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JP2020057452A - Electric power unit and luminaire - Google Patents

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JP2020057452A
JP2020057452A JP2018185009A JP2018185009A JP2020057452A JP 2020057452 A JP2020057452 A JP 2020057452A JP 2018185009 A JP2018185009 A JP 2018185009A JP 2018185009 A JP2018185009 A JP 2018185009A JP 2020057452 A JP2020057452 A JP 2020057452A
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voltage
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徹 石北
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Abstract

To provide an electric power unit capable of performing an appropriate protection operation for an excessive output voltage, while restraining malfunction of the protection operation, and a luminaire.SOLUTION: A lighting device 12 includes a conversion circuit 24, a detection circuit 27, and a microcomputer 25. The conversion circuit 24 converts an input power to supply it to a light source 13. The detection circuit 27 detects an output voltage from the conversion circuit 24. The microcomputer 25 has multiple voltage thresholds, and multiple operation times set according to the voltage thresholds. The microcomputer 25 performs a protection operation when the output voltage detected by the detection circuit 27 exceeds the voltage threshold continuously for the operation time or more. The larger the difference of the voltage threshold from a rated output voltage, the smaller the corresponding operation time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、入力電力を変換して負荷に供給する変換回路を有する電源装置及びこれを備えた照明装置に関する。   An embodiment of the present invention relates to a power supply device having a conversion circuit for converting input power and supplying the converted power to a load, and a lighting device including the same.

従来、ダウンライト等の照明装置に用いられる電源装置としては、交流入力電圧を直流定電圧に変換する力率改善回路(PFC)等のAC/DC変換回路と、AC/DC変換回路からの電圧を降圧させた直流定電圧を照明負荷に出力する降圧チョッパ回路等のDC/DC変換回路と、を有している。このような電源装置において、照明負荷の開放や短絡等の故障が生じることでDC/DC変換回路からの出力電圧が増加した場合等に、その出力電圧と所定の電圧閾値とを比較し、出力電圧が所定の電圧閾値を所定時間以上連続的に超えると、DC/DC変換回路からの出力を停止させる保護動作を行うものがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device used for a lighting device such as a downlight includes an AC / DC conversion circuit such as a power factor correction circuit (PFC) that converts an AC input voltage into a constant DC voltage, and a voltage from the AC / DC conversion circuit. And a DC / DC conversion circuit such as a step-down chopper circuit for outputting a DC constant voltage obtained by stepping down to a lighting load. In such a power supply device, when an output voltage from the DC / DC conversion circuit increases due to a failure such as opening or short-circuiting of a lighting load, the output voltage is compared with a predetermined voltage threshold, and the output voltage is compared. When the voltage continuously exceeds a predetermined voltage threshold for a predetermined time or more, there is a protection operation that stops output from the DC / DC conversion circuit.

保護動作をさせるための電圧閾値としては、定格出力電圧を僅かに超える程度に設定する場合、例えば入力電圧の変動等により出力電圧が短時間オーバーシュートすると、誤って保護動作が実施されるおそれがある。一方、保護動作が開始するまでの所定時間を長めに設定する場合、回路動作や回路方式によっては、過剰電圧が発生したときに安全に保護させることができない。   When the voltage threshold for performing the protection operation is set to a level slightly exceeding the rated output voltage, for example, if the output voltage overshoots for a short time due to a change in the input voltage or the like, the protection operation may be erroneously performed. is there. On the other hand, if the predetermined time until the start of the protection operation is set longer, depending on the circuit operation and the circuit system, it is not possible to safely protect when an excessive voltage occurs.

特許第4901104号公報Japanese Patent No. 4901104

本発明が解決しようとする課題は、保護動作の誤動作を抑制しつつ、過大な出力電圧に対して適切に保護動作できる電源装置及びこれを備えた照明装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a power supply device capable of appropriately performing a protection operation against an excessive output voltage while suppressing a malfunction of a protection operation, and a lighting device including the same.

