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JP2012221991A - Power supply circuit, switching power supply for lighting and luminaire - Google Patents

Power supply circuit, switching power supply for lighting and luminaire Download PDF

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JP2012221991A
JP2012221991A JP2011082848A JP2011082848A JP2012221991A JP 2012221991 A JP2012221991 A JP 2012221991A JP 2011082848 A JP2011082848 A JP 2011082848A JP 2011082848 A JP2011082848 A JP 2011082848A JP 2012221991 A JP2012221991 A JP 2012221991A
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JP
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power supply
voltage
switching transistor
input
current
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Application number
JP2011082848A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Okuda
隆典 奥田
Yasuyuki Shirasaka
康之 白坂
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】電源効率の高効率化を図ることが可能な電源回路を提供する。
【解決手段】この電源回路30は、トランス33の1次側コイル33aと、1次側コイル33aの他端子にドレイン端子が接続され、ソース端子が抵抗R7を介して接地側電源端子に接続されるスイッチングトランジスタQ2と、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に接続され、予め定める発振周波数でスイッチングトランジスタQ2をオンオフ制御する制御電源IC32とを備えている。制御電源IC32は抵抗R7に生じる電圧が入力されるとともに、その電圧に応じてスイッチングトランジスタQ2のオン時間とオフ時間との比率を制御することにより、スイッチングトランジスタQ2に流れる電流を制御する。また、制御電源IC32は、交流電源200の位相に合わせてスイッチングトランジスタQ2の動作状態をクロック動作と定電流動作に切り替える。
【選択図】図1
A power supply circuit capable of increasing the power supply efficiency is provided.
In the power circuit 30, a drain terminal is connected to a primary side coil 33a of a transformer 33 and the other terminal of the primary side coil 33a, and a source terminal is connected to a ground side power supply terminal via a resistor R7. A switching transistor Q2 connected to the gate terminal of the switching transistor Q2, and a control power supply IC 32 that controls on / off of the switching transistor Q2 at a predetermined oscillation frequency. The control power supply IC 32 receives a voltage generated in the resistor R7, and controls the current flowing through the switching transistor Q2 by controlling the ratio between the on time and the off time of the switching transistor Q2 according to the voltage. The control power IC 32 switches the operation state of the switching transistor Q2 between the clock operation and the constant current operation in accordance with the phase of the AC power supply 200.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a power supply circuit, a switching power supply device for lighting, and a lighting device.

LED(Light Emitting Diode)は低消費電力で長寿命などの特徴を有しており、照明用や各種工業用など多岐にわたって用いられている。また、近年、LEDの用途の拡大が進み、蛍光灯や白熱電球の代替照明として、LEDを用いたLED照明の普及が始まった。LEDは、今後様々な応用商品への展開が期待されている。なお、このようなLED照明装置の一例が、たとえば、特許文献1および2に記載されている。   LEDs (Light Emitting Diodes) have features such as low power consumption and long life, and are widely used for lighting and various industrial purposes. In recent years, the use of LEDs has been expanded, and LED lighting using LEDs has started to spread as an alternative to fluorescent lamps and incandescent lamps. LEDs are expected to expand to various applied products in the future. An example of such an LED lighting device is described in Patent Documents 1 and 2, for example.

一般的な照明器具は商用AC100V電源を使用することが多く、蛍光灯や白熱電球などの一般的な照明器具に代えてLED照明装置を使用する場合などを考慮すると、LED照明装置も一般的な照明器具と同様に商用AC100V電源を使用する構成であることが望ましい。   A general lighting fixture often uses a commercial AC 100V power source, and considering the case where an LED lighting device is used instead of a general lighting fixture such as a fluorescent lamp or an incandescent bulb, the LED lighting device is also common. It is desirable that the commercial AC 100V power supply be used similarly to the lighting fixture.

また、白熱電球を調光制御しようとした場合、スイッチング素子(たとえば、トライアック素子)を交流電源電圧のある位相角でオンすることにより白熱電球への電源供給をボリューム素子一つで簡単に調光制御できる位相制御式調光器が用いられる。交流電源使用のLED照明装置を調光制御しようとした場合も、通常、白熱電球を調光制御しようとした場合と同様に位相制御式調光器が用いられる。   In addition, when dimming control of an incandescent bulb is performed, the switching element (for example, triac element) is turned on at a certain phase angle of the AC power supply voltage, so that the power supply to the incandescent bulb can be easily dimmed with a single volume element. A controllable phase control dimmer is used. When the dimming control is performed on the LED lighting device using the AC power source, the phase control dimmer is usually used in the same manner as the dimming control is performed on the incandescent light bulb.

図6に一般的な位相制御式調光器の内部回路例と動作波形例を示す。図6(A)に示すように、一般的な調光器は、トライアックTRI、容量C、インダクタL、および位相制御を行う可変抵抗Rから構成されている。そして、可変抵抗Rを調整することにより、入力交流電圧のある位相角でトライアックがオンされる。具体的には、図6(B)に示すように、元の交流電源波形aに対して、調整された位相角(トライアックのオン期間c)に応じた部分だけが調光器の出力波形bとして出力される。すなわち、調光器の出力波形bは、点線で示す半円に対して、実線で示すように一部分だけが切り取られる形となる。   FIG. 6 shows an example of an internal circuit and an operation waveform of a general phase control dimmer. As shown in FIG. 6A, a general dimmer includes a triac TRI, a capacitor C, an inductor L, and a variable resistor R that performs phase control. Then, by adjusting the variable resistance R, the triac is turned on at a certain phase angle of the input AC voltage. Specifically, as shown in FIG. 6B, only the portion corresponding to the adjusted phase angle (triac ON period c) with respect to the original AC power supply waveform a is the output waveform b of the dimmer. Is output as That is, the output waveform b of the dimmer has a shape in which only a part is cut out as shown by the solid line with respect to the semicircle shown by the dotted line.

一般的な調光器はスイッチング素子にトライアックを用いている。このタイプの調光器は抵抗性負荷を想定しているため、トライアックの点弧および保持のための負荷電流が必要となる。すなわち、トライアックを用いた調光器ではある程度の保持電流を流しておく必要がある。また、上記のように、一般的な調光器は抵抗性負荷を想定しているため、白熱電球やハロゲンランプで正しく動作するように設計されている。白熱電球は抵抗性負荷となるため電流が線形に変化する。そのため、トライアックも安定動作する。   A general dimmer uses a triac as a switching element. Since this type of dimmer assumes a resistive load, a load current is required for firing and holding the triac. That is, it is necessary to pass a certain holding current in the dimmer using the triac. In addition, as described above, since a general dimmer assumes a resistive load, it is designed to operate correctly with an incandescent bulb or a halogen lamp. Since the incandescent lamp becomes a resistive load, the current changes linearly. Therefore, the triac operates stably.

一方、LEDは順方向電圧から急激に電流が流れ出すような非線形負荷となるため、LEDを光源として用いた場合、調光器は必要な保持電流が得られにくくなり、正しく動作しなくなる。具体的には、トライアックがオンオフするなど動作が不安定となる。そのため、LEDを光源として用いた場合には、調光器を安定動作させるために、保持電流として電流を引き抜く必要がある。なお、トライアックがオンオフするなど調光器が不安定動作となると、LED照明装置の明るさがちらつくなど不具合症状となる。   On the other hand, since the LED has a non-linear load in which a current suddenly flows from the forward voltage, when the LED is used as a light source, the dimmer becomes difficult to obtain a necessary holding current and does not operate correctly. Specifically, the operation becomes unstable, for example, the triac is turned on / off. Therefore, when an LED is used as a light source, it is necessary to draw a current as a holding current in order to stably operate the dimmer. In addition, if the dimmer operates in an unstable manner, such as when the triac is turned on or off, the brightness of the LED lighting device flickers, resulting in a malfunction.

図7は、一般的な調光器対応のLED照明装置に使用される絶縁型(フライバック型)の照明用電源回路を示した図である。図7を参照して、従来の照明用電源回路では、交流電源200から整流回路20および平滑回路31を介してトランス33の1次側コイル33aに電源供給されている。また、1次側コイル33aの他端子はスイッチングトランジスタQ2に接続されている。そして、このスイッチングトランジスタQ2を制御電源IC532でオンオフ制御することで2次側コイル33bに電力を送り、LED(発光ダイオード)550に電流を供給する構成となっている。   FIG. 7 is a diagram showing an insulating (flyback) illumination power supply circuit used in a general LED lighting device compatible with a dimmer. Referring to FIG. 7, in the conventional illumination power supply circuit, power is supplied from AC power supply 200 to primary side coil 33 a of transformer 33 via rectifier circuit 20 and smoothing circuit 31. The other terminal of the primary coil 33a is connected to the switching transistor Q2. The switching transistor Q2 is controlled to be turned on / off by the control power supply IC 532 so that power is sent to the secondary coil 33b and current is supplied to the LED (light emitting diode) 550.

また、スイッチングトランジスタQ2に流れる電流を一定に保つために、スイッチングトランジスタQ2のソース端子は電流値検出用の抵抗R7を介して接地電源に接続されている。制御電源IC532には、電流値検出用の抵抗R7に生じる電圧値が入力され、入力された電圧値(検出された電圧値)は制御電源IC532にて基準電圧と比較される。そして、発振器周波数(発振器35)のデューティーを調整することで、スイッチングトランジスタQ2のオンオフ時間割合を調整している。   Further, in order to keep the current flowing through the switching transistor Q2 constant, the source terminal of the switching transistor Q2 is connected to the ground power supply via the resistor R7 for detecting the current value. The control power supply IC 532 receives a voltage value generated in the current value detection resistor R 7, and the input voltage value (detected voltage value) is compared with the reference voltage by the control power supply IC 532. Then, the on / off time ratio of the switching transistor Q2 is adjusted by adjusting the duty of the oscillator frequency (oscillator 35).

図8に制御電源ICにおける具体的動作波形の一例を示す。図8において、aは1次側コイル33a(図7参照)に流れる電流を検出用抵抗R7(図7参照)で変換した電圧波形を示し、bは入力電圧を抵抗分割(抵抗1と抵抗2とで分圧)して容量C1(図7参照)で平滑化した電圧波形(基準電圧の電圧波形)を示し、cはスイッチングトランジスタQ2(図7参照)のゲート駆動波形を示している。   FIG. 8 shows an example of specific operation waveforms in the control power supply IC. 8, a represents a voltage waveform obtained by converting the current flowing through the primary coil 33a (see FIG. 7) by the detection resistor R7 (see FIG. 7), and b represents resistance division of the input voltage (resistor 1 and resistor 2). A voltage waveform (voltage waveform of the reference voltage) smoothed by the capacitor C1 (see FIG. 7) and c is a gate drive waveform of the switching transistor Q2 (see FIG. 7).

