JP6614532B2 - Lighting device and lighting fixture including the same - Google Patents
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Description
本発明は、点灯装置、及びそれを備える照明器具に関し、とくに、固体光源を点灯させる点灯装置及び照明器具に関する。 The present invention relates to a lighting device and a lighting fixture including the same, and more particularly to a lighting device and a lighting fixture for lighting a solid light source.
従来、LEDを点灯させるLED点灯装置があった(例えば特許文献1参照)。特許文献1のLED点灯装置は、昇圧チョッパおよび降圧チョッパを備えた直流変換回路と、昇圧チョッパおよび降圧チョッパがそれぞれ備えるスイッチング素子を制御する制御手段とを備えている。制御手段は、マイコンやICなどの半導体デバイスを用いて構成されている。
Conventionally, there has been an LED lighting device for lighting an LED (see, for example, Patent Document 1). The LED lighting device of
LEDを消灯させるために、LED点灯装置への電力供給が遮断された場合に、制御手段を動作させるための電圧が低下すると、制御手段の動作が不安定になって、LED点灯装置の出力が不安定になる可能性があった。 When the power supply to the LED lighting device is cut off in order to turn off the LED, if the voltage for operating the control means decreases, the operation of the control means becomes unstable, and the output of the LED lighting device becomes There was a possibility of becoming unstable.
本発明は上記課題に鑑みてなされ、消灯時に動作が不安定になる可能性を低減した点灯装置、及びそれを備える照明器具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the lighting device which reduced the possibility that operation | movement will become unstable at the time of light extinction, and a lighting fixture provided with the same.
本発明の一態様の点灯装置は、点灯回路と、制御回路と、第1電源回路と、電流電圧変換部と、第2電源回路とを備える。前記点灯回路は、電源からの入力電圧を直流の出力電圧へ変換して光源に供給する。前記制御回路は前記点灯回路の出力を制御する。前記第1電源回路は、前記電源からの入力電圧から前記制御回路の電源電圧となる第1直流電圧を生成する。前記電流電圧変換部は、前記点灯回路の出力電流の電流値に応じた電圧値の電圧を発生する。前記第2電源回路は、前記第1直流電圧を降圧して得た第2直流電圧を分圧してオフセット電圧を生成する。前記第2直流電圧は、前記制御回路が動作可能な電源電圧の下限値である最低動作電圧よりも低い電圧に設定されている。前記制御回路は、前記電流電圧変換部が発生した電圧に前記オフセット電圧を加えた電圧に基づいて前記点灯回路の出力を制御している。前記第1電源回路が生成した前記第1直流電圧が前記最低動作電圧を下回ると、前記制御回路が動作を停止する。 A lighting device of one embodiment of the present invention includes a lighting circuit, a control circuit, a first power supply circuit, a current-voltage conversion unit, and a second power supply circuit. The lighting circuit converts an input voltage from a power source into a DC output voltage and supplies it to a light source. The control circuit controls the output of the lighting circuit. The first power supply circuit generates a first DC voltage that becomes a power supply voltage of the control circuit from an input voltage from the power supply. The current-voltage conversion unit generates a voltage having a voltage value corresponding to the current value of the output current of the lighting circuit. The second power supply circuit generates an offset voltage by dividing the second DC voltage obtained by stepping down the first DC voltage. The second DC voltage is set to a voltage lower than a minimum operating voltage that is a lower limit value of a power supply voltage at which the control circuit can operate. The control circuit controls the output of the lighting circuit based on a voltage obtained by adding the offset voltage to the voltage generated by the current-voltage converter. When the first DC voltage generated by the first power supply circuit falls below the minimum operating voltage, the control circuit stops operating.
本発明の一態様の照明器具は、前記点灯装置と、前記点灯装置を保持する本体とを備える。 The lighting fixture of 1 aspect of this invention is equipped with the said lighting device and the main body holding the said lighting device.
本発明によれば、消灯時に動作が不安定になる可能性を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the possibility that the operation becomes unstable when the light is turned off.
以下に説明する実施形態は、本発明に係る点灯装置、及びそれを備える照明器具の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、以下の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。 Embodiment described below is only an example of the lighting device which concerns on this invention, and a lighting fixture provided with the same. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made in the following embodiments depending on the design or the like as long as the object of the present invention can be achieved.
