ＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路
【課題】メイン電源の直流電圧からＤＣ−ＤＣコンバータ回路を構成してＬＥＤに直流電圧を出力しているため、部品点数が多くなり、高コストとなっていた。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路での降圧制御によりスイッチング損失が発生するため、電源の変換効率も低下する。
【解決手段】ＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路１は、ＬＥＤドライバー部１４の動作周期をメイン電源部１１の動作周期に同期させ、メイン電源部１１の出力電圧を直接制御してＬＥＤ部１３に直流電圧を出力する。
【解決手段】ＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路１は、ＬＥＤドライバー部１４の動作周期をメイン電源部１１の動作周期に同期させ、メイン電源部１１の出力電圧を直接制御してＬＥＤ部１３に直流電圧を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチング電源回路に関し、特に、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力するＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図であり、非特許文献１に記載された降圧コンバータの直流電源を等価な絶縁型の電源回路（メイン電源部）に置き換え、ＤＣ−ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータの出力にＬＥＤを接続したものである。
【０００３】
従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２は、メイン電源部２１、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２、ＬＥＤ部１３およびＬＥＤドライバー部２４から構成される。
【０００４】
メイン電源部２１は、商用の交流電源から直流電源を取り出し絶縁する電源回路であり、絶縁フライバックトランスＴ２１の巻き線比に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に直流電圧Ｖｉｎ２１を出力する。ここで、絶縁フライバックトランスＴ２１からの出力であるパルス電圧Ｖ２１は、ダイオードＤ２１およびコンデンサＣ２１で整流され、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に直流電圧Ｖｉｎ２１として出力される。ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に出力された直流電圧Ｖｉｎ２１は、直流電圧Ｖｉｎ２１を一定の直流電圧に保つためにスイッチングトランジスタ（以降、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と記す）Ｑ２１にフィードバックされ、ＦＥＴＱ２１のＯＮ、ＯＦＦのタイミングが制御される。
【０００５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２は、メイン電源部２１から出力された直流電圧Ｖｉｎ２１を降圧した直流電圧Ｖｏｕｔ２２をＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力するコンバータ回路である。ここで、メイン電源部２１から出力された直流電圧Ｖｉｎ２１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２でＬＥＤドライバー部２４から出力されるパルスに基づきスイッチングされる。ＦＥＴＱ２２でスイッチングされたパルス電圧は、ダイオードＤ２２、コイルＬ２２およびコンデンサＣ２２で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ２２として出力される。
【０００６】
ＬＥＤ部１３のＬＥＤにＤＣ−ＤＣコンバータ部２２から出力された直流電圧Ｖｏｕｔ２２がかかると、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電流が流れＬＥＤが点灯する。
【０００７】
ＬＥＤドライバー部２４は、ＬＥＤドライバー２４１と定電流源２４２によりＬＥＤ部１３のＬＥＤに流れる直流電流が一定になるようにＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２に出力するパルスを制御することにより、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ２２を一定に制御する回路である。ここで、ＬＥＤドライバー２４１からＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２に出力されるパルスの周期は、ＬＥＤドライバー２４１に内蔵された発振器に基づき、一定の周期で出力される。
【０００８】
図４は、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２の各部からの出力のタイミングチャートである。
【０００９】
メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ２１にドレイン電流ｉＱ２１が流れ始め、絶縁フライバックトランスＴ２１にエネルギーの蓄積が始まる。また、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになるタイミングで絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１は負電圧となる。
【００１０】
次に、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＮからＯＦＦになるとＦＥＴＱ２１にドレイン電流ｉＱ２１が流れなくなり、絶縁フライバックトランスＴ２１へのエネルギー蓄積がとまり、メイン電源部２１の２次側へのエネルギー供給が始まる。メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＮからＯＦＦになるタイミングで、絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１が負電圧から正電圧に変わる。絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１が負電圧から正電圧に変わる時、ダイオードＤ２１が導通し、ダイオードＤ２１からの電流がコンデンサＣ２１に充電されつつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１と等しい直流電圧Ｖｉｎ２１が出力される。
【００１１】