図8に示すように、1次側コイル33a(図7参照)に流れる電流の電圧波形aがコンパレータCMP1(図7参照)で基準電圧bと比較され、フリップフロップ36(図7参照)に発振器35(図7参照)からの発振周波数(クロック)と共に入力される。フリップフロップ36においてクロックの立ち上がりタイミングに応じてハイレベルが出力されスイッチングトランジスタQ2(図7参照)をオンさせる。1次側コイル33aに流れる電流が増加して電圧波形aが高くなり基準電圧bに達すると、フリップフロップ36のリセット端子にハイレベルが入力されるためフリップフロップ36の出力はローレベルとなる。これにより、スイッチングトランジスタQ2がオフされて、電流が遮断される。   As shown in FIG. 8, the voltage waveform a of the current flowing through the primary coil 33a (see FIG. 7) is compared with the reference voltage b by the comparator CMP1 (see FIG. 7), and the oscillator is connected to the flip-flop 36 (see FIG. 7). 35 (see FIG. 7) and the oscillation frequency (clock). The flip-flop 36 outputs a high level according to the rising timing of the clock and turns on the switching transistor Q2 (see FIG. 7). When the current flowing through the primary side coil 33a increases and the voltage waveform a rises and reaches the reference voltage b, a high level is input to the reset terminal of the flip-flop 36, so that the output of the flip-flop 36 becomes a low level. As a result, the switching transistor Q2 is turned off and the current is interrupted.

ここで、基準電圧bは入力電圧レベルに連動するため、入力電圧が高くなると基準電圧bも高くなる。このため、スイッチングトランジスタQ2のオン期間が長くなり、多くの電流が流れるようになる。これにより、2次側コイル33bへ供給される電力も増加するため、LED550に流れる電流も増加する。したがって、照明が明るく点灯する。逆に、入力電圧が低くなると基準電圧bも低くなるため、スイッチングトランジスタQ2のオン期間が短くなる。これにより、照明は暗くなる。   Here, since the reference voltage b is linked to the input voltage level, the reference voltage b increases as the input voltage increases. For this reason, the ON period of the switching transistor Q2 becomes longer, and a large amount of current flows. Thereby, since the electric power supplied to the secondary side coil 33b also increases, the electric current which flows into LED550 also increases. Therefore, the illumination is brightly lit. On the contrary, when the input voltage is lowered, the reference voltage b is also lowered, so that the ON period of the switching transistor Q2 is shortened. Thereby, illumination becomes dark.

図9に入力電圧と基準電圧bの関係概略を示す。調光器210(図7参照)のトライアックのオン期間が大きい場合は、入力電圧波形の平均値(∝容量C1(図7参照)で平滑化された基準電圧b)は高くなる。逆に、トライアックのオン期間が小さい場合は、入力電圧波形の平均値(∝基準電圧b)は低くなる。このため、調光器(トライアックのオン期間の調整)により照明の明るさを調整することが可能となる。   FIG. 9 shows an outline of the relationship between the input voltage and the reference voltage b. When the ON period of the triac of the dimmer 210 (see FIG. 7) is long, the average value of the input voltage waveform (the reference voltage b smoothed by the ∝capacitance C1 (see FIG. 7)) becomes high. On the contrary, when the ON period of the triac is small, the average value of the input voltage waveform (∝reference voltage b) is low. For this reason, it becomes possible to adjust the brightness of illumination by a dimmer (adjustment of the ON period of the triac).

また、図7に示すように、制御電源IC532は、トランジスタQ1、抵抗R5およびツェナーダイオードZDで構成されるレギュレータから、ショットキーダイオードSBD_1を介して電源供給される。また、制御電源IC532は、トランス33に電流が流れるようになると補助巻き線コイル33cよりショットキーダイオードSBD_2を介して電源供給される。これにより、効率を改善する構成となっている。   Further, as shown in FIG. 7, the control power IC 532 is supplied with power from a regulator composed of a transistor Q1, a resistor R5, and a Zener diode ZD via a Schottky diode SBD_1. The control power IC 532 is supplied with power from the auxiliary winding coil 33c via the Schottky diode SBD_2 when a current flows through the transformer 33. Thus, the efficiency is improved.

調光器210を安定動作させるための電流引き抜き回路は、コンパレータCMP2、トランジスタQ3および抵抗R6から構成されている。コンパレータCMP2は、抵抗R3と抵抗R4とで分圧された入力電圧を基準電圧Vrefと比較する。抵抗R3と抵抗R4とで分圧された入力電圧が基準電圧Vrefより低い場合はコンパレータCMP2によってトランジスタQ3がオンされる。そして、抵抗R6で調整される電流を、レギュレータ用トランジスタQ1を介して電源から引き抜くことで、調光器210の保持電流として動作させている。   A current extraction circuit for stably operating the dimmer 210 includes a comparator CMP2, a transistor Q3, and a resistor R6. The comparator CMP2 compares the input voltage divided by the resistors R3 and R4 with the reference voltage Vref. When the input voltage divided by the resistors R3 and R4 is lower than the reference voltage Vref, the transistor CMP3 is turned on by the comparator CMP2. The current adjusted by the resistor R6 is extracted from the power supply via the regulator transistor Q1, thereby operating as a holding current of the dimmer 210.

図10に電流引き抜き回路の具体的な動作波形の一例を示す。コンパレータCMP2(図7参照)に入力される電圧波形はトライアックのオン期間に連動した波形で入力交流電圧波形を抵抗分割(縮小)した振幅値となる。この波形を基準電圧Vrefと比較して、入力電圧が基準電圧Vrefより低い時は保持電流を引き抜く定電流動作を行う。逆に、入力電圧が基準電圧Vrefより高い時はLEDを点灯するためのスイッチング動作となるため、電流値も略ノコギリ波形となる。   FIG. 10 shows an example of specific operation waveforms of the current extraction circuit. The voltage waveform input to the comparator CMP2 (see FIG. 7) is an amplitude value obtained by resistance-dividing (reducing) the input AC voltage waveform with a waveform that is linked to the on period of the triac. This waveform is compared with the reference voltage Vref, and when the input voltage is lower than the reference voltage Vref, a constant current operation for extracting the holding current is performed. Conversely, when the input voltage is higher than the reference voltage Vref, the switching operation for lighting the LED is performed, and the current value also has a substantially sawtooth waveform.

特開2008−52994号公報JP 2008-52994 A 特開2006−319172号公報JP 2006-319172 A

図7に示した従来の照明用電源回路では、調光器210を安定動作させるための保持電流を、トランジスタQ1を介して流すことになる。一般的に、制御電源IC532は電源電圧20V程度で動作しており、トランジスタQ1のソース端子には約20V、ドレイン端子には交流入力電圧の約140Vが印加されることになる。この電圧差約120Vと流れる電流値との積がトランジスタQ1での消費電力となる。このため、従来の照明用電源回路は、高効率が要求されるLED照明装置においては大きな電力ロスになるという問題点がある。   In the conventional illumination power supply circuit shown in FIG. 7, a holding current for causing the dimmer 210 to operate stably flows through the transistor Q1. In general, the control power supply IC 532 operates at a power supply voltage of about 20V, and about 20V is applied to the source terminal of the transistor Q1, and about 140V of the AC input voltage is applied to the drain terminal. The product of the voltage difference of about 120 V and the flowing current value is the power consumption in the transistor Q1. For this reason, the conventional power supply circuit for illumination has a problem that a large power loss occurs in an LED illumination device that requires high efficiency.

また、レギュレータ用トランジスタQ1には高電圧が印加されるため、耐圧が高く、放熱性の高い素子が必要となる。そのため、コストアップになるという問題点がある。加えて、基板実装面積の増大により電源回路が大きくなるため、電球などの照明装置に格納できないといった問題点も生じる。   Further, since a high voltage is applied to the regulator transistor Q1, an element having a high breakdown voltage and high heat dissipation is required. Therefore, there is a problem that the cost increases. In addition, since the power supply circuit becomes larger due to an increase in the board mounting area, there is a problem that it cannot be stored in a lighting device such as a light bulb.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、電源効率の高効率化を図ることが可能な電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a power supply circuit, a lighting switching power supply device, and a lighting device capable of improving the power supply efficiency. Is to provide.

この発明のもう1つの目的は、コストダウンおよび製品サイズの小型化を図ることが可能な電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a power supply circuit, a lighting switching power supply device, and a lighting device capable of reducing the cost and reducing the product size.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による電源回路は、交流電源の入力交流電圧を整流して平滑化された電源端子に接続されるトランスの1次側コイルと、1次側コイルの他端子にドレイン端子が接続され、ソース端子が電流値検出用の第1抵抗を介して接地側電源端子に接続されるスイッチングトランジスタと、スイッチングトランジスタのゲート端子に接続され、予め定める発振周波数でスイッチングトランジスタをオンオフ制御する電源制御部とを備えている。そして、電源制御部は、電流値検出用の第1抵抗に生じる電圧が入力されるとともに、その電圧に応じてスイッチングトランジスタのオン時間とオフ時間との比率を制御することにより、スイッチングトランジスタに流れる電流を制御するように構成されている。また、電源制御部は、交流電源の位相に合わせてスイッチングトランジスタの動作状態をクロック動作と定電流動作に切り替えるように構成されている。   In order to achieve the above object, a power supply circuit according to a first aspect of the present invention includes a primary coil of a transformer connected to a power supply terminal smoothed by rectifying an input AC voltage of an AC power supply, and a primary The drain terminal is connected to the other terminal of the side coil, the source terminal is connected to the ground side power supply terminal via the first resistor for current value detection, and the gate terminal of the switching transistor is connected to the predetermined oscillation. And a power supply controller that controls on / off of the switching transistor at a frequency. The power supply control unit receives a voltage generated in the first resistor for detecting the current value, and controls the ratio between the ON time and the OFF time of the switching transistor in accordance with the voltage, thereby flowing to the switching transistor. It is configured to control the current. The power supply control unit is configured to switch the operation state of the switching transistor between a clock operation and a constant current operation in accordance with the phase of the AC power supply.

