Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP6064272B2 - LED driving device and lighting device using the same - Google Patents

LED driving device and lighting device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP6064272B2
JP6064272B2 JP2011255956A JP2011255956A JP6064272B2 JP 6064272 B2 JP6064272 B2 JP 6064272B2 JP 2011255956 A JP2011255956 A JP 2011255956A JP 2011255956 A JP2011255956 A JP 2011255956A JP 6064272 B2 JP6064272 B2 JP 6064272B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
voltage
switching element
power supply
light source
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
Application number
JP2011255956A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013110061A (en
Inventor
春男 永瀬
春男 永瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2011255956A priority Critical patent/JP6064272B2/en
Publication of JP2013110061A publication Critical patent/JP2013110061A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6064272B2 publication Critical patent/JP6064272B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

本発明は、発光ダイオードを光源としたLED駆動装置及びそれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to an LED driving device using a light emitting diode as a light source and an illumination device using the same.

近年、発光ダイオード(以下、「LED」と呼ぶ)が盛んに照明分野で使用され、その用途も多様化している。例えば、車両の分野では、白色LEDが車室内の照明に使用され、また、高輝度のヘッドライトやデイタイムランニングランプにも白色LEDが使用されている。   In recent years, light-emitting diodes (hereinafter referred to as “LEDs”) are actively used in the lighting field, and their uses are diversified. For example, in the field of vehicles, white LEDs are used for interior lighting, and white LEDs are also used for high-intensity headlights and daytime running lamps.

LEDは、白熱電球と比べて長寿命で応答性が速く構造上コンパクトに実装でき、また、用途に応じてフィルタなしで各種の色が簡単に実現でき、調光による点灯制御も容易である。そして、灯具などの照明器具が薄く、立体的に実装できることにより、車のデザインなど形状に制限を与えない自由な設計が可能などの利点がある。   The LED has a longer life than the incandescent bulb, has a quick response, can be mounted compactly in structure, can easily realize various colors without a filter according to the application, and can be easily controlled by dimming. And since lighting fixtures, such as a lamp, are thin and can be mounted three-dimensionally, there is an advantage that a free design that does not restrict the shape such as a car design is possible.

このようなLEDを光源とした負荷に印加する出力電圧を一定に保つ電源装置が例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の電源装置は、同一のチョークコイルにそれぞれ接続される降圧用チョッパトランジスタ及び昇圧用チョッパトランジスタと、入力電圧と所望の出力電圧との大小を比較判別する入力電圧判別回路とを備える。また、この電源装置は、入力電圧判別回路からの出力に応じて降圧用及び昇圧用チョッパトランジスタを択一的に動作させる切替回路を備えており、自動的に入力電圧に応じて降圧型電源、昇圧型電源として切替え動作するものである。   For example, Patent Document 1 discloses a power supply device that maintains a constant output voltage applied to a load using an LED as a light source. A power supply device described in Patent Document 1 includes a step-down chopper transistor and a step-up chopper transistor connected to the same choke coil, and an input voltage determination circuit that compares and determines the magnitude of an input voltage and a desired output voltage. Prepare. In addition, the power supply device includes a switching circuit that selectively operates the step-down and step-up chopper transistors in accordance with the output from the input voltage determination circuit, and automatically includes a step-down power supply in accordance with the input voltage, Switching operation is performed as a boost type power supply.

また、入力電圧の変動に対して出力電圧を一定に保持するように制御するDC−DCコンバータが例えば特許文献2に開示されている。特許文献2に記載のDC−DCコンバータは、入力電圧より低い出力電圧を出力する降圧部と、入力電圧より高い出力電圧を出力する昇圧部と、降圧部と昇圧部とを制御する制御部とを備える。そして、このDC−DCコンバータでは、降圧部の降圧スイッチと昇圧部の昇圧スイッチとを同時にスイッチングすることにより降圧と昇圧が同時に行われるので、降圧と昇圧の切替という動作を行わずに出力電圧を連続的に出力することができる。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a DC-DC converter that controls the output voltage to be kept constant with respect to fluctuations in the input voltage. A DC-DC converter described in Patent Document 2 includes a step-down unit that outputs an output voltage lower than an input voltage, a step-up unit that outputs an output voltage higher than the input voltage, and a control unit that controls the step-down unit and the step-up unit. Is provided. In this DC-DC converter, since the step-down and the step-up are simultaneously performed by simultaneously switching the step-down switch of the step-down unit and the step-up switch of the step-up unit, the output voltage is changed without performing the operation of step-down and step-up switching. It can output continuously.

特開昭62−018970号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-018970 特開2010−268590号公報JP 2010-268590 A

ところで、例えばLEDを用いた車載用の光源に使用される電源電圧は通常12V程度であり、電源電圧の変動を考慮すると9〜16Vとなる。更に、電源電圧の過渡的な変動を含めれば、6〜20Vの範囲の電源電圧を想定して光源を点灯させる場合もある。近年では、LEDの発光効率の向上などにより、光源として使用するLEDの数が少ない場合でも必要な光束が得られるように改善が図られてきている。光束は、LEDを流れる順電流に比例して変化するため、複数のLEDを使用する場合には、LEDを直列に接続し、同一の電流を流して各LEDを均一に発光させる方法が一般的である。   By the way, for example, a power supply voltage used for an in-vehicle light source using an LED is usually about 12 V, and becomes 9 to 16 V in consideration of fluctuations in the power supply voltage. Furthermore, if transient fluctuations in the power supply voltage are included, the light source may be turned on assuming a power supply voltage in the range of 6 to 20V. In recent years, improvements have been made so that necessary light fluxes can be obtained even when the number of LEDs used as a light source is small, for example, by improving the luminous efficiency of LEDs. Since the luminous flux changes in proportion to the forward current flowing through the LEDs, when using a plurality of LEDs, it is common to connect the LEDs in series and cause the LEDs to emit light uniformly by flowing the same current. It is.

LEDを用いた車載用の光源(例えば、ロービーム)では、使用するLEDの数は4〜12個程度である。1つのLEDの順電圧は、素子の構成や材料、使用温度、動作電流などで変動はあるが、順電流が数百mAの場合には3〜3.5V程度である。したがって、LEDの数が4個の場合には、LEDの両端に印加される負荷電圧が12〜14V、5個の場合には、負荷電圧が15〜17.5Vとなる。   In an in-vehicle light source (for example, a low beam) using LEDs, the number of LEDs to be used is about 4 to 12. The forward voltage of one LED varies depending on the element configuration, material, operating temperature, operating current, etc., but is about 3 to 3.5 V when the forward current is several hundred mA. Therefore, when the number of LEDs is 4, the load voltage applied to both ends of the LEDs is 12 to 14V, and when the number is 5, the load voltage is 15 to 17.5V.

ここで、電源電圧V1の範囲と負荷電圧V2の変動幅との相関を図12(a)に示す。同図において、V1=V2の線を境界線として、上側の領域がV1<V2の領域、下側の領域がV1>V2の領域となっている。また、同図において、実線で囲まれている2つの領域は、何れも実際に使用される電源電圧V1と負荷電圧V2とのばらつきの範囲を示しており、当該範囲を想定してLEDを駆動するLED駆動装置を動作させる。   Here, the correlation between the range of the power supply voltage V1 and the fluctuation range of the load voltage V2 is shown in FIG. In the figure, with the line V1 = V2 as a boundary line, the upper region is a region where V1 <V2, and the lower region is a region where V1> V2. Also, in the figure, the two regions surrounded by solid lines indicate the range of variation between the power supply voltage V1 and the load voltage V2 that are actually used, and the LED is driven assuming that range. The LED driving device is operated.

上記の範囲で使用するLED駆動装置の回路方式としては、従来例でも挙げたように、降圧回路と昇圧回路とを組み合わせた昇降圧チョッパ回路方式がある。この昇降圧チョッパ回路を採用したLED駆動装置の従来の基本的な構成を図12(b)に示す。このLED駆動装置は、直流電源DC1と、降圧回路100と、昇圧回路101と、複数のLEDから成る光源部102とで構成される。この直流電源DC1の電源電圧(入力電圧)V1を降圧及び昇圧することにより、光源部102に負荷電圧(出力電圧)V2を出力する。   As a circuit system of the LED driving device used in the above range, there is a step-up / step-down chopper circuit system in which a step-down circuit and a step-up circuit are combined as described in the conventional example. FIG. 12B shows a conventional basic configuration of an LED driving device that employs this step-up / step-down chopper circuit. This LED driving device includes a DC power source DC1, a step-down circuit 100, a step-up circuit 101, and a light source unit 102 composed of a plurality of LEDs. The load voltage (output voltage) V2 is output to the light source unit 102 by stepping down and boosting the power supply voltage (input voltage) V1 of the DC power supply DC1.