続いて、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになると、ダイオードＤ２１が非導通となり、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦの間にコンデンサＣ２１に充電された電荷によりＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に出力される直流電圧Ｖｉｎ２１は略一定に保たれたまま、コンデンサＣ２１に充電された電荷がＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に電流となって流れ出し、以降、この動作を繰り返す。
【００１２】
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れる。ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れると、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２内のコイルＬ２２にエネルギーが蓄積されながらコンデンサＣ２２に電流が流れて充電され、ＬＥＤドライバー部２４からＦＥＴＱ２２に出力されるパルスのＯＮ幅に応じた直流電圧Ｖｏｕｔ２２がＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される。
【００１３】
次に、ＦＥＴＱ２２がＯＮからＯＦＦになると、ＦＥＴＱ２２にドレインｉＱ２２電流が流れなくなる。ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れなくなると、コイルＬ２２に蓄積されていたエネルギーおよびコンデンサＣ２２に充電された電荷によりＬＥＤ部２３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ２２が出力される。ここで、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ２２は略一定に保たれたまま、コイルＬ２２に蓄積されていたエネルギーおよびコンデンサＣ２２に充電された電荷がＬＥＤ部２３のＬＥＤに電流となって流れ出し、ＬＥＤ部２３のＬＥＤに流れ出た電流は、ＬＥＤ部２３のＬＥＤを通ってグランドに落ち、ダイオードＤ２２を導通してコイルＬ２２にもどる、という経路で流れる。続いて、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになり、以降この動作を繰り返す。
【００１４】
なお、メイン電源部２１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２およびＬＥＤドライバー部２４の動作は各々独立しており、各部の動作周期で動作する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】佐藤守男著「スイッチング電源設計入門」日刊工業出版 第３章 スイッチング電源の基本トポロジー(配線形態)、 ３．１ ３つの基本トポロジー、 ３．１．２ 降圧型
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路では、メイン電源の直流電圧からＤＣ−ＤＣコンバータ回路を構成してＬＥＤに直流電圧を出力しているため、部品点数が多くなり高コストとなっていた。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路での降圧制御によりスイッチング損失が発生するため、電源の変換効率も低下するという課題を有していた。
【００１７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力することにより、部品点数を削減した低コストで、かつ、スイッチング損失を低減させた高効率なＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路は、第１スイッチングトランジスタと、巻線を巻装し、当該絶縁フライバックトランスの出力である第1パルス電圧を前記第１スイッチングトランジスタによりスイッチングすることにより、前記巻線比に応じた前記第１パルス電圧を出力する絶縁フライバックトランスと、前記第１パルス電圧を整流し、第２パルス電圧を出力するダイオードと、前記第１パルス電圧のパルスに同期したパルスを出力するＬＥＤドライバー部と、前記ＬＥＤドライバー部から出力されるパルスに同期して、前記第２パルス電圧を第３パルス電圧にスイッチングする第２スイッチングトランジスタと、前記第３パルス電圧を直流電圧に整流するコンデンサと、前記直流電圧に基づきＬＥＤを点灯または消灯するＬＥＤ部と、からなる。
【００１９】
また、本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路のＬＥＤドライバー部は、前記第１パルス電圧のＨｉｇｈからＬｏｗへの切り替わりに同期したパルスを前記第２スイッチングトランジスタに出力することを特徴とする。
【００２０】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバー部が絶縁フライバックトランスから出力される第1パルス電圧が正電圧から負電圧に変わるタイミングで第２スイッチングトランジスタをＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、また直流電圧をＬＥＤ部に直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路と比較した場合、従来のメイン電源に第２スイッチングトランジスタを追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータを削減することができる。また、第２スイッチングトランジスタが常にＯＮの状態で第２スイッチングトランジスタにドレイン電流が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側のスイッチングトランジスタがＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバーがメイン電源の絶縁フライバックトランスから出力されるパルス電圧が正電圧から負電圧に変わるタイミングでメイン電源の２次側のスイッチングトランジスタをＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、またメイン電源の直流電圧をＬＥＤに直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路と比較した場合、従来のメイン電源の２次側にスイッチングトランジスタを追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータを削減することができる。また、メイン電源の２次側のスイッチングトランジスタが常にＯＮの状態で該スイッチングトランジスタにドレイン電流が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタがＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図
【図２】本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャート
【図３】従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図