この第1の局面による電源回路では、上記のように、交流入力電源の位相(周期)に合わせてスイッチングトランジスタの動作状態をクロック(スイッチング)動作と定電流(DC)動作に切り替える電源制御部を備えた構成とされている。このため、電源制御部により、スイッチングトランジスタの動作状態を定電流(DC)動作とすることによって、調光器を安定動作させるための保持電流を引き抜くことができる。一方、電源制御部により、スイッチングトランジスタの動作状態をクロック(スイッチング)動作に切り替えることによって、たとえばLEDなどの光源に電力(電流)を供給することができる。   In the power supply circuit according to the first aspect, as described above, the power supply control unit that switches the operation state of the switching transistor between the clock (switching) operation and the constant current (DC) operation in accordance with the phase (cycle) of the AC input power supply. It is set as the structure provided. For this reason, the power supply control unit can draw a holding current for stably operating the dimmer by setting the operation state of the switching transistor to a constant current (DC) operation. On the other hand, power (current) can be supplied to a light source such as an LED by switching the operation state of the switching transistor to a clock (switching) operation by the power supply control unit.

このように、第1の局面による電源回路では、1つのスイッチングトランジスタで調光器の安定動作用保持電流引き抜きと、クロック(スイッチング)動作によるLED点灯動作を実現することができる。すなわち、LED点灯動作を行うためのスイッチングトランジスタを用いて、保持電流の引き抜きを行うことができる。このため、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)を別途設ける必要がないので、このトランジスタを別途設けることに起因する電力ロスをなくすことができる。その結果、電源効率の高効率化を図ることができる。   As described above, in the power supply circuit according to the first aspect, it is possible to realize the holding current drawing for the stable operation of the dimmer and the LED lighting operation by the clock (switching) operation with one switching transistor. That is, the holding current can be drawn using a switching transistor for performing the LED lighting operation. For this reason, there is no need to separately provide a transistor (regulator transistor) for allowing a holding current to flow, so that it is possible to eliminate power loss caused by providing this transistor separately. As a result, the efficiency of the power supply can be increased.

また、第1の局面による電源回路では、上記のように、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)を別途設ける必要がないので、その分、部品点数を削減することができる。また、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)には、耐圧が高く、放熱性の高い高価な素子を必要とする。したがって、このようなトランジスタを不要とすることで、製品コストの低減を図ることができる。さらに、このようなトランジスタを実装した場合、基板実装面積の増大により電源回路が大きくなる。そのため、このようなトランジスタを不要とすることで、製品サイズの小型化を図ることもできる。   In the power supply circuit according to the first aspect, as described above, there is no need to separately provide a transistor (regulator transistor) for allowing a holding current to flow, and accordingly, the number of components can be reduced accordingly. In addition, a transistor (regulator transistor) for flowing a holding current requires an expensive element having high withstand voltage and high heat dissipation. Therefore, by eliminating such a transistor, product cost can be reduced. Further, when such a transistor is mounted, the power supply circuit becomes larger due to an increase in the substrate mounting area. Therefore, the size of the product can be reduced by eliminating the need for such a transistor.

上記第1の局面による電源回路において、好ましくは、電源制御部は、入力交流電圧レベルが低い時にはスイッチングトランジスタが定電流(DC)動作し、入力交流電圧レベルが高い時にはスイッチングトランジスタがクロック(スイッチング)動作するように、スイッチングトランジスタのゲートを切り替える。このように構成すれば、たとえば、入力交流電圧レベルが下がるような調光器のトライアックのオン期間が短くなったときに、保持電流として電流を引き抜くことができる。これにより、調光器を安定に動作させることができる。   In the power supply circuit according to the first aspect, preferably, the power supply control unit operates the constant current (DC) when the input AC voltage level is low, and the switching transistor operates as a clock (switching) when the input AC voltage level is high. The gate of the switching transistor is switched to operate. If comprised in this way, when the ON period of the triac of a dimmer which the input AC voltage level falls will become short, for example, an electric current can be drawn out as a holding current. Thereby, the dimmer can be operated stably.

この場合において、好ましくは、入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧を基準電圧と比較し、入力交流電圧レベルが低い時には、スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流(DC)電圧を印加するように構成されている。このように構成すれば、容易に、スイッチングトランジスタを定電流動作させることができる。そして、この直流(DC)電圧により、定電流値(=保持電流値)を調整することができる。   In this case, preferably, a voltage obtained by dividing the input AC voltage level by resistance is compared with a reference voltage, and when the input AC voltage level is low, a predetermined direct current (DC) voltage is applied to the gate terminal of the switching transistor. Has been. With this configuration, the switching transistor can be easily operated at a constant current. The constant current value (= holding current value) can be adjusted by this direct current (DC) voltage.

上記入力交流電圧レベルの高低によりスイッチングトランジスタの動作が切り替わる構成において、電源制御部は、第1コンパレータを含み、第1コンパレータは、入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧を基準電圧と比較し、入力交流電圧レベルが基準電圧より低い時には、スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流(DC)電圧を印加するように構成することができる。   In the configuration in which the operation of the switching transistor is switched depending on the level of the input AC voltage level, the power supply control unit includes a first comparator, and the first comparator compares a voltage obtained by resistance-dividing the input AC voltage level with a reference voltage, When the AC voltage level is lower than the reference voltage, a predetermined direct current (DC) voltage can be applied to the gate terminal of the switching transistor.

また、上記入力交流電圧レベルの高低によりスイッチングトランジスタの動作が切り替わる構成において、好ましくは、入力電源ラインに直列接続される第2抵抗をさらに備え、第2抵抗の両端の電圧差を検出することによって、入力交流電圧レベルの低下にともなう供給電流の減少を検出し、検出電圧差が小さい時には、スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流(DC)電圧を印加する。このように構成した場合でも、容易に、スイッチングトランジスタを定電流動作させることができる。そして、この直流(DC)電圧により、定電流値(=保持電流値)を調整することができる。   Further, in the configuration in which the operation of the switching transistor is switched depending on the level of the input AC voltage level, preferably, a second resistor connected in series to the input power supply line is further provided, and a voltage difference between both ends of the second resistor is detected. When a decrease in the supply current accompanying a decrease in the input AC voltage level is detected and the detected voltage difference is small, a predetermined direct current (DC) voltage is applied to the gate terminal of the switching transistor. Even in such a configuration, the switching transistor can be easily operated at a constant current. The constant current value (= holding current value) can be adjusted by this direct current (DC) voltage.

上記入力交流電圧レベルが低い時にスイッチングトランジスタのゲート端子に直流(DC)電圧が印加される構成において、好ましくは、電源制御部は、コンデンサが直列接続された第2コンパレータを含み、入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧は、コンデンサを介して、第2コンパレータに入力され、この第2コンパレータにより、スイッチングトランジスタのゲート端子に印加される直流(DC)電圧を切り替える。このように構成すれば、調光器のトライアックがオンするタイミングを検出することができ、このタイミングにおいて引き抜く保持電流値を切り替えることができる。   In the configuration in which a direct current (DC) voltage is applied to the gate terminal of the switching transistor when the input AC voltage level is low, the power supply control unit preferably includes a second comparator having a capacitor connected in series, and the input AC voltage level The voltage obtained by dividing the resistance is input to the second comparator via the capacitor, and the second comparator switches the direct current (DC) voltage applied to the gate terminal of the switching transistor. If comprised in this way, the timing which the triac of a dimmer turns on can be detected, and the holding current value extracted at this timing can be switched.

この場合において、好ましくは、第2コンパレータにより入力交流電圧が高くなる変化点を検出し、入力交流電圧が高くなった時から予め定める期間、スイッチングトランジスタのゲート端子に印加される直流(DC)電圧を高くするように構成されている。このように構成すれば、保持電流値レベルからLEDを点灯させるスイッチング動作時の電流値レベルへの移行を段階的行うことができるので、調光器の安定化を図ることができる。   In this case, preferably, a change point at which the input AC voltage increases is detected by the second comparator, and a direct current (DC) voltage applied to the gate terminal of the switching transistor for a predetermined period from when the input AC voltage increases. Is configured to be high. If comprised in this way, since the transition from the holding current value level to the current value level during the switching operation for turning on the LED can be performed in stages, the dimmer can be stabilized.

この発明の第2の局面による照明用スイッチング電源装置は、上記第1の局面による電源回路を備えた照明用スイッチング電源装置である。このように構成すれば、照明用スイッチング電源装置の高効率化を図ることができる。加えて、コストダウンおよび製品サイズの小型化を図ることもできる。   An illumination switching power supply according to a second aspect of the present invention is an illumination switching power supply including the power supply circuit according to the first aspect. If comprised in this way, efficiency improvement of the switching power supply device for illumination can be achieved. In addition, cost reduction and product size reduction can be achieved.

この発明の第3の局面による照明装置は、上記第2の局面による照明用スイッチング電源装置を備えた照明装置である。このように構成すれば、高効率で小型の照明装置を低コストで得ることができる。   An illumination device according to a third aspect of the present invention is an illumination device including the illumination switching power supply device according to the second aspect. If comprised in this way, a highly efficient and small illuminating device can be obtained at low cost.

以上のように、本発明によれば、電源効率の高効率化を図ることが可能な電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置を容易に得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a power supply circuit, a lighting switching power supply device, and a lighting device that can achieve high power efficiency.

また、本発明によれば、コストダウンおよび製品サイズの小型化を図ることが可能な電源回路、照明用スイッチング電源装置および照明装置を容易に得ることができる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to easily obtain a power supply circuit, a lighting switching power supply device, and a lighting device that can reduce costs and reduce the product size.

