JP6243063B2 - Ledドライバ回路、及び、led照明装置 - Google Patents
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Description
本発明は、LEDドライバ回路、及び、LED照明装置に関する。
従来、直流電源であるバッテリ、このバッテリの電力を変換して所定の出力電流を出力する昇降圧方式のLEDドライバ回路(コンバータ、スイッチング電源)、及び、直列に接続され且つ出力電流が供給されて点灯する複数のLED素子を有するLEDランプを備えるLED照明装置がある(例えば、特開2006−340432号公報、中国実用新案202005034、特開2013−099072号公報、特開2013−098297号公報参照)。この従来のLED照明装置は、例えば、二輪車等の車両のヘッドライト等に用いられる。
従来、LED照明装置が有するLEDドライバ回路の出力端子間に出力コンデンサが接続されている。この従来のLEDドライバ回路は、動作中に、ハイビーム/ロービームの切り替え等を行ってLEDランプ内のLED素子の直列数(点灯数)が変化した場合に、1つのLED素子の明るさが変化しないように、高速に出力電圧を変化させることができない問題がある。
これに対し、このような負荷の急変時に出力電圧を高速に変化させることができるように、図11及び図12に示すように、LEDドライバ回路を出力端子間に出力コンデンサを接続しない構成とすることが考えられる。第1及び第2の比較例のLED照明装置100A及び100B(図11及び図12)のLEDドライバ回路は、コイルL101、L102、スイッチング素子M101、ダイオードD101、及び第1のコンデンサC101を備える。第1の比較例のLED照明装置100Aが安定動作している状態では、第1のコンデンサC101は出力端子T101及びT102間の電圧Voに近い電圧に充電される。一方、第2の比較例のLED照明装置100Bが安定動作している状態では、第1のコンデンサC101は入力端子T103及びT104間の電圧Viと出力端子T101及びT102間の電圧Voとの和に近い電圧に充電される。
このような回路構成で、LEDドライバ回路が動作中にLEDランプなどの負荷の接続状態が解放となった瞬間、その直前までに出力端子に直列に接続されたインダクタL102に蓄えられたエネルギーが放出される。このため、図11の第1の比較例のLEDドライバ回路100Aでは、出力端子の電圧が急上昇し、図12の第2の比較例のLEDドライバ回路100Bでは、出力端子の電圧が急落する。これにより、出力端子T101と接地との間で放電などが発生するという問題がある。
そこで、本発明は、負荷の接続状態が解放となったときの出力端子の電圧の変化を抑制することが可能なLEDドライバ回路及びLED照明装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るLEDドライバ回路は、
バッテリの正極に接続された第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのカソード側が接続された第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのアノード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの一端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続され且つ他端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、前記第2のバッテリ端子から前記第1のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のインダクタの他端に接続され且つ他端が前記第2のコンデンサの他端に接続され、前記第2のインダクタの他端から前記第2のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
バッテリの正極に接続された第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのカソード側が接続された第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのアノード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの一端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続され且つ他端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、前記第2のバッテリ端子から前記第1のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のインダクタの他端に接続され且つ他端が前記第2のコンデンサの他端に接続され、前記第2のインダクタの他端から前記第2のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されていることを特徴とする。
前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されていることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止することを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開することを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記第1の閾値は、定常状態における前記出力端子の電圧の2倍より大きい電圧値に基づく値に設定されていることを特徴とする。
前記第1の閾値は、定常状態における前記出力端子の電圧の2倍より大きい電圧値に基づく値に設定されていることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第1のインダクタの一端に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧であることを特徴とする。
前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第1のインダクタの一端に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧であることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていないことを特徴とする。
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていないことを特徴とする。
本発明の一態様に係るLED照明装置は、
前記LEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられることを特徴とする。
本発明の別の一態様に係るLEDドライバ回路は、
