した、ｋ＝５μｓ、ＴｏｆｆＳ＝１０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝２００μｓの場合のゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２は実線で、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１は点線で示されている。ゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２のグラフは、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１がゼロ近傍では傾きが小さく、１に近づくにつれ傾きが増加する下に凸の曲線をなし、原点（０，０）と（１，１）では、ｄｒ１とｄｒ２は一致している。 This figure (A) shows the range of the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal from 0 to 1, and this figure (B) shows the range of the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal from 0 to 0.1. In this example, the duty ratio dr2 of the gate PWM signal in the case of k=5 μs, ToffS=10 μs, and ToffL=200 μs is shown by a solid line, and the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is shown by a dotted line. The graph of the duty ratio dr2 of the gate PWM signal has a small slope when the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is near zero, and the slope increases as it approaches 1, forming a downward convex curve. At (1, 1), dr1 and dr2 match.

本図（Ｂ）からも分かるように原点近傍では非常に傾きが小さいため、たとえば、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が０．０５に対してゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２は０．００８程度に、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が０．１に対してゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２は０．０２程度に対応している。このことは、ゲートＰＷＭ信号は、調光ＰＷＭ信号に比べ、低デューティ比における信号の分解能を向上させることになる。なお、逆に高いデューティ比においては分解能を低減させることになるが、高いデューティ比のおいてはＬＥＤランプは高輝度で光っているので多少分解能が粗くなっても人間の目にはその粗さはあまり知覚できない。 As can be seen from this figure (B), the slope is very small near the origin, so for example, while the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is 0.05, the duty ratio dr2 of the gate PWM signal is about 0.008. , the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is 0.1, whereas the duty ratio dr2 of the gate PWM signal corresponds to about 0.02. This means that the gate PWM signal improves signal resolution at low duty ratios compared to the dimming PWM signal. On the other hand, at a high duty ratio, the resolution will be reduced, but at a high duty ratio, the LED lamp shines with high brightness, so even if the resolution becomes somewhat coarse, the coarseness will be perceived by the human eye. is not very perceptible.

上述したように、ＴｏｆｆＬは調光ＰＷＭ信号の周波数に基づき、（ｋ＋ＴｏｆｆＳ）はスイッチング周波数に基づき、ｋとＴｏｆｆＳの比率は電源電圧とＬＥＤ電圧の関係に基づき設定することが好ましい。このような設定は、電源電圧、ＬＥＤ、回路定数などを考慮して当業者により適宜行うことが可能である。 As described above, ToffL is preferably set based on the frequency of the dimming PWM signal, (k+ToffS) is based on the switching frequency, and the ratio of k and ToffS is preferably set based on the relationship between the power supply voltage and the LED voltage. Such settings can be appropriately made by those skilled in the art, taking into consideration the power supply voltage, LED, circuit constants, and the like.

たとえば、図６（Ａ）は、調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周期の周波数が２５ｋＨｚ、第２周期の周波数が２．４ｋＨｚ、ｋ＝２０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝２０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝４００μｓの場合を示し、図６（Ｂ）は、調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周期の周波数が１７ｋＨｚ、第２周期の周波数が１．６ｋＨｚ、ｋ＝３０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝３０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝６００μｓの場合を示し、図６（Ｃ）は、調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周期の周波数が８．３ｋＨｚ、第２周期の周波数が１．２ｋＨｚ、ｋ＝４０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝８０μｓ、ＴｏｆｆＬ＝８００μｓの場合を示し、図６（Ｄ）は、調光ＰＷＭ信号の周波数が１ｋＨｚ、ゲートＰＷＭ信号の第１周期の周波数が６．７ｋＨｚ、第２周期の周波数が０．３９２ｋＨｚ、ｋ＝５０μｓ、ＴｏｆｆＳ＝１００μｓ、ＴｏｆｆＬ＝２５００μｓの場合を示す。 For example, in FIG. 6(A), the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the frequency of the first period of the gate PWM signal is 25 kHz, the frequency of the second period is 2.4 kHz, k = 20 μs, ToffS = 20 μs, ToffL = 400 μs, and in FIG. 6(B), the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the frequency of the first period of the gate PWM signal is 17 kHz, the frequency of the second period is 1.6 kHz, k = 30 μs, ToffS = 30 μs, ToffL=600 μs, and FIG. 6(C) shows the case where the frequency of the dimming PWM signal is 1 kHz, the frequency of the first period of the gate PWM signal is 8.3 kHz, the frequency of the second period is 1.2 kHz, The case where k=40μs, ToffS=80μs, ToffL=800μs is shown, and FIG. 6(D) shows that the frequency of the dimming PWM signal is 1kHz, the frequency of the first period of the gate PWM signal is 6.7kHz, and the frequency of the second period is 1kHz. The case where the frequency is 0.392 kHz, k=50 μs, ToffS=100 μs, and ToffL=2500 μs is shown.

