JP2012084489A - Led lighting device and led illuminating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED点灯装置およびLED照明装置に関するものである。 The present invention relates to an LED lighting device and an LED lighting device.
特許文献1の図1には、力率改善回路を備えるLED点灯装置が開示されている。このLED点灯装置では、交流電源からの交流電力を直流電力に変換してLEDに供給するとともに、整流回路から出力される電流波形が電圧波形に相似するように制御することで、力率を改善している。
FIG. 1 of
特許文献1に記載されている技術では、LEDに流れる電流が一定になるように出力電圧を制御している。このため、リップルの影響を受けやすいという問題点がある。具体的には、順方向降下電圧(Vf)が2.7Vであり、内部抵抗Rが5ΩのLEDを40個直列接続し、100mAの電流を通じて点灯する場合、40個のLEDの順方向降下電圧の総和は108Vであり、内部抵抗の総和は200Ωである。このとき、100mAの電流を通じるためには、128V(=108V+100mA×200Ω)の電圧を印加する必要がある。ここで、印加電圧に±5%(121.6〜134.4V)のリップルが存在する場合、LEDに流れる電流は68mA(=(121.6V−108V)/200Ω)〜132mA(=(134.4V−108V)/200Ω)となり、±32%のリップルを有する結果となってしまう。このため、このようなリップルを防ぐために、容量が大きい電解コンデンサを平滑コンデンサとして用いる必要があり、回路のサイズが大型化するという問題点がある。特に、近年では、LEDの内部抵抗が減少する傾向にあり、内部抵抗が0.1Ωを下回るものも開発されている。そのようなLEDの場合、電圧変動に対する電流変動が更に大きくなるため、容量が一層大きい電解コンデンサが必要になるという問題点がある。
In the technique described in
本発明の目的は、力率改善を図るとともに、装置の小型化が可能なLED点灯装置およびLED照明装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an LED lighting device and an LED lighting device capable of improving the power factor and miniaturizing the device.
上記課題を解決するための本発明は、交流電力を整流回路により整流して得られる脈流電力によって1または複数のLEDを点灯するLED点灯装置において、コイルとスイッチとが直列接続され、前記整流回路の出力端子にその両端が接続されるPFC回路と、コンデンサとダイオードが直列接続されて前記スイッチにその両端が接続され、前記スイッチが開放状態となった場合に前記コイルに生じる起電力と前記整流回路からの電圧の合計電圧によって前記コンデンサを前記ダイオード経由で充電し、前記スイッチが短絡状態になった場合に前記コンデンサに蓄積された電荷を前記スイッチ経由で前記LEDに供給する蓄電回路と、平滑用コイルと平滑用コンデンサが直列接続されて前記ダイオードにその両端が接続され、前記蓄電回路から出力される電流を平滑化し、前記平滑用コンデンサの両端電圧を前記LEDに供給する平滑化回路と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、力率改善を図るとともに、装置の小型化が可能なLED点灯装置を提供することができる。
The present invention for solving the above-mentioned problems is directed to an LED lighting device for lighting one or a plurality of LEDs with pulsating power obtained by rectifying AC power with a rectifier circuit, wherein a coil and a switch are connected in series, and the rectification is performed. A PFC circuit whose both ends are connected to the output terminal of the circuit; a capacitor and a diode are connected in series; both ends are connected to the switch; and the electromotive force generated in the coil when the switch is in an open state; A power storage circuit that charges the capacitor via the diode by a total voltage from a rectifier circuit, and supplies the charge accumulated in the capacitor to the LED via the switch when the switch is short-circuited; A smoothing coil and a smoothing capacitor are connected in series, and both ends thereof are connected to the diode. It smoothes the current al output, and having a smoothing circuit for supplying the LED voltage across the smoothing capacitor.
According to such a configuration, it is possible to provide an LED lighting device capable of improving the power factor and reducing the size of the device.
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記スイッチは、前記LEDに流れる電流に応じてそのオン時間が制御されることを特徴とする。
このような構成によれば、LEDに流れる電流を任意に制御することが可能になる。
In addition to the above invention, another invention is characterized in that an on-time of the switch is controlled in accordance with a current flowing through the LED.