バッテリの正極に接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのアノード側が接続される第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのカソード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のバッテリ端子に接続され、前記第1のコンデンサの他端から前記第2のバッテリ端子に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、前記第2のコンデンサの他端から前記第2のインダクタの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
バッテリの正極に接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのアノード側が接続される第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのカソード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のバッテリ端子に接続され、前記第1のコンデンサの他端から前記第2のバッテリ端子に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、前記第2のコンデンサの他端から前記第2のインダクタの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されていることを特徴とする。
前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されていることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止することを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開することを特徴とする。
前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開することを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第2のバッテリ端子に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧であることを特徴とする。
前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第2のバッテリ端子に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧であることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路において、
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていないことを特徴とする。
前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていないことを特徴とする。
本発明の一態様に係るLED照明装置は、
前記LEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられることを特徴とする。
前記LEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられることを特徴とする。
本発明の一態様に係るLEDドライバ回路は、スイッチング素子の動作中に負荷の接続状態が解放となって出力端子の電圧が大きく上昇する瞬間に、第2の整流素子を介して第2のコンデンサにエネルギーを蓄えることにより、出力端子の電圧上昇を抑えることができる。すなわち、負荷の接続状態が解放となったときの出力端子の電圧の変化を抑制することができる。
また、本発明の別の一態様に係るLEDドライバ回路は、スイッチング素子の動作中に負荷の接続状態が解放となって出力端子の電圧が大きく下落する瞬間に、第2の整流素子を介して第2のコンデンサに、接地に対してマイナスの電圧が充電されることにより、出力端子の電圧下落を抑えることができる。すなわち、負荷の接続状態が解放となったときの出力端子の電圧の変化を抑制することができる。
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1に示すように、第1の実施形態に係るLED照明装置100は、1つ又は直列に接続された複数のLED素子101aを有するLEDランプ101と、このLEDランプ101を駆動するLEDドライバ回路102と、を備える。なお、この図1においては、後述するバッテリ(直流電源)BATは図示されていない。
図1に示すように、第1の実施形態に係るLED照明装置100は、1つ又は直列に接続された複数のLED素子101aを有するLEDランプ101と、このLEDランプ101を駆動するLEDドライバ回路102と、を備える。なお、この図1においては、後述するバッテリ(直流電源)BATは図示されていない。
LEDランプ101は、直列に接続された複数のLED素子101aと、この複数のLED素子101aの何れかと並列に接続されたスイッチ回路SWと、を含む。
スイッチ回路SWのオン/オフにより、点灯するLED素子101aの数が切り換えられる。また、スイッチ回路SWは、ユーザによりオン/オフが切り替え可能になっている。
このLEDランプ101は、例えば、2輪車のヘッドランプである。スイッチ回路SWが並列に接続されていないLED素子101aは、例えば、LowビームのLED素子である。また、スイッチ回路SWに並列に接続されたLED素子101aは、例えば、HiビームのLED素子である。
そして、スイッチ回路SWがユーザによりオフに制御されることにより、すべてのLED素子101aに電流が流れる状態になる。
一方、スイッチ回路SWがユーザによりオンに制御されることにより、スイッチ回路SWに並列に接続されたLED素子101aは、電流が流れない状態になる。
このように、スイッチ回路SWのオン/オフにより、点灯するLED素子101aの数が切り換えられる。
このように点灯するLED素子101aの数が切り換えられることにより、LEDランプ101の負荷が変化することになる。
また、LEDドライバ回路102は、LEDランプ101に電流を供給して、LEDランプ101を駆動する。
このLEDドライバ回路102は、図1に示すように、例えば、第1のバッテリ端子Txと、第2のバッテリ端子(接地端子)Tyと、出力端子Tzと、スイッチング素子M1と、第1のインダクタL1と、第1のコンデンサC1と、第2のインダクタL2と、第1の整流素子D1と、第2のコンデンサC2と、第2の整流素子D2と、第1の分圧用抵抗R1と、第2の分圧用抵抗R2と、第1の検出用抵抗R3と、第2の検出用抵抗R4と、制御部103と、端子T1〜T7と、を備える。
第1のバッテリ端子Txは、バッテリBATの正極TBaに接続されるようになっている。
第2のバッテリ端子Tyは、バッテリBATの負極TBbに接続され且つLEDランプ101の一端(カソード側)22に接続されるようになっている。