いずれのデューティ比ｄｒ２のグラフも、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１がゼロ近傍では傾きが小さく、１に近づくにつれ傾きが増加する下に凸の曲線をなしており、ゲートＰＷＭ信号は、調光ＰＷＭ信号に比べ、低デューティ比における信号の分解能を向上させていることが分かる。調光装置１００は、このようにして生成したゲートＰＷＭ信号によりＬＥＤランプをオン／オフ制御する。なお、第２周期は、第１周期より５倍以上長いこと、すなわち第１周期の周波数は、第２周期の周波数より５倍以上多いことが好ましい。これによれば、より好ましい分解能を得ることができる。 In both graphs of duty ratio dr2, the slope is small when the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is near zero, and the slope increases as it approaches 1, forming a downward convex curve. It can be seen that the signal resolution at low duty ratios is improved compared to the PWM signal. The light control device 100 controls the LED lamp on/off using the gate PWM signal generated in this manner. Note that it is preferable that the second period is five times or more longer than the first period, that is, the frequency of the first period is five times or more greater than the frequency of the second period. According to this, more preferable resolution can be obtained.

上述したように、調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）のオン／オフ周期によりゲートＰＷＭ信号（第２ＰＷＭ信号）が発生する頻度（周波数）を変化させ、かつ、調光ＰＷＭ信号のデューティ比に応じてゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅを変化させることで、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が小さいときには、オフ期間が長いためゲートＰＷＭ信号の発生頻度が小さくかつゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅも短いため、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化に対するゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２の変化が小さく、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が大きいときには、オン期間が長いためゲートＰＷＭ信号の発生頻度が大きくかつゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅも長いため、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化に対するゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２の変化が大きくなる。このようにして、調光ＰＷＭ信号の低デューティ比において、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化率よりゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２の変化率を小さくすることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光装置１００を提供することができる。 As described above, the frequency (frequency) at which the gate PWM signal (second PWM signal) is generated is changed depending on the on/off period of the dimming PWM signal (first PWM signal), and the frequency is changed according to the duty ratio of the dimming PWM signal. By changing the on-width Tgate of the gate PWM signal, when the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is small, the frequency of occurrence of the gate PWM signal is small because the off period is long, and the on-width Tgate of the gate PWM signal is also short. , when the change in the duty ratio dr2 of the gate PWM signal with respect to the change in the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is small and the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is large, the on period is long, so the frequency of occurrence of the gate PWM signal is large. Since the on-width Tgate of the gate PWM signal is also long, the change in the duty ratio dr2 of the gate PWM signal with respect to the change in the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal becomes large. In this way, by making the rate of change of the duty ratio dr2 of the gate PWM signal smaller than the rate of change of the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal at the low duty ratio of the dimming PWM signal, the pulse signal at the low duty ratio A light control device 100 that improves resolution can be provided.

また、調光装置１００、上述したトリガ発生部２０と、積分器１１、電圧比較器１２、ゲートラッチ部１３（駆動信号生成部）を含む制御部１０とを備えることで、マイクロプロセッサなどの性能に依存することなく、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させ、光源の調光範囲を拡大させることができる。 In addition, by including the light control device 100, the trigger generation section 20 described above, and the control section 10 including the integrator 11, voltage comparator 12, and gate latch section 13 (drive signal generation section), the performance of the microprocessor, etc. The resolution of the pulse signal at low duty ratios can be improved and the dimming range of the light source can be expanded without depending on.