しかしながら、上記の基本構成及び従来例のように、電源側に降圧回路100、負荷側に昇圧回路101を接続する構成では、以下のような問題があった。すなわち、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合に、負荷側が昇圧回路101で構成されていることから、光源部102を調光する際の制御は昇圧回路101の出力電圧の振幅を制御することとなる。このため、昇圧回路101の出力電圧の振幅の制御により順電流を大幅に低下させると、LEDの色の変化が大きくなる虞がある。特に、青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDでは、その傾向が強い。   However, the configuration in which the step-down circuit 100 is connected to the power supply side and the step-up circuit 101 is connected to the load side as in the basic configuration and the conventional example has the following problems. That is, when the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2, the load side is constituted by the booster circuit 101. Therefore, the control when dimming the light source unit 102 controls the amplitude of the output voltage of the booster circuit 101. It will be. For this reason, if the forward current is significantly reduced by controlling the amplitude of the output voltage of the booster circuit 101, the color change of the LED may increase. In particular, a white LED configured by combining a blue LED and a yellow phosphor has a strong tendency.

なお、電源側の降圧回路100の有するスイッチング素子を低周波でオンオフすることでも光源部102を調光することは可能である。しかしながら、この場合には、昇圧回路101が低周波数で動作することとなって負荷電圧V2の変動が大きくなり、LEDに過電流が流れてストレスが増大する虞がある。   The light source unit 102 can also be dimmed by turning on and off the switching element of the voltage-lowering circuit 100 on the power supply side at a low frequency. However, in this case, since the booster circuit 101 operates at a low frequency, the fluctuation of the load voltage V2 becomes large, and an overcurrent flows through the LED, which may increase the stress.

上記のような振幅制御による光源部102の調光を避けるために、図13に示すように、昇圧回路101と光源部102との間にスイッチング素子103を追加し、スイッチング素子103のオンオフによるPWM調光を行うことも考えられる。しかしながら、この場合には、スイッチング素子103を新たに追加する必要があり、また、当該スイッチング素子103を制御する必要があることから回路が複雑化するという問題があった。   In order to avoid dimming of the light source unit 102 by the amplitude control as described above, a switching element 103 is added between the booster circuit 101 and the light source unit 102 as shown in FIG. Dimming is also conceivable. However, in this case, it is necessary to newly add the switching element 103, and there is a problem that the circuit becomes complicated because the switching element 103 needs to be controlled.

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、回路を複雑化することなくLEDの色の変化を抑えて調光することのできるLED駆動装置及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an LED driving device capable of dimming while suppressing a change in the color of the LED without complicating the circuit, and an illumination device using the LED driving device. For the purpose.

本発明のLED駆動装置は、直流電源に接続されて前記直流電源の電源電圧を昇圧して中間電圧を出力する昇圧回路と、複数の発光ダイオードから成る光源部に接続されて前記昇圧回路の前記中間電圧を降圧して負荷電圧を前記光源部に出力する降圧回路と、前記昇圧回路及び前記降圧回路を制御する主制御回路と、外部から設定される前記光源部の調光率に基づいて前記主制御回路に前記光源部を調光させる調光制御回路とを備え、前記降圧回路は、少なくともスイッチング素子を有し、前記主制御回路は、前記降圧回路の前記スイッチング素子を所定の周波数でPWM制御し、且つ前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合と、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合とで前記昇圧回路又は前記降圧回路の動作を切り替えることで前記光源部を調光し、さらに、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路を動作させ、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させて前記電源電圧を前記降圧回路に入力させることを特徴とする。
The LED driving device of the present invention is connected to a direct current power source to boost the power supply voltage of the direct current power source and output an intermediate voltage, and connected to a light source unit composed of a plurality of light emitting diodes, and connected to the boost circuit. Based on a step-down circuit that steps down an intermediate voltage and outputs a load voltage to the light source unit, a main control circuit that controls the step-up circuit and the step-down circuit, and a dimming rate of the light source unit set from the outside A dimming control circuit for dimming the light source unit in the main control circuit, wherein the step-down circuit has at least a switching element, and the main control circuit PWMs the switching element of the step-down circuit at a predetermined frequency. The operation of the booster circuit or the step-down circuit is switched between when the power supply voltage is lower than the load voltage and when the power supply voltage is higher than the load voltage. Said light source unit modulating and light in, further the main control circuit, when the power supply voltage is smaller than the load voltage, to operate the booster circuit, if the power supply voltage is greater than the load voltage Is characterized in that the operation of the booster circuit is stopped and the power supply voltage is input to the step-down circuit .

このLED駆動装置において、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフし、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることが好ましい。   In this LED driving device, the main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and the switching of the step-down circuit. When the element is PWM controlled at the predetermined frequency and the switching element is turned on / off at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period, and the power supply voltage is larger than the load voltage, the booster circuit It is preferable that the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency, and the switching element is turned on / off at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period.

このLED駆動装置において、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることが好ましい。   In this LED driving device, the main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and the switching of the step-down circuit. When the element is PWM-controlled at the predetermined frequency and the power supply voltage is larger than the load voltage, the operation of the booster circuit is stopped and the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency. In addition, it is preferable to turn on / off the switching element at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period.

このLED駆動装置において、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧を振幅制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することが好ましい。   In the LED driving device, the main control circuit controls the amplitude of the intermediate voltage of the booster circuit and controls the switching element of the step-down circuit when the power supply voltage is smaller than the load voltage. PWM control is performed on the switching element at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period, and when the power supply voltage is larger than the load voltage, the operation of the booster circuit is stopped. In addition, it is preferable that the switching element of the step-down circuit is turned on / off at the predetermined frequency, and the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period.

このLED駆動装置において、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することが好ましい。   In this LED driving device, the main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and the switching of the step-down circuit. When the element is PWM-controlled at the predetermined frequency and the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period, and the power supply voltage is higher than the load voltage, the booster circuit Preferably, the operation is stopped, and the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency and the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period.

本発明の照明装置は、上記何れかのLED駆動装置と、前記光源部と、前記光源部及び前記LED駆動装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする。   The illuminating device of this invention is equipped with one of said LED drive devices, the said light source part, and the instrument main body holding the said light source part and the said LED drive device, It is characterized by the above-mentioned.

本発明は、回路を複雑化することなくLEDの色の変化を抑えて調光することができるという効果を奏する。   The present invention has an effect that dimming can be performed while suppressing a change in the color of the LED without complicating the circuit.

本発明に係るLED駆動装置の基本形態を示す図で、(a)は回路概略図で、(b),(c)は入力電圧、中間電圧、出力電流の波形図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the basic form of the LED drive device which concerns on this invention, (a) is a circuit schematic, (b), (c) is a waveform diagram of an input voltage, an intermediate voltage, and an output current. 同上のLED駆動装置における昇圧回路及び降圧回路の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the step-up circuit and step-down circuit in the LED drive device same as the above. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態1を示す回路概略図である。It is the circuit schematic which shows Embodiment 1 of the LED drive device which concerns on this invention. 同上のLED駆動装置における各制御回路を示す回路概略図で、(a)は昇圧制御回路の図で、(b)は降圧制御回路の図で、(c)は調光制御回路の図である。It is a circuit schematic diagram showing each control circuit in the LED drive device same as the above, (a) is a diagram of a step-up control circuit, (b) is a diagram of a step-down control circuit, (c) is a diagram of a dimming control circuit. . 本発明に係るLED駆動装置の実施形態2を示す図で、(a)は回路概略図で、(b)は降圧制御回路及び調光制御回路の図である。It is a figure which shows Embodiment 2 of the LED drive device based on this invention, (a) is a circuit schematic, (b) is a figure of a pressure | voltage fall control circuit and a light control circuit. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態3における昇圧制御回路の一部省略した回路概略図である。FIG. 5 is a circuit schematic diagram in which a part of a boost control circuit in Embodiment 3 of the LED drive device according to the present invention is omitted. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態4における降圧制御回路及び調光制御回路の回路概略図である。It is the circuit schematic diagram of the pressure | voltage fall control circuit and the light control circuit in Embodiment 4 of the LED drive device which concerns on this invention. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態5を示す回路概略図で、(a)は降圧制御回路の図で、(b)は降圧制御回路の他の構成の図である。It is the circuit schematic which shows Embodiment 5 of the LED drive device based on this invention, (a) is a figure of a step-down control circuit, (b) is a figure of the other structure of a step-down control circuit. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態6における降圧制御回路及び調光制御回路の回路概略図である。It is the circuit schematic diagram of the pressure | voltage fall control circuit and the light control circuit in Embodiment 6 of the LED drive device which concerns on this invention. 本発明に係るLED駆動装置の実施形態7を示す図で、(a)は回路概略図で、(b)は検出抵抗の配置例を示す図で、(c)は検出抵抗を流れる電流波形図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an LED drive device according to a seventh embodiment of the present invention, where (a) is a schematic circuit diagram, (b) is a diagram illustrating an arrangement example of detection resistors, and (c) is a waveform diagram of current flowing through the detection resistors. It is. 本発明に係る照明装置の実施形態を示す全体概略図である。1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of a lighting device according to the present invention. (a)は車載用のLEDに使用される電源電圧の範囲と負荷電圧の変動幅との相関図で、(b)は従来のLED駆動装置の基本的な構成を示す回路概略図である。(A) is a correlation diagram of the range of the power supply voltage used for vehicle-mounted LED, and the fluctuation range of a load voltage, (b) is a circuit schematic diagram which shows the basic composition of the conventional LED drive device. 同上の従来のLED駆動装置の他の構成を示す回路概略図である。It is the circuit schematic which shows the other structure of the conventional LED drive device same as the above.