出力端子Tzは、LEDランプ101の他端(アノード側)21に接続されるようになっている。
スイッチング素子M1は、一端(ドレイン)が第1のバッテリ端子Txに接続され、他端(ソース)が、第2の検出用抵抗R4を介して、第1のインダクタL1の一端に接続されている。このスイッチ素子M1は、制御部103の端子T1から出力される信号により、オン/オフが制御される。
このスイッチング素子M1は、例えば、図1に示すように、MOSトランジスタである。この場合、制御部103の端子T1から出力される信号は、MOSトランジスタのゲートに供給される。
なお、このスイッチング素子M1は、バイポーラトランジスタであってもよい。
また、第1のインダクタL1は、一端がスイッチング素子M1の他端に接続され、他端が第2のバッテリ端子Tyに接続されている。
第1のコンデンサC1は、一端が第1のインダクタL1の一端に接続されている。
第2のインダクタL2は、一端が、第1の検出用抵抗R3を介して、第1のコンデンサC1の他端に接続され、他端が出力端子Tzに接続されている。
第1の整流素子D1は、一端が第2のバッテリ端子Tyに接続され且つ他端が第1のコンデンサC1の他端に接続されている。この第1の整流素子D1は、第2のバッテリ端子Tyから第1のコンデンサC1の他端に向かう方向が順方向となる。
そして、第1の整流素子D1は、例えば、図1に示すように、アノードが第2のバッテリ端子Tyに接続され、カソードが第1のコンデンサC1の他端に接続されたダイオードである。
なお、第1の整流素子D1は、例えば、スイッチング素子であってもよい。すなわち、第1の整流素子D1には、ダイオードだけでなくスイッチング素子も含まれる。
第2のコンデンサC2は、一端が第2のバッテリ端子Tyに接続されている。
第2の整流素子D2は、一端が第2のインダクタL2の他端に接続され且つ他端が第2のコンデンサC2の他端に接続されている。この第2の整流素子D2は、第2のインダクタL2の他端から第2のコンデンサC2の他端に向かう方向が順方向となる。
そして、第2の整流素子D2は、例えば、図1に示すように、アノードが第2のインダクタL2の他端に接続され、カソードが第2のコンデンサC2の他端に接続されたダイオードである。
なお、第2の整流素子D2は、例えば、スイッチング素子であってもよい。すなわち、第2の整流素子D2には、ダイオードだけでなくスイッチング素子も含まれる。
第2のコンデンサC2は抵抗を介して放電可能に構成されている。より詳細には、第2のコンデンサC2の他端と第1のインダクタL1の一端との間に抵抗が接続されている。本実施形態では、この抵抗は、第1の分圧用抵抗R1と第2の分圧用抵抗R2とからなる。
ここで、第1の分圧用抵抗R1は、一端が第2のコンデンサC2の他端に接続され、他端が端子T7に接続されている。
また、第2の分圧用抵抗R2は、一端が第1の分圧用抵抗R1の他端に接続され、他端が第1のインダクタL1の一端に接続されている。
また、第1の検出用抵抗R3は、第1のコンデンサC1の他端と出力端子Tzとの間で、第2のインダクタL2と直列に接続されている。
第2の検出用抵抗R4は、スイッチング素子M1の他端と第1のインダクタL1の一端との間に接続されている。
制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧(具体的には、制御部103の基準電位を基準とした第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧)に基づいて、スイッチング素子M1のスイッチング動作の停止又は再開を決定する。例えば、制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を上回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止する。これにより、出力電圧の過電圧を検出したときに、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止することができる。
そして、制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧(具体的には、制御部103の基準電位を基準とした第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧)が第1の閾値より小さい第2の閾値を下回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を再開する。これにより、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第2の閾値になるまでは、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止することができ、その間はスイッチング素子M1に電流が流れないので、その分、素子の発熱を低減することができる。
ここで、端子T5は、制御部103の基準電位に接続されているが、制御部103の基準電位は接地端子からフローティングされた構成となっている。よって、制御部103の基準電位の電位は固定されておらず、スイッチング素子M1がスイッチング動作している状態(定常状態)における出力端子Tzの電圧をV1とすると、スイッチング素子M1がオフのときに制御部103の端子T5の電位が−V1まで低下する。第2のコンデンサC2の他端の電位がV1であるので、第2のコンデンサC2の他端と制御部103の基準電位と間の電圧は、2×V1である。よって、制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧が制御部103の基準電位に対して、2×V1より大きな電圧値を上回った場合にスイッチング素子M1のスイッチング動作を停止するように、第1の閾値は、定常状態における出力端子の電圧V1の2倍(2×V1)より大きい規定の電圧値に基づく値に設定されている。具体的には、第1の閾値は、この規定の電圧値になったときの制御部103の基準電位を基準点とした第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧値である。
制御部103は、第2のインダクタL2に流れる電流(以下、第1の電流という)に基づいて、スイッチング素子M1をオン/オフ制御する。なお、制御部103は、例えば、図1に示すように、第1の検出用抵抗R3に流れる電流を検出することにより、第1の電流の値を取得する。 例えば、制御部103は、第1の電流が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になるまで、スイッチング素子M1をオンする。
そして、制御部103は、第1の電流が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になったとき、スイッチング素子M1をオフする。
そして、制御部103は、第1の電流が減少して第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも小さい第4の閾値(LOWER LIMIT)になるまで、スイッチング素子M1をオフする。
