JP6660804B2 - 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)等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 emitting body such as a light emitting diode (LED).
特許文献1(本願発明者による先願)の図1(本願の図5参照)には、トライアック調光器11とドライバIC12とを含むスイッチング電源回路1が示されている。ドライバIC12の6番端子は、ダイオードブリッジDB1の高圧側出力端子(+)に接続されている。ドライバIC12の11番端子は、6番端子に印加された電圧波形に応じた大きさの駆動電流を設定する。特許文献1では、電源3がオンしてからトライアック調光器11が安定動作するまでの期間は6番端子へ電圧が印加されないように6番端子への電圧印加を遅らせる遅延回路16を設けており、これにより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を実現している。
FIG. 1 (see FIG. 5 of the present application) of Patent Document 1 (prior application filed by the present inventors) shows a switching
特許文献1のスイッチング電源回路1において、ドライバIC12の3番端子は、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流す機能を有し、6番端子に電圧が印加されることで保持電流を流すように構成されている。ここで、電源3の投入時における突入電流が流れている間は、トライアック調光器11の保持電流が十分に流れている。にもかかわらず、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることで3番端子から保持電流が流れると、突入電流と保持電流との重複により、消費電力が大きくなる。ひいては、回路構成部品が発熱により故障したり、故障を回避するために耐熱性の高い高価な部品を採用する必要が生じたりするという問題が生じ得る。
In the switching
本発明の目的は、消費電力を抑制可能なスイッチング電源回路を提供することである。 An object of the present invention is to provide a switching power supply circuit capable of suppressing power consumption.
本発明に係る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、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を安定動作させるための保持電流を流す第1端子、前記位相制御式調光器から出力される電圧が印加される第2端子、及び、基準電圧を供給する第3端子を含み、前記第2端子に前記電圧が印加されることで前記第1端子が前記保持電流を流すように構成された駆動電流制御部と、前記電源の投入時における突入電流が流れる容量素子と、前記容量素子に流れる前記突入電流を検出する突入電流検出回路であって、前記突入電流の検出の有無によって高電圧又は低電圧を選択的に出力する比較回路、及び、前記比較回路の2つの入力端子の間に配置された第1抵抗素子を含む突入電流検出回路と、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間は、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可し、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記第1端子が流す前記保持電流の値を、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間に前記第2端子に前記電圧が印加されることで前記第1端子が流す前記保持電流の値よりも小さくする保持電流抑制回路とを備え、前記保持電流抑制回路は、前記突入電流検出回路による前記突入電流の検出の有無によってオン/オフが切り替えられるスイッチング部を含み、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間は、前記スイッチング部がオン及びオフの一方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可し、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記スイッチング部がオン及びオフの他方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを禁止し、前記突入電流検出回路は、前記第3端子から供給される基準電圧に基づく電圧が前記比較回路の2つの入力端子の一方に供給され、前記容量素子への前記突入電流の有無に応じて前記第1抵抗素子に電圧降下を生じさせるか否かにより前記比較回路からの出力を切り替え、前記比較回路からの出力に基づき前記スイッチング部のオン/オフを切り替えることを特徴とする。 A switching power supply circuit according to the present invention is a switching power supply circuit that generates a drive current to be supplied to a light emitter, comprising: a phase control type dimmer connected to a power supply; and a stable operation of the phase control type dimmer. first terminal supplying a holding current for a second terminal of the voltage output from the phase control dimmer is applied, and includes a third terminal for supplying a reference voltage, the said second terminal a drive current control unit that the first terminal is configured to flow the holding current when a voltage is applied, a capacitor element rush current flows at the time of turn-on of the power supply, the rush current flowing through the capacitive element A comparison circuit that selectively outputs a high voltage or a low voltage depending on the presence or absence of the detection of the inrush current, and a second circuit disposed between two input terminals of the comparison circuit. One resistor element Inrush current detection circuit comprising, while the rush current by the inrush current detection circuit is not detected, then allowed to said first terminal flowing the holding current, the inrush current by the inrush current detection circuit During the detection, the value of the holding current flowing through the first terminal is changed by applying the voltage to the second terminal while the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit. A holding current suppression circuit for making the holding current smaller than a value of the holding current flowing through the first terminal , wherein the holding current suppression circuit is switched on / off depending on whether or not the inrush current is detected by the inrush current detection circuit. Unit, while the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit, by the switching unit is one of ON and OFF, The first terminal allows the holding current to flow, and while the inrush current is detected by the inrush current detection circuit, the switching unit is turned on in the other of the on state and the off state. Prohibits the holding current from flowing, and the inrush current detection circuit supplies a voltage based on a reference voltage supplied from the third terminal to one of two input terminals of the comparison circuit, and supplies the voltage to the capacitive element. Switching the output from the comparison circuit depending on whether or not a voltage drop occurs in the first resistance element in accordance with the presence or absence of the inrush current, and switching on / off the switching unit based on the output from the comparison circuit It is characterized by the following.