また、上述したことは、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光方法を示している。この調光方法は、調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）に基づき、調光ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に第１周期より長い第２周期でゲートトリガ信号を発生させ、ゲートトリガ信号が発生した時にオンになり、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に応じた期間の経過時にオフになるゲートＰＷＭ信号を発生させ、そのゲートＰＷＭ信号によりＬＥＤランプ（光源）をオン／オフ制御することを含む。 Furthermore, the above describes a dimming method in which a PWM signal for controlling on/off the output of a power source is generated to control the brightness of a light source. This dimming method generates a gate trigger signal based on a dimming PWM signal (first PWM signal) in a first cycle when the dimming PWM signal is Hi, and in a second cycle longer than the first cycle when it is Lo. , generates a gate PWM signal that turns on when the gate trigger signal is generated and turns off after a period corresponding to the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal, and turns on/off the LED lamp (light source) using the gate PWM signal. Including controlling off.

これによれば、調光ＰＷＭ信号のオン／オフ周期によりゲートＰＷＭ信号が発生する頻度（周波数）を変化させ、かつ、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１に応じてゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅを変化させることで、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が小さいときには、オフ期間が長いためゲートＰＷＭ信号の発生頻度が小さくかつゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅも短いため、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化に対するゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｒｄ２の変化が小さく、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１が大きいときには、オン期間が長いためゲートＰＷＭ信号の発生頻度が大きくかつゲートＰＷＭ信号のオン幅Ｔｇａｔｅも長いため、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化に対するゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２の変化が大きくなる。このようにして、調光ＰＷＭ信号の低デューティ比において、調光ＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ１の変化率よりゲートＰＷＭ信号のデューティ比ｄｒ２の変化率を小さくすることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光方法を提供することができる。 According to this, the frequency at which the gate PWM signal is generated is changed depending on the on/off period of the dimming PWM signal, and the on-width Tgate of the gate PWM signal is changed according to the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal. By changing the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal, when the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is small, the frequency of occurrence of the gate PWM signal is small because the off period is long, and the on width Tgate of the gate PWM signal is also short. When the change in the duty ratio rd2 of the gate PWM signal with respect to the change in is small and the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal is large, the on period is long, so the frequency of generation of the gate PWM signal is large, and the on width Tgate of the gate PWM signal is also long. Therefore, the change in the duty ratio dr2 of the gate PWM signal increases with respect to the change in the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal. In this way, by making the rate of change of the duty ratio dr2 of the gate PWM signal smaller than the rate of change of the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal at the low duty ratio of the dimming PWM signal, the pulse signal at the low duty ratio A dimming method that improves resolution can be provided.

＜第二実施形態＞
図７を参照して、本実施形態における調光装置１００Ａを説明する。なお、重複記載を避けるため、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。調光装置１００Ａは、電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する。 <Second embodiment>
With reference to FIG. 7, a light control device 100A in this embodiment will be described. Note that in order to avoid redundant description, the explanation will focus on the points that are different from the above embodiment. The light control device 100A generates a PWM signal for on/off control of the output of the power source, and controls the brightness of the light source.

調光装置１００Ａは、外部の調光器から調光ＰＷＭ信号の入力を受け付け、その調光ＰＷＭ信号に基づき電源の出力をオン／オフ制御するためのゲートＰＷＭ信号を生成し、光源であるＬＥＤランプの明るさを制御する。ゲートＰＷＭ信号は、ＬＥＤランプと直列に接続された電源の出力をオン／オフ制御するスイッチング素子（ＦＥＴ）のゲートに入力され、ＬＥＤランプを調光するために使用される。スイッチング素子の下流側（アース側）では通常ＬＥＤランプを流れる電流Ｉ_ｌｅｄを検出するための電流検出器（抵抗Ｒ２）が設けられており、調光装置１００Ａは、その電流から得られる電圧Ｖｉ（第２電圧）を受信し、ゲートＰＷＭ信号の生成に使用する。 The light control device 100A receives a dimming PWM signal from an external dimmer, generates a gate PWM signal for controlling the output of the power supply on/off based on the dimming PWM signal, and controls the LED which is the light source. Control the brightness of the lamp. The gate PWM signal is input to the gate of a switching element (FET) that controls on/off the output of a power supply connected in series with the LED lamp, and is used to dim the LED lamp. On the downstream side (earth side) of the switching element, a current detector (resistance R2) is provided to detect the current I _led that normally flows through the LED lamp, and the dimmer 100A detects the voltage Vi ( a second voltage) and used to generate a gated PWM signal.