(実施形態1)
(1.1)構成
実施形態1に係る点灯装置1について図1〜5を参照して説明する。
(Embodiment 1)
(1.1) Configuration A
本実施形態の点灯装置1は、図1に示すように、固体光源である光源3を点灯させる点灯装置である。
As shown in FIG. 1, the
光源3は、直列に接続された複数の発光ダイオードを備える。本実施形態の光源3は複数の発光ダイオードであるが、1つの発光ダイオードでもよい。また、光源3は、発光ダイオード以外の固体光源でもよく、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子でもよい。
The
点灯装置1は、点灯回路10と、制御回路40と、第1電源回路50と、第2電源回路60と、電流電圧変換部13とを備えている。
The
点灯回路10は、商用交流電源(例えばAC100/200Vの交流電源)のような交流電源2からの入力電圧V1を直流の出力電圧へ変換して光源3に供給する。本実施形態の点灯回路10は力率改善回路20と降圧チョッパ回路30とを含む。
The
力率改善回路20は、昇圧チョッパの回路構成を有している。力率改善回路20は、全波整流回路21と、インダクタL1と、トランジスタQ1と、ダイオードD1と、平滑コンデンサC1とを備えている。
The power
全波整流回路21は、交流電源2からの入力電圧V1を全波整流する。全波整流回路21の出力端子間にはインダクタL1とトランジスタQ1とが接続されている。インダクタL1及びトランジスタQ1の接続点にはダイオードD1のアノードが接続されている。ダイオードD1のカソードと全波整流回路21の低圧側の出力端との間には平滑コンデンサC1が接続されている。ドライバ22がトランジスタQ1のオン/オフを制御することによって、全波整流回路21から入力される脈流電圧が一定の直流電圧V2に変換される。なお、本実施形態ではトランジスタQ1がMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であるが、トランジスタQ1はバイポーラトランジスタでもよい。
The full
降圧チョッパ回路30は、トランジスタQ2と、ダイオードD2と、インダクタL2と、コンデンサC2とを備えている。
The step-down
力率改善回路20の出力端子間にはトランジスタQ2とダイオードD2とが直列に接続されている。ダイオードD2と並列にインダクタL2とコンデンサC2とが直列に接続されている。コンデンサC2と並列に光源3が接続されている。なお、本実施形態では、トランジスタQ2がMOSFETであるが、トランジスタQ2はバイポーラトランジスタでもよい。トランジスタQ2のオン/オフは制御回路40によって制御される。
Between the output terminals of the power
第1電源回路50は、抵抗器R2と、ダイオードD3と、平滑コンデンサC3と、ツェナーダイオードZD1とを備える。力率改善回路20のインダクタL1には2次巻線n1が設けられている。インダクタL1の2次巻線n1の両端間には抵抗器R2とダイオードD3と平滑コンデンサC3とが直列に接続されている。平滑コンデンサC3と並列にツェナーダイオードZD1が接続されている。第1電源回路50では、ダイオードD3がインダクタL1の2次巻線n1に発生する電流を整流しており、ダイオードD3で平滑された電流によって平滑コンデンサC3が充電される。ツェナーダイオードZD1が平滑コンデンサC3と並列に接続されているので、平滑コンデンサC3の両端電圧(第1直流電圧V11)はツェナーダイオードZD1のツェナー電圧にクランプされる。すなわち、第1電源回路50は、交流電源2の入力電圧V1から制御回路40の電源電圧となる第1直流電圧V11を生成する。
The first
第2電源回路60は、抵抗器R5,R6と、可変抵抗器VR1と、ツェナーダイオードZD1とを備える。第1電源回路50の平滑コンデンサC3の両端間に抵抗器R5とツェナーダイオードZD2とが直列に接続されている。可変抵抗器VR1がツェナーダイオードZD2と並列に接続されている。抵抗器R6の一端が可変抵抗器VR1の中点端子に接続されている。抵抗器R6の他端がコンデンサC4を介して全波整流回路21の低圧側の出力端に接続されている。抵抗器R5とツェナーダイオードZD2との直列回路に第1直流電圧V11が印加され、ツェナーダイオードZD2の両端間に第1直流電圧V11を降圧した第2直流電圧V12が発生する。そして、可変抵抗器VR1の中点端子には、第2直流電圧V12を分圧したオフセット電圧V13が発生する。すなわち、第2電源回路60は、第1直流電圧V11を降圧して得た第2直流電圧V12を分圧したオフセット電圧V13を生成する。
The second power supply circuit 60 includes resistors R5 and R6, a variable resistor VR1, and a Zener diode ZD1. A resistor R5 and a Zener diode ZD2 are connected in series between both ends of the smoothing capacitor C3 of the first
電流電圧変換部13は、点灯回路10の出力電流、すなわちインダクタL2に流れる電流I2が通る電流経路に直列に接続された抵抗器R1である。抵抗器R1は、光源3と、全波整流回路21の低圧側の出力端との間に接続されている。抵抗器R1の両端間には、出力電流(電流I2)の電流値に応じた電圧値の電圧V3が発生する。
The current-
制御回路40は、SRフリップフロップ41、コンパレータCP1〜CP3、ANDゲート42などの部品で構成される。制御回路40は、SRフリップフロップ41、コンパレータCP1〜CP3、ANDゲート42などの部品が集積化されたIC(Integrated Circuit)でもよいし、ディスクリート部品で構成されてもよい。
The