【図４】従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図である。
【００２５】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路１は、メイン電源部１１、ＬＥＤ部１３およびＬＥＤドライバー部１４からなる。
【００２６】
メイン電源部１１は、商用の交流電源から直流電源を取り出し絶縁する電源回路であり、絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比に応じて、ＬＥＤ部１３および信号系回路（図示せず）に直流電圧を出力する。
【００２７】
絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２は、ダイオードＤ１２およびコンデンサＣ１２で整流され、信号系回路に直流電圧Ｖｉｎ１２として出力される。信号系回路に出力された直流電圧Ｖｉｎ１２は、直流電圧Ｖｉｎ１２を一定の直流電圧に保つためにＦＥＴＱ１１にフィードバックされ、ＦＥＴＱ１１のＯＮ、ＯＦＦのタイミングが制御される。
【００２８】
また、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１は、ダイオードＤ１１、ＦＥＴＱ１２およびコンデンサＣ１１で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１として出力される。
【００２９】
ここで、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１１がダイオードＤ１１で整流されたパルス電圧Ｖｉｎ１１は、ＦＥＴＱ１２でＬＥＤドライバー部１４の同期型ＬＥＤドライバー１４１からのパルスに基づきスイッチングされる。ＦＥＴＱ１２でスイッチングされたパルス電圧は、コンデンサＣ１１で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１として出力される。
【００３０】
なお、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２は絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比の関係で電圧値は異なるが、電圧のＯＮ／ＯＦＦの変化のタイミングは同じである。
【００３１】
ＬＥＤ部１３のＬＥＤにメイン電源部１１から出力された直流電圧Ｖｏｕｔ１１がかかると、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電流が流れＬＥＤが点灯する。
【００３２】
ＬＥＤドライバー部１４は、同期型ＬＥＤドライバー１４１と定電流源１４２によりＬＥＤ部１３に出力される直流電流が一定になるようにメイン電源部１１のＦＥＴＱ１２に出力されるパルスを制御することにより、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１を一定に制御する回路であり、同期型ＬＥＤドライバー１４１からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスの周期は、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１２と同期している。さらに具体的には、同期型ＬＥＤドライバー１４１は、パルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＦＦからＯＮになるようにＦＥＴＱ１２にパルスを出力し、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１を一定に制御するタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＮからＯＦＦになるようにＦＥＴＱ１２にパルスを出力する。
【００３３】
なお、本実施例では、同期型ＬＥＤドライバー１４１からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスの周期は、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１２と同期しているとしているが、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１１に同期させても同じことである。
【００３４】
図２は、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャートである。
【００３５】
メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ１１にドレイン電流ｉＱ１１が流れ始め、絶縁フライバックトランスＴ１１にエネルギーの蓄積が始まる。
【００３６】
また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになるタイミングで絶縁フライバックトランスＴ１１のパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２は正電圧から負電圧となり、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１の電圧がＬｏｗとなる。
【００３７】
ここで、ＬＥＤドライバー部１４の同期型ＬＥＤドライバー１４１は、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングを検出し、パルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＦＦからＯＮとなるパルスをＦＥＴＱ１２に出力する。
【００３８】
しかし、このとき絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１が負電圧となっているため、メイン電源部１１のダイオードＤ１１は導通せず、ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２は流れない。同様に絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２も負電圧となっているため、メイン電源部１１のダイオードＤ１２も導通せず、ダイオードＤ１２の順電流ｉＤ１２も流れない。
【００３９】
次に、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＮからＯＦＦになるとＦＥＴＱ１１にドレイン電流ｉＱ１１は流れなくなり、絶縁フライバックトランスＴ１１へのエネルギー蓄積がとまり、メイン電源部１１の２次側へのエネルギー供給が始まる。
【００４０】
メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＮからＯＦＦになるタイミングで、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１が負電圧から正電圧に変わる。パルス電圧Ｖ１１が負電圧から正電圧に変わる時、ダイオードＤ１１が導通し、また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２はすでにＯＮとなっているので、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１もＨｉｇｈになり、ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れ出し、ＦＥＴＱ１２に流れ出したドレイン電流ｉＱ１２がコンデンサＣ１１に充電されて直流に整流されることによりＦＥＴＱ１２から出力されたパルス電圧が直流電圧Ｖｏｕｔ１１に整流されてＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される。
【００４１】
ここでＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１の電圧値は、ＬＥＤドライバー部１４からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスのＯＮ幅に応じて決まる。このとき、メイン電源部１１のダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１もＶｏｕｔ１１と同じ電圧となる。
【００４２】
ここで、ＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１の電圧値は、メイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１から本来巻き線比に応じて出力されるパルス電圧Ｖ１１の正電圧より低くなる。従って絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１１の正電圧の電圧値も本来巻き線比に応じて出力される正電圧より低くなる。
【００４３】
同様に絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２の正電圧の電圧値も絶縁フライバックトランス１１から本来巻き線比に応じて出力される正電圧より低くなる。
【００４４】
このとき、パルス電圧Ｖ１２がダイオードＤ１２およびコンデンサＣ１２で整流された直流電圧Ｖｉｎ１２は、本来絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２の正電圧に応じた直流電圧となっているため、ダイオードＤ１２は導通せず、ダイオードＤ１２の順電流ｉＤ１２は流れない。
【００４５】
その後、ＬＥＤドライバー部１４は、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに十分な電流が供給されたことを検出すると、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２がＯＮからＯＦＦとなるパルスをＦＥＴＱ１２に出力する。これにより、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２のドレイン電流ｉＱ１２は流れなくなる。ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れなくなると、コンデンサＣ１１に充電された電荷によりＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１が出力される。
【００４６】
また、メイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２の正電圧の電圧値は、絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比に合った電圧値となり、メイン電源部１１のダイオードＤ１２が導通し、信号系回路へのエネルギー供給が始まる。
【００４７】
ここで、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２はＯＦＦとなっているため、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１は絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１と同じ電圧となる。信号系回路へのエネルギー供給が終わると、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになり、以降、この動作を繰り返す。
【００４８】
以上、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバー部１４がメイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧に変わるタイミングでメイン電源部１１のＦＥＴＱ１２をＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、またメイン電源部１１の直流電圧Ｖｏｕｔ１１をＬＥＤ部１３に直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２と比較した場合、従来のメイン電源部２１にＦＥＴＱ１２を追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータ部２２を削減することができる。また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２が常にＯＮの状態でＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２において、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２を構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路は、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力することにより、部品点数を削減し、かつ、スイッチング損失を低減させることが可能になるので、低コストで高効率なＬＥＤ駆動用スイッチング技術として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１、２ ＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路
１１、２１ メイン電源部
１３ ＬＥＤ部
１４、２４ ＬＥＤドライバー部
２２ ＤＣ−ＤＣコンバータ部
１４１ 同期型ＬＥＤドライバー
１４２、２４２ 定電流源
２４１ ＬＥＤドライバー
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチング電源回路に関し、特に、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力するＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図であり、非特許文献１に記載された降圧コンバータの直流電源を等価な絶縁型の電源回路（メイン電源部）に置き換え、ＤＣ−ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）コンバータの出力にＬＥＤを接続したものである。
【０００３】
