JP7409176B2 - Lighting devices and luminaires - Google Patents
Lighting devices and luminaires Download PDFInfo
- Publication number
- JP7409176B2 JP7409176B2 JP2020045752A JP2020045752A JP7409176B2 JP 7409176 B2 JP7409176 B2 JP 7409176B2 JP 2020045752 A JP2020045752 A JP 2020045752A JP 2020045752 A JP2020045752 A JP 2020045752A JP 7409176 B2 JP7409176 B2 JP 7409176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- power supply
- upper limit
- supply voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Description
本開示は、点灯装置および照明器具に関する。 The present disclosure relates to lighting devices and lighting fixtures.
特許文献1には放電灯点灯装置が開示されている。この放電灯点灯装置は、直流電源と、直流電源の直流電力を電力変換して放電灯に供給する電力変換手段と、この電力変換手段を制御して放電灯に略一定電力を供給する制御手段とを備える。また、放電灯点灯装置には直流電源からの入力電力を検出する入力電力検出手段と、放電灯に供給する出力電力を検出する出力電力検出手段とが設けられる。制御手段は、入力電力と出力電力から求まる回路損失が所定値を上回ると、回路損失に応じて該略一定電力を低減する。
特許文献1のような光源点灯装置において、例えば電力変換手段への入力電圧が低下した場合に、電力変換手段が有するスイッチング素子のオン幅を調節して放電灯に供給する電力を低減することが考えられる。ここで、入力電圧の低下が大きい場合、放電灯に供給する電力を低減させたとしても、スイッチング素子のオン幅は入力電圧が低下する前よりも広くなる可能性がある。このとき、入力電圧が復帰した時に、定常時よりも電流が増加するおそれがある。従って、電力変換手段に定格を超える過電流が発生し、回路部品が故障する可能性がある。
In a light source lighting device such as
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、過電流の発生を抑制できる点灯装置および照明器具を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to obtain a lighting device and a lighting fixture that can suppress the occurrence of overcurrent.
本開示に係る点灯装置は、スイッチング素子を有し、外部電源から電力を供給されて該スイッチング素子のオンオフにより光源に出力電流を供給する点灯回路と、該スイッチング素子のオン幅が予め定められた上限値以下となる範囲で、該点灯回路の該出力電流が目標値と一致するように該オン幅を制御する制御部と、を備え、該制御部は、該外部電源の電源電圧が予め定められた規定電圧以上のとき、該上限値を第1上限値に設定し、該電源電圧が該規定電圧よりも低いとき、該上限値を該第1上限値よりも小さい第2上限値に設定し、該第2上限値は、該電源電圧が該規定電圧よりも低下する直前の該オン幅である。 A lighting device according to the present disclosure includes a lighting circuit that includes a switching element, is supplied with power from an external power source, and supplies an output current to a light source by turning on and off the switching element, and an on-width of the switching element is determined in advance. a control unit that controls the on-width so that the output current of the lighting circuit matches the target value within a range that is equal to or less than the upper limit value; When the specified voltage is higher than or equal to the specified voltage, the upper limit is set to a first upper limit, and when the power supply voltage is lower than the specified voltage, the upper limit is set to a second upper limit, which is smaller than the first upper limit. However, the second upper limit value is the ON width immediately before the power supply voltage drops below the specified voltage .
本開示に係る点灯装置では、電源電圧が規定電圧よりも低くなると、オン幅の上限値を低下させる。従って、過電流の発生を抑制できる。 In the lighting device according to the present disclosure, when the power supply voltage becomes lower than the specified voltage, the upper limit value of the on width is lowered. Therefore, the occurrence of overcurrent can be suppressed.
