JP6396793B2 - Switching power supply circuit - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチング電源回路に関し、特に発光ダイオード(LED)などの発光体を駆動するために用いられるスイッチング電源回路に関する。 The present invention relates to a switching power supply circuit, and more particularly to a switching power supply circuit used for driving a light emitter such as a light emitting diode (LED).
特許文献1には、交流電源に接続される位相制御式調光器であるトライアック調光器と、整流器であるダイオードブリッジと、LED(Light Emitting Diode)ドライバICとを用いた発光体駆動回路が開示されている。整流器は、トライアック調光器における導通角に応じて大きさが変化する電圧を出力する。また、ドライバICは、位相角検出端子(VHV端子)を有している。そして、ドライバICは、トライアック調光器からダイオードブリッジを介して位相角検出端子に印加された電圧波形をモニタし、電圧波形に応じた大きさの出力電流(ILED)を駆動電流として出力する機能を有している。このようにLEDドライバICを用いることによって、既存のトライアック調光器を流用してLED照明機器の調光制御を行うことが可能となっている。
トライアック調光器は、交流電源がオンとなってから安定動作するまで、導通角によって定められる本来の電圧よりも低い電圧を発生させるという特性がある。そのため、この低い電圧波形が位相角検出端子に印加されると、ドライバICからは当初は小さな出力電流が出力され、その後、トライアック調光器が安定動作を始めてから所望の大きさの出力電流が出力されることになる。つまり、LEDに供給される駆動電流が段階的に立ち上がり、LEDの明るさが2段階に変化するように点灯してしまう。このような現象は、LEDのちらつきであると使用者に認識されるおそれがある。 The triac dimmer has a characteristic that a voltage lower than the original voltage determined by the conduction angle is generated until the stable operation is performed after the AC power supply is turned on. Therefore, when this low voltage waveform is applied to the phase angle detection terminal, a small output current is initially output from the driver IC, and then a desired output current is generated after the triac dimmer starts a stable operation. Will be output. That is, the drive current supplied to the LED rises stepwise, and the LED is lit so that the brightness of the LED changes in two steps. Such a phenomenon may be recognized by the user as flickering of the LED.
そこで、本発明の目的は、交流電源オン時における発光体のちらつき発生を防止することができる、位相制御式調光器を用いたスイッチング電源回路を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching power supply circuit using a phase control dimmer that can prevent flickering of a light emitter when an AC power supply is on.
本発明のスイッチング電源回路は、発光体に供給される駆動電流を生成するスイッチング電源回路であって、交流電源に接続される位相制御式調光器と、前記位相制御式調光器の出力電圧を整流する整流器と、前記位相制御式調光器を安定動作させるための保持電流を流す動作安定化回路と、前記整流器の出力端子に導通接続された入力端子、及び、前記入力端子に印加された電圧波形に応じた大きさの前記駆動電流を設定する電流設定端子を有する駆動電流制御部と、前記交流電源がオンしてから前記位相制御式調光器が安定動作するまでの期間は前記入力端子へ電圧が印加されないように前記入力端子への電圧印加を遅らせて前記電流設定端子による前記駆動電流の設定開始を遅延させる遅延回路とを備え、前記遅延回路は、前記駆動電流制御部の前記入力端子に接続された第1端子、接地電位に保持された第2端子、及び、前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するための第3端子を有する第1スイッチング素子と、一端に前記駆動電流制御部から出力される第1基準電位が印加され、他端が前記第1スイッチング素子の前記第3端子に接続された容量素子と、一端が前記容量素子の前記他端及び前記第1スイッチング素子の前記第3端子に接続され、他端が前記第1基準電位よりも低い第2基準電位に保持された第1抵抗素子とを有し、前記容量素子の静電容量及び前記第1抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電が、前記位相制御式調光器が安定動作を開始した以後に終了するように選択されており、前記第1抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電中における前記第1スイッチング素子の前記第3端子の電位が前記第1スイッチング素子の閾値電圧よりも高くなるように設定されている。
A switching power supply circuit according to the present invention is a switching power supply circuit that generates a drive current supplied to a light emitter, and includes a phase control dimmer connected to an AC power supply, and an output voltage of the phase control dimmer Rectifier, an operation stabilization circuit for supplying a holding current for stably operating the phase control dimmer, an input terminal conductively connected to the output terminal of the rectifier, and an input terminal applied to the input terminal A drive current control unit having a current setting terminal for setting the drive current having a magnitude corresponding to the voltage waveform, and a period from when the AC power supply is turned on until the phase control dimmer operates stably. and a delay circuit for delaying the voltage application to the input terminal such that the voltage to the input terminal is not applied Ru delaying the start of setting of the driving