従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２は、メイン電源部２１、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２、ＬＥＤ部１３およびＬＥＤドライバー部２４から構成される。
【０００４】
メイン電源部２１は、商用の交流電源から直流電源を取り出し絶縁する電源回路であり、絶縁フライバックトランスＴ２１の巻き線比に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に直流電圧Ｖｉｎ２１を出力する。ここで、絶縁フライバックトランスＴ２１からの出力であるパルス電圧Ｖ２１は、ダイオードＤ２１およびコンデンサＣ２１で整流され、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に直流電圧Ｖｉｎ２１として出力される。ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に出力された直流電圧Ｖｉｎ２１は、直流電圧Ｖｉｎ２１を一定の直流電圧に保つためにスイッチングトランジスタ（以降、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と記す）Ｑ２１にフィードバックされ、ＦＥＴＱ２１のＯＮ、ＯＦＦのタイミングが制御される。
【０００５】
ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２は、メイン電源部２１から出力された直流電圧Ｖｉｎ２１を降圧した直流電圧Ｖｏｕｔ２２をＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力するコンバータ回路である。ここで、メイン電源部２１から出力された直流電圧Ｖｉｎ２１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２でＬＥＤドライバー部２４から出力されるパルスに基づきスイッチングされる。ＦＥＴＱ２２でスイッチングされたパルス電圧は、ダイオードＤ２２、コイルＬ２２およびコンデンサＣ２２で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ２２として出力される。
【０００６】
ＬＥＤ部１３のＬＥＤにＤＣ−ＤＣコンバータ部２２から出力された直流電圧Ｖｏｕｔ２２がかかると、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電流が流れＬＥＤが点灯する。
【０００７】
ＬＥＤドライバー部２４は、ＬＥＤドライバー２４１と定電流源２４２によりＬＥＤ部１３のＬＥＤに流れる直流電流が一定になるようにＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２に出力するパルスを制御することにより、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ２２を一定に制御する回路である。ここで、ＬＥＤドライバー２４１からＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２に出力されるパルスの周期は、ＬＥＤドライバー２４１に内蔵された発振器に基づき、一定の周期で出力される。
【０００８】
図４は、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２の各部からの出力のタイミングチャートである。
【０００９】
メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ２１にドレイン電流ｉＱ２１が流れ始め、絶縁フライバックトランスＴ２１にエネルギーの蓄積が始まる。また、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになるタイミングで絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１は負電圧となる。
【００１０】
次に、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＮからＯＦＦになるとＦＥＴＱ２１にドレイン電流ｉＱ２１が流れなくなり、絶縁フライバックトランスＴ２１へのエネルギー蓄積がとまり、メイン電源部２１の２次側へのエネルギー供給が始まる。メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＮからＯＦＦになるタイミングで、絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１が負電圧から正電圧に変わる。絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１が負電圧から正電圧に変わる時、ダイオードＤ２１が導通し、ダイオードＤ２１からの電流がコンデンサＣ２１に充電されつつ、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に絶縁フライバックトランスＴ２１から出力されるパルス電圧Ｖ２１と等しい直流電圧Ｖｉｎ２１が出力される。
【００１１】
続いて、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦからＯＮになると、ダイオードＤ２１が非導通となり、メイン電源部２１のＦＥＴＱ２１がＯＦＦの間にコンデンサＣ２１に充電された電荷によりＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に出力される直流電圧Ｖｉｎ２１は略一定に保たれたまま、コンデンサＣ２１に充電された電荷がＤＣ−ＤＣコンバータ部２２に電流となって流れ出し、以降、この動作を繰り返す。
【００１２】
一方、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れる。ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れると、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２内のコイルＬ２２にエネルギーが蓄積されながらコンデンサＣ２２に電流が流れて充電され、ＬＥＤドライバー部２４からＦＥＴＱ２２に出力されるパルスのＯＮ幅に応じた直流電圧Ｖｏｕｔ２２がＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される。
【００１３】
次に、ＦＥＴＱ２２がＯＮからＯＦＦになると、ＦＥＴＱ２２にドレインｉＱ２２電流が流れなくなる。ＦＥＴＱ２２にドレイン電流ｉＱ２２が流れなくなると、コイルＬ２２に蓄積されていたエネルギーおよびコンデンサＣ２２に充電された電荷によりＬＥＤ部２３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ２２が出力される。ここで、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ２２は略一定に保たれたまま、コイルＬ２２に蓄積されていたエネルギーおよびコンデンサＣ２２に充電された電荷がＬＥＤ部２３のＬＥＤに電流となって流れ出し、ＬＥＤ部２３のＬＥＤに流れ出た電流は、ＬＥＤ部２３のＬＥＤを通ってグランドに落ち、ダイオードＤ２２を導通してコイルＬ２２にもどる、という経路で流れる。続いて、ＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになり、以降この動作を繰り返す。