コンパレータCP1のプラス端子は基準電圧Vth1を発生する電圧源に接続されている。インダクタL2には2次巻線n2が設けられており、コンパレータCP1のマイナス端子はインダクタL2の2次巻線n2に抵抗器R3を介して接続されている。インダクタL2に流れる電流I2がゼロになると、コンパレータCP1の出力がLレベルからHレベルになり、SRフリップフロップ41の出力がHレベルになる。
The plus terminal of the comparator CP1 is connected to a voltage source that generates the reference voltage Vth1. The inductor L2 is provided with a secondary winding n2, and the negative terminal of the comparator CP1 is connected to the secondary winding n2 of the inductor L2 via a resistor R3. When the current I2 flowing through the inductor L2 becomes zero, the output of the comparator CP1 changes from L level to H level, and the output of the SR flip-
コンパレータCP2のプラス端子は、抵抗器R6とコンデンサC4との接続点に接続されている。抵抗器R6とコンデンサC4の接続点は、抵抗器R4を介して、光源3と抵抗器R1との接続点に接続されている。したがって、コンパレータCP2のプラス端子の電圧は、抵抗器R1の両端電圧V3にオフセット電圧V13を加えた電圧V14となる。コンパレータCP2のマイナス端子は閾値電圧Vth2を発生する電圧源に接続されている。コンパレータCP2の出力端子は、SRフリップフロップ41のリセット端子に接続されている。コンパレータCP2は、電圧V14と閾値電圧Vth2との高低を比較する。電圧V14が閾値電圧Vth2を超えると、コンパレータCP2の出力がLレベルからHレベルになり、SRフリップフロップ41の出力がLレベルになる。
The plus terminal of the comparator CP2 is connected to the connection point between the resistor R6 and the capacitor C4. A connection point between the resistor R6 and the capacitor C4 is connected to a connection point between the
コンパレータCP3は、第1電源回路50の第1直流電圧V11と、電圧源から入力される最低動作電圧Vth3との高低を比較する。最低動作電圧Vth3は、制御回路40が動作可能な電源電圧の下限値である。第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3以上であれば、コンパレータCP3の出力はHレベルになる。なお、この下限値は、制御回路40の動作を保証する下限電圧よりも所定電圧だけ高い電圧であってもよい。
The comparator CP3 compares the first DC voltage V11 of the first
ANDゲート42には、コンパレータCP3の出力信号と、SRフリップフロップ41の出力信号とが入力されている。ANDゲートA1の出力端子はバッファを介してトランジスタQ2のゲートに接続されている。
To the AND
ここで、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3未満であれば、コンパレータCP3の出力がLレベルになり、ANDゲートA1の出力がLレベルになる。ANDゲートA2の出力がLレベルになると、トランジスタQ2がオフになるので、点灯回路10が出力を停止し、光源3は消灯する。
Here, if the first DC voltage V11 is less than the minimum operating voltage Vth3, the output of the comparator CP3 becomes L level and the output of the AND gate A1 becomes L level. When the output of the AND gate A2 becomes L level, the transistor Q2 is turned off, so that the
第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3以上であれば、コンパレータCP3の出力がHレベルになり、SRフリップフロップ41の出力のハイ(Hレベル)/ロー(Lレベル)に応じて、ANDゲート42の出力がHレベル又はLレベルになる。インダクタL2に流れる電流I2がゼロになると、コンパレータCP1の出力がHレベルになって、SRフリップフロップ41の出力がHレベルになる。これにより、トランジスタQ2がオンになって、光源3に電流が流れる。その後、電流I1が増加して、電圧V14が閾値電圧Vth2を超えると、コンパレータCP2の出力がHレベルになって、SRフリップフロップ41の出力がLレベルになる。これにより、トランジスタQ2がオフになり、光源3に電流が流れなくなる。
If the first DC voltage V11 is equal to or higher than the minimum operating voltage Vth3, the output of the comparator CP3 becomes H level, and the AND
(1.2)動作
実施形態1の点灯装置1の動作を図2〜図5に基づいて説明する。
(1.2) Operation The operation of the
