(57)【要約】  ＬＥＤ照明装置（１０１）は、入力電源（１）から入力される入力電源電圧を変換して、負荷である（ＬＥＤ４）に対して所定の電圧・電流を供給するスイッチング電源装置（１００）を備えている。スイッチング電源装置（１００）は、スイッチング素子（Ｑ１）のスイッチングにより電力変換を行う電力変換回路（１０）、スイッチング素子（Ｑ１）を制御するプログラマブルデバイス（２）、及びスイッチング素子（Ｑ１）を駆動するドライバ回路（３）を備えている。プログラマブルデバイス（２）は、例えばフラッシュメモリを内蔵したＤＳＰである。パソコン（２０）はプログラマブルデバイス（２）が実行すべきスイッチング制御プログラムのコードを生成し、ライタ（２１）を介してプログラマブルデバイス（２）内のフラッシュメモリに書き込む。
2009133723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子のスイッチングにより電圧または電流の変換がなされる電力変換回路と、前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、を備えたスイッチング電源装置と、当該スイッチング電源装置の制御プログラム生成装置とを備えた、スイッチング電源装置システムであって、
前記スイッチング制御手段は、スイッチング制御プログラムの記憶領域、当該記憶領域に外部からスイッチング制御プログラムを書き込むプログラム書込手段、及び当該記憶領域に書き込まれたスイッチング制御プログラムの実行によって前記スイッチング素子の制御信号を出力するプログラム実行手段、を備え、
前記スイッチング電源装置の制御プログラム生成装置は、前記スイッチング電源装置の特性パラメータを入力する特性パラメータ入力手段と、当該特性パラメータを基に、前記記憶領域へ書き込むべき前記スイッチング制御プログラムのコードを生成するプログラムコード生成手段と、を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置システム。
【請求項２】
前記特性パラメータ入力手段は、インターネットを介するパソコンのＷＥＢブラウザからのリクエストに応答して前記特性パラメータの入力欄を表示させ、当該入力欄の入力データを読み取る、ＷＥＢサーバ側のプログラム実行手段であり、
前記プログラムコード生成手段は、前記特性パラメータを基にしてスイッチング制御プログラムのコードを生成し、インターネットを介して送信するものである、請求項１に記載のスイッチング電源装置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スイッチング素子の制御をプログラマブルデバイスにより行うスイッチング電源装置及びその制御プログラムを生成する装置からなるスイッチング電源装置システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力電源電圧を、負荷であるＬＥＤへ印加する所定電圧に変換するスイッチング電源装置に関して特許文献１，２が開示されている。【０００３】
特許文献１，２のいずれも電圧変換回路における低損失化に関するものであり、特許文献１，２には、スイッチング装置によりＬＥＤに流れる電流を制御し、この電流を抵抗などによって検出してフィードバック制御を行う構成が示されている。
【特許文献１】特開２００５−１１６７３８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８９１００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に示されているようなスイッチング制御によって所定の出力電圧又は出力電流を得るようにしたスイッチング電源装置においては、入力電圧や出力電圧・電流が照明装置の要求仕様に応じて変更になった場合、または仕様の異なった照明装置を設計する場合に、回路定数をその都度変更する必要がある。そのため、スイッチング制御によって駆動される照明装置やその電源装置（電源回路）を再検討・再設計しなければならない。このことはごく当然のこととして今まで行われてきた。【０００５】
しかし、例えば、負荷であるＬＥＤの特性や品種の増加或いはスイッチング電源回路を備えた照明装置全体の仕様や機種の増加に伴って、上記回路の設計コストの占める割合が増大しつつあった。【０００６】