【００１４】
なお、メイン電源部２１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２およびＬＥＤドライバー部２４の動作は各々独立しており、各部の動作周期で動作する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】佐藤守男著「スイッチング電源設計入門」日刊工業出版 第３章 スイッチング電源の基本トポロジー(配線形態)、 ３．１ ３つの基本トポロジー、 ３．１．２ 降圧型
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、前記従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路では、メイン電源の直流電圧からＤＣ−ＤＣコンバータ回路を構成してＬＥＤに直流電圧を出力しているため、部品点数が多くなり高コストとなっていた。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路での降圧制御によりスイッチング損失が発生するため、電源の変換効率も低下するという課題を有していた。
【００１７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力することにより、部品点数を削減した低コストで、かつ、スイッチング損失を低減させた高効率なＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路は、第１スイッチングトランジスタと、巻線を巻装し、当該絶縁フライバックトランスの出力である第1パルス電圧を前記第１スイッチングトランジスタによりスイッチングすることにより、前記巻線比に応じた前記第１パルス電圧を出力する絶縁フライバックトランスと、前記第１パルス電圧を整流し、第２パルス電圧を出力するダイオードと、前記第１パルス電圧のパルスに同期したパルスを出力するＬＥＤドライバー部と、前記ＬＥＤドライバー部から出力されるパルスに同期して、前記第２パルス電圧を第３パルス電圧にスイッチングする第２スイッチングトランジスタと、前記第３パルス電圧を直流電圧に整流するコンデンサと、前記直流電圧に基づきＬＥＤを点灯または消灯するＬＥＤ部と、からなる。
【００１９】
また、本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路のＬＥＤドライバー部は、前記第１パルス電圧のＨｉｇｈからＬｏｗへの切り替わりに同期したパルスを前記第２スイッチングトランジスタに出力することを特徴とする。
【００２０】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバー部が絶縁フライバックトランスから出力される第1パルス電圧が正電圧から負電圧に変わるタイミングで第２スイッチングトランジスタをＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、また直流電圧をＬＥＤ部に直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路と比較した場合、従来のメイン電源に第２スイッチングトランジスタを追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータを削減することができる。また、第２スイッチングトランジスタが常にＯＮの状態で第２スイッチングトランジスタにドレイン電流が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータの２次側のスイッチングトランジスタがＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバーがメイン電源の絶縁フライバックトランスから出力されるパルス電圧が正電圧から負電圧に変わるタイミングでメイン電源の２次側のスイッチングトランジスタをＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、またメイン電源の直流電圧をＬＥＤに直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路と比較した場合、従来のメイン電源の２次側にスイッチングトランジスタを追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータを削減することができる。また、メイン電源の２次側のスイッチングトランジスタが常にＯＮの状態で該スイッチングトランジスタにドレイン電流が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタがＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図
【図２】本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャート
【図３】従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図
【図４】従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の構成を示す図である。
【００２５】
本発明のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路１は、メイン電源部１１、ＬＥＤ部１３およびＬＥＤドライバー部１４からなる。
【００２６】
メイン電源部１１は、商用の交流電源から直流電源を取り出し絶縁する電源回路であり、絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比に応じて、ＬＥＤ部１３および信号系回路（図示せず）に直流電圧を出力する。
【００２７】
絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２は、ダイオードＤ１２およびコンデンサＣ１２で整流され、信号系回路に直流電圧Ｖｉｎ１２として出力される。信号系回路に出力された直流電圧Ｖｉｎ１２は、直流電圧Ｖｉｎ１２を一定の直流電圧に保つためにＦＥＴＱ１１にフィードバックされ、ＦＥＴＱ１１のＯＮ、ＯＦＦのタイミングが制御される。
【００２８】
また、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１は、ダイオードＤ１１、ＦＥＴＱ１２およびコンデンサＣ１１で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１として出力される。
【００２９】
ここで、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１１がダイオードＤ１１で整流されたパルス電圧Ｖｉｎ１１は、ＦＥＴＱ１２でＬＥＤドライバー部１４の同期型ＬＥＤドライバー１４１からのパルスに基づきスイッチングされる。ＦＥＴＱ１２でスイッチングされたパルス電圧は、コンデンサＣ１１で整流され、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１として出力される。