current by the current setting terminal, the delay circuit, the driving electric A first terminal connected to the input terminal of the control unit; a second terminal held at a ground potential; and a third terminal for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. A first switching element, a first reference potential output from the drive current control unit at one end, a capacitive element connected at the other end to the third terminal of the first switching element, and one end at the capacitance A first resistance element connected to the other end of the element and the third terminal of the first switching element, the other end being held at a second reference potential lower than the first reference potential, and the capacitance The capacitance of the element and the resistance value of the first resistive element are selected such that charging of the capacitive element is terminated after the phase-controlled dimmer starts a stable operation. The resistance value of the resistance element is determined while the capacitor element is being charged. Potential of the third terminal of kicking the first switching element that is set to be higher than the threshold voltage of the first switching element.
これにより、交流電源のオン後に容量素子の充電が完了するまでは第1抵抗素子の一端の電位が上昇するので、第1スイッチング素子の第1端子と第2端子との間を導通状態とすることができ、当該導通期間には駆動電流制御部の入力端子に接地電位が印加される。したがって、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間が終了する以後に容量素子の充電が完了するように容量素子の静電容量及び第1抵抗素子の抵抗値を選択することにより、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間には、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無くなる。したがって、交流電源オン時に発光体の明るさが2段階で変化せず、発光体のちらつき発生を防止することができる。
As a result, the potential at one end of the first resistance element rises until the charging of the capacitive element is completed after the AC power supply is turned on, so that the first terminal and the second terminal of the first switching element are in a conductive state. In this conduction period, the ground potential is applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, by selecting the capacitance of the capacitive element and the resistance value of the first resistive element so that the charging of the capacitive element is completed after the low voltage period until the phase control dimmer operates stably. In the low voltage period until the phase control dimmer operates stably, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, the brightness of the light emitter does not change in two steps when the AC power is turned on, and flickering of the light emitter can be prevented.
また、本発明のスイッチング電源回路は、前記容量素子に蓄えられた電荷を放電させる放電回路をさらに備えることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the switching power supply circuit of the present invention further includes a discharge circuit that discharges the electric charge stored in the capacitive element.
これによって、容量素子に蓄えられた電荷を速やかに放電させることができる。 Thereby, the electric charge stored in the capacitive element can be quickly discharged.
また、本発明のスイッチング電源回路は、前記交流電源のオンオフに連動して電位が変化する電位変化端子をさらに備えており、前記放電回路が、前記容量素子の前記一端に接続された第1端子、前記容量素子の前記他端に接続された第2端子、及び、前記電位変化端子に導通接続された、前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するための第3端子を有する第2スイッチング素子を含んでいることが好ましい。 The switching power supply circuit of the present invention further includes a potential change terminal that changes in potential in conjunction with turning on and off of the AC power supply, and the discharge circuit is a first terminal connected to the one end of the capacitive element. A second terminal connected to the other end of the capacitive element, and a third terminal connected to the potential change terminal for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. It is preferable that the 2nd switching element which has is included.