(基本形態)
以下、本発明に係るLED駆動装置の基本形態について図面を用いて説明する。本基本形態は、図1(a)に示すように、直流電源DC1に接続される昇圧回路1と、複数のLED30を直列に接続して成る光源部3に接続される降圧回路2と、主制御回路4と、調光制御回路5とで構成される。
(Basic form)
Hereinafter, the basic form of the LED driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 (a), the basic form includes a step-up circuit 1 connected to a DC power source DC1, a step-down circuit 2 connected to a light source unit 3 formed by connecting a plurality of LEDs 30 in series, A control circuit 4 and a dimming control circuit 5 are included.

昇圧回路1は、チョークコイルL1、ダイオードD1、スイッチング素子Q1、コンデンサC1から成る。昇圧回路1は、後述する主制御回路4によってスイッチング素子Q1のオン/オフを高周波数(数十kHz〜数百kHz)で切り替えられることにより、直流電源DC1の電源電圧(入力電圧)V1を昇圧して中間電圧VC1をコンデンサC1の両端電圧として出力する。   The booster circuit 1 includes a choke coil L1, a diode D1, a switching element Q1, and a capacitor C1. The booster circuit 1 boosts the power supply voltage (input voltage) V1 of the DC power supply DC1 by switching on / off of the switching element Q1 at a high frequency (several tens of kHz to several hundreds of kHz) by a main control circuit 4 described later. Then, the intermediate voltage VC1 is output as the voltage across the capacitor C1.

降圧回路2は、チョークコイルL2、ダイオードD2、スイッチング素子Q2から成る。降圧回路2は、後述する主制御回路4によってスイッチング素子Q2のオン/オフを低周波数(100〜500Hz)で切り替えられることにより、中間電圧VC1を降圧して負荷電圧(出力電圧)V2を出力し、光源部3に印加する。   The step-down circuit 2 includes a choke coil L2, a diode D2, and a switching element Q2. The step-down circuit 2 steps down the intermediate voltage VC1 and outputs a load voltage (output voltage) V2 by switching on / off of the switching element Q2 at a low frequency (100 to 500 Hz) by a main control circuit 4 described later. And applied to the light source unit 3.

主制御回路4は、昇圧回路1及び降圧回路2の各スイッチング素子Q1,Q2のオン/オフを制御することで、中間電圧VC1及び出力電圧V2を制御する。調光制御回路5は、外部からの調光信号に基づいて主制御回路4を制御することで、光源部3に印加される出力電圧V2及び光源部3を流れる負荷電流(出力電流)I1を変化させて光源部3を調光する。なお、主制御回路4及び調光制御回路5の具体的な構成については以下の各実施形態で後述する。   The main control circuit 4 controls the intermediate voltage VC1 and the output voltage V2 by controlling on / off of the switching elements Q1, Q2 of the booster circuit 1 and the step-down circuit 2. The dimming control circuit 5 controls the main control circuit 4 based on a dimming signal from the outside to thereby obtain an output voltage V2 applied to the light source unit 3 and a load current (output current) I1 flowing through the light source unit 3. The light source unit 3 is dimmed by changing. The specific configurations of the main control circuit 4 and the dimming control circuit 5 will be described later in the following embodiments.

ここで、本基本形態では、図1(b)に示すように、降圧回路2のスイッチング素子Q2を周期T1の低周波でオン/オフさせ、そのオンデューティ比を変化させる、すなわち低周波のPWM(パルス幅変調)制御を行うことで光源部3を調光する。または、本基本形態では、図1(c)に示すように、スイッチング素子Q2のオン期間T10において、スイッチング素子Q2を高周波数(数十kHz〜数百kHz)でオン/オフさせ、そのオンデューティ比を変化させている。すなわち、降圧回路2は、周期T1の低周波でPWM制御を行い、且つスイッチング素子Q2のオン期間T10においては、高周波のPWM制御を行うことで光源部3を調光する。   Here, in this basic mode, as shown in FIG. 1B, the switching element Q2 of the step-down circuit 2 is turned on / off at a low frequency of the period T1, and the on-duty ratio is changed, that is, the low-frequency PWM The light source unit 3 is dimmed by performing (pulse width modulation) control. Alternatively, in this basic mode, as shown in FIG. 1C, the switching element Q2 is turned on / off at a high frequency (several tens of kHz to several hundreds of kHz) in the on period T10 of the switching element Q2, and the on-duty thereof The ratio is changed. That is, the step-down circuit 2 performs PWM control at a low frequency of the cycle T1, and dimmes the light source unit 3 by performing high-frequency PWM control during the on period T10 of the switching element Q2.

以下、本基本形態における昇圧回路1及び降圧回路2の動作例について説明する。なお、各動作を実現する具体的な回路については後述の各実施形態で説明する。先ず、昇圧回路1の動作例について説明する。昇圧回路1は、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合には、中間電圧VC1を所定の電圧値で一定となるように制御する(図2の(1)参照)。他に、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合には、昇圧回路1は、調光制御回路5からの調光信号を受けて中間電圧VC1を変化させることで、出力電流I1を変化させて光源部3を調光する(図2の(2)参照)。また、昇圧回路1は、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合には、その動作を停止させることで入力電圧V1の昇圧を行わないようにする(図2の(3)参照)。   Hereinafter, an operation example of the booster circuit 1 and the step-down circuit 2 in this basic mode will be described. A specific circuit for realizing each operation will be described in each embodiment described later. First, an operation example of the booster circuit 1 will be described. When the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2, the booster circuit 1 controls the intermediate voltage VC1 to be constant at a predetermined voltage value (see (1) in FIG. 2). In addition, when the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2, the booster circuit 1 receives the dimming signal from the dimming control circuit 5 and changes the intermediate voltage VC1 to change the output current I1. The light source unit 3 is dimmed (see (2) in FIG. 2). Further, when the input voltage V1 is higher than the output voltage V2, the booster circuit 1 stops the operation so as not to boost the input voltage V1 (see (3) in FIG. 2).

次に、降圧回路2の動作例について説明する。降圧回路2は、既に述べたように、スイッチング素子Q2を周期T1の低周波でPWM制御することにより、光源部3を調光する(図2のB参照)。ここで、降圧回路2の制御としては、スイッチング素子2のオンデューティ比を一定値(例えば、50%)に固定することも考えられる(図2のA参照)。この場合には、昇圧回路1の中間電圧VC1を変化させる制御と組み合わせることで、光源部3を調光する。   Next, an operation example of the step-down circuit 2 will be described. As described above, the step-down circuit 2 performs light control on the light source unit 3 by PWM-controlling the switching element Q2 at a low frequency of the period T1 (see B in FIG. 2). Here, as the control of the step-down circuit 2, it is conceivable to fix the on-duty ratio of the switching element 2 to a constant value (for example, 50%) (see A in FIG. 2). In this case, the light source unit 3 is dimmed by combining with control for changing the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1.

また、降圧回路2は、既に述べたように、スイッチング素子Q2を低周波でPWM制御し、且つオン期間T10において高周波でPWM制御することにより、光源部3を調光する(図2のE参照)。ここで、降圧回路2の制御としては、スイッチング素子Q2のオンデューティ比を一定値に固定して低周波でオン/オフし、且つオン期間T10において高周波でPWM制御することも考えられる(図2のC参照)。また、降圧回路2の制御としては、スイッチング素子Q2を低周波でPWM制御し、オン期間T10においては、スイッチング素子Q2のオンデューティ比を一定値に固定して高周波でオンオフすることも考えられる(図2のD参照)。   Further, as described above, the step-down circuit 2 performs the PWM control of the switching element Q2 at a low frequency and performs the PWM control at a high frequency in the ON period T10, thereby dimming the light source unit 3 (see E in FIG. 2). ). Here, as the control of the step-down circuit 2, it is conceivable that the on-duty ratio of the switching element Q2 is fixed to a constant value to turn on / off at a low frequency, and PWM control is performed at a high frequency in the on period T10 (FIG. 2). See C). Further, as control of the step-down circuit 2, it is conceivable that the switching element Q2 is PWM-controlled at a low frequency, and the on-duty ratio of the switching element Q2 is fixed to a constant value during the on-period T10 to turn on / off at a high frequency ( (See D in FIG. 2).