本発明の第1実施形態による照明用電源回路を備えたLED照明装置の回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the LED lighting apparatus provided with the power supply circuit for illumination by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the power supply circuit for illumination by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the power supply circuit for illumination by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による電源回路のスイッチング動作と定電流動作との切り替え時の概略動作波形例を示した図(保持電流とスイッチング電流の波形例を示した図)である。It is the figure (figure which showed the example of a waveform of a holding current and a switching current) which showed the example of a rough operation waveform at the time of switching of switching operation and constant current operation of the power supply circuit by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the power supply circuit for illumination by 4th Embodiment of this invention. 一般的な位相制御式調光器の内部回路例と動作波形例を示した図である。It is the figure which showed the example of the internal circuit of the general phase control type dimmer, and the example of an operation waveform. 一般的な調光器対応のLED照明装置に使用される絶縁型(フライバック型)の照明用電源回路を示した図(従来の照明用電源回路の一例を示した図)である。It is the figure (figure which showed an example of the conventional power supply circuit for illumination) which showed the power supply circuit for insulation (flyback type) illumination used for the LED lighting apparatus corresponding to a general dimmer. 従来の照明用電源回路の概略動作波形例を示した図である。It is the figure which showed the example of schematic operation | movement waveform of the conventional power supply circuit for illumination. 調光器の位相角による動作電圧波形例を示した図である。It is the figure which showed the example of the operating voltage waveform by the phase angle of a light controller. 従来の照明用電源回路におけるスイッチング動作と定電流動作との切り替え概略動作波形例を示した図である。It is the figure which showed the example of a switching operation | movement schematic of switching operation and constant current operation in the conventional illumination power supply circuit.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による照明用電源回路を備えたLED照明装置の回路構成を示した図である。まず、図1および図7〜図10を参照して、本発明の第1実施形態による照明用電源回路を備えたLED照明装置について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an LED lighting apparatus including an illumination power supply circuit according to a first embodiment of the present invention. First, with reference to FIG. 1 and FIGS. 7-10, the LED lighting apparatus provided with the power supply circuit for illumination by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

第1実施形態によるLED照明装置5は、図1に示すように、LED照明用スイッチング電源装置10と、LED照明用スイッチング電源装置10から電力が供給されるLEDモジュール50とを備えている。LED照明用スイッチング電源装置10は、絶縁型(フライバック型)のスイッチング電源装置であり、整流回路20と、照明用電源回路30とを含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the LED illumination device 5 according to the first embodiment includes an LED illumination switching power supply device 10 and an LED module 50 to which electric power is supplied from the LED illumination switching power supply device 10. The LED illumination switching power supply 10 is an insulating (flyback) switching power supply, and includes a rectifier circuit 20 and an illumination power supply circuit 30.

整流回路20は調光器210を介して交流電源200と接続される。この整流回路20は、たとえば、ダイオードを4個組み合わせたブリッジ型全波整流回路からなり、照明用電源回路30の入力電圧を整流する。調光器210はトライアックを用いたトライアック調光器である。   The rectifier circuit 20 is connected to the AC power source 200 via the dimmer 210. The rectifier circuit 20 is composed of, for example, a bridge-type full-wave rectifier circuit in which four diodes are combined, and rectifies the input voltage of the illumination power supply circuit 30. The dimmer 210 is a triac dimmer using a triac.

第1実施形態による照明用電源回路(電源回路)30は、平滑回路31、制御電源IC(電源制御部)32およびトランス33の1次側コイル33aを有している。   The illumination power supply circuit (power supply circuit) 30 according to the first embodiment includes a smoothing circuit 31, a control power supply IC (power supply control unit) 32, and a primary side coil 33 a of a transformer 33.

平滑回路31は入力電源ライン70に接続されている。この平滑回路31の出力側は電源端子34と接続されている。電源端子34には、トランス33の1次側コイル33aの一端子が接続されている。このため、交流電源200からの入力交流電圧は、整流回路20を介して整流された後、平滑回路31で平滑化されてトランス33の1次側コイル33aに供給される。また、トランス33の1次側コイル33aには、還流ダイオードFRDが逆並列に接続されている。   The smoothing circuit 31 is connected to the input power line 70. The output side of the smoothing circuit 31 is connected to the power supply terminal 34. One terminal of the primary side coil 33 a of the transformer 33 is connected to the power supply terminal 34. For this reason, the input AC voltage from the AC power supply 200 is rectified via the rectifier circuit 20, smoothed by the smoothing circuit 31, and supplied to the primary coil 33 a of the transformer 33. In addition, a free-wheeling diode FRD is connected in reverse parallel to the primary side coil 33a of the transformer 33.

平滑回路31と1次側コイル33aとの間には、抵抗R5の一端側が接続されている。この抵抗R5の他端側はツェナーダイオードZDのカソードと接続されている。そして、抵抗R5とツェナーダイオードZDとから電圧源(レギュレータ)が構成されている。また、抵抗R5とツェナーダイオードZDとの接続点はショットキーダイオードSBD_1を介して制御電源IC32に接続されている。さらに、トランス33は補助巻き線コイル33cを有しており、この補助巻き線コイル33cがショットキーダイオードSBD_2を介して制御電源IC32と接続されている。   One end of the resistor R5 is connected between the smoothing circuit 31 and the primary coil 33a. The other end of the resistor R5 is connected to the cathode of the Zener diode ZD. The resistor R5 and the Zener diode ZD constitute a voltage source (regulator). The connection point between the resistor R5 and the Zener diode ZD is connected to the control power supply IC 32 via the Schottky diode SBD_1. Furthermore, the transformer 33 has an auxiliary winding coil 33c, and this auxiliary winding coil 33c is connected to the control power supply IC 32 via a Schottky diode SBD_2.

これにより、制御電源IC32は、抵抗R5およびツェナーダイオードZDで構成される電圧源(レギュレータ)から、ショットキーダイオードSBD_1を介して電源供給される。また、制御電源IC32は、トランス33に電流が流れるようになると補助巻き線コイル33cよりショットキーダイオードSBD_2を介して電源供給される。これにより、効率を改善する構成となっている。   As a result, the control power IC 32 is supplied with power from the voltage source (regulator) including the resistor R5 and the Zener diode ZD via the Schottky diode SBD_1. The control power IC 32 is supplied with power from the auxiliary winding coil 33c via the Schottky diode SBD_2 when a current flows through the transformer 33. Thus, the efficiency is improved.

また、1次側コイル33aの他端子はスイッチングトランジスタ(スイッチング素子)Q2に接続されている。このスイッチングトランジスタQ2は制御電源IC32によってオンオフ制御されることでトランス33の2次側コイル33bに電力を送り、LEDモジュール50に電流を供給する。   The other terminal of the primary coil 33a is connected to a switching transistor (switching element) Q2. This switching transistor Q <b> 2 is on / off controlled by the control power supply IC <b> 32 to send electric power to the secondary coil 33 b of the transformer 33 and supply current to the LED module 50.

スイッチングトランジスタQ2は、たとえば電界効果型トランジスタ(FET)からなり、そのドレイン端子に1次側コイル33aの他端子が接続されている。また、スイッチングトランジスタQ2に流れる電流を一定に保つために、スイッチングトランジスタQ2のソース端子は電流値検出用の抵抗(第1抵抗)R7を介して接地電源に接続されている。スイッチングトランジスタQ2のソース端子と抵抗R7との接続点は制御電源IC32と接続されており、電流値検出用の抵抗R7に生じる電圧値が制御電源IC32に入力される。入力された電圧値(検出された電圧値)は制御電源IC32にて基準電圧と比較され、発振器周波数(発振器35)のデューティーが調整される。これにより、スイッチングトランジスタQ2のオンオフ時間割合(オン時間とオフ時間との比率)が調整(制御)されて、上記した従来の電源回路と同様に、スイッチングトランジスタQ2に流れる電流が制御される。その結果、スイッチングトランジスタQ2に流れる電流が一定に保たれる。   The switching transistor Q2 is formed of, for example, a field effect transistor (FET), and the other terminal of the primary side coil 33a is connected to the drain terminal thereof. Further, in order to keep the current flowing through the switching transistor Q2 constant, the source terminal of the switching transistor Q2 is connected to a ground power supply via a current value detection resistor (first resistor) R7. A connection point between the source terminal of the switching transistor Q2 and the resistor R7 is connected to the control power supply IC32, and a voltage value generated in the current value detection resistor R7 is input to the control power supply IC32. The input voltage value (detected voltage value) is compared with a reference voltage by the control power supply IC 32, and the duty of the oscillator frequency (oscillator 35) is adjusted. As a result, the on / off time ratio of the switching transistor Q2 (the ratio between the on time and the off time) is adjusted (controlled), and the current flowing through the switching transistor Q2 is controlled as in the above-described conventional power supply circuit. As a result, the current flowing through the switching transistor Q2 is kept constant.

また、上記制御電源IC32は、発振器35、スイッチSW、フリップフロップ36、コンパレータCMP1およびCMP2を含んで構成されている。発振器35はフリップフロップ36のセット端子に接続されており、フリップフロップ36のセット端子にパルス波(たとえば方形パルス波)を入力する。なお、コンパレータCMP1は、本発明の「第1コンパレータ」の一例である。   The control power supply IC 32 includes an oscillator 35, a switch SW, a flip-flop 36, and comparators CMP1 and CMP2. The oscillator 35 is connected to the set terminal of the flip-flop 36 and inputs a pulse wave (for example, a square pulse wave) to the set terminal of the flip-flop 36. The comparator CMP1 is an example of the “first comparator” in the present invention.

スイッチSWの一方の入力端子は直流電圧源37と接続されており、スイッチSWの他方の入力端子はフリップフロップ36の出力端子と接続されている。また、スイッチSWの出力端子は、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子と接続されている。   One input terminal of the switch SW is connected to the DC voltage source 37, and the other input terminal of the switch SW is connected to the output terminal of the flip-flop 36. The output terminal of the switch SW is connected to the gate terminal of the switching transistor Q2.

スイッチSWは、コンパレータCMP2からの出力信号によって、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子の接続を直流電圧源37またはフリップフロップ36のいずれかに切り替える。スイッチSWによって、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子が直流電圧源37に接続されると、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に予め定める直流電圧Vdcが印加される。一方、スイッチSWによって、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子がフリップフロップ36に接続されると、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子にフリップフロップ36から出力されるクロックが入力される。このように、第1実施形態による電源回路30は、スイッチSWによって、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子がフリップフロップ出力と直流(DC)電圧Vdcとに切替え可能に構成されている。   The switch SW switches the connection of the gate terminal of the switching transistor Q2 to either the DC voltage source 37 or the flip-flop 36 according to the output signal from the comparator CMP2. When the gate terminal of the switching transistor Q2 is connected to the DC voltage source 37 by the switch SW, a predetermined DC voltage Vdc is applied to the gate terminal of the switching transistor Q2. On the other hand, when the gate terminal of the switching transistor Q2 is connected to the flip-flop 36 by the switch SW, the clock output from the flip-flop 36 is input to the gate terminal of the switching transistor Q2. As described above, the power supply circuit 30 according to the first embodiment is configured such that the gate terminal of the switching transistor Q2 can be switched between the flip-flop output and the direct current (DC) voltage Vdc by the switch SW.

