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JP2021048760A - Power supply device and illumination device - Google Patents

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JP2021048760A
JP2021048760A JP2019171842A JP2019171842A JP2021048760A JP 2021048760 A JP2021048760 A JP 2021048760A JP 2019171842 A JP2019171842 A JP 2019171842A JP 2019171842 A JP2019171842 A JP 2019171842A JP 2021048760 A JP2021048760 A JP 2021048760A
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Abstract

【課題】リップル電流低減回路の制御電源の生成による電力損失を低減できる電源装置を提供する。【解決手段】整流回路19は、交流電圧を整流する。電力変換回路20は、少なくともスイッチング素子Q1およびスイッチング素子Q1に接続されるインダクタL2を有し、整流回路19で整流された電圧を直流電圧に変換して光源11に供給する。リップル電流低減回路21は、光源11に直列に接続され、光源11に流れる電流を一定にする。制御部22は、光源11とリップル電流低減回路21の接続点の検出電圧を入力し、電力変換回路20のスイッチング素子Q1をフィードバック制御する。制御電源生成部23は、電力変換回路20のインダクタL2に磁気的に結合された二次巻線L3を有し、二次巻線L3に誘起される制御電源をリップル電流低減回路21に供給する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply device capable of reducing power loss due to generation of a control power source of a ripple current reduction circuit. A rectifier circuit 19 rectifies an AC voltage. The power conversion circuit 20 has at least a switching element Q1 and an inductor L2 connected to the switching element Q1, converts the voltage rectified by the rectifier circuit 19 into a DC voltage, and supplies the voltage to the light source 11. The ripple current reduction circuit 21 is connected in series with the light source 11 to keep the current flowing through the light source 11 constant. The control unit 22 inputs the detection voltage at the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21, and feedback-controls the switching element Q1 of the power conversion circuit 20. The control power generation unit 23 has a secondary winding L3 magnetically coupled to the inductor L2 of the power conversion circuit 20, and supplies the control power induced by the secondary winding L3 to the ripple current reduction circuit 21. .. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明の実施形態は、光源に直流電圧を供給する電源装置、およびこの電源装置を用いた照明装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a power supply device that supplies a DC voltage to a light source, and a lighting device that uses the power supply device.

従来、電力変換回路によって交流電圧を直流電圧に変換して光源に供給するとともに、光源に流れる電圧を検出して電力変換回路をフィードバック制御する電源装置がある。この電源装置では、光源に流れる電流を一定にするために、光源と直列にリップル電流低減回路を接続している場合がある。リップル電流低減回路が動作するのに必要な制御電源は、電力変換回路の出力側から取り出して供給している場合がある。 Conventionally, there is a power supply device that converts an AC voltage into a DC voltage by a power conversion circuit and supplies it to a light source, and also detects a voltage flowing through the light source to feed-back control the power conversion circuit. In this power supply device, a ripple current reduction circuit may be connected in series with the light source in order to keep the current flowing through the light source constant. The control power supply required for the ripple current reduction circuit to operate may be taken out from the output side of the power conversion circuit and supplied.

リップル電流低減回路の制御電源を電力変換回路の出力側経路から取り出して供給する場合、電力変換回路の出力側経路から取り出される直流電圧をリップル電流低減回路に供給する制御電源の電圧値に調整する必要があり、この調整のための回路構成が必要となるとともに、調整の際つまり制御電源を生成する際に電力損失が発生してしまう。 When the control power supply of the ripple current reduction circuit is taken out from the output side path of the power conversion circuit and supplied, the DC voltage taken out from the output side path of the power conversion circuit is adjusted to the voltage value of the control power supply supplied to the ripple current reduction circuit. It is necessary, and a circuit configuration for this adjustment is required, and power loss occurs at the time of adjustment, that is, at the time of generating a control power supply.

特許第5110197号公報Japanese Patent No. 5110197

本発明は、簡単な構成で、リップル電流低減回路の制御電源の生成による電力損失を低減できる電源装置および照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power supply device and a lighting device capable of reducing power loss due to generation of a control power source of a ripple current reduction circuit with a simple configuration.