【００３０】
なお、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２は絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比の関係で電圧値は異なるが、電圧のＯＮ／ＯＦＦの変化のタイミングは同じである。
【００３１】
ＬＥＤ部１３のＬＥＤにメイン電源部１１から出力された直流電圧Ｖｏｕｔ１１がかかると、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電流が流れＬＥＤが点灯する。
【００３２】
ＬＥＤドライバー部１４は、同期型ＬＥＤドライバー１４１と定電流源１４２によりＬＥＤ部１３に出力される直流電流が一定になるようにメイン電源部１１のＦＥＴＱ１２に出力されるパルスを制御することにより、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１を一定に制御する回路であり、同期型ＬＥＤドライバー１４１からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスの周期は、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１２と同期している。さらに具体的には、同期型ＬＥＤドライバー１４１は、パルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＦＦからＯＮになるようにＦＥＴＱ１２にパルスを出力し、ＬＥＤ部１３に出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１を一定に制御するタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＮからＯＦＦになるようにＦＥＴＱ１２にパルスを出力する。
【００３３】
なお、本実施例では、同期型ＬＥＤドライバー１４１からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスの周期は、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１２と同期しているとしているが、絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されたパルス電圧Ｖ１１に同期させても同じことである。
【００３４】
図２は、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路の各部からの出力のタイミングチャートである。
【００３５】
メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになると、ＦＥＴＱ１１にドレイン電流ｉＱ１１が流れ始め、絶縁フライバックトランスＴ１１にエネルギーの蓄積が始まる。
【００３６】
また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになるタイミングで絶縁フライバックトランスＴ１１のパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２は正電圧から負電圧となり、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１の電圧がＬｏｗとなる。
【００３７】
ここで、ＬＥＤドライバー部１４の同期型ＬＥＤドライバー１４１は、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングを検出し、パルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧になるタイミングでＦＥＴＱ１２がＯＦＦからＯＮとなるパルスをＦＥＴＱ１２に出力する。
【００３８】
しかし、このとき絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１が負電圧となっているため、メイン電源部１１のダイオードＤ１１は導通せず、ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２は流れない。同様に絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１２も負電圧となっているため、メイン電源部１１のダイオードＤ１２も導通せず、ダイオードＤ１２の順電流ｉＤ１２も流れない。
【００３９】
次に、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＮからＯＦＦになるとＦＥＴＱ１１にドレイン電流ｉＱ１１は流れなくなり、絶縁フライバックトランスＴ１１へのエネルギー蓄積がとまり、メイン電源部１１の２次側へのエネルギー供給が始まる。
【００４０】
メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＮからＯＦＦになるタイミングで、絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１が負電圧から正電圧に変わる。パルス電圧Ｖ１１が負電圧から正電圧に変わる時、ダイオードＤ１１が導通し、また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２はすでにＯＮとなっているので、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１もＨｉｇｈになり、ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れ出し、ＦＥＴＱ１２に流れ出したドレイン電流ｉＱ１２がコンデンサＣ１１に充電されて直流に整流されることによりＦＥＴＱ１２から出力されたパルス電圧が直流電圧Ｖｏｕｔ１１に整流されてＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される。
【００４１】
ここでＬＥＤ部１３のＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１の電圧値は、ＬＥＤドライバー部１４からＦＥＴＱ１２に出力されるパルスのＯＮ幅に応じて決まる。このとき、メイン電源部１１のダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１もＶｏｕｔ１１と同じ電圧となる。
【００４２】
ここで、ＬＥＤに出力される直流電圧Ｖｏｕｔ１１の電圧値は、メイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１から本来巻き線比に応じて出力されるパルス電圧Ｖ１１の正電圧より低くなる。従って絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１１の正電圧の電圧値も本来巻き線比に応じて出力される正電圧より低くなる。
【００４３】