本発明によれば、突入電流が流れている間は保持電流を抑制することで、消費電力を抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱が抑制されるため、部品の故障が生じ難く、耐熱性の低い安価な部品を採用することができる。 According to the present invention, the power consumption can be suppressed by suppressing the holding current while the inrush current is flowing. As a result, heat generation of the circuit components is suppressed, so that failure of the components hardly occurs, and inexpensive components having low heat resistance can be employed.
本発明において、前記保持電流抑制回路は、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記第1端子が前記保持電流を流すことを禁止する。この場合、突入電流と保持電流との重複が回避され、消費電力をより確実に抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱がより確実に抑制されるため、部品の故障がより生じ難く、耐熱性のより低いより安価な部品を採用することができる。さらに、突入電流が流れているときと流れていないときとで保持電流をオンオフするという簡単な制御であり、回路構成も簡易である。 In the present invention, the holding current suppressing circuit, while the rush current by the inrush current detection circuit is detected, the first terminal is prohibited from flowing the holding current. In this case, overlapping of the inrush current and the holding current is avoided, and power consumption can be more reliably suppressed. As a result, the heat generation of the circuit components is more reliably suppressed, so that failure of the components is less likely to occur and cheaper components having lower heat resistance can be employed. Further, the control is simple, in which the holding current is turned on and off when the rush current flows and when the rush current does not flow, and the circuit configuration is also simple.
本発明において、前記保持電流抑制回路は、前記突入電流検出回路による前記突入電流の検出の有無によってオン/オフが切り替えられるスイッチング部を含み、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間は、前記スイッチング部がオン及びオフの一方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可し、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記スイッチング部がオン及びオフの他方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを禁止する。この場合、スイッチング部のオンオフによって、第1端子が保持電流を流すことの許可/禁止を切り替えることができる。 In the present invention, the holding current suppression circuit includes a switching unit that is turned on / off depending on whether the inrush current is detected by the inrush current detection circuit, and the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit. During the period, the switching unit is turned on or off to allow the first terminal to flow the holding current, and while the inrush current is detected by the inrush current detection circuit, by switching unit is on the other on and off, the first terminal is prohibited from flowing the holding current. In this case, permission / prohibition of the first terminal from flowing the holding current can be switched by turning on / off the switching unit.
本発明において、前記駆動電流制御部は、基準電圧を供給する第3端子を含み、本発明に係るスイッチング電源回路は、前記突入電流が流れる容量素子を備え、前記突入電流検出回路は、前記容量素子に流れる前記突入電流を検出するものであり、前記突入電流の検出の有無によって高電圧又は低電圧を選択的に出力する比較回路と、前記比較回路の2つの入力端子の間に配置された第1抵抗素子とを含み、前記第3端子から供給される基準電圧に基づく電圧が前記比較回路の2つの入力端子の一方に供給され、前記容量素子への前記突入電流の有無に応じて前記第1抵抗素子に電圧降下を生じさせるか否かにより前記比較回路からの出力を切り替え、前記比較回路からの出力に基づき前記スイッチング部のオン/オフを切り替える。この場合、比較回路からの出力電圧の高低によって、突入電流を検出することができる。 In the present invention, the drive current control unit includes a third terminal for supplying a reference voltage, the switching power supply circuit according to the present invention includes a capacitance element through which the rush current flows, and the rush current detection circuit includes the capacitor. A comparison circuit for detecting the inrush current flowing through the element, selectively outputting a high voltage or a low voltage depending on whether or not the inrush current is detected, and being disposed between two input terminals of the comparison circuit. A voltage based on a reference voltage supplied from the third terminal is supplied to one of two input terminals of the comparison circuit, and the first resistance element is provided in accordance with the presence or absence of the rush current to the capacitance element. It switches the output from the comparator circuit by whether causes a voltage drop in the first resistance element, you switch the switching unit oN / oFF based on the output from the comparator circuit. In this case, the inrush current can be detected based on the level of the output voltage from the comparison circuit.