各実施の形態に係る点灯装置および照明器具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A lighting device and a lighting fixture according to each embodiment will be described with reference to the drawings. Identical or corresponding components may be given the same reference numerals and repeated descriptions may be omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る照明器具100の回路ブロック図である。照明器具100は点灯装置1とLEDモジュール27と、調光器4を備える。点灯装置1は外部電源である交流電源7に接続され、交流電圧が入力される。点灯装置1は入力された交流電圧を直流電源に変換する。LEDモジュール27は、点灯装置1から出力電流を供給されて点灯する。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a
点灯装置1は、点灯回路と制御回路40を備える。点灯回路は、整流回路8、昇圧チョッパ回路2、降圧チョッパ回路3を有する。点灯回路は、交流電源7から電力を供給されて、スイッチング素子18のオンオフによりLEDモジュール27に出力電流を供給する。
The
LEDモジュール27は光源である複数のLED26を備える。複数のLED26は、点灯装置1の負荷である。図1では複数のLED26は直列接続されている。複数のLED26は並列接続されても良いし、直列接続と並列接続を組み合わせても良い。また、点灯装置1の光源として、有機EL(Electro Luminescence)等の光源を使用してもよい。
The
整流回路8の入力端子は、交流電源7と接続される。整流回路8は交流電源7の電源電圧を整流して昇圧チョッパ回路2に供給する。
An input terminal of the rectifier circuit 8 is connected to the AC power supply 7. The rectifier circuit 8 rectifies the power supply voltage of the AC power supply 7 and supplies it to the
昇圧チョッパ回路2は、整流回路8を介して外部電源から電力を供給される。昇圧チョッパ回路2は、コンデンサ9と、抵抗31、32と、インダクタ10と、スイッチング素子11と、ダイオード14と、コンデンサ17と、抵抗15、16とを備えている。インダクタ10はチョークコイルとも呼ばれる。
The
コンデンサ9は、整流回路8の出力端子に並列に接続される。抵抗31、32が直列接続した分圧回路は、コンデンサ9に並列に接続される。コンデンサ9の両端電圧は抵抗31、32を用いて分圧され、制御回路40に入力される。抵抗31、32が形成する分圧回路は、整流回路8の出力電圧を検出する第1電圧検出回路である。また、インダクタ10は、一端が整流回路8の出力端子の高電位側に接続される。
スイッチング素子11は、本実施形態ではMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。スイッチング素子11は第1端子、第2端子および第1、第2端子間をスイッチングするための制御端子を備える。本実施形態では、第1端子はドレインであり、第2端子はソースであり、制御端子はゲートである。インダクタ10の他端には第1端子が接続される。ダイオード14のアノードは、スイッチング素子11の第1端子とインダクタ10の他端との接続点に接続される。また、制御端子は、制御回路40の駆動回路41に接続される。スイッチング素子11の第2端子は整流回路8の低電位側の出力に接続される。
In this embodiment, the
コンデンサ17は、ダイオード14のカソードに正極が接続され、整流回路8の低電位側の出力に負極が接続される。コンデンサ17は例えば電解コンデンサである。抵抗15、16が直列接続した分圧回路は、コンデンサ17に並列に接続される。コンデンサ17の両端電圧は抵抗15、16を用いて分圧され、制御回路40に入力される。抵抗15、16が形成する分圧回路は、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧を検出する第2電圧検出回路である。制御回路40は、コンデンサ17の両端電圧が一定となるように、つまり、抵抗16の電圧が一定電圧となるように、スイッチング素子11をオンオフさせる。
The capacitor 17 has a positive electrode connected to the cathode of the
インダクタ10、スイッチング素子11およびダイオード14は力率改善回路を形成する。力率改善回路は、整流回路8の出力に接続され、スイッチング素子11のオンオフにより力率を改善する。
降圧チョッパ回路3は、スイッチング素子18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を備える。スイッチング素子18とダイオード21からなる直列回路は、昇圧チョッパ回路2のコンデンサ17と並列に接続される。スイッチング素子18は、本実施形態ではMOSFETである。スイッチング素子18は第1端子、第2端子および第1、第2端子間をスイッチングするための制御端子を備える。本実施形態では、第1端子はドレインであり、第2端子はソースであり、制御端子はゲートである。第1端子は、コンデンサ17の正極と接続される。ダイオード21のカソードは第2端子と接続される。ダイオード21のアノードは、コンデンサ17の負極と接続される。
The step-down
インダクタ22、コンデンサ23および検出抵抗24がこの順に接続して直列回路を形成する。この直列回路は、ダイオード21に並列に接続される。インダクタ22はチョークコイルとも呼ばれる。
検出抵抗24には、LEDモジュール27に流れるLED電流に対応する電圧が発生する。このため、検出抵抗24はLED電流を検出電圧として検出する。検出抵抗24とコンデンサ23の接続点は、抵抗19の一端と接続される。抵抗19の他端は制御回路40に接続される。抵抗19の他端はコンデンサ23を介して接地用端子に接続される。検出抵抗24からの検出電圧は、抵抗19とコンデンサ20で平滑されて制御回路40に入力される。
A voltage corresponding to the LED current flowing through the
制御回路40は平滑された検出電圧に基づいて、LEDモジュール27に流れる電流が一定電流になるようにスイッチング素子18をオンオフさせる。このように、降圧チョッパ回路3は、昇圧チョッパ回路2から電圧を供給され、スイッチング素子18のオンオフにより光源26に出力電流を供給する。
The control circuit 40 turns on and off the switching
デジタル電源用制御装置として提供されるマイコンは、既に各種のものが公知である。このため、それら公知のマイコンを制御回路40に適宜に使用できる。制御回路40をマイコン等の1つの制御装置で形成しても良く、複数の制御装置によって形成しても良い。制御回路40の一例を図1に示す。制御回路40は、内部バスを介して互いに接続された駆動回路41、42、記憶部43、A/D変換回路44および処理装置45を備えている。
Various types of microcomputers provided as digital power supply control devices are already known. Therefore, these known microcomputers can be used in the control circuit 40 as appropriate. The control circuit 40 may be formed by one control device such as a microcomputer, or may be formed by a plurality of control devices. An example of the control circuit 40 is shown in FIG. The control circuit 40 includes
駆動回路41、42はスイッチング素子11、18の制御端子とそれぞれ接続される。駆動回路41、42は、スイッチング素子11、18をスイッチングするPWM(Pulse Width Modulation)信号をそれぞれ出力する。
Drive