実施形態の電源装置は、整流回路、電力変換回路、リップル電流低減回路、制御部および制御電源生成部を備える。整流回路は、交流電圧を整流する。電力変換回路は、少なくともスイッチング素子およびスイッチング素子に接続されるインダクタを有し、整流回路で整流された電圧を直流電圧に変換して光源に供給する。リップル電流低減回路は、光源に直列に接続され、光源に流れる電流を一定にする。制御部は、光源とリップル電流低減回路の接続点の検出電圧を入力し、電力変換回路のスイッチング素子をフィードバック制御する。制御電源生成部は、電力変換回路のインダクタに磁気的に結合された二次巻線を有し、二次巻線に誘起される制御電源をリップル電流低減回路に供給する。 The power supply device of the embodiment includes a rectifier circuit, a power conversion circuit, a ripple current reduction circuit, a control unit, and a control power supply generation unit. The rectifier circuit rectifies the AC voltage. The power conversion circuit has at least a switching element and an inductor connected to the switching element, and converts the voltage rectified by the rectifier circuit into a DC voltage and supplies it to the light source. The ripple current reduction circuit is connected in series with the light source to keep the current flowing through the light source constant. The control unit inputs the detection voltage at the connection point between the light source and the ripple current reduction circuit, and feedback-controls the switching element of the power conversion circuit. The control power generation unit has a secondary winding magnetically coupled to the inductor of the power conversion circuit, and supplies the control power induced by the secondary winding to the ripple current reduction circuit.

実施形態の電源装置によれば、簡単な構成で、リップル電流低減回路の制御電源の生成による電力損失を低減することが期待できる。 According to the power supply device of the embodiment, it can be expected that the power loss due to the generation of the control power supply of the ripple current reduction circuit can be reduced by a simple configuration.

第1の実施形態を示す電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power supply device which shows 1st Embodiment. 第2の実施形態を示す電源装置の回路図である。It is a circuit diagram of the power supply device which shows the 2nd Embodiment.

以下、第1の実施形態を、図1を参照して説明する。 Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIG.

照明装置10は、光源11、およびこの光源11に直流電源を供給する電源装置12を備えている。 The lighting device 10 includes a light source 11 and a power supply device 12 that supplies DC power to the light source 11.

光源11は、例えば、半導体発光素子であるLEDが用いられる。なお、光源11は、LED以外に、EL等の他の半導体発光素子が用いられてもよい。また、光源11は、例えば、電源装置12と一体形の構成としてもよいし、あるいは、器具本体に着脱可能な光源ユニットにて構成し、器具本体への光源ユニットの装着時に電源装置12に電気的に接続されるように構成してもよい。 As the light source 11, for example, an LED which is a semiconductor light emitting element is used. In addition to the LED, the light source 11 may use another semiconductor light emitting element such as an EL. Further, the light source 11 may be integrated with the power supply device 12, for example, or may be configured as a light source unit that can be attached to and detached from the fixture body, and the power supply device 12 is charged with electricity when the light source unit is attached to the fixture body. It may be configured to be connected as a target.

そして、電源装置12は、交流電圧を整流する整流回路19、この整流回路19で整流された電圧を直流電圧に変換して光源11に供給する電力変換回路20、光源11に流れる電流を一定にするリップル電流低減回路21、電力変換回路20をフィードバック制御する制御部22、リップル電流低減回路21および制御部22に制御電源を供給する制御電源生成部23、および電源装置12の起動時に起動用電源を制御部22に供給する起動用電源生成部24を備えている。 Then, the power supply device 12 makes the rectifier circuit 19 that rectifies the AC voltage, the power conversion circuit 20 that converts the voltage rectified by the rectifier circuit 19 into a DC voltage and supplies it to the light source 11, and the current flowing through the light source 11 constant. Ripple current reduction circuit 21, control unit 22 that feedback-controls the power conversion circuit 20, control power generation unit 23 that supplies control power to the ripple current reduction circuit 21 and control unit 22, and power supply for starting when the power supply device 12 is started. Is provided with a power generation unit 24 for starting up to supply the control unit 22.

整流回路19は、外部電源である交流電源eに一対の入力端が接続されている。整流回路19は、交流電源eから入力される交流電圧を整流し、整流電圧(直流電圧)を一対の出力端から出力する。整流回路19は、例えば4個の整流素子を組み合わせたダイオードブリッジの全波整流器である。なお、整流回路19は、半波整流器などでもよい。また、整流電圧は、全波整流された脈流でもよいし、半波整流された脈流でもよい。 The rectifier circuit 19 has a pair of input ends connected to an AC power source e, which is an external power source. The rectifier circuit 19 rectifies the AC voltage input from the AC power supply e, and outputs the rectified voltage (DC voltage) from the pair of output terminals. The rectifier circuit 19 is, for example, a diode bridge full-wave rectifier in which four rectifier elements are combined. The rectifier circuit 19 may be a half-wave rectifier or the like. Further, the rectified voltage may be a full-wave rectified pulsating current or a half-wave rectified pulsating current.