前記突入電流検出回路は、前記第3端子と直列に接続された第2抵抗素子及び第3抵抗素子をさらに含み、前記第2抵抗素子と第3抵抗素子との分電圧を前記比較回路の2つの入力端子の一方に供給することで、前記容量素子に前記突入電流が流れていない間は、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可するように前記比較回路の出力を制御してよい。 The inrush current detection circuit further includes a second resistance element and a third resistance element connected in series with the third terminal, and a divided voltage between the second resistance element and the third resistance element is compared with the second resistance element of the comparison circuit. By supplying to one of the two input terminals, while the rush current is not flowing through the capacitive element, the output of the comparison circuit is controlled so that the first terminal allows the holding current to flow. Good.
本発明によれば、突入電流が流れている間は保持電流を抑制することで、消費電力を抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱が抑制されるため、部品の故障が生じ難く、耐熱性の低い安価な部品を採用することができる。 According to the present invention, the power consumption can be suppressed by suppressing the holding current while the inrush current is flowing. As a result, heat generation of the circuit components is suppressed, so that failure of the components hardly occurs, and inexpensive components having low heat resistance can be employed.
先ず、図1を参照し、本発明の第1実施形態に係るスイッチング電源回路1の構成について説明する。
First, the configuration of the switching
スイッチング電源回路1は、LEDモジュール2(本発明の「発光体」に相当)を駆動するためにLEDモジュール2に供給される駆動電流を生成するものであって、電源(例えば90〜220Vの商用交流電源)3に接続されるトライアック調光器11(本発明の「位相制御式調光器」に相当)と、トライアック調光器11の出力電圧を整流するダイオードブリッジDB1と、ドライバIC12(本発明の「駆動電流制御部」に相当)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、突入電流検出回路16と、保持電流抑制回路17とを含む。
The switching
LEDモジュール2は、直列又は並列に接続された複数のLED素子を有する。
The
ドライバIC12は、14個の端子を有する。 The driver IC 12 has 14 terminals.
1番端子は電源端子、2番端子はトライアック調光器11を安定動作させるための電流(保持電流)を流すタイミングを決める端子、3番端子は保持電流を流すストロングブリーダ端子(本発明の「第1端子」に相当)、4番端子は回路に流れる電流を監視し3番端子の動作をオンオフさせる端子、5番端子はドライバIC12の接地端子、6番端子はダイオードブリッジDB1の高圧側出力端子(+)を介してトライアック調光器11から出力される電圧が印加される位相角検出端子(本発明の「第2端子」に相当)、7番端子は調光動作(LEDの明るさ変化)を滑らかにする端子である。
The first terminal is a power supply terminal, the second terminal is a terminal for determining a timing for flowing a current (holding current) for stably operating the
3番端子は、MOSFETを内蔵しており、6番端子に電圧が印加されているときにMOSFETがONになり、保持電流を流す。6番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R3と抵抗R4との分圧比によって定められる。 The third terminal has a built-in MOSFET. When a voltage is applied to the sixth terminal, the MOSFET is turned on and a holding current flows. The magnitude of the voltage applied to the sixth terminal depends on the voltage division ratio between the resistors R3 and R4 connected in series between the high-voltage output terminal (+) and the low-voltage output terminal (-) of the diode bridge DB1. Determined.