記憶部43は、例えば不揮発性メモリなどからなる。記憶部43は、処理装置45が実行すべき演算プログラムおよび演算に用いられる各種データを記憶している。記憶部43に対して外部からデータの書き込みおよび読み出しが行われる。例えば記憶部43は、後述するスイッチング素子11、18のオン幅、オン幅の上限値、点灯回路の出力電流の目標値を記憶する。
The
制御回路40には、抵抗15、16で分圧された電圧、抵抗31、32で分圧された電圧および検出抵抗24で検知したLED電流に応じた電圧が入力される。A/D変換回路44はこれらの電圧値をデジタル値に変換する。このデジタル値を用いて処理装置45により演算処理が行われる。
A voltage divided by the
処理装置45は、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が予め設定された目標電圧に一致するように、抵抗15、16で検出した電圧に基づいてスイッチング素子11のオン幅を調整する。これにより、昇圧チョッパ回路2は定電圧制御される。
The processing device 45 adjusts the ON width of the switching
また、調光回路46には調光器4が接続される。調光回路46は調光器4からの信号に基づき、処理装置45にPWM信号を送信する。処理装置45は、PWM信号のオン期間またはオフ期間に基づいて目標値を決定する。処理装置45は、検出抵抗24で検出したLED電流が目標値と一致するように、スイッチング素子18のオン幅を調整する。これにより、降圧チョッパ回路3は定電流制御される。
Further, the dimmer 4 is connected to the
ここで、スイッチング素子11、18のオン幅は、スイッチング素子11、18がオン状態を継続する期間を示す。オン幅はオン時間とも呼ばれる。また、オン幅に代えてオフ幅が調整されても良い。スイッチング素子11のオン幅が大きいほど、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は大きくなる。また、スイッチング素子18のオン幅が大きいほど、降圧チョッパ回路3の出力電流は大きくなる。
Here, the on width of the switching
図2は、第1の比較例に係る照明器具の電流電圧波形を示す図である。図2を用いて、比較例に係る照明器具において、電源電圧が正常値よりも低下した後、復帰した際に、過電流が発生する動作について説明する。 FIG. 2 is a diagram showing current and voltage waveforms of the lighting fixture according to the first comparative example. With reference to FIG. 2, an operation in which an overcurrent occurs when the power supply voltage drops below a normal value and then returns to normal in the lighting fixture according to the comparative example will be described.
ステップS101において、点灯装置1は定常状態である。このとき、交流電源7の電源電圧は正常値である。また、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は第1電圧である。制御回路40は、降圧チョッパ回路3の出力電流が予め定められた目標値と一致するようにスイッチング素子18のオン幅を制御している。降圧チョッパ回路3の出力電流はLED電流に該当する。なお、図2~5において、スイッチング素子18の波形の下には、各ステップでの波形の拡大図が示されている。
In step S101, the
また、スイッチング素子18のオン幅には予め定められた上限値が設定されている。制御回路40は、スイッチング素子18のオン幅が上限値以下となる範囲で、点灯回路の出力電流が目標値と一致するようにオン幅を制御する。オン幅の上限値は、回路設計ばらつきを考慮して、電源電圧が正常値の場合のオン幅よりも大きな値が設定されている。交流電源7の電源電圧が正常値の場合、オン幅が上限値を超えない範囲でスイッチング素子18の制御が行われる。
Further, a predetermined upper limit value is set for the ON width of the switching
ステップS102において、電源電圧が正常値よりも低下する。これに伴い、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が低下する。さらに、LED電流も低下する。
In step S102, the power supply voltage drops below the normal value. Accordingly, the output voltage of the
ステップS103において、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は、第1電圧よりも低い第2電圧である。昇圧チョッパ回路2は定電圧で制御される。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が低下すると、制御回路40は出力電圧を第1電圧に一致させるようにスイッチング素子11のオン幅を大きくする。ここで、スイッチング素子11のオン幅にも予め上限値が設定されている。スイッチング素子11のオン幅は、上限値よりも大きくならない。このため、電源電圧の低下量が大きい場合は、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は、オン幅の制御により第1電圧に復帰しない場合がある。また、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は上昇しない場合がある。
In step S103, the output voltage of the
一方、降圧チョッパ回路3は定電流制御される。このため、LED電流が目標値から低下すると、制御回路40はスイッチング素子18のオン幅を大きくする。このとき、スイッチング素子18のオン幅は、例えば上限値近辺または上限値まで大きくなる。従って、LED電流が上昇し、目標値と一致する。
On the other hand, the step-down
ステップS104において、電源電圧が正常値に復帰する。これにより、昇圧チョッパ回路2の出力電圧およびLED電流も上昇する。
In step S104, the power supply voltage returns to its normal value. As a result, the output voltage of the
ステップS105において、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に到達する。この時、降圧チョッパ回路3ではスイッチング素子18のオン幅が上限値近辺または上限値まで大きくなっている。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧の復帰に伴い、定格を超える過電流が発生する可能性がある。これにより、回路部品の故障が発生するおそれがある。
In step S105, the output voltage of the
また、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に入力される電圧が低下した際に、LED電流の目標値を小さくする場合を考える。この場合、LED電流の目標値を小さくしたとしても、昇圧チョッパ回路2の出力電圧の低下量が大きいと、スイッチング素子18のオン幅は昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧から低下する前のオン幅よりも大きくなることがある。このとき、電源電圧が正常値に復帰し、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇すると、定格を超える過電流が発生する可能性がある。このように、LED電流の目標値を小さくしても、過電流が抑制できないおそれがある。
Also, consider a case where the target value of the LED current is reduced when the voltage input from the step-up
図3は、実施の形態1に係る照明器具100の電流電圧波形を示す図である。図3を用いて、電源電圧が一時的に低下した場合の本実施の形態に係る点灯装置1に動作について説明する。交流電源7の電源電圧と、昇圧チョッパ回路2の出力電圧の振る舞いは、図2で説明したものと同じである。
