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JP4975083B2 - Light source lighting device and lighting device - Google Patents

Light source lighting device and lighting device Download PDF

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JP4975083B2
JP4975083B2 JP2009254518A JP2009254518A JP4975083B2 JP 4975083 B2 JP4975083 B2 JP 4975083B2 JP 2009254518 A JP2009254518 A JP 2009254518A JP 2009254518 A JP2009254518 A JP 2009254518A JP 4975083 B2 JP4975083 B2 JP 4975083B2
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switching element
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led
light source
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雄一郎 伊藤
耕一 齋藤
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Mitsubishi Electric Lighting Corp
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Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
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Description

本発明は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を点灯する光源点灯装置および照明装置に関するものである。   The present invention relates to a light source lighting device and a lighting device for lighting an LED (light emitting diode), for example.

ＬＥＤに電圧源を直接接続してＬＥＤを点灯させようとすると、ＬＥＤに電圧−電流特性に応じた過大な電流が流れてしまい、ＬＥＤを壊す可能性がある。
そこで、ＬＥＤに流れる電流を制限するために、ＬＥＤと直列に抵抗やトランジスタなどの電流制限素子が接続される。
しかしながら、このような方式は、電流制限素子による電力損失が大きく（低効率）、また電流制限素子で発熱が生じるため、近年主流になりつつあるハイパワーＬＥＤまたは高輝度ＬＥＤを用いたＬＥＤ照明器具に不向きである。 If the LED is lit by connecting a voltage source directly to the LED, an excessive current corresponding to the voltage-current characteristic flows through the LED, which may break the LED.
Therefore, in order to limit the current flowing through the LED, a current limiting element such as a resistor or a transistor is connected in series with the LED.
However, in such a system, power loss due to the current limiting element is large (low efficiency), and heat is generated in the current limiting element, so that an LED lighting apparatus using a high-power LED or a high-intensity LED that is becoming mainstream in recent years Not suitable for.

特許文献１は、抵抗やトランジスタに比べて電力損失が小さいスイッチング電源（降圧チョッパ回路）を用いたＬＥＤ点灯装置を提案している。
特許文献１記載のＬＥＤ点灯装置は、スイッチング素子、インダクタおよび還流ダイオードを有する降圧チョッパ回路を備える。この回路は、スイッチング素子をオンにするとインダクタにエネルギーを蓄えると同時に負荷側（ＬＥＤ）にエネルギーを供給し、スイッチング素子をオフにするとインダクタに蓄えられたエネルギーが還流ダイオードを介して負荷側に放出される。スイッチング素子は、ＬＥＤに電流を供給するために、高速に繰り返しオン・オフされる。
インダクタでのエネルギー損失は非常に小さいため、このような方式により高効率なＬＥＤ点灯装置を得ることができる。 Patent Document 1 proposes an LED lighting device using a switching power supply (step-down chopper circuit) that has a smaller power loss than a resistor or a transistor.
The LED lighting device described in Patent Document 1 includes a step-down chopper circuit having a switching element, an inductor, and a free wheel diode. This circuit stores energy in the inductor when the switching element is turned on and simultaneously supplies energy to the load side (LED). When the switching element is turned off, the energy stored in the inductor is released to the load side via the return diode. Is done. The switching element is repeatedly turned on and off at high speed in order to supply current to the LED.
Since the energy loss in the inductor is very small, a highly efficient LED lighting device can be obtained by this method.

また、ＬＥＤと直列に接続したＬＥＤ電流検出抵抗によりＬＥＤに流れるＬＥＤ電流を検出し、検出したＬＥＤ電流に応じてスイッチング素子のオン時間を調節するフィードバック制御が行われている。フィードバック制御によりＬＥＤ電流を制御できるため、ＬＥＤの明るさを調節する調光点灯を容易に達成することができる。
通常、ＬＥＤ電流検出抵抗はＬＥＤのカソード側とグラウンド（基準電位）との間に接続される。電流検出回路と電流制御回路との基準電位を同一とすることにより、ＬＥＤ電流に相当する電圧としてＬＥＤ電流検出抵抗にかかる電圧を容易に検出することができる。 Moreover, the feedback control which detects the LED current which flows into LED by LED current detection resistance connected in series with LED, and adjusts the ON time of a switching element according to the detected LED current is performed. Since the LED current can be controlled by feedback control, dimming lighting for adjusting the brightness of the LED can be easily achieved.
Usually, the LED current detection resistor is connected between the cathode side of the LED and the ground (reference potential). By making the reference potentials of the current detection circuit and the current control circuit the same, it is possible to easily detect the voltage applied to the LED current detection resistor as a voltage corresponding to the LED current.

しかし、何らかの原因により降圧チョッパ回路に過電流が流れた場合であっても、ＬＥＤ電流は降圧チョッパ回路の出力端に設けられる平滑用コンデンサにより平滑化されるため、ＬＥＤ電流検出抵抗では過電流を瞬時に検出することができない。
そのため、降圧チョッパ回路のスイッチング素子に流れる電流を検出するスイッチング電流検出抵抗を設けることがある。スイッチング電流検出抵抗で過電流が検出された場合、降圧チョッパ回路のスイッチング素子は瞬時にオフされる。 However, even if an overcurrent flows through the step-down chopper circuit for some reason, the LED current is smoothed by a smoothing capacitor provided at the output terminal of the step-down chopper circuit. It cannot be detected instantaneously.
Therefore, a switching current detection resistor that detects a current flowing through the switching element of the step-down chopper circuit may be provided. When an overcurrent is detected by the switching current detection resistor, the switching element of the step-down chopper circuit is instantaneously turned off.

スイッチング素子としてトランジスタが用いられる場合、スイッチング電流検出抵抗はエミッタ端子に接続され、スイッチング素子としてＭＯＳ−ＦＥＴが用いられる場合、スイッチング電流検出抵抗はソース端子に接続される。
但し、スイッチング素子のエミッタ端子またはソース端子にスイッチング電流検出抵抗を接続した場合、電流検出回路と電流制御回路との基準電位が異なるため、スイッチング電流検出回路で得られた信号をフォトカプラ等を用いて電流制御回路に伝送する必要がある。
そのため、ＬＥＤ点灯装置の回路の大型化および高コスト化が生じる。 When a transistor is used as the switching element, the switching current detection resistor is connected to the emitter terminal, and when a MOS-FET is used as the switching element, the switching current detection resistor is connected to the source terminal.
However, when a switching current detection resistor is connected to the emitter terminal or the source terminal of the switching element, the reference potentials of the current detection circuit and the current control circuit are different, so the signal obtained by the switching current detection circuit is used with a photocoupler, etc. Must be transmitted to the current control circuit.
Therefore, the circuit size and cost of the LED lighting device are increased.

特開２００８−５２９９４号公報JP 2008-52994 A

本発明は、例えば、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、簡単な回路構成により、ＬＥＤ電流のフィードバック制御を適切に行い、且つ過電流を瞬時に検出してスイッチング素子をオフできるようにすることを目的とする。   The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems. With a simple circuit configuration, the feedback control of the LED current is appropriately performed, and the switching element is detected by instantaneously detecting the overcurrent. The purpose is to be able to turn off.

本発明の光源点灯装置は、
交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源回路からの直流電圧を前記スイッチング素子のオン時間に応じた直流電圧に降圧する降圧チョッパ回路と、
光源が取り付けられ、前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧により前記光源を点灯させる光源部と、
前記光源部に取り付けられた前記光源と直列に接続する光源電流検出抵抗と、
前記光源電流検出抵抗の両端の電圧差を検出する差動増幅器と、
前記差動増幅器により検出された電圧差に応じて前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を調整するスイッチング素子制御回路と
を備える。 The light source lighting device of the present invention is
A DC power circuit that converts AC voltage from the AC power source into DC voltage;
A step-down chopper circuit having a switching element and stepping down a DC voltage from the DC power supply circuit to a DC voltage corresponding to an ON time of the switching element;
A light source is attached, and a light source unit that turns on the light source with a DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit;
A light source current detection resistor connected in series with the light source attached to the light source unit;
A differential amplifier for detecting a voltage difference between both ends of the light source current detection resistor;
A switching element control circuit that adjusts an ON time of the switching element of the step-down chopper circuit according to a voltage difference detected by the differential amplifier.

本発明によれば、例えば、フォトカプラ等を用いなくても、ＬＥＤ電流のフィードバック制御を適切に行い、且つ過電流を瞬時に検出してスイッチング素子をオフすることができる。   According to the present invention, for example, without using a photocoupler or the like, it is possible to appropriately perform feedback control of the LED current and instantaneously detect an overcurrent to turn off the switching element.

実施の形態１における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an LED lighting device 41 of the lighting device according to the first embodiment. 実施の形態２における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an LED lighting device 41 of the lighting device according to the second embodiment. 実施の形態３における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an LED lighting device 41 of the lighting device according to Embodiment 3. 実施の形態４における照明装置４０の側断面図。FIG. 6 is a side sectional view of lighting device 40 according to Embodiment 4.

実施の形態１．
ＬＥＤ電流のフィードバック制御を行ってＬＥＤを調光すると共に、過電流を瞬時に検出して電流を制御するＬＥＤ点灯装置について説明する。 Embodiment 1 FIG.
An LED lighting device that performs feedback control of the LED current to dimm the LED and detects the overcurrent instantaneously to control the current will be described.

図１は、実施の形態１における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図である。
実施の形態１における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１について、図１に基づいて以下に説明する。 FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an LED lighting device 41 of the lighting device according to the first embodiment.
The LED lighting device 41 of the lighting device in the first embodiment will be described below with reference to FIG.

ＬＥＤ点灯装置４１は、商用交流電源１から電力の供給を受け、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤユニット（以下、「ＬＥＤ１１」という）を特定の明るさで点灯させる。特定の明るさは、照明装置を操作する操作器（例えば、調光スイッチやリモコン）により指定される。以下、照明装置の操作器により指定された特定の明るさを「目標照度」という。   The LED lighting device 41 is supplied with electric power from the commercial AC power supply 1 and lights an LED unit (hereinafter referred to as “LED 11”) in which a plurality of LEDs are connected in series with a specific brightness. The specific brightness is designated by an operating device (for example, a dimming switch or a remote controller) that operates the lighting device. Hereinafter, the specific brightness designated by the operating device of the lighting device is referred to as “target illuminance”.

ＬＥＤは光源の一例であり、ＬＥＤの代わりに又はＬＥＤと共に他の光源を用いても構わない。例えば、光源として有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）を用いても構わない。ＬＥＤ１１や有機ＥＬは電流の大きさに応じて明るさが変化する光源である。
以下、ＬＥＤ１１に流れる電流を「ＬＥＤ電流」という。 The LED is an example of a light source, and other light sources may be used instead of the LED or together with the LED. For example, organic EL (electroluminescence) may be used as the light source. The LED 11 and the organic EL are light sources whose brightness changes according to the magnitude of current.
Hereinafter, the current flowing through the LED 11 is referred to as “LED current”.

まず、ＬＥＤ点灯装置４１の構成について説明する。
ＬＥＤ点灯装置４１は、整流回路２、昇圧チョッパ回路３１、第一スイッチング素子制御回路３３、降圧チョッパ回路３２、駆動回路１８、光源部３４、ＬＥＤ電流検出抵抗１２、差動増幅器１４、誤差増幅器１５、調光コントローラ１６、ダイオード３７、スイッチング電流検出抵抗１３および第二スイッチング素子制御回路１７を備える。光源部３４にはＬＥＤ１１が取り付けられる。 First, the configuration of the LED lighting device 41 will be described.
The LED lighting device 41 includes a rectifier circuit 2, a step-up chopper circuit 31, a first switching element control circuit 33, a step-down chopper circuit 32, a drive circuit 18, a light source unit 34, an LED current detection resistor 12, a differential amplifier 14, and an error amplifier 15. , A dimming controller 16, a diode 37, a switching current detection resistor 13, and a second switching element control circuit 17. The LED 11 is attached to the light source unit 34.

