JP2009224046A - Ｌｅｄモジュール、点灯装置、および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】さまざまな直列数のＬＥＤモジュールに対して１種類の点灯回路で対応可能な、汎用性が高く、安全性および信頼性を確保することが可能なＬＥＤモジュール、点灯装置、および照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤモジュール１は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路１１と、点灯装置２に対する点灯装置接続用端子１１ｃの接続／分離に応動してＬＥＤモジュール１の接続／分離を報知する報知用端子１５ｃを備える。点灯装置２は、ＬＥＤモジュール１へ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路２２と、定電圧部２３と、定電流部２４と、ＬＥＤモジュール１の接続／分離を検出する負荷状態検出部２５と、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の接続を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態とし、分離を検出したときに停止状態とする動作制御部２７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路を備えるＬＥＤモジュール、このようなＬＥＤモジュールを点灯する点灯装置、並びに、このようなＬＥＤモジュールおよび点灯装置を備える照明装置に関する。

ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：半導体発光ダイオード）の開発が進み、白色発光が可能な技術が開発されたことから、ＬＥＤを照明灯の光源として利用することが提案されている。

しかし、１個のＬＥＤでは、十分な光量が得られないことから、複数のＬＥＤを実装したＬＥＤモジュールを搭載した照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、従来のＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

従来のＬＥＤモジュール１０１は、複数（例えば５個）のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路１１１と、負荷としてのＬＥＤ直列回路１１１を点灯装置１０２に接続する点灯装置接続用端子１１１ｃ（例えばコネクタ）とを備える。点灯装置接続用端子１１１ｃは、嵌挿によって、点灯装置１０２が有する出力用端子１２２ｃに接続される。

従来の点灯装置１０２は、交流を整流する整流回路１２１と、整流回路１２１の出力をＤＣ／ＤＣ変換し複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュール１０１へ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路１２２と、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２の出力電圧を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路１２２へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する定電圧部１２３と、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２の出力電流を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路１２２へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部１２４とを備える。

整流回路１２１は、電源端子１２１ｃを介して入力した交流をダイオードブリッジＤ１、コンデンサＣ１によって整流、平滑した電圧をＤＣ／ＤＣ変換回路１２２に供給する。

ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２は、整流回路１２１に１次側が接続された変圧器Ｔｆ、変圧器Ｔｆの１次側に直列に接続されたスイッチング素子Ｑ２（例えば電界効果トランジスタ）を備える。スイッチング素子Ｑ２によって整流回路１２１の出力をオン／オフ（変圧器Ｔｆを流れる電流をオン／オフ）して、変圧器Ｔｆの２次側で得られる直流の大きさを調整する構成としてある。

つまり、変圧器Ｔｆの２次側には変圧器Ｔｆの２次出力を整流、平滑するダイオードＤ２、コンデンサＣ４が接続され、出力用端子１２２ｃからＬＥＤモジュール１０１に対して直流を供給する構成としてある。

スイッチング素子Ｑ２のオン時間（オン／オフスイッチング）は、整流回路１２１に接続された集積回路１２２ｊによって制御される。集積回路１２２ｊは、電源端子ＨＶ、駆動端子Ｄｒｖ、帰還信号端子ＦＢ、電流検出端子ＣＳ、基準電位端子ＧＮＤを備える。

電源端子ＨＶは、整流回路１２１の出力を電源として入力し、集積回路１２２ｊを動作させる。駆動端子Ｄｒｖは、ＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｑ２へ出力する。ＰＷＭ信号は、帰還制御部１２６を介して定電圧部１２３、定電流部１２４から帰還信号端子ＦＢに帰還される信号によって適宜調整される。電流検出端子ＣＳは、抵抗Ｒ２のピーク電流を検出し、スイッチング素子Ｑ２のオン時間を制御する構成としてある。

なお、帰還制御部１２６は、いわゆるフォトカプラで構成され、１次側を発光素子１２６ｄ（例えばＬＥＤ）、２次側を受光素子１２６ｔ（例えばホトトランジスタ）で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で集積回路１２２ｊに対して帰還をかけている。

また、発光素子１２６ｄのアノードは、抵抗Ｒ３を介して出力用端子１２２ｃのプラス側に接続され、発光素子１２６ｄのカソードは、ツェナーダイオードＺＤのカソードに接続してある。受光素子１２６ｔのコレクタは、帰還信号端子ＦＢに接続され、受光素子１２６ｔのエミッタは、基準電位端子ＧＮＤに接続してある。