8番端子は非絶縁/絶縁の回路方式を切り替えるための端子、11番端子は6番端子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を設定する端子、12番端子はスイッチング回路15に含まれるFET(電界効果型トランジスタ)Q3を駆動する端子、13番端子はチョークコイルの電流を監視する端子、14番端子は基準電圧(例えば3.3V)を供給する基準電圧端子(本発明の「第3端子」に相当)である。コンデンサC4の一端は、14番端子に接続されることで、基準電位が印加されている。
The eighth terminal is a terminal for switching between non-insulated / insulated circuit systems, and the eleventh terminal changes a detection voltage inside the
動作安定化回路13は、FETQ1と、2つの抵抗R1、R2とを含む。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番端子で検知した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番端子(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番端子はHIとなる。この動作により、保持電流を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とを含む。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番端子に印加することができる。なお、ドライバIC12は、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番端子の電位が例えば6.5Vであるオフスレッシュ電位以下になると、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番端子に接続されている。FETQ3のソース端子は、ドライバIC12の11番端子に接続されている。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番端子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。
突入電流検出回路16は、電源3の投入時にコンデンサC1(本発明の「容量素子」に相当)に流れる突入電流を検出するものであって、コンパレータIC2(本発明の「比較回路」に相当)と、抵抗R8(本発明の「第1抵抗素子」に相当)と、抵抗R21、R22(本発明の「第2抵抗素子」「第3抵抗素子」に相当)とを含む。
The inrush
コンデンサC1は、ダイオードブリッジDB1の高圧側出力(+)と低圧側出力(−)との間(具体的には、ダイオードブリッジDB1のカソードとコンパレータIC2の反転入力端子との間)に接続されている。コンパレータIC2は、反転入力端子(マイナス入力端子)がコンデンサC1の低電位側端子(マイナス端子)に接続され、非反転入力端子(プラス端子)が抵抗R8を介して反転入力端子(マイナス入力端子)に接続されている。また、コンパレータIC2の非反転入力端子(プラス端子)は、直列接続された抵抗R21と抵抗R22との接続点に接続されている。コンパレータIC2の出力端子は、後述するトランジスタQ5のベース端子に接続されている。抵抗R8は、コンパレータIC2の反転入力端子(マイナス入力端子)と非反転入力端子(プラス端子)との間に配置されている。抵抗R21、R22は、ドライバIC12の14番端子と直列に接続されている。 The capacitor C1 is connected between the high-voltage output (+) and the low-voltage output (-) of the diode bridge DB1 (specifically, between the cathode of the diode bridge DB1 and the inverting input terminal of the comparator IC2). I have. The comparator IC2 has an inverting input terminal (minus input terminal) connected to the low potential side terminal (minus terminal) of the capacitor C1, and a non-inverting input terminal (plus terminal) via a resistor R8. It is connected to the. The non-inverting input terminal (plus terminal) of the comparator IC2 is connected to a connection point between the resistors R21 and R22 connected in series. An output terminal of the comparator IC2 is connected to a base terminal of a transistor Q5 described later. The resistor R8 is arranged between the inverting input terminal (minus input terminal) and the non-inverting input terminal (plus terminal) of the comparator IC2. The resistors R21 and R22 are connected in series with the 14th terminal of the driver IC12.