FIG. 3 is a diagram showing current and voltage waveforms of the
ステップS201におけるスイッチング素子18の波形は、ステップS101と同じである。このとき、LED電流は目標値に一致している。また、ステップS201においてスイッチング素子18のオン幅の上限値は第1上限値に設定されている。
The waveform of the switching
ステップS202において、交流電源7の電源電圧が正常値から低下する。これにより、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧から低下する。また、LED電流も目標値から低下する。
In step S202, the power supply voltage of the AC power supply 7 decreases from a normal value. As a result, the output voltage of the
本実施の形態の制御回路40は、交流電源7の電源電圧が予め定められた規定電圧よりも低いとき、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値よりも小さい第2上限値に設定する。第2上限値は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅である。ここで、規定電圧は例えば電源電圧の正常値である。
The control circuit 40 of the present embodiment sets the upper limit value of the ON width of the switching
また、制御回路40は、抵抗15、16から形成される第2電圧検出回路により、昇圧チョッパ回路2の出力電圧を検出する。制御回路40は、第2電圧検出回路により、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧から、交流電源7の電源電圧を検出する。制御回路40は、第2電圧検出回路の検出電圧が規定電圧に対応する電圧よりも低下した場合、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第2上限値に設定する。
Further, the control circuit 40 detects the output voltage of the
ステップS203において、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は第2電圧である。一方、LED電流が目標値よりも低下した場合でも、スイッチング素子18のオン幅は上限値を超えないように制御される。本実施の形態では、スイッチング素子18のオン幅は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅である第2上限値よりも大きくならない。従って、LED電流は変動しない。
In step S203, the output voltage of the
ステップS204において、交流電源7の電源電圧が正常値に復帰する。これにより、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇する。これに伴い、LED電流も上昇する。
In step S204, the power supply voltage of the AC power supply 7 returns to its normal value. As a result, the output voltage of the
ステップS205において、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に到達する。スイッチング素子18のオン幅は、電源電圧の低下前のオン幅を超えないように制御される。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に復帰した場合に、過電流の発生を抑制できる。具体的には、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に復帰すると、LED電流は目標値に戻る。これにより、回路部品の故障を防ぐことができる。
In step S205, the output voltage of the
制御回路40は、交流電源7の電源電圧が規定電圧よりも低い状態から規定電圧以上となると、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値に設定する。制御回路40は、第2電圧検出回路の検出電圧が規定電圧に対応する電圧以上となった場合、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値に設定する。このように、オン幅の上限値を電源電圧の低下前の第1上限値に戻すことで、点灯装置1を通常動作に復帰させることができる。
The control circuit 40 sets the upper limit value of the ON width of the switching
このように、本実施の形態に係る制御回路40は、外部電源の電源電圧が予め定められた規定電圧以上のとき、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値に設定する。また、制御回路40は、電源電圧が規定電圧よりも低いとき、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第2上限値に設定する。
In this way, the control circuit 40 according to the present embodiment sets the upper limit value of the ON width of the switching
ここで、第2上限値は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅に限らず、第1上限値よりも小さい値であれば良い。これにより、オン幅が想定よりも大きい状態で電源電圧が復帰することを抑制できる。従って、過電流の発生を抑制できる。例えば第2上限値は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅以下の値であっても良い。また、制御回路40は、外部電源の電源電圧が規定電圧よりも低下すると、スイッチング素子18のオン幅の上限値を現在のスイッチング素子18のオン幅に設定しても良い。
Here, the second upper limit value is not limited to the ON width immediately before the power supply voltage drops below the specified voltage, but may be any value smaller than the first upper limit value. Thereby, it is possible to suppress the power supply voltage from being restored in a state where the ON width is larger than expected. Therefore, the occurrence of overcurrent can be suppressed. For example, the second upper limit value may be a value equal to or less than the on-width immediately before the power supply voltage drops below the specified voltage. Further, the control circuit 40 may set the upper limit value of the on-width of the switching
また、規定電圧は、交流電源7の電源電圧の正常値に限らず、電源電圧の正常値より低い電圧であっても良い。 Further, the specified voltage is not limited to the normal value of the power supply voltage of the AC power supply 7, but may be a voltage lower than the normal value of the power supply voltage.
