JP7501212B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
また、本発明のスイッチング電源装置は、交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、オンオフ制御されるスイッチング素子と、前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、前記交流入力電力が大きいほど、低い前記目標平均電圧に設定することを特徴とする。
また、本発明のスイッチング電源装置は、交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、オンオフ制御されるスイッチング素子と、前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、通算の動作時間が長いほど、高い前記目標平均電圧に設定することを特徴とする。
また、本発明のスイッチング電源装置は、交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、オンオフ制御されるスイッチング素子と、前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、環境温度が高い状態での通算の動作時間が長いほど、高い前記目標平均電圧に設定することを特徴とする。
第1の実施の形態のスイッチング電源装置1は、直列接続されたn個のLED素子(LED21~LED2n)からなるLED負荷2を駆動するフライバック型コンバータであり、図1を参照すると、整流回路DBと、トランスTRと、スイッチング素子Q1と、整流平滑回路3と、制御回路4と、リプル電流低減回路5と、補助電源6とを備えている。
第2の実施の形態のスイッチング電源装置1bは、図6及び図7を参照すると、調光演算器47と、DAC(デジタルアナログコンバータ)48とをスイッチング電源装置1の制御回路4に追加して構成されている。
この構成により、フィードバック電圧VFBの電圧リプルが小さい動作環境では、目標平均電圧Vrefを低い値に設定することができ、電源効率を改善することができる。
この構成により、コンデンサC1の劣化が小さく、電圧リプルが小さい場合には、目標平均電圧Vrefを低い値に補正することができるため、負荷の大小に拘わりなく全ての領域で電源効率を改善することができる。また、コンデンサC1のバラつきや、コンデンサC1の寿命末期でも、フィードバック電圧VFBのボトム電圧VBが基準ボトム電圧VBrefに下限値制御されているために安定しており、電源設計の簡素化が見込める。さらに、出力コンデンサの劣化が大きくなっても、フィードバック電圧VFBのボトム電圧VBが基準ボトム電圧VBrefを大きく超えて下回ることなく、LED負荷2を問題なく駆動させることができ、緊急避難的に電源寿命を延長させることができる。
この構成により、電圧リプルが小さい負荷の小さい領域では、目標平均電圧Vrefを低い値に設定することができ、電源効率を改善することができる。
この構成により、電圧リプルが小さいなる大きい入力電圧では、目標平均電圧Vrefを低い値に設定することができ、電源効率を改善することができる。
この構成により、通算の動作時間が短く電圧リプルが小さい動作環境では、目標平均電圧Vrefを低い値に設定することができ、電源効率を改善することができる。
この構成により、環境温度での動作時間を加味して基準ボトム電圧VBrefに設定することができる。
2 LED負荷
3 整流平滑回路
4、4a、4b 制御回路
5 リプル電流低減回路
6 補助電源
21~2n LED
41 スタート部
42 内部電源部
43 ADC
44、44a 演算器
45、45a PWM生成部
46、46a ドライバ
47 調光演算器
48 DAC
441 平均電圧算出部
442 平均値制御部
443 操作量算出部
444 ボトム電圧検出部
445 ボトム電圧比較部
446 目標値補正部
447 目標値設定部
AC 交流入力電源
AMP1 誤差増幅器
C1、C2 コンデンサ
D1 ダイオード
DB 整流回路
Q1 スイッチング素子
Q2 可変インピーダンス素子
Q3 同期整流素子
R1 抵抗
Rs 検出抵抗
TR トランス
W1 一次巻線
W2 二次巻線
W3 三次巻線
ZD1 ツェナーダイオード
Claims (4)
- 交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、
前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、
前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、調光信号によって前記LED負荷を流れるLED電流が小さくなるほど、低い前記目標平均電圧に設定することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、
前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、
前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、前記交流入力電力が大きいほど、低い前記目標平均電圧に設定することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、
前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、
前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、通算の動作時間が長いほど、高い前記目標平均電圧に設定することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 交流入力電力を所望の直流出力電力に変換してLED負荷に供給するスイッチング電源装置であって、
オンオフ制御されるスイッチング素子と、
前記LED負荷に直列に接続され、インピーダンスを可変制御することで前記LED負荷に流れる電流リプルを低減するリプル電流低減回路と、
前記LED負荷と前記リプル電流低減回路との接続点におけるフィードバック電圧に基づき前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御回路と、を具備し、
前記制御回路は、前記フィードバック電圧の電圧リプルの大きさに応じて設定した目標平均電圧で、前記フィードバック電圧を平均値制御し、環境温度が高い状態での通算の動作時間が長いほど、高い前記目標平均電圧に設定することを特徴とするスイッチング電源装置。
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