実施形態の電源装置は、変換回路と、検出回路と、制御部と、を備える。変換回路は、入力電力を変換して負荷に供給する。検出回路は、変換回路の出力電圧を検出する。制御部は、複数の電圧閾値と、該電圧閾値に応じて設定される複数の動作時間と、を備える。制御部は、検出回路により検出された出力電圧が電圧閾値を動作時間以上連続的に超えたときに保護動作を行う。また、動作時間は、定格出力電圧からの差が大きい電圧閾値に対応するものほど小さい。   A power supply device according to an embodiment includes a conversion circuit, a detection circuit, and a control unit. The conversion circuit converts the input power and supplies it to the load. The detection circuit detects an output voltage of the conversion circuit. The control unit includes a plurality of voltage thresholds and a plurality of operation times set according to the voltage thresholds. The control unit performs the protection operation when the output voltage detected by the detection circuit continuously exceeds the voltage threshold for more than the operation time. Further, the operation time is shorter as the difference from the rated output voltage corresponds to the larger voltage threshold.

本発明によれば、保護動作の誤動作を抑制しつつ、過大な出力電圧に対して適切に保護動作することが期待できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be expected that a protection operation | movement is appropriately performed with respect to an excessive output voltage, suppressing the malfunction of a protection operation | movement.

第1の実施形態を示す電源装置を備えた照明装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a lighting device including a power supply device according to a first embodiment. 同上電源装置の変換回路の出力電流を示すグラフである。3 is a graph showing an output current of a conversion circuit of the power supply device. 同上電源装置の変換回路の出力電圧の時間変化と制御部による保護動作とのタイミングの一例を示すグラフである。4 is a graph illustrating an example of timing of a time change of an output voltage of a conversion circuit of the power supply device and a protection operation by a control unit. 第2の実施形態を示す電源装置を備えた照明装置の一部の回路図である。It is a circuit diagram of a part of the lighting installation provided with the power supply device which shows a 2nd embodiment.

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

図1において、10は照明装置である。照明装置10は、例えばダウンライト等が用いられる。照明装置10は、電源装置である点灯装置12と、照明負荷である例えばLED等の光源13を備える光源モジュール14と、光源13の調光度を設定する調光器15と、を備えている。   In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a lighting device. As the lighting device 10, for example, a downlight or the like is used. The lighting device 10 includes a lighting device 12 as a power supply device, a light source module 14 including a light source 13 such as an LED as a lighting load, and a dimmer 15 for setting a dimming degree of the light source 13.

点灯装置12は、例えば100V等の交流入力電力を供給する外部電源である商用交流電源eに対し、図示しないフィルタ回路を介して整流回路21の一対の入力端が接続されている。整流回路21は、商用交流電源eを直流電源に整流して出力する。整流回路21の一対の出力端に、第1変換回路22が接続されている。第1変換回路22は、力率改善のための既知の力率改善回路であり、本実施形態では昇圧チョッパ回路である。第1変換回路22は、入力された電圧を所定の第1電圧、例えば160Vより高い第1直流定電圧に変換して出力するようになっている。   The lighting device 12 has a pair of input terminals of a rectifier circuit 21 connected to a commercial AC power supply e, which is an external power supply that supplies AC input power of, for example, 100 V, via a filter circuit (not shown). The rectifier circuit 21 rectifies the commercial AC power supply e into a DC power supply and outputs it. The first conversion circuit 22 is connected to a pair of output terminals of the rectification circuit 21. The first conversion circuit 22 is a known power factor improvement circuit for improving the power factor, and is a boost chopper circuit in the present embodiment. The first conversion circuit 22 converts the input voltage to a predetermined first voltage, for example, a first DC constant voltage higher than 160 V, and outputs the same.