図2は、通常の点灯状態における各部の波形図である。図2の上側から順番に、トランジスタQ2のゲート電圧、インダクタL2に流れる電流I2(点灯回路10の出力電流)、オフセット電圧V13、電圧V14、電圧V15、光源3に流れる負荷電流I1の波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of each part in a normal lighting state. 2 is a waveform diagram of the gate voltage of the transistor Q2, the current I2 flowing through the inductor L2 (output current of the lighting circuit 10), the offset voltage V13, the voltage V14, the voltage V15, and the load current I1 flowing through the
点灯回路10が動作している状態では、抵抗器R1の両端間に点灯回路10の出力電流(インダクタL2に流れる電流I2)に応じた電圧値の電圧V3が発生する。
In a state where the
トランジスタQ2がオンの状態では、トランジスタQ2のオン時間が長くなるにつれて、インダクタL2に流れる電流I2が増加するため、電圧V3が増加する。電圧V3の増加によって、電圧V14が閾値電圧Vth2を上回ると、コンパレータCP2の出力がHレベルになる。これにより、SRフリップフロップ41の出力がLレベルになり、制御回路40はトランジスタQ2をオフにする。
When the transistor Q2 is on, the current I2 flowing through the inductor L2 increases as the on-time of the transistor Q2 increases, and thus the voltage V3 increases. When the voltage V14 exceeds the threshold voltage Vth2 due to the increase in the voltage V3, the output of the comparator CP2 becomes H level. As a result, the output of the SR flip-
トランジスタQ2がオフになると、インダクタL2に流れる電流I2が徐々に低下していき、制御回路40が電流I2のゼロクロスを検知すると、制御回路40がトランジスタQ2をオンにする。
When the transistor Q2 is turned off, the current I2 flowing through the inductor L2 gradually decreases. When the
これにより、コンデンサC2の両端電圧が所定の電圧値に制御され、光源3に流れる負荷電流I1が所定の電流値に制御される。
As a result, the voltage across the capacitor C2 is controlled to a predetermined voltage value, and the load current I1 flowing through the
このように、制御回路40は、抵抗器R1の両端電圧V3にオフセット電圧V13を加えた電圧V14が閾値電圧Vth2を上回ると、トランジスタQ2をオフにする。つまり、オフセット電圧V13によってトランジスタQ2のオン時間が変化し、それに応じて光源3に流れる負荷電流I1が変化する。したがって、点灯装置1の製造時などに、可変抵抗器VR1の抵抗値を調整することで、オフセット電圧が変化するので、光源3に流れる負荷電流I1を調整することができる。
Thus, when the voltage V14 obtained by adding the offset voltage V13 to the voltage V3 across the resistor R1 exceeds the threshold voltage Vth2, the
図3Aはオフセット電圧V13が低レベル(例えばゼロボルト)の場合の電圧V14と負荷電流I1の波形図である。図3Bはオフセット電圧V13が中レベルの場合の電圧V14と負荷電流I1の波形図である。図3Cはオフセット電圧V13が高レベルの場合の電圧V14と負荷電流I1の波形図である。このように、オフセット電圧V13が大きくなるにつれて、トランジスタQ2のオン時間が短くなるため、負荷電流I1が減少する。また、オフセット電圧V13が小さくなるにつれて、トランジスタQ2のオン時間が長くなり、負荷電流I1が増加する。 FIG. 3A is a waveform diagram of the voltage V14 and the load current I1 when the offset voltage V13 is at a low level (eg, zero volts). FIG. 3B is a waveform diagram of the voltage V14 and the load current I1 when the offset voltage V13 is at a medium level. FIG. 3C is a waveform diagram of the voltage V14 and the load current I1 when the offset voltage V13 is at a high level. Thus, as the offset voltage V13 increases, the on-time of the transistor Q2 is shortened, so that the load current I1 decreases. Further, as the offset voltage V13 decreases, the on-time of the transistor Q2 increases and the load current I1 increases.