突入電流検出回路16は、コンデンサC1に突入電流が流れていない間は、ドライバIC12の14番端子から出力される基準電圧を抵抗R21、R22によって分圧した電圧がコンパレータIC2の非反転入力端子(プラス端子)に印加されることで、コンパレータIC2が高電圧(Highレベル信号)を出力し、コンデンサC1に突入電流が流れている間は、抵抗R8に電圧降下が生じることで、非反転入力端子(プラス端子)の電位に対し反転入力端子(マイナス入力端子)の電位が高くなり、コンパレータIC2が高電圧よりも低い低電圧(Lowレベル信号)を出力する。
While no inrush current flows through the capacitor C1, the inrush
保持電流抑制回路17は、トランジスタQ4、Q5(本発明の「スイッチング部」に相当)と、抵抗R17、R18、R19、R20とを含む。トランジスタQ4、Q5は、ドライバIC12の3番端子と突入電流検出回路16との間に配置されている。トランジスタQ4はnpn型のバイポーラトランジスタで、トランジスタQ5はpnp型のバイポーラトランジスタである。トランジスタQ4は、エミッタがFETQ1のソースに接続され、コレクタがドライバIC12の3番端子に接続され、ベースが直列接続された抵抗R17とR18の接続点に接続されている。トランジスタQ4のベース−エミッタ間に抵抗R17が接続され、トランジスタQ4のベース−ダイオードブリッジDB1の低圧側出力(−)間に抵抗R20が接続されている。トランジスタQ5は、エミッタがダイオードブリッジDB1の低圧側出力(−)に接地され、コレクタが抵抗R18に接続され、ベースが抵抗R19と抵抗R20の接続点に接続されると共にコンパレータIC2の出力端子に接続されている。
The holding
コンデンサC1に突入電流が流れていない間は、突入電流検出回路16のコンパレータIC2が高電圧を出力することで、トランジスタQ4、Q5が共にオンしている。このとき、ドライバIC12の3番端子は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることで、保持電流を流すことができる。
While no rush current is flowing through the capacitor C1, the comparator IC2 of the rush
コンデンサC1に突入電流が流れると、突入電流検出回路16のコンパレータIC2が低電圧を出力することで、トランジスタQ5がオフし、さらにトランジスタQ5がオフすることでトランジスタQ4もオフする。このとき、ドライバIC12の3番端子は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されても、保持電流を流すことができない。
When an inrush current flows through the capacitor C1, the comparator IC2 of the inrush
このように、保持電流抑制回路17は、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されていない間は、トランジスタQ4、Q5がオンになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを許可し、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されている間は、トランジスタQ4、Q5がオフになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを禁止する。
As described above, while the rush current is not detected by the rush
なお、抵抗R17、R18、R19、R20の抵抗値は、上記のようなトランジスタQ4、Q5のオンオフ動作に必要な最低限の電流値が確保されるように決定される。 The resistance values of the resistors R17, R18, R19, and R20 are determined so that the minimum current value required for the on / off operation of the transistors Q4 and Q5 as described above is secured.
次に、図2及び図3を参照し、スイッチング電源回路1におけるドライバIC12の6番端子に印加される電圧と、ドライバIC12の3番端子が流す保持電流と、コンデンサC1に流れる突入電流との関係について説明する。
Next, referring to FIGS. 2 and 3, the relationship between the voltage applied to the sixth terminal of the
ここでは、先ず、図2を参照し、スイッチング電源回路1から突入電流検出回路16及び保持電流抑制回路17を省略した回路における上記関係について説明する。当該回路では、コンデンサC1に突入電流が流れていない間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されると、ドライバIC12の3番端子は保持電流を流し、図2の上段に示すように、保持電流と突入電流とが時間的に重複することなく個別に流れる。一方、コンデンサC1に突入電流が流れている間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されると、図2の中段及び下段に示すように、ドライバIC12の3番端子が流す保持電流と、突入電流とが時間的に重複して流れる。この場合、消費電力が大きくなる。
Here, first, with reference to FIG. 2, the above-described relationship in a circuit in which the inrush
本実施形態のスイッチング電源回路1では、コンデンサC1に突入電流が流れていない間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されると、ドライバIC12の3番端子は保持電流を流し、図3の上段に示すように、図2の上段と同様に、保持電流と突入電流とが時間的に重複することなく個別に流れる。一方、コンデンサC1に突入電流が流れている間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されても、図3の中段及び下段に示すように、ドライバIC12の3番端子が保持電流を流さず、突入電流のみが流れる。この場合、保持電流と突入電流とが時間的に重複して流れないため、消費電力が大きくなることが防止される。
In the switching