第1変換回路22の出力側には、第2変換回路23が接続されている。第2変換回路23は、本実施形態において、第1変換回路22から入力された第1直流定電圧を第1の電圧よりも低い所定の第2電圧、例えば42Vより高い第2直流定電圧に変換して出力する降圧チョッパ回路である。第1変換回路22と第2変換回路23とにより、入力電力を変換して光源13に供給する変換回路24が構成されている。第2変換回路23は、第1変換回路22の出力端間に接続されたスイッチング素子Q1及び帰還ダイオードDの直列回路と、スイッチング素子Q1と帰還ダイオードDのカソードとの接続点に一端側が接続されたインダクタLとを備えている。スイッチング素子Q1は、例えば窒化ガリウム(GaN)、シリコンカーバイド(SiC)、ガリウムオキサイド(Ga23)等の、シリコン半導体以外の半導体からなる。そのため、スイッチング素子Q1は、シリコン半導体からなるスイッチング素子と比較して、スイッチング過渡期間における損失が少ない。また、スイッチング素子Q1の制御端子には、ドライバ回路DRVを介して制御部であるマイコン25が接続され、マイコン25から出力されるPWM信号S1によりスイッチング素子Q1がスイッチング駆動される。スイッチング素子Q1は、PWM信号S1により所定の動作周波数、例えば100kHz以上の動作周波数でスイッチングされ、インダクタLに流れる電流ILの谷がゼロよりも大きくインダクタLに電流ILが連続的に流れる電流連続モードとなるように駆動される(図2)。このように、第2変換回路23は、スイッチング素子Q1を動作周波数100kHz以上でスイッチング駆動することで、出力電流である電流ILのリプルを低減することが可能となっている。 The second conversion circuit 23 is connected to the output side of the first conversion circuit 22. In the present embodiment, the second conversion circuit 23 converts the first DC constant voltage input from the first conversion circuit 22 to a predetermined second voltage lower than the first voltage, for example, a second DC constant voltage higher than 42V. This is a step-down chopper circuit for converting and outputting. The first conversion circuit 22 and the second conversion circuit 23 constitute a conversion circuit 24 that converts the input power and supplies the converted power to the light source 13. The second conversion circuit 23 has one end connected to a series circuit of the switching element Q1 and the feedback diode D connected between the output terminals of the first conversion circuit 22 and a connection point between the switching element Q1 and the cathode of the feedback diode D. And an inductor L. The switching element Q1 is made of a semiconductor other than a silicon semiconductor such as gallium nitride (GaN), silicon carbide (SiC), and gallium oxide (Ga 2 O 3 ). Therefore, the switching element Q1 has less loss during the switching transition period than the switching element made of a silicon semiconductor. The control terminal of the switching element Q1 is connected to a microcomputer 25 as a control unit via a driver circuit DRV, and the switching element Q1 is switched by a PWM signal S1 output from the microcomputer 25. The switching element Q1 is switched at a predetermined operating frequency by the PWM signal S1, for example, at an operating frequency of 100 kHz or more. (FIG. 2). As described above, the second conversion circuit 23 can reduce the ripple of the current IL, which is the output current, by performing switching driving of the switching element Q1 at the operating frequency of 100 kHz or more.

また、帰還ダイオードDは、例えばシリコンカーバイド(SiC)等の、シリコン半導体以外の半導体からなる。そのため、帰還ダイオードDは、シリコン半導体よりも逆回復時間の温度変化が小さい。また、第2変換回路23の出力端には、この出力端と並列に接続されたスイッチング素子Q2を備えるスイッチ回路26が接続されているとともに、光源モジュール14の入力端が接続されている。スイッチング素子Q2の制御端子には、マイコン25が接続され、調光器15により設定された調光度に応じてマイコン25から出力されるPWM信号S2によりスイッチング素子Q2がスイッチング駆動される。スイッチング素子Q2は、スイッチング素子Q1よりも小さい動作周波数でスイッチングされる。また、スイッチ回路26は、スイッチング素子Q2のスイッチングにより第2変換回路23の出力端間を短絡及び開放することで、光源13を制御するPWM信号を生成する。すなわち、光源モジュール14の光源13に流れる平均電流である負荷電流Iは、変換回路24(第2変換回路23)の出力電流である電流ILがスイッチング素子Q2のスイッチングにより定電流制御される。さらに、第2変換回路23には、帰還ダイオードDのアノードと一方の出力端であるスイッチング素子Q2との間に電流ILの検出用の抵抗Rが接続されている。また、第2変換回路23の出力端には、第2変換回路23の出力電圧、つまり変換回路24の出力電圧を検出する検出回路27が接続されている。   The feedback diode D is made of a semiconductor other than a silicon semiconductor, such as silicon carbide (SiC). Therefore, the temperature change of the feedback diode D during the reverse recovery time is smaller than that of the silicon semiconductor. The output terminal of the second conversion circuit 23 is connected to a switch circuit 26 including a switching element Q2 connected in parallel with the output terminal, and is connected to the input terminal of the light source module 14. The microcomputer 25 is connected to a control terminal of the switching element Q2, and the switching element Q2 is switched by a PWM signal S2 output from the microcomputer 25 according to the dimming degree set by the dimmer 15. Switching element Q2 is switched at an operating frequency lower than switching element Q1. Further, the switch circuit 26 generates a PWM signal for controlling the light source 13 by short-circuiting and opening the output terminals of the second conversion circuit 23 by switching of the switching element Q2. That is, the load current I, which is the average current flowing through the light source 13 of the light source module 14, is controlled by the switching of the switching element Q2 to the current IL, which is the output current of the conversion circuit 24 (second conversion circuit 23). Further, a resistor R for detecting the current IL is connected to the second conversion circuit 23 between the anode of the feedback diode D and the switching element Q2 which is one output terminal. The output terminal of the second conversion circuit 23 is connected to a detection circuit 27 that detects the output voltage of the second conversion circuit 23, that is, the output voltage of the conversion circuit 24.