上記の昇圧回路1及び降圧回路2の動作の組み合わせを図2に示す。そして、以下の各実施形態では、各組み合わせにおける昇圧回路1及び降圧回路2の具体的な構成及び動作について説明する。   A combination of operations of the booster circuit 1 and the step-down circuit 2 is shown in FIG. In the following embodiments, specific configurations and operations of the booster circuit 1 and the step-down circuit 2 in each combination will be described.

上述のように、本基本形態では、昇圧回路1を直流電源DC1に接続するとともに降圧回路2を光源部3に接続し、降圧回路2のスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御することで光源部3を調光している。これにより、本基本形態では、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。なお、降圧回路2のスイッチング素子Q2のオン期間T10において、出力電流I1が光源部3の定格電流値の70〜80%以上を維持していれば、LED30の色の変化を抑えることができる。また、本基本形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。更に、本基本形態では、入力電圧(電源電圧)V1と出力電圧(負荷電圧)V2との大小に応じて主制御回路4が昇圧回路1又は降圧回路2の動作を切り替えるので、安定した調光制御を行うことができる。   As described above, in this basic mode, the booster circuit 1 is connected to the DC power source DC1, the step-down circuit 2 is connected to the light source unit 3, and the switching element Q2 of the step-down circuit 2 is PWM-controlled at a low frequency to thereby provide the light source unit. Dimming 3 Thereby, in this basic form, it can light-control by suppressing the change of the color of LED30, especially the white LED comprised combining blue LED and yellow fluorescent substance. If the output current I1 maintains 70 to 80% or more of the rated current value of the light source unit 3 in the on period T10 of the switching element Q2 of the step-down circuit 2, the color change of the LED 30 can be suppressed. Further, in this basic mode, since there is no need to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, the circuit is not complicated. Furthermore, in this basic mode, the main control circuit 4 switches the operation of the booster circuit 1 or the step-down circuit 2 according to the magnitude of the input voltage (power supply voltage) V1 and the output voltage (load voltage) V2, so that stable dimming is possible. Control can be performed.

(実施形態1)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態1について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は基本形態と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図3に示すように、直流電源DC1に接続される昇圧回路1と、光源部3に接続される降圧回路2と、主制御回路4と、調光制御回路5とで構成される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the LED drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the basic mode, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 3, the present embodiment includes a booster circuit 1 connected to a DC power source DC1, a step-down circuit 2 connected to a light source unit 3, a main control circuit 4, and a dimming control circuit 5. Is done.

昇圧回路1には、その出力端のコンデンサC1の両端と並列に抵抗R1,R2の直列回路が接続されている。この直列回路における抵抗R2の両端電圧は、昇圧回路1の中間電圧VC1を検出するための検出電圧VD1として後述する昇圧制御回路40に入力されている。   A series circuit of resistors R1 and R2 is connected to the booster circuit 1 in parallel with both ends of the capacitor C1 at the output end. The voltage across the resistor R2 in this series circuit is input to a boost control circuit 40 described later as a detection voltage VD1 for detecting the intermediate voltage VC1 of the boost circuit 1.

主制御回路4は、昇圧回路1のスイッチング素子Q1を制御する昇圧制御回路40と、降圧回路2のスイッチング素子Q2を制御する降圧制御回路41とを備える。昇圧制御回路40は、図4(a)に示すように、誤差増幅器400と、鋸波発生回路402及びコンパレータ403から成るPWM制御回路401と、スイッチング素子Q1を駆動する駆動回路404とで構成される。   The main control circuit 4 includes a step-up control circuit 40 that controls the switching element Q1 of the step-up circuit 1 and a step-down control circuit 41 that controls the switching element Q2 of the step-down circuit 2. As shown in FIG. 4A, the boost control circuit 40 includes an error amplifier 400, a PWM control circuit 401 including a sawtooth wave generation circuit 402 and a comparator 403, and a drive circuit 404 that drives the switching element Q1. The

誤差増幅器400の各入力端子には、検出電圧VD1と、昇圧回路1の中間電圧VC1の目標値に基づく基準電圧VR1とが入力され、その誤差を増幅した出力電圧をコンパレータ403に入力している。鋸波発生回路402は、高周波数の鋸波を発生してコンパレータ403に入力している。コンパレータ403は、誤差増幅器400の出力電圧と高周波数の鋸波とを比較することで、高周波のパルス電圧を出力する。   The detection voltage VD1 and the reference voltage VR1 based on the target value of the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 are input to each input terminal of the error amplifier 400, and an output voltage obtained by amplifying the error is input to the comparator 403. . The sawtooth wave generation circuit 402 generates a high-frequency sawtooth wave and inputs it to the comparator 403. The comparator 403 outputs a high-frequency pulse voltage by comparing the output voltage of the error amplifier 400 with a high-frequency sawtooth wave.

このパルス電圧のパルス幅は、検出電圧VD1が大きくなると狭くなり、検出電圧VD1が小さくなると広くなる。すなわち、検出電圧VD1の大小に基づいてパルス電圧のパルス幅が変化し、このパルス電圧に基づいて駆動回路404はスイッチング素子Q1のオン/オフを制御する。   The pulse width of this pulse voltage becomes narrower when the detection voltage VD1 becomes larger and becomes wider when the detection voltage VD1 becomes smaller. That is, the pulse width of the pulse voltage changes based on the magnitude of the detection voltage VD1, and the drive circuit 404 controls on / off of the switching element Q1 based on this pulse voltage.

したがって、昇圧制御回路40は、検出電圧VD1が基準電圧VR1と等しくなるようにスイッチング素子Q1を高周波でPWM制御することにより、昇圧回路1の中間電圧VC1を目標値で一定となるように制御する。   Therefore, the boost control circuit 40 controls the switching element Q1 at high frequency so that the detection voltage VD1 becomes equal to the reference voltage VR1, thereby controlling the intermediate voltage VC1 of the boost circuit 1 to be constant at the target value. .

降圧制御回路41は、図4(b)に示すように、鋸波発生回路412及びコンパレータ413から成る高周波制御回路411と、AND素子414と、スイッチング素子Q2を駆動する駆動回路415とで構成される。鋸波発生回路412は、高周波数の鋸波を発生してコンパレータ413に入力している。コンパレータ413は、降圧回路2の出力電流I1の目標値に基づく基準電圧VR2と高周波数の鋸波とを比較することで、高周波のパルス電圧を出力してAND素子414に入力している。   As shown in FIG. 4B, the step-down control circuit 41 includes a high-frequency control circuit 411 including a sawtooth wave generation circuit 412 and a comparator 413, an AND element 414, and a drive circuit 415 that drives the switching element Q2. The The sawtooth wave generation circuit 412 generates a high-frequency sawtooth wave and inputs it to the comparator 413. The comparator 413 compares the reference voltage VR2 based on the target value of the output current I1 of the step-down circuit 2 with a high frequency sawtooth wave, thereby outputting a high frequency pulse voltage and inputting it to the AND element 414.

AND素子414には、コンパレータ413の出力電圧と、後述する調光制御回路5からの周期T1の低周波のパルス電圧とが入力され、その積を駆動回路415に入力している。駆動回路415は、AND素子414の出力電圧に基づいてスイッチング素子Q2のオン/オフを制御する。したがって、スイッチング素子Q2は、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧により低周波でPWM制御され、且つ高周波制御回路411からの高周波のパルス電圧により、オン期間T10においては高周波でオン/オフされる。なお、鋸波と比較する基準電圧VR2は固定値であるため、オン期間T10におけるスイッチング素子Q2のオンデューティ比は一定値に固定される。   The AND element 414 receives an output voltage of the comparator 413 and a low-frequency pulse voltage having a period T1 from the light control circuit 5 described later, and inputs the product to the drive circuit 415. The drive circuit 415 controls on / off of the switching element Q2 based on the output voltage of the AND element 414. Therefore, the switching element Q2 is PWM controlled at a low frequency by the low frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5, and is turned on / off at a high frequency by the high frequency pulse voltage from the high frequency control circuit 411. Is done. Since the reference voltage VR2 to be compared with the sawtooth wave is a fixed value, the on-duty ratio of the switching element Q2 in the on-period T10 is fixed to a constant value.

また、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧のパルス幅は、外部からの調光信号に基づいて変化する。例えば、調光率が大きくなればパルス幅が広くなり、調光率が小さくなればパルス幅が狭くなる。したがって、降圧制御回路41は、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧によりスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御することで、目標とする調光率で光源部3を調光する。   Further, the pulse width of the low frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5 changes based on the dimming signal from the outside. For example, as the dimming rate increases, the pulse width increases, and as the dimming rate decreases, the pulse width decreases. Therefore, the step-down control circuit 41 performs the PWM control of the switching element Q2 at a low frequency by the low frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5, thereby dimming the light source unit 3 at a target dimming rate.