また、電力変換回路20は、セピック(SEPIC:Single Ended Primary Inductance Converter)回路であり、力率改善回路の機能とDC/DCコンバータ回路の機能を備えている1コンバータ方式の変換回路である。 Further, the power conversion circuit 20 is a Sepic (SEPIC: Single Ended Primary Inductance Converter) circuit, which is a one-converter type conversion circuit having a power factor improving circuit function and a DC / DC converter circuit function.

電力変換回路20は、整流回路19の一対の出力端に接続されるコンデンサ(入力側コンデンサ)C1を有している。このコンデンサC1の両端に、インダクタ(第1のインダクタ)L1および例えば電界効果トランジスタ等のスイッチング素子Q1の直列回路が接続されている。さらに、スイッチング素子Q1の両端に、コンデンサC2およびインダクタ(第2のインダクタ)L2の直列回路が接続されている。インダクタL1とインダクタL2は、カップリング用のコンデンサC2を介して直列に接続されている。インダクタL2は、光源11およびリップル電流低減回路21の直列回路と並列に接続されているため、光源11に供給される直流電圧と同じ電圧値となる。 The power conversion circuit 20 has a capacitor (input side capacitor) C1 connected to a pair of output ends of the rectifier circuit 19. A series circuit of an inductor (first inductor) L1 and a switching element Q1 such as a field effect transistor is connected to both ends of the capacitor C1. Further, a series circuit of a capacitor C2 and an inductor (second inductor) L2 is connected to both ends of the switching element Q1. The inductor L1 and the inductor L2 are connected in series via a coupling capacitor C2. Since the inductor L2 is connected in parallel with the series circuit of the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21, the voltage value is the same as the DC voltage supplied to the light source 11.

インダクタL2の両端に、逆流阻止用のダイオードD1および例えば電解コンデンサ等のコンデンサ(出力側コンデンサ)C3が接続されている。ダイオードD1は、アノードがコンデンサC2とインダクタL2との接続点に接続され、カソードがコンデンサC3に接続されている。 A diode D1 for preventing backflow and a capacitor (output side capacitor) C3 such as an electrolytic capacitor are connected to both ends of the inductor L2. In the diode D1, the anode is connected to the connection point between the capacitor C2 and the inductor L2, and the cathode is connected to the capacitor C3.

コンデンサC3の両端に、光源11およびリップル電流低減回路21の直列回路が接続されている。コンデンサC3は、電力変換回路20の出力側で光源11およびリップル電流低減回路21の直列回路と並列に接続されている。 A series circuit of the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21 is connected to both ends of the capacitor C3. The capacitor C3 is connected in parallel with the series circuit of the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21 on the output side of the power conversion circuit 20.

また、リップル電流低減回路21は、電力変換回路20の出力側(出力端)に光源11と直列に接続されている。リップル電流低減回路21は、電力変換回路20の出力側に光源11と直列に接続される可変インピーダンス素子Q2および電流検出部である検出抵抗R1、および、検出抵抗R1を介して検出される検出電流が所定の値となるように可変インピーダンス素子Q2を制御する誤差増幅器27を備えている。リップル電流低減回路21は、光源11がLEDである場合、LEDのカソード側に直列に接続されている。 Further, the ripple current reduction circuit 21 is connected in series with the light source 11 on the output side (output end) of the power conversion circuit 20. The ripple current reduction circuit 21 includes a variable impedance element Q2 connected in series with the light source 11 on the output side of the power conversion circuit 20, a detection resistor R1 which is a current detection unit, and a detection current detected via the detection resistor R1. The error amplifier 27 that controls the variable impedance element Q2 so that the value becomes a predetermined value is provided. When the light source 11 is an LED, the ripple current reduction circuit 21 is connected in series with the cathode side of the LED.

可変インピーダンス素子Q2は、例えば電界効果トランジスタ等のスイッチング素子が用いられている。なお、可変インピーダンス素子Q2には、インピーダンスを連続的に可変できる可変抵抗等を用いてもよい。 As the variable impedance element Q2, for example, a switching element such as a field effect transistor is used. The variable impedance element Q2 may use a variable resistor or the like that can continuously change the impedance.

検出抵抗R1は、光源11に流れる電流を電圧信号(検出電圧)に変換して誤差増幅器27に出力する。なお、電流検出部としては、検出抵抗R1以外に、例えばカレントトランス等を用いてもよい。 The detection resistor R1 converts the current flowing through the light source 11 into a voltage signal (detection voltage) and outputs it to the error amplifier 27. As the current detection unit, for example, a current transformer or the like may be used in addition to the detection resistor R1.