そこで、この発明の目的は、回路定数のその都度の変更を不要とし、装置の特性や仕様を変更可能にしたスイッチング電源装置及びその制御プログラム生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）この発明のスイッチング電源装置システムにおけるスイッチング電源装置は、スイッチング素子のスイッチングにより電圧または電流の変換がなされる電力変換回路と、前記スイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、を備えたスイッチング電源装置において、前記スイッチング制御手段は、スイッチング制御プログラムの記憶領域、当該記憶領域に外部からスイッチング制御プログラムを書き込むプログラム書込手段、及び当該記憶領域に書き込まれたスイッチング制御プログラムの実行によって前記スイッチング素子の制御信号を出力するプログラム実行手段、を備えたことを特徴とする。【０００８】
またこの発明のスイッチング電源装置システムにおけるスイッチング電源装置の制御プログラム生成装置は、前記スイッチング電源装置の特性パラメータを、入力する特性パラメータ入力手段と、当該特性パラメータを基に、前記記憶領域へ書き込むべき前記スイッチング制御プログラムのコードを生成するプログラムコード生成手段と、を備えてスイッチング電源装置の制御プログラム生成装置を構成する。【０００９】
この構成により、入力電圧や負荷の変更等による設計変更が容易となる。例えば、入力電源電圧が異なる仕向地の変更や、供給すべき電力の異なるＬＥＤの変更に応じて、回路を変更することなく対応できることになる。【００１０】
また、出荷後や既に生産された製品の回路に対して、部品を取り外すことなく仕様変更を行うことも可能となる。
また、実装する部品を変更する必要がないため、量産時の経済性に優れる。【００１１】
さらに、同一の電力変換回路をアセンブリーメーカなどの多数の顧客に販売し、各顧客側で各自の仕様を回路に反映するといったこともできる。【００１２】
（２）また、前記スイッチング電源装置の制御プログラム生成装置において、特性パラメータ入力手段は、インターネットを介するパソコンのＷＥＢブラウザからのリクエストに応答して前記特性パラメータの入力欄を表示させ、当該入力欄の入力データを読み取る、ＷＥＢサーバ側のプログラム実行手段であり、前記プログラムコード生成手段は、前記特性パラメータを基にしてスイッチング制御プログラムのコードを生成し、前記インターネットを介して送信するものとする。【００１３】
このようにしてインターネット等を利用し、ネットワークと設計ソフトウェアを連動させて、顧客が所望の仕様をネットワークを介して、設計ソフトウェアが実装されたサーバに送信し、顧客がサーバから仕様を満足するプログラムを得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、入力電圧や負荷の変更等による設計変更が容易となる。また、回路の部品を交換することなく仕様変更ができ、量産時の経済性に優れる。さらに、アセンブリーメーカなどの各顧客側独自の仕様を回路に反映することができるので、回路のメーカ側では同一の電力変換回路を多数製造すればよく、その分低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係るスイッチング電源装置及びそれを備えたＬＥＤ照明装置の回路図である。
【図２】図１に示したパソコン２０が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】プログラムコード生成手段をインターネットを介してアクセス可能なＷＥＢサーバ側に設けた、第２の実施形態に係るシステムブロック図である。
【図４】図３におけるクライアントＰＣ３０側が実行するＷＥＢブラウザによる処理手順と、サーバＰＣ３１側が実行するＷＥＢサーバによる処理手順とを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１…入力電源
２…プログラマブルデバイス
３…ドライバ回路
４…ＬＥＤ
１０…電力変換回路
２０…パソコン
２１…ライタ
３０…クライアントＰＣ
３１…サーバＰＣ
１００…スイッチング電源装置
１０１…ＬＥＤ照明装置
Ｃｏ…コンデンサ
Ｄ１…ダイオード
Ｌ１…コイル
Ｑ１…スイッチング素子
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５…抵抗
