JP6971878B2 - Light emitting element lighting control circuit - Google Patents
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Description
本発明は、LEDなどの発光素子の点灯状態を制御するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling a lighting state of a light emitting element such as an LED.
近年、車両用灯具など種々の照明装置においてLEDなどの発光素子が広く用いられている。発光素子の点灯状態の制御には、例えばDC−DCコンバータを含んだ昇降圧回路が用いられる(例えば、特許文献1参照)。また、過電流からの保護のため、発光素子に対して並列に保護素子(例えばツェナーダイオード)が接続される場合もある。 In recent years, light emitting elements such as LEDs have been widely used in various lighting devices such as vehicle lighting devices. A buck-boost circuit including, for example, a DC-DC converter is used to control the lighting state of the light emitting element (see, for example, Patent Document 1). Further, in order to protect from overcurrent, a protection element (for example, a Zener diode) may be connected in parallel with the light emitting element.
ところで、昇降圧回路を用いて発光素子の点灯状態を制御する場合に、電源投入時に発光素子と並列接続された保護素子に対して過電流が流れ、保護素子を破損する場合がある。これは、電源投入時に昇降圧回路の出力側に接続されるコンデンサの電荷がチャージされていないため、電源から保護素子を伝ってコンデンサへ至る電流経路が形成され、突入電流が生じてしまうことに起因する。 By the way, when the lighting state of the light emitting element is controlled by using the buck-boost circuit, an overcurrent may flow to the protection element connected in parallel with the light emitting element when the power is turned on, and the protection element may be damaged. This is because the charge of the capacitor connected to the output side of the buck-boost circuit is not charged when the power is turned on, so a current path is formed from the power supply to the capacitor through the protection element, and an inrush current is generated. to cause.
本発明に係る具体的態様は、発光素子の点灯制御装置において、電源投入時における保護素子への突入電流が生じるのを抑制可能な技術を提供することを目的の1つとする。 One of the specific aspects of the present invention is to provide a technique capable of suppressing an inrush current to a protective element when a power is turned on in a lighting control device for a light emitting element.
[1]本発明に係る一態様の点灯制御装置は、(a)発光素子と当該発光素子に対して並列接続された保護素子とを含む光源の点灯制御を行うための装置であって、(b)電源に繋がる電流経路に一端が接続された誘導性素子と、(c)前記誘導性素子の他端と基準電位端の間に接続されたスイッチング素子と、(d)前記誘導性素子の他端と前記基準電位端の間に接続された容量性素子と、(e)一端が前記電源に繋がる電流経路及び前記発光素子のカソードに接続され、他端が前記容量性素子と前記発光素子のアノードに接続されたバイパス用ダイオードと、を含む、点灯制御装置である。
[2]本発明に係る一態様の照明装置は、上記の点灯制御装置と、当該点灯制御装置によって制御される光源とを含む、照明装置である。
[1] The lighting control device of one aspect according to the present invention is a device for (a) controlling lighting of a light source including a light emitting element and a protection element connected in parallel to the light emitting element (a). b) an inductive element whose one end is connected to the current path connected to the power supply, (c) a switching element connected between the other end of the inductive element and the reference potential end, and (d) the inductive element. A capacitive element connected between the other end and the reference potential end, and (e) one end is connected to the current path connected to the power supply and the cathode of the light emitting element, and the other end is the capacitive element and the light emitting element. A lighting control device, including a bypass diode connected to the anode of the.
[2] One aspect of the lighting device according to the present invention is a lighting device including the above-mentioned lighting control device and a light source controlled by the lighting control device.
なお、本明細書において「接続」とは、ある回路要素と別の回路要素とが直接的に接続されている場合のほか、他の要素を介在させて間接的に接続されている場合も含む概念である。 In addition, in this specification, "connection" includes not only the case where a certain circuit element and another circuit element are directly connected, but also the case where they are indirectly connected by interposing another element. It is a concept.
上記構成によれば、発光素子の点灯制御装置において、電源投入時における保護素子への突入電流が生じるのを抑制することができる。 According to the above configuration, in the lighting control device for the light emitting element, it is possible to suppress the inrush current to the protection element when the power is turned on.