誤差増幅器27は、反転入力端子が可変インピーダンス素子Q2と検出抵抗R1との接続点に接続され、非反転入力端子が基準電圧V1に接続されている。そして、誤差増幅器27は、検出抵抗R1で検出されるリップル電流に応じた検出電圧と基準電圧V1とを比較し、検出電圧が基準電圧V1よりも小さい場合にインピーダンスを小さくするように可変インピーダンス素子Q2を制御し、一方、検出電圧が基準電圧V1よりも大きい場合にインピーダンスを大きくするように可変インピーダンス素子Q2を制御することにより、リップル電流を低減し、光源11に流れる電流を一定とするように動作する。 In the error amplifier 27, the inverting input terminal is connected to the connection point between the variable impedance element Q2 and the detection resistor R1, and the non-inverting input terminal is connected to the reference voltage V1. Then, the error amplifier 27 compares the detection voltage corresponding to the ripple current detected by the detection resistor R1 with the reference voltage V1 and reduces the impedance when the detection voltage is smaller than the reference voltage V1. By controlling Q2 and controlling the variable impedance element Q2 so that the impedance is increased when the detected voltage is larger than the reference voltage V1, the ripple current is reduced and the current flowing through the light source 11 is kept constant. Works on.

また、制御部22は、例えば制御IC等で構成されている。制御部22は、光源11とリップル電流低減回路21との接続点からの検出電圧を入力し、リップル電流低減回路21に印加される電圧が所定の電圧値となるようにスイッチング素子Q1のスイッチング動作をフィードバック制御する。 Further, the control unit 22 is composed of, for example, a control IC or the like. The control unit 22 inputs the detection voltage from the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21, and switches the switching element Q1 so that the voltage applied to the ripple current reduction circuit 21 becomes a predetermined voltage value. Feedback control.

また、制御電源生成部23は、電力変換回路20のインダクタL2に磁気的に結合される二次巻線L3を有している。二次巻線L3には、インダクタL2と二次巻線L3との巻数比に応じた電圧の制御電源が生成される。なお、二次巻線L3は、電力変換回路20のインダクタL1およびインダクタL2とともに1つのトランスで構成してもよいし、インダクタL1とは別構成としてインダクタL2と磁気的に結合されるように構成してもよい。 Further, the control power generation unit 23 has a secondary winding L3 that is magnetically coupled to the inductor L2 of the power conversion circuit 20. In the secondary winding L3, a control power supply having a voltage corresponding to the turns ratio of the inductor L2 and the secondary winding L3 is generated. The secondary winding L3 may be configured by one transformer together with the inductor L1 and the inductor L2 of the power conversion circuit 20, or is configured to be magnetically coupled to the inductor L2 as a separate configuration from the inductor L1. You may.

二次巻線L3の高電位側の一端にダイオードD2および例えば電解コンデンサ等のコンデンサC4が直列に接続され、二次巻線L3の他端およびコンデンサC4が電力変換回路20の低電位側に接続されている。ダイオードD2は、アノードが二次巻線L3の一端に接続され、カソードがコンデンサC4に接続されている。ダイオードD2のカソードとコンデンサC4との接続点がリップル電流低減回路21の誤差増幅器27および制御部22に接続されている。 A diode D2 and a capacitor C4 such as an electrolytic capacitor are connected in series to one end of the secondary winding L3 on the high potential side, and the other end of the secondary winding L3 and the capacitor C4 are connected to the low potential side of the power conversion circuit 20. Has been done. The diode D2 has an anode connected to one end of the secondary winding L3 and a cathode connected to the capacitor C4. The connection point between the cathode of the diode D2 and the capacitor C4 is connected to the error amplifier 27 and the control unit 22 of the ripple current reduction circuit 21.

二次巻線L3に誘起される制御電源がダイオードD2のカソードとコンデンサC4との接続点から、リップル電流低減回路21の誤差増幅器27および制御部22に供給される。制御電源の電圧は、インダクタL2と二次巻線L3との巻数比によって任意に調整可能である。そのため、光源11に供給する直流電圧に応じて、所定の制御電源の電圧が二次巻線L3に誘起されるように、インダクタL2と二次巻線L3との巻数比が調整されている。 The control power supply induced in the secondary winding L3 is supplied to the error amplifier 27 and the control unit 22 of the ripple current reduction circuit 21 from the connection point between the cathode of the diode D2 and the capacitor C4. The voltage of the control power supply can be arbitrarily adjusted by the turns ratio of the inductor L2 and the secondary winding L3. Therefore, the turns ratio between the inductor L2 and the secondary winding L3 is adjusted so that the voltage of the predetermined control power supply is induced in the secondary winding L3 according to the DC voltage supplied to the light source 11.