調光装置１００Ａは、ＣＰＵ３０を備える。ＣＰＵ３０は、外部調光器から調光ＰＷＭ信号を受け付ける端子ＩＮ１と、電圧Ｖｉを受け付ける端子ＩＮ２と、内部に不揮発性メモリ３１と、ゲートＰＷＭ信号を出力する端子ＯＵＴと、を備える。不揮発性メモリ３１は、（Ａ１）式が少なくとも記憶され、他には、電源電圧、ＬＥＤ、回路定数などから当業者が設定するＴｏｆｆＬ、ＴｏｆｆＳ、比例定数ｋなどのパラメータを記憶してもよい。 The light control device 100A includes a CPU 30. The CPU 30 includes a terminal IN1 that receives a dimming PWM signal from an external dimmer, a terminal IN2 that receives a voltage Vi, an internal nonvolatile memory 31, and a terminal OUT that outputs a gate PWM signal. The nonvolatile memory 31 stores at least equation (A1), and may also store parameters such as ToffL, ToffS, and proportionality constant k that are set by a person skilled in the art based on the power supply voltage, LED, circuit constants, and the like.

ＣＰＵ３０は、かかるパラメータと端子ＩＮ１に入力される調光ＰＷＭ信号（第１ＰＷＭ信号）のデューティ比ｄｒ１に基づき、（Ａ１）式で表わされるデューティ比ｄｒ２を算出し、算出したデューティ比ｄｒ２のゲートＰＷＭ信号（第２ＰＷＭ信号）を発生させ、このゲートＰＷＭ信号によりＬＥＤランプをオン／オフ制御する。これによれば、入力された調光ＰＷＭ信号に基づきかかる計算式によりゲートＰＷＭ信号を発生させることで、低デューティ比におけるパルス信号の分解能を向上させる調光装置１００Ａを提供することができる。
・・・（Ａ１）式 The CPU 30 calculates the duty ratio dr2 expressed by equation (A1) based on the parameters and the duty ratio dr1 of the dimming PWM signal (first PWM signal) input to the terminal IN1, and calculates the gate PWM of the calculated duty ratio dr2. A signal (second PWM signal) is generated, and the LED lamp is controlled on/off by this gate PWM signal. According to this, it is possible to provide a dimming device 100A that improves the resolution of a pulse signal at a low duty ratio by generating a gate PWM signal using the calculation formula based on the input dimming PWM signal.
...(A1) formula

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and can be implemented with configurations within a range that does not depart from the content described in each section of the claims. That is, although the present invention has been specifically illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, there may be other modifications to the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the invention. Those skilled in the art will be able to make various modifications in other detailed configurations.

１００調光装置
１０制御部
１１積分器
１２電圧比較器
１３駆動信号生成部（ゲートラッチ部）
２０トリガ発生部
３０ＣＰＵ
100 Light control device 10 Control section 11 Integrator 12 Voltage comparator 13 Drive signal generation section (gate latch section)
20 Trigger generation section 30 CPU

Claims

電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光装置であって、
第１ＰＷＭ信号に基づき、前記第１ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に前記第１周期より長い第２周期でトリガ信号を発生させるトリガ発生部と、
前記トリガ信号が発生した時にオンになり、前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間の経過時にオフになる第２ＰＷＭ信号を発生させ、前記第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御する制御部と、
を備える調光装置。 A light control device that generates a PWM signal for on/off control of the output of a power source and controls the brightness of a light source,
a trigger generation unit that generates a trigger signal based on a first PWM signal in a first cycle when the first PWM signal is Hi, and in a second cycle longer than the first cycle when the first PWM signal is Lo;
a control unit that generates a second PWM signal that is turned on when the trigger signal is generated and turns off when a period corresponding to the duty ratio of the first PWM signal has elapsed, and controls the light source on/off using the second PWM signal; ,
A light control device.

前記トリガ発生部が発生させるトリガ信号は、インパルス状の信号であることを特徴とする請求項１に記載の調光装置。 The light control device according to claim 1, wherein the trigger signal generated by the trigger generation section is an impulse-like signal.