整流回路２は、入力側で商用交流電源１に接続し、出力側で昇圧チョッパ回路３１に接続する。
整流回路２は、商用交流電源１から供給される交流電圧を全波整流する。商用交流電源１から供給される交流電圧は全波整流により直流電圧（脈動電圧）に変換される。
例えば、整流回路２としてダイオードブリッジが用いられる。 The rectifier circuit 2 is connected to the commercial AC power supply 1 on the input side, and is connected to the boost chopper circuit 31 on the output side.
The rectifier circuit 2 performs full-wave rectification on the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 1. The AC voltage supplied from the commercial AC power supply 1 is converted into a DC voltage (pulsation voltage) by full-wave rectification.
For example, a diode bridge is used as the rectifier circuit 2.

昇圧チョッパ回路３１は、入力側で整流回路２に接続し、出力側で降圧チョッパ回路３２に接続する。
昇圧チョッパ回路３１は、整流回路２により全波整流された直流電圧を昇圧させると共に平滑化し、昇圧および平滑化した直流電圧を降圧チョッパ回路３２に供給する。 The step-up chopper circuit 31 is connected to the rectifier circuit 2 on the input side, and is connected to the step-down chopper circuit 32 on the output side.
The step-up chopper circuit 31 boosts and smoothes the DC voltage that has been full-wave rectified by the rectifier circuit 2, and supplies the boosted and smoothed DC voltage to the step-down chopper circuit 32.

昇圧チョッパ回路３１は、第一インダクタ３、第一スイッチング素子４、ダイオード５および第一平滑コンデンサ６を備える。
第一スイッチング素子４は、オン（入）／オフ（切）を第一スイッチング素子制御回路３３（図１の「制御ＩＣ」）により切り替えられる。
第一インダクタ３は、第一スイッチング素子４がオンのときに整流回路２からの直流電圧（電流）をエネルギーとして蓄え、蓄えたエネルギーを第一スイッチング素子４がオフのときに降圧チョッパ回路３２および第一平滑コンデンサ６に供給する。
第一平滑コンデンサ６は、第一スイッチング素子４がオフのときに整流回路２および第一インダクタ３からの直流電圧をエネルギーとして蓄え、蓄えたエネルギーを降圧チョッパ回路３２に供給する。
ダイオード５は、第一スイッチング素子４がオフのときに第一インダクタ３からの直流電流を第一平滑コンデンサ６へ流す。 The step-up chopper circuit 31 includes a first inductor 3, a first switching element 4, a diode 5, and a first smoothing capacitor 6.
The first switching element 4 is switched on (on) / off (off) by a first switching element control circuit 33 ("control IC" in FIG. 1).
The first inductor 3 stores the DC voltage (current) from the rectifier circuit 2 as energy when the first switching element 4 is on, and the step-down chopper circuit 32 and the stored energy when the first switching element 4 is off. The first smoothing capacitor 6 is supplied.
The first smoothing capacitor 6 stores the DC voltage from the rectifier circuit 2 and the first inductor 3 as energy when the first switching element 4 is OFF, and supplies the stored energy to the step-down chopper circuit 32.
The diode 5 allows a direct current from the first inductor 3 to flow to the first smoothing capacitor 6 when the first switching element 4 is off.

整流回路２からの直流電圧は、第一スイッチング素子４のデューティー比（オン時間の割合）に応じて昇圧し、第一平滑コンデンサ６により平滑化される。   The DC voltage from the rectifier circuit 2 is boosted according to the duty ratio (ratio of on-time) of the first switching element 4 and smoothed by the first smoothing capacitor 6.

整流回路２と昇圧チョッパ回路３１とは、直流電圧を供給する直流電源回路を構成する。このように、整流回路２と昇圧チョッパ回路３１とを組み合わせて直流電源回路を構成することにより、ＬＥＤ点灯装置４１の力率を向上することができる。但し、整流回路２と昇圧チョッパ回路３１との組み合わせ以外で直流電源回路を構成しても構わない。例えば、直流電源回路としてコンデンサインプット形整流回路を用いても構わない。   The rectifier circuit 2 and the step-up chopper circuit 31 constitute a DC power supply circuit that supplies a DC voltage. Thus, the power factor of the LED lighting device 41 can be improved by combining the rectifier circuit 2 and the step-up chopper circuit 31 to form a DC power supply circuit. However, a DC power supply circuit may be configured other than the combination of the rectifier circuit 2 and the boost chopper circuit 31. For example, a capacitor input rectifier circuit may be used as the DC power supply circuit.

第一スイッチング素子制御回路３３は昇圧チョッパ回路３１の第一スイッチング素子４と接続し、第一スイッチング素子４のスイッチのオン／オフを切り替える。
例えば、第一スイッチング素子制御回路３３は「ＩＣ（半導体集積回路）」で構成され、第二スイッチング素子７は「ＭＯＳ−ＦＥＴ」で構成される。この場合、第一スイッチング素子制御回路３３は第二スイッチング素子７のゲート端子に接続し、接続するゲート端子にかける電圧を制御して第二スイッチング素子７のオン／オフを切り替える。スイッチオン時にはＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン−ソース間に電流が流れ、スイッチオフ時にはＭＯＳ−ＦＥＴのドレイン−ソース間に電流が流れない。
図１において、第一スイッチング素子制御回路３３を「制御ＩＣ」と記す。 The first switching element control circuit 33 is connected to the first switching element 4 of the step-up chopper circuit 31 and switches on / off the switch of the first switching element 4.
For example, the first switching element control circuit 33 is configured by “IC (semiconductor integrated circuit)”, and the second switching element 7 is configured by “MOS-FET”. In this case, the first switching element control circuit 33 is connected to the gate terminal of the second switching element 7 and controls the voltage applied to the gate terminal to be connected to switch the second switching element 7 on / off. When the switch is on, a current flows between the drain and source of the MOS-FET, and when the switch is off, no current flows between the drain and source of the MOS-FET.
In FIG. 1, the first switching element control circuit 33 is referred to as “control IC”.

降圧チョッパ回路３２は、入力側で昇圧チョッパ回路３１に接続し、出力側でＬＥＤ１１に接続する。
降圧チョッパ回路３２は、昇圧チョッパ回路３１で昇圧された直流電圧を特定の大きさを持つ直流電圧に降圧させると共に平滑化し、降圧および平滑化した直流電圧をＬＥＤ１１に供給する。 The step-down chopper circuit 32 is connected to the step-up chopper circuit 31 on the input side, and is connected to the LED 11 on the output side.
The step-down chopper circuit 32 steps down and smoothes the direct-current voltage boosted by the step-up chopper circuit 31 to a direct-current voltage having a specific magnitude, and supplies the step-down and smoothed direct-current voltage to the LED 11.

降圧チョッパ回路３２は、第二スイッチング素子７、第二インダクタ８、還流ダイオード９および第二平滑コンデンサ１０を備える。
第二スイッチング素子７は、オン／オフを駆動回路１８により切り替えられる。
第二インダクタ８は、第二スイッチング素子７がオンのときに昇圧チョッパ回路３１からの直流電圧をエネルギーとして蓄え、蓄えたエネルギーを第二スイッチング素子７がオフのときにＬＥＤ１１および第二平滑コンデンサ１０に供給する。
第二平滑コンデンサ１０は、第二スイッチング素子７がオンのときに昇圧チョッパ回路３１からの直流電圧をエネルギーとして蓄える。
還流ダイオード９は、第二スイッチング素子７がオフのときに降圧チョッパ回路３２内に電流経路を確保する。第二スイッチング素子７がオフのとき降圧チョッパ回路３２には「第二インダクタ８→第二平滑コンデンサ１０→還流ダイオード９→第二インダクタ８」の経路で電流が流れる。 The step-down chopper circuit 32 includes a second switching element 7, a second inductor 8, a free wheel diode 9, and a second smoothing capacitor 10.
The second switching element 7 is switched on / off by the drive circuit 18.
The second inductor 8 stores the DC voltage from the step-up chopper circuit 31 as energy when the second switching element 7 is ON, and the LED 11 and the second smoothing capacitor 10 when the second switching element 7 is OFF. To supply.
The second smoothing capacitor 10 stores the DC voltage from the step-up chopper circuit 31 as energy when the second switching element 7 is on.
The freewheeling diode 9 secures a current path in the step-down chopper circuit 32 when the second switching element 7 is off. When the second switching element 7 is off, a current flows through the step-down chopper circuit 32 through a path of “second inductor 8 → second smoothing capacitor 10 → reflux diode 9 → second inductor 8”.

昇圧チョッパ回路３１からの直流電圧は、第二スイッチング素子７のデューティー比に応じて降圧し、第二平滑コンデンサ１０により平滑化される。第二平滑コンデンサ１０での直流電圧（直流電流）の平滑化により、ＬＥＤ電流のリップル（脈動の大きさ）を小さくし、ＬＥＤ電流のピーク値（脈流の最大値）がＬＥＤ１１の最大定格電流をオーバーすることを抑制することができる。   The DC voltage from the step-up chopper circuit 31 is stepped down according to the duty ratio of the second switching element 7 and smoothed by the second smoothing capacitor 10. The smoothing of the DC voltage (DC current) in the second smoothing capacitor 10 reduces the ripple (magnitude of pulsation) of the LED current, and the LED current peak value (maximum pulsating value) is the maximum rated current of the LED 11. Overshooting can be suppressed.

駆動回路１８は第二スイッチング素子制御回路１７と降圧チョッパ回路３２の第二スイッチング素子７と接続し、第二スイッチング素子制御回路１７から出力されるスイッチング信号に従って第二スイッチング素子７のオン／オフを切り替える。
例えば、駆動回路１８は「パルストランス」で構成され、第二スイッチング素子７は「ＭＯＳ−ＦＥＴ」で構成される。この場合、駆動回路１８は第二スイッチング素子７のゲート端子に接続し、第二スイッチング素子制御回路１７からのスイッチング信号を第二スイッチング素子７のゲート端子に伝送する。第二スイッチング素子７は第二スイッチング素子制御回路１７からのスイッチング信号に応じてオン／オフが切り替わる。 The drive circuit 18 is connected to the second switching element control circuit 17 and the second switching element 7 of the step-down chopper circuit 32, and turns on / off the second switching element 7 according to the switching signal output from the second switching element control circuit 17. Switch.
For example, the drive circuit 18 is configured by a “pulse transformer”, and the second switching element 7 is configured by a “MOS-FET”. In this case, the drive circuit 18 is connected to the gate terminal of the second switching element 7 and transmits the switching signal from the second switching element control circuit 17 to the gate terminal of the second switching element 7. The second switching element 7 is switched on / off according to a switching signal from the second switching element control circuit 17.

ＬＥＤ電流検出抵抗１２はＬＥＤ１１のカソード側でＬＥＤ１１と直列に接続する。
ＬＥＤ電流検出抵抗１２はＬＥＤ１１に流れるＬＥＤ電流の検出に用いられる。 The LED current detection resistor 12 is connected in series with the LED 11 on the cathode side of the LED 11.
The LED current detection resistor 12 is used to detect the LED current flowing through the LED 11.