According to such a configuration, it is possible to arbitrarily control the current flowing through the LED.
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記スイッチは、前記LEDに流れる電流に応じたPWM制御またはFM制御に基づいてオンまたはオフされることを特徴とする。
このような構成によれば、LEDに流れる電流を正確に制御することが可能になる。
In addition to the above-mentioned invention, another invention is characterized in that the switch is turned on or off based on PWM control or FM control corresponding to a current flowing through the LED.
According to such a configuration, it is possible to accurately control the current flowing through the LED.
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記スイッチは、前記LEDに流れる電流が増加して所定の電流値に達すると前記スイッチをオフにし、前記平滑用コイルに流れる電流が減少して略0になると前記スイッチをオンにする電流臨界モード制御によって制御されることを特徴とする。
このような構成によれば、LEDに流れる電流を正確に制御することが可能になる。
According to another aspect of the invention, in addition to the above-described invention, the switch turns off the switch when the current flowing through the LED increases and reaches a predetermined current value, and the current flowing through the smoothing coil decreases. It is controlled by current critical mode control for turning on the switch when it becomes substantially zero.
According to such a configuration, it is possible to accurately control the current flowing through the LED.
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記PWM制御もしくはFM制御の基準電圧または前記電流臨界モード制御の前記所定の電流値は、前記LEDの調光の目標値としての調光目標値に応じて設定されることを特徴とする。
このような構成によれば、調光目標値を調整することにより、LEDの発光強度を調整することが可能になる。
In addition to the above-described invention, another invention may be configured such that the reference voltage of the PWM control or FM control or the predetermined current value of the current critical mode control is a dimming target value as a dimming target value of the LED. It is set according to.
According to such a configuration, it is possible to adjust the light emission intensity of the LED by adjusting the dimming target value.
また、他の発明は、上記発明に加えて、前記スイッチは、前記平滑用コイルに流れる電流が略0になるタイミングでオンの状態に制御することを特徴とする。
このような構成によれば、リカバリ時間が遅いダイオードを使用することが可能になるので、装置の製造コストを低減することができる。
In addition to the above-mentioned invention, another invention is characterized in that the switch is controlled to be in an ON state at a timing when the current flowing through the smoothing coil becomes substantially zero.
According to such a configuration, it becomes possible to use a diode with a slow recovery time, so that the manufacturing cost of the device can be reduced.
また、本発明は、前述したLED点灯装置と、前記LEDが筐体内に収容されたことを特徴とする。
このような構成によれば、力率改善を図るとともに、装置の小型化が可能なLED照明装置を提供することができる。
Further, the present invention is characterized in that the LED lighting device described above and the LED are accommodated in a housing.