ここで、第2電源回路60の可変抵抗器VR1にツェナーダイオードZD1が接続されていない場合(比較例)の動作について図4を参照して説明する。時刻t1に交流電源2が点灯回路10に入力されなくなると、ドライバ22が動作を停止して、トランジスタQ1がスイッチングを停止する。これにより、インダクタL1の2次巻線に電圧が発生しなくなるため、第1直流電圧V11が徐々に低下し、それに応じてオフセット電圧V13も徐々に低下する。
Here, the operation when the Zener diode ZD1 is not connected to the variable resistor VR1 of the second power supply circuit 60 (comparative example) will be described with reference to FIG. When the AC power supply 2 is not input to the
力率改善回路20の平滑コンデンサC1は、リップルを低減するために、一般的に大容量であり、交流電源2の入力が停止しても、平滑コンデンサC1の両端電圧V2はすぐには低下しない。両端電圧V2が光源3の順方向電圧を下回るまで、力率改善回路20は降圧チョッパ回路30に電力を供給できる。したがって、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回るまでの間、光源3には負荷電流I1が流れており、この間はオフセット電圧V13が徐々に低下するため、負荷電流I1が徐々に増加する。これにより、光源3に突入電流が流れて、光源3などにストレスが加わり、また光出力も瞬間的に増加するため、閃光が発生する可能性がある。
The smoothing capacitor C1 of the power
それに対して、本実施形態の点灯装置1では、第2電源回路60が、第1直流電圧V11を降圧して得た第2直流電圧V12からオフセット電圧V13を生成しており、2直流電圧V2は最低動作電圧Vth3よりも低い電圧に設定されている。本実施形態の点灯装置1の動作について図5を参照して説明する。
On the other hand, in the
時刻t1に交流電源2が点灯回路10に入力されなくなると、トランジスタQ1がスイッチングを停止する。これにより、インダクタL1の2次巻線に電圧が発生しなくなるため、第1直流電圧V11が徐々に低下するが、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を上回っている間は、第2直流電圧V12が変化しないため、オフセット電圧V13も変化しない。したがって、消灯時において光源3に流れる負荷電流I1が変化しにくくなり、光源3に突入電流が流れる可能性が低減される。
When AC power supply 2 is no longer input to
(1.3)効果
本実施形態の点灯装置1は、点灯回路10と、制御回路40と、第1電源回路50と、第2電源回路60と、を備えている。点灯回路10は、電源(交流電源2)からの入力電圧を直流の出力電圧へ変換して光源3に供給する。制御回路40は点灯回路10の出力を制御する。第1電源回路50は、電源からの入力電圧から制御回路40の電源電圧となる第1直流電圧V11を生成する。電流電圧変換部13(抵抗器R1)は、点灯回路10の出力電流(電流I2)の電流値に応じた電圧値の電圧V3を発生する。第2電源回路60は、第1直流電圧V11を降圧して得た第2直流電圧V12を分圧してオフセット電圧V13を生成する。第2直流電圧V12は、制御回路40が動作可能な電源電圧の下限値である最低動作電圧Vth3よりも低い電圧に設定されている。制御回路40は、電流電圧変換部13が発生した電圧V3にオフセット電圧V13を加えた電圧V14に基づいて点灯回路10の出力を制御している。第1電源回路50が生成した第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回ると、制御回路40が動作を停止する。
(1.3) Effect The
このように、制御回路40は、点灯回路10の出力電流(電流I2)の電流値に応じた電圧値の電圧V3にオフセット電圧V13を加えた電圧V14に基づいて点灯回路10の出力を制御している。そして、第2直流電圧V12は最低動作電圧Vth3よりも低い電圧となっている。したがって、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回るまでの間は、オフセット電圧V13が変化しにくくなり、電圧V14の変化を抑制することができる。そして、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回ると、制御回路40が動作を停止して、光源3が消灯する。よって、消灯時に点灯装置1の動作が不安定になる可能性を低減することができる。
As described above, the
また、本実施形態の点灯装置1において、点灯回路10が、電源(交流電源2)に接続される力率改善回路20と、力率改善回路20の出力電圧を直流の出力電圧に変換するDC/DCコンバータ回路(降圧チョッパ回路30)と、を備えてもよい。力率改善回路20とDC/DCコンバータ回路との組み合わせで点灯回路10を実現することができる。なお、この構成は点灯装置1に必須の構成ではなく、点灯回路10Aの回路構成は適宜変更が可能である。
Moreover, in the
(1.4)実施形態1の変形例
第1電源回路50は、全波整流回路21の出力電圧から第1直流電圧V11を生成しているが、平滑コンデンサC1の両端電圧V2から第1直流電圧V11を生成してもよい。
(1.4) Modification of
第2電源回路60は、第2直流電圧V12を可変抵抗器VR1で分圧することによってオフセット電圧V13を生成しているが、直列に接続された複数の抵抗器で分圧回路を形成してもよい。すなわち、直列に接続された複数の抵抗器で第2直流電圧V12を分圧してオフセット電圧V13を生成してもよい。 The second power supply circuit 60 generates the offset voltage V13 by dividing the second DC voltage V12 with the variable resistor VR1, but the second power supply circuit 60 may form a voltage dividing circuit with a plurality of resistors connected in series. Good. That is, the offset voltage V13 may be generated by dividing the second DC voltage V12 with a plurality of resistors connected in series.