これにより、交流電源がオフになると電位変化端子の電位変化に伴って第2スイッチング素子の第3端子の電位が変化するので、第2スイッチング素子の第1端子と第2端子との間を導通状態とすることができる。そのため、当該導通状態となることで容量素子に蓄えられた電荷が確実に放電される。したがって、容量素子に蓄えられた電荷が交流電源がオフとなってから速やかに放電されることが担保されるので、交流電源がオフとなってから比較的短時間のうちに再度オンとされた場合であっても、位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間に、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無い。 As a result, when the AC power supply is turned off, the potential of the third terminal of the second switching element changes with the potential change of the potential change terminal, so that the first terminal and the second terminal of the second switching element are electrically connected. State. Therefore, the electric charge stored in the capacitor element is surely discharged by entering the conductive state. Therefore, since it is ensured that the electric charge stored in the capacitive element is discharged quickly after the AC power supply is turned off, the power is turned on again in a relatively short time after the AC power supply is turned off. Even in this case, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit during the low voltage period until the phase control dimmer operates stably.
さらに、本発明のスイッチング電源回路は、前記電位変化端子と前記第2スイッチング素子の前記第3端子との間に配置された第2抵抗素子と、前記第2抵抗素子と直列に接続された第3抵抗素子とをさらに備えており、前記第2スイッチング素子の前記第3端子が、前記第2抵抗素子と前記第3抵抗素子との間に導通接続されており、前記駆動電流制御部は、前記電位変化端子の電位が第3基準電位以下になると、前記出力端子からの前記駆動電流の出力を停止することが好ましい。 Furthermore, the switching power supply circuit of the present invention includes a second resistance element disposed between the potential change terminal and the third terminal of the second switching element, and a second resistance element connected in series with the second resistance element. A third resistance element, wherein the third terminal of the second switching element is conductively connected between the second resistance element and the third resistance element, and the drive current control unit includes: It is preferable that the output of the drive current from the output terminal is stopped when the potential of the potential change terminal becomes equal to or lower than a third reference potential.
これにより、第2抵抗素子と第3抵抗素子との抵抗値に応じた分圧比によって第2スイッチング素子の第1端子と第2端子との間が導通状態となるタイミングを調整することができる。したがって、容量素子の放電タイミングを、交流電源がオフになって駆動電流制御部が駆動電流の出力を停止した直後とすることができる。 Thereby, the timing at which the first terminal and the second terminal of the second switching element become conductive can be adjusted by the voltage division ratio according to the resistance value between the second resistance element and the third resistance element. Therefore, the discharge timing of the capacitive element can be immediately after the AC power supply is turned off and the drive current control unit stops outputting the drive current.
位相制御式調光器が安定動作するまでの低電圧期間には、整流器の出力電圧が駆動電流制御部の入力端子に印加されることが無くなる。したがって、交流電源オン時に発光体の明るさが2段階で変化せず、発光体のちらつき発生を防止することができる。 During the low voltage period until the phase control dimmer operates stably, the output voltage of the rectifier is not applied to the input terminal of the drive current control unit. Therefore, the brightness of the light emitter does not change in two steps when the AC power is turned on, and flickering of the light emitter can be prevented.
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路について、図1及び図2を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係るスイッチング電源回路1は、LEDモジュール2を駆動するものであって、交流電源(例えば90〜220Vの商用交流電源)3に接続された位相制御式調光器であるトライアック調光器11と、トライアック調光器11の出力電圧を整流する整流器であるダイオードブリッジDB1とを含んでいる。LEDモジュール2は、直列又は並列に接続された複数のLED素子を含んでいる。
A switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a switching
図2に、交流電源3の電源電圧Vacの波形を示す。交流信号である電源電圧Vacは、図2に示すスケールにおいて非常に短い周期で変動している。電源電圧Vacと同じ周波数を有する交流信号であるトライアック調光器11は、電源電圧Vacがオンとなった時刻t1から時刻t2までの期間(V1発生期間)においては安定動作していない。そのため、V1発生期間において、トライアック調光器11の出力波形Vinは、比較的小さい高さV1を有する。そして時刻t2にトライアック調光器11が安定動作を開始し、それ以後、出力波形Vinは、導通角によって定められる本来の大きさを有する電圧波形となる。
FIG. 2 shows a waveform of the power supply voltage Vac of the
本実施形態に係るスイッチング電源回路1は、ドライバIC12と、動作安定化回路13と、電源供給回路14と、スイッチング回路15と、遅延回路16と、放電回路17とをさらに含んでいる。
The switching
ドライバIC12は、14個のピン(端子)を有している。1番ピンは電源端子(Vcc)、2番ピンはトライアック調光器11を安定動作させるための電流を流すタイミングを決める端子、3番ピンはトライアック調光器11を安定動作させるための電流を流す端子、4番ピンは回路に流れる電流を監視し3番ピンの動作をオンオフさせる端子、5番ピンはドライバIC12の接地端子(GND)、6番ピンはトライアック調光器11からダイオードブリッジDB1の高圧側出力端子(+)を介して出力電圧が印加される位相角検出端子(VHV)、7番ピンは調光動作(LEDの明るさ変化)を滑らかにする端子である。
The driver IC 12 has 14 pins (terminals).