According to such a configuration, it is possible to provide an LED lighting device capable of improving the power factor and reducing the size of the device.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(A)第1実施形態の構成の説明
図1は、本発明の第1実施形態に係るLED(Light Emitting Diode)点灯装置の構成例を示すブロック図である。この図に示すように、LED点灯装置10は、コンデンサ11、ダイオード12、コイル13、トランジスタ14、コンデンサ15、ダイオード16、コイル17、コンデンサ18、抵抗19、および、PWM(Pulse Width Modulation)制御回路20を主要な構成要素としている。LED点灯装置10は、交流電源30から供給され、ダイオードブリッジ33で整流された脈流電力に基づいて、LED40を点灯する。なお、以下では、LED点灯装置10がLED40に100mAの電流を供給する場合を例に挙げて説明を行う。もちろん、これ以外の値であってもよいことは言うまでもない。
(A) Description of Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an LED (Light Emitting Diode) lighting device according to the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the
コンデンサ11は、0.数μF程度(例えば、0.1〜0.47μF程度)の容量を有するセラミックコンデンサまたはフィルムコンデンサ等によって構成され、ダイオードブリッジ33から出力される脈流電力に含まれている高周波成分を減衰させるとともに、交流電源30に流出するスイッチングノイズを減衰させる。
Capacitor 11 is 0. It is composed of a ceramic capacitor or a film capacitor having a capacity of about several μF (for example, about 0.1 to 0.47 μF), and attenuates high frequency components included in pulsating power output from the
ダイオード12は、整流用のダイオードであり、コンデンサ15からの逆流を防止するためのダイオードである。コイル13(請求項中の「コイル」に対応)は、PFC(Power Factor Correction)用のチョークコイルであり、この例では、例えば、0.5mH程度の素子値を有するコイルによって構成されている。
The
トランジスタ14(請求項中の「スイッチ」に対応)は、例えば、MOS−FET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等によって構成され、PWM制御回路20の制御によってオンまたはオフの状態とされる。なお、図1の例では、トランジスタ14として、NチャンネルMOS−FETを用いているがこれ以外の半導体スイッチ(例えば、バイポーラトランジスタ、IGBT等)を用いることも可能である。
The transistor 14 (corresponding to “switch” in the claims) is configured by, for example, a MOS-FET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or the like, and is turned on or off under the control of the
コンデンサ15(請求項中の「コンデンサ」に対応)は、トランジスタ14がオフの場合には、脈流電圧とコイル13に生じる起電力の和の電圧によって充電される。また、トランジスタ14がオンの場合には、蓄積している電荷をLED40に対して放電する。コンデンサ15は、例えば、十数μF〜数十μF程度の容量を有し、第1実施形態では、22μFの容量を有する電解コンデンサによって構成されている。
The capacitor 15 (corresponding to “capacitor” in the claims) is charged by the sum of the pulsating voltage and the electromotive force generated in the
ダイオード16(請求項中の「ダイオード」に対応)は、フリーホイール(Free Wheel)ダイオード(転流ダイオード)であり、トランジスタ14がオンの場合には、逆バイアス状態となってコンデンサ15からの放電電流を遮断するとともに、トランジスタ14がオフの場合には、順バイアス状態となってコイル13からコンデンサ15への充電電流を通過させる。
The diode 16 (corresponding to “diode” in the claims) is a free wheel diode (commutation diode). When the
コイル17(請求項中の「平滑用コイル」に対応)は、平滑用コイルとして機能するとともに、Buck型スイッチングレギュレータを構成するいわゆるBuckコイルとして機能する。このコイル17は、トランジスタ14がオンの状態では、コンデンサ15から放電される電荷を磁気エネルギとして蓄積し、トランジスタ14がオフの状態になると、蓄積された磁気エネルギをLED40に対して供給する。なお、この例では、コイル17は、例えば、2.5mH程度の素子値を有するコイルを使用している。
The coil 17 (corresponding to the “smoothing coil” in the claims) functions as a smoothing coil and also functions as a so-called Buck coil constituting a Buck type switching regulator. The