調光制御回路5は、図4(b),(c)に示すように、調光率に基づく調光電圧VD3を発生する調光電圧発生回路50と、調光電圧VD3に基づくパルス電圧を発生するパルス電圧発生回路51とで構成される。調光電圧発生回路50は、直流電源DC1の電源電圧を分圧する可変抵抗R4及び抵抗R5の直列回路から成り、抵抗R5の両端電圧を調光電圧VD3としてパルス電圧発生回路51に入力している。   As shown in FIGS. 4B and 4C, the dimming control circuit 5 generates a dimming voltage generation circuit 50 that generates a dimming voltage VD3 based on the dimming rate, and a pulse voltage based on the dimming voltage VD3. And a generated pulse voltage generation circuit 51. The dimming voltage generation circuit 50 includes a series circuit of a variable resistor R4 and a resistor R5 that divides the power supply voltage of the DC power source DC1, and inputs the voltage across the resistor R5 to the pulse voltage generation circuit 51 as the dimming voltage VD3. .

可変抵抗R4は、例えば利用者が調光つまみ(図示せず)を回すことでその抵抗値が変化する。これにより調光率に基づいた調光電圧VD3がパルス電圧発生回路51に入力されるようになっている。勿論、可変抵抗R4の抵抗値を変化させる手段は調光つまみに限定されるものではなく、例えば外部のリモコン(図示せず)から調光率を含む赤外線信号を受信し、この調光率に基づいて可変抵抗R4の抵抗値を変化させるようにしてもよい。   The resistance value of the variable resistor R4 changes when the user turns a dimming knob (not shown), for example. As a result, the dimming voltage VD3 based on the dimming rate is input to the pulse voltage generation circuit 51. Of course, the means for changing the resistance value of the variable resistor R4 is not limited to the dimming knob. For example, an infrared signal including the dimming rate is received from an external remote controller (not shown), and the dimming rate is adjusted. Based on this, the resistance value of the variable resistor R4 may be changed.

パルス電圧発生回路51は、調光電圧の電圧レベルに基づいてパルス電圧のパルス幅を変化させる。例えば、調光率が大きくなる、すなわち調光電圧が大きくなればパルス電圧のパルス幅を広くし、調光率が小さくなる、すなわち調光電圧が小さくなればパルス電圧のパルス幅を狭くする。   The pulse voltage generation circuit 51 changes the pulse width of the pulse voltage based on the voltage level of the dimming voltage. For example, the pulse width of the pulse voltage is increased when the dimming rate is increased, that is, the dimming voltage is increased, and the pulse width of the pulse voltage is decreased when the dimming rate is decreased, that is, the dimming voltage is decreased.

以下、本実施形態の動作について説明する。先ず、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合について説明する。この場合、降圧制御回路41は、調光率に基づいてスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御し、且つオン期間T10においては、スイッチング素子Q2のオンデューティ比を固定して高周波でオン/オフする。すなわち、本実施形態は、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合には、図2の(D−1)に示す動作を行う。   Hereinafter, the operation of this embodiment will be described. First, the case where the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2 will be described. In this case, the step-down control circuit 41 performs PWM control of the switching element Q2 at a low frequency based on the dimming rate, and turns on / off at a high frequency by fixing the on-duty ratio of the switching element Q2 in the on period T10. . That is, in this embodiment, when the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2, the operation shown in (D-1) of FIG. 2 is performed.

次に、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合について説明する。この場合、昇圧制御回路40において検出電圧VD1が基準電圧VR1を上回るため、PWM制御回路401が高周波のパルス電圧を出力せず、昇圧制御回路40は昇圧回路1の動作を停止させる。降圧制御回路41では、上記の入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合と同様にスイッチング素子Q2をPWM制御する。すなわち、本実施形態は、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合には、図2の(D−3)に示す動作を行う。   Next, a case where the input voltage V1 is higher than the output voltage V2 will be described. In this case, since the detection voltage VD1 exceeds the reference voltage VR1 in the boost control circuit 40, the PWM control circuit 401 does not output a high-frequency pulse voltage, and the boost control circuit 40 stops the operation of the boost circuit 1. In the step-down control circuit 41, the switching element Q2 is PWM-controlled as in the case where the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2. That is, in the present embodiment, when the input voltage V1 is higher than the output voltage V2, the operation shown in (D-3) of FIG. 2 is performed.

上述のように、本実施形態では、昇圧回路1を直流電源DC1に接続するとともに降圧回路2を光源部3に接続している。そして、本実施形態では、降圧回路2のスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御し、且つスイッチング素子Q2のオン期間T10においては、スイッチング素子Q2のオンデューティ比を固定して高周波でオン/オフすることで光源部3を調光している。これにより、本実施形態では、出力電流I1を光源部3の定格電流値付近に維持しつつ光源部3を調光できるので、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in this embodiment, the booster circuit 1 is connected to the DC power source DC1 and the step-down circuit 2 is connected to the light source unit 3. In the present embodiment, the switching element Q2 of the step-down circuit 2 is PWM-controlled at a low frequency, and in the ON period T10 of the switching element Q2, the on-duty ratio of the switching element Q2 is fixed and turned on / off at a high frequency. Thus, the light source unit 3 is dimmed. Thereby, in this embodiment, since the light source unit 3 can be dimmed while maintaining the output current I1 in the vicinity of the rated current value of the light source unit 3, the white color configured by combining the LED 30, particularly the blue LED and the yellow phosphor. Dimming can be performed while suppressing a change in the color of the LED. Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態2)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。実施形態1では、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合、入力電圧V1が低下すると出力電流I1も低下する虞がある。そこで、本実施形態では、図5(a)に示すように、スイッチング素子Q2とグラウンドとの間に抵抗R3を直列に接続し、この抵抗R3の両端電圧を、降圧回路2の出力電圧V2を検出するための検出電圧VD2として降圧制御回路41に入力している。これにより、出力電流I1が一定値となるように降圧制御回路41がフィードバック制御を行えるようにしている。
(Embodiment 2)
Hereinafter, Embodiment 2 of the LED driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of the present embodiment is common to that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the first embodiment, when the input voltage V1 is larger than the output voltage V2, the output current I1 may decrease when the input voltage V1 decreases. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5A, a resistor R3 is connected in series between the switching element Q2 and the ground, and the voltage across the resistor R3 is set to the output voltage V2 of the step-down circuit 2. The detection voltage VD2 for detection is input to the step-down control circuit 41. As a result, the step-down control circuit 41 can perform feedback control so that the output current I1 becomes a constant value.

以下、本実施形態において実施形態1と相違する降圧制御回路41について図面を用いて説明する。降圧制御回路41は、図5(b)に示すように、誤差増幅器410を新たに備える。誤差増幅器410の各入力端子には、検出電圧VD2と基準電圧VR2とが入力され、その誤差を増幅した出力電圧をコンパレータ413に入力している。コンパレータ413は、誤差増幅器410の出力電圧と高周波数の鋸波とを比較することで、高周波のパルス電圧を出力してAND素子414に入力している。   Hereinafter, the step-down control circuit 41 different from the first embodiment in the present embodiment will be described with reference to the drawings. The step-down control circuit 41 is newly provided with an error amplifier 410 as shown in FIG. The detection voltage VD2 and the reference voltage VR2 are input to each input terminal of the error amplifier 410, and an output voltage obtained by amplifying the error is input to the comparator 413. The comparator 413 compares the output voltage of the error amplifier 410 with the high frequency sawtooth wave, thereby outputting a high frequency pulse voltage and inputting it to the AND element 414.

ここで、PWM制御回路411からの高周波のパルス電圧のパルス幅は、検出電圧VD2が大きくなると狭くなり、検出電圧VD2が小さくなると広くなる。したがって、降圧制御回路41は、スイッチング素子Q2のオン期間T10において、検出電圧VD2が基準電圧VR2と等しくなるようにスイッチング素子Q2を高周波でPWM制御することにより、出力電流I1が目標値で一定となるように制御する。なお、本実施形態では、出力電流I1の目標値は、光源部3の定格電流値に設定される。すなわち、本実施形態の降圧制御回路41は、入力電圧V1が出力電圧V2よりも小さい場合には図2の(E−1)に示す動作を行い、入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合には図2の(E−3)に示す動作を行う。   Here, the pulse width of the high-frequency pulse voltage from the PWM control circuit 411 decreases as the detection voltage VD2 increases, and increases as the detection voltage VD2 decreases. Accordingly, the step-down control circuit 41 performs PWM control of the switching element Q2 at a high frequency so that the detection voltage VD2 becomes equal to the reference voltage VR2 during the ON period T10 of the switching element Q2, thereby making the output current I1 constant at the target value. Control to be. In the present embodiment, the target value of the output current I1 is set to the rated current value of the light source unit 3. That is, the step-down control circuit 41 of the present embodiment performs the operation shown in FIG. 2E-1 when the input voltage V1 is smaller than the output voltage V2, and when the input voltage V1 is larger than the output voltage V2. The operation shown in (E-3) of FIG. 2 is performed.