位相角検出端子に印加される電圧の大きさは、ダイオードブリッジDB1の高圧側出力端子(+)と低圧側出力端子(−)との間に直列接続された抵抗素子R3と抵抗素子R4との分圧比によって定められる。図2において電圧Vxは、抵抗素子R3と抵抗素子R4との間の位置における電圧を示している。電圧Vxは、トライアック調光器11の出力波形Vinと同期して出力値が変化する直流電圧である。低圧側出力端子(−)の電位は接地電位である。
The magnitude of the voltage applied to the phase angle detection terminal is such that the resistance elements R3 and R4 connected in series between the high-voltage side output terminal (+) and the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. It is determined by the partial pressure ratio. In FIG. 2, a voltage Vx indicates a voltage at a position between the resistance element R3 and the resistance element R4. The voltage Vx is a DC voltage whose output value changes in synchronization with the output waveform Vin of the
また、8番ピンは非絶縁/絶縁の回路方式を切り替えるための端子、11番ピンは6番ピンに印加された電圧波形に応じてドライバIC12内部の検出電圧を変化させ、当該検出電圧に応じた大きさの出力電流(ILED)を設定する端子、12番ピンはスイッチング回路15に含まれるスイッチング用FETQ3(後述する)を駆動する端子、13番ピンはチョークコイルの電流を監視する端子、14番ピンは例えば3.3Vである第1基準電位を供給する基準電圧端子(Vdd)である。なお、本実施形態においてドライバIC12が駆動電流制御部に相当する。
The 8th pin is a terminal for switching between non-insulated / insulated circuit systems, and the 11th pin changes the detection voltage inside the
動作安定化回路13は、電界効果型トランジスタ(FET)Q1と2つの抵抗R1、R2によって構成されている。動作安定化回路13は、ダイオードブリッジDB1の高圧側出力端子(+)と低圧側出力端子(−)との間に接続されている。ドライバIC12の3番ピンで検知したFETQ1及び2つの抵抗R1、R2を流れる電流が20mA以上であれば、ドライバIC12の2番ピン(FETQ1のゲート端子)はLOWとなり、20mA未満であればドライバIC12の2番ピンはHIとなる。この動作により、トライアック調光器11を安定動作させるための保持電流を常に流すことが可能となる。なお、2つの抵抗R1、R2の値は、トライアック調光器11が安定動作するような値となっている。
The
電源供給回路14は、FETQ2と、2つの抵抗R5、R6と、ツェナーダイオードD2とによって構成されている。交流電源3がオンされて電源供給回路14への入力電圧がツェナーダイオードD2の降伏電圧以上になると、FETQ2がオンする。したがって、FETQ2のゲート−ソース間の電圧降下を無視できるものとすると、FETQ2のソース端子にツェナーダイオードD2の降伏電圧とほぼ同等の電圧が発生する。このソース端子の電圧はツェナーダイオードD2によってクランプされるため、常に一定の安定電圧(例えば13.5V)をドライバIC12の1番ピン(Vcc)に印加することができる。つまり、FETQ2のソース端子は、交流電源3のオンオフに連動して電位が変化する電位変化端子である。なお、ドライバIC12は、交流電源3がオフとなってFETQ2のソース端子及びドライバIC12の1番ピンの電位が例えば6.5Vであるオフスレッシュ電位(第3基準電位)以下になると、駆動電流の出力を停止する。
The
スイッチング回路15は、FETQ3を含む。FETQ3のゲート端子は、ドライバIC12の12番ピンに接続されている。FETQ3のソース端子は、ドライバIC12の11番ピンに接続されている。FETQ3のドレイン端子は、LEDモジュール2に接続されている。FETQ3は、ドライバIC12の12番ピンから供給された信号に基づいたスイッチング周波数でオンオフを繰り返すことによって、一定の出力電圧及び出力電流を出力する。
The switching