コンデンサ18(請求項中の「平滑用コンデンサ」に対応)は、平滑用コンデンサであり、数μF〜数十μF(例えば、4.7μF〜22μF程度)の容量を有する電解コンデンサによって構成され、コイル17の出力を平滑化して出力する。抵抗19は、LED40に流れる電流を検出するための検出抵抗である。
The capacitor 18 (corresponding to the “smoothing capacitor” in the claims) is a smoothing capacitor, and is constituted by an electrolytic capacitor having a capacity of several μF to several tens μF (for example, about 4.7 μF to 22 μF), and a coil. The output of 17 is smoothed and output. The
PWM制御回路20は、PWM制御に基づいてトランジスタ14を一定の周期(スイッチング周波数)で、オンまたはオフの状態に制御する。すなわち、PWM制御回路20は、抵抗19からの検出電圧Vrを入力し、検出電圧Vrと所定の基準電圧Vrefとを比較し、これらの比較結果に基づいてトランジスタ14をオンまたはオフの状態にし、LED40に流れる電流が所定の目標値(例えば、100mA)なるように制御する。具体的には、LED40に流れる電流が目標値よりも少ない場合にはオン時間を長くするように制御を行い、LED40に流れる電流が目標値よりも多い場合にはオン時間を短くするように制御を行う。一例として、PWM制御回路20は、検出電圧Vrと基準電圧Vrefの差分を誤差として求め、求めた誤差を三角波とコンパレータ等によって比較することにより出力信号であるPWM信号を得る。なお、PWM制御回路20は、例えば、数十kHz〜数MHz程度の周波数でトランジスタ14をスイッチングする。第1実施形態では、PWM制御回路20のスイッチング周波数は、例えば、60kHzに設定されている。もちろん、これ以外の周波数でもよいことは言うまでもない。
The
交流電源30は、例えば、100Vの電圧を有する商用電源であり、50Hzまたは60Hz程度の周波数を有している。もちろんこれ以外の電圧(例えば、200V)および周波数であってもよいことはいうまでもない。なお、交流電源30からの交流電力は、端子31,32を介してダイオードブリッジ33に供給される。ダイオードブリッジ33は、4つのダイオード33a〜33dによって構成され、交流電源30からの交流電力を全波整流して脈流電力を生成し、後段の回路に供給する。
The
LED40は、順方向降下電圧が、例えば、3.2Vであり、内部抵抗が、例えば、0.1Ωの同一種類のLEDを複数個(例えば、20個)直列接続して構成されている。なお、直列接続する個数は、例えば、電源電圧や使用目的に応じて選択することができる。
The
(B)第1実施形態の動作の説明
図2および図3は、図1に示す第1実施形態の動作を説明するための図であり、図2はトランジスタ14がオンの状態において回路を流れる電流を示し、図3はトランジスタ14がオフの状態において回路を流れる電流を示す。なお、これらの図2,3では、簡略化のために、PWM制御回路20を省略するとともに、トランジスタ14をスイッチとして示してある。
(B) Description of Operation of First Embodiment FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 2 flows through the circuit when the
(トランジスタ14がオンの場合)
PWM制御回路20により、トランジスタ14がオンの状態に制御されると、図2に示すように、ダイオード12、コイル13、および、トランジスタ14によって形成される閉回路に対して、ダイオードブリッジ33からの電流I1(破線で示す電流)が通じる。これにより、コイル13に対して磁気エネルギが蓄積される。
(When
When the
また、コンデンサ15には前回の動作によって、図2に示す極性の電荷が蓄積されており、トランジスタ14がオンの状態になると、ダイオード16は逆バイアス状態となって遮断状態となる。これにより、コンデンサ15、トランジスタ14、抵抗19、LED40、および、コイル17による閉回路が形成され、コンデンサ15に蓄積されている電荷が電流I2(破線で示す電流)としてこの閉回路に通じる。この結果、LED40に電流I2が通じて点灯されるとともに、コイル17に磁気エネルギが蓄積される。
Further, the charge having the polarity shown in FIG. 2 is accumulated in the
(トランジスタ14がオフの場合)
つぎに、トランジスタ14がオフの状態に制御されると、ダイオードブリッジ33からコイル13に通じる電流が遮断されるため、自己誘導により、電流I3と同じ向きの起電力がコイル13に生じる。このとき、ダイオード16は順バイアス状態となるため、ダイオード12、コイル13、コンデンサ15、および、ダイオード16による閉回路が形成される。この結果、コンデンサ15には、ダイオードブリッジ33からの出力電圧と、コイル13によって生じた起電力の和の電圧が印加されることから、閉回路には電流I3が通じ、コンデンサ15は印加された電圧によって充電される。
(When
Next, when the
また、トランジスタ14がオンの状態からオフの状態に変化すると、コイル17に流れる電流I2(図2参照)が遮断されるため、コイル17には電流I2と同じ向きの起電力が生じる。このようにしてコイル17に生じた起電力は、ダイオード16、抵抗19、および、LED40によって構成される閉回路に通じる電流I4を生じせしめる。これにより、LDE40に電流が通じ、LED40が点灯される。
Further, when the