上述のように、本実施形態では、特に入力電圧V1が出力電圧V2よりも大きい場合にも、出力電流I1を光源部3の定格電流値付近に維持しつつ光源部3を調光できる。これにより、本実施形態では、実施形態1と同様に、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in the present embodiment, the light source unit 3 can be dimmed while maintaining the output current I1 near the rated current value of the light source unit 3 even when the input voltage V1 is larger than the output voltage V2. Accordingly, in the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to perform light control while suppressing a change in the color of the LED 30, particularly a white LED configured by combining a blue LED and a yellow phosphor. Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態3)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態3について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1,2の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、光源部3の調光率が所定値(例えば70%)を下回るまでは、昇圧回路1の中間電圧VC1を振幅制御することにより光源部3を調光している。なお、降圧制御回路41は、実施形態1,2と同様に、降圧回路2のスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御することにより光源部3を調光する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, Embodiment 3 of the LED driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of any of the first and second embodiments, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, the light source unit 3 is dimmed by controlling the amplitude of the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 until the dimming rate of the light source unit 3 falls below a predetermined value (for example, 70%). Note that the step-down control circuit 41 performs light control of the light source unit 3 by PWM-controlling the switching element Q2 of the step-down circuit 2 at a low frequency, as in the first and second embodiments.

以下、本実施形態において実施形態1,2と相違する昇圧制御回路40及び調光制御回路5の調光電圧発生回路50について図面を用いて説明する。昇圧制御回路40は、図6に示すように、誤差増幅器400の一方の入力端子には、抵抗R6,ダイオードD3を介して基準電圧VR1が入力され、且つダイオードD4,抵抗R7を介して調光電圧VD3が入力されている。基準電圧VR1は、所定値の調光率における昇圧回路1の中間電圧VC1に基づく値に設定される。   Hereinafter, the step-up control circuit 40 and the dimming voltage generation circuit 50 of the dimming control circuit 5 that are different from those in the first and second embodiments will be described with reference to the drawings. In the step-up control circuit 40, as shown in FIG. 6, the reference voltage VR1 is input to one input terminal of the error amplifier 400 via a resistor R6 and a diode D3, and dimming is performed via a diode D4 and a resistor R7. The voltage VD3 is input. The reference voltage VR1 is set to a value based on the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 at a predetermined dimming rate.

したがって、調光電圧VD3が基準電圧VR1を下回るまで、すなわち、調光率が所定値に達するまでは、誤差増幅器400では、検出電圧VD1と調光電圧VD3とを比較し、その誤差を増幅した出力電圧をコンパレータ403に入力する。つまり、昇圧制御回路40は、調光率が所定値に達するまでは、検出電圧VD1が調光電圧VD3と等しくなるようにスイッチング素子Q1を高周波でPWM制御することにより、昇圧回路1の中間電圧VC1を調光率に連動して変化させる。これにより、調光率に連動して昇圧回路1の中間電圧VC1が振幅制御される。すなわち、本実施形態の昇圧制御回路40は、調光率が所定値に達するまでは図2の(2)に示す動作を行う。   Therefore, until the dimming voltage VD3 falls below the reference voltage VR1, that is, until the dimming rate reaches a predetermined value, the error amplifier 400 compares the detection voltage VD1 with the dimming voltage VD3 and amplifies the error. The output voltage is input to the comparator 403. That is, the boosting control circuit 40 performs PWM control of the switching element Q1 at a high frequency so that the detection voltage VD1 becomes equal to the dimming voltage VD3 until the dimming rate reaches a predetermined value, whereby an intermediate voltage of the boosting circuit 1 is obtained. VC1 is changed in conjunction with the dimming rate. Thereby, the amplitude of the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 is controlled in conjunction with the dimming rate. That is, the boost control circuit 40 of the present embodiment performs the operation shown in (2) of FIG. 2 until the dimming rate reaches a predetermined value.

そして、調光率が所定値を下回ると、基準電圧VR1が調光電圧VD3を上回るため、誤差増幅器400には基準電圧VR1が入力されるようになる。したがって、昇圧制御回路40は、調光率が所定値を下回ると、検出電圧VD1が基準電圧VR1と等しくなるようにスイッチング素子Q1を高周波でPWM制御することにより、昇圧回路1の中間電圧VC1を目標値で一定となるように制御する。これにより、昇圧回路1の中間電圧VC1は、調光率に依らず一定に保たれる。   When the dimming rate falls below a predetermined value, the reference voltage VR1 exceeds the dimming voltage VD3, so that the reference voltage VR1 is input to the error amplifier 400. Therefore, when the dimming rate falls below a predetermined value, the boost control circuit 40 performs PWM control of the switching element Q1 at a high frequency so that the detection voltage VD1 becomes equal to the reference voltage VR1, thereby reducing the intermediate voltage VC1 of the boost circuit 1. Control so as to be constant at the target value. As a result, the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 is kept constant regardless of the dimming rate.

上述のように、本実施形態では、調光率が所定値に達するまでは、昇圧回路1の中間電圧VC1を振幅制御することにより光源部3を調光している。また、降圧回路2のスイッチング素子Q2を低周波でPWM制御することでも光源部3を調光している。これにより、本実施形態では、出力電流I1を光源部3の定格電流値の70〜80%以上に維持しつつ光源部3を調光できるので、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in this embodiment, the light source unit 3 is dimmed by controlling the amplitude of the intermediate voltage VC1 of the booster circuit 1 until the dimming rate reaches a predetermined value. The light source unit 3 is also dimmed by PWM control of the switching element Q2 of the step-down circuit 2 at a low frequency. Thereby, in this embodiment, since the light source part 3 can be dimmed, maintaining the output current I1 to 70-80% or more of the rated current value of the light source part 3, it combines LED30, especially blue LED and yellow fluorescent substance. The light can be dimmed while suppressing the change in the color of the white LED. Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態4)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態4について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態2,3の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図7に示すように、新たにパルス電圧発生回路52を設け、当該パルス電圧発生回路52から与えられるパルス電圧に基づいて、すなわち調光率に基づいて鋸波発生回路412から発生する鋸波の周波数を変化させている。これにより、例えば調光率の低下に伴って鋸波の周波数を高くすることで出力電流I1を低下させることができるので、調光率に基づいて光源部3を調光することができる。すなわち、本実施形態の降圧制御回路41は、図2のEに示す動作を行う。
(Embodiment 4)
Hereinafter, Embodiment 4 of the LED drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of any of the second and third embodiments, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a pulse voltage generation circuit 52 is newly provided, and based on the pulse voltage given from the pulse voltage generation circuit 52, that is, from the sawtooth wave generation circuit 412 based on the dimming rate. The frequency of the generated sawtooth wave is changed. Thereby, for example, since the output current I1 can be reduced by increasing the frequency of the sawtooth wave with a decrease in the dimming rate, the light source unit 3 can be dimmed based on the dimming rate. That is, the step-down control circuit 41 of the present embodiment performs the operation shown in E of FIG.

上述のように、本実施形態では、実施形態2と同様に、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in the present embodiment, as in the second embodiment, it is possible to perform dimming while suppressing a change in color of the LED 30, particularly a white LED configured by combining a blue LED and a yellow phosphor. Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態5)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態5について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1,3の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図8(a)に示すように、降圧制御回路41においてPWM制御回路411及びAND素子414を除き、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧により、スイッチング素子Q2を低周波のみでPWM制御している。すなわち、この場合の降圧制御回路41は、図2のBに示す動作を行う。
(Embodiment 5)
Hereinafter, Embodiment 5 of the LED driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of the present embodiment is common to any one of the first and third embodiments, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 8A, the step-down control circuit 41 excludes the PWM control circuit 411 and the AND element 414, and the switching element Q2 is reduced by the low-frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5. PWM control is performed using only the frequency. That is, the step-down control circuit 41 in this case performs the operation shown in FIG.

若しくは、本実施形態は、図8(b)に示すように、調光制御回路5からの低周波のパルス電圧ではなく、低周波発振回路53からのオンデューティ比を固定した低周波のパルス電圧により、スイッチング素子Q2のオン/オフを制御している。すなわち、この場合の降圧制御回路41は、図2のAに示す動作を行う。   Alternatively, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, not the low-frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5, but the low-frequency pulse voltage in which the on-duty ratio from the low-frequency oscillation circuit 53 is fixed. Thus, on / off of the switching element Q2 is controlled. That is, the step-down control circuit 41 in this case performs the operation shown in FIG.