定電圧部１２３は、コンデンサＣ４の両端に接続された抵抗Ｒ３、帰還制御部１２６の発光素子１２６ｄ、ツェナーダイオードＺＤの直列回路で構成される。

ＬＥＤモジュール１０１が点灯装置１０２に接続された状態で、出力用端子１２２ｃの端子間の電圧が上昇してツェナーダイオードＺＤの定格電圧Ｖｚ（より正確には、定格電圧Ｖｚに、抵抗Ｒ３での両端電圧および帰還制御部１２６の１次側を構成する発光素子１２６ｄの順方向電圧を加えた値）を越えた場合、発光素子１２６ｄに順方向電流が流れて発光素子１２６ｄは発光する。つまり、発光素子１２６ｄからの光信号が受光素子１２６ｔに送信される。

発光素子１２６ｄからの光信号は受光素子１２６ｔによって検出され、受光素子１２６ｔはオン状態となることから、帰還信号端子ＦＢは基準電位端子ＧＮＤの電位に引き下げられスイッチング素子Ｑ２のオン時間を抑制し、出力用端子１２２ｃの端子間の電圧を抑制することが可能となる。

つまり、定電圧部１２３は、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２の出力電圧を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路１２２（集積回路１２２ｊ）へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する構成としてある。

定電流部１２４は、抵抗Ｒ３、帰還制御部１２６の発光素子１２６ｄ、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６、コンデンサＣ５で構成される。なお、抵抗Ｒ５は、出力用端子１２２ｃのマイナス側の配線経路に挿入、接続されている。

ＬＥＤモジュール１０１が点灯装置１０２に接続された状態で、ＬＥＤモジュール１０１に供給される電流が上昇して抵抗Ｒ５での電圧降下がトランジスタＱ３のベース電圧を越えると、トランジスタＱ３はオン状態となり、発光素子１２６ｄに順方向電流が流れて発光素子１２６ｄは発光する。つまり、発光素子１２６ｄからの光信号が受光素子１２６ｔに送信される。

発光素子１２６ｄからの光信号は受光素子１２６ｔによって検出され、受光素子１２６ｔはオン状態となることから、帰還信号端子ＦＢは基準電位端子ＧＮＤ方向に引き下げられスイッチング素子Ｑ２のオン時間を抑制し、出力用端子１２２ｃの端子間の電圧を抑制し、ＬＥＤモジュール１０１に供給される電流を抑制することが可能となる。

つまり、定電流部１２４は、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２の出力電流を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路１２２（集積回路１２２ｊ）へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する構成としてある。

なお、抵抗Ｒ４は、負荷開放時にＤＣ／ＤＣ変換部１２２の発振を安定化させるためのバイアス電流を流すため、コンデンサＣ４は電磁ノイズを抑制するための１次−２次間結合用として接続されている。

ＬＥＤモジュール１０１が点灯装置１０２に接続された状態では、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２は定電流動作し、ＬＥＤモジュール１０１は定電流で点灯するよう設定されている。

他方、ＬＥＤモジュール１０１が交換などのために点灯装置１０２から分離された場合、ＬＥＤモジュール１０１に対する電流が流れないことから、抵抗Ｒ５での電圧降下が生じなくなり、トランジスタＱ３はオフ状態となって、ＤＣ／ＤＣ変換回路１２２の出力電圧は上昇し、ツェナーダイオードＺＤを基準とする電圧で定電圧動作するよう設定されている。

出力電圧が上昇した状態で、ＬＥＤモジュール１０１を点灯装置１０２に再度接続する場合、接続した瞬間では、定電流部１２４の応答が遅れ、定電圧部１２３によって設定された電圧がＬＥＤモジュール１０１（ＬＥＤ直列回路１１１）にそのまま印加されることから、通常の点灯時に比較して過大な突入電流がＬＥＤに流れる。通常は、定電圧部１２３によって設定された電圧は、上述した再接続時でもＬＥＤが破壊しないように、通常点灯時（定電流動作時）の１．１〜１．２倍程度に設定してある。

例えば、ＬＥＤは５個接続されていることから、ＬＥＤ１個当たりの電圧を３．５ボルトとすると、ＬＥＤモジュール１０１に供給する電圧は、３．５×５＝１７．５（ボルト）となる。つまり、点灯装置１０２の定電圧部１２３に設定される電圧は、例えば１７．５×１．２＝２１（ボルト）となる。