また、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧は、電源電圧が規定電圧よりも低下すると第1電圧から第2電圧に変化し、電源電圧が規定電圧以上に上昇すると第2電圧から第1電圧に変化する。このように、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は、電源電圧に連動する。
Further, the voltage supplied from the step-up
このため、制御回路40は、第2電圧検出回路の検出電圧から、交流電源7の電源電圧を検出することができる。これに限らず、制御回路40は、整流回路8の出力電圧から電源電圧を検出しても良い。つまり制御回路40は、第1電圧検出回路の検出電圧から交流電源7の電源電圧を検出しても良い。本実施の形態に係る制御回路40は、第1電圧検出回路または第2電圧検出回路により電圧低下を検出した場合に、降圧チョッパ回路3の制御方法を切り替えれば良い。
Therefore, the control circuit 40 can detect the power supply voltage of the AC power supply 7 from the detection voltage of the second voltage detection circuit. The present invention is not limited to this, and the control circuit 40 may detect the power supply voltage from the output voltage of the rectifier circuit 8. In other words, the control circuit 40 may detect the power supply voltage of the AC power supply 7 from the detection voltage of the first voltage detection circuit. The control circuit 40 according to the present embodiment may switch the control method for the step-down
また、図1に示される点灯回路の構成は一例である。点灯回路は、外部電源から電力を供給されてスイッチング素子のオンオフにより光源に出力電流を供給する回路であれば良い。 Further, the configuration of the lighting circuit shown in FIG. 1 is an example. The lighting circuit may be any circuit that is supplied with power from an external power source and supplies an output current to the light source by turning on and off a switching element.
これらの変形は、以下の実施の形態に係る点灯装置および照明器具について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る点灯装置および照明器具については実施の形態1との共通点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
These modifications can be applied as appropriate to the lighting devices and lighting fixtures according to the following embodiments. Note that the lighting device and lighting fixture according to the following embodiments have many features in common with
実施の形態2.
図4は、第2の比較例に係る照明器具の電流電圧波形を示す図である。第2の比較例として、交流電源7の電源電圧が正常値よりも低下した状態から復帰した際に、過電流が発生する動作について、図4を用いて説明する。
FIG. 4 is a diagram showing current and voltage waveforms of a lighting fixture according to a second comparative example. As a second comparative example, an operation in which an overcurrent occurs when the power supply voltage of the AC power supply 7 returns from a state where it has decreased below a normal value will be described using FIG. 4.
ステップS301において、点灯装置1は定常状態である。このとき、交流電源7の電源電圧は正常値である。また、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は第1電圧である。制御回路40は、降圧チョッパ回路3の出力電流が予め定められた目標値と一致するようにスイッチング素子18のオン幅を制御している。また、実施の形態1と同様に、スイッチング素子18のオン幅には予め定められた上限値が設定されている。
In step S301, the
ステップS302において、電源電圧が正常値よりも低下する。これに伴い、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が低下する。さらに、LED電流も低下する。
In step S302, the power supply voltage drops below the normal value. Accordingly, the output voltage of the
制御回路40は、実施の形態1と同様に、抵抗15、16から形成される第2電圧検出回路により、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が予め定められた値よりも低下したことを検出する。これにより制御回路40は、実施の形態1と同様に、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第2上限値に設定する。第2上限値は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅である。
Similarly to the first embodiment, the control circuit 40 uses a second voltage detection circuit formed by the
また、昇圧チョッパ回路2は定電圧制御される。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が電源電圧の正常値に対応する第1電圧よりも低下すると、制御回路40は昇圧チョッパ回路2の出力電圧を大きくするように、スイッチング素子11のオン幅を大きくする。また、制御回路40は、スイッチング素子11のオン幅を予め設定された上限値以下となる範囲で制御する。これにより、交流電源7の電圧低下が小さい場合、ステップS303に示されるように昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇する場合がある。
Further, the
つまり、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧は、電源電圧が規定電圧よりも低下すると、第1電圧から第2電圧に変化する。さらに、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧は、電源電圧が規定電圧よりも低下した後、規定電圧以上に上昇する前に、第2電圧から第1電圧に変化する。
That is, the voltage supplied from the step-up
一方、実施の形態1と同様に、LED電流が目標値よりも低下した状態においても、スイッチング素子18のオン幅は第2上限値を超えないように制御される。LED電流は、昇圧チョッパ回路2の出力電圧に伴い大きくなる。昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に到達すると、LED電流は目標値に到達する。
On the other hand, as in the first embodiment, even when the LED current is lower than the target value, the ON width of the switching
ステップS304において、電源電圧が正常値に復帰する。このとき、昇圧チョッパ回路2のスイッチング素子11のオン幅は、電源電圧の低下前よりも大きくなっている。スイッチング素子11のオン幅は、例えば上限値まで広がっていても良い。この状態で電源電圧が正常値となると、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は第1電圧よりも上昇する。これに伴い、LED電流も上昇する。