以上の動作は、所定の周期(例えば、数十kHz〜数MHz)で繰り返される。図4は、コイル17に流れる電流の時間的変化を示す図である。図1に示す第1実施形態では、コイル17に流れる電流は、図4(B)に示すように電流が連続する電流連続型と、図4(C)に示すように電流が断続する電流断続型の中間である、図4(A)の電流臨界型として動作する。具体的に説明すると、図4(A)の時間t1のタイミングにおいて、トランジスタ14がオンの状態に制御され、これによりコンデンサ15に蓄積された電荷がコイル17を介して放電されるので、時間の経過とともにコイル17に流れる電流が増加する。そして、時間t2になるとトランジスタ14がオフの状態に制御される。この結果、コイル17に蓄積された磁気エネルギが徐々に放出されるので、時間の経過とともにコイル17に流れる電流が減少する。そして、コイル17に流れる電流が0になる時間t3において、再度、トランジスタ14がオンの状態に制御され、時間t1の場合と同様に、コンデンサ15に蓄積された電荷がコイル17を介して放電される。このように、コイル17に流れる電流が0になるタイミングで、トランジスタ14をオンの状態に制御することにより、電流が流れていない状態でダイオード16を逆バイアス状態に変化させるため、ダイオード16としてリカバリ時間(逆回復時間)が遅いダイオード(安価なダイオード)を使用することができるため、装置の製造コストを低減することができる。
The above operation is repeated at a predetermined cycle (for example, several tens of kHz to several MHz). FIG. 4 is a diagram showing a temporal change in the current flowing through the
ところで、図4(A)に示す電流変化ΔIは、以下の式(1)で表すことができる。
ここで、VLはコイル17の端子電圧を示し、τはΔIの変化に要する時間を示し、Lはコイル17のインダクタンス値を示す。ここで、ΔIとVLが略一定とすると、スイッチングの周期に関する値であるτを小さくすると(スイッチング周波数を高くすると)、Lを小さくすることができる。つまり、サイズが小さいコイル17を使用することができる。また、スイッチング周波数が一定の場合には、電流臨界型に設定してΔIの値を大きくすることで、Lの値を小さくすることができる。例えば、リップル値が±15%の電流連続型(図4(B)参照)に比較して、電流臨界型(図4(A)参照)では、コイル17の値を1/7程度(≒0.15)に小さくすることができることから、コイル17のサイズを小型化することができる。
Incidentally, the current change ΔI shown in FIG. 4A can be expressed by the following equation (1).
Here, V L indicates the terminal voltage of the
以上に説明したように、第1実施形態では、抵抗19によってLED40に流れる電流を検出し、PWM制御によって出力電流を制御するようにしたので、出力電圧を制御する場合に比較して、リップルによる電流変動を抑制することができる。これにより、LED40として内部抵抗が少ないものを使用した場合であっても(例えば、LED40として内部抵抗が殆ど0に近いものを使用した場合であっても)、コンデンサ18として容量が余り大きくないものを使用することができるため、装置を小型化することができる。
As described above, in the first embodiment, the current flowing through the
また、第1実施形態では、トランジスタ14がオンの期間とオフの期間の双方において、LED40に電流が供給される。具体的には、図5(A)に示すように、第1実施形態では、トランジスタ14がオンの状態の期間(t1〜t2,t3〜t4)と、トランジスタ14がオフの状態の期間(t2〜t3,t4〜t5)の双方でLED40に電流が流れているが、例えば、従来の1コンバータ電源(例えば、特許文献1の電源)では、トランジスタがオンの状態の期間(t1〜t2,t3〜t4)にLEDに電流は流れず、トランジスタがオフの状態の期間(t2〜t3,t4〜t5)にLEDに電流が流れる。このように、第1実施形態では、トランジスタ14がオンの期間とオフの期間の双方でLED40に電流が流れるので、LED40点灯効率を高めることができる。また、平滑用のコンデンサ18として、容量が余り大きくないコンデンサを使用することができるので、装置のサイズを小型化することができる。
In the first embodiment, a current is supplied to the
また、以上の第1実施形態では、一定のスイッチング周波数で、トランジスタ14をオンオフ制御するようにしたので、コイル13に通じるピーク電流の波形(包絡波形)は、ダイオードブリッジ33から供給される全波整流波形に相似の波形となる。したがって、コンデンサ11による平滑を行うことで、交流電源30からの入力電流波形は、入力電圧波形に相似となるため、力率を略100%とすることができる。
In the first embodiment described above, since the
また、以上の第1実施形態では、力率改善回路と降圧型コンバータ(バックコンバータ)を1つのトランジスタ14によって構成するようにしたので、トランジスタの個数を減らして回路を簡略化するとともに、トランジスタの制御回路を簡略化することができる。
In the first embodiment described above, since the power factor correction circuit and the step-down converter (buck converter) are configured by one
(C)第2実施形態の構成の説明
図6は、第2実施形態の構成例を示すブロック図である。この図において、図1と対応する部分には同一の符号を付してあるので、その説明は省略する。第2実施形態では、図1の第1実施形態と比較して、PWM制御回路20がPWM制御回路20Aに置換されるとともに、調光入力回路21が新たに追加されている。それ以外の構成は、図1の場合と同様である。