さらに、第2変換回路23の抵抗Rと光源13との間に、比較器28の反転入力端子が接続され、この比較器28の非反転入力端子に、基準電圧源29から所定の基準電圧が入力されている。このため、比較器28は、電流ILと所定の閾値電流Ithとの大小を、それぞれに対応する電圧に基づき比較するようになっている。比較器28の出力端子はマイコン25に接続され、比較器28での比較結果がマイコン25に入力されるようになっている。   Further, an inverting input terminal of a comparator 28 is connected between the resistor R of the second conversion circuit 23 and the light source 13, and a predetermined reference voltage from a reference voltage source 29 is supplied to a non-inverting input terminal of the comparator 28. Has been entered. For this reason, the comparator 28 compares the magnitude of the current IL with the predetermined threshold current Ith based on the corresponding voltage. The output terminal of the comparator 28 is connected to the microcomputer 25, and the result of comparison by the comparator 28 is input to the microcomputer 25.

そして、マイコン25は、例えば比較器28により電流ILのピーク値を監視し、その監視結果に応じて、すなわち比較器28から入力する信号(電圧信号)に基づいてPWM信号S1のデューティ比を設定するフィードバック制御を行う。   The microcomputer 25 monitors the peak value of the current IL using, for example, the comparator 28, and sets the duty ratio of the PWM signal S1 according to the monitoring result, that is, based on the signal (voltage signal) input from the comparator 28. Perform feedback control.

また、マイコン25は、例えば光源モジュール14の点灯装置12からの外れ、すなわち光源13の開放や、光源13の故障による短絡等の、負荷異常が生じたときに保護動作を行うようになっている。本実施形態において、マイコン25には、複数の電圧閾値と、これら電圧閾値に応じた複数の動作時間とが設定される。そして、マイコン25は、検出回路27により検出された出力電圧が負荷異常により大きくなった場合に、その出力電圧が電圧閾値をそれに対応する動作時間以上連続的に超えたときに、変換回路24(第2変換回路23)の出力を低下または停止させる保護動作を行う。   Further, the microcomputer 25 performs a protection operation when a load abnormality occurs, for example, when the light source module 14 is disconnected from the lighting device 12, that is, when the light source 13 is opened or a short circuit is caused by a failure of the light source 13. . In the present embodiment, a plurality of voltage thresholds and a plurality of operation times according to the voltage thresholds are set in the microcomputer 25. Then, when the output voltage detected by the detection circuit 27 becomes large due to a load abnormality, and the output voltage continuously exceeds the voltage threshold for the operation time corresponding to the output voltage, the microcomputer 25 converts the conversion circuit 24 ( A protection operation for reducing or stopping the output of the second conversion circuit 23) is performed.