また、起動用電源生成部24は、コンデンサC1の両端に抵抗R2およびコンデンサC5の直列回路が接続され、コンデンサC5と並列にツエナーダイオードZD1が接続されている。ツエナーダイオードZD1は、カソードが抵抗R2とコンデンサC5の接続点に接続され、アノードがコンデンサC1とコンデンサC5との間に接続されている。ツエナーダイオードZD1の両端に制御部22の電源入力端子が接続されている。そして、起動用電源生成部24では、電源投入による電源装置12の起動時(始動時)において、抵抗R2を通じて限流された直流電圧をコンデンサC5およびツエナーダイオードZD1によって定電圧の起動用電源とし、この起動用電源が制御部22に供給される。 Further, in the starting power generation unit 24, a series circuit of a resistor R2 and a capacitor C5 is connected to both ends of the capacitor C1, and a Zener diode ZD1 is connected in parallel with the capacitor C5. In the Zener diode ZD1, the cathode is connected to the connection point between the resistor R2 and the capacitor C5, and the anode is connected between the capacitor C1 and the capacitor C5. The power input terminals of the control unit 22 are connected to both ends of the Zener diode ZD1. Then, in the starting power generation unit 24, when the power supply device 12 is started (starting) by turning on the power, the DC voltage limited through the resistor R2 is used as a constant voltage starting power by the capacitor C5 and the Zener diode ZD1. This starting power is supplied to the control unit 22.

さらに、制御部22の電源入力端子には、制御電源生成部23がダイオードD3を介して接続されている。ダイオードD3は、アノードが制御電源生成部23に接続され、カソードが制御部22の電源入力端子に接続されている。ダイオードD3は、電源装置12の起動時において、起動用電源生成部24にて生成される起動用電源がリップル電流低減回路21に流れるのを防止し、制御電源生成部23にて生成される制御電源が高くなれば、この制御電源を制御部22に供給するように機能する。 Further, a control power generation unit 23 is connected to the power input terminal of the control unit 22 via a diode D3. In the diode D3, the anode is connected to the control power generation unit 23, and the cathode is connected to the power input terminal of the control unit 22. The diode D3 prevents the starting power generated by the starting power generation unit 24 from flowing to the ripple current reduction circuit 21 when the power supply device 12 is started, and controls generated by the control power generation unit 23. When the power supply becomes high, it functions to supply this control power supply to the control unit 22.

そして、電源装置12への交流電源eの投入により、起動用電源生成部24にて生成される起動用電源が制御部22に供給され、制御部22が動作する。制御部22は、スイッチング素子Q1をオンオフ制御して電力変換回路20を動作させ、整流回路19で整流された電圧を直流電圧に変換して光源11に供給する。 Then, when the AC power supply e is turned on to the power supply device 12, the starting power generated by the starting power generation unit 24 is supplied to the control unit 22, and the control unit 22 operates. The control unit 22 controls the switching element Q1 on and off to operate the power conversion circuit 20, converts the voltage rectified by the rectifier circuit 19 into a DC voltage, and supplies the voltage to the light source 11.

電力変換回路20では、スイッチング素子Q1がオンすると、コンデンサC1、インダクタL1、スイッチング素子Q1、コンデンサC1の経路で電流が流れて、インダクタL1にエネルギー(磁気エネルギー)が蓄積される。さらに、コンデンサC2、スイッチング素子Q1、インダクタL2、コンデンサC2の経路で電流が流れて、インダクタL2にエネルギー(磁気エネルギー)が蓄積される。 In the power conversion circuit 20, when the switching element Q1 is turned on, a current flows through the paths of the capacitor C1, the inductor L1, the switching element Q1, and the capacitor C1, and energy (magnetic energy) is stored in the inductor L1. Further, a current flows through the path of the capacitor C2, the switching element Q1, the inductor L2, and the capacitor C2, and energy (magnetic energy) is stored in the inductor L2.

スイッチング素子Q1がオフすると、インダクタL1に起電力が発生し、インダクタL1、コンデンサC2、ダイオードD1、コンデンサC3、コンデンサC1、インダクタL1の経路で電流が流れて、コンデンサC2,C3を充電する。さらに、インダクタL2に起電力が発生し、インダクタL2、ダイオードD1、コンデンサC3、インダクタL2の経路で電流が流れて、コンデンサC3を充電する。 When the switching element Q1 is turned off, an electromotive force is generated in the inductor L1, and current flows in the paths of the inductor L1, the capacitor C2, the diode D1, the capacitor C3, the capacitor C1, and the inductor L1 to charge the capacitors C2 and C3. Further, an electromotive force is generated in the inductor L2, and a current flows through the paths of the inductor L2, the diode D1, the capacitor C3, and the inductor L2 to charge the capacitor C3.