(C) Description of Configuration of Second Embodiment FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the second embodiment. In this figure, portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the second embodiment, compared with the first embodiment of FIG. 1, the
ここで、調光入力回路21は、外部からの調光信号D(例えば、数ビット程度のデジタル信号)を入力し、調光信号Dに応じた制御電圧Vcを生成して出力する。例えば、調光信号Dが4ビットの場合には、調光入力回路21は、0〜15の範囲の調光信号を入力するので、LED40に流れる電流が0〜最大電流Imax(例えば、100mA)の範囲で変化させるための制御電圧Vc(例えば、Vc1〜Vc2の範囲で変化する電圧)を生成して出力する。
Here, the dimming
PWM制御回路20Aは、調光入力回路21から供給される制御電圧Vcを基準電圧とし、抵抗19によって検出される検出電圧Vrと比較し、これらの比較結果に基づいて、トランジスタ14をPWM制御に基づいて駆動する。
The PWM control circuit 20A uses the control voltage Vc supplied from the dimming
(D)第2実施形態の動作の説明
第2実施形態では、基本的な動作は、図1の第1実施形態の場合と同様であるが、調光入力回路21からの制御電圧VcによってLED40に流れる電流が変化する点が異なっている。すなわち、第2実施形態では、調光入力回路21が調光信号Dに応じた制御電圧Vcを出力し、PWM制御回路20Aは、制御電圧Vcを基準電圧とし、この基準電圧に応じてLED40に流れる電流を制御する。これにより、調光信号Dを変化させることにより、LED40に流れる電流を変化させ、LED40の発光強度を変化させることができる。
(D) Description of Operation of Second Embodiment In the second embodiment, the basic operation is the same as that of the first embodiment of FIG. 1, but the
以上に説明したように、第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の場合の効果に加えて、LED40の発光強度を任意に調整することが可能になる。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment described above, the light emission intensity of the
(E)変形実施形態
以上に示す実施形態は一例であって、これ以外にも種々の変形実施形態が存在することはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態におけるダイオード12については、除外するようにしてもよい。すなわち、実験によると、回路の状態によってはダイオード12を除外しても動作することが確認されている。
(E) Modified Embodiment The above-described embodiment is an example, and it goes without saying that there are various modified embodiments. For example, the
また、以上に示した回路を構成する素子の素子値については、一例であって、このような場合のみに限定されるものではなく、例えば、LED40の内部抵抗、スイッチング周波数、交流電源30の電圧等に応じて、任意に設定することが可能である。
The element values of the elements constituting the circuit described above are merely examples, and are not limited to such cases. For example, the internal resistance of the
また、以上に示す各実施形態では、回路構成のみを示したが、例えば、ダイオードブリッジ33、LED点灯装置10、および、LED40を筐体内に収容したLED照明装置として構成することも可能である。具体的には、電球型の形状または蛍光灯の形状を有する筐体にダイオードブリッジ33、LED点灯装置10、および、LED40を収容してLED照明装置とすることも可能である。なお、図6に示す調光入力回路21については、同一の筐体内に収容しても、他の筐体内に収容してもよい。
Moreover, in each embodiment shown above, although only the circuit structure was shown, it is also possible to comprise as LED lighting apparatus which accommodated the
また、以上の各実施形態では、図4(A)に示す電流臨界型として動作させるようにしたが、図4(B)に示す電流連続型として動作させたり、図4(C)に示す電流断続型として動作させたりしてもよい。 In each of the above embodiments, the current critical type shown in FIG. 4A is operated. However, the current continuous type shown in FIG. 4B is operated, or the current shown in FIG. It may be operated as an intermittent type.