本実施形態において、電圧閾値及び動作時間は2つずつ設定されている。すなわち、本実施形態においては、図3に示すように、互いに異なる値に設定された電圧閾値である第1電圧閾値Vth1及び第2電圧閾値Vth2と、それぞれの電圧閾値に対応する動作時間である第1動作時間T1及び第2動作時間T2とが設定されている。本実施形態において、第1及び第2電圧閾値Vth1,Vth2は、それぞれ定常状態、すなわち定格出力電圧Vよりも大きい値である。また、第2電圧閾値Vth2は、第1電圧閾値Vth1よりも大きく設定されている。すなわち、第2電圧閾値Vth2は、第1電圧閾値Vth1よりも、定常状態、すなわち定格出力電圧Vからの差が大きい閾値である。これら第1及び第2電圧閾値Vth1,Vth2は、予め設定された固定値でもよいし、第2電圧閾値Vth2については、可変設定されてもよい。この場合、第2電圧閾値Vth2に対応する第2動作時間T2は、第2電圧閾値Vth2の大きさに応じて可変設定されてもよい。例えば、第2動作時間T2は、定格出力電圧Vと第2電圧閾値Vth2との差が大きいほど小さく設定されていてもよい。第2動作時間T2を可変設定する場合には、例えば図示しないメモリ等に予め記憶された数式等により求められてもよいし、メモリ等に記憶されたテーブルに基づき設定されてもよい。また、各動作時間T1,T2は、検出回路27により検出された出力電圧の変化量が大きいほど小さく設定されてもよい。例えば、出力電圧が、定格出力電圧Vから第1電圧閾値Vth1を超えて第2電圧閾値Vth2となるように連続的に上昇した場合に、第1電圧閾値Vth1となったタイミングTM1から第2電圧閾値Vth2となったタイミングTM2までの時間差ΔTを第1動作時間T1から引いた時間以下の時間となるように第2動作時間T2を設定することで、出力電圧の急峻な上昇に対しても保護動作を確実に実施可能とすることができる。例えば、定格出力電圧Vが120Vに対して、第1電圧閾値Vth1が140V、第2電圧閾値Vth2が200V等と設定され、第1動作時間T1が100msec、第2動作時間T2が40msecに設定される。   In this embodiment, two voltage thresholds and two operation times are set. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first voltage threshold Vth1 and the second voltage threshold Vth2, which are voltage thresholds set to different values, and the operation time corresponding to each of the voltage thresholds. A first operation time T1 and a second operation time T2 are set. In the present embodiment, the first and second voltage thresholds Vth1 and Vth2 are each in a steady state, that is, a value larger than the rated output voltage V. Further, the second voltage threshold Vth2 is set to be larger than the first voltage threshold Vth1. That is, the second voltage threshold Vth2 is a threshold that is larger than the first voltage threshold Vth1 in a steady state, that is, a difference from the rated output voltage V. These first and second voltage thresholds Vth1 and Vth2 may be fixed values set in advance, or the second voltage threshold Vth2 may be variably set. In this case, the second operation time T2 corresponding to the second voltage threshold Vth2 may be variably set according to the magnitude of the second voltage threshold Vth2. For example, the second operation time T2 may be set to be smaller as the difference between the rated output voltage V and the second voltage threshold Vth2 is larger. When the second operation time T2 is variably set, the second operation time T2 may be obtained by, for example, a mathematical expression or the like stored in advance in a memory (not shown) or may be set based on a table stored in the memory or the like. Further, each of the operation times T1 and T2 may be set to be smaller as the change amount of the output voltage detected by the detection circuit 27 is larger. For example, when the output voltage continuously rises from the rated output voltage V so as to exceed the first voltage threshold Vth1 and reach the second voltage threshold Vth2, the second voltage starts from the timing TM1 at which the first voltage threshold Vth1 is reached. By setting the second operation time T2 so as to be less than the time difference ΔT from the first operation time T1 to the time difference ΔT up to the timing TM2 when the threshold value Vth2 is reached, protection against a sharp rise in output voltage The operation can be reliably performed. For example, for a rated output voltage V of 120 V, the first voltage threshold Vth1 is set to 140 V, the second voltage threshold Vth2 is set to 200 V, the first operation time T1 is set to 100 msec, and the second operation time T2 is set to 40 msec. You.