In step S304, the power supply voltage returns to its normal value. At this time, the ON width of the switching
昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧よりも大きくなったため、スイッチング素子11のオン幅を小さくするように制御が行われる。このため、ステップS305に示されるように、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は低下する。これに伴い、LED電流が低下する。
Since the output voltage of the
このように、電源電圧の低下に伴いスイッチング素子18のオン幅の上限値を第2上限値に設定した場合にも、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇することによって過電流が発生する可能性がある。
In this way, even if the upper limit value of the ON width of the switching
図5は、実施の形態2に係る照明器具100の電流電圧波形を示す図である。図5を用いて、電源電圧が一時的に低下した場合の本実施の形態に係る点灯装置1に動作について説明する。交流電源7の電源電圧と、昇圧チョッパ回路2の出力電圧の振る舞いは、図4で説明したものと同じである。
FIG. 5 is a diagram showing current and voltage waveforms of the
ステップS401におけるスイッチング素子18の波形は、ステップS301と同じである。また、LED電流は目標値に一致している。また、この時のスイッチング素子18のオン幅の上限値は第1上限値に設定されている。
The waveform of the switching
ステップS402において、交流電源7の電圧が正常値よりも低下する。これにより、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が低下する。さらに、LED電流も低下する。
In step S402, the voltage of the AC power supply 7 drops below the normal value. As a result, the output voltage of the
本実施の形態の制御回路40は、交流電源7の電源電圧が予め定められた規定電圧よりも低いとき、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値よりも小さい第2上限値に設定する。第2上限値は、電源電圧が規定電圧よりも低下する直前のオン幅である。ここで、規定電圧は例えば電源電圧の正常値である。
The control circuit 40 of the present embodiment sets the upper limit value of the ON width of the switching
また、本実施の形態の制御回路40は、交流電源7の電源電圧が規定電圧以上のとき、降圧チョッパ回路3の出力電流の目標値を第1目標値に設定する。また、制御回路40は電源電圧が規定電圧よりも低いとき、降圧チョッパ回路3の出力電流の目標値を第1目標値よりも小さい第2目標値に設定する。
Further, the control circuit 40 of the present embodiment sets the target value of the output current of the step-down
制御回路40は、抵抗31、32から形成される第1電圧検出回路により、整流回路8の出力電圧を検出する。制御回路40は、整流回路8の出力電圧から交流電源7の電源電圧を検出する。制御回路40は、第1電圧検出回路の検出電圧が規定電圧に対応する電圧よりも低下した場合、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第2上限値に設定する。さらに制御回路40は、第1電圧検出回路の検出電圧が規定電圧に対応する電圧よりも低下した場合、降圧チョッパ回路3の出力電流の目標値を第2目標値に設定する。
The control circuit 40 detects the output voltage of the rectifier circuit 8 using a first voltage detection circuit formed from resistors 31 and 32. The control circuit 40 detects the power supply voltage of the AC power supply 7 from the output voltage of the rectifier circuit 8 . The control circuit 40 sets the upper limit value of the ON width of the switching
ステップS403において、ステップS303と同様に、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇する。このように、昇圧チョッパ回路2から降圧チョッパ回路3に供給される電圧は、電源電圧が規定電圧よりも低下した後、規定電圧以上に上昇する前に、第2電圧から第1電圧に変化する。
In step S403, the output voltage of the
一方、LED電流が目標値よりも低下した状態においても、実施の形態1と同様に、スイッチング素子18のオン幅は第2上限値を超えないように制御される。LED電流は昇圧チョッパ回路2の出力電圧に伴い大きくなる。このとき、LED電流の目標値は第1目標値よりも小さい第2目標値に設定されている。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に復帰したとき、交流電源7の電源電圧が低下する前と比較して、スイッチング素子18のオン幅は狭くなる。昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧に到達すると、LED電流は第2目標値に到達する。
On the other hand, even when the LED current is lower than the target value, the on-width of the switching
ステップS404において、電源電圧が正常値に復帰する。このとき、ステップS304で説明したように、昇圧チョッパ回路2のスイッチング素子11のオン幅は、電源電圧の低下前よりも大きくなっている。このため、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は上昇する。これに伴い、LED電流も上昇する。
In step S404, the power supply voltage returns to its normal value. At this time, as explained in step S304, the ON width of the switching
ここで、LED電流の目標値は電源電圧の低下前よりも小さく設定されている。このため、電源電圧が低下する前の状態よりもスイッチング素子18のオン幅は狭い。よって、ステップS405に示されるように、昇圧チョッパ回路2の出力電圧が第1電圧よりも上昇した場合でも、図4の場合と比較してLED電流の上昇を抑制できる。従って、過電流の発生を軽減し、回路部品の故障を防ぐことができる。
Here, the target value of the LED current is set smaller than before the power supply voltage drops. Therefore, the ON width of the switching
また、制御回路40は、交流電源7の電源電圧が規定電圧よりも低い状態から規定電圧以上となると、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値に設定し、降圧チョッパ回路3の出力電流の目標値を第1目標値に設定する。これにより、点灯装置1を通常動作に復帰させることができる。
Further, when the power supply voltage of the AC power supply 7 increases from a state lower than the specified voltage to a specified voltage or higher, the control circuit 40 sets the upper limit value of the ON width of the switching
本実施の形態では、昇圧チョッパ回路2の出力電圧は、電源電圧の復帰前に上昇する。このため、第2電圧検出回路では正確に電源電圧を検出できない。制御回路40は、電源電圧に連動する第1電圧検出回路の検出電圧によって、交流電源7の電源電圧を正確に検出できる。
In this embodiment, the output voltage of the
実施の形態3.