遅延回路16は、スイッチング素子(第1スイッチング素子)であるNPN型トランジスタQ5と、コンデンサC4(本発明の「容量素子」に相当)と、抵抗素子R17(本発明の「第1抵抗素子」に相当)とによって構成されている。トランジスタQ5のコレクタ端子は、ドライバIC12の6番ピンに接続されている。トランジスタQ5のエミッタ端子は、ダイオードブリッジDB1の低圧側出力端子(−)に接続されている。トランジスタQ5のベース端子は、コレクタ端子とエミッタ端子との間の導通を制御するための端子である。コンデンサC4の一端は、ドライバIC12の14番ピン、すなわち基準電圧端子(Vdd)に接続されることで、第1基準電位が印加されている。コンデンサC4の他端は、トランジスタQ5のベース端子に接続されている。抵抗素子R17の一端は、コンデンサC4の他端、及び、トランジスタQ5のベース端子に接続されている。抵抗素子R17の他端は、本実施形態において接地電位である第2基準電位に保持されている。具体的には、抵抗素子R17の他端は、ダイオードブリッジDB1の低圧側出力端子(−)に接続されている。
The
放電回路17は、コンデンサC4に蓄えられた電荷を放電させるものであって、スイッチング素子(第2スイッチング素子)であるPNP型トランジスタQ4と、ダイオードD4と、抵抗素子R8(本発明の「第2抵抗素子」に相当)、抵抗素子R9((本発明の「第3抵抗素子」に相当)とによって構成されている。トランジスタQ4のエミッタ端子は、コンデンサC4の一端に接続されている。トランジスタQ4のコレクタ端子は、コンデンサC4の他端に接続されている。トランジスタQ4のベース端子は、コレクタ端子とエミッタ端子との間の導通を制御するための端子であって、ダイオードD4のアノード端子に接続されている。抵抗素子R8の一端は、FETQ2のソース端子に接続されている。抵抗素子R9は、抵抗素子R8と直列接続されるように、その一端が抵抗素子R8の他端に接続されている。抵抗素子R9の他端は、ダイオードブリッジDB1の低圧側出力端子(−)に接続されている。ダイオードD4のカソード端子は、抵抗素子R8と抵抗素子R9との間に接続されている。すなわち、トランジスタQ4のベース端子は、ダイオードD4及び抵抗素子R8を介してFETQ2のソース端子に接続されている。 The discharge circuit 17 discharges the electric charge stored in the capacitor C4. The discharge circuit 17 is a PNP transistor Q4, which is a switching element (second switching element), a diode D4, and a resistance element R8 (“second” of the present invention). And the resistance element R9 (corresponding to the “third resistance element” of the present invention) The emitter terminal of the transistor Q4 is connected to one end of the capacitor C4. Is connected to the other end of the capacitor C4, and the base terminal of the transistor Q4 is a terminal for controlling conduction between the collector terminal and the emitter terminal, and is connected to the anode terminal of the diode D4. One end of the resistance element R8 is connected to the source terminal of the FET Q2. The resistance element R9 is the resistance element R8. One end of the resistor element R8 is connected to the other end of the resistor element R8 so as to be connected in series, and the other end of the resistor element R9 is connected to the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge DB1. The cathode terminal is connected between the resistance element R8 and the resistance element R9, that is, the base terminal of the transistor Q4 is connected to the source terminal of the FET Q2 via the diode D4 and the resistance element R8.