次に、一実施形態の動作を説明する。   Next, the operation of the embodiment will be described.

点灯装置12に商用交流電源eから電源が供給されると、変換回路24では、第1変換回路22が動作して交流入力電圧を第1直流定電圧に昇圧するとともに、第2変換回路23が動作して第1直流定電圧を第2直流定電圧に降圧する。このとき、第2変換回路23では、マイコン25からPWM信号S1がスイッチング素子Q1の制御端子に出力され、スイッチング素子Q1がPWM信号S1に応じてスイッチングされる。   When power is supplied from the commercial AC power supply e to the lighting device 12, in the conversion circuit 24, the first conversion circuit 22 operates to boost the AC input voltage to the first DC constant voltage, and the second conversion circuit 23 It operates to drop the first DC constant voltage to the second DC constant voltage. At this time, in the second conversion circuit 23, the PWM signal S1 is output from the microcomputer 25 to the control terminal of the switching element Q1, and the switching element Q1 is switched according to the PWM signal S1.

第2変換回路23において、スイッチング素子Q1のオン状態では、スイッチング素子Q1からインダクタLを介して第2変換回路23から電流IL1が出力されるとともに、インダクタLにエネルギが蓄えられる。また、スイッチング素子Q1のオフ状態では、インダクタLに電流IL1により蓄えられたエネルギが放出され、帰還ダイオードDからインダクタLを介して第2変換回路23から電流IL2が出力される。スイッチング素子Q1は、本実施形態において、100kHz以上の動作周波数でスイッチング駆動され、インダクタLに対して、図2に示すように電流IL(IL=IL1+IL2)が連続的に流れる。マイコン25では、比較器28を介して電流ILのピーク値を監視しつつ、電流ILが定電流となるようにPWM信号S1のデューティ比が設定される。   In the second conversion circuit 23, when the switching element Q1 is in the ON state, a current IL1 is output from the second conversion circuit 23 via the inductor L from the switching element Q1, and energy is stored in the inductor L. In the off state of the switching element Q1, the energy stored in the inductor L by the current IL1 is released, and the feedback diode D outputs the current IL2 from the second conversion circuit 23 via the inductor L. In this embodiment, the switching element Q1 is switching-driven at an operating frequency of 100 kHz or more, and a current IL (IL = IL1 + IL2) continuously flows through the inductor L as shown in FIG. The microcomputer 25 sets the duty ratio of the PWM signal S1 so that the current IL becomes a constant current while monitoring the peak value of the current IL via the comparator.

そして、スイッチ回路26では、マイコン25からPWM信号S2がスイッチング素子Q2の制御端子に出力され、スイッチング素子Q2がPWM信号S2に応じてスイッチングされて、第2変換回路23の出力端間が短絡及び開放されることで、調光器15により設定された調光度に応じて光源13に負荷電流Iが流れ、光源13が設定された調光度で点灯する。   Then, in the switch circuit 26, the PWM signal S2 is output from the microcomputer 25 to the control terminal of the switching element Q2, and the switching element Q2 is switched according to the PWM signal S2, so that the output terminals of the second conversion circuit 23 are short-circuited. By being opened, the load current I flows to the light source 13 according to the dimming degree set by the dimmer 15, and the light source 13 is turned on at the set dimming degree.