実施の形態1、2では、外部電源の電源電圧が規定電圧以上のとき、スイッチング素子18のオン幅の上限値を第1上限値に設定し、電源電圧が規定電圧よりも低いとき、上限値を第1上限値よりも小さい第2上限値に設定した。本実施の形態では、電源電圧が規定電圧よりも低下すると、スイッチング素子18のオン幅の上限値をゼロ時間に設定する。つまり、第2上限値はゼロである。
In the first and second embodiments, when the power supply voltage of the external power supply is equal to or higher than the specified voltage, the upper limit value of the ON width of the switching
これにより、電源電圧が規定電圧よりも低下したとき、LEDモジュール27は消灯する。このため、交流電源7の電源電圧が復帰して昇圧チョッパ回路2の出力電圧が上昇した場合にも過電流は発生しない。従って、回路部品の故障を防ぐことができる。
Thereby, when the power supply voltage drops below the specified voltage, the
制御回路40は、第1電圧検出回路により交流電源7の電圧低下を検出した場合または、第2電圧検出回路により降圧チョッパ回路3に入力される電圧の低下を検出した場合に、スイッチング素子18のオン幅の上限値をゼロに設定する。また、制御回路40は、第1電圧検出回路により交流電源7の電圧低下を検出し、かつ、第2電圧検出回路により降圧チョッパ回路3に入力される電圧の低下を検出した場合に、スイッチング素子18のオン幅の上限値をゼロに設定しても良い。
The control circuit 40 controls the switching
また、制御回路40は、第1電圧検出回路および第2電圧検出回路により、電源電圧が規定電圧よりも低い状態から規定電圧以上となったことを検出すると、スイッチング素子18のオン幅の上限値を電源電圧の低下前の値に戻す。これにより、点灯装置1を通常動作に復帰させることができる。
In addition, when the control circuit 40 detects that the power supply voltage has changed from a state lower than the specified voltage to a specified voltage or more by the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit, the control circuit 40 detects the upper limit of the ON width of the switching
なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。 Note that the technical features described in each embodiment may be used in combination as appropriate.
1 点灯装置、2 昇圧チョッパ回路、3 降圧チョッパ回路、4 調光器、7 交流電源、8 整流回路、9 コンデンサ、10 インダクタ、11 スイッチング素子、14 ダイオード、15、16 抵抗、17 コンデンサ、18 スイッチング素子、19 抵抗、20 コンデンサ、21 ダイオード、22 インダクタ、23 コンデンサ、24 検出抵抗、26 光源、27 LEDモジュール、31、32 抵抗、40 制御回路、41 駆動回路、43 記憶部、44 A/D変換回路、45 処理装置、46 調光回路、100 照明器具 1 lighting device, 2 step-up chopper circuit, 3 step-down chopper circuit, 4 dimmer, 7 AC power supply, 8 rectifier circuit, 9 capacitor, 10 inductor, 11 switching element, 14 diode, 15, 16 resistor, 17 capacitor, 18 switching element, 19 resistor, 20 capacitor, 21 diode, 22 inductor, 23 capacitor, 24 detection resistor, 26 light source, 27 LED module, 31, 32 resistor, 40 control circuit, 41 drive circuit, 43 storage section, 44 A/D conversion circuit, 45 processing device, 46 dimmer circuit, 100 lighting equipment
Claims (10)
前記スイッチング素子のオン幅が予め定められた上限値以下となる範囲で、前記点灯回路の前記出力電流が目標値と一致するように前記オン幅を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記外部電源の電源電圧が予め定められた規定電圧以上のとき、前記上限値を第1上限値に設定し、前記電源電圧が前記規定電圧よりも低いとき、前記上限値を前記第1上限値よりも小さい第2上限値に設定し、
前記第2上限値は、前記電源電圧が前記規定電圧よりも低下する直前の前記オン幅であることを特徴とする点灯装置。 a lighting circuit that has a switching element, is supplied with power from an external power source, and supplies an output current to a light source by turning on and off the switching element;
a control unit that controls the on-width so that the output current of the lighting circuit matches a target value within a range where the on-width of the switching element is equal to or less than a predetermined upper limit;
Equipped with
The control unit sets the upper limit to a first upper limit when the power supply voltage of the external power supply is equal to or higher than a predetermined voltage, and sets the upper limit to a first upper limit when the power supply voltage is lower than the specified voltage. setting a second upper limit value smaller than the first upper limit value ;
The lighting device , wherein the second upper limit value is the on-width immediately before the power supply voltage drops below the specified voltage .
前記昇圧回路から前記降圧回路に供給される電圧は、前記電源電圧が前記規定電圧よりも低下すると、第1電圧から前記第1電圧よりも低い第2電圧に変化し、前記電源電圧が前記規定電圧以上に上昇すると前記第2電圧から前記第1電圧に変化する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 step-up circuit that is supplied with power from the external power source, and a step-down circuit that is supplied with voltage from the step-up circuit and supplies the output current to the light source by turning on and off the switching element,
The voltage supplied from the step-up circuit to the step-down circuit changes from a first voltage to a second voltage lower than the first voltage when the power supply voltage falls below the specified voltage, and when the power supply voltage falls below the specified voltage. The lighting device according to claim 1, wherein the second voltage changes to the first voltage when the voltage increases above the voltage.