このように設定された点灯装置１０２に対して、例えばＬＥＤ直列回路１１１のＬＥＤが４個とされたＬＥＤモジュール１０１を接続すると、再接続時には、４個のＬＥＤに対して２１ボルトが印加されることとなり、接続された瞬間ＬＥＤに過大な電流が流れて破壊してしまう場合があるという問題があった。また、さらに個数が少ない場合にはさらに大きな突入電流が生じる。
特開２００６−２１０２７１号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路を備えるＬＥＤモジュールであって、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続／分離に応動して点灯装置に対して接続／分離することによって点灯装置に対してＬＥＤモジュールの接続／分離を報知する報知用端子を備えることにより、ＬＥＤモジュール（点灯装置接続用端子）を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせてＬＥＤモジュールの破壊を防止し、安全性および信頼性を確保することが可能なＬＥＤモジュールを提供することを目的とする。

また、本発明は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュールへ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路を備えた点灯装置であって、ＬＥＤモジュールの接続／分離を検出する負荷状態検出部と、負荷状態検出部がＬＥＤモジュールの接続を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、負荷状態検出部がＬＥＤモジュールの分離を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態とする動作制御部を備えることにより、ＤＣ／ＤＣ変換回路からのＬＥＤモジュールへの突入電流の発生を防止し、接続されたＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することが可能な点灯装置を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、本発明に係るＬＥＤモジュールおよび本発明に係る点灯装置を備えることにより、負荷としてのＬＥＤモジュールを変更して直列に接続されたＬＥＤの個数が異なる（少ない）ＬＥＤモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、ＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保した照明装置を提供することを他の目的とする。

本発明に係るＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路と、負荷としての前記ＬＥＤ直列回路を点灯装置に接続する点灯装置接続用端子とを備えるＬＥＤモジュールであって、前記点灯装置に対する前記点灯装置接続用端子の接続／分離に応動して前記点灯装置に対して接続／分離することによって前記点灯装置に対してＬＥＤモジュールの接続／分離を報知する報知用端子と、該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えることを特徴とする。

この構成により、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続に応じて報知用端子を点灯装置に接続し、ＬＥＤモジュールが点灯装置に接続されたことを点灯装置へ報知することが可能となるので、ＬＥＤモジュール（点灯装置接続用端子）を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせることによってＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る点灯装置は、交流を整流する整流回路と、該整流回路の出力をＤＣ／ＤＣ変換し複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュールへ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電流を検出し前記ＤＣ／ＤＣ変換回路へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部とを備えた点灯装置であって、前記ＬＥＤモジュールの接続／分離を検出する負荷状態検出部と、該負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの接続を検出したときに前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、前記負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの分離を検出したときに前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態とする動作制御部と、接続された前記ＬＥＤモジュールへ直流を出力する出力用端子と、前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えることを特徴とする。

この構成により、検出用端子へのＬＥＤモジュールの接続／分離と出力用端子へのＬＥＤモジュールの接続／分離とを同期させ、ＬＥＤモジュールの接続を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、ＬＥＤモジュールの分離を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態として、ＤＣ／ＤＣ変換回路からのＬＥＤモジュールへの突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。

また、本発明に係る点灯装置では、前記動作制御部は、前記負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの接続を検出したとき、一定時間経過後に前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とする遅延駆動部を備えることを特徴とする。

この構成により、検出用端子のＬＥＤモジュールへの接続が出力用端子のＬＥＤモジュールへの接続より一瞬早く生じた場合にも、ＤＣ／ＤＣ変換回路を確実に定電流動作で立ち上げることができ、ＬＥＤモジュールへの突入電流を防止することができる。

また、本発明に係る照明装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路を有するＬＥＤモジュールと、該ＬＥＤモジュールへ直流を出力する点灯装置とを備える照明装置であって、前記ＬＥＤモジュールは、本発明に係るＬＥＤであり、前記点灯装置は、本発明に係る点灯装置であることを特徴とする。

この構成により、負荷としてのＬＥＤモジュールを変更して直列に接続されたＬＥＤの個数が異なるＬＥＤモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、ＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保した照明装置とすることができる。