また、以上の各実施形態では、PWM制御によってLED40に流れる電流を制御するようにしたが、オフデューティを一定にし、フィードバック制御によってオンデューティを変化させるスイッチング動作させるようにしてもよい。
Further, in each of the embodiments described above, the current flowing through the
また、以上の各実施形態では、PWM制御に基づいてトランジスタ14をスイッチングするようにしたが、例えば、トランジスタ14のオフ時間を一定とし、オン時間のみを可変するFM(Frequency Modulation)制御に基づいてスイッチングするようにしてもよい。第1実施形態にFM制御を適用する場合、検出電圧Vrと基準電圧を比較し、比較結果に基づいてトランジスタ14のオン時間を制御すればよい。また、第2実施形態の場合は、制御電圧Vcを基準電圧として検出電圧Vrと比較し、これらの比較結果に基づいて、トランジスタ14のオン時間を制御すればよい。なお、FM制御の場合であっても、前述した電流連続型、電流断続型、および、電流臨界型として制御可能であることはいうまでもない。
In each of the above embodiments, the
あるいは、PWM制御に代えて、LED40に流れる電流値が予め指定された所定の電流値(ピーク電流値)に達した場合にトランジスタ14をオフにし、コイル17に流れる電流が減少して、略0になった場合にトランジスタ14をオンする、電流臨界モード制御に基づいてスイッチングするようにしてもよい。なお、第1実施形態に電流臨界モード制御を適用する場合、検出電圧Vrと基準電圧を比較し、比較結果に基づいてピーク電流値を制御すればよい。また、第2実施形態の場合は、調光入力回路21から供給される制御電圧Vcを基準電圧とし、抵抗19によって検出される検出電圧Vrと比較し、これらの比較結果に基づいて、ピーク電流値を制御するようにすればよい。
Alternatively, instead of PWM control, when the current value flowing through the
また、以上の実施形態では、商用電源を全波整流して用いるようにしたが、半波整流して用いるようにしてもよい。 In the above embodiment, the commercial power supply is used after full-wave rectification, but may be used after half-wave rectification.
10 LED点灯装置
11 コンデンサ
12 ダイオード
13 コイル
14 トランジスタ
15 コンデンサ
16 ダイオード
17 コイル
18 コンデンサ
19 抵抗
20 PWM制御回路
21 調光入力回路
30 交流電源
31,32 端子
33 ダイオードブリッジ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
コイルとスイッチとが直列接続され、前記整流回路の出力端子にその両端が接続されるPFC回路と、
コンデンサとダイオードが直列接続されて前記スイッチにその両端が接続され、前記スイッチが開放状態となった場合に前記コイルに生じる起電力と前記整流回路からの電圧の合計電圧によって前記コンデンサを前記ダイオード経由で充電し、前記スイッチが短絡状態になった場合に前記コンデンサに蓄積された電荷を前記スイッチ経由で前記LEDに供給する蓄電回路と、
平滑用コイルと平滑用コンデンサが直列接続されて前記ダイオードにその両端が接続され、前記蓄電回路から出力される電流を平滑化し、前記平滑用コンデンサの両端電圧を前記LEDに供給する平滑化回路と、
を有することを特徴とするLED点灯装置。 In an LED lighting device that lights one or a plurality of LEDs with pulsating power obtained by rectifying AC power with a rectifier circuit,
A PFC circuit in which a coil and a switch are connected in series, and both ends of which are connected to the output terminal of the rectifier circuit;
A capacitor and a diode are connected in series, and both ends thereof are connected to the switch. When the switch is opened, the capacitor is passed through the diode by the total voltage of the electromotive force generated in the coil and the voltage from the rectifier circuit. A storage circuit that charges the LED via the switch when the switch is short-circuited, and the charge stored in the capacitor via the switch;
A smoothing circuit in which a smoothing coil and a smoothing capacitor are connected in series, both ends of which are connected to the diode, smooth the current output from the power storage circuit, and supply the voltage across the smoothing capacitor to the LED; ,
The LED lighting device characterized by having.
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