したがって、スイッチング素子Q1のオンオフによって入力電圧を昇降圧動作し、コンデンサC3の両端間に所定の直流電圧を発生させ、この直流電圧を光源11に供給することにより、光源11が点灯する。 Therefore, the input voltage is stepped up and down by turning the switching element Q1 on and off, a predetermined DC voltage is generated between both ends of the capacitor C3, and this DC voltage is supplied to the light source 11, so that the light source 11 is turned on.

また、制御部22は、光源11とリップル電流低減回路21との接続点からの検出電圧を入力し、リップル電流低減回路21に印加される電圧が所定の電圧値となるようにスイッチング素子Q1のスイッチング動作をフィードバック制御する。 Further, the control unit 22 inputs the detection voltage from the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21, and the switching element Q1 so that the voltage applied to the ripple current reduction circuit 21 becomes a predetermined voltage value. Feedback control of switching operation.

さらに、光源11と直列に接続されたリップル電流低減回路21では、誤差増幅器27により検出抵抗R1で検出されるリップル電流に応じた検出電圧と基準電圧V1とを比較し、検出電圧が基準電圧V1よりも小さい場合にはインピーダンスを小さくするように可変インピーダンス素子Q2を制御し、一方、検出電圧が基準電圧V1よりも大きい場合にはインピーダンスを大きくするように可変インピーダンス素子Q2を制御することにより、リップル電流を低減し、光源11に流れる電流を一定とするように動作する。 Further, in the ripple current reduction circuit 21 connected in series with the light source 11, the detection voltage corresponding to the ripple current detected by the detection resistor R1 by the error amplifier 27 is compared with the reference voltage V1, and the detection voltage is the reference voltage V1. By controlling the variable impedance element Q2 so as to reduce the impedance when it is smaller than, and by controlling the variable impedance element Q2 so as to increase the impedance when the detected voltage is larger than the reference voltage V1. It operates so as to reduce the ripple current and keep the current flowing through the light source 11 constant.

これら制御により、光源11に一定の直流電圧および一定の電流が供給され、光源11が安定的に点灯する。 By these controls, a constant DC voltage and a constant current are supplied to the light source 11, and the light source 11 is lit stably.

また、電力変換回路20のインダクタL2に磁気的に接続された制御電源生成部23の二次巻線L3に制御電圧が誘起され、この制御電圧がリップル電流低減回路21の誤差増幅器27に供給され、誤差増幅器27が動作する。さらに、起動後に、制御電源生成部23の二次巻線L3に誘起される制御電源が所定の電圧値以上に高くなると、制御電源生成部23からの制御電源が制御部22に供給され、制御部22が動作する。 Further, a control voltage is induced in the secondary winding L3 of the control power generation unit 23 magnetically connected to the inductor L2 of the power conversion circuit 20, and this control voltage is supplied to the error amplifier 27 of the ripple current reduction circuit 21. , The error amplifier 27 operates. Further, when the control power supply induced in the secondary winding L3 of the control power supply generation unit 23 becomes higher than a predetermined voltage value after startup, the control power supply from the control power supply generation unit 23 is supplied to the control unit 22 for control. Part 22 operates.

ところで、例えば、リップル電流低減回路21の制御電源を電力変換回路20の出力側経路(例えばコンデンサC3と光源11との間の出力側経路)から取り出して供給する場合、電力変換回路20の出力側経路から取り出される直流電圧をリップル電流低減回路21に供給する制御電源の電圧値に調整する必要があり、この調整のための回路構成が必要となるとともに、調整の際つまり制御電源を生成する際に電力損失が発生してしまう。 By the way, for example, when the control power supply of the ripple current reduction circuit 21 is taken out from the output side path of the power conversion circuit 20 (for example, the output side path between the capacitor C3 and the light source 11) and supplied, the output side of the power conversion circuit 20 It is necessary to adjust the DC voltage taken out from the path to the voltage value of the control power supply supplied to the ripple current reduction circuit 21, and a circuit configuration for this adjustment is required, and at the time of adjustment, that is, when the control power supply is generated. Power loss will occur.

本実施形態では、電力変換回路20のインダクタL2に磁気的に接続された二次巻線L3に誘起される制御電圧をリップル電流低減回路21に供給するため、簡単な構成で、リップル電流低減回路21の制御電源の生成による電力損失を低減することができる。 In the present embodiment, the control voltage induced in the secondary winding L3 magnetically connected to the inductor L2 of the power conversion circuit 20 is supplied to the ripple current reduction circuit 21, so that the ripple current reduction circuit has a simple configuration. The power loss due to the generation of 21 control power sources can be reduced.