また、実施形態1の点灯装置1において、第2直流電圧V12を生成する第2電源回路60の放電時定数を、第1直流電圧V11を生成する第1電源回路50の放電時定数より長くしてもよい。これにより、消灯時に、制御回路40が動作を停止するまでの間は、第2直流電圧V12の変動が抑制されるため、オフセット電圧V13が変化しにくくなる。よって、電圧V14の変化を抑制することができ、消灯時に点灯装置1の動作が不安定になる可能性を低減することができる。
In the
なお、第2直流電圧V12を生成する第2電源回路60の放電時定数を、第1直流電圧V11を生成する第1電源回路50の放電時定数より長くすれば、第2電源回路60はツェナーダイオードを備える必要はない。
If the discharge time constant of the second power supply circuit 60 that generates the second DC voltage V12 is made longer than the discharge time constant of the first
また、実施形態1で説明した構成(変形例を含む)は、実施形態2,3で説明する構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用である。 In addition, the configuration (including modifications) described in the first embodiment is applied in appropriate combination with the configuration (including modifications) described in the second and third embodiments.
(実施形態2)
(2.1)構成
実施形態2に係る点灯装置1について図6を参照して説明する。
(Embodiment 2)
(2.1) Configuration
実施形態2の点灯装置1は、図6に示すように、点灯回路10Aと、制御回路40Aと、第1電源回路50Aと、第2電源回路60と、電流電圧変換部13とを備えている。なお、第2電源回路60及び電流電圧変換部13は実施形態1と同様の構成であるので、第2電源回路60及び電流電圧変換部13の説明は省略する。
As illustrated in FIG. 6, the
点灯回路10Aは、1コンバータ方式のコンバータ回路11と、電流制御回路12とを備える。
The
1コンバータ方式のコンバータ回路11は、全波整流回路61と、インダクタL11,L12と、コンデンサC11〜C13と、ダイオードD11と、トランジスタQ11と、ドライバ62とを備えたSEPIC(Single Ended Primary Inductor Converter)回路である。SEPIC回路は、昇圧及び降圧が可能なDC/DCコンバータ回路である。SEPIC回路は、力率改善回路の機能とDC/DCコンバータ回路の機能とを備えた、1コンバータ方式(電圧変換が1回)のコンバータ回路である。ドライバ62がトランジスタQ11のオン/オフを制御することによって、コンバータ回路11は、全波整流回路61から出力される脈流電圧を、所定の電圧値の直流電圧に変換する。なお、コンバータ回路11の詳細な動作については説明を省略する。
A
電流制御回路12は、光源3と直列に接続されたトランジスタQ12を備える。トランジスタQ12は制御回路40Aによって制御される。トランジスタQ12は例えばMOSFETであるが、バイポーラトランジスタでもよい。
The
第1電源回路50Aは、IPD(Intelligent Power Device)51と、平滑コンデンサC14とを備える。IPD51が、全波整流回路61から入力される電流で平滑コンデンサC14を充電することによって、第1直流電圧V11を生成する。
The first
制御回路40Aは、コンパレータCP3、オペアンプOP1などの回路部品を備える。制御回路40Aは、コンパレータCP3、オペアンプOP1などの回路部品が集積化されたICでもよいし、ディスクリート部品で構成されてもよい。
The
コンパレータCP3は、第1直流電圧V11と最低動作電圧Vth3との高低を比較する。第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回ると、コンパレータCP3の出力がHレベルになり、トランジスタQ12をオフにする。これにより、光源3に電流が流れなくなり、光源3が消灯する。
The comparator CP3 compares the first DC voltage V11 with the lowest operating voltage Vth3. When the first DC voltage V11 falls below the minimum operating voltage Vth3, the output of the comparator CP3 becomes H level, turning off the transistor Q12. Thereby, no current flows through the
オペアンプOP1は誤差増幅回路121を構成しており、この誤差増幅回路121でトランジスタQ12を制御する制御機能が実現される。オペアンプOP1は、抵抗器R1の両端電圧V3にオフセット電圧V13を加えた電圧V14と閾値電圧Vth2との差分の電圧を増幅してトランジスタQ12のゲートに出力している。すなわち、誤差増幅回路121は、出力電流(負荷電流I1)が、電圧V14と閾値電圧Vth2との差分に応じた電流値となるように、トランジスタQ12を制御している。ここにおいて、トランジスタQ1と誤差増幅回路121とで電流制御回路12が構成される。
The operational amplifier OP1 constitutes an
そして、本実施形態の点灯装置1においても、第2電源回路60が生成する第2直流電圧V12が、最低動作電圧Vth3よりも低い電圧に設定されている。これにより、消灯時において、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回るまでの間は、オフセット電圧V13が変化しにくくなるため、電圧V14の変化が抑制される。そして、第1直流電圧V11が最低動作電圧Vth3を下回ると、制御回路40が動作を停止して、光源3が消灯する。よって、消灯時に点灯装置1の動作が不安定になる可能性を低減することができる。
Also in the
(2.2)効果