そして、制御部103は、第1の電流が減少して第4の閾値(LOWER LIMIT)になったとき、スイッチング素子M1をオンする。
このような制御部103の制御により、第2のインダクタL2に流れる第1の電流が第3の閾値(UPPER LIMIT)と第4の閾値(LOWER LIMIT)との間で遷移するように制御される。すなわち、出力端子TzからLEDランプ101に供給される出力電流が所定範囲内に制御される。
また、制御部103は、第2の検出用抵抗R4に流れる電流を検出することにより、スイッチング素子M1に流れる第2の電流の値を取得する。そして、制御部103は、スイッチング素子M1に流れる第2の電流が第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも大きい第5の閾値以上になった場合には、スイッチング素子M1を強制的にオフする。
また、制御部103は、第2の検出用抵抗R4に流れる電流を検出することにより、スイッチング素子M1に流れる第2の電流の値を取得する。そして、制御部103は、スイッチング素子M1に流れる第2の電流が第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも大きい第5の閾値以上になった場合には、スイッチング素子M1を強制的にオフする。
これにより、過電流によるスイッチング素子M1等の素子の破壊を抑制することができる。
なお、制御部103は、端子T6、第1のバッテリ端子Txを介して、バッテリBATの正極TBaに接続されている。この制御部103は、端子T6、第1のバッテリ端子Txを介して、バッテリBATの電圧Vccが供給されるようになっている。
このような制御部103は、例えば、図1に示すように、出力電流検出部103aと、入力過電流検出部103bと、スイッチ制御部103cと、ドライバ103dと、出力過電圧検出部103eと、を備える。
出力電流検出部103aは、端子T2、T3を介して、第1の検出用抵抗R3に接続されている。この出力電流検出部103aは、第1の検出用抵抗R3に流れる電流を検出する。
入力過電流検出部103bは、端子T4を介して第2の検出用抵抗R4の一端に接続されており、端子T5を介して第2の検出用抵抗R4の他端に接続されている。入力過電流検出部103bは、第2の検出用抵抗R4に流れる電流を検出する。なお、第2の検出抵抗R2の他端は、端子T5を介して、制御部103の基準電位に接続されている。また、本実施形態では、この基準電位については、接地端子からフローティングされた構成としている。
例えば、本実施形態のように、スイッチング素子M1がn−ch MOSトランジスタの場合、ソース電位が接地電位からフローティングした電位となる為、制御部103の基準電位を接地電位とすると、ハイサイドドライバが必要になる。しかし、制御部103の基準電位を接地からフローティングされた構成にすることにより、このハイサイドドライバが不要になる。
スイッチ制御部103cは、入力過電流検出部103bが検出した電流、及び出力電流検出部103aが検出した電流に基づいて、制御信号を出力する。
例えば、スイッチ制御部103cは、第1の電流が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になるまで、スイッチング素子M1をオンするための制御信号を出力する。
そして、スイッチ制御部103cは、第1の電流が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になったとき、スイッチング素子M1をオフするための制御信号を出力する。
そして、スイッチ制御部103cは、第1の電流が減少して第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも小さい第4の閾値(LOWER LIMIT)になるまで、スイッチング素子M1をオフするための制御信号を出力する。
そして、スイッチ制御部103cは、第1の電流が減少して第4の閾値(LOWER LIMIT)になったとき、スイッチング素子M1をオンするための制御信号を出力する。
このようなスイッチ制御部103cの制御により、第2のインダクタL2に流れる第1の電流が第3の閾値(UPPER LIMIT)と第4の閾値(LOWER LIMIT)との間で遷移するように制御される。すなわち、出力端子TzからLEDランプ101に供給される出力電流が所定範囲内に制御される。
一方、スイッチ制御部103cは、第1の電流が規定の電流値を上回った場合、スイッチング素子M1をオフするための制御信号を出力する。
また、スイッチ制御部103cは、第2の電流が第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも大きい第5の閾値以上になった場合には、スイッチング素子M1を強制的にオフする制御信号を出力する。
これにより、過電流によるスイッチング素子M1等の素子の破壊を抑制することができる。
また、ドライバ103dは、スイッチ制御部103cが出力した制御信号に応じて、スイッチング素子M1のゲート電圧を制御する。
出力過電圧検出部103eは、端子T7を介して第1の分圧用抵抗R1の他端に接続されている。この出力過電圧検出部103eは、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧(具体的には、制御部103の基準電位を基準点とした第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧)に基づいて、スイッチング素子M1のスイッチング動作の停止又は再開を決定する。例えば、出力過電圧検出部103eは、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を上回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止する。これにより、出力電圧の過電圧を検出したときに、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止することができる。
そして、出力過電圧検出部103eは、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧(具体的には、制御部103の基準電位を基準点とした第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧)が第1の閾値より小さい第2の閾値を下回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を再開する。これにより、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第2の閾値になるまでは、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止することができ、その間はスイッチング素子M1に電流が流れないので、その分、素子の発熱を低減することができる。
ここで、LEDドライバ回路102は、第2のインダクタL2の他端と第2のバッテリ端子Tyとの間には、出力コンデンサが設けられていない。