しかも、インダクタL2は、光源11およびリップル電流低減回路21の直列回路と並列に接続されていて、光源11に供給される直流電圧と同じ電圧値となるため、インダクタL2と二次巻線L3との巻数比を適切に調整することにより、光源11に供給する直流電圧に応じて、所定の制御電源の電圧を二次巻線L3に誘起させることができ、少ない電力損失で、制御電源を生成することができる。 Moreover, since the inductor L2 is connected in parallel with the series circuit of the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21 and has the same voltage value as the DC voltage supplied to the light source 11, the inductor L2 and the secondary winding L3 By appropriately adjusting the turns ratio of, the voltage of a predetermined control power supply can be induced in the secondary winding L3 according to the DC voltage supplied to the light source 11, and the control power supply is generated with a small power loss. can do.

また、制御電源生成部23は、制御電源をリップル電流低減回路21および制御部22に供給するため、リップル電流低減回路21と制御部22とで共用でき、構成を簡素化できる。 Further, since the control power supply generation unit 23 supplies the control power supply to the ripple current reduction circuit 21 and the control unit 22, the ripple current reduction circuit 21 and the control unit 22 can share the control power supply, and the configuration can be simplified.

次に、図2に第2の実施形態を示す。 Next, FIG. 2 shows a second embodiment.

光源11とリップル電流低減回路21の接続点の検出電圧を制御部22に送る経路途中に検出電圧調整部30が設けられている。すなわち、検出電圧調整部30の入力端が光源11とリップル電流低減回路21の接続点に接続され、検出電圧調整部30の出力端が制御部22に接続されている。検出電圧調整部30は、制御電源生成部23から制御電源を入力して動作する。なお、他の構成および作用効果は、第1の実施形態と同様である。 A detection voltage adjusting unit 30 is provided in the middle of a path for sending the detection voltage at the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21 to the control unit 22. That is, the input end of the detection voltage adjustment unit 30 is connected to the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21, and the output end of the detection voltage adjustment unit 30 is connected to the control unit 22. The detection voltage adjustment unit 30 operates by inputting a control power supply from the control power supply generation unit 23. The other configurations and effects are the same as those in the first embodiment.

検出電圧調整部30は、制御電源生成部23によって生成される制御電源が所定の値(電圧値)に上昇するまで、制御部22に対する検出電圧の入力を停止させる検出電圧停止調整機能、または、制御電源生成部23によって生成される制御電源が所定の値(電圧値)に上昇するまで、制御部22に入力される検出電圧を低下させる検出電圧低下調整機能いずれか一方の機能を有している。なお、制御電源生成部23によって生成される制御電源が所定の値に上昇したか否かを判断する制御電圧判定部の機能を有している。 The detection voltage adjustment unit 30 has a detection voltage stop adjustment function that stops the input of the detection voltage to the control unit 22 until the control power generated by the control power generation unit 23 rises to a predetermined value (voltage value), or It has one of the detection voltage drop adjustment functions that lowers the detection voltage input to the control unit 22 until the control power generated by the control power generation unit 23 rises to a predetermined value (voltage value). There is. It has a function of a control voltage determination unit that determines whether or not the control power source generated by the control power supply generation unit 23 has risen to a predetermined value.

ところで、電源装置12への交流電源eの投入時には、制御部22は起動用電源生成部24によって起動して電力変換回路20の動作を開始させるが、制御電源生成部23で生成される制御電源が所定の値に上昇するまでは、リップル電流低減回路21が動作しない。そのため、光源11とリップル電流低減回路21との接続点から制御部22に入力する検出電圧が高くなり、制御部22は電力変換回路20の動作を低減または停止させるように制御し、光源11の点灯が遅れたり点灯しないおそれがある。 By the way, when the AC power supply e is turned on to the power supply device 12, the control unit 22 is activated by the start power generation unit 24 to start the operation of the power conversion circuit 20, but the control power supply generated by the control power generation unit 23 is started. The ripple current reduction circuit 21 does not operate until the value rises to a predetermined value. Therefore, the detection voltage input to the control unit 22 from the connection point between the light source 11 and the ripple current reduction circuit 21 becomes high, and the control unit 22 controls so as to reduce or stop the operation of the power conversion circuit 20 to reduce or stop the operation of the light source 11. Lighting may be delayed or may not light.