本実施形態の点灯装置1において、点灯回路10Aは、1コンバータ方式のコンバータ回路11と、電流制御回路12と、を備えることも好ましい。コンバータ回路11は、電源(交流電源2)からの入力電圧を直流の出力電圧に変換する。電流制御回路12は、コンバータ回路11から光源3に出力される電流を制御する。
(2.2) Effects In the
1コンバータ方式のコンバータ回路11が、力率改善回路の機能と、DC/DCコンバータの機能を有しているので、1つのコンバータ回路11で点灯回路10Aを実現できる。なお、この構成は点灯装置1に必須の構成ではなく、点灯回路10Aの回路構成は適宜変更が可能である。
Since the
(2.3)実施形態2の変形例
第1電源回路50Aは、全波整流回路61の出力電圧から第1直流電圧V11を生成しているが、平滑コンデンサC11の両端電圧V2から第1直流電圧V11を生成してもよい。
(2.3) Modification of Embodiment 2 The first
実施形態2の点灯装置1において、第2直流電圧V12を生成する第2電源回路60の放電時定数を、第1直流電圧V11を生成するコンデンサC14の放電時定数より長くしてもよい。これにより、消灯時に、制御回路40が動作を停止するまでの間は、第2直流電圧V12の変動が抑制されるため、オフセット電圧V13が変化しにくくなる。よって、電圧V14の変化を抑制することができ、消灯時に動作が不安定になる可能性を低減することができる。
In the
なお、第2直流電圧V12を生成する第2電源回路60の放電時定数を、第1直流電圧V11を生成する平滑コンデンサC14の放電時定数より長くすれば、第2電源回路60はツェナーダイオードを備える必要はない。 If the discharge time constant of the second power supply circuit 60 that generates the second DC voltage V12 is made longer than the discharge time constant of the smoothing capacitor C14 that generates the first DC voltage V11, the second power supply circuit 60 causes the Zener diode to be connected. There is no need to prepare.
なお、実施形態2で説明した構成(変形例を含む)は、実施形態1,3で説明する構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用である。 Note that the configuration (including modifications) described in the second embodiment is applied in appropriate combination with the configuration (including modifications) described in the first and third embodiments.
(実施形態3)
以下、本実施形態に係る照明器具について詳細に説明する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the lighting fixture according to the present embodiment will be described in detail.
図7Aは本実施形態の照明器具4Aの斜視図である。
FIG. 7A is a perspective view of the
この照明器具4Aは、実施形態1,2のいずれかで説明した点灯装置1と、点灯装置1を収納する本体70Aとを備えている。
This lighting fixture 4 </ b> A includes the
照明器具4Aは、天井に埋込配設されるダウンライトとして構成される。照明器具4Aは、光源3と点灯装置1とを収納する本体70Aと、反射板71とを備えている。本体70Aは、複数枚の放熱フィン72を上部に備えている。本体70Aからは電源ケーブル73が導出されている。電源ケーブル73は、本体70Aに収納された点灯装置1と、交流電源2との間を接続する。
The
(実施形態3の変形例)
実施形態1,2で説明した点灯装置1を備える照明器具は、ダウンライトとして構成された照明器具に限定されず、スポットライトとして構成された照明器具でもよいし、その他の形態に構成された照明器具でもよい。
(Modification of Embodiment 3)
The lighting fixture provided with the
図7B及び図7Cは、配線ダクト5に取り付けられるスポットライトとして構成された照明器具4B,4Cである。
7B and 7C are
図7B及び図7Cは、配線ダクト5に取り付けられるスポットライトとしてそれぞれ構成された照明器具4B(変形例1)、照明器具4C(変形例2)である。
FIGS. 7B and 7C show a lighting fixture 4B (Modification 1) and a
変形例1の照明器具4Bは、図7Bに示すように、本体70Bと、反射板74と、コネクタ部75と、アーム部76とを備える。本体70Bは、光源3と点灯装置1とを収納する。コネクタ部75は、配線ダクト5に装着される。アーム部76は、コネクタ部75と本体70Bとを結合する。本体70Bに収納された点灯装置1とコネクタ部75とは、電源ケーブル77を介して接続されている。
As illustrated in FIG. 7B, the lighting fixture 4B of
また、変形例2の照明器具4Cは、図7Cに示すように、本体70Cと、ボックス78と、連結部80と、電源ケーブル81とを備えている。本体70Cは光源3を収納する。ボックス78は点灯装置1を収納する。連結部80は本体70Cとボックス78とを連結する。電源ケーブル81は、本体70Cに収納された光源3と、ボックス78に収納された点灯装置1との間を接続する。なお、ボックス78の上面には、配線ダクト5と着脱可能な状態で電気的かつ機械的に接続されるコネクタ部82が設けられる。
Moreover, the
なお、実施形態2で説明した構成(変形例1,2を含む)は、実施形態1、2で説明した構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて適用できる。
The configuration described in the second embodiment (including