次に、本実施形態に係るスイッチング電源回路1の基本動作について説明する。ここでは、まず、遅延回路16及び放電回路17がない、従来と同等のスイッチング電源回路の動作について説明する。時刻t1に交流電源3がオンされると、FETQ2がオンになって、ドライバIC12の電源端子(Vcc)の電位が上昇する。また、ドライバIC12の6番ピン(VHV)には、時刻t1からV1に相当する小さな電圧が入力される。そして、電源端子(Vcc)がオンスレッシュ電圧(13.5V)以上になると、ドライバIC12が動作を開始し、基準電圧端子(Vdd)の電位が上昇する。ドライバIC12は基準電圧端子(Vdd)が2.8V以上になる時刻、すなわち時刻t1から所定時間T経過した時刻txにスイッチング動作を開始して、11番ピンにより設定された出力電流(ILED)が駆動電流としてLEDモジュール2に流れる。これによって、コンデンサC2が充電され、LEDモジュール2が比較的小さな輝度で点灯する。そして、時刻t2にV1発生期間が終了すると仮定すると、ドライバIC12の6番ピンには、時刻t2から正常な大きさの電圧が入力される。そして、時刻t2から所定時間T経過した時刻tyに、LEDモジュール2がより大きな輝度で点灯する。つまり、LEDモジュール2の明るさが2段階で変化することになる。LEDモジュール2の点灯後にトライアック調光器11が操作されると、6番ピンに入力される電圧波形が変化する。その結果、11番ピンから出力される出力電流(ILED)の大きさが変化し、これに伴ってLEDモジュール2の発光強度が変化する。
Next, the basic operation of the switching
これに対して、本実施形態に係るスイッチング電源回路1は、遅延回路16及び放電回路17を有しているために、以下のように動作する。時刻t1に交流電源3がオンされ、ドライバIC12が動作を開始し、基準電圧端子(Vdd)の電位が上昇する。そして、基準電圧端子(Vdd)からは、第1基準電位を有する直流電圧が出力される。その結果、コンデンサC4は、コンデンサC4の静電容量と抵抗素子R17の抵抗値とによって定まる時定数に基づいて充電される。抵抗素子R17の抵抗値は、当該充電中におけるトランジスタQ5のベース端子の電位がトランジスタQ5の閾値電圧よりも高くなるように設定されている。したがって、当該充電中には、トランジスタQ5がオンしてコレクタ端子とエミッタ端子との間が導通する。その結果、ドライバIC12の位相角検出端子(VHV)は、時刻t1から接地電位に保持される。
On the other hand, since the switching
本実施形態において、コンデンサC4の静電容量と抵抗素子R17の抵抗値は、コンデンサC4の充電が、トライアック調光器11が安定動作するまでのV1発生期間が終了した以後に終了するように選択されている。具体的には、図2に示すように、V1発生期間の終了時刻である時刻t2から少し時間が経過した時刻t3に、コンデンサC4の充電が終了する。コンデンサC4の充電が終了すると、トランジスタQ5のベース端子の電位がトランジスタQ5の閾値電圧よりも低くなるためにトランジスタQ5がオフとなって、ドライバIC12の位相角検出端子(VHV)には、抵抗素子R3と抵抗素子R4との分圧比によって定められた所定電位が印加される。そして、ドライバIC12の11番ピンは、時刻t3から所定時間T経過した時刻t4から、位相角検出端子に印加された電圧波形に応じた大きさの出力電流(ILED)を駆動電流として設定する。これによって、コンデンサC2が充電され、LEDモジュール2が大きな輝度で点灯する。時刻t4までは出力電流(ILED)は出力されない。このように、本実施形態では、トライアック調光器11が安定動作していないV1発生期間には、ダイオードブリッジDB1の出力電圧がドライバIC12の位相角検出端子(VHV)に印加されることが無くなる。その結果、交流電源3のオン時にLEDモジュール2の明るさが2段階で変化せず、LEDモジュール2のちらつき発生を防止することができる。
In the present embodiment, the capacitance of the capacitor C4 and the resistance value of the resistance element R17 are selected so that charging of the capacitor C4 ends after the V1 generation period until the
LEDモジュール2が発光を開始した後に交流電源3をオフにすると、FETQ2がオフになる。すると、FETQ2のソース端子及びドライバIC12の1番ピンの電位が低下してオフスレッシュ電位(第3基準電位)以下になり、上述したように、ドライバIC12は、駆動電流の出力を停止する。また、FETQ2のソース端子の電位が低下することで、トランジスタQ4のベース−エミッタ間の電圧が閾値電圧である0.7Vを超える。その結果、トランジスタQ4がオンし、コンデンサC4に蓄えられた電荷が放電される。このように本実施形態では、放電回路17を具備していることによって、コンデンサC4に蓄えられた電荷が交流電源3がオフとなってから速やかに放電されることが担保される。したがって、交流電源3がオフとなってから比較的短時間のうちに再度オンとされた場合であっても、トライアック調光器11が安定動作するまでの低電圧期間に、ダイオードブリッジDB1の出力電圧が6番ピンに印加されることが無い。
When the
また、トランジスタQ4がオンとなるタイミングは、2つの抵抗素子R8及びR9の抵抗値の分圧比によって決定される。したがって、この分圧比を変更することで、トランジスタQ4がオンとなるタイミングを調整することができる。そのため、本実施形態では、コンデンサC4の放電タイミングを、交流電源3がオフになってドライバIC12が駆動電流の出力を停止した直後とすることができる。
The timing at which the transistor Q4 is turned on is determined by the voltage dividing ratio of the resistance values of the two resistance elements R8 and R9. Therefore, the timing at which the transistor Q4 is turned on can be adjusted by changing the voltage dividing ratio. Therefore, in the present embodiment, the discharge timing of the capacitor C4 can be set immediately after the