本発明に係るＬＥＤモジュールによれば、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路と、負荷としてのＬＥＤ直列回路を点灯装置に接続する点灯装置接続用端子とを備えるＬＥＤモジュールであって、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続／分離に応動して点灯装置に対して接続／分離することによって点灯装置に対してＬＥＤモジュールの接続／分離を報知する報知用端子と、該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えることから、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続に応じて報知用端子を点灯装置に接続し、ＬＥＤモジュールが点灯装置に接続されたことを点灯装置へ報知することが可能となるので、ＬＥＤモジュール（点灯装置接続用端子）を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせることによってＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る点灯装置によれば、交流を整流する整流回路と、整流回路の出力をＤＣ／ＤＣ変換し複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュールへ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路と、ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電流を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部とを備えた点灯装置であって、ＬＥＤモジュールの接続／分離を検出する負荷状態検出部と、負荷状態検出部がＬＥＤモジュールの接続を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、負荷状態検出部がＬＥＤモジュールの分離を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態とする動作制御部と、接続された前記ＬＥＤモジュールへ直流を出力する出力用端子と、前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えることから、検出用端子へのＬＥＤモジュールの接続／分離と出力用端子へのＬＥＤモジュールの接続／分離とを同期させ、ＬＥＤモジュールの接続を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、ＬＥＤモジュールの分離を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態として、ＤＣ／ＤＣ変換回路からのＬＥＤモジュールへの突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたＬＥＤモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る照明装置によれば、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路を有するＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールへ直流を出力する点灯装置とを備える照明装置であって、ＬＥＤモジュールは、本発明に係るＬＥＤとし、点灯装置は、本発明に係る点灯装置とすることから、負荷としてのＬＥＤモジュールを変更して直列に接続されたＬＥＤの個数が異なるＬＥＤモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、１種類の点灯装置でさまざまな直列数のＬＥＤモジュールに対応できる、安全性と信頼性を確保しつつ汎用性の高い照明装置とすることができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１に基づいて、実施の形態１に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、複数（例えば５個）のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路１１と、負荷としてのＬＥＤ直列回路１１を点灯装置２に接続する点灯装置接続用端子１１ｃ（例えばコネクタ）とを備える。点灯装置接続用端子１１ｃは、嵌挿によって、点灯装置２が有する出力用端子２２ｃに接続される。

また、ＬＥＤモジュール１は、点灯装置２に対する点灯装置接続用端子１１ｃの接続／分離に応動して点灯装置２に対して接続／分離することによって点灯装置２に対してＬＥＤモジュール１の接続／分離を報知する報知用端子１５ｃ（例えばコネクタ）を備える。報知用端子１５ｃは、嵌挿によって、点灯装置２が有する検出用端子２５ｃに接続される。

つまり、ＬＥＤモジュール１は、ＬＥＤモジュール１の接続／分離を報知する報知部１５を備える。報知部１５は、例えば一対の報知用端子１５ｃと報知用端子１５ｃを相互に接続する端子連結部１５ｗとを備える。なお、報知の状況については、点灯装置２の説明に併せて後述する。

この構成により、点灯装置２に対する点灯装置接続用端子１１ｃの接続に応じて報知用端子１５ｃを点灯装置２に接続し、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続されたことを点灯装置２へ報知することが可能となるので、ＬＥＤモジュール１（点灯装置接続用端子１１ｃ）を点灯装置２に接続したときの突入電流の発生を抑制する機能を点灯装置２に持たせることによってＬＥＤモジュール１の破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。

また、ＬＥＤモジュール１は、報知用端子１５ｃおよび点灯装置接続用端子１１ｃを機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部１７を備える。点灯装置接続用端子機構部１７は、点灯装置２が有する出力用端子機構部２８に相互に嵌挿され、点灯装置接続用端子１１ｃを出力用端子２２ｃに、報知用端子１５ｃを検出用端子２５ｃに接続することが可能な構成としてある。

したがって、点灯装置接続用端子機構部１７を設けることによって、点灯装置２に対する報知用端子１５ｃの接続／分離と点灯装置２に対する点灯装置接続用端子１１ｃの接続／分離とを同期させることが可能となり、報知用端子１５ｃを高精度に機能させることができる。

本実施の形態に係る点灯装置２は、交流を整流する整流回路２１と、整流回路２１の出力をＤＣ／ＤＣ変換し複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュール１へ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路２２と、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２の出力電圧を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路２２へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する定電圧部２３と、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２の出力電流を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路２２へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部２４とを備える。

また、本実施の形態に係る点灯装置２は、ＬＥＤモジュール１の接続／分離を検出する負荷状態検出部２５と、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の接続を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態とし、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の分離を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路２２を停止状態とする動作制御部２７とを備える。