図1は、一実施形態の車両用灯具の全体構成を示すブロック図である。図示の車両用灯具は、バッテリ3から電力供給を受けて光照射を行うものであり、制御基板1と光源2を含んで構成されている。バッテリ3と制御基板1の間にはリレー4が接続されている。光源2は、1つ以上の発光素子(例えばLED)を含んで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a vehicle lamp according to an embodiment. The illustrated vehicle lamp is supplied with electric power from the
制御基板1は、入力コネクタ11、逆接保護回路12、入力フィルタ13、点灯制御回路(点灯制御装置)14および電流検出回路15を含んで構成されている。入力コネクタ11は、制御基板11とバッテリ3を接続するためのコネクタである。逆接保護回路12は、バッテリ3と点灯制御回路14の間に接続されており、バッテリ3に対して点灯制御回路14が逆接続された際に点灯制御回路14を保護するために電圧を遮断するものである。入力フィルタ13は、雑音成分等が点灯制御回路14に入力されないようにするフィルタ回路である。
The control board 1 includes an
点灯制御回路14は、バッテリ3から電力供給を受けて光源2に含まれる発光素子の点灯状態を制御するためのものであり、DC−DCコンバータ等を含んで構成されている。電流検出回路15は、光源2の発光素子に流れる電流を検出する。点灯制御回路14は、この電流検出回路15により検出される電流の大きさが一定となるように点灯制御を行う。
The
図2は、一実施形態の点灯制御回路の詳細構成を示す回路図である。なお、説明を簡素化するために電流検出部15については図示を省略している。図示の点灯制御回路14は、コイル(誘導性素子)21、ダイオード22、トランジスタ23、コンデンサ(容量性素子)24、バイパス用ダイオード25を含んで構成されている。これらのうち、少なくともコイル21、トランジスタ23、コンデンサ24を含んで昇圧回路(DC−DCコンバータ)が構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the lighting control circuit of one embodiment. The
コイル21は、一端側がバッテリ3に繋がる電流経路に接続され、他端側がダイオード22のアノードおよびトランジスタ23のドレインと接続されている。ダイオード22は、アノード側がコイル21の他端およびトランジスタ23のドレインと接続され、カソード側がコンデンサ24の一端側および光源2の発光素子31のアノード側と接続されている。
One end of the
トランジスタ23は、ゲートが図示しない制御部と接続され、ドレインがコイル21とダイオード22の中間接続点と接続されており、ソースが基準電位端(接地端)と接続されている。ゲートには制御部から制御信号が与えられる。なお、ここではスイッチング素子の一例として電界効果型トランジスタを用いているが、バイポーラトランジスタを用いてもよい。
In the
コンデンサ24は、一端側がダイオード22と光源2の発光素子31の中間接続点と接続され、他端側が基準電位端と接続されている。バイパス用ダイオード25は、一端側がバッテリ3に繋がる電流経路に接続され、他端側がダイオード22の他端側およびコンデンサ24の一端側と接続されている。
One end of the
光源2は、発光素子31と、この発光素子31に対して並列接続されたツェナーダイオード(保護素子)32を含んで構成されている。発光素子31は、アノード側が点灯制御回路14と接続され、カソード側がバッテリ3に繋がる電流経路に接続されている。
The
ツェナーダイオード32は、アノード側が発光素子31のカソード側と接続され、カソード側が発光素子31のアノード側と接続されている。別言すると、ツェナーダイオード32は、アノード側がバッテリ3に繋がる電流経路に接続され、カソード側が点灯制御回路14と接続されている。
The anode side of the Zener
このような点灯制御回路14の電源投入時における電流の流れは図中に太い点線で示したような流れとなる。具体的には、バッテリ3に繋がる電流経路から流れる電流は、バイパス用ダイオード25を通ってコンデンサ24に至り、コンデンサ24に電荷をチャージする。コンデンサ24に電荷がチャージされることで、光源2のツェナーダイオード32の両端の電位差がなくなるので、ツェナーダイオード32に過電流が流れるのを防止することができる。
The current flow when the power of the
図3は、比較例の点灯制御回路の詳細構成を示す回路図である。上記の実施形態の点灯制御回路との違いはバイパス用ダイオード25が含まれていないことである。このような比較例の点灯制御回路14aの電源投入時における電流の流れは図中に太い点線で示したような流れとなる。具体的には、バッテリ3に繋がる電流経路から流れる電流は、光源2のツェナーダイオード32を通ってコンデンサ24に至り、コンデンサ24に電荷をチャージする。コンデンサ24に電荷がチャージされるまでの間、ツェナーダイオード32には瞬間的に過電流が流れることになり、破損等の可能性が高まる。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a lighting control circuit of a comparative example. The difference from the lighting control circuit of the above embodiment is that the
以上のような実施形態によれば、発光素子の点灯制御装置において、電源投入時における保護素子(ツェナーダイオード)への突入電流が生じるのを抑制することができる。 According to the above embodiment, in the lighting control device of the light emitting element, it is possible to suppress the inrush current to the protection element (Zener diode) at the time of turning on the power.
なお、本発明は上記した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態で示した点灯制御回路における昇圧回路の構成は一例であり、これに限定されない。また、光源に含まれる発光素子は複数であってもよい。また、照明装置の一例として車両用灯具を示していたが照明装置の用途はこれに限定されない。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be variously modified and carried out within the scope of the gist of the present invention. For example, the configuration of the booster circuit in the lighting control circuit shown in the above embodiment is an example, and the present invention is not limited thereto. Further, the light source may include a plurality of light emitting elements. Further, although a vehicle lighting device has been shown as an example of a lighting device, the application of the lighting device is not limited to this.
1:制御基板
2:光源
3:バッテリ
14:点灯制御回路
21:コイル
22:ダイオード
23:トランジスタ
24:コンデンサ
25:バイパス用ダイオード
31:発光素子
32:ツェナーダイオード
1: Control board 2: Light source 3: Battery 14: Lighting control circuit 21: Coil 22: Diode 23: Transistor 24: Capacitor 25: Bypass diode 31: Light emitting element 32: Zener diode
Claims (3)
電源に繋がる電流経路に一端が接続された誘導性素子と、
前記誘導性素子の他端と基準電位端の間に接続されたスイッチング素子と、
前記誘導性素子の他端と前記基準電位端の間に接続された容量性素子と、
一端が前記電源に繋がる電流経路及び前記発光素子のカソードに接続され、他端が前記容量性素子と前記発光素子のアノードに接続されたバイパス用ダイオードと、
を含む、点灯制御装置。 A device for controlling the lighting of a light source including a light emitting element and a protection element connected in parallel to the light emitting element.
An inductive element with one end connected to the current path connected to the power supply,
A switching element connected between the other end of the inductive element and the reference potential end,
Capacitive elements connected between the other end of the inductive element and the reference potential end,
A bypass diode having one end connected to the current path connected to the power source and the cathode of the light emitting element and the other end connected to the capacitive element and the anode of the light emitting element.
Lighting control device, including.
請求項1に記載の点灯制御装置。 The protection element is a Zener diode, and the Zener diode is connected in parallel so that the anode is connected to the cathode of the light emitting element and the cathode is connected to the anode of the light emitting element.
The lighting control device according to claim 1.
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