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
《第１の実施形態》
第１の実施形態では、本発明のスイッチング電源装置システムの例としてＬＥＤ照明装置を挙げる。
図１は第１の実施形態に係るスイッチング電源装置１００及びそれを備えたＬＥＤ照明装置１０１の回路図である。ＬＥＤ照明装置１０１は入力電源１から入力される入力電源電圧を変換して、負荷であるＬＥＤ４に対して所定の電圧・電流を供給するスイッチング電源装置１００を備えている。【００１８】
スイッチング電源装置１００は、スイッチング素子Ｑ１のスイッチングにより電力変換を行う電力変換回路１０、スイッチング素子Ｑ１を制御するプログラマブルデバイス２、及びスイッチング素子Ｑ１を駆動するドライバ回路３を備えている。【００１９】
上記電力変換回路１０は、コイルＬ１、コンデンサＣｏ及びダイオードＤ１を備えた降圧チョッパー回路を構成している。【００２０】
抵抗Ｒ４，Ｒ５からなる回路は、入力電源１の入力電源電圧を検出する回路であり、プログラマブルデバイス２は、この入力電源電圧検出回路の検出電圧を入力する。同様に抵抗Ｒ２，Ｒ３から成る回路はＬＥＤ４への出力電圧を検出する回路であり、プログラマブルデバイス２は、この出力電圧検出回路の検出電圧を入力する。抵抗Ｒ１はＬＥＤ４に流れる電流を検出するものであり、プログラマブルデバイス２は抵抗Ｒ１による降下電圧を入力する。【００２１】
前記プログラマブルデバイス２は、例えば記憶領域としてフラッシュメモリ、及びそのフラッシュメモリに書き込まれたスイッチング制御プログラムの実行によってスイッチング素子Ｑ１の制御信号を出力するプログラム実行手段を内蔵したＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）であり、外部にライタ２１を接続することによって、上記フラッシュメモリにプログラムを書き込むことができる。このプログラマブルデバイス２及びドライバ３がこの発明に係る「スイッチング制御手段」に相当する。【００２２】
パソコン２０は、後述する処理によってプログラマブルデバイス２が実行すべきスイッチング制御プログラムのコードを生成するプログラムコード生成手段を備えていて、生成したプログラムコードを、ライタ２１を介してプログラマブルデバイス２内のフラッシュメモリに書き込む。このライタ２１がこの発明に係る「プログラム書込手段」に相当する。また、パソコン２０がこの発明に係る「特性パラメータ入力手段」及び「制御プログラム生成装置」に相当する。【００２３】
図２は、図１に示したパソコン２０が実行する処理手順を示すフローチャートである。まずスイッチング電源装置１００の特性パラメータの入力を読み込む（Ｓ１）。ここで特性パラメータとは、例えば、定電圧制御であるか定電流制御であるかの区別、負荷であるＬＥＤ４を定電圧制御する場合には出力電圧値、定電流制御をする場合には出力電流値、などであり、ユーザによるこれらの入力操作内容を読み取る。【００２４】
次に、制御対象に応じたプログラムソースを選択する（Ｓ２）。設計ソフトウェアは予め記憶しているプログラムソースの中からユーザが設定したものに最適なプログラムソースを選択する。例えば定電圧制御で、出力電圧がどの範囲に含まれているかなどによってプログラムソースを選択する。【００２５】
続いて、ステップＳ１で読み込んだ出力電圧値又は出力電流値と、これに対応する制御パラメータ（例えば出力電圧値又は出力電流値が設定されたとおりの値で安定化するような制御を行うために必要ないくつかの制御値）などをプログラムが参照するデータテーブル等に書き込むかまたはプログラム中に書き込む。（Ｓ３）。このステップＳ３での「制御パラメータ」とはスイッチング電源装置の「特性パラメータ」のことではなく、スイッチング制御プログラムの実行時に参照すべきデータである。【００２６】
その後、ステップＳ２で選択したプログラムソース及びステップＳ３でセットした制御パラメータを基にコンパイラを起動することによりコンパイルし、続いてアセンブラを起動することによりアセンブルを行い、さらにリンカを起動することによってリンクを行う。これによって、スイッチング制御プログラムの実行ファイル（図１に示したプログラマブルデバイス２が実行すべきプログラムコード）を生成する（Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７）。【００２７】