したがって、ＬＥＤモジュール１の接続を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態とし、ＬＥＤモジュール１の分離を検出したときはＤＣ／ＤＣ変換回路２２を停止状態とすることから、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２からのＬＥＤモジュール１への突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたＬＥＤモジュール１の破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。

また、本実施の形態に係る点灯装置２は、接続されたＬＥＤモジュール１へ直流を出力する出力用端子２２ｃ（例えばコネクタ）と、負荷状態検出部２５を構成する検出用端子２５ｃ（例えばコネクタ）と、出力用端子２２ｃおよび検出用端子２５ｃを機構的に一体化した出力用端子機構部２８とを備える。出力用端子機構部２８は、上述したとおり、点灯装置接続用端子機構部１７に対して相互に嵌挿され、出力用端子２２ｃを点灯装置接続用端子１１ｃに、検出用端子２５ｃを報知用端子１５ｃに接続することが可能な構成としてある。

したがって、出力用端子機構部２８を設けることによって、検出用端子２５ｃへのＬＥＤモジュール１の接続／分離と出力用端子２２ｃへのＬＥＤモジュール１の接続／分離とを同期させることが可能となり、検出用端子２５ｃを高精度に機能させることができる。

整流回路２１は、電源端子２１ｃを介して入力した交流をダイオードブリッジＤ１、コンデンサＣ１によって整流、平滑した電圧をＤＣ／ＤＣ変換回路２２に供給する。

ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は、整流回路２１に１次側が接続された変圧器Ｔｆ、変圧器Ｔｆの１次側に直列に接続されたスイッチング素子Ｑ２（例えば電界効果トランジスタ）を備える。スイッチング素子Ｑ２によって整流回路２１の出力をオン／オフ（変圧器Ｔｆを流れる電流をオン／オフ）して、変圧器Ｔｆの２次側で得られる直流の大きさを調整する構成としてある。

つまり、変圧器Ｔｆの２次側には変圧器Ｔｆの２次出力を整流、平滑するダイオードＤ２、コンデンサＣ４が接続され、出力用端子２２ｃからＬＥＤモジュール１に対して直流を供給する構成としてある。

スイッチング素子Ｑ２のオン時間（オン／オフスイッチング）は、整流回路２１に接続された集積回路２２ｊによって制御される。集積回路２２ｊは、電源端子ＨＶ、駆動端子Ｄｒｖ、帰還信号端子ＦＢ、電流検出端子ＣＳ、基準電位端子ＧＮＤを備える。

電源端子ＨＶは、整流回路２１の出力を電源として入力し、集積回路２２ｊを動作させる。駆動端子Ｄｒｖは、ＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｑ２へ出力する。ＰＷＭ信号は、帰還制御部２６を介して定電圧部２３、定電流部２４から帰還信号端子ＦＢに帰還される信号によって適宜調整される。電流検出端子ＣＳは、抵抗Ｒ２と共に機能し、スイッチング素子Ｑ２のバイアスを調整する構成としてある。

なお、帰還制御部２６は、いわゆるフォトカプラで構成され、１次側を発光素子２６ｄ（例えばＬＥＤ）、２次側を受光素子２６ｔ（例えばホトトランジスタ）で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で集積回路２２ｊに対して帰還をかけている。

また、発光素子２６ｄのアノードは、抵抗Ｒ３を介して出力用端子２２ｃのプラス側に接続され、発光素子２６ｄのカソードは、ツェナーダイオードＺＤのカソードに接続してある。受光素子２６ｔのコレクタは、帰還信号端子ＦＢに接続され、受光素子２６ｔのエミッタは、基準電位端子ＧＮＤに接続してある。

定電流部２４は、抵抗Ｒ３、帰還制御部２６の発光素子２６ｄ、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６、コンデンサＣ５で構成される。なお、抵抗Ｒ５は、出力用端子２２ｃのマイナス側の配線経路に挿入、接続されている。

ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続された状態で、ＬＥＤモジュール１に供給される電流が上昇して抵抗Ｒ５での電圧降下がトランジスタＱ３のベース電圧を越えると、トランジスタＱ３はオン状態となり、発光素子２６ｄに順方向電流が流れて発光素子２６ｄは発光する。つまり、発光素子２６ｄからの光信号が受光素子２６ｔに送信される。