以上に述べたように、本実施形態によれば、保持電流抑制回路17が、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されていない間は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを許可し、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されている間は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が流す保持電流の値を、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されていない間にドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が流す保持電流の値よりも小さくする(本実施形態ではゼロにする)。このように、本実施形態によれば、突入電流が流れている間は保持電流を抑制することで、消費電力を抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱が抑制されるため、部品の故障が生じ難く、耐熱性の低い安価な部品を採用することができる。
As described above, according to the present embodiment, the voltage is applied to the sixth terminal of the
保持電流抑制回路17は、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されている間は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを禁止する。この場合、突入電流と保持電流との重複が回避され、消費電力をより確実に抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱がより確実に抑制されるため、部品の故障がより生じ難く、耐熱性のより低いより安価な部品を採用することができる。さらに、突入電流が流れているときと流れていないときとで保持電流をオンオフするという簡単な制御であり、回路構成も簡易である。
While the inrush current is detected by the inrush
保持電流抑制回路17は、ドライバIC12の3番端子と突入電流検出回路16との間に配置されたトランジスタQ4、Q5を含み、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されていない間は、トランジスタQ4、Q5がオンになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを許可し、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されている間は、トランジスタQ4、Q5がオフになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを禁止する。この場合、トランジスタQ4、Q5のオンオフによって、ドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことの許可/禁止を切り替えることができる。
The holding
突入電流検出回路16は、コンデンサC1に流れる突入電流を検出するものであり、突入電流の検出の有無によって高電圧又は低電圧を選択的に出力するコンパレータIC2と、コンパレータIC2の2つの入力端子の間に配置された抵抗R8と、ドライバIC12の14番端子とダイオードブリッジDB1の低圧側出力(−)との間に直列に接続された抵抗R21、R22とを含み、ドライバIC12の14番端子から供給される基準電圧に基づく電圧がコンパレータIC2の2つの入力端子の一方に供給され、コンデンサC1への突入電流の有無に応じて抵抗R8に電圧降下を生じさせるか否かによりコンパレータIC2からの出力を切り替え、コンパレータIC2からの出力に基づきトランジスタQ4、Q5のオン/オフを切り替える。コンデンサC1に突入電流が流れていない間は、基準電圧を抵抗R21、R22によって分圧した電圧がコンパレータIC2に印加されることで、コンパレータIC2が高電圧を出力し、コンデンサC1に突入電流が流れている間は、抵抗R8に電圧降下が生じることで、コンパレータIC2が高電圧よりも低い低電圧を出力する。この場合、コンパレータIC2からの出力電圧の高低によって、突入電流を検出することができる。
The inrush
続いて、図4を参照し、本発明の第2実施形態に係るスイッチング電源回路201の構成について説明する。
Subsequently, a configuration of the switching
スイッチング電源回路201は、保持電流抑制回路を除き、第1実施形態に係るスイッチング電源回路1と同じ構成を有する。
The switching
第2実施形態に係る保持電流抑制回路217は、トランジスタQa(本発明の「スイッチング部」に相当)と、抵抗Ra、Rbとを含む。トランジスタQaは、ベースが抵抗Raと抵抗Rbの接続点に接続され、エミッタがFETQ1のゲートに接続され、コレクタがダイオードブリッジDB1の低圧側出力(−)に接続されている。抵抗Raと抵抗Rbは、コンパレータIC2の出力端子とダイオードブリッジDB1の低圧側出力端子(−)との間に直列に接続されている。
The holding
コンデンサC1に突入電流が流れていない間は、突入電流検出回路16のコンパレータIC2が高電圧を出力することで、トランジスタQaがオフしている。このとき、ドライバIC12の3番端子は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることで、保持電流を流すことができる。
While no rush current flows through the capacitor C1, the comparator IC2 of the rush
コンデンサC1に突入電流が流れると、突入電流検出回路16のコンパレータ12が低電圧を出力することで、トランジスタQaがオンし、さらにトランジスタQaがオンすることでFETQ1がオフする。このとき、ドライバIC12の3番端子は、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されても、保持電流を流すことができない。
When an inrush current flows through the capacitor C1, the
このように、保持電流抑制回路217は、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されていない間は、トランジスタQaがオフになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを許可し、突入電流検出回路16によって突入電流が検出されている間は、トランジスタQaがオンになることにより、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されることでドライバIC12の3番端子が保持電流を流すことを禁止する。