そして、LEDドライバ回路102は、第2のバッテリ端子(接地端子)Tyと出力端子Tzとの間に、直列接続された第1の整流素子D1と第2のインダクタL2が設けられた構成を有する。このため、LEDドライバ回路102は、後述のように、出力コンデンサが設けられていなくとも、連続的な電流を出力することができる。
(通常時の制御方法について)
次に、以上のような構成を有するLEDドライバ回路102の通常時の制御方法の一例について説明する。
次に、以上のような構成を有するLEDドライバ回路102の通常時の制御方法の一例について説明する。
既述のように、制御部103は、第2のインダクタL2に流れる第1の電流に基づいて、スイッチング素子M1をオン/オフ制御する。
例えば、制御部103は、第1の電流(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になるまで(例えば、図4の時刻t0〜t1、時刻t2〜t3)、スイッチング素子M1をオンする。
これにより、スイッチング素子M1に電流I(M1)が流れる(図4)。また、電流I(M1)は、第2の検出用抵抗R4に流れる電流と等しい。この電流I(M1)は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I1a(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))と、第2の電流I2a(第1のインダクタL1に流れる電流I(L1))との和になる(図2、図4)。
第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)は、出力電流として、LEDランプ101に供給される。これにより、LEDランプ101が点灯する。
このとき、コンデンサC1が放電される。
そして、制御部103は、第1の電流I1a(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になったとき(例えば、図4の時刻t1、時刻t3)、スイッチング素子M1をオフする。
これにより、スイッチング素子M1の電流I(M1)が、すなわち第2の検出用抵抗R4の電流が、遮断される(図3)。
そして、制御部103は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I1b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が減少して第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも小さい第4の閾値(LOWER LIMIT)になるまで(例えば、図4の時刻t1〜t2)、スイッチング素子M1をオフする。
このとき、図3に示すように第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I1b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))は、出力端子Tz、LEDランプ101、第2のバッテリ端子Ty、第1の整流素子D1を順に流れる(図3)。
さらに、第1のインダクタL1に流れる電流I(L1)は、第1の整流素子D1、第1のコンデンサC1を順に流れる(図3)。
したがって、第1の整流素子D1に流れる電流I(D1)は、電流I(L1)と電流I(L2)との和になる(図3、図4)。
そして、制御部103は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I1b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が減少して第4の閾値(LOWER LIMIT)になったとき(例えば、図4の時刻t2)、スイッチング素子M1をオンする。
以降、同様の動作が繰り返される。
以上のLEDドライバ回路102の動作により、第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)が第3の閾値(UPPER LIMIT)と第4の閾値(LOWER LIMIT)との間で遷移するように制御される。
すなわち、出力端子TzからLEDランプ101に供給される出力電流が所定範囲内に制御される。
そして、既述のように、LEDドライバ回路102は、第2のバッテリ端子(接地端子)Tyと出力端子Tzとの間に、直列に接続された第1の整流素子D1とインダクタ(第2のインダクタL2)が設けられた構成を有するため、出力コンデンサが設けられていなくとも、連続的な電流を出力することができる(図2〜図4)。
(負荷解放時の電流経路について)
続いて、スイッチング素子M1の動作中に負荷(LED素子101a)の接続状態が解放となったときの、LEDドライバ回路102の動作について説明する。
続いて、スイッチング素子M1の動作中に負荷(LED素子101a)の接続状態が解放となったときの、LEDドライバ回路102の動作について説明する。
図5のスイッチング素子M1のゲート電圧V(G)が示すようにスイッチング素子M1の動作中に、LED素子101aの接続状態が解放となったとき(例えば、図5の時刻t4)、出力端子Tzの電圧Voが大きく上昇する瞬間に、第2の整流素子D2を介して、第2のコンデンサC2に電荷を蓄える。これにより、出力端子Tzの電圧上昇を抑制する。そして、コンデンサC2の電圧V(C2)の上昇に伴って端子T7の電圧V(T7)が上昇することによって、制御部103の基準電位を基準点とした端子T7の電圧V(T7)が第1の閾値を上回った場合(例えば、図5の時刻t5)、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止する。
その後、一旦第2のコンデンサC2に蓄えられた電荷は、出力端子Tzの電位Voが0になった後も保持されて、第1の分圧用抵抗R1と第2の分圧用抵抗R2を介して徐々に放電される。制御部103は、制御部103の基準電位を基準点とした端子T7の電圧V(T7)が減少して、第1の閾値より小さい第2の閾値になるまで、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止したままにする。そして、制御部103の基準電位を基準点とした端子T7の電圧V(T7)が第2の閾値を下回った場合(例えば、図5の時刻t6)、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を再開する。
以降、同様の動作が繰り返される。
以上、第1の実施形態におけるLEDドライバ回路102は、スイッチング素子M1の動作中に負荷の接続状態が解放となって出力端子の電圧が大きく上昇する瞬間に、第2の整流素子D2を介して第2のコンデンサC2にエネルギーを蓄えることにより、出力端子の電圧上昇を抑えることができる。すなわち、負荷の接続状態が解放となったときの出力端子Tzの電圧の変化を抑制することができる。