発光素子２６ｄからの光信号は受光素子２６ｔによって検出され、受光素子２６ｔはオン状態となることから、帰還信号端子ＦＢは基準電位端子ＧＮＤ方向に引き下げられスイッチング素子Ｑ２のオン時間を抑制し、出力用端子２２ｃの端子間の電圧を抑制し、ＬＥＤモジュール１に供給される電流を抑制することが可能となる。

つまり、定電流部２４は、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２の出力電流を検出しＤＣ／ＤＣ変換回路２２（集積回路２２ｊ）へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する構成としてある。

なお、従来技術同様、抵抗Ｒ４は、負荷開放時にＤＣ／ＤＣ変換部２２の発振を安定化させるためのバイアス電流を流すため、コンデンサＣ４は電磁ノイズを抑制するための１次−２次間結合用として接続されている。

また、定電圧部２３は、必ずしも必要ではないが、入れておくほうが好ましい。定電圧部２３は、従来技術同様、コンデンサＣ４の両端に接続された抵抗Ｒ３、帰還制御部２６の発光素子２６ｄ、ツェナーダイオードＺＤの直列回路で構成される。

負荷状態検出部２５および動作制御部２７の動作について説明する。負荷状態検出部２５は、上述したとおり、一対の検出用端子２５ｃを備える。また、動作制御部２７は、整流回路２１の出力の両端に接続された、抵抗Ｒ１、トランジスタＱ１を備える。

動作制御部２７では、整流回路２１の出力の一方（プラス側）に抵抗Ｒ１、他方（マイナス側）にトランジスタＱ１のエミッタを接続し、抵抗Ｒ１の他端をトランジスタＱ１のベースに接続してある。また、トランジスタＱ１のベースは検出用端子２５ｃの一方の端子に接続され、検出用端子２５ｃの他方の端子は基準電位端子ＧＮＤに接続してある。また、トランジスタＱ１のコレクタは帰還信号端子ＦＢに接続されている。

したがって、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続された状態では、一対の検出用端子２５ｃは相互に接続された状態（短絡状態。つまり、点灯装置２の接続を検出した状態。）であり、トランジスタＱ１のベースは常に基準電位端子ＧＮＤの電位となることから、トランジスタＱ１はオフ状態となる。トランジスタＱ１がオフ状態のときは、帰還信号端子ＦＢはトランジスタＱ１から分離された状態となっている。

つまり、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続された状態では、集積回路２２ｊは正常動作し、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態としてＬＥＤモジュール１に対して定電流を供給する。

他方、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２から分離された状態では、一対の検出用端子２５ｃは相互に分離された状態（分離状態。つまり、点灯装置２の分離を検出した状態。）であり、トランジスタＱ１のベースは抵抗Ｒ１によってバイアスされベース電流が供給されることから、トランジスタＱ１はオン状態となる。

つまり、集積回路２２ｊは帰還信号端子ＦＢを基準電位端子ＧＮＤレベルに引き下げられた状態となり停止状態を維持する。したがって、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２から分離された状態では、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は停止状態とされ、ＬＥＤモジュール１に対する直流の供給は停止される。

本実施の形態に係る点灯装置２によれば、ＬＥＤモジュール１を分離した場合に従来の点灯装置で発生していたＤＣ／ＤＣ変換回路２２での電圧上昇は生じない。したがって、再接続に伴って発生していた突入電流の発生を確実に防止することが可能となる。

上述したとおり、本実施の形態に係る点灯装置２は、ＬＥＤモジュール１の接続／分離を検出する負荷状態検出部２５と、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の接続を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態とし、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の分離を検出したときにＤＣ／ＤＣ変換回路２２を停止状態とする動作制御部２７とを備えることから、ＬＥＤモジュール１の再接続に伴う突入電流の発生を確実に防止することが可能となる。

＜実施の形態２＞
図２に基づいて、実施の形態２に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置について説明する。

図２は、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置２は、実施の形態１に係る点灯装置２と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。

本実施の形態に係る点灯装置２では、負荷状態検出部２５は、検出用端子分離回路部２５ｓを備える点が実施の形態１の負荷状態検出部２５と異なる。また、検出用端子分離回路部２５ｓを備えることから、検出用端子２５ｃの接続状態も実施の形態１とは異なった状態となっている。

検出用端子分離回路部２５ｓは、いわゆるフォトカプラで構成され、１次側を発光素子２５ｓｄ（例えばＬＥＤ）、２次側を受光素子２５ｓｔ（例えばホトトランジスタ）で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で動作制御部２７を制御する構成としてある。