As described above, the holding current suppressing
本実施形態のスイッチング電源回路201においても、第1実施形態のスイッチング電源回路1と同様、コンデンサC1に突入電流が流れていない間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されると、ドライバIC12の3番端子は保持電流を流し、図3の上段に示すように、図2の上段と同様に、保持電流と突入電流とが時間的に重複することなく個別に流れる。一方、コンデンサC1に突入電流が流れている間に、ドライバIC12の6番端子に電圧が印加されても、図3の中段及び下段に示すように、ドライバIC12の3番端子が保持電流を流さず、突入電流のみが流れる。この場合、保持電流と突入電流とが時間的に重複して流れないため、消費電力が大きくなることが防止される。
In the switching
以上に述べたように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の構成により、第1実施形態と同様の効果(即ち、突入電流が流れている間は保持電流を抑制することで、消費電力を抑制することができる。ひいては、回路構成部品の発熱が抑制されるため、部品の故障が生じ難く、耐熱性の低い安価な部品を採用することができるという効果等)を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, with the same configuration as that of the first embodiment, the same effect as that of the first embodiment (that is, by suppressing the holding current while the inrush current is flowing) is achieved. As a result, the heat generation of the circuit components is suppressed, so that the components are less likely to fail, and inexpensive components having low heat resistance can be adopted. Can be.
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が可能である。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made within the scope of the claims.
・LEDモジュール以外の発光体を用いてもよい。
・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。
・位相制御式調光器が接続される電源は、交流電源に限定されず、直流電源であってもよい。
・ドライバIC12以外の駆動電流制御部を用いてもよい。
・スイッチング部として、トランジスタ以外を用いてもよい。
・突入電流検出回路や保持電流抑制回路として、上述の実施形態で例示した構成以外の構成を有する回路を用いてもよい。
・保持電流抑制回路は、突入電流検出回路によって突入電流が検出されている間、上述の実施形態では、第2端子に電圧が印加されることで第1端子が保持電流を流すことを禁止する(保持電流の値をゼロにする)が、これに限定されず、第2端子に電圧が印加されることで第1端子が流す保持電流の値を、突入電流検出回路によって突入電流が検出されていない間に第2端子に電圧が印加されることで第1端子が流す保持電流の値よりも小さいゼロ以外の値としてもよい。
-A light-emitting body other than an LED module may be used.
-A phase control type dimmer other than the triac dimmer may be used.
The power supply to which the phase control type dimmer is connected is not limited to the AC power supply, but may be a DC power supply.
-A drive current control unit other than the
-As a switching part, you may use something other than a transistor.
A circuit having a configuration other than the configuration illustrated in the above embodiment may be used as the inrush current detection circuit or the holding current suppression circuit.
In the above-described embodiment, while the inrush current is detected by the inrush current detection circuit, the holding current suppression circuit prohibits the first terminal from flowing the holding current by applying a voltage to the second terminal. (The value of the holding current is set to zero), but the present invention is not limited to this. The inrush current detection circuit detects the value of the holding current flowing through the first terminal by applying a voltage to the second terminal. A value other than zero, which is smaller than the value of the holding current flowing through the first terminal when a voltage is applied to the second terminal while the voltage is not applied, may be used.