以上のように、本実施形態の照明器具4A,4B,4Cは、実施形態1又は2(変形例を含む)に係る点灯装置1と、点灯装置1を保持する本体70A,70B,70Cとを備えている。照明器具4A,4B,4Cは、実施形態1又は2で説明した点灯装置1を備えているので、消灯時に動作が不安定になる可能性を低減することができる。
As described above, the
1 点灯装置
2 交流電源(電源)
3 光源
4A〜4C 照明器具
10,10A 点灯回路
11 コンバータ回路
12 電流制御回路
13 電流電圧変換部
20 力率改善回路
30 DC/DCコンバータ回路
40,121 制御回路
50,50A 第1電源回路
60 第2電源回路
70A〜70C 本体
R1 抵抗器(電流電圧変換部)
V11 第1直流電圧
V12 第2直流電圧
V13 オフセット電圧
Vth3 最低動作電圧
1 lighting device 2 AC power supply (power supply)
3
V11 1st DC voltage V12 2nd DC voltage V13 Offset voltage Vth3 Minimum operating voltage
Claims (4)
前記点灯回路の出力を制御する制御回路と、
前記電源からの入力電圧から前記制御回路の電源電圧となる第1直流電圧を生成する第1電源回路と、
前記点灯回路の出力電流の電流値に応じた電圧値の電圧を発生する電流電圧変換部と、
前記第1直流電圧を降圧して得た第2直流電圧を分圧してオフセット電圧を生成する第2電源回路とを備え、
前記第2直流電圧は、前記制御回路が動作可能な電源電圧の下限値である最低動作電圧よりも低い電圧に設定されており、
前記制御回路は、前記電流電圧変換部が発生した電圧に前記オフセット電圧を加えた電圧に基づいて前記点灯回路の出力を制御しており、
前記第1電源回路が生成した前記第1直流電圧が前記最低動作電圧を下回ると、前記制御回路が動作を停止する、
ことを特徴とする点灯装置。 A lighting circuit that converts the input voltage from the power supply to a DC output voltage and supplies it to the light source;
A control circuit for controlling the output of the lighting circuit;
A first power supply circuit that generates a first DC voltage to be a power supply voltage of the control circuit from an input voltage from the power supply;
A current-voltage converter that generates a voltage having a voltage value corresponding to the current value of the output current of the lighting circuit;
A second power supply circuit for generating an offset voltage by dividing the second DC voltage obtained by stepping down the first DC voltage;
The second DC voltage is set to a voltage lower than a minimum operating voltage that is a lower limit value of a power supply voltage at which the control circuit can operate,
The control circuit controls the output of the lighting circuit based on a voltage obtained by adding the offset voltage to the voltage generated by the current-voltage conversion unit,
When the first DC voltage generated by the first power supply circuit falls below the minimum operating voltage, the control circuit stops operating.
A lighting device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。 The lighting circuit includes a power factor correction circuit connected to the power source, and a DC / DC converter circuit that converts an output voltage of the power factor correction circuit into a DC output voltage.
The lighting device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の点灯装置。 The lighting circuit includes a converter circuit that converts an input voltage from the power source into a DC output voltage, and a current control circuit that controls a current output from the converter circuit to the light source.
The lighting device according to claim 1.
前記点灯装置を保持する本体とを備えたことを特徴とする照明器具。 The lighting device according to any one of claims 1 to 3,
A lighting fixture comprising: a main body for holding the lighting device.
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