また、入力電源ライン70には抵抗分割(分圧)用の抵抗R1およびR2が接続されている。抵抗R1と抵抗R2との接続点はコンパレータCMP1の反転入力端子に接続されている。また、抵抗R1と抵抗R2との間には、平滑用のコンデンサC1が接続されている。このため、コンパレータCMP1の反転入力端子には、入力電圧(入力交流電圧レベル)を抵抗分割してコンデンサ(容量)C1で平滑化された電圧が基準電圧(図8の基準電圧b)として入力される。また、コンパレータCMP1の非反転入力端子には電流値検出用の抵抗R7に生じる電圧値が入力される。すなわち、コンパレータCMP1の非反転入力端子には1次側コイル33aに流れる電流を変換した電圧値が入力される。   The input power supply line 70 is connected to resistors R1 and R2 for resistance division (voltage division). A connection point between the resistor R1 and the resistor R2 is connected to an inverting input terminal of the comparator CMP1. A smoothing capacitor C1 is connected between the resistor R1 and the resistor R2. Therefore, the voltage obtained by dividing the input voltage (input AC voltage level) by resistance and smoothing by the capacitor (capacitance) C1 is input to the inverting input terminal of the comparator CMP1 as the reference voltage (reference voltage b in FIG. 8). The The voltage value generated in the current value detection resistor R7 is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP1. That is, the voltage value obtained by converting the current flowing through the primary coil 33a is input to the non-inverting input terminal of the comparator CMP1.

コンパレータCMP1は、1次側コイル33aに流れる電流の電圧波形を基準電圧(入力電圧を抵抗分割してコンデンサC1で平滑化された電圧)と比較し、フリップフロップ36に発振器35からの発振周波数(クロック)と共にその結果を入力する。   The comparator CMP1 compares the voltage waveform of the current flowing in the primary side coil 33a with a reference voltage (voltage obtained by dividing the input voltage by resistance and smoothing by the capacitor C1), and the oscillation frequency (from the oscillator 35) to the flip-flop 36 ( The result is input together with the clock.

スイッチングトランジスタQ2のゲート端子がフリップフロップ36と接続されている場合、フリップフロップ36において、発振器35からのクロックの立ち上がりタイミングに応じてハイレベルが出力され、スイッチングトランジスタQ2をオンさせる。図7に示したように、1次側コイル33aに流れる電流が増加してその電圧値が高くなり基準電圧に達すると(コンパレータCMP1により1次側コイル33aに流れる電流の電圧値が基準電圧より高いと判断されると)、コンパレータCMP1からフリップフロップ36のリセット端子にハイレベルが入力される。これにより、フリップフロップ36の出力はローレベルとなるので、スイッチングトランジスタQ2がオフされて電流が遮断される。   When the gate terminal of the switching transistor Q2 is connected to the flip-flop 36, the flip-flop 36 outputs a high level according to the rising timing of the clock from the oscillator 35, and turns on the switching transistor Q2. As shown in FIG. 7, when the current flowing through the primary side coil 33a increases and its voltage value increases and reaches the reference voltage (the voltage value of the current flowing through the primary side coil 33a by the comparator CMP1 is greater than the reference voltage). When it is determined that the level is high, a high level is input from the comparator CMP1 to the reset terminal of the flip-flop 36. As a result, the output of the flip-flop 36 becomes a low level, so that the switching transistor Q2 is turned off and the current is cut off.

このように、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子はフリップフロップ36から出力されるクロックにより予め定める発振周波数でスイッチング動作を行い、上記した従来の電源回路と同様の電流検出帰還ループ動作によりLEDモジュール50を点灯動作させる。   In this way, the gate terminal of the switching transistor Q2 performs a switching operation at a predetermined oscillation frequency by the clock output from the flip-flop 36, and the LED module 50 is turned on by a current detection feedback loop operation similar to the above-described conventional power supply circuit. Make it work.

なお、上述したように、基準電圧は入力電圧レベルに連動するため、入力電圧が高くなると基準電圧も高くなる。このため、スイッチングトランジスタQ2のオン期間が長くなり、多くの電流が流れるようになる。これにより、2次側コイル33bへ供給される電力も増加するため、LEDモジュール50に流れる電流も増加する。したがって、照明が明るく点灯する。逆に、入力電圧が低くなると基準電圧も低くなるため、スイッチングトランジスタQ2のオン期間が短くなる。これにより、照明は暗くなる。したがって、図9に示したように、調光器210(トライアックのオン期間の調整)によって照明の明るさを調整することが可能となる。   As described above, since the reference voltage is linked to the input voltage level, the reference voltage increases as the input voltage increases. For this reason, the ON period of the switching transistor Q2 becomes longer, and a large amount of current flows. Thereby, since the electric power supplied to the secondary side coil 33b also increases, the electric current which flows into the LED module 50 also increases. Therefore, the illumination is brightly lit. On the contrary, since the reference voltage is lowered when the input voltage is lowered, the ON period of the switching transistor Q2 is shortened. Thereby, illumination becomes dark. Therefore, as shown in FIG. 9, the brightness of the illumination can be adjusted by the dimmer 210 (adjustment of the on period of the triac).

また、入力電源ライン70には抵抗分割(分圧)用の抵抗R3およびR4が接続されている。抵抗R3と抵抗R4との接続点はコンパレータCMP2の反転入力端子に接続されている。一方、コンパレータCMP2の非反転入力端子には、基準電圧源38が接続されている。   The input power supply line 70 is connected to resistors R3 and R4 for resistance division (voltage division). A connection point between the resistors R3 and R4 is connected to an inverting input terminal of the comparator CMP2. On the other hand, a reference voltage source 38 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CMP2.

コンパレータCMP2は、抵抗R3とR4とで分圧された入力電圧を基準電圧Vrefと比較する。抵抗R3とR4とで分圧された入力電圧が基準電圧Vrefより高い時は、スイッチSWをフリップフロップ36側に接続する。これにより、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子はフリップフロップ36から出力されるクロックによりスイッチング動作を行い、先述した電流検出帰還ループ動作によりLEDモジュール50を点灯動作させる。   The comparator CMP2 compares the input voltage divided by the resistors R3 and R4 with the reference voltage Vref. When the input voltage divided by the resistors R3 and R4 is higher than the reference voltage Vref, the switch SW is connected to the flip-flop 36 side. As a result, the gate terminal of the switching transistor Q2 performs a switching operation by the clock output from the flip-flop 36, and the LED module 50 is turned on by the above-described current detection feedback loop operation.

一方、抵抗R3とR4とで分圧された入力電圧が基準電圧Vrefより低い時は、コンパレータCMP2はスイッチSWを直流電圧源37側に接続する。たとえば、調光器210のトライアックがオフされている場合など、交流電源200の分圧電圧値が低くなると、スイッチSWを直流電圧源37側へ接続する。これにより、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子は直流(DC)電圧Vdcでバイアスされるので、ゲート・ソース間電圧に準じた直流(DC)電流がスイッチングトランジスタQ2のソース・ドレイン間に流れることになり、スイッチングトランジスタQ2が保持電流を引き抜くよう定電流動作する。このように、スイッチングトランジスタQ2によって電源から電流を引き抜くことで、調光器210の保持電流として動作させている。第1実施形態による保持電流およびスイッチング電流の動作波形は、図10に示した動作波形例と略同様である。   On the other hand, when the input voltage divided by the resistors R3 and R4 is lower than the reference voltage Vref, the comparator CMP2 connects the switch SW to the DC voltage source 37 side. For example, when the divided voltage value of the AC power supply 200 becomes low, such as when the triac of the dimmer 210 is turned off, the switch SW is connected to the DC voltage source 37 side. As a result, the gate terminal of the switching transistor Q2 is biased with a direct current (DC) voltage Vdc, so that a direct current (DC) current in accordance with the gate-source voltage flows between the source and drain of the switching transistor Q2. The switching transistor Q2 operates at a constant current so as to draw the holding current. In this manner, the switching transistor Q2 is operated as a holding current of the dimmer 210 by drawing a current from the power source. The operation waveforms of the holding current and the switching current according to the first embodiment are substantially the same as the operation waveform example shown in FIG.

なお、第1実施形態では、引き抜き電流がトランス33の1次側コイル33aに流れることになるものの、直流(DC)動作であるためトランス33の2次側コイル33bには伝達しないこと、および、この時の入力交流電源電圧が低いことより、保持電流の引き抜き動作時にはLEDモジュール50は点灯しない。   In the first embodiment, the extraction current flows to the primary side coil 33a of the transformer 33, but is not transmitted to the secondary side coil 33b of the transformer 33 because of the direct current (DC) operation, and Since the input AC power supply voltage at this time is low, the LED module 50 is not lit during the holding current extraction operation.

このように、第1実施形態では、交流電源200の位相に合わせてスイッチングトランジスタQ2の動作状態がクロック(スイッチング)動作または定電流動作のいずれかに切り替えられる。また、入力交流電圧レベルが低いときには、スイッチングトランジスタQ2が定電流動作し、保持電流が引き抜かれる。一方、入力交流電圧レベルが高いときには、スイッチングトランジスタQ2がクロック動作し、LEDモジュール50が点灯される。   Thus, in the first embodiment, the operation state of the switching transistor Q2 is switched to either the clock (switching) operation or the constant current operation in accordance with the phase of the AC power supply 200. Further, when the input AC voltage level is low, the switching transistor Q2 operates at a constant current, and the holding current is drawn. On the other hand, when the input AC voltage level is high, the switching transistor Q2 operates as a clock, and the LED module 50 is turned on.

なお、第1実施形態による電源回路30は、コンパレータCMP2の出力が制御電源IC32内のスイッチSWに入力され、このスイッチSWによってスイッチングトランジスタQ2のゲート端子をフリップフロップ出力と直流(DC)電圧Vdcとに切り替えるように構成されている点が、上記した従来の電源回路(図7参照)と異なる。   In the power supply circuit 30 according to the first embodiment, the output of the comparator CMP2 is input to the switch SW in the control power supply IC 32, and the switch SW causes the gate terminal of the switching transistor Q2 to be connected to the flip-flop output and the direct current (DC) voltage Vdc. This is different from the above-described conventional power supply circuit (see FIG. 7).