同様に絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２の正電圧の電圧値も絶縁フライバックトランス１１から本来巻き線比に応じて出力される正電圧より低くなる。
【００４４】
このとき、パルス電圧Ｖ１２がダイオードＤ１２およびコンデンサＣ１２で整流された直流電圧Ｖｉｎ１２は、本来絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２の正電圧に応じた直流電圧となっているため、ダイオードＤ１２は導通せず、ダイオードＤ１２の順電流ｉＤ１２は流れない。
【００４５】
その後、ＬＥＤドライバー部１４は、ＬＥＤ部１３のＬＥＤに十分な電流が供給されたことを検出すると、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２がＯＮからＯＦＦとなるパルスをＦＥＴＱ１２に出力する。これにより、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２のドレイン電流ｉＱ１２は流れなくなる。ＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れなくなると、コンデンサＣ１１に充電された電荷によりＬＥＤ部１３のＬＥＤに直流電圧Ｖｏｕｔ１１が出力される。
【００４６】
また、メイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１およびＶ１２の正電圧の電圧値は、絶縁フライバックトランスＴ１１の巻き線比に合った電圧値となり、メイン電源部１１のダイオードＤ１２が導通し、信号系回路へのエネルギー供給が始まる。
【００４７】
ここで、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２はＯＦＦとなっているため、ダイオードＤ１１から出力されるパルス電圧Ｖｉｎ１１は絶縁フライバックトランスＴ１１からの出力であるパルス電圧Ｖ１１と同じ電圧となる。信号系回路へのエネルギー供給が終わると、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１１がＯＦＦからＯＮになり、以降、この動作を繰り返す。
【００４８】
以上、本発明の実施例１におけるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路によれば、ＬＥＤドライバー部１４がメイン電源部１１の絶縁フライバックトランスＴ１１から出力されるパルス電圧Ｖ１２が正電圧から負電圧に変わるタイミングでメイン電源部１１のＦＥＴＱ１２をＯＦＦからＯＮにスイッチング制御し、またメイン電源部１１の直流電圧Ｖｏｕｔ１１をＬＥＤ部１３に直接出力することにより、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２と比較した場合、従来のメイン電源部２１にＦＥＴＱ１２を追加するだけでＤＣ−ＤＣコンバータ部２２を削減することができる。また、メイン電源部１１のＦＥＴＱ１２が常にＯＮの状態でＦＥＴＱ１２にドレイン電流ｉＱ１２が流れるので、従来のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路２において、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２を構成し、ＤＣ−ＤＣコンバータ部２２のＦＥＴＱ２２がＯＦＦからＯＮになるタイミング毎に発生していたスイッチング損失を軽減することが出来、効率が良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路は、ＬＥＤドライバーの動作周期をメイン電源の動作周期に同期させ、メイン電源の出力電圧を直接制御してＬＥＤに直流電圧を出力することにより、部品点数を削減し、かつ、スイッチング損失を低減させることが可能になるので、低コストで高効率なＬＥＤ駆動用スイッチング技術として有用である。
【符号の説明】
【００５０】
１、２ ＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路
１１、２１ メイン電源部
１３ ＬＥＤ部
１４、２４ ＬＥＤドライバー部
２２ ＤＣ−ＤＣコンバータ部
１４１ 同期型ＬＥＤドライバー
１４２、２４２ 定電流源
２４１ ＬＥＤドライバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１スイッチングトランジスタと、
巻線を巻装し、当該絶縁フライバックトランスの出力である第1パルス電圧を前記第１スイッチングトランジスタによりスイッチングすることにより、前記巻線比に応じた前記第１パルス電圧を出力する絶縁フライバックトランスと、
前記第１パルス電圧を整流し、第２パルス電圧を出力するダイオードと、
前記第１パルス電圧のパルスに同期したパルスを出力するＬＥＤドライバー部と、
前記ＬＥＤドライバー部から出力されるパルスに同期して、前記第２パルス電圧を第３パルス電圧にスイッチングする第２スイッチングトランジスタと、
前記第３パルス電圧を直流電圧に整流するコンデンサと、
前記直流電圧に基づきＬＥＤを点灯または消灯するＬＥＤ部と、
からなるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路。
【請求項２】
前記ＬＥＤドライバー部は、
前記第１パルス電圧の正電圧から負電圧への切り替わりに同期したパルスを前記第２スイッチングトランジスタに出力する
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路。
【請求項１】
第１スイッチングトランジスタと、
巻線を巻装し、当該絶縁フライバックトランスの出力である第1パルス電圧を前記第１スイッチングトランジスタによりスイッチングすることにより、前記巻線比に応じた前記第１パルス電圧を出力する絶縁フライバックトランスと、
前記第１パルス電圧を整流し、第２パルス電圧を出力するダイオードと、
前記第１パルス電圧のパルスに同期したパルスを出力するＬＥＤドライバー部と、
前記ＬＥＤドライバー部から出力されるパルスに同期して、前記第２パルス電圧を第３パルス電圧にスイッチングする第２スイッチングトランジスタと、
前記第３パルス電圧を直流電圧に整流するコンデンサと、
前記直流電圧に基づきＬＥＤを点灯または消灯するＬＥＤ部と、
からなるＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路。
【請求項２】
前記ＬＥＤドライバー部は、
前記第１パルス電圧の正電圧から負電圧への切り替わりに同期したパルスを前記第２スイッチングトランジスタに出力する
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動用スイッチング電源回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０９４７８（Ｐ２０１２−２０９４７８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５０２３（Ｐ２０１１−７５０２３）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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