なお、上述のようなコンパイル、アセンブル、リンク、という手順で実行ファイル（プログラムコード）を生成するものに限らず、例えば共通のプログラムを予め用意しておき、ユーザの設定した特性パラメータを制御パラメータに変換し、この制御パラメータを上記共通プログラムが参照しながらスイッチング制御を実行するように構成してもよい。【００２８】
このようにして、図１に示したプログラマブルデバイス２内のフラッシュメモリにスイッチング制御プログラムを書き込んだ後は、ライタ２１の接続を切り離す。プログラマブルデバイス２は通常モードで実行することにより、前記特性パラメータで指定された所定の特性を備えたスイッチング電源装置及びそれを備えた照明装置として動作する。【００２９】
《第２の実施形態》
第１の実施形態では、プログラムコード生成手段を備えたパソコンをアセンブリーメーカ側に設けた例を示したが、第２の実施形態では、このプログラムコード生成手段を、インターネットを介してアクセス可能なＷＥＢサーバ側に設けたものである。【００３０】
図３は全体のシステムブロック図である。クライアントＰＣ３０はＷＥＢブラウザを実行する手段を備えている。またサーバＰＣ３１はＷＥＢサーバプログラムの実行手段を備えている。サーバＰＣ３１は、サーバＰＣ３１のＷＥＢサーバプログラムの実行により、スイッチング電源装置の特性パラメータの入力を受け付けるページをインターネット上の所定のＵＲＬで公開する。クライアントＰＣ３０は、インターネットを通じて前記所定のＵＲＬにアクセスすることによって表示されるページ内への入力や選択によって、スイッチング電源装置の特性パラメータをサーバＰＣ３１へ与えることができる。サーバＰＣ３１はこの特性パラメータを基にしてスイッチング制御プログラムのコードを生成し、インターネットを介してクライアントＰＣ３０へ送信する。またはクライアントＰＣ３０側からスイッチング制御プログラムのコードをダウンロードする。【００３１】
図４は上記クライアントＰＣ３０側が実行するＷＥＢブラウザによる処理手順と、サーバＰＣ３１側が実行するＷＥＢサーバによる処理手順とを示すフローチャートである。
ＷＥＢブラウザは、まず所定のＵＲＬにアクセスすることによって、そのサイトからＨＴＭＬファイルを読み取り、ページ表示を行う（Ｓ１１→Ｓ１２）。上記ページにはスイッチング電源装置の各種特性パラメータの値入力欄、及び選択項目のチェックボックスまたはラジオボタンの選択部が設けられていて、ユーザのキー操作及びマウス操作などにより入力された特性パラメータを読み込み、それらを上記サイトへ送信する（Ｓ１３→Ｓ１４）。その後、サーバＰＣ３１のＷＥＢサーバプログラムの実行により生成されたスイッチング制御プログラムのコードをダウンロードする（Ｓ１５）。【００３２】
ＷＥＢサーバ側は、まずクライアントＰＣ３０からのブラウズリクエストに応答してＨＴＭＬファイル等を送信する（Ｓ２１）。そしてＣＧＩの実行及び前記ＷＥＢブラウザの機能により、ユーザが入力したスイッチング電源装置の特性パラメータを受信する（Ｓ２２）。そして図２に示した処理手順と同様に制御プログラムコードを生成する（Ｓ２３）。その後、クライアントからのダウンロード要求に応答してこの制御プログラムコードを送信する（Ｓ２４）。【００３３】
このようにしてプログラムコード生成手段をサーバＰＣ３１側に設け、所定の特性を備えたスイッチング電源装置として機能させるためのプログラムコードを、インターネットを介してクライアントＰＣ３０側で入手する。【００３４】
この第２の実施形態で示したシステムによれば、この発明に係る「プログラムコード生成手段」に相当する設計ソフトウェア本体をアセンブリーメーカなどのユーザ（顧客）に配布することなく、且つユーザ側の操作によってユーザはスイッチング制御プログラムのコードを入手できる。しかも、スイッチング電源装置の回路を供給するメーカ側では上記設計ソフトウェア本体を提供するとともに顧客管理も容易となる。【００３５】
なお、図１では降圧チョッパー型のスイッチング電源装置を例示したが、各種形式のスイッチング電源装置に同様に適用できることは言うまでもない。またスイッチング電源装置の負荷としてＬＥＤ照明装置のＬＥＤを例にしたが、これに限らず、スイッチング電源装置により駆動される負荷であれば同様に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2009133723.tif 000009
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