また、マイコン25は、検出回路27により検出された電圧が電圧閾値を連続的に超えたとき、保護動作を行う。本実施形態では、この保護動作にあたり、複数の電圧閾値を設定するとともに、それらに応じて設定される動作時間を、定格出力電圧からの差が大きい電圧閾値に対応するものほど小さくする。本実施形態では、第1及び第2電圧閾値Vth1,Vth2を設定するとともに、それらに応じて設定される第1及び第2動作時間T1,T2のうち、定格出力電圧からの差が大きい第2動作時間T2を第1動作時間T1より小さくする。そのため、定格出力電圧を僅かに超える程度に出力電圧が短時間オーバーシュートした場合等、通常動作中に誤って保護動作が実施されることを抑制しつつ、出力電圧が過大になった場合には、短時間で保護動作を発動させ、適切に保護動作できる。   Further, the microcomputer 25 performs a protection operation when the voltage detected by the detection circuit 27 continuously exceeds the voltage threshold. In the present embodiment, in this protection operation, a plurality of voltage thresholds are set, and the operation time set accordingly is reduced as the operation time corresponding to the voltage threshold having a larger difference from the rated output voltage. In the present embodiment, the first and second voltage thresholds Vth1 and Vth2 are set, and the first and second operation times T1 and T2 set in accordance with the first and second thresholds Vth1 and Vth2 have a large difference from the rated output voltage. The operation time T2 is set shorter than the first operation time T1. Therefore, if the output voltage becomes excessively large while slightly preventing the protection operation from being performed accidentally during normal operation, such as when the output voltage overshoots for a short time to slightly exceed the rated output voltage, The protection operation can be activated in a short time, and the protection operation can be performed appropriately.

特に、本実施形態では、降圧チョッパ回路である第2変換回路23の出力端間にスイッチ回路26のスイッチング素子Q2が接続されているため、負荷異常時にスイッチング素子Q2がスイッチングされることで出力電圧が上昇する昇圧回路が構成され、負荷異常時に急峻な出力電圧の上昇が生じる場合がある。そのため、本実施形態のように、複数の電圧閾値を設定するとともに、それらに応じて設定される動作時間を、定格出力電圧からの差が大きい電圧閾値に対応するものほど小さくすることで、負荷異常時に昇圧回路が出力側に形成される点灯装置12の回路構成であっても、適切な保護動作が可能になる。   In particular, in this embodiment, the switching element Q2 of the switch circuit 26 is connected between the output terminals of the second conversion circuit 23, which is a step-down chopper circuit. Is formed, and a steep rise of the output voltage may occur when the load is abnormal. Therefore, as in the present embodiment, a plurality of voltage thresholds are set, and the operating time set in accordance therewith is reduced as the voltage corresponding to the voltage threshold having a larger difference from the rated output voltage is reduced. Even in the case of the circuit configuration of the lighting device 12 in which the booster circuit is formed on the output side in the event of an abnormality, an appropriate protection operation can be performed.

電圧閾値及び動作時間を、それぞれ予め設定された固定値とする場合には、マイコン25をより簡素な構成とし、電圧閾値や動作時間等の演算負荷を軽くできる。   When the voltage threshold value and the operation time are respectively set to fixed values set in advance, the microcomputer 25 has a simpler configuration, and the calculation load such as the voltage threshold value and the operation time can be reduced.

定格出力電圧からの差が最も小さい電圧閾値(本実施形態では第1電圧閾値Vth1)を除く電圧閾値(本実施形態では第2電圧閾値Vth2)を可変設定し、この電圧閾値(本実施形態では第2動作時間T2)を電圧閾値(本実施形態では第2電圧閾値Vth2)に応じて可変設定する場合には、出力電圧の変化に応じてマイコン25に精度よく保護動作を実施させることができる。   A voltage threshold (second voltage threshold Vth2 in this embodiment) is variably set except for a voltage threshold (first voltage threshold Vth1 in this embodiment) having the smallest difference from the rated output voltage, and this voltage threshold (in this embodiment) When the second operation time T2) is variably set according to the voltage threshold (the second voltage threshold Vth2 in this embodiment), the microcomputer 25 can accurately perform the protection operation according to the change in the output voltage. .

また、動作時間を、検出回路27により検出された出力電圧の変化量が大きいほど小さく設定する場合には、出力電圧が急峻に変化するほど早期に保護動作を実施でき、点灯装置12及び照明装置10を確実に保護できる。   When the operation time is set to be smaller as the change amount of the output voltage detected by the detection circuit 27 is larger, the protection operation can be performed earlier as the output voltage changes more steeply. 10 can be reliably protected.