前記トリガ発生部が発生させるトリガ信号は、前記第１ＰＷＭ信号とは非同期に発生する信号であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調光装置。 3. The light control device according to claim 1, wherein the trigger signal generated by the trigger generation section is a signal generated asynchronously with the first PWM signal.

前記制御部は、
前記第１ＰＷＭ信号を積分する積分器と、
前記積分器により積分された第１電圧と前記光源を流れる電流から得られる所定位置における第２電圧とを比較し、比較結果を出力する電圧比較器と、
前記トリガ発生部が発生させたトリガ信号により前記第２ＰＷＭ信号をオンし、前記電圧比較器が出力した比較結果により前記第２ＰＷＭ信号をオフする駆動信号生成部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の調光装置。 The control unit includes:
an integrator that integrates the first PWM signal;
a voltage comparator that compares the first voltage integrated by the integrator and a second voltage at a predetermined position obtained from the current flowing through the light source, and outputs a comparison result;
a drive signal generation unit that turns on the second PWM signal based on a trigger signal generated by the trigger generation unit and turns off the second PWM signal based on a comparison result output from the voltage comparator;
The light control device according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising:

前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間とは、前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比に比例した期間であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の調光装置。 The light control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the period according to the duty ratio of the first PWM signal is a period proportional to the duty ratio of the first PWM signal.

前記第２周期は、前記第１周期より５倍以上長いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の調光装置。 The light control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second period is five times or more longer than the first period.

前記制御部は、（Ａ１）式で表わされるデューティ比（ｄｒ２）の第２ＰＷＭ信号を発生させることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の調光装置。
・・・（Ａ１）式
但し、ｄｒ１は第１ＰＷＭ信号のデューティ比、ｋは所定の比例定数、ＴｏｆｆＳは第１周期におけるオフ期間の長さ、ＴｏｆｆＬは第２周期におけるオフ期間の長さである。 7. The light control device according to claim 1, wherein the control section generates a second PWM signal with a duty ratio (dr2) expressed by equation (A1).
...Formula (A1) where dr1 is the duty ratio of the first PWM signal, k is a predetermined proportionality constant, ToffS is the length of the off period in the first period, and ToffL is the length of the off period in the second period. .

電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光装置であって、
調光装置に入力される第１ＰＷＭ信号のデューティ比（ｄｒ１）に基づき、（Ａ１）式で表わされるデューティ比（ｄｒ２）を算出し、算出したデューティ比の第２ＰＷＭ信号を発生させ、前記第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御する調光装置。
・・・（Ａ１）式
但し、ｋは所定の比例定数、ＴｏｆｆＳは第１周期におけるオフ期間の長さ、ＴｏｆｆＬは第２周期におけるオフ期間の長さである。 A light control device that generates a PWM signal for on/off control of the output of a power source and controls the brightness of a light source,
Based on the duty ratio (dr1) of the first PWM signal input to the light control device, a duty ratio (dr2) expressed by equation (A1) is calculated, a second PWM signal having the calculated duty ratio is generated, and the second PWM signal is A light control device that controls the light source on and off using signals.
(A1) where k is a predetermined proportionality constant, ToffS is the length of the off period in the first period, and ToffL is the length of the off period in the second period.

電源の出力をオン／オフ制御するためのＰＷＭ信号を生成し、光源の明るさを制御する調光方法であって、
第１ＰＷＭ信号に基づき、前記第１ＰＷＭ信号が、Ｈｉの時に第１周期で、Ｌｏの時に前記第１周期より長い第２周期でトリガ信号を発生させ、
前記トリガ信号が発生した時にオンになり、前記第１ＰＷＭ信号のデューティ比に応じた期間の経過時にオフになる第２ＰＷＭ信号を発生させ、前記第２ＰＷＭ信号により光源をオン／オフ制御する、
ことを含む調光方法。
A dimming method for controlling the brightness of a light source by generating a PWM signal for controlling on/off the output of a power source, the method comprising:
Based on a first PWM signal, the first PWM signal generates a trigger signal in a first period when it is Hi, and in a second period that is longer than the first period when it is Lo;
generating a second PWM signal that is turned on when the trigger signal is generated and turned off when a period corresponding to the duty ratio of the first PWM signal has elapsed, and controlling the light source on/off by the second PWM signal;
Dimming method including.