上述のように、本実施形態では、実施形態1,3と同様に、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in the present embodiment, as in the first and third embodiments, dimming can be performed while suppressing a change in color of the LED 30, particularly a white LED configured by combining a blue LED and a yellow phosphor. . Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態6)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態6について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態4と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図9に示すように、降圧制御回路41において調光制御回路5からの低周波のパルス電圧ではなく、低周波発振回路53からのオンデューティ比を固定した低周波のパルス電圧をAND素子414に入力している。すなわち、本実施形態の降圧制御回路41は、図2のCに示す動作を行う。
(Embodiment 6)
Hereinafter, Embodiment 6 of the LED driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the basic configuration of the present embodiment is common to that of the fourth embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the low-frequency pulse voltage in which the on-duty ratio from the low-frequency oscillation circuit 53 is fixed, not the low-frequency pulse voltage from the dimming control circuit 5 in the step-down control circuit 41. Is input to the AND element 414. That is, the step-down control circuit 41 of the present embodiment performs the operation shown in C of FIG.

上述のように、本実施形態では、実施形態4と同様に、LED30、特に青色LEDと黄色蛍光体とを組み合わせて構成される白色LEDの色の変化を抑えて調光することができる。また、本実施形態では、従来例のように昇圧回路101に新たなスイッチング素子103を設ける必要がないので、回路が複雑化することがない。   As described above, in the present embodiment, as in the fourth embodiment, it is possible to perform dimming while suppressing a change in the color of the LED 30, particularly a white LED configured by combining a blue LED and a yellow phosphor. Further, in the present embodiment, it is not necessary to provide a new switching element 103 in the booster circuit 101 unlike the conventional example, so that the circuit is not complicated.

(実施形態7)
以下、本発明に係るLED駆動装置の実施形態7について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は実施形態1〜6の何れかと共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図10(a)に示すように、降圧回路2のスイッチング素子Q2をグラウンドに接続するのではなく、高圧側に接続している。なお、図10(a)においては、主制御回路4及び調光制御回路5の図示を省略している。
(Embodiment 7)
Hereinafter, Embodiment 7 of the LED drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, since the basic composition of this embodiment is common in any of Embodiment 1-6, the same number is attached | subjected to a common site | part and description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the switching element Q2 of the step-down circuit 2 is not connected to the ground, but is connected to the high voltage side. In FIG. 10A, illustration of the main control circuit 4 and the dimming control circuit 5 is omitted.

これにより、光源部3の一端がグラウンドに接続されるため、図10(b)に示すように、出力電流I1を検出するための抵抗R3を目的に応じて配置することができる。例えば、抵抗R3を図10(b)の(1)に示す位置に配置した場合、抵抗R3を流れる電流波形は、図10(c)の(1)に示す波形となる。また、抵抗R3を図10(b)の(2)に示す位置に配置した場合、抵抗R3を流れる電流波形は、図10(c)の(2)に示す波形となる。また、抵抗R3を図10(b)の(3)に示す位置に配置した場合、抵抗R3を流れる電流波形は、図10(c)の(3)に示す波形となる。   Thereby, since one end of the light source unit 3 is connected to the ground, as shown in FIG. 10B, a resistor R3 for detecting the output current I1 can be arranged according to the purpose. For example, when the resistor R3 is disposed at the position shown in (1) of FIG. 10B, the current waveform flowing through the resistor R3 is the waveform shown in (1) of FIG. When the resistor R3 is disposed at the position shown in (2) of FIG. 10B, the current waveform flowing through the resistor R3 is the waveform shown in (2) of FIG. 10C. When the resistor R3 is disposed at the position shown in (3) of FIG. 10B, the current waveform flowing through the resistor R3 is the waveform shown in (3) of FIG.

なお、上記各実施形態では、入力電圧(電源電圧)V1と出力電圧(負荷電圧)V2との大小に応じて主制御回路4が昇圧回路1又は降圧回路2の動作を切り替えるので、電源電圧の変動に依らず安定した調光制御を行うことができる。   In each of the above embodiments, the main control circuit 4 switches the operation of the booster circuit 1 or the step-down circuit 2 according to the magnitude of the input voltage (power supply voltage) V1 and the output voltage (load voltage) V2. Stable dimming control can be performed regardless of fluctuations.

なお、上記各実施形態では、鋸波を用いて昇圧回路1及び降圧回路2におけるPWM制御を実現しているが、周波数を変化させることによるデューティ制御であってもよい。また、主制御部4をマイコンで構成し、マイコンにより上記各実施形態と同様の制御を行うようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the PWM control in the booster circuit 1 and the step-down circuit 2 is realized using a sawtooth wave. However, the duty control may be performed by changing the frequency. Further, the main control unit 4 may be configured by a microcomputer, and the same control as in each of the above embodiments may be performed by the microcomputer.

また、上記各実施形態では、光束を100%〜数%まで変化させることで光源部3を調光しているが、例えば光束を110〜120%まで上昇させるように光源部3を調光してもよい。   In each of the above embodiments, the light source unit 3 is dimmed by changing the luminous flux from 100% to several percent. For example, the light source unit 3 is dimmed so as to increase the luminous flux to 110 to 120%. May be.

更に、上記各実施形態では、光源部3を構成するLED30の数には特に制限はない。例えば、5個のLED30から成る光源部3に対して上記各実施形態を用いているとして、LED30の数を5個から2個に変更した場合でも同一の回路構成を使用することができる。すなわち、上記各実施形態は、光源部3のLED30の素子数の変動に依らず共用することができるので、LED30の素子数に応じて複数種類のLED駆動装置を用意する必要がないという利点がある。   Furthermore, in each said embodiment, there is no restriction | limiting in particular in the number of LED30 which comprises the light source part 3. FIG. For example, assuming that the above-described embodiments are used for the light source unit 3 composed of five LEDs 30, the same circuit configuration can be used even when the number of LEDs 30 is changed from five to two. That is, since each said embodiment can be shared irrespective of the fluctuation | variation of the element number of LED30 of the light source part 3, there exists an advantage that it is not necessary to prepare several types of LED drive device according to the element number of LED30. is there.

以下、本発明に係る照明装置の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態はヘッドランプ(前照灯)であって、図11に示すように、器具本体A1と、光源部3を有する光源ユニットA2と、光源部3から照射される光を配光する光学ユニットA3とを備える。また、本実施形態は、光源部3が取付固定されて光源部3が発する熱を放熱する放熱板A4と、光源ユニットA2及び放熱板A4を器具本体A1に固定するための固定用治具A5とを備える。そして、光源部3には、上記何れかの実施形態のLED駆動装置B1が出力線B2を介して接続されている。また、LED駆動装置B1は、入力線B3を介して直流電源DC1と接続されている。本実施形態では、直流電源DC1として車載用のバッテリを用いている。   Hereinafter, an embodiment of a lighting device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is a headlamp (headlight), and as shown in FIG. 11, an instrument main body A1, a light source unit A2 having a light source unit 3, and an optical that distributes light emitted from the light source unit 3. Unit A3. In the present embodiment, the light source unit 3 is attached and fixed to dissipate the heat generated by the light source unit 3, and the fixing plate A4 for fixing the light source unit A2 and the heat dissipating plate A4 to the instrument body A1. With. The light source unit 3 is connected to the LED driving device B1 according to any one of the above embodiments via an output line B2. Further, the LED driving device B1 is connected to a DC power source DC1 through an input line B3. In this embodiment, a vehicle-mounted battery is used as the DC power source DC1.

本実施形態は、上記何れかの実施形態のLED駆動装置B1を備えているので、上記何れかの実施形態と同様の効果を奏することができる。   Since this embodiment includes the LED driving device B1 of any one of the above embodiments, the same effects as any of the above embodiments can be achieved.

なお、照明装置としては上記実施形態のヘッドランプには限定されず、例えばルームランプのような車室内用照明装置や、テールランプ、車幅灯、ブレーキランプのような車外灯照明装置に広く用いることができる。勿論、車両用以外の一般的な照明用途の照明器具に用いても構わない。   Note that the lighting device is not limited to the head lamp of the above embodiment, and is widely used in, for example, a vehicle interior lighting device such as a room lamp, and an exterior light lighting device such as a tail lamp, a width lamp, and a brake lamp. Can do. Of course, you may use for the lighting fixture of general lighting uses other than the object for vehicles.

例えば、上記何れかの実施形態のLED駆動装置B1をルームランプのような車室内用照明装置に用いる場合には、光源部3の前面に配置される光学ユニットA3の配光特性は、遠方への照明に適する特性から車室内の照明に適する特性に変更すべきである。また、この場合には、器具本体A1の形状も車室内での配置に適する形状に変更すべきであるのは言うまでもない。また、車両用以外の一般的な照明用途の照明器具に用いる場合には、直流電源DC1として、車載用のバッテリに代えて商用交流電源を整流平滑する直流電源回路などを用いるのが望ましい。   For example, when the LED driving device B1 according to any one of the above embodiments is used for a vehicle interior lighting device such as a room lamp, the light distribution characteristic of the optical unit A3 disposed on the front surface of the light source unit 3 is far away. It should be changed from the characteristic suitable for the lighting of the vehicle to the characteristic suitable for the lighting in the vehicle interior. In this case, it is needless to say that the shape of the instrument main body A1 should be changed to a shape suitable for arrangement in the passenger compartment. In addition, when used for lighting fixtures for general lighting purposes other than those for vehicles, it is desirable to use a DC power supply circuit that rectifies and smoothes a commercial AC power supply as the DC power supply DC1 instead of a vehicle-mounted battery.