また、スイッチングトランジスタQ2によって、調光器210の安定動作用保持電流を、1次側コイル33aを介して入力電源ライン70から引き抜くことができるため、制御電源IC32への電源供給回路も従来の電源回路(図7参照)から変更されている。具体的には、第1実施形態では、上記のように、レギュレータ用トランジスタQ1、および、引き抜き電流設定用抵抗R6(図7参照)を削除して、簡略な回路構成となっている。また、制御電源IC32に初期起動をかけるために抵抗R5とツェナーダイオードZDだけで電圧源(レギュレータ)を構成している。ショットキーダイオードSBD_1は補助巻き線(コイル)からの電源供給時の逆流防止のために残している。ただし、保持電流引き抜きが無いため、バッファするためのレギュレータ用トランジスタQ1は削除可能となる。   Further, since the holding current for stable operation of the dimmer 210 can be extracted from the input power supply line 70 via the primary side coil 33a by the switching transistor Q2, the power supply circuit to the control power supply IC 32 is also a conventional power supply. The circuit is changed (see FIG. 7). Specifically, in the first embodiment, as described above, the regulator transistor Q1 and the extraction current setting resistor R6 (see FIG. 7) are eliminated, and the circuit configuration is simplified. In addition, a voltage source (regulator) is configured only by the resistor R5 and the Zener diode ZD in order to initially start the control power supply IC32. The Schottky diode SBD_1 is left to prevent backflow when power is supplied from the auxiliary winding (coil). However, since there is no drawing of the holding current, the regulator transistor Q1 for buffering can be deleted.

光源としてのLEDモジュール50は、1以上のLEDを含んで構成されている。このLEDモジュール50は、たとえば、アノード側が逆流防止用のショットキーダイオードSBD_3を介してトランス33の2次側コイル33bの一端に接続されている。また、LEDモジュール50のカソード側は、たとえば、トランス33の2次側コイル33bの他端に接続されている。   The LED module 50 serving as a light source includes one or more LEDs. For example, the anode side of the LED module 50 is connected to one end of the secondary side coil 33b of the transformer 33 via a Schottky diode SBD_3 for preventing backflow. Moreover, the cathode side of the LED module 50 is connected to the other end of the secondary side coil 33b of the transformer 33, for example.

第1実施形態では、上記のように、交流入力電源(交流電源200)の位相(周期)に合わせてスイッチングトランジスタQ2の動作状態をクロック(スイッチング)動作と定電流(DC)動作に切り替える制御電源IC32を備えた構成とされている。このため、制御電源IC32により、スイッチングトランジスタQ2の動作状態を定電流(DC)動作とすることによって、調光器210を安定動作させるための保持電流を引き抜くことができる。一方、制御電源IC32により、スイッチングトランジスタQ2の動作状態をクロック(スイッチング)動作に切り替えることによって、LEDモジュール50に電力(電流)を供給することができる。   In the first embodiment, as described above, the control power supply that switches the operation state of the switching transistor Q2 between the clock (switching) operation and the constant current (DC) operation in accordance with the phase (cycle) of the AC input power supply (AC power supply 200). The IC 32 is provided. Therefore, the control power supply IC 32 can draw a holding current for stably operating the dimmer 210 by setting the operation state of the switching transistor Q2 to a constant current (DC) operation. On the other hand, power (current) can be supplied to the LED module 50 by switching the operation state of the switching transistor Q2 to the clock (switching) operation by the control power supply IC32.

このように、第1実施形態では、1つのスイッチングトランジスタQ2で調光器210を安定動作させるための保持電流引き抜き動作と、LEDモジュール50を点灯させるクロック動作(照明用スイッチング電源動作)とを行うことができる。すなわち、LED点灯動作を行うためのスイッチングトランジスタQ2を用いて、保持電流の引き抜きを行うことができる。このため、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)を別途設ける必要がないので、このトランジスタを別途設けることに起因する電力ロスをなくすことができる。その結果、電源効率の高効率化を図ることができる。   As described above, in the first embodiment, the holding current extraction operation for stably operating the dimmer 210 with one switching transistor Q2 and the clock operation (lighting switching power supply operation) for lighting the LED module 50 are performed. be able to. That is, the holding current can be drawn using the switching transistor Q2 for performing the LED lighting operation. For this reason, there is no need to separately provide a transistor (regulator transistor) for allowing a holding current to flow, so that it is possible to eliminate power loss caused by providing this transistor separately. As a result, the efficiency of the power supply can be increased.

また、第1実施形態では、上記のように、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)を別途設ける必要がないので、その分、部品点数を削減することができる。また、保持電流を流すためのトランジスタ(レギュレータ用トランジスタ)には、耐圧が高く、放熱性の高い高価な素子を必要とする。したがって、このようなトランジスタを不要とすることで、製品コストの低減を図ることができる。さらに、このようなトランジスタを実装した場合、基板実装面積の増大により電源回路が大きくなる。そのため、このようなトランジスタを不要とすることで、製品サイズの小型化を図ることもできる。   In the first embodiment, as described above, there is no need to separately provide a transistor (regulator transistor) for flowing a holding current, and accordingly, the number of components can be reduced accordingly. In addition, a transistor (regulator transistor) for flowing a holding current requires an expensive element having high withstand voltage and high heat dissipation. Therefore, by eliminating such a transistor, product cost can be reduced. Further, when such a transistor is mounted, the power supply circuit becomes larger due to an increase in the substrate mounting area. Therefore, the size of the product can be reduced by eliminating the need for such a transistor.

なお、図7に示した従来の電源回路において、レギュレータ用トランジスタQ1を削除した場合には、保持電流を引き抜いた時に抵抗R5を介して電流が流れることになるため、抵抗R5での電圧ドロップ変動による制御電源ICの動作不具合や、抵抗R5での電力ロスが問題となる。   In the conventional power supply circuit shown in FIG. 7, when the regulator transistor Q1 is deleted, the current flows through the resistor R5 when the holding current is pulled out. Therefore, the voltage drop fluctuation at the resistor R5. Problems with the operation of the control power supply IC due to the above and power loss at the resistor R5 are problematic.

また、第1実施形態では、入力交流電圧レベルが低い時にはスイッチングトランジスタQ2が定電流(DC)動作し、入力交流電圧レベルが高い時にはスイッチングトランジスタQ2がクロック(スイッチング)動作するように、スイッチングトランジスタQ2のゲートを切り替えることによって、たとえば、入力交流電圧レベルが下がるような調光器210のトライアックのオン期間が短くなったときに、保持電流として電流を引き抜くことができる。これにより、調光器210を安定に動作させることができる。   In the first embodiment, the switching transistor Q2 operates at a constant current (DC) when the input AC voltage level is low, and the switching transistor Q2 operates as a clock (switching) operation when the input AC voltage level is high. For example, when the ON period of the TRIAC of the dimmer 210 that reduces the input AC voltage level is shortened, the current can be extracted as the holding current. Thereby, the dimmer 210 can be operated stably.

また、第1実施形態では、入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧を基準電圧と比較し、入力交流電圧レベルが低い時には、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に直流電圧Vdcを印加するように構成されているため、容易に、スイッチングトランジスタQ2を定電流動作させることができる。そして、スイッチングトランジスタQ2のゲート・ソース間電圧に準じた直流(DC)電流が保持電流として流れるため、直流(DC)電圧Vdcによって定電流値(=保持電流値)を調整することができる。   In the first embodiment, the voltage obtained by dividing the input AC voltage level by resistance is compared with the reference voltage. When the input AC voltage level is low, the DC voltage Vdc is applied to the gate terminal of the switching transistor Q2. Therefore, the switching transistor Q2 can be easily operated at a constant current. Since a direct current (DC) current according to the gate-source voltage of the switching transistor Q2 flows as the holding current, the constant current value (= holding current value) can be adjusted by the direct current (DC) voltage Vdc.

(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。次に、図1および図2を参照して、本発明の第2実施形態による照明用電源回路について説明する。なお、図2において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an illumination power supply circuit according to the second embodiment of the present invention. Next, an illumination power supply circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.

第2実施形態では、図2に示すように、上記した第1実施形態の構成において、電源回路部分の構成が一部異なる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the configuration of the power supply circuit part is partially different from the configuration of the first embodiment described above.

具体的には、この第2実施形態は、図1に対してコンパレータCMP2の入力に、入力電源ライン70にシリーズ(直列)に接続された抵抗R8の両端の電圧が接続される構成を特徴としている。なお、抵抗R8は、本発明の「第2抵抗」の一例である。   Specifically, the second embodiment is characterized in that the voltage at both ends of the resistor R8 connected in series (series) to the input power supply line 70 is connected to the input of the comparator CMP2 with respect to FIG. Yes. The resistor R8 is an example of the “second resistor” in the present invention.

より具体的には、入力電源ライン70には抵抗R8がシリーズ(直列)に接続されており、抵抗R8の入力側がコンパレータCMP2の非反転入力端子に接続されているとともに、抵抗R8の出力側がコンパレータCMP2の反転入力端子に接続されている。コンパレータCMP2は、抵抗R8両端の電圧差を検出することで、入力交流電圧レベルの低下にともなう供給電流の減少を検出する。   More specifically, the resistor R8 is connected in series (series) to the input power line 70, the input side of the resistor R8 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CMP2, and the output side of the resistor R8 is the comparator. It is connected to the inverting input terminal of CMP2. The comparator CMP2 detects a decrease in supply current accompanying a decrease in input AC voltage level by detecting a voltage difference across the resistor R8.

たとえば、調光器のトライアックのオン期間が短くなり入力交流電圧レベルが低下する場合は、LEDの明るさも暗くなってきて、LEDに流れる電流も減ることになる。この回路電流の減少を入力電源ライン70にシリーズに接続される抵抗R8両端の電圧差で等価的に入力交流電圧レベルの低下を検出する。トライアックに流れる電流を維持するという点では、電流レベルを検出して電流を補正できるため、直接的で有効な手段と言える。   For example, when the ON period of the triac of the dimmer is shortened and the input AC voltage level is lowered, the brightness of the LED also becomes dark, and the current flowing through the LED also decreases. This decrease in the circuit current is equivalently detected by the voltage difference between both ends of the resistor R8 connected to the input power supply line 70 in series. In terms of maintaining the current flowing in the triac, it can be said that it is a direct and effective means because it can detect the current level and correct the current.