また、検出用端子２５ｃの一方の端子は抵抗７を介して出力用端子２２ｃのプラス側に接続され、検出用端子２５ｃの一方の端子は発光素子２５ｓｄのアノードに接続され、発光素子２５ｓｄのカソードは、ツェナーダイオードＺＤのアノードに接続してある。受光素子２５ｓｔのコレクタは、トランジスタＱ１のベースに接続され、受光素子２５ｓｔのエミッタは、基準電位端子ＧＮＤに接続してある。

ＬＥＤモジュール１を分離した状態では、発光素子２５ｓｄには電流が流れない。したがって、受光素子２５ｓｔもオフ状態となり、トランジスタＱ１のベースは抵抗Ｒ１によってバイアスされベース電流が供給されることから、トランジスタＱ１はオン状態となる。

つまり、集積回路２２ｊは帰還信号端子ＦＢを基準電位端子ＧＮＤレベルに引き下げられた状態となり停止状態となる。したがって、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２から分離された状態では、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２は停止状態とされ、ＬＥＤモジュール１に対する直流の供給は停止される。

また、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続された状態では、一対の検出用端子２５ｃは相互に接続された状態（短絡状態。つまり、点灯装置２の接続を検出した状態。）であり、抵抗７および発光素子２５ｓｄは、直列回路を構成し、発光素子２５ｓｄに順方向電流が流れて発光素子２５ｓｄは発光する。つまり、発光素子２６ｄからの光信号が受光素子２５ｓｔに送信される。

発光素子２５ｓｄからの光信号は受光素子２５ｓｔによって検出され、受光素子２５ｓｔはオン状態となることから、トランジスタＱ１のベースは常に基準電位端子ＧＮＤの電位となる。つまり、トランジスタＱ１はオフ状態となる。トランジスタＱ１がオフ状態のときは、帰還信号端子ＦＢはトランジスタＱ１から分離された状態となっている。

したがって、ＬＥＤモジュール１が点灯装置２に接続された状態では、集積回路２２ｊは正常動作し、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態としてＬＥＤモジュール１に対して定電流を供給する。

なお、ＬＥＤモジュール１を分離した状態では、点灯装置２は動作を停止した状態となっていることから、ＬＥＤモジュール１を点灯装置２（出力用端子２２ｃ）に再度接続しても、ＬＥＤモジュール１は点灯しない。この場合は、点灯装置２の交流に対する接続を電源端子２１ｃで一端切断し、再度点灯装置２を交流に接続することで再点灯させることが可能となる。

なお、本実施の形態は、ＬＥＤモジュール１を変圧器Ｔｆの１次側から絶縁した状態を実現することを目的としたものである。

＜実施の形態３＞
図３に基づいて、実施の形態３に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置について説明する。

図３は、本発明の実施の形態３に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置２は、実施の形態１に係る点灯装置２と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。

本実施の形態に係る点灯装置２では、動作制御部２７は、負荷状態検出部２５がＬＥＤモジュール１の接続を検出したとき、一定時間経過後にＤＣ／ＤＣ変換回路２２を動作状態とする遅延駆動部２９を備える。

したがって、検出用端子２５ｃのＬＥＤモジュール１への接続が出力用端子２２ｃのＬＥＤモジュール１への接続より一瞬早く生じた場合にも、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２を確実に定電流動作で立ち上げることができ、ＬＥＤモジュール１への突入電流を確実に防止することができる。

なお、遅延駆動部２９は、トランジスタＱ１のベースと抵抗Ｒ１との間に適宜の遅延回路（例えばＣＲ回路）を挿入することで実現することが可能である。

＜実施の形態４＞
図４に基づいて、実施の形態４に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置について説明する。

図４は、本発明の実施の形態４に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１は、実施の形態１に係るＬＥＤモジュール１と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置２は、実施の形態２に係る点灯装置２と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。

本実施の形態に係る点灯装置２は、実施の形態２に係る点灯装置２に実施の形態３に係る点灯装置２で採用した遅延駆動部２９を適用したものである。つまり、本実施の形態では、遅延駆動部２９の遅延時間を、電源端子２１ｃに電源が供給されてから、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２のＤＣ／ＤＣ変換動作が開始するまでの時間より長く設定してある。