本実施形態では、検出電圧調整部30により、制御電源生成部23によって生成される制御電源が所定の値に上昇するまで、制御部22に対する検出電圧の入力を停止させるか、または、制御部22に入力される検出電圧を低下させるため、制御部22は、検出電圧が0または低いと判断し、出力電圧が高くなるように電力変換回路20を動作させる。したがって、電力変換回路20の動作により、制御電源生成部23で生成される制御電圧が所定の値に上昇し、この制御電圧がリップル電流低減回路21に供給されてリップル電流低減回路21が動作し、光源11を点灯させることができる。 In the present embodiment, the detection voltage adjusting unit 30 stops the input of the detection voltage to the control unit 22 or stops the input of the detection voltage to the control unit 22 until the control power generated by the control power generation unit 23 rises to a predetermined value. In order to reduce the detection voltage input to, the control unit 22 determines that the detection voltage is 0 or low, and operates the power conversion circuit 20 so that the output voltage becomes high. Therefore, due to the operation of the power conversion circuit 20, the control voltage generated by the control power generation unit 23 rises to a predetermined value, and this control voltage is supplied to the ripple current reduction circuit 21 to operate the ripple current reduction circuit 21. , The light source 11 can be turned on.

また、制御電源生成部23は、制御電源をリップル電流低減回路21、制御部22および検出電圧調整部30に供給するため、リップル電流低減回路21と制御部22と検出電圧調整部30とで共用でき、構成を簡素化できる。 Further, in order to supply the control power supply to the ripple current reduction circuit 21, the control unit 22, and the detection voltage adjustment unit 30, the control power generation unit 23 is shared by the ripple current reduction circuit 21, the control unit 22, and the detection voltage adjustment unit 30. It can be done and the configuration can be simplified.

なお、電力変換回路は、セピック回路に限らず、少なくともスイッチング素子とインダクタとを用いて交流電圧を整流した電圧を光源に供給する直流電圧に変換することが可能であれば、例えばフライバックコンバータ等の他の回路構成でもよい。 The power conversion circuit is not limited to the sepic circuit, and if it is possible to convert at least a voltage obtained by rectifying an AC voltage using a switching element and an inductor into a DC voltage supplied to a light source, for example, a flyback converter or the like. Other circuit configurations may be used.

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10 照明装置
11 光源
12 電源装置
19 整流回路
20 電力変換回路
21 リップル電流低減回路
22 制御部
23 制御電源生成部
30 検出電圧調整部
L2 インダクタ
L3 二次巻線
Q1 スイッチング素子
10 Lighting equipment
11 Light source
12 Power supply
19 Rectifier circuit
20 Power conversion circuit
21 Ripple current reduction circuit
22 Control unit
23 Control power generator
30 Detected voltage adjuster
L2 inductor
L3 secondary winding
Q1 Switching element

Claims (4)

交流電圧を整流する整流回路と;
少なくともスイッチング素子およびこのスイッチング素子に接続されるインダクタを有し、前記整流回路で整流された電圧を直流電圧に変換して光源に供給する電力変換回路と;
前記光源に直列に接続され、前記光源に流れる電流を一定にするリップル電流低減回路と;
前記光源と前記リップル電流低減回路の接続点の検出電圧を入力し、前記電力変換回路の前記スイッチング素子をフィードバック制御する制御部と;
前記電力変換回路の前記インダクタに磁気的に結合された二次巻線を有し、この二次巻線に誘起される制御電源を前記リップル電流低減回路に供給する制御電源生成部と;
を備えることを特徴とする電源装置。
With a rectifier circuit that rectifies AC voltage;
A power conversion circuit that has at least a switching element and an inductor connected to this switching element, converts the voltage rectified by the rectifier circuit into a DC voltage, and supplies it to the light source.
With a ripple current reduction circuit that is connected in series with the light source and keeps the current flowing through the light source constant;
A control unit that inputs the detection voltage at the connection point between the light source and the ripple current reduction circuit and feedback-controls the switching element of the power conversion circuit;
A control power generation unit having a secondary winding magnetically coupled to the inductor of the power conversion circuit and supplying a control power source induced by the secondary winding to the ripple current reduction circuit;
A power supply device characterized by being provided with.
前記制御電源生成部によって生成される制御電源が所定の値に上昇するまで、前記制御部に対する前記検出電圧の入力を停止させる検出電圧調整部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
The power supply device according to claim 1, further comprising a detection voltage adjusting unit that stops the input of the detection voltage to the control unit until the control power source generated by the control power generation unit rises to a predetermined value. ..
前記制御電源生成部によって生成される制御電源が所定の値に上昇するまで、前記制御部に入力される前記検出電圧を低下させる検出電圧調整部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の電源装置。
The power supply according to claim 1, further comprising a detection voltage adjusting unit that lowers the detection voltage input to the control unit until the control power source generated by the control power generation unit rises to a predetermined value. apparatus.
光源と;
前記光源に直流電圧を供給する請求項1ないし3いずれか一記載の電源装置と;
を備えることを特徴とする照明装置。
With a light source;
The power supply device according to any one of claims 1 to 3, which supplies a DC voltage to the light source;
A lighting device characterized by being provided with.
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