差動増幅器１４は、２つの入力端子でＬＥＤ電流検出抵抗１２の両端に接続し、出力端子で誤差増幅器１５に接続する。
差動増幅器１４は、ＬＥＤ電流に相当する電圧としてＬＥＤ電流検出抵抗１２の両端の電圧差を検出し、検出した電圧差を増幅する。以下、差動増幅器１４により検出され、増幅された電圧差を「差動電圧」という。差動増幅器１４の出力端子の電圧は差動電圧である。 The differential amplifier 14 is connected to both ends of the LED current detection resistor 12 at two input terminals, and is connected to the error amplifier 15 at an output terminal.
The differential amplifier 14 detects a voltage difference between both ends of the LED current detection resistor 12 as a voltage corresponding to the LED current, and amplifies the detected voltage difference. Hereinafter, the voltage difference detected and amplified by the differential amplifier 14 is referred to as “differential voltage”. The voltage at the output terminal of the differential amplifier 14 is a differential voltage.

差動増幅器１４を用いてＬＥＤ電流に相当する電圧を検出することにより、ＬＥＤ電流検出抵抗１２の後段（下流側、低電位［グラウンド］側）に位置するスイッチング電流検出抵抗１３の降下電圧を含めず、ＬＥＤ電流検出抵抗１２の降下電圧のみを検出することができる。つまり、差動増幅器１４を用いることにより、スイッチング電流検出抵抗１３の電圧降下の影響を受けず、ＬＥＤ電流を正確に検出することができる。
一方、差動増幅器１４の代わりに誤差増幅器を用いた場合、ＬＥＤ１１のカソードとグラウンド端子間の電圧、つまり、ＬＥＤ電流検出抵抗１２の降下電圧にスイッチング電流検出抵抗１３の降下電圧を加えた電圧をＬＥＤ電流に相当する電圧として検出してしまう。したがって、差動増幅器１４の代わりに誤差増幅器を用いた場合、ＬＥＤ電流検出抵抗１２の降下電圧のみをＬＥＤ電流に相当する電圧として検出することができない。 By detecting the voltage corresponding to the LED current using the differential amplifier 14, the voltage drop of the switching current detection resistor 13 located downstream of the LED current detection resistor 12 (downstream side, low potential [ground] side) is included. Instead, only the voltage drop across the LED current detection resistor 12 can be detected. That is, by using the differential amplifier 14, the LED current can be accurately detected without being affected by the voltage drop of the switching current detection resistor 13.
On the other hand, when an error amplifier is used instead of the differential amplifier 14, the voltage between the cathode of the LED 11 and the ground terminal, that is, the voltage obtained by adding the drop voltage of the switching current detection resistor 13 to the drop voltage of the LED current detection resistor 12 is obtained. It is detected as a voltage corresponding to the LED current. Therefore, when an error amplifier is used instead of the differential amplifier 14, only the voltage drop of the LED current detection resistor 12 cannot be detected as a voltage corresponding to the LED current.

差動増幅器１４の増幅率は差動増幅器１４を構成する各抵抗の抵抗値の割り合いによって定まる。また、差動増幅器１４を構成する各抵抗は外部から取り換えることができる。つまり、差動増幅器１４の各抵抗を取り換えて差動増幅器１４の増幅率を自由に設定することができる。そして、差動増幅器１４の増幅率を適切に設定すれば、抵抗値が小さい抵抗をＬＥＤ電流検出抵抗１２として用いることができ、ＬＥＤ電流検出抵抗１２による電力損失を低減することができる。   The amplification factor of the differential amplifier 14 is determined by the ratio of the resistance values of the resistors constituting the differential amplifier 14. Each resistor constituting the differential amplifier 14 can be replaced from the outside. That is, the amplification factor of the differential amplifier 14 can be freely set by replacing each resistance of the differential amplifier 14. If the amplification factor of the differential amplifier 14 is appropriately set, a resistor having a small resistance value can be used as the LED current detection resistor 12, and power loss due to the LED current detection resistor 12 can be reduced.

誤差増幅器１５は、２つの入力端子のうち一方の入力端子で差動増幅器１４の出力端子と接続し、他方の入力端子で可変電圧器１９に接続する。また、誤差増幅器１５の出力端子は、ダイオード３７を介して第二スイッチング素子制御回路１７に接続する。ダイオード３７はカソード側で誤差増幅器１５に接続し、アノード側で第二スイッチング素子制御回路１７に接続する。
可変電圧器１９は、調光コントローラ１６（図１の「調光信号」）により制御され、特定の大きさの電圧を持つ。以下、可変電圧器１９の電圧を「目標電圧」という。
誤差増幅器１５は、差動増幅器１４の差動電圧と可変電圧器１９の目標電圧との電圧差を検出し、検出した電圧差を増幅する。以下、誤差増幅器１５により検出され、増幅された電圧差を「誤差電圧」という。誤差増幅器１５の出力端子の電圧は誤差電圧である。 The error amplifier 15 is connected to the output terminal of the differential amplifier 14 at one input terminal of the two input terminals and connected to the variable voltage device 19 at the other input terminal. The output terminal of the error amplifier 15 is connected to the second switching element control circuit 17 via the diode 37. The diode 37 is connected to the error amplifier 15 on the cathode side, and is connected to the second switching element control circuit 17 on the anode side.
The variable voltage device 19 is controlled by the dimming controller 16 (“dimming signal” in FIG. 1) and has a voltage of a specific magnitude. Hereinafter, the voltage of the variable voltage device 19 is referred to as “target voltage”.
The error amplifier 15 detects the voltage difference between the differential voltage of the differential amplifier 14 and the target voltage of the variable voltage device 19, and amplifies the detected voltage difference. Hereinafter, the voltage difference detected and amplified by the error amplifier 15 is referred to as “error voltage”. The voltage at the output terminal of the error amplifier 15 is an error voltage.

調光コントローラ１６は、ＬＥＤ１１の目標照度に対応する所定の電圧（目標電圧）を可変電圧器１９に設定する。目標電圧の大きさは、ＬＥＤ１１を目標照度で点灯させるためのＬＥＤ電流（目標ＬＥＤ電流）の大きさに対応する。目標電圧は照度と対応付けられて予め定められているものとする。   The dimming controller 16 sets a predetermined voltage (target voltage) corresponding to the target illuminance of the LED 11 in the variable voltage device 19. The magnitude of the target voltage corresponds to the magnitude of the LED current (target LED current) for lighting the LED 11 with the target illuminance. It is assumed that the target voltage is predetermined in association with illuminance.

スイッチング電流検出抵抗１３は、一端側でＬＥＤ電流検出抵抗１２と直列に接続し、他端側でグラウンド端子に接続する。つまり、スイッチング電流検出抵抗１３は、一端側でＬＥＤ電流検出抵抗１２、ＬＥＤ１１および降圧チョッパ回路３２を介して第二スイッチング素子７と直列に接続し、他端側でグラウンド端子と接続する。スイッチング電流検出抵抗１３は、第二スイッチング素子７に流れる電流の検出に用いられる。スイッチング電流検出抵抗１３は降圧チョッパ回路３２の一方の入力端に位置し、第二スイッチング素子７は降圧チョッパ回路３２のもう一方の入力端に位置する。以下、スイッチング電流検出抵抗１３に流れる電流を「スイッチング電流」という。   The switching current detection resistor 13 is connected in series with the LED current detection resistor 12 on one end side, and is connected to the ground terminal on the other end side. That is, the switching current detection resistor 13 is connected in series with the second switching element 7 via the LED current detection resistor 12, the LED 11, and the step-down chopper circuit 32 on one end side, and is connected to the ground terminal on the other end side. The switching current detection resistor 13 is used to detect a current flowing through the second switching element 7. The switching current detection resistor 13 is located at one input end of the step-down chopper circuit 32, and the second switching element 7 is located at the other input end of the step-down chopper circuit 32. Hereinafter, the current flowing through the switching current detection resistor 13 is referred to as “switching current”.

第二スイッチング素子制御回路１７は、誤差増幅器１５の出力端子（ダイオード３７のアノード側）、スイッチング電流検出抵抗１３の一端側（スイッチング電流検出抵抗１３とＬＥＤ電流検出抵抗１２との間）、駆動回路１８およびグラウンド端子と接続する。第二スイッチング素子制御回路１７は、スイッチング電流に対応する電圧としてスイッチング電流検出抵抗１３にかかる電圧（スイッチング電流検出抵抗１３の一端側の電圧）を検出する。以下、スイッチング電流検出抵抗１３にかかる電圧を「スイッチング電圧」という。   The second switching element control circuit 17 includes an output terminal of the error amplifier 15 (anode side of the diode 37), one end side of the switching current detection resistor 13 (between the switching current detection resistor 13 and the LED current detection resistor 12), a drive circuit. 18 and the ground terminal. The second switching element control circuit 17 detects a voltage applied to the switching current detection resistor 13 (a voltage on one end side of the switching current detection resistor 13) as a voltage corresponding to the switching current. Hereinafter, the voltage applied to the switching current detection resistor 13 is referred to as “switching voltage”.

第二スイッチング素子制御回路１７は、誤差増幅器１５の誤差電圧とスイッチング電流検出抵抗１３にかかるスイッチング電圧とに基づいて、実際のＬＥＤ電流と目標ＬＥＤ電流との差が小さくなるように、駆動回路１８を介して第二スイッチング素子７を制御する。このとき、第二スイッチング素子制御回路１７は第二スイッチング素子７を制御するために所定の電圧を持つスイッチング信号を駆動回路１８に出力する。
これにより、第二スイッチング素子制御回路１７は、実際のＬＥＤ電流を目標ＬＥＤ電流に近づけ、ＬＥＤ１１をおおよそ目標照度で点灯させることができる。 Based on the error voltage of the error amplifier 15 and the switching voltage applied to the switching current detection resistor 13, the second switching element control circuit 17 drives the drive circuit 18 so that the difference between the actual LED current and the target LED current becomes small. The second switching element 7 is controlled via At this time, the second switching element control circuit 17 outputs a switching signal having a predetermined voltage to the drive circuit 18 in order to control the second switching element 7.
Accordingly, the second switching element control circuit 17 can bring the actual LED current closer to the target LED current and can light the LED 11 at approximately the target illuminance.

以下に、第二スイッチング素子制御回路１７による第二スイッチング素子７の制御について説明する。   Hereinafter, control of the second switching element 7 by the second switching element control circuit 17 will be described.

差動増幅器１４で検出される差動電圧はＬＥＤ電流が大きいほど大きくなる。
差動増幅器１４で検出された差動電圧が可変電圧器１９の目標電圧より大きい場合、つまり、実際のＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より大きい場合、誤差増幅器１５で検出される誤差電圧は減少する方向となる。
差動増幅器１４で検出された差動電圧が可変電圧器１９の目標電圧より小さい場合、つまり、実際のＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より小さい場合、誤差増幅器１５で検出される誤差電圧は上昇する方向となる。 The differential voltage detected by the differential amplifier 14 increases as the LED current increases.
When the differential voltage detected by the differential amplifier 14 is larger than the target voltage of the variable voltage device 19, that is, when the actual LED current is larger than the target LED current, the error voltage detected by the error amplifier 15 decreases. It becomes.
When the differential voltage detected by the differential amplifier 14 is smaller than the target voltage of the variable voltage device 19, that is, when the actual LED current is smaller than the target LED current, the error voltage detected by the error amplifier 15 increases. It becomes.

誤差電圧が減少する場合、第二スイッチング素子制御回路１７より誤差増幅器１５に流れ出す電流が大きくなる。そして、第二スイッチング素子７のデューティー比は小さくなり、ＬＥＤ電流は小さくなり、ＬＥＤ１１の照度は低くなる。
誤差電圧が上昇する場合、第二スイッチング素子制御回路１７より誤差増幅器１５に流れ出す電流が小さくなる。そして、第二スイッチング素子７のデューティー比は大きくなり、ＬＥＤ電流は大きくなり、ＬＥＤ１１の照度は高くなる。 When the error voltage decreases, the current that flows from the second switching element control circuit 17 to the error amplifier 15 increases. And the duty ratio of the 2nd switching element 7 becomes small, LED current becomes small, and the illumination intensity of LED11 becomes low.
When the error voltage increases, the current that flows from the second switching element control circuit 17 to the error amplifier 15 decreases. And the duty ratio of the 2nd switching element 7 becomes large, LED current becomes large, and the illumination intensity of LED11 becomes high.