1 昇圧回路
2 降圧回路
3 光源部
30 LED(発光ダイオード)
4 主制御回路
5 調光制御回路
DC1 直流電源
Q1,Q2 スイッチング素子
V1 電源電圧(入力電圧)
V2 負荷電圧(出力電圧)
VC1 中間電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Booster circuit 2 Buck converter 3 Light source part 30 LED (light emitting diode)
4 Main control circuit 5 Dimming control circuit DC1 DC power supply Q1, Q2 Switching element V1 Power supply voltage (input voltage)
V2 Load voltage (output voltage)
VC1 intermediate voltage

Claims (6)

直流電源に接続されて前記直流電源の電源電圧を昇圧して中間電圧を出力する昇圧回路と、複数の発光ダイオードから成る光源部に接続されて前記昇圧回路の前記中間電圧を降圧して負荷電圧を前記光源部に出力する降圧回路と、前記昇圧回路及び前記降圧回路を制御する主制御回路と、外部から設定される前記光源部の調光率に基づいて前記主制御回路に前記光源部を調光させる調光制御回路とを備え、前記降圧回路は、少なくともスイッチング素子を有し、前記主制御回路は、前記降圧回路の前記スイッチング素子を所定の周波数でPWM制御し、且つ前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合と、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合とで前記昇圧回路又は前記降圧回路の動作を切り替えることで前記光源部を調光し、
さらに、前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路を動作させ、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させて前記電源電圧を前記降圧回路に入力させることを特徴とするLED駆動装置。
A booster circuit that is connected to a DC power supply and boosts the power supply voltage of the DC power supply to output an intermediate voltage; and a load voltage that is connected to a light source unit composed of a plurality of light emitting diodes and steps down the intermediate voltage of the booster circuit. A step-down circuit for outputting the light source unit to the light source unit, a main control circuit for controlling the step-up circuit and the step-down circuit, and the light source unit to the main control circuit based on a dimming rate of the light source unit set from the outside. A dimming control circuit for dimming, wherein the step-down circuit has at least a switching element, the main control circuit performs PWM control of the switching element of the step-down circuit at a predetermined frequency, and the power supply voltage is Dimming the light source unit by switching the operation of the step-up circuit or the step-down circuit between the case where the load voltage is smaller than the case where the power supply voltage is larger than the load voltage ,
Further, the main control circuit operates the booster circuit when the power supply voltage is lower than the load voltage, and stops the operation of the booster circuit when the power supply voltage is higher than the load voltage. Then, the power supply voltage is input to the step-down circuit .
前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフし、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。   The main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and controls the switching element of the step-down circuit to the predetermined frequency. In the ON period, the switching element is turned on / off at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period, and when the power supply voltage is higher than the load voltage, the operation of the booster circuit is stopped. 2. The LED according to claim 1, wherein the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency, and the switching element is turned on / off at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period. Drive device. 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をオン/オフすることを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。   The main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and controls the switching element of the step-down circuit to the predetermined frequency. When the power supply voltage is larger than the load voltage, the operation of the step-up circuit is stopped, and the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency and in the ON period The LED driving apparatus according to claim 1, wherein the switching element is turned on / off at a frequency higher than the predetermined frequency. 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧を振幅制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でオン/オフし且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。   The main control circuit, when the power supply voltage is smaller than the load voltage, controls the amplitude of the intermediate voltage of the booster circuit and turns on / off the switching element of the step-down circuit at the predetermined frequency. In the ON period, the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency, and when the power supply voltage is higher than the load voltage, the operation of the booster circuit is stopped, and 2. The LED driving device according to claim 1, wherein the switching element is turned on / off at the predetermined frequency, and the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period. 前記主制御回路は、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも小さい場合には、前記昇圧回路の前記中間電圧が一定値となるように制御するとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御し、前記電源電圧が前記負荷電圧よりも大きい場合には、前記昇圧回路の動作を停止させるとともに、前記降圧回路の前記スイッチング素子を前記所定の周波数でPWM制御し且つそのオン期間において前記所定の周波数よりも高い周波数で前記スイッチング素子をPWM制御することを特徴とする請求項1記載のLED駆動装置。   The main control circuit controls the intermediate voltage of the booster circuit to be a constant value when the power supply voltage is smaller than the load voltage, and controls the switching element of the step-down circuit to the predetermined frequency. And PWM control the switching element at a frequency higher than the predetermined frequency in the ON period, and when the power supply voltage is larger than the load voltage, the operation of the booster circuit is stopped, 2. The LED driving device according to claim 1, wherein the switching element of the step-down circuit is PWM-controlled at the predetermined frequency, and the switching element is PWM-controlled at a frequency higher than the predetermined frequency during the ON period. . 請求項1乃至5の何れか1項に記載のLED駆動装置と、前記光源部と、前記光源部及び前記LED駆動装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明装置。   An illumination device comprising: the LED drive device according to claim 1; the light source unit; and a fixture main body that holds the light source unit and the LED drive device.
JP2011255956A 2011-11-24 2011-11-24 LED driving device and lighting device using the same Active JP6064272B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011255956A JP6064272B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 LED driving device and lighting device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011255956A JP6064272B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 LED driving device and lighting device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013110061A JP2013110061A (en) 2013-06-06
JP6064272B2 true JP6064272B2 (en) 2017-01-25

Family

ID=48706601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011255956A Active JP6064272B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 LED driving device and lighting device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6064272B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6646654B2 (en) * 2014-09-12 2020-02-14 シグニファイ ホールディング ビー ヴィSignify Holding B.V. LED dimmer circuit and method
JP2021136705A (en) * 2020-02-21 2021-09-13 三菱電機株式会社 Lighting device and luminaire
CN112968602B (en) * 2021-04-08 2024-06-11 河南国瑞照明技术有限公司 Integrated power supply system for lighting engineering

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7071762B2 (en) * 2001-01-31 2006-07-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Supply assembly for a led lighting module
JP5401937B2 (en) * 2008-11-12 2014-01-29 東芝ライテック株式会社 Lighting device and lighting apparatus
JP2010268590A (en) * 2009-05-14 2010-11-25 Koito Mfg Co Ltd Voltage step up/down dc-dc converter
JP5599031B2 (en) * 2009-12-16 2014-10-01 株式会社小糸製作所 Buck-boost converter
JP5592667B2 (en) * 2010-02-22 2014-09-17 パナソニック株式会社 LED lighting circuit
JP5476181B2 (en) * 2010-03-30 2014-04-23 パナソニック株式会社 Lighting device and lighting fixture using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013110061A (en) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5624269B2 (en) Lighting device, vehicle interior lighting device, vehicle lighting device
JP4796849B2 (en) DC power supply, light-emitting diode power supply, and lighting device
JP4093239B2 (en) LIGHT EMITTING DIODE DRIVING DEVICE, LIGHTING APPARATUS USING THE SAME, LIGHTING DEVICE FOR VEHICLE, LIGHTING DEVICE FOR VEHICLE
JP5174529B2 (en) LED dimming lighting device, vehicle lighting device, lighting fixture
JP6066829B2 (en) LED lighting device and in-vehicle lamp
JP3155752U (en) Light control device and lighting device
JP6667154B2 (en) Lighting device, vehicle lighting device, and vehicle using the same
JP2005512334A (en) LED drive circuit with PWM output
JP2013033644A (en) Led drive device and lighting device using the same
JP2009302296A (en) Light-emitting diode driving device and illumination device using it, illumination device for in vehicle interior, and illumination device for vehicle
JP2010015887A (en) Led lighting control circuit and vehicle lamp fixture equipped with this
JP5383956B2 (en) LED lighting device
JP6397589B2 (en) LED lighting device
JP5959785B2 (en) Power supply device, light source lighting device, and battery charging device
JP6064272B2 (en) LED driving device and lighting device using the same
JP4500172B2 (en) LED driving device, lighting device, lighting fixture
JP7271554B2 (en) Lighting circuit and vehicle lamp
JP5958851B2 (en) LED driving device and lighting device using the same
JP2016219147A (en) Light source control circuit and illumination device
JP6418681B2 (en) Vehicle lamp system
JP5416356B2 (en) Vehicle lighting
JP5963079B2 (en) LED driving device, lighting device and vehicle lighting device
JP2006086063A (en) Lighting control circuit of vehicular lighting fixture
JP6151523B2 (en) Drive circuit, vehicle lamp
JP2013110062A (en) Led driving device, illuminating device and illumination apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140818

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20141008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151208

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20151216

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20160212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161202

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6064272

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151