コンパレータCMP2は、電流検出抵抗R8両端の電位差が大きい時は、スイッチSWをフリップフロップ36側へ接続する。スイッチングトランジスタQ2のゲート端子はフリップフロップ36から出力されるクロックによりスイッチング動作を行い、先述した電流検出帰還ループ動作によってLEDを点灯動作させる。   The comparator CMP2 connects the switch SW to the flip-flop 36 side when the potential difference between both ends of the current detection resistor R8 is large. The gate terminal of the switching transistor Q2 performs a switching operation by a clock output from the flip-flop 36, and turns on the LED by the above-described current detection feedback loop operation.

一方、電流検出抵抗R8の電位差が小さい時(たとえば電位差がほぼ0の場合)は、コンパレータCMP2はスイッチSWを直流電圧源37側に接続する。これにより、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子は直流(DC)電圧Vdcでバイアスされるので、ゲート・ソース間電圧に準じた直流(DC)電流がスイッチングトランジスタQ2のソース・ドレイン間に流れることになり、スイッチングトランジスタQ2が保持電流を引き抜くよう定電流動作する。   On the other hand, when the potential difference of the current detection resistor R8 is small (for example, when the potential difference is approximately 0), the comparator CMP2 connects the switch SW to the DC voltage source 37 side. As a result, the gate terminal of the switching transistor Q2 is biased with a direct current (DC) voltage Vdc, so that a direct current (DC) current in accordance with the gate-source voltage flows between the source and drain of the switching transistor Q2. The switching transistor Q2 operates at a constant current so as to draw the holding current.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

第2実施形態では、上記のように、入力電源ライン70に直列接続される電流検出抵抗R8を備え、この電流検出抵抗R8の両端の電圧差を検出することによって、入力交流電圧レベルの低下にともなう供給電流の減少を検出し、検出電圧差が小さい時に、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に直流(DC)電圧Vdcを印加するように構成することによって、容易に、スイッチングトランジスタQ2を定電流動作させることができる。そして、スイッチングトランジスタQ2のゲート・ソース間電圧に準じた直流(DC)電流が保持電流として流れるため、直流(DC)電圧Vdcによって定電流値(=保持電流値)を調整することができる。   In the second embodiment, as described above, the current detection resistor R8 connected in series to the input power supply line 70 is provided, and the voltage difference between both ends of the current detection resistor R8 is detected, thereby reducing the input AC voltage level. The switching transistor Q2 is easily operated at a constant current by detecting the accompanying decrease in the supply current and applying the direct current (DC) voltage Vdc to the gate terminal of the switching transistor Q2 when the detected voltage difference is small. be able to. Since a direct current (DC) current according to the gate-source voltage of the switching transistor Q2 flows as the holding current, the constant current value (= holding current value) can be adjusted by the direct current (DC) voltage Vdc.

第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。図4は、本発明の第3実施形態による電源回路のスイッチング動作と定電流動作との切り替え時の概略動作波形例を示した図である。次に、図1、図3、図4および図10を参照して、本発明の第3実施形態による照明用電源回路について説明する。なお、各図において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of an illumination power supply circuit according to the third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a schematic operation waveform example at the time of switching between the switching operation and the constant current operation of the power supply circuit according to the third embodiment of the present invention. Next, an illumination power supply circuit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to a corresponding component, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.

この第3実施形態は、図1に示した第1実施形態に対して、大きくはコンパレータCMP3とスイッチSW2が追加されている点が異なる。なお、コンパレータCMP3は、本発明の「第2コンパレータ」の一例である。   This third embodiment is largely different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that a comparator CMP3 and a switch SW2 are added. The comparator CMP3 is an example of the “second comparator” in the present invention.

具体的には、図3に示すように、抵抗R3と抵抗R4との接続点がコンデンサC2を介してコンパレータCMP3の反転入力端子にも接続されている。一方、コンパレータCMP3の非反転入力端子には、基準電圧源40が接続されている。また、スイッチSW1(SW)は、一方の入力端子が直流電圧源37に接続されており、他方の入力端子がスイッチSW2の出力端子に接続されている。スイッチSW2は、一方の入力端子が直流電圧源39と接続されており、他方の入力端子がフリップフロップ36と接続されている。   Specifically, as shown in FIG. 3, the connection point between the resistor R3 and the resistor R4 is also connected to the inverting input terminal of the comparator CMP3 via the capacitor C2. On the other hand, the reference voltage source 40 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator CMP3. The switch SW1 (SW) has one input terminal connected to the DC voltage source 37 and the other input terminal connected to the output terminal of the switch SW2. The switch SW2 has one input terminal connected to the DC voltage source 39 and the other input terminal connected to the flip-flop 36.

そして、スイッチSW1およびスイッチSW2を切り替えることにより、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子が、直流電圧源37、直流電圧源39またはフリップフロップ36のいずれかと接続されるように構成されている。なお、スイッチSW1は、コンパレータCMP2によって切り替えられ、スイッチSW2は、コンパレータCMP3によって切り替えられる。   By switching the switch SW1 and the switch SW2, the gate terminal of the switching transistor Q2 is connected to any one of the DC voltage source 37, the DC voltage source 39, and the flip-flop 36. The switch SW1 is switched by the comparator CMP2, and the switch SW2 is switched by the comparator CMP3.

また、第3実施形態では、交流入力電源を分圧した電圧波形をコンデンサ(容量)C2で時間微分してコンパレータCMP3で基準電圧Vref2と比較することにより、トライアックがオンして交流電圧が立上る位相部分を検出することが可能となる。この検出信号を用いて、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に接続される直流(DC)電圧値の切り替えをスイッチSW2で行うことができる。   In the third embodiment, the voltage waveform obtained by dividing the AC input power supply is time-differentiated by the capacitor (capacitance) C2 and compared with the reference voltage Vref2 by the comparator CMP3, whereby the triac is turned on and the AC voltage rises. It becomes possible to detect the phase portion. Using this detection signal, the switch SW2 can switch the direct current (DC) voltage value connected to the gate terminal of the switching transistor Q2.

トライアックのオン位相を検出した時には、コンパレータCMP3によって、スイッチSW2が直流電圧源39側に切り替えられ、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に直流電圧Vdc2が印加される。   When the on phase of the triac is detected, the switch CMP2 is switched to the DC voltage source 39 side by the comparator CMP3, and the DC voltage Vdc2 is applied to the gate terminal of the switching transistor Q2.

ここで、トライアックのオン位相を検出した時に印加される直流(DC)電圧値Vdc2を直流電圧値Vdc1(Vdc)に対して高く設定することで、保持電流(保持電流値)より大きな電流(電流値)をトライアックのオン時に引き抜くことができる。すなわち、スイッチングトランジスタQ2のソース・ドレイン間には、ゲート・ソース間電圧に準じた直流(DC)電流が流れるため、ゲート端子に印加される電圧を直流電圧値Vdc1より高くすることで、保持電流値より大きな電流値をトライアックのオン時に引き抜くことができる。   Here, by setting the direct current (DC) voltage value Vdc2 applied when detecting the ON phase of the triac to be higher than the direct current voltage value Vdc1 (Vdc), a current (current) that is larger than the holding current (holding current value). Value) can be extracted when the triac is on. That is, since a direct current (DC) current according to the gate-source voltage flows between the source and drain of the switching transistor Q2, the holding current is increased by setting the voltage applied to the gate terminal higher than the direct-current voltage value Vdc1. A current value larger than this value can be extracted when the triac is on.

一般的に、保持電流値<<LED点灯動作電流の関係であるため、トライアックがオンしてスイッチングトランジスタQ2がクロック動作を始めると、入力電源ライン70に流れる電流が急激に変化して調光器動作が不安定になる場合がある。   In general, since the relationship of the holding current value << LED lighting operation current is established, when the triac is turned on and the switching transistor Q2 starts the clock operation, the current flowing through the input power supply line 70 is abruptly changed to adjust the dimmer. Operation may become unstable.

そのため、第3実施形態では、保持電流からLED点灯動作電流に切り替わる(トライアックがオンする位相)時に保持電流を大きくすることで、入力電源ライン70に流れる電流が段階的に増えるように構成されている。そのため、調光器を安定して動作させることが可能となる。なお、コンデンサ(容量)C2の値を調整することで、微分時定数が変化するためトライアックのオン位相検出時間を調整することができる。   For this reason, in the third embodiment, the current flowing through the input power supply line 70 is increased stepwise by increasing the holding current when the holding current is switched to the LED lighting operation current (triac is turned on). Yes. For this reason, the dimmer can be operated stably. It should be noted that, by adjusting the value of the capacitor (capacitance) C2, the differential time constant changes, so the onac detection time of the triac can be adjusted.

図4に具体的な動作波形例を示す。この図4では、上記した図10に対して、コンパレータCMP2への入力波形をコンデンサ(容量)C2で時間微分したものをコンパレータCMP3で基準電圧Vref2と比較を行う波形が追加されている。   FIG. 4 shows a specific operation waveform example. In FIG. 4, a waveform for comparing the input waveform to the comparator CMP2 with respect to the reference voltage Vref2 by the comparator CMP3 after time differentiation of the input waveform to the comparator CMP2 by the capacitor (capacitance) C2 is added.

微分波形が基準電圧Vref2より高い時は、スイッチングトランジスタQ2のゲート端子に電圧Vdc1よりも高い電圧である電圧Vdc2を印加することで、保持電流値を大きくして定電流動作ができる。電流値の変化は、第1の保持電流値(A1)(低い)→第2の保持電流値(A2)(高い)→LED点灯スイッチング電流(A3)(更に高い)と切り替わるため、電流値の変動を緩やかにすることができる。これにより、調光器への負荷変動を抑制できるため安定動作が可能となる。   When the differential waveform is higher than the reference voltage Vref2, by applying the voltage Vdc2, which is higher than the voltage Vdc1, to the gate terminal of the switching transistor Q2, a constant current operation can be performed by increasing the holding current value. The change in the current value is switched from the first holding current value (A1) (low) → the second holding current value (A2) (high) → the LED lighting switching current (A3) (higher). The fluctuation can be moderated. Thereby, since the load fluctuation to the dimmer can be suppressed, stable operation is possible.