したがって、実施の形態２では、電源投入時に、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２のＤＣ／ＤＣ変換動作よりも早く動作制御部２７が動作し、ＤＣ／ＤＣ変換動作が開始されない場合があるが、本実施の形態では、電源端子２１ｃに電源が供給されてから、ＤＣ／ＤＣ変換回路２２のＤＣ／ＤＣ変換動作が開始されるまでの時間より長く設定することによって、電源投入時に、ＬＥＤモジュール１を確実に点灯させることが可能となる。

＜実施の形態５＞
実施の形態５に係る照明装置（図示省略）は、実施の形態１ないし実施の形態４で説明したＬＥＤモジュール１および点灯装置２を備える。したがって、実施の形態１ないし実施の形態４で用いた符号をそのまま適用して説明する。

つまり、本実施の形態に係る照明装置は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路１１を有するＬＥＤモジュール１と、ＬＥＤモジュール１へ直流を出力する点灯装置２とを備える照明装置であって、ＬＥＤモジュール１は、実施の形態１ないし実施の形態４のいずれか一つに記載のＬＥＤであり、点灯装置２は、実施の形態１ないし実施の形態４のいずれか一つに記載の点灯装置２である。

この構成により、負荷としてのＬＥＤモジュール１を変更して直列に接続されたＬＥＤの個数が異なるＬＥＤモジュール１を接続した場合でも、点灯装置２からの突入電流の発生を防止することが可能となり、ＬＥＤモジュール１の破壊を防止して１種類の点灯装置２でさまざまな直列数のＬＥＤモジュール１に対応できる、安全性と信頼性を確保しつつ汎用性の高い照明装置とすることができる。

本発明の実施の形態１に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態２に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態３に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態４に係るＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 従来のＬＥＤモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。

符号の説明

１ ＬＥＤモジュール
２ 点灯装置
１１ ＬＥＤ直列回路
１１ｃ 点灯装置接続用端子
１５ 報知部
１５ｃ 報知用端子
１５ｗ 端子連結部
１７ 点灯装置接続用端子機構部
２１ 整流回路
２１ｃ 電源端子
２２ ＤＣ／ＤＣ変換回路
２２ｃ 出力用端子
２２ｊ 集積回路
２３ 定電圧部
２４ 定電流部
２５ 負荷状態検出部
２５ｃ 検出用端子
２５ｓ 検出用端子分離回路部
２５ｓｄ 発光素子
２５ｓｔ 受光素子
２６ 帰還制御部
２６ｄ 発光素子
２６ｔ 受光素子
２７ 動作制御部
２８ 出力用端子機構部
２９ 遅延駆動部
Ｑ２ スイッチング素子

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路と、負荷としての前記ＬＥＤ直列回路を点灯装置に接続する点灯装置接続用端子とを備えるＬＥＤモジュールであって、
   前記点灯装置に対する前記点灯装置接続用端子の接続／分離に応動して前記点灯装置に対して接続／分離することによって前記点灯装置に対してＬＥＤモジュールの接続／分離を報知する報知用端子と、
   該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えること
   を特徴とするＬＥＤモジュール。
2. 交流を整流する整流回路と、該整流回路の出力をＤＣ／ＤＣ変換し複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤモジュールへ直流を出力するＤＣ／ＤＣ変換回路と、前記ＤＣ／ＤＣ変換回路の出力電流を検出し前記ＤＣ／ＤＣ変換回路へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部とを備えた点灯装置であって、
   前記ＬＥＤモジュールの接続／分離を検出する負荷状態検出部と、
   該負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの接続を検出したときに前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とし、前記負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの分離を検出したときに前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を停止状態とする動作制御部と、
   接続された前記ＬＥＤモジュールへ直流を出力する出力用端子と、
   前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、
   前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えること
   を特徴とする点灯装置。
3. 請求項２に記載の点灯装置であって、
   前記動作制御部は、前記負荷状態検出部が前記ＬＥＤモジュールの接続を検出したとき、一定時間経過後に前記ＤＣ／ＤＣ変換回路を動作状態とする遅延駆動部を備えること
   を特徴とする点灯装置。
4. 複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ直列回路を有するＬＥＤモジュールと、該ＬＥＤモジュールへ直流を出力する点灯装置とを備える照明装置であって、
   前記ＬＥＤモジュールは、請求項１に記載のＬＥＤモジュールであり、
   前記点灯装置は、請求項２または請求項３に記載の点灯装置であること
   を特徴とする照明装置。

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