1;201 スイッチング電源回路
2 LEDモジュール(発光体)
3 電源
11 トライアック調光器(位相制御式調光器)
12 ドライバIC(駆動電流制御部)
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 突入電流検出回路
17;217 保持電流抑制回路
1: 201 switching
3
12 Driver IC (drive current control unit)
13
Claims (2)
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を安定動作させるための保持電流を流す第1端子、前記位相制御式調光器から出力される電圧が印加される第2端子、及び、基準電圧を供給する第3端子を含み、前記第2端子に前記電圧が印加されることで前記第1端子が前記保持電流を流すように構成された駆動電流制御部と、
前記電源の投入時における突入電流が流れる容量素子と、
前記容量素子に流れる前記突入電流を検出する突入電流検出回路であって、前記突入電流の検出の有無によって高電圧又は低電圧を選択的に出力する比較回路、及び、前記比較回路の2つの入力端子の間に配置された第1抵抗素子を含む突入電流検出回路と、
前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間は、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可し、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記第1端子が流す前記保持電流の値を、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間に前記第2端子に前記電圧が印加されることで前記第1端子が流す前記保持電流の値よりも小さくする保持電流抑制回路と
を備え、
前記保持電流抑制回路は、
前記突入電流検出回路による前記突入電流の検出の有無によってオン/オフが切り替えられるスイッチング部を含み、
前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されていない間は、前記スイッチング部がオン及びオフの一方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可し、前記突入電流検出回路によって前記突入電流が検出されている間は、前記スイッチング部がオン及びオフの他方になることにより、前記第1端子が前記保持電流を流すことを禁止し、
前記突入電流検出回路は、
前記第3端子から供給される基準電圧に基づく電圧が前記比較回路の2つの入力端子の一方に供給され、
前記容量素子への前記突入電流の有無に応じて前記第1抵抗素子に電圧降下を生じさせるか否かにより前記比較回路からの出力を切り替え、前記比較回路からの出力に基づき前記スイッチング部のオン/オフを切り替えることを特徴とするスイッチング電源回路。 A switching power supply circuit that generates a drive current supplied to the light emitter,
A phase control type dimmer connected to a power supply,
A second terminal a first terminal supplying a holding current to allow stable operation of the phase control dimmer, the voltage output from the phase control dimmer is applied, and the third supplying a reference voltage includes a terminal, and the drive current control unit, wherein the first terminal is configured to flow the holding current in the a voltage is applied to the second terminal,
A capacitive element through which an inrush current flows when the power is turned on;
A rush current detection circuit that detects the rush current flowing through the capacitive element, a comparison circuit that selectively outputs a high voltage or a low voltage depending on whether the rush current is detected, and two inputs of the comparison circuit. An inrush current detection circuit including a first resistance element disposed between terminals ,
While the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit, the first terminal allows the holding current to flow, and the inrush current detection circuit detects the inrush current while the inrush current is detected. The holding current flowing through the first terminal is determined by applying the voltage to the second terminal while the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit. a holding current suppression circuit of less than a value,
The holding current suppression circuit,
A switching unit that is turned on / off depending on whether the inrush current is detected by the inrush current detection circuit,
While the inrush current is not detected by the inrush current detection circuit, the switching unit is turned on or off to permit the first terminal to flow the holding current, and the inrush current detection While the inrush current is detected by the circuit, the switching unit is turned on in the other of on and off, thereby prohibiting the first terminal from flowing the holding current,
The inrush current detection circuit,
A voltage based on a reference voltage supplied from the third terminal is supplied to one of two input terminals of the comparison circuit;
An output from the comparison circuit is switched according to whether or not a voltage drop occurs in the first resistance element according to the presence or absence of the rush current to the capacitance element, and the switching unit is turned on based on an output from the comparison circuit. A switching power supply circuit that switches between ON and OFF .
前記第3端子と直列に接続された第2抵抗素子及び第3抵抗素子をさらに含み、
前記第2抵抗素子と第3抵抗素子との分電圧を前記比較回路の2つの入力端子の一方に供給することで、前記容量素子に前記突入電流が流れていない間は、前記第1端子が前記保持電流を流すことを許可するように前記比較回路の出力を制御することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源回路。 The inrush current detection circuit,
A second resistance element and a third resistance element connected in series with the third terminal,
By supplying the divided voltage of the second resistance element and the third resistance element to one of two input terminals of the comparison circuit, the first terminal is connected to the first terminal while the rush current does not flow through the capacitance element. switching power supply circuit according to claim 1, characterized in that controlling the output of the comparator circuit so as to permit the flow of the holding current.
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