なお、コンデンサC2の容量値を調整することで、直流電圧Vdc2を印加する時間を調整することができる。容量C2値を大きくすれば、微分波形の立下りスロープが緩やかになり時間が延びる。逆に、容量C2値を小さくすれば時間を短くすることができる。   Note that the time for applying the DC voltage Vdc2 can be adjusted by adjusting the capacitance value of the capacitor C2. If the capacitance C2 value is increased, the falling slope of the differential waveform becomes gentler and the time is extended. Conversely, the time can be shortened by reducing the capacitance C2.

第3実施形態のその他の構成および効果は上記第1実施形態と同様である。   Other configurations and effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態による照明用電源回路の回路構成を示した図である。次に、図3および図5を参照して、本発明の第4実施形態による照明用電源回路について説明する。なお、図5において、対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明は適宜省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of an illumination power supply circuit according to the fourth embodiment of the present invention. Next, an illumination power supply circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that, in FIG. 5, corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate.

この第4実施形態は、図5に示すように、上記第3実施形態(図3)に対してコンパレータCMP2の入力に、入力電源ライン70にシリーズ(直列)に接続された抵抗R8の両端の電圧が接続される構成を特徴としている。   As shown in FIG. 5, in the fourth embodiment, the input of the comparator CMP2 is connected to both ends of a resistor R8 connected in series with the input power line 70 in series with the third embodiment (FIG. 3). It features a configuration in which voltage is connected.

このため、第4実施形態では、入力交流電圧レベルの低下を回路電流で検出するとともに、入力交流電圧を抵抗R3とR4で分圧してコンデンサ(容量)C2で時間微分してコンパレータCMP3でトライアックのオン位相を検出し、保持電流の切り替えを行うため、電流値の変動を緩やかにして調光器への負荷変動を抑制できるため安定動作が可能となる。   For this reason, in the fourth embodiment, a decrease in the input AC voltage level is detected by the circuit current, and the input AC voltage is divided by the resistors R3 and R4 and time-differentiated by the capacitor (capacitance) C2, and the comparator CMP3 Since the on-phase is detected and the holding current is switched, the fluctuation of the current value is moderated and the fluctuation of the load on the dimmer can be suppressed, so that a stable operation is possible.

第4実施形態のその他の構成および効果は、上記第1〜第3実施形態と同様である。   Other configurations and effects of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

なお、今回開示された実施形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および変形例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   In addition, it should be thought that embodiment disclosed this time and a modification are illustrations in all the points, and are not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments and modifications but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1〜第4実施形態では、LED(LEDモジュール)を照明装置の光源として用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、LED(LEDモジュール)以外の光源を照明装置の光源として用いることもできる。また、本発明は、LED(LEDモジュール)のような非線形負荷となる光源に対して好適に用いることができる。   For example, although the example which used LED (LED module) as a light source of an illuminating device was shown in the said 1st-4th embodiment, this invention is not restricted to this, Light sources other than LED (LED module) are illuminating device. It can also be used as a light source. Moreover, this invention can be used suitably with respect to the light source used as nonlinear load like LED (LED module).

なお、上記で開示された技術を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that embodiments obtained by appropriately combining the techniques disclosed above are also included in the technical scope of the present invention.

5 LED照明装置(照明装置)
10 LED照明用スイッチング電源装置
(照明用スイッチング電源装置)
20 整流回路
30 照明用電源回路(電源回路)
31 平滑回路
32 制御電源IC(電源制御部)
33 トランス
33a 1次側コイル
33b 2次側コイル
33c 補助巻き線コイル
34 電源端子
35 発振器
36 フリップフロップ
37、39 直流電圧源
38、40 基準電圧源
50 LEDモジュール
70 入力電源ライン
200 交流電源
210 調光器
C1 コンデンサ
C2 コンデンサ(容量)
CMP1 コンパレータ(第1コンパレータ)
CMP2 コンパレータ
CMP3 コンパレータ(第2コンパレータ)
FRD 還流ダイオード
Q1 レギュレータ用トランジスタ
Q2 スイッチングトランジスタ
R1 抵抗
R2 抵抗
R3 抵抗
R4 抵抗
R5 抵抗
R6 抵抗
R7 抵抗(電流値検出用抵抗、第1抵抗)
R8 抵抗、電流検出抵抗(第2抵抗)
SBD ショットキーダイオード
SW、SW1、SW2 スイッチ
ZD ツェナーダイオード
5 LED lighting device (lighting device)
10 Switching power supply for LED lighting
(Switching power supply for lighting)
20 Rectifier circuit 30 Lighting power circuit (power circuit)
31 Smoothing circuit 32 Control power supply IC (Power supply control unit)
33 Transformer 33a Primary side coil 33b Secondary side coil 33c Auxiliary winding coil 34 Power supply terminal 35 Oscillator 36 Flip-flop 37, 39 DC voltage source 38, 40 Reference voltage source 50 LED module 70 Input power supply line 200 AC power supply 210 Dimming C1 Capacitor C2 Capacitor (capacity)
CMP1 comparator (first comparator)
CMP2 comparator CMP3 comparator (second comparator)
FRD freewheeling diode Q1 regulator transistor Q2 switching transistor R1 resistor R2 resistor R3 resistor R4 resistor R5 resistor R6 resistor R7 resistor (current value detection resistor, first resistor)
R8 resistor, current detection resistor (second resistor)
SBD Schottky diode SW, SW1, SW2 switch ZD Zener diode

Claims (9)

交流電源の入力交流電圧を整流して平滑化された電源端子に接続されるトランスの1次側コイルと、
前記1次側コイルの他端子にドレイン端子が接続され、ソース端子が電流値検出用の第1抵抗を介して接地側電源端子に接続されるスイッチングトランジスタと、
前記スイッチングトランジスタのゲート端子に接続され、予め定める発振周波数で前記スイッチングトランジスタをオンオフ制御する電源制御部とを備え、
前記電源制御部は、電流値検出用の前記第1抵抗に生じる電圧が入力されるとともに、その電圧に応じて前記スイッチングトランジスタのオン時間とオフ時間との比率を制御することにより、前記スイッチングトランジスタに流れる電流を制御し、かつ、交流電源の位相に合わせて前記スイッチングトランジスタの動作状態をクロック動作と定電流動作に切り替えることを特徴とする、電源回路。
A primary coil of a transformer connected to a smoothed power supply terminal by rectifying an input AC voltage of an AC power supply;
A switching transistor having a drain terminal connected to the other terminal of the primary side coil and a source terminal connected to a ground side power supply terminal via a first resistor for current value detection;
A power supply control unit connected to the gate terminal of the switching transistor and controlling on / off of the switching transistor at a predetermined oscillation frequency;
The power supply control unit receives a voltage generated in the first resistor for detecting a current value, and controls a ratio between an on time and an off time of the switching transistor according to the voltage, whereby the switching transistor The power supply circuit is characterized in that the current flowing through the switching transistor is controlled and the operation state of the switching transistor is switched between a clock operation and a constant current operation in accordance with the phase of the AC power supply.
前記電源制御部は、
入力交流電圧レベルが低い時には前記スイッチングトランジスタが定電流動作し、入力交流電圧レベルが高い時には前記スイッチングトランジスタがクロック動作するように、前記スイッチングトランジスタのゲートを切り替えることを特徴とする、請求項1に記載の電源回路。
The power control unit
The gate of the switching transistor is switched so that the switching transistor operates at a constant current when the input AC voltage level is low and the switching transistor operates as a clock when the input AC voltage level is high. The power supply circuit described.
入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧を基準電圧と比較し、
入力交流電圧レベルが低い時には、前記スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流電圧を印加することを特徴とする、請求項2に記載の電源回路。
Compare the voltage obtained by dividing the input AC voltage level with the reference voltage,
The power supply circuit according to claim 2, wherein when the input AC voltage level is low, a predetermined DC voltage is applied to a gate terminal of the switching transistor.
前記電源制御部は、第1コンパレータを含み、
前記第1コンパレータは、入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧を基準電圧と比較し、入力交流電圧レベルが基準電圧より低い時には、前記スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流電圧を印加することを特徴とする、請求項2または3に記載の電源回路。
The power supply control unit includes a first comparator,
The first comparator compares a voltage obtained by dividing the input AC voltage level with a reference voltage, and applies a predetermined DC voltage to the gate terminal of the switching transistor when the input AC voltage level is lower than the reference voltage. The power supply circuit according to claim 2 or 3.
入力電源ラインに直列接続される第2抵抗をさらに備え、
前記第2抵抗の両端の電圧差を検出することによって、入力交流電圧レベルの低下にともなう供給電流の減少を検出し、検出電圧差が小さい時には、前記スイッチングトランジスタのゲート端子に予め定める直流電圧を印加することを特徴とする、請求項2に記載の電源回路。
A second resistor connected in series to the input power line;
By detecting a voltage difference between both ends of the second resistor, a decrease in supply current accompanying a decrease in input AC voltage level is detected. When the detected voltage difference is small, a predetermined DC voltage is applied to the gate terminal of the switching transistor. The power supply circuit according to claim 2, wherein the power supply circuit is applied.
前記電源制御部は、コンデンサが直列接続された第2コンパレータを含み、
入力交流電圧レベルを抵抗分割した電圧は、前記コンデンサを介して、前記第2コンパレータに入力され、
前記第2コンパレータにより、前記スイッチングトランジスタのゲート端子に印加される直流電圧を切り替えることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載の電源回路。
The power supply control unit includes a second comparator in which capacitors are connected in series,
A voltage obtained by resistance-dividing the input AC voltage level is input to the second comparator via the capacitor,
6. The power supply circuit according to claim 3, wherein a DC voltage applied to a gate terminal of the switching transistor is switched by the second comparator.
前記第2コンパレータにより入力交流電圧が高くなる変化点を検出し、
入力交流電圧が高くなった時から予め定める期間、前記スイッチングトランジスタのゲート端子に印加される直流電圧を高くすることを特徴とする、請求項6に記載の電源回路。
The second comparator detects a changing point where the input AC voltage increases,
The power supply circuit according to claim 6, wherein the DC voltage applied to the gate terminal of the switching transistor is increased for a predetermined period from when the input AC voltage is increased.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の電源回路を備えることを特徴とする、照明用スイッチング電源装置。   A switching power supply for lighting, comprising the power supply circuit according to claim 1. 請求項8に記載の照明用スイッチング電源装置を備えることを特徴とする、照明装置。   An illumination device comprising the illumination switching power supply device according to claim 8.
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