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更を上述の実施の形態に施すことが可能である。例えば、トライアック調光器以外の位相制御式調光器を用いてもよいし、ダイオードブリッジ以外の整流器を用いてもよい。スイッチング素子として、トランジスタ以外を用いることも可能である。また、第1スイッチング素子であるトランジスタQ5のエミッタ端子は、ダイオードブリッジの低圧側出力端子(−)以外で接地電位に保持されてもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made to the above-described embodiments as long as they are described in the claims. It is possible to apply. For example, a phase control dimmer other than a triac dimmer may be used, or a rectifier other than a diode bridge may be used. A switching element other than a transistor can also be used. The emitter terminal of the transistor Q5, which is the first switching element, may be held at the ground potential other than the low-voltage side output terminal (−) of the diode bridge.
さらに、コンデンサC4の第1端子は、ドライバIC12以外の端子に接続されることによって第1基準電位が印加されてもよい。第1抵抗素子R17の他端は、第1基準電位よりも低い電位に保持されていれば、接地電位以外に保持されていてもよい。第1抵抗素子R17の他端は、トランジスタQ5の閾値電圧よりも低く、コンデンサC4が充電されることで第1抵抗素子R17の一端が、トランジスタQ5の閾値電圧よりも高くなる電位に保持されていることが好ましい。また、放電回路として、上述した実施形態に例示したもの以外の構成を有する回路を用いてもよい。また、電位変化端子は、交流電源のオンオフに連動して電位が変化する端子であれば、FETQ2のソース端子以外であってもよい。さらに、LEDモジュール以外の発光体を用いてもよい。また、上述した実施形態では、ドライバIC12が駆動電流制御部を構成していたが、ドライバICを用いずに駆動電流制御部を構成してもよい。
Furthermore, the first reference potential may be applied to the first terminal of the capacitor C4 by being connected to a terminal other than the
1 スイッチング電源回路
2 LEDモジュール
3 交流電源
12 ドライバIC
13 動作安定化回路
14 電源供給回路
15 スイッチング回路
16 遅延回路
17 放電回路
1 switching
13
Claims (4)
交流電源に接続される位相制御式調光器と、
前記位相制御式調光器の出力電圧を整流する整流器と、
前記位相制御式調光器を安定動作させるための保持電流を流す動作安定化回路と、
前記整流器の出力端子に導通接続された入力端子、及び、前記入力端子に印加された電圧波形に応じた大きさの前記駆動電流を設定する電流設定端子を有する駆動電流制御部と、
前記交流電源がオンしてから前記位相制御式調光器が安定動作するまでの期間は前記入力端子へ電圧が印加されないように前記入力端子への電圧印加を遅らせて前記電流設定端子による前記駆動電流の設定開始を遅延させる遅延回路とを備え、
前記遅延回路は、
前記駆動電流制御部の前記入力端子に接続された第1端子、接地電位に保持された第2端子、及び、前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するための第3端子を有する第1スイッチング素子と、
一端に前記駆動電流制御部から出力される第1基準電位が印加され、他端が前記第1スイッチング素子の前記第3端子に接続された容量素子と、
一端が前記容量素子の前記他端及び前記第1スイッチング素子の前記第3端子に接続され、他端が前記第1基準電位よりも低い第2基準電位に保持された第1抵抗素子とを有し、
前記容量素子の静電容量及び前記第1抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電が、前記位相制御式調光器が安定動作を開始した以後に終了するように選択されており、
前記第1抵抗素子の抵抗値は、前記容量素子の充電中における前記第1スイッチング素子の前記第3端子の電位が前記第1スイッチング素子の閾値電圧よりも高くなるように設定されていることを特徴とするスイッチング電源回路。 A switching power supply circuit for generating a drive current supplied to a light emitter,
A phase control dimmer connected to an AC power source;
A rectifier for rectifying the output voltage of the phase control dimmer;
An operation stabilizing circuit for supplying a holding current for stably operating the phase control dimmer;
A drive current control unit having an input terminal conductively connected to the output terminal of the rectifier, and a current setting terminal for setting the drive current of a magnitude according to a voltage waveform applied to the input terminal;