なお、上記第1の実施形態では、第2変換回路23がハイサイド降圧型の回路としたが、図4に一部を示す第2の実施形態のように、第2変換回路23がローサイド降圧型の回路であってもよい。この場合、第2電圧閾値Vth2は第1電圧閾値Vth1よりも小さく設定されるものの、定格出力電圧との差は第2電圧閾値Vth2のほうが第1電圧閾値Vth1よりも大きいため、上記第1の実施形態と同様に、第2動作時間T2を第1動作時間T1よりも小さく設定することで、同様の作用効果を奏することができる。   In the first embodiment, the second conversion circuit 23 is a high-side step-down type circuit. However, as in the second embodiment partially shown in FIG. Type circuit. In this case, although the second voltage threshold Vth2 is set to be smaller than the first voltage threshold Vth1, the difference from the rated output voltage is larger for the second voltage threshold Vth2 than for the first voltage threshold Vth1, Similar to the embodiment, by setting the second operation time T2 shorter than the first operation time T1, the same operation and effect can be obtained.

また、上記各実施形態において、変換回路24は、昇圧チョッパ回路である第1変換回路22と、降圧チョッパ回路である第2変換回路23とからなる構成としたが、これに限られるものではなく、その他の昇圧または降圧回路等を備える構成としてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the conversion circuit 24 has a configuration including the first conversion circuit 22 that is a step-up chopper circuit and the second conversion circuit 23 that is a step-down chopper circuit, but is not limited thereto. , Or a configuration including other step-up or step-down circuits.

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 several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These new embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and their equivalents.

10 照明装置
12 電源装置である点灯装置
13 負荷である光源
24 変換回路
25 制御部であるマイコン
27 検出回路
T1 動作時間である第1動作時間
T2 動作時間である第2動作時間
V 定格出力電圧
Vth1 電圧閾値である第1閾値
Vth2 電圧閾値である第2閾値
10 Lighting equipment
12 Lighting device that is a power supply
13 Load is a light source
24 Conversion circuit
25 Microcontroller as control unit
27 Detection circuit
First operation time, which is T1 operation time
T2 Second operation time, which is the operation time V Rated output voltage
Vth1 First threshold which is voltage threshold
Vth2 Second threshold which is voltage threshold

Claims (5)

入力電力を変換して負荷に供給する変換回路と;
前記変換回路の出力電圧を検出する検出回路と;
複数の電圧閾値と、該電圧閾値に応じて設定される複数の動作時間と、を備え、前記検出回路により検出された出力電圧が前記電圧閾値を前記動作時間以上連続的に超えたときに保護動作を行うとともに、前記動作時間が、定格出力電圧からの差が大きい前記電圧閾値に対応するものほど小さい制御部と;
を具備することを特徴とする電源装置。
A conversion circuit for converting input power and supplying the converted power to a load;
A detection circuit for detecting an output voltage of the conversion circuit;
Comprising a plurality of voltage thresholds and a plurality of operation times set in accordance with the voltage thresholds, and protecting when an output voltage detected by the detection circuit continuously exceeds the voltage thresholds for the operation time or more. A control unit that performs an operation, and the operation time is smaller as the operation time corresponds to the voltage threshold having a larger difference from a rated output voltage;
A power supply device comprising:
前記電圧閾値及び前記動作時間は、それぞれ予め設定された固定値である
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, wherein the voltage threshold and the operation time are fixed values set in advance.
定格出力電圧からの差が最も小さい前記電圧閾値を除く前記電圧閾値は、可変設定され、
該電圧閾値に応じた前記動作時間は、該電圧閾値に応じて可変設定される
ことを特徴とする請求項1または2記載の電源装置。
The voltage threshold except for the voltage threshold having the smallest difference from the rated output voltage is variably set,
The power supply device according to claim 1, wherein the operation time according to the voltage threshold is variably set according to the voltage threshold.
前記動作時間は、前記検出回路により検出された出力電圧の変化量が大きいほど小さく設定される
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, wherein the operation time is set to be smaller as a change amount of the output voltage detected by the detection circuit is larger.
前記負荷である光源と;
請求項1ないし4いずれか一記載の電源装置と;
を具備することを特徴とする照明装置。
A light source that is the load;
A power supply device according to any one of claims 1 to 4;
A lighting device comprising:
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