また、第2のコンデンサC2の電圧が上昇することにより、制御部103の基準電位を基準点とした第1の抵抗R1の他端の電圧が第1の閾値を上回った場合、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止させる。その後、第2のコンデンサC2に蓄えられた電荷は、第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2を介して徐々に放電される。そして、LEDドライバ回路102は、制御部103の基準電位を基準点とした第1の抵抗R1の他端の電圧が(第1の閾値よりも小さい)第2の閾値を下回るまで、スイッチング素子M1のスイッチング動作の停止を維持することにより、負荷がない状態でのエネルギー損失を抑えることができる。
(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。図6に示すように、第2の実施形態におけるLED照明装置100bの構成は、第1の実施形態におけるLED照明装置100の構成に対して、LEDドライバ回路102がLEDドライバ回路102bに変更されたものになっている。第1の実施形態におけるLEDドライバ回路102が、第1のバッテリ端子Txと出力端子Tzとの間でスイッチング素子M1、コンデンサC1及び第2のインダクタL2が直列に接続されており、コンデンサC1の一端が第1のインダクタL1を介して第2のバッテリ端子Tyと接続されている。それに対し、第2の実施形態におけるLEDドライバ回路102bは、第1のバッテリ端子Txと出力端子Tzとの間で第1のインダクタL1、コンデンサC1及び第2のインダクタL2が直列に接続されており、コンデンサC1の一端がスイッチング素子M1を介して第2のバッテリ端子Tyに接続されている。なお、この図6においては、後述するバッテリ(直流電源)BATは図示されていない。
続いて、第2の実施形態について説明する。図6に示すように、第2の実施形態におけるLED照明装置100bの構成は、第1の実施形態におけるLED照明装置100の構成に対して、LEDドライバ回路102がLEDドライバ回路102bに変更されたものになっている。第1の実施形態におけるLEDドライバ回路102が、第1のバッテリ端子Txと出力端子Tzとの間でスイッチング素子M1、コンデンサC1及び第2のインダクタL2が直列に接続されており、コンデンサC1の一端が第1のインダクタL1を介して第2のバッテリ端子Tyと接続されている。それに対し、第2の実施形態におけるLEDドライバ回路102bは、第1のバッテリ端子Txと出力端子Tzとの間で第1のインダクタL1、コンデンサC1及び第2のインダクタL2が直列に接続されており、コンデンサC1の一端がスイッチング素子M1を介して第2のバッテリ端子Tyに接続されている。なお、この図6においては、後述するバッテリ(直流電源)BATは図示されていない。
LEDドライバ回路102bは、第1の実施形態におけるLEDドライバ回路102と同様に、LEDランプ101に電流を供給して、LEDランプ101を駆動する。
このLEDドライバ回路102bは、図6に示すように、例えば、第1のバッテリ端子Txと、第2のバッテリ端子(接地端子)Tyと、出力端子Tzと、第1のインダクタL1と、スイッチング素子M1と、第1のコンデンサC1と、第2のインダクタL2と、第1の整流素子D1と、第2のコンデンサC2と、第2の整流素子D2と、第1の検出用抵抗R3と、第2の検出用抵抗R4と、制御部103と、端子T1〜T7と、を備える。
第1のバッテリ端子Txは、バッテリの正極TBaに接続されるようになっている。
第2のバッテリ端子Tyは、バッテリの負極TBbに接続され且つLEDランプ101の一端(アノード側)22に接続されるようになっている。
出力端子Tzは、LEDランプ101の他端(カソード側)21に接続されるようになっている。
第1のインダクタL1は、一端が第1のバッテリ端子Txに接続されている。
スイッチング素子M1は、一端(ドレイン)が、第1のインダクタL1の他端に接続され、他端(ソース)が、第2の検出用抵抗R4を介して、第2のバッテリ端子Tyに接続されている。このスイッチ素子M1は、制御部103の端子T1から出力される信号により、オン/オフが制御される。
このスイッチング素子M1は、例えば、図1に示すように、MOSトランジスタである。この場合、制御部103の端子T1から出力される信号は、MOSトランジスタのゲートに供給される。
なお、このスイッチング素子M1は、バイポーラトランジスタであってもよい。
第1のコンデンサC1は、一端が第1のインダクタL1の他端に接続されている。
第2のインダクタL2は、一端が第1のコンデンサC1の他端に接続され、他端が第1の検出用抵抗R3を介して、出力端子に接続されている。
第1の整流素子D1は、一端が第1のコンデンサC1の他端に接続され且つ他端が第2のバッテリ端子Tyに接続されている。この第1の整流素子D1は、第1のコンデンサC1の他端から第2のバッテリ端子Tyに向かう方向が順方向となる。
そして、第1の整流素子D1は、例えば、図6に示すように、アノードが第1のコンデンサC1の他端に接続され、カソードが第2のバッテリ端子Tyに接続されたダイオードである。
なお、第1の整流素子D1は、スイッチング素子であってもよい。すなわち、第1の整流素子D1には、ダイオードだけでなくスイッチング素子も含まれる。
第2のコンデンサC2は、一端が第2のバッテリ端子Tyに接続されている。
第2の整流素子D2は、一端が第2のコンデンサC2の他端に接続され且つ他端が第1の検出用抵抗R3を介して、第2のインダクタL2の他端に接続されている。この第2の整流素子D2は、第2のコンデンサC2の他端から第2のインダクタL2の他端に向かう方向が順方向となる。
そして、第2の整流素子D2は、例えば、図6に示すように、アノードが第2のコンデンサC2の他端に接続され、カソードが第1の検出用抵抗R3を介して、第2のインダクタL2の他端に接続されたダイオードである。
なお、第2の整流素子D2は、スイッチング素子であってもよい。すなわち、第2の整流素子D2には、ダイオードだけでなくスイッチング素子も含まれる。
第2のコンデンサC2は抵抗を介して放電可能に構成されている。より詳細には、第2のコンデンサC2の他端と第2のバッテリ端子Tyとの間に抵抗が接続されている。本実施形態では、この抵抗は、第1の分圧用抵抗R1と第2の分圧用抵抗R2とからなる。
ここで、第1の分圧用抵抗R1は、一端が第2のコンデンサC2の他端に接続され、他端が端子T7に接続されている。
また、第2の分圧用抵抗R2は、一端が第1の分圧用抵抗R1の他端に接続され、他端が第2のバッテリ端子Tyに接続されている。
また、第1の検出用抵抗R3は、第1のコンデンサC1の他端(第1の整流素子D1の一端)と出力端子Tzとの間で、第2のインダクタL2と直列に接続されている。
第2の検出用抵抗R4は、スイッチング素子M1の他端と第2のバッテリ端子Tyとの間に接続されている。なお、第2の検出抵抗R2の他端は、端子T5を介して、接地に接続されている。
制御部103は、端子T6、第1のバッテリ端子Txを介して、バッテリの正極TBaに接続されている。この制御部103は、端子T6、第1のバッテリ端子Txを介して、バッテリの電圧Vccが供給されるようになっている。
制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧(具体的には第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧)に基づいて、スイッチング素子M1のスイッチング動作の停止又は再開を決定する。例えば、制御部103は、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を下回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止する。そして、制御部103は、例えば、第2のコンデンサC2の他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値より大きい第2の閾値を上回った場合、スイッチング素子M1のスイッチング動作を再開する。
また、制御部103は、第2のインダクタL2に流れる電流(第1の電流)に基づいて、スイッチング素子M1をオン/オフ制御する。なお、制御部103は、例えば、図9に示すように、第1の検出用抵抗R3に流れる電流を検出することにより、第1の電流の値を取得する。制御部103の構成は、第1の実施形態に係る制御部103の構成と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
次に、以上のような構成を有するLEDドライバ回路102bの制御方法の一例について説明する。
既述のように、制御部103は、第2のインダクタL2に流れる電流(第1の電流)に基づいて、スイッチング素子M1をオン/オフ制御する。
既述のように、制御部103は、第2のインダクタL2に流れる電流(第1の電流)に基づいて、スイッチング素子M1をオン/オフ制御する。
例えば、制御部103は、第1の電流(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になるまで(例えば、図9の時刻t10〜t11、時刻t12〜t13)、スイッチング素子M1をオンする。
これにより、スイッチング素子M1に電流I(M1)が流れる(図7)。この電流I(M1)は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I3a(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))と、第1のインダクタL1に流れる電流I(L1)である第2の電流I4aとの和になる(図7、図9)。
第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)は、出力電流として、LEDランプ101に供給される。これにより、LEDランプ101が点灯する。
そして、制御部103は、第1の電流I3a(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が増加して第3の閾値(UPPER LIMIT)になったとき(例えば、図9の時刻t11、時刻t13)、スイッチング素子M1をオフする。
これにより、スイッチング素子M1の電流I(M1)が、すなわち第2の検出用抵抗R4の電流が、遮断される(図8)。
そして、制御部103は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I3b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が減少して第3の閾値(UPPER LIMIT)よりも小さい第4の閾値(LOWER LIMIT)になるまで(例えば、図9の時刻t11〜t12)、スイッチング素子M1をオフする。
このとき、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I3b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))は、第1の整流素子D1、第2のバッテリ端子Ty、LEDランプ101、及び出力端子Tzの順に流れる(図8)。
さらに、第1のインダクタL1に流れる電流I(L1)は、第1のコンデンサC1、及び第1の整流素子D1の順に流れる(図8)。
したがって、第1の整流素子D1に流れる電流I(D1)は、電流I(L1)と電流I(L2)との和になる(図8、図9)。
そして、制御部103は、第1の検出用抵抗R3に流れる第1の電流I3b(第2のインダクタL2に流れる電流I(L2))が減少して第4の閾値(LOWER LIMIT)になったとき(例えば、図9の時刻t12)、スイッチング素子M1をオンする。
以降、同様の動作が繰り返される。
以上のLEDドライバ回路102bの動作により、第2のインダクタL2に流れる電流I(L2)が第3の閾値(UPPER LIMIT)と第4の閾値(LOWER LIMIT)との間で遷移するように制御される。
すなわち、出力端子TzからLEDランプ101に供給される出力電流が所定範囲内に制御される。
そして、既述のように、LEDドライバ回路102bは、第2のバッテリ端子(接地端子)Tyと出力端子Tzとの間に、直列に接続された第1の整流素子D1とインダクタ(第2のインダクタL2)が設けられた構成を有するため、出力コンデンサが設けられていなくとも、連続的な電流を出力することができる(図7〜図9)。
(負荷解放時の電流経路について)
続いて、スイッチング素子M1の動作中に負荷(LED素子101a)の接続状態が解放となったときの、LEDドライバ回路102bの動作について説明する。
続いて、スイッチング素子M1の動作中に負荷(LED素子101a)の接続状態が解放となったときの、LEDドライバ回路102bの動作について説明する。
図10のスイッチング素子M1のゲート電圧V(G)が示すようにスイッチング素子M1の動作中に、LED素子101aの接続状態が解放となったとき(例えば、図10の時刻t14)、出力端子Tzの電圧Voが大きく減少する瞬間に、第2の整流素子D2を介して、第2のコンデンサC2に、接地に対してマイナスの電圧が充電される。これにより、出力端子Tzの電圧下落を抑制する。そして、第2のコンデンサの電圧V(C2)の下落に伴って端子T7の電圧V(T7)が下落することによって、端子T7の電圧V(T7)が第1の閾値を下回った場合(例えば、図10の時刻t15)、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止する。
その後、一旦第2のコンデンサC2に充電されたマイナスの電圧は、出力端子Tzの電位Voが0に上昇した後も保持されて、第1の分圧用抵抗R1と第2の分圧用抵抗R2を介して徐々に放電され、接地電位に近づく方向で電圧が上昇する。制御部103は、端子T7の電圧V(T7)が上昇して、第1の閾値より大きい第2の閾値になるまで、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止したままにする。そして、端子T7の電圧V(T7)が第2の閾値を上回った場合(例えば、図10の時刻t16)、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を再開する。
以降、同様の動作が繰り返される。
以上、第2の実施形態に係るLEDドライバ回路102bは、スイッチング素子M1の動作中に負荷の接続状態が解放となって出力端子の電圧が大きく下落する瞬間に、第2の整流素子D2を介して第2のコンデンサC2に、接地に対してマイナスの電圧が充電されることにより、出力端子Tzの電圧下落を抑えることができる。すなわち、負荷の接続状態が解放となったときの出力端子Tzの電圧の変化を抑制することができる。
また、第2のコンデンサC2の電圧が下落することにより、第1の抵抗R1の他端の電圧が第1の閾値を下回った場合、制御部103は、スイッチング素子M1のスイッチング動作を停止させる。その後、第2のコンデンサC2に充電されたマイナスの電圧が、第1の分圧用抵抗R1及び第2の分圧用抵抗R2を介して徐々に放電され、接地電位に近づく方向で当該電圧が上昇する。そして、LEDドライバ回路102bは、第1の分圧用抵抗R1の他端の電圧が(第1の閾値よりも大きい)第2の閾値を上回るまで、スイッチング素子M1のスイッチング動作の停止を維持することにより、負荷がない状態での素子の発熱を抑えることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Claims (15)
- バッテリの正極に接続された第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのカソード側が接続された第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのアノード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記スイッチング素子の他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの一端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続され且つ他端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、前記第2のバッテリ端子から前記第1のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のインダクタの他端に接続され且つ他端が前記第2のコンデンサの他端に接続され、前記第2のインダクタの他端から前記第2のコンデンサの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えることを特徴とするLEDドライバ回路。 - 前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されている請求項1に記載のLEDドライバ回路。
- 前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する請求項1に記載のLEDドライバ回路。
- 前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より小さい第2の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開する請求項3に記載のLEDドライバ回路。
- 前記第1の閾値は、定常状態における前記出力端子の電圧の2倍より大きい電圧値に基づく値に設定されている請求項3に記載のLEDドライバ回路。
- 前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第1のインダクタの一端に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧である請求項2に記載のLEDドライバ回路。 - 前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていない請求項1に記載のLEDドライバ回路。
- 請求項1に記載のLEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられるLED照明装置。 - バッテリの正極に接続される第1のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極に接続され且つLEDランプのアノード側が接続される第2のバッテリ端子と、
前記LEDランプのカソード側に接続された出力端子と、
一端が前記第1のバッテリ端子に接続された第1のインダクタと、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続され、他端が前記第2のバッテリ端子に接続されたスイッチング素子と、
一端が前記第1のインダクタの他端に接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され、他端が前記出力端子に接続された第2のインダクタと、
一端が前記第1のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のバッテリ端子に接続され、前記第1のコンデンサの他端から前記第2のバッテリ端子に向かう方向が順方向となる第1の整流素子と、
一端が前記第2のバッテリ端子に接続された第2のコンデンサと、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続され且つ他端が前記第2のインダクタの他端に接続され、前記第2のコンデンサの他端から前記第2のインダクタの他端に向かう方向が順方向となる第2の整流素子と、
前記第2のインダクタに流れる電流に基づいて、前記スイッチング素子をオン/オフ制御する制御部と、
を備えるLEDドライバ回路。 - 前記第2のコンデンサは抵抗を介して放電可能に構成されている請求項9に記載のLEDドライバ回路。
- 前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が第1の閾値を下回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を停止する請求項9に記載のLEDドライバ回路。
- 前記制御部は、前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回った場合、前記スイッチング素子のスイッチング動作を再開する請求項11に記載のLEDドライバ回路。
- 前記抵抗は、
一端が前記第2のコンデンサの他端に接続された第1の分圧用抵抗と、
一端が前記第1の分圧用抵抗の他端に接続され、他端が第2のバッテリ端子に接続された第2の分圧用抵抗と、
を有し、
前記第2のコンデンサの他端の電圧に基づく電圧は、前記第1の分圧用抵抗の他端の電圧である請求項10に記載のLEDドライバ回路。 - 前記第2のインダクタの他端と前記第2のバッテリ端子との間には、コンデンサが設けられていない請求項9に記載のLEDドライバ回路。
- 請求項9に記載のLEDドライバ回路と、
前記LEDランプとを備え、
前記LEDランプは、
直列に接続された複数のLED素子と、
前記複数のLED素子の何れかと並列に接続されたスイッチ回路と、
を含み、
前記スイッチ回路のオン/オフにより、点灯するLED素子の数が切り換えられるLED照明装置。
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