さらに、第二スイッチング素子制御回路１７は以下のように第二スイッチング素子７を制御する。   Further, the second switching element control circuit 17 controls the second switching element 7 as follows.

第二スイッチング素子制御回路１７は、スイッチング電流検出抵抗１３にかかるスイッチング電圧の大きさが所定の電圧（以下、「上限電圧」という）を超えた場合、誤差増幅器１５で検出された誤差電圧に関わらず、駆動回路１８を介して第二スイッチング素子７をオフにする。この「第二スイッチング素子７をオフにする」とは、第二スイッチング素子７をオフにした状態で第二スイッチング素子７のオン／オフの切り替えを停止することである。   The second switching element control circuit 17 relates to the error voltage detected by the error amplifier 15 when the magnitude of the switching voltage applied to the switching current detection resistor 13 exceeds a predetermined voltage (hereinafter referred to as “upper limit voltage”). First, the second switching element 7 is turned off via the drive circuit 18. “Turning off the second switching element 7” means stopping the on / off switching of the second switching element 7 with the second switching element 7 turned off.

何らかの原因で降圧チョッパ回路３２に過電流が流れても、第二平滑コンデンサ１０によりＬＥＤ電流が平滑化されるためＬＥＤ電流検出抵抗１２により過電流を瞬時に検出することはできない。
しかし、第二スイッチング素子制御回路１７は、スイッチング電流検出抵抗１３によりスイッチング電流を検出することにより過電流を瞬時に検出する。そして、過電流を検出した第二スイッチング素子制御回路１７は、すぐに、第二スイッチング素子７をオフにする。これにより、過電流による第二インダクタ８の飽和やＬＥＤ１１の破損を防ぐことができる。 Even if an overcurrent flows through the step-down chopper circuit 32 for some reason, the LED current is smoothed by the second smoothing capacitor 10, and therefore the overcurrent cannot be detected instantaneously by the LED current detection resistor 12.
However, the second switching element control circuit 17 detects the overcurrent instantaneously by detecting the switching current with the switching current detection resistor 13. Then, the second switching element control circuit 17 that has detected the overcurrent immediately turns off the second switching element 7. Thereby, the saturation of the 2nd inductor 8 by the overcurrent and the failure | damage of LED11 can be prevented.

上記の通り、スイッチング電流検出抵抗１３は第二スイッチング素子７と直列関係にあり、かつ片側がグラウンド端子に接続されている。このため、スイッチング電流検出抵抗１３と第二スイッチング素子制御回路１７の基準電位（グラウンド）は等しく、第二スイッチング素子制御回路１７は第二スイッチング素子７に流れるスイッチング電流を容易に検出することができる。   As described above, the switching current detection resistor 13 is in series with the second switching element 7 and one side is connected to the ground terminal. Therefore, the reference potential (ground) of the switching current detection resistor 13 and the second switching element control circuit 17 is equal, and the second switching element control circuit 17 can easily detect the switching current flowing through the second switching element 7. .

第二スイッチング素子制御回路１７は、例えばＩＣで構成される。図１において、第二スイッチング素子制御回路１７を「制御ＩＣ」と記す。   The second switching element control circuit 17 is composed of, for example, an IC. In FIG. 1, the second switching element control circuit 17 is referred to as “control IC”.

次に、ＬＥＤ点灯装置４１の機能について説明する。
商用交流電源１を入れると、商用交流電源１から供給される交流電圧は整流回路２によって整流され、整流により直流電圧が得られる。整流により得られた直流電圧は昇圧チョッパ回路３１によって昇圧されると共に平滑化される。 Next, the function of the LED lighting device 41 will be described.
When the commercial AC power source 1 is turned on, the AC voltage supplied from the commercial AC power source 1 is rectified by the rectifier circuit 2, and a DC voltage is obtained by rectification. The DC voltage obtained by the rectification is boosted and smoothed by the boost chopper circuit 31.

昇圧チョッパ回路３１によって昇圧および平滑化された直流電圧は降圧チョッパ回路３２によって降圧される。
昇圧チョッパ回路３１の第二スイッチング素子７がオンになると、第二インダクタ８にエネルギーが蓄えられると共に第二インダクタ８を介して第二平滑コンデンサ１０が充電される。また、第二スイッチング素子７がオフになると、第二インダクタ８に蓄えられたエネルギーが放出し、「第二インダクタ８→第二平滑コンデンサ１０→還流ダイオード９→第二インダクタ８」の経路で電流が流れる。第二スイッチング素子７は駆動回路１８の制御によりオン／オフ動作を繰り返す。 The DC voltage boosted and smoothed by the boost chopper circuit 31 is stepped down by the step-down chopper circuit 32.
When the second switching element 7 of the step-up chopper circuit 31 is turned on, energy is stored in the second inductor 8 and the second smoothing capacitor 10 is charged via the second inductor 8. In addition, when the second switching element 7 is turned off, the energy stored in the second inductor 8 is released, and the current flows through the path “second inductor 8 → second smoothing capacitor 10 → freewheeling diode 9 → second inductor 8”. Flows. The second switching element 7 repeats the on / off operation under the control of the drive circuit 18.

第二スイッチング素子７に流れる電流（スイッチング電流）はスイッチング電流検出抵抗１３によって検出され、スイッチング電流検出抵抗１３によって検出された電流に相当する電圧は検出信号として第二スイッチング素子制御回路１７に入力される。
検出信号値が閾値（上限電圧）を超えた場合、第二スイッチング素子制御回路１７によってスイッチオフ信号が駆動回路１８に出力され、駆動回路１８と接続する第二スイッチング素子７がオフされる。 The current flowing through the second switching element 7 (switching current) is detected by the switching current detection resistor 13, and the voltage corresponding to the current detected by the switching current detection resistor 13 is input to the second switching element control circuit 17 as a detection signal. The
When the detection signal value exceeds the threshold value (upper limit voltage), the second switching element control circuit 17 outputs a switch-off signal to the driving circuit 18 and the second switching element 7 connected to the driving circuit 18 is turned off.

ＬＥＤ１１に流れる電流（ＬＥＤ電流）はＬＥＤ電流検出抵抗１２によって検出され、ＬＥＤ電流検出抵抗１２によって検出された電流に相当する差動電圧は検出信号として差動増幅器１４に入力される。
ＬＥＤ電流検出抵抗１２と差動増幅器１４とにより検出されたＬＥＤ電流の検出信号（差動電圧）は、誤差増幅器１５に入力され、調光コントローラ１６により設定される目標ＬＥＤ電流値と比較される。そして、ＬＥＤ電流の検出信号値と目標ＬＥＤ電流値との差に応じた誤差信号（誤差電圧）が誤差増幅器１５から第二スイッチング素子制御回路１７に出力される。 A current (LED current) flowing through the LED 11 is detected by the LED current detection resistor 12, and a differential voltage corresponding to the current detected by the LED current detection resistor 12 is input to the differential amplifier 14 as a detection signal.
An LED current detection signal (differential voltage) detected by the LED current detection resistor 12 and the differential amplifier 14 is input to the error amplifier 15 and compared with a target LED current value set by the dimming controller 16. . An error signal (error voltage) corresponding to the difference between the LED current detection signal value and the target LED current value is output from the error amplifier 15 to the second switching element control circuit 17.

第二スイッチング素子制御回路１７では、以下のように、誤差信号に応じたフィードバック制御が行われる。このフィードバック制御により、ＬＥＤ電流と目標ＬＥＤ電流との差分が小さくなる。   The second switching element control circuit 17 performs feedback control according to the error signal as follows. By this feedback control, the difference between the LED current and the target LED current is reduced.

ＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より大きいことを誤差信号が示す場合、第二スイッチング素子制御回路１７によって所定のスイッチング信号Ａが駆動回路１８に出力され、第二スイッチング素子７のデューティー比が小さくなる。そして、第二スイッチング素子７のデューティー比に応じてＬＥＤ電流は小さくなる。
ＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より小さいことを誤差信号が示す場合、第二スイッチング素子制御回路１７によって所定のスイッチング信号Ｂが駆動回路１８に出力され、第二スイッチング素子７のデューティー比が大きくなる。そして、第二スイッチング素子７のデューティー比に応じてＬＥＤ電流は大きくなる。 When the error signal indicates that the LED current is larger than the target LED current, the second switching element control circuit 17 outputs a predetermined switching signal A to the drive circuit 18, and the duty ratio of the second switching element 7 is reduced. And according to the duty ratio of the 2nd switching element 7, LED current becomes small.
When the error signal indicates that the LED current is smaller than the target LED current, the second switching element control circuit 17 outputs a predetermined switching signal B to the drive circuit 18 and the duty ratio of the second switching element 7 is increased. Then, the LED current increases in accordance with the duty ratio of the second switching element 7.

ＬＥＤ電流検出抵抗１２、差動増幅器１４、誤差増幅器１５および第二スイッチング素子制御回路１７は、ＬＥＤ１１に一定の大きさのＬＥＤ電流（目標ＬＥＤ電流）を流す機能（定電流機能）を有する定電流制御回路を構成する。   The LED current detection resistor 12, the differential amplifier 14, the error amplifier 15, and the second switching element control circuit 17 are constant currents having a function (constant current function) of flowing a constant amount of LED current (target LED current) to the LED 11. A control circuit is configured.

実施の形態１において、以下のようなＬＥＤ点灯装置４１について説明した。
電流制御回路（符号「１７」）及び電流検出回路（符号「１２」「１３」「１４」「１５」）の基準電位（グラウンド）を共通にすることができる。そして、スイッチング素子（符号「７」）に流れる電流とＬＥＤ１１に流れる電流とをフォトカプラなどの絶縁手段を用いずに検出できる。つまり、フォトカプラなどの絶縁手段が不要なため、ＬＥＤ点灯装置４１の小型化を達成できる。
また、フィードバック制御によりＬＥＤ電流の大きさを目標ＬＥＤ電流に近い大きさに保つことができる。このため、各ＬＥＤに寿命やその他特性のばらつきがあっても各ＬＥＤに略一定の電流を供給することができ、ＬＥＤの点灯精度（調光制御の精度）を高めることができる。
また、スイッチング電流を検出するため、何らかの原因により回路（符号「３２」）に過電流が流れてもスイッチング素子（符号「７」）を瞬時にオフすることができる。 In the first embodiment, the following LED lighting device 41 has been described.
The reference potential (ground) of the current control circuit (symbol “17”) and the current detection circuit (symbols “12” “13” “14” “15”) can be made common. The current flowing through the switching element (symbol “7”) and the current flowing through the LED 11 can be detected without using an insulating means such as a photocoupler. That is, since an insulating means such as a photocoupler is unnecessary, the LED lighting device 41 can be reduced in size.
Further, the magnitude of the LED current can be kept close to the target LED current by feedback control. For this reason, even if each LED has a lifetime or other characteristic variations, a substantially constant current can be supplied to each LED, and the lighting accuracy (dimming control accuracy) of the LED can be improved.
Further, since the switching current is detected, the switching element (symbol “7”) can be instantaneously turned off even if an overcurrent flows in the circuit (symbol “32”) for some reason.

実施の形態２．
過電圧を検出して電圧を制御するＬＥＤ点灯装置について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１と同様である。 Embodiment 2. FIG.
An LED lighting device that detects an overvoltage and controls the voltage will be described.
Hereinafter, items different from the first embodiment will be mainly described. Matters whose description is omitted are the same as those in the first embodiment.

図２は、実施の形態２における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図である。
実施の形態２における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１について、図２に基づいて以下に説明する。 FIG. 2 is a circuit diagram showing LED lighting device 41 of the lighting device according to the second embodiment.
The LED lighting device 41 of the illuminating device in Embodiment 2 is demonstrated below based on FIG.

まず、ＬＥＤ点灯装置４１の構成について説明する。
ＬＥＤ点灯装置４１は、実施の形態１（図１参照）の構成に加えて、分圧抵抗２０ａ、分圧抵抗２０ｂ、差動増幅器２１、誤差増幅器２２、ＯＲ回路２３およびトランジスタ３５を備える。この実施の形態では、ダイオード３７（図１参照）は不要となる。
分圧抵抗２０ａ、分圧抵抗２０ｂ、差動増幅器２１および誤差増幅器２２は降圧チョッパ回路３２で降圧した直流電圧（降圧チョッパ回路３２の出力電圧）を検出する出力電圧検出部を構成する。 First, the configuration of the LED lighting device 41 will be described.
The LED lighting device 41 includes a voltage dividing resistor 20a, a voltage dividing resistor 20b, a differential amplifier 21, an error amplifier 22, an OR circuit 23, and a transistor 35 in addition to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1). In this embodiment, the diode 37 (see FIG. 1) is not necessary.
The voltage dividing resistor 20 a, the voltage dividing resistor 20 b, the differential amplifier 21, and the error amplifier 22 constitute an output voltage detection unit that detects a DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit 32 (output voltage of the step-down chopper circuit 32).

分圧抵抗２０ａと分圧抵抗２０ｂは直列に接続する。また、分圧抵抗２０ａおよび分圧抵抗２０ｂは降圧チョッパ回路３２の出力側でＬＥＤ１１と並列に接続する。分圧抵抗２０ａはＬＥＤ１１のアノード側（上流側、高電位側）に位置し、分圧抵抗２０ｂはＬＥＤ１１のカソード側（下流側、低電位側）に位置する。分圧抵抗２０ａおよび分圧抵抗２０ｂは、降圧チョッパ回路３２の出力電圧、つまり、ＬＥＤ１１にかかる電圧の検出に用いられる。以下、降圧チョッパ回路３２の出力電圧であってＬＥＤ１１にかかる電圧を「ＬＥＤ電圧」という。   The voltage dividing resistor 20a and the voltage dividing resistor 20b are connected in series. The voltage dividing resistor 20 a and the voltage dividing resistor 20 b are connected in parallel with the LED 11 on the output side of the step-down chopper circuit 32. The voltage dividing resistor 20a is located on the anode side (upstream side, high potential side) of the LED 11, and the voltage dividing resistor 20b is located on the cathode side (downstream side, low potential side) of the LED 11. The voltage dividing resistor 20a and the voltage dividing resistor 20b are used to detect the output voltage of the step-down chopper circuit 32, that is, the voltage applied to the LED 11. Hereinafter, the voltage applied to the LED 11 that is the output voltage of the step-down chopper circuit 32 is referred to as “LED voltage”.

差動増幅器２１は、２つの入力端子で分圧抵抗２０ｂの両端に接続し、出力端子で誤差増幅器２２に接続する。
差動増幅器２１は、ＬＥＤ電圧に相当する電圧として分圧抵抗２０ｂの両端の電圧差を検出し、検出した電圧差を増幅する。以下、差動増幅器２１により検出され、増幅された電圧差を「第二差動電圧」という。また、差動増幅器１４により検出され、増幅された電圧差を「第一差動電圧」という。差動増幅器２１の出力端子の電圧は第二差動電圧である。 The differential amplifier 21 is connected to both ends of the voltage dividing resistor 20b at two input terminals, and is connected to the error amplifier 22 at an output terminal.
The differential amplifier 21 detects a voltage difference between both ends of the voltage dividing resistor 20b as a voltage corresponding to the LED voltage, and amplifies the detected voltage difference. Hereinafter, the voltage difference detected and amplified by the differential amplifier 21 is referred to as a “second differential voltage”. The voltage difference detected and amplified by the differential amplifier 14 is referred to as “first differential voltage”. The voltage at the output terminal of the differential amplifier 21 is the second differential voltage.

差動増幅器２１を用いてＬＥＤ電圧（第二差動電圧）を検出することにより、分圧抵抗２０ｂの後段（下流側、低電位［グラウンド］側）に位置するスイッチング電流検出抵抗１３の降下電圧を含めず、分圧抵抗２０ｂの降下電圧のみを検出することができる。つまり、差動増幅器２１を用いることにより、スイッチング電流検出抵抗１３の電圧降下の影響を受けず、ＬＥＤ電圧に相当する電圧を正確に検出することができる。
一方、差動増幅器２１の代わりに誤差増幅器を用いた場合、分圧抵抗２０ａとグラウンド端子間の電圧、つまり、分圧抵抗２０ｂの降下電圧にスイッチング電流検出抵抗１３の降下電圧を加えた電圧をＬＥＤ電圧に相当する電圧として検出してしまう。したがって、差動増幅器２１の代わりに誤差増幅器を用いた場合、分圧抵抗２０ｂの降下電圧のみをＬＥＤ電圧に相当する電圧として検出することができない。 By detecting the LED voltage (second differential voltage) using the differential amplifier 21, the voltage drop across the switching current detection resistor 13 located downstream (downstream, low potential [ground] side) of the voltage dividing resistor 20b. Only the voltage drop of the voltage dividing resistor 20b can be detected. That is, by using the differential amplifier 21, it is possible to accurately detect the voltage corresponding to the LED voltage without being affected by the voltage drop of the switching current detection resistor 13.
On the other hand, when an error amplifier is used instead of the differential amplifier 21, a voltage between the voltage dividing resistor 20a and the ground terminal, that is, a voltage obtained by adding a voltage drop of the switching current detection resistor 13 to a voltage drop of the voltage dividing resistor 20b is obtained. It is detected as a voltage corresponding to the LED voltage. Therefore, when an error amplifier is used instead of the differential amplifier 21, only the voltage drop across the voltage dividing resistor 20b cannot be detected as a voltage corresponding to the LED voltage.

誤差増幅器２２は、２つの入力端子のうち一方の入力端子で差動増幅器２１の出力端子と接続し、他方の入力端子で定電圧源２４に接続する。また、誤差増幅器２２は、出力端子でＯＲ回路２３に接続する。
定電圧源２４は、降圧チョッパ回路３２で許容される電圧として予め定められた電圧（以下、「許容出力電圧」という）に相当する大きさの電圧を供給する。以下、定電圧源２４の電圧を「基準電圧」という。例えば、ＬＥＤ一つあたりの順方向電圧と直列に接続するＬＥＤの個数との積より高い値が許容出力電圧として設定される。
誤差増幅器２２は、差動増幅器２１の第二差動電圧と定電圧源２４の基準電圧との電圧差を検出し、検出した電圧差を増幅する。以下、誤差増幅器２２により検出され、増幅された電圧差を「第二誤差電圧」という。また、誤差増幅器１５により検出され、増幅された電圧差を「第一誤差電圧」という。誤差増幅器２２の出力端子の電圧は第二誤差電圧である。 The error amplifier 22 is connected to the output terminal of the differential amplifier 21 at one input terminal of the two input terminals, and connected to the constant voltage source 24 at the other input terminal. The error amplifier 22 is connected to the OR circuit 23 at the output terminal.
The constant voltage source 24 supplies a voltage having a magnitude corresponding to a predetermined voltage (hereinafter referred to as “allowable output voltage”) as a voltage allowed in the step-down chopper circuit 32. Hereinafter, the voltage of the constant voltage source 24 is referred to as “reference voltage”. For example, a value higher than the product of the forward voltage per LED and the number of LEDs connected in series is set as the allowable output voltage.
The error amplifier 22 detects a voltage difference between the second differential voltage of the differential amplifier 21 and the reference voltage of the constant voltage source 24, and amplifies the detected voltage difference. Hereinafter, the voltage difference detected and amplified by the error amplifier 22 is referred to as “second error voltage”. The voltage difference detected and amplified by the error amplifier 15 is referred to as a “first error voltage”. The voltage at the output terminal of the error amplifier 22 is the second error voltage.

差動増幅器２１で検出される第二差動電圧はＬＥＤ電圧が大きいほど大きくなる。
差動増幅器２１で検出された第二差動電圧が定電圧源２４の基準電圧より大きい場合、つまり、ＬＥＤ電圧が許容出力電圧より大きい場合、誤差増幅器２２で検出された第二誤差電圧は上昇する。
差動増幅器２１で検出された第二差動電圧が定電圧源２４の基準電圧より小さい場合、つまり、ＬＥＤ電圧が許容出力電圧より小さい場合、誤差増幅器２２で検出された第二誤差電圧は減少する。 The second differential voltage detected by the differential amplifier 21 increases as the LED voltage increases.
When the second differential voltage detected by the differential amplifier 21 is larger than the reference voltage of the constant voltage source 24, that is, when the LED voltage is larger than the allowable output voltage, the second error voltage detected by the error amplifier 22 increases. To do.
When the second differential voltage detected by the differential amplifier 21 is smaller than the reference voltage of the constant voltage source 24, that is, when the LED voltage is smaller than the allowable output voltage, the second error voltage detected by the error amplifier 22 decreases. To do.

誤差増幅器１５の第一誤差電圧は、ＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より大きければ上昇し、ＬＥＤ電流が目標ＬＥＤ電流より小さければ減少する。   The first error voltage of the error amplifier 15 increases if the LED current is larger than the target LED current, and decreases if the LED current is smaller than the target LED current.

ＯＲ回路２３は、２つの入力端子のうち一方の入力端子で誤差増幅器１５の出力端子に接続し、他方の入力端子で誤差増幅器２２の出力端子に接続する。また、ＯＲ回路２３は出力端子でトランジスタ３５のベース端子に接続する。
ＯＲ回路２３は、誤差増幅器１５の第一誤差電圧と誤差増幅器２２の第二誤差電圧のいずれか電圧の高い方がトランジスタ３５のベース端子に入力される。 The OR circuit 23 has one input terminal connected to the output terminal of the error amplifier 15 and the other input terminal connected to the output terminal of the error amplifier 22. The OR circuit 23 is connected to the base terminal of the transistor 35 at the output terminal.
In the OR circuit 23, the higher one of the first error voltage of the error amplifier 15 and the second error voltage of the error amplifier 22 is input to the base terminal of the transistor 35.

トランジスタ３５は、ベース端子でＯＲ回路２３の出力端子に接続し、コレクタ端子で第二スイッチング素子制御回路１７に接続し、エミッタ端子でグラウンド端子に接続する。以下、トランジスタ３５のコレクタ端子と接続する第二スイッチング素子制御回路１７の端子を「第一入力端子」という。また、スイッチング電流検出抵抗１３に接続する第二スイッチング素子制御回路１７の端子を「第二入力端子」という。   The transistor 35 has a base terminal connected to the output terminal of the OR circuit 23, a collector terminal connected to the second switching element control circuit 17, and an emitter terminal connected to the ground terminal. Hereinafter, the terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the collector terminal of the transistor 35 is referred to as “first input terminal”. A terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the switching current detection resistor 13 is referred to as a “second input terminal”.

トランジスタ３５に入力されるベース電流の大きさに応じてコレクタ−エミッタ間が導通し、第二スイッチング素子制御回路１７から電流が流れ出す。第二スイッチング素子７のデューティー比は、流れ出す電流に応じて決まる。ここでは、流れ出す電流が大きいほど第二スイッチング素子７のデューティー比が小さくなるものとする。   The collector-emitter conducts in accordance with the magnitude of the base current input to the transistor 35, and current flows out from the second switching element control circuit 17. The duty ratio of the second switching element 7 is determined according to the flowing current. Here, it is assumed that the duty ratio of the second switching element 7 decreases as the flowing current increases.

すなわち、トランジスタ３５に入力される信号レベルが大きいほど第二スイッチング素子７のデューティー比は小さくなり、ＬＥＤ電流またはＬＥＤ電圧は小さくなる。
また、トランジスタ３５に入力される信号レベルが小さいほど第二スイッチング素子７のデューティー比は大きくなり、ＬＥＤ電流またはＬＥＤ電圧は大きくなる。
ＬＥＤの基準電圧は高く設定されているため、正常点灯時の誤差増幅器２２の出力信号は小さい。そのため、正常点灯時には、誤差増幅器１５の出力信号がトランジスタ３５に入力され、定電流制御が行われる。 That is, as the signal level input to the transistor 35 increases, the duty ratio of the second switching element 7 decreases and the LED current or LED voltage decreases.
Further, the duty ratio of the second switching element 7 increases as the signal level input to the transistor 35 decreases, and the LED current or LED voltage increases.
Since the LED reference voltage is set high, the output signal of the error amplifier 22 during normal lighting is small. Therefore, during normal lighting, the output signal of the error amplifier 15 is input to the transistor 35, and constant current control is performed.

次に、ＬＥＤ点灯装置４１の機能について説明する。
ＬＥＤの電気的特性より、ＬＥＤの順方向電圧はほぼ一定値である。したがって、通常点灯時の降圧チョッパ回路３２の出力電圧（ＬＥＤ電圧）は、ＬＥＤ電流の値によって若干変動するものの、ほぼ一定の電圧となる。 Next, the function of the LED lighting device 41 will be described.
From the electrical characteristics of the LED, the forward voltage of the LED is a substantially constant value. Accordingly, the output voltage (LED voltage) of the step-down chopper circuit 32 during normal lighting is a substantially constant voltage, although it varies slightly depending on the value of the LED current.

ここで、何らかの原因によりＬＥＤ１１が断線故障したものとする。
この場合、降圧チョッパ回路３２の出力側はオープン状態となり、ＬＥＤ電流はゼロになる。第二スイッチング素子制御回路１７は、定電流制御機能（実施の形態１参照）により、降圧チョッパ回路３２の第二スイッチング素子７のデューティー比を上げてＬＥＤ電流を増加させようとする。しかし、ＬＥＤ１１の断線故障によりＬＥＤ電流は上がらず、第二スイッチング素子７のデューティー比は最大まで上げられる。
断線状態で第二スイッチング素子７のデューティー比が最大になると昇圧チョッパ回路３１の出力電圧が降圧チョッパ回路３２で降圧されない。そのため、降圧チョッパ回路３２にかかる電圧は昇圧チョッパ回路３１の出力電圧すなわち第一平滑コンデンサ６の電圧まで上昇する恐れがある。第一平滑コンデンサ６には昇圧チョッパ回路３１の昇圧機能により高い電圧が印加されているため、第一平滑コンデンサ６の電圧が降圧されずに降圧チョッパ回路３２にかかると第二平滑コンデンサ１０やその他部品が故障に至る可能性がある。 Here, it is assumed that the LED 11 is broken due to some cause.
In this case, the output side of the step-down chopper circuit 32 is in an open state, and the LED current becomes zero. The second switching element control circuit 17 tries to increase the LED current by increasing the duty ratio of the second switching element 7 of the step-down chopper circuit 32 by the constant current control function (see the first embodiment). However, the LED current does not increase due to the disconnection failure of the LED 11, and the duty ratio of the second switching element 7 is increased to the maximum.
When the duty ratio of the second switching element 7 becomes maximum in the disconnected state, the output voltage of the step-up chopper circuit 31 is not stepped down by the step-down chopper circuit 32. Therefore, the voltage applied to the step-down chopper circuit 32 may rise to the output voltage of the step-up chopper circuit 31, that is, the voltage of the first smoothing capacitor 6. Since a high voltage is applied to the first smoothing capacitor 6 due to the step-up function of the step-up chopper circuit 31, if the voltage of the first smoothing capacitor 6 is applied to the step-down chopper circuit 32 without being stepped down, the second smoothing capacitor 10 and others Parts may be damaged.

そこで、第二スイッチング素子制御回路１７は、降圧チョッパ回路３２の出力電圧が基準電圧を超えた場合、降圧チョッパ回路３２の出力電圧を下げるために降圧チョッパ回路３２の第二スイッチング素子７のデューティー比を下げる。このフィードバック制御は降圧チョッパ回路３２の出力電圧を一定に保つ定電圧制御である。   Therefore, the second switching element control circuit 17 determines the duty ratio of the second switching element 7 of the step-down chopper circuit 32 in order to lower the output voltage of the step-down chopper circuit 32 when the output voltage of the step-down chopper circuit 32 exceeds the reference voltage. Lower. This feedback control is constant voltage control that keeps the output voltage of the step-down chopper circuit 32 constant.

つまり、何らかの原因によりＬＥＤ１１が断線故障した場合、第二スイッチング素子制御回路１７のフィードバック制御は定電流制御から定電圧制御に切り替わる。これにより、降圧チョッパ回路３２において第一平滑コンデンサ６の電圧は降圧され、降圧チョッパ回路３２の故障を防ぐことができる。   That is, when the LED 11 is broken due to some cause, the feedback control of the second switching element control circuit 17 is switched from constant current control to constant voltage control. As a result, the voltage of the first smoothing capacitor 6 is stepped down in the step-down chopper circuit 32, and failure of the step-down chopper circuit 32 can be prevented.

実施の形態２において、以下のようなＬＥＤ点灯装置４１について説明した。
通常点灯時は定電流動作により、調光コントローラ１６で決定される電流値でＬＥＤ１１が点灯する。しかし、ＬＥＤ１１の断線等により降圧チョッパ回路３２の出力電圧が所定電圧（許容出力電圧）を超えた場合、定電圧動作により、降圧チョッパ回路３２の出力電圧を低下させ、降圧チョッパ回路３２の故障を防ぐ。
つまり、通常時には定電流フィードバック制御（定電流制御機能）によりＬＥＤ１１に略一定の電流を供給し、異常発生時には定電圧フィードバック制御（定電圧制御機能）により出力電圧の異常な上昇を防ぐ。 In the second embodiment, the following LED lighting device 41 has been described.
During normal lighting, the LED 11 is lit at a current value determined by the dimming controller 16 by constant current operation. However, when the output voltage of the step-down chopper circuit 32 exceeds a predetermined voltage (allowable output voltage) due to disconnection of the LED 11 or the like, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 is lowered by constant voltage operation, and a failure of the step-down chopper circuit 32 is caused. prevent.
That is, a substantially constant current is supplied to the LED 11 by a constant current feedback control (constant current control function) during normal times, and an abnormal increase in output voltage is prevented by a constant voltage feedback control (constant voltage control function) when an abnormality occurs.

また、差動増幅器２１を用いることにより、スイッチング電流検出抵抗１３の影響を受けず、降圧チョッパ回路３２の出力電圧を正確に検出する。   Further, by using the differential amplifier 21, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 is accurately detected without being affected by the switching current detection resistor 13.

実施の形態３．
過電圧を検出したときに電圧の供給を停止するＬＥＤ点灯装置について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１と同様である。 Embodiment 3 FIG.
An LED lighting device that stops supplying voltage when an overvoltage is detected will be described.
Hereinafter, items different from the first embodiment will be mainly described. Matters whose description is omitted are the same as those in the first embodiment.

図３は、実施の形態３における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１を表す回路図である。
実施の形態３における照明装置のＬＥＤ点灯装置４１について、図３に基づいて以下に説明する。 FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an LED lighting device 41 of the lighting device according to the third embodiment.
The LED lighting device 41 of the lighting device in the third embodiment will be described below with reference to FIG.

ＬＥＤ点灯装置４１は、実施の形態１（図１参照）の構成に加えて、分圧抵抗２０ａ、分圧抵抗２０ｂおよびラッチ回路２５を備える。
分圧抵抗２０ａ、分圧抵抗２０ｂおよびラッチ回路２５は降圧チョッパ回路３２で降圧した直流電圧（降圧チョッパ回路３２の出力電圧）を検出する出力電圧検出部を構成する。 The LED lighting device 41 includes a voltage dividing resistor 20a, a voltage dividing resistor 20b, and a latch circuit 25 in addition to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1).
The voltage dividing resistor 20a, the voltage dividing resistor 20b, and the latch circuit 25 constitute an output voltage detecting unit that detects a DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit 32 (an output voltage of the step-down chopper circuit 32).

分圧抵抗２０ａと分圧抵抗２０ｂは、実施の形態２と同じく、直列に接続し、降圧チョッパ回路３２の出力側でＬＥＤ１１と並列に接続する。分圧抵抗２０ａおよび分圧抵抗２０ｂはＬＥＤ電圧の検出に用いられる。ＬＥＤ電圧とはＬＥＤ１１にかかる電圧のことであり、降圧チョッパ回路３２の出力電圧のことである。   The voltage dividing resistor 20 a and the voltage dividing resistor 20 b are connected in series as in the second embodiment, and are connected in parallel with the LED 11 on the output side of the step-down chopper circuit 32. The voltage dividing resistor 20a and the voltage dividing resistor 20b are used for detecting the LED voltage. The LED voltage is a voltage applied to the LED 11 and is an output voltage of the step-down chopper circuit 32.

ラッチ回路２５は、ＬＥＤ電圧が過電圧になったか否かを検出し、過電圧を検出した状態を維持する。
ラッチ回路２５は、過電圧を検出するまでは第二スイッチング素子制御回路１７にＨｉｇｈレベル信号を出力し、過電圧を検出した以後は第二スイッチング素子制御回路１７にＬｏｗレベル信号を出力する。 The latch circuit 25 detects whether or not the LED voltage has become an overvoltage, and maintains the state in which the overvoltage is detected.
The latch circuit 25 outputs a high level signal to the second switching element control circuit 17 until the overvoltage is detected, and outputs a low level signal to the second switching element control circuit 17 after the overvoltage is detected.

ラッチ回路２５は、カソード端子が分圧抵抗２０ａと分圧抵抗２０ｂとの間に接続するツェナーダイオード２６を備え、ツェナーダイオード２６により過電圧を検出する。以下、分圧抵抗２０ｂにかかる電圧をＬＥＤ電圧に相当する電圧として「ＬＥＤ分圧電圧」という。ツェナーダイオード２６のカソード側からアノード側へ電流を流すブレイクオーバー電圧は、通常時のＬＥＤ分圧電圧より大きく、降圧チョッパ回路３２を故障させるＬＥＤ電圧に相当するＬＥＤ分圧電圧より小さい適当な電圧であるものとする。ＬＥＤ分圧電圧がブレイクオーバー電圧を超えた場合（過電圧が検出された場合）、ツェナーダイオード２６にはカソード側からアノード側へ電流が流れる。   The latch circuit 25 includes a Zener diode 26 having a cathode terminal connected between the voltage dividing resistor 20a and the voltage dividing resistor 20b. The Zener diode 26 detects an overvoltage. Hereinafter, the voltage applied to the voltage dividing resistor 20b is referred to as “LED divided voltage” as a voltage corresponding to the LED voltage. The breakover voltage for passing a current from the cathode side to the anode side of the Zener diode 26 is an appropriate voltage that is larger than the LED divided voltage in the normal state and smaller than the LED divided voltage corresponding to the LED voltage that causes the step-down chopper circuit 32 to fail. It shall be. When the LED divided voltage exceeds the breakover voltage (when an overvoltage is detected), a current flows through the Zener diode 26 from the cathode side to the anode side.

ラッチ回路２５は第一トランジスタ２７（ＮＰＮ型）と第二トランジスタ２８（ＰＮＰ型）とを備える。
第一トランジスタ２７は、ベース端子がツェナーダイオード２６のアノード端子と第二トランジスタ２８のコレクタ端子とに接続し、コレクタ端子が直流電源３６、第二トランジスタ２８のベース端子および第二スイッチング素子制御回路１７に接続し、エミッタ端子がグラウンド端子に接続する。
第二トランジスタ２８は、ベース端子が第一トランジスタ２７のコレクタ端子に接続し、コレクタ端子が第一トランジスタ２７のベース端子に接続し、エミッタ端子が直流電源３６に接続する。
以下、第一トランジスタ２７のコレクタ端子と接続する第二スイッチング素子制御回路１７の端子を「第三入力端子」という。また、誤差増幅器１５の出力端子と接続する第二スイッチング素子制御回路１７の端子を「第一入力端子」、スイッチング電流検出抵抗１３に接続する第二スイッチング素子制御回路１７の端子を「第二入力端子」という。 The latch circuit 25 includes a first transistor 27 (NPN type) and a second transistor 28 (PNP type).
The first transistor 27 has a base terminal connected to the anode terminal of the Zener diode 26 and the collector terminal of the second transistor 28, and a collector terminal connected to the DC power source 36, the base terminal of the second transistor 28, and the second switching element control circuit 17. And the emitter terminal is connected to the ground terminal.
The second transistor 28 has a base terminal connected to the collector terminal of the first transistor 27, a collector terminal connected to the base terminal of the first transistor 27, and an emitter terminal connected to the DC power source 36.
Hereinafter, the terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the collector terminal of the first transistor 27 is referred to as “third input terminal”. Further, the terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the output terminal of the error amplifier 15 is “first input terminal”, and the terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the switching current detection resistor 13 is “second input”. Terminal ".

ＬＥＤ分圧電圧がブレイクオーバー電圧より小さい場合、ツェナーダイオード２６のアノード側に電流が流れず、ツェナーダイオード２６のアノード側に接続する第一トランジスタ２７はオフである。
第一トランジスタ２７がオフの場合、第一トランジスタ２７のコレクタ−エミッタ間は導通せず、第一トランジスタ２７に接続する第二スイッチング素子制御回路１７の第三入力端子は電位がＨｉｇｈレベル（直流電源３６とほぼ同じ電位）になる。このとき、第一トランジスタ２７のコレクタ−エミッタ間が導通しないため、第一トランジスタ２７に接続する第二トランジスタ２８はオフであり、第二トランジスタ２８のエミッタ−コレクタ間は導通しない。
第三入力端子がＨｉｇｈレベルである場合、第二スイッチング素子制御回路１７は、実施の形態１で説明したように第一入力端子の入力電圧（ＬＥＤ電流に相当）および第二入力端子の入力電圧（スイッチング電流に相当）に応じて第二スイッチング素子７を制御する。 When the LED divided voltage is smaller than the breakover voltage, no current flows to the anode side of the Zener diode 26, and the first transistor 27 connected to the anode side of the Zener diode 26 is off.
When the first transistor 27 is off, the collector-emitter of the first transistor 27 is not conducted, and the potential of the third input terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the first transistor 27 is high level (DC power supply). 36). At this time, since the collector-emitter of the first transistor 27 does not conduct, the second transistor 28 connected to the first transistor 27 is off and the emitter-collector of the second transistor 28 does not conduct.
When the third input terminal is at a high level, the second switching element control circuit 17 performs the input voltage (corresponding to the LED current) of the first input terminal and the input voltage of the second input terminal as described in the first embodiment. The second switching element 7 is controlled according to (corresponding to the switching current).

ＬＥＤ分圧電圧がブレイクオーバー電圧を超えた場合、ツェナーダイオード２６のアノード側に電流が流れ、ツェナーダイオード２６のアノード側に接続する第一トランジスタ２７はオンになる。
第一トランジスタ２７がオンの場合、第一トランジスタ２７のコレクタ−エミッタ間は導通し、第一トランジスタ２７に接続する第二スイッチング素子制御回路１７の第三入力端子は電位がＬｏｗレベル（ほぼ「０」）になる。また、第一トランジスタ２７のコレクタ−エミッタ間が導通すると、第一トランジスタ２７に接続する第二トランジスタ２８がオンになり、第二トランジスタ２８のエミッタ−コレクタ間が導通する。そして、第二トランジスタ２８のエミッタ−コレクタ間が導通することにより、第二トランジスタ２８に接続する第一トランジスタ２７がオン状態を維持する。
第三入力端子がＬｏｗレベルである場合、第二スイッチング素子制御回路１７は、第一入力端子の入力電圧（ＬＥＤ電流に相当）および第二入力端子の入力電圧（スイッチング電流に相当）に関わらず、駆動回路１８にスイッチオフ信号を出力し、第二スイッチング素子７をオフにする。 When the LED divided voltage exceeds the breakover voltage, current flows to the anode side of the Zener diode 26, and the first transistor 27 connected to the anode side of the Zener diode 26 is turned on.
When the first transistor 27 is on, the collector-emitter of the first transistor 27 becomes conductive, and the potential of the third input terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the first transistor 27 is low level (almost “0”). ")become. In addition, when the collector-emitter of the first transistor 27 becomes conductive, the second transistor 28 connected to the first transistor 27 is turned on, and the emitter-collector of the second transistor 28 becomes conductive. Then, the first transistor 27 connected to the second transistor 28 is maintained in the ON state by conducting between the emitter and the collector of the second transistor 28.
When the third input terminal is at the low level, the second switching element control circuit 17 does not depend on the input voltage (corresponding to the LED current) of the first input terminal and the input voltage (corresponding to the switching current) of the second input terminal. Then, a switch-off signal is output to the drive circuit 18 to turn off the second switching element 7.

実施の形態３において、以下のようなＬＥＤ点灯装置４１について説明した。
ＬＥＤ１１のオープン故障などが発生していない通常時、実施の形態１で説明したように、ＬＥＤ点灯装置４１は第二スイッチング素子制御回路１７の定電流制御によりＬＥＤ１１を点灯させる。 In the third embodiment, the following LED lighting device 41 has been described.
During normal times when an open failure or the like of the LED 11 has not occurred, the LED lighting device 41 lights the LED 11 by the constant current control of the second switching element control circuit 17 as described in the first embodiment.

しかし、何らかの障害が発生し、降圧チョッパ回路３２の出力電圧が上昇した場合、ＬＥＤ点灯装置４１は以下のように機能する。
例えば、何らかの原因によりＬＥＤ１１がオープン故障した場合、実施の形態２で説明したように、降圧チョッパ回路３２の出力電圧は上昇する。
降圧チョッパ回路３２の出力電圧が所定電圧を超えたとき、ツェナーダイオード２６はオンとなり導通する。すると、ラッチ回路２５の第一トランジスタ２７はオンとなり導通し、第一トランジスタ２７のコレクタ端子に接続された第二スイッチング素子制御回路１７の端子はＬｏｗレベルとなる。そして、第二スイッチング素子制御回路１７は第二スイッチング素子７をオフにし、定電流制御を停止する。また、ラッチ回路２５は第一トランジスタ２７が一度オンになると、このオン状態を維持する。このため、第二スイッチング素子７がオフにされ、降圧チョッパ回路３２の出力電圧が低下し、ツェナーダイオード２６がオフになっても、第一トランジスタ２７にはラッチ回路２５からＬｏｗ信号が入力され続ける。つまり、第二スイッチング素子制御回路１７は定電流制御の停止状態を維持する。 However, when some failure occurs and the output voltage of the step-down chopper circuit 32 increases, the LED lighting device 41 functions as follows.
For example, when the LED 11 has an open failure for some reason, as described in the second embodiment, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 increases.
When the output voltage of the step-down chopper circuit 32 exceeds a predetermined voltage, the Zener diode 26 is turned on and becomes conductive. Then, the first transistor 27 of the latch circuit 25 is turned on and becomes conductive, and the terminal of the second switching element control circuit 17 connected to the collector terminal of the first transistor 27 becomes the Low level. Then, the second switching element control circuit 17 turns off the second switching element 7 and stops constant current control. The latch circuit 25 maintains this on state once the first transistor 27 is turned on. For this reason, even when the second switching element 7 is turned off, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 is lowered, and the Zener diode 26 is turned off, the Low signal is continuously input from the latch circuit 25 to the first transistor 27. . That is, the second switching element control circuit 17 maintains the constant current control stopped state.

実施の形態３において、以下のような保護回路（ラッチ回路２５）について説明した。
定電流制御を行っている場合、ＬＥＤ１１のオープン故障時は通常点灯時と比較して降圧チョッパ回路３２の出力電圧が上昇する。また、ＬＥＤ１１がオープン故障した場合、降圧チョッパ回路３２の出力を止めても構わないため、降圧チョッパ回路３２の出力電圧を一定に保たなくてもよい。したがって、降圧チョッパ回路３２の出力電圧を高い精度で検出する必要はない。
つまり、過電圧を検出した場合に定電流制御を停止して構わない用途においては、実施の形態２のように降圧チョッパ回路３２の出力電圧を差動増幅器２１を用いて高い精度で検出しなくても構わない。そのため、実施の形態３のように降圧チョッパ回路３２の出力電圧をツェナーダイオード２６を用いて簡単に検出すればよい。 In the third embodiment, the following protection circuit (latch circuit 25) has been described.
When the constant current control is performed, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 increases when the LED 11 is in an open failure as compared with the normal lighting state. Further, when the LED 11 has an open failure, the output of the step-down chopper circuit 32 may be stopped, so that the output voltage of the step-down chopper circuit 32 may not be kept constant. Therefore, it is not necessary to detect the output voltage of the step-down chopper circuit 32 with high accuracy.
That is, in applications where constant current control may be stopped when an overvoltage is detected, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 need not be detected with high accuracy using the differential amplifier 21 as in the second embodiment. It doesn't matter. Therefore, the output voltage of the step-down chopper circuit 32 may be simply detected using the Zener diode 26 as in the third embodiment.

さらに、上記の形態を以下のようにしてもよい。
第一スイッチング素子制御回路３３は、第二スイッチング素子制御回路１７が第二スイッチング素子７をオフにするときに昇圧チョッパ回路３１の第一スイッチング素子４をオフにする。
例えば、第二スイッチング素子制御回路１７と同様に第一スイッチング素子制御回路３３をラッチ回路２５の第一トランジスタ２７に接続する。そして、第一スイッチング素子制御回路３３は、ラッチ回路２５からＬｏｗ信号を入力した場合、昇圧チョッパ回路３１の第一スイッチング素子４をオフにする。
これにより、異常発生時（降圧チョッパ回路３２の第二スイッチング素子７をオフにしたとき）の消費電力を削減することができる。 Further, the above form may be as follows.
The first switching element control circuit 33 turns off the first switching element 4 of the step-up chopper circuit 31 when the second switching element control circuit 17 turns off the second switching element 7.
For example, like the second switching element control circuit 17, the first switching element control circuit 33 is connected to the first transistor 27 of the latch circuit 25. The first switching element control circuit 33 turns off the first switching element 4 of the step-up chopper circuit 31 when the Low signal is input from the latch circuit 25.
As a result, power consumption when an abnormality occurs (when the second switching element 7 of the step-down chopper circuit 32 is turned off) can be reduced.

実施の形態４．
実施の形態１−３で説明したＬＥＤ点灯装置４１を用いた照明装置について説明する。 Embodiment 4 FIG.
An illumination device using the LED lighting device 41 described in Embodiment 1-3 will be described.

図４は、実施の形態４における照明装置４０の側断面図である。
図４に示すように、照明装置４０は照明装置本体４９にＬＥＤ点灯装置４１、電源線４２、コネクタ４３、配線４４およびＬＥＤ１１を備える。 FIG. 4 is a side sectional view of illumination device 40 in the fourth embodiment.
As shown in FIG. 4, the lighting device 40 includes an LED lighting device 41, a power line 42, a connector 43, a wiring 44, and the LED 11 in a lighting device main body 49.

ＬＥＤ点灯装置４１として、実施の形態１−３いずれかで説明したものが用いられる。   As the LED lighting device 41, the one described in any of Embodiments 1-3 is used.

ＬＥＤ点灯装置４１は、電源線４２およびコネクタ４３を介して商用交流電源１（図示省略）に接続される。
ＬＥＤ１１は、照明装置本体４９の発光面に装着され、配線４４によりＬＥＤ点灯装置４１に接続される。 The LED lighting device 41 is connected to a commercial AC power source 1 (not shown) via a power line 42 and a connector 43.
The LED 11 is mounted on the light emitting surface of the illuminating device main body 49 and connected to the LED lighting device 41 by the wiring 44.

ＬＥＤ点灯装置４１は、以下のようにＬＥＤ１１を調光点灯させる。
ＬＥＤ点灯装置４１はＬＥＤ電流を正確に検出し、フィードバック制御を行う。これにより、ＬＥＤ電流を目標電流値に保ち、各ＬＥＤに寿命やその他特性のばらつきがあっても各ＬＥＤに略一定の電流を供給し、正確なＬＥＤの点灯（調光制御）を達成することができる。また、スイッチング電流を検出するため、何らかの原因により回路（降圧チョッパ回路３２）に過電流が流れてもスイッチング素子（第二スイッチング素子７）を瞬時にオフすることができる。 The LED lighting device 41 performs dimming lighting of the LED 11 as follows.
The LED lighting device 41 accurately detects the LED current and performs feedback control. As a result, the LED current is maintained at the target current value, and even if there is a variation in the life or other characteristics of each LED, a substantially constant current is supplied to each LED to achieve accurate LED lighting (dimming control). Can do. Further, since the switching current is detected, the switching element (second switching element 7) can be instantaneously turned off even if an overcurrent flows in the circuit (step-down chopper circuit 32) for some reason.

１ 商用交流電源、２ 整流回路、３ 第一インダクタ、４ 第一スイッチング素子、５ ダイオード、６ 第一平滑コンデンサ、７ 第二スイッチング素子、８ 第二インダクタ、９ 還流ダイオード、１０ 第二平滑コンデンサ、１１ ＬＥＤ、１２ ＬＥＤ電流検出抵抗、１３ スイッチング電流検出抵抗、１４ 差動増幅器、１５ 誤差増幅器、１６ 調光コントローラ、１７ 第二スイッチング素子制御回路、１８ 駆動回路、１９ 可変電圧器、２０ａ，２０ｂ 分圧抵抗、２１ 差動増幅器、２２ 誤差増幅器、２３ ＯＲ回路、２４ 定電圧源、２５ ラッチ回路、２６ ツェナーダイオード、２７ 第一トランジスタ、２８ 第二トランジスタ、３１ 昇圧チョッパ回路、３２ 降圧チョッパ回路、３３ 第一スイッチング素子制御回路、３４ 光源部、３５ トランジスタ、３６ 直流電源、３７ ダイオード、４０ 照明装置、４１ ＬＥＤ点灯装置、４２ 電源線、４３ コネクタ、４４ 配線、４９ 照明装置本体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial alternating current power supply, 2 Rectifier circuit, 3rd inductor, 1st switching element, 5 diode, 6 1st smoothing capacitor, 7 2nd switching element, 8 2nd inductor, 9 freewheeling diode, 10 2nd smoothing capacitor, 11 LED, 12 LED current detection resistor, 13 switching current detection resistor, 14 differential amplifier, 15 error amplifier, 16 dimming controller, 17 second switching element control circuit, 18 drive circuit, 19 variable voltage device, 20a, 20b min Voltage resistor, 21 Differential amplifier, 22 Error amplifier, 23 OR circuit, 24 Constant voltage source, 25 Latch circuit, 26 Zener diode, 27 First transistor, 28 Second transistor, 31 Boost chopper circuit, 32 Buck chopper circuit, 33 First switching element control circuit, 34 Light source unit, 35 transistor, 36 DC power supply, 37 diode, 40 lighting device, 41 LED lighting device, 42 power line, 43 connector, 44 wiring, 49 lighting device body.

Claims (7)

交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路と、
スイッチング素子を有し、前記直流電源回路からの直流電圧を前記スイッチング素子のオン時間に応じた直流電圧に降圧する降圧チョッパ回路と、
光源が取り付けられ、前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧により前記光源を点灯させる光源部と、
前記光源部に取り付けられた前記光源と直列に接続する光源電流検出抵抗と、
前記光源電流検出抵抗の両端の電圧差を検出する差動増幅器と、
前記差動増幅器により検出された電圧差に応じて前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を調整するスイッチング素子制御回路と、
グラウンド端子と、
前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子と前記グラウンド端子との間に直列に接続するスイッチング電流検出抵抗とを備え、
前記スイッチング素子制御回路は、前記差動増幅器により検出された電圧差が所定の目標電圧より大きい場合、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を変更して降圧後の直流電圧を小さくし、前記差動増幅器により検出された電圧差が前記目標電圧より小さい場合、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を変更して降圧後の直流電圧を大きくし、
前記スイッチング素子制御回路は、前記スイッチング電流検出抵抗にかかる電圧が所定の上限電圧を超えた場合、前記差動増幅器により検出された電圧差に関わらず、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子をオフにする
ことを特徴とする光源点灯装置。 A DC power circuit that converts AC voltage from the AC power source into DC voltage;
A step-down chopper circuit having a switching element and stepping down a DC voltage from the DC power supply circuit to a DC voltage corresponding to an ON time of the switching element;
A light source is attached, and a light source unit that turns on the light source with a DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit;
A light source current detection resistor connected in series with the light source attached to the light source unit;
A differential amplifier for detecting a voltage difference between both ends of the light source current detection resistor;
A switching element control circuit for adjusting an on-time of the switching element of the step-down chopper circuit according to a voltage difference detected by the differential amplifier ;
A ground terminal;
A switching current detection resistor connected in series between the switching element of the step-down chopper circuit and the ground terminal;
When the voltage difference detected by the differential amplifier is greater than a predetermined target voltage, the switching element control circuit changes the ON time of the switching element of the step-down chopper circuit to reduce the DC voltage after step-down. When the voltage difference detected by the differential amplifier is smaller than the target voltage, the on-time of the switching element of the step-down chopper circuit is changed to increase the DC voltage after step-down.
When the voltage applied to the switching current detection resistor exceeds a predetermined upper limit voltage, the switching element control circuit turns off the switching element of the step-down chopper circuit regardless of the voltage difference detected by the differential amplifier. A light source lighting device characterized by: 前記光源点灯装置は、さらに、
前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧を検出する出力電圧検出部を備え、
前記スイッチング素子制御回路は、前記差動増幅器により検出された電圧差と前記出力電圧検出部により検出された直流電圧とに応じて前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を変更する
ことを特徴とする請求項１記載の光源点灯装置。 The light source lighting device further includes:
An output voltage detection unit for detecting a DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit;
The switching element control circuit changes an ON time of the switching element of the step-down chopper circuit according to a voltage difference detected by the differential amplifier and a DC voltage detected by the output voltage detection unit. The light source lighting device according to claim 1 . 前記スイッチング素子制御回路は、前記差動増幅器により検出された電圧差が前記目標電圧より大きい場合と前記出力電圧検出部により検出された直流電圧が所定の基準電圧より大きい場合との少なくともいずれかの場合、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を変更して降圧後の直流電圧を小さくする
ことを特徴とする請求項２記載の光源点灯装置。 The switching element control circuit is at least one of a case where the voltage difference detected by the differential amplifier is larger than the target voltage and a case where the DC voltage detected by the output voltage detector is larger than a predetermined reference voltage. 3. The light source lighting device according to claim 2 , wherein the on-time of the switching element of the step-down chopper circuit is changed to reduce the DC voltage after step-down. 前記光源点灯装置は、前記光源電流検出抵抗の両端の電圧差を検出する前記差動増幅器として第一の差動増幅器を備え、
前記出力電圧検出部は、
前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧を分圧する分圧抵抗と、
前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧に対応する電圧として、前記分圧抵抗の両端の電圧差を検出する第二の差動増幅器とを有し、
前記スイッチング素子制御回路は、前記第一の差動増幅器により検出された電圧差が前記目標電圧より大きい場合と前記第二の差動増幅器により検出された電圧差が前記基準電圧より大きい場合との少なくともいずれかの場合、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子のオン時間を変更して降圧後の直流電圧を小さくする
ことを特徴とする請求項３記載の光源点灯装置。 The light source lighting device includes a first differential amplifier as the differential amplifier that detects a voltage difference between both ends of the light source current detection resistor,
The output voltage detector is
A voltage dividing resistor for dividing the DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit;
As a voltage corresponding to the DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit, a second differential amplifier that detects a voltage difference between both ends of the voltage dividing resistor,
The switching element control circuit includes a case where the voltage difference detected by the first differential amplifier is larger than the target voltage and a case where the voltage difference detected by the second differential amplifier is larger than the reference voltage. 4. The light source lighting device according to claim 3 , wherein in at least one of the cases, the DC voltage after step-down is reduced by changing the ON time of the switching element of the step-down chopper circuit. 前記出力電圧検出部は、
前記降圧チョッパ回路で降圧した直流電圧を分圧する分圧抵抗と、
前記分圧抵抗にかかる電圧が前記基準電圧を超えたか否かを検出するラッチ回路とを有し、
前記スイッチング素子制御回路は、前記ラッチ回路が前記基準電圧を超える電圧を検出した場合、前記差動増幅器により検出された電圧差に関わらず、前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子をオフにする
ことを特徴とする請求項３記載の光源点灯装置。 The output voltage detector is
A voltage dividing resistor for dividing the DC voltage stepped down by the step-down chopper circuit;
A latch circuit that detects whether or not a voltage applied to the voltage dividing resistor exceeds the reference voltage;
When the latch circuit detects a voltage exceeding the reference voltage, the switching element control circuit turns off the switching element of the step-down chopper circuit regardless of the voltage difference detected by the differential amplifier. The light source lighting device according to claim 3 . 前記直流電源回路は、
前記交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
第一のスイッチング素子を含み、前記整流回路からの直流電圧を前記第一のスイッチング素子のオン時間に応じた直流電圧に昇圧する昇圧チョッパ回路とを有し、
前記光源点灯装置は、
前記降圧チョッパ回路の前記スイッチング素子として第二のスイッチング素子を備え、
前記スイッチング素子制御回路は、
前記ラッチ回路が前記基準電圧を超える電圧を検出した場合、前記降圧チョッパ回路の前記第二のスイッチング素子をオフにすると共に前記昇圧チョッパ回路の前記第一のスイッチング素子をオフにする
ことを特徴とする請求項５記載の光源点灯装置。 The DC power supply circuit is
A rectifier circuit for converting an AC voltage from the AC power source into a DC voltage;
A boost chopper circuit that includes a first switching element and boosts a DC voltage from the rectifier circuit to a DC voltage corresponding to an on-time of the first switching element;
The light source lighting device is:
A second switching element as the switching element of the step-down chopper circuit;
The switching element control circuit includes:
When the latch circuit detects a voltage exceeding the reference voltage, the second switching element of the step-down chopper circuit is turned off and the first switching element of the step-up chopper circuit is turned off. The light source lighting device according to claim 5 . 請求項１〜請求項６いずれかに記載の光源点灯装置と、
前記光源点灯装置の前記光源部に取り付けられる光源と
を備えたことを特徴とする照明装置。 The light source lighting device according to any one of claims 1 to 6 ,
An illumination device comprising: a light source attached to the light source unit of the light source lighting device.
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