The drive by the current setting terminal by delaying the voltage application to the input terminal so that the voltage is not applied to the input terminal during a period from when the AC power supply is turned on until the phase control dimmer operates stably. and a delay circuit Ru delaying the start of setting of the current,
The delay circuit is
A first terminal connected to the input terminal of the drive current control unit; a second terminal held at a ground potential; and a third for controlling conduction between the first terminal and the second terminal. A first switching element having a terminal;
A first reference potential output from the drive current control unit at one end, and a capacitive element connected at the other end to the third terminal of the first switching element;
One end is connected to the other end of the capacitive element and the third terminal of the first switching element, and the other end has a first resistance element held at a second reference potential lower than the first reference potential. And
The capacitance of the capacitive element and the resistance value of the first resistive element are selected such that charging of the capacitive element ends after the phase-controlled dimmer starts stable operation,
The resistance value of the first resistance element is set such that the potential of the third terminal of the first switching element is higher than the threshold voltage of the first switching element during charging of the capacitive element. Switching power supply circuit characterized.
前記放電回路が、
前記容量素子の前記一端に接続された第1端子、前記容量素子の前記他端に接続された第2端子、及び、前記電位変化端子に導通接続された、前記第1端子と前記第2端子との間の導通を制御するための第3端子を有する第2スイッチング素子を含んでいることを特徴とする請求項2に記載のスイッチング電源回路。 It further comprises a potential change terminal that changes its potential in conjunction with turning on and off the AC power supply
The discharge circuit is
A first terminal connected to the one end of the capacitive element; a second terminal connected to the other end of the capacitive element; and the first terminal and the second terminal electrically connected to the potential change terminal. The switching power supply circuit according to claim 2 , further comprising: a second switching element having a third terminal for controlling conduction between the first and second terminals.
前記第2抵抗素子と直列に接続された第3抵抗素子とをさらに備えており、
前記第2スイッチング素子の前記第3端子が、前記第2抵抗素子と前記第3抵抗素子との間に導通接続されており、
前記駆動電流制御部は、前記電位変化端子の電位が第3基準電位以下になると、前記駆動電流の出力を停止することを特徴とする請求項3に記載のスイッチング電源回路。 A second resistance element disposed between the potential change terminal and the third terminal of the second switching element;
A third resistance element connected in series with the second resistance element;
The third terminal of the second switching element is conductively connected between the second resistance element and the third resistance element;
4. The switching power supply circuit according to claim 3 , wherein the drive current control unit stops outputting the drive current when the potential of the potential change terminal becomes equal to or lower than a third reference potential. 5.
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