前記制御部は、前記整流回路の出力電圧から前記電源電圧を検出することを特徴とする請求項2に記載の点灯装置。 The lighting circuit includes a rectifier circuit that rectifies the power supply voltage and supplies it to the booster circuit,
The lighting device according to claim 2 , wherein the control section detects the power supply voltage from the output voltage of the rectifier circuit.
前記昇圧回路から前記降圧回路に供給される電圧は、前記電源電圧が前記規定電圧よりも低下すると、第1電圧から前記第1電圧よりも低い第2電圧に変化し、前記電源電圧が前記規定電圧よりも低下した後、前記規定電圧以上に上昇する前に前記第2電圧から前記第1電圧に変化することを特徴とする請求項6に記載の点灯装置。 The lighting circuit includes a step-up circuit that is supplied with power from the external power source, and a step-down circuit that is supplied with voltage from the step-up circuit and supplies the output current to the light source by turning on and off the switching element,
The voltage supplied from the step-up circuit to the step-down circuit changes from a first voltage to a second voltage lower than the first voltage when the power supply voltage falls below the specified voltage, and when the power supply voltage falls below the specified voltage. 7. The lighting device according to claim 6 , wherein the second voltage changes to the first voltage after the voltage drops below the specified voltage and before the voltage rises above the specified voltage.
前記制御部は、前記整流回路の出力電圧から前記電源電圧を検出することを特徴とする請求項7に記載の点灯装置。 The lighting circuit includes a rectifier circuit that rectifies the power supply voltage and supplies it to the booster circuit,
The lighting device according to claim 7 , wherein the control section detects the power supply voltage from the output voltage of the rectifier circuit.
前記点灯装置から前記出力電流を供給されて点灯する前記光源と、
を備えることを特徴とする照明器具。 The lighting device according to any one of claims 1 to 9 ,
the light source that is lit by being supplied with the output current from the lighting device;
A lighting fixture comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020045752A JP7409176B2 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Lighting devices and luminaires |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020045752A JP7409176B2 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Lighting devices and luminaires |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021150038A JP2021150038A (en) | 2021-09-27 |
| JP7409176B2 true JP7409176B2 (en) | 2024-01-09 |
Family
ID=77849203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020045752A Active JP7409176B2 (en) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | Lighting devices and luminaires |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7409176B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013033644A (en) | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Panasonic Corp | Led drive device and lighting device using the same |
| JP2017045504A (en) | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 岩崎電気株式会社 | LED power supply device and LED lighting device |
| JP2019087340A (en) | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 三菱電機株式会社 | Lighting device and lighting fixture |
-
2020
- 2020-03-16 JP JP2020045752A patent/JP7409176B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013033644A (en) | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Panasonic Corp | Led drive device and lighting device using the same |
| JP2017045504A (en) | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 岩崎電気株式会社 | LED power supply device and LED lighting device |
| JP2019087340A (en) | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 三菱電機株式会社 | Lighting device and lighting fixture |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021150038A (en) | 2021-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140285100A1 (en) | Power Supply Circuit and Illumination Apparatus | |
| US20140285099A1 (en) | Power Supply Circuit and Illumination Apparatus | |
| TWI498040B (en) | Light emitting diode lighting device | |
| US9504119B2 (en) | LED driver having short circuit protection | |
| JP7409176B2 (en) | Lighting devices and luminaires | |
| CN104349544B (en) | LED drive device and ligthing paraphernalia | |
| JP6295817B2 (en) | lighting equipment | |
| JP6840997B2 (en) | Lighting equipment and lighting equipment | |
| JP7415854B2 (en) | lighting equipment | |
| JP2016025076A (en) | Lighting device | |
| JP2016170894A (en) | Lighting device and illuminating fixture | |
| JP7501294B2 (en) | Lighting devices and luminaires | |
| JP6295816B2 (en) | lighting equipment | |
| JP7065397B2 (en) | Lighting equipment and emergency lighting equipment | |
| JP6432385B2 (en) | Lighting device, lighting equipment | |
| US9743471B2 (en) | Lighting device and lighting fixture for current control with a solid-state lighting element | |
| JP7484501B2 (en) | Lighting devices and luminaires | |
| JP2016152087A (en) | Led lighting device and luminaire | |
| JP2025083857A (en) | Lighting equipment | |
| JP6724337B2 (en) | Lighting device | |
| JP6969270B2 (en) | Lighting equipment, lighting fixtures and lighting systems | |
| JP2025164107A (en) | Lighting devices and lighting equipment | |
| CN112740836A (en) | Tapped linear drive and driving method | |
| JP2026039650A (en) | lighting equipment | |
| JP2025170940A (en) | Lighting devices and lighting fixtures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230912 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230913 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231011 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231121 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231204 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7409176 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |