JP2011159495A - Lighting system - Google Patents

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Seiichiro Uchio
誠一郎 内尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting system stably operating LEDs (light emitting diodes) regardless of the fluctuation of AC voltage. <P>SOLUTION: The LED lighting system has: a first LED group 10 constituted by connecting LEDs 10-1, 10-2, ..., 10-m, 10-n in series; a second LED group 20 constituted by connecting LEDs 20-1, 20-2, ..., 20-m, 20-n in series; a first constant current diode 12 connected to the LED 10-n of the first LED group 10; and a second constant current diode 22 connected to the LED 20-n of the second LED group 20. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、pn接合を有する発光素子を光源に用いた照明装置に関し、特に、LED(light emit diode)を交流電源により直接駆動することが可能なLED照明装置に関する。   The present invention relates to an illuminating device using a light emitting element having a pn junction as a light source, and more particularly to an LED illuminating device capable of directly driving an LED (light emit diode) with an AC power supply.

LEDは、既存の発熱電球などと比較して、消費電力が小さく、節電効果が大きいため、家庭用、オフィス用、自動車用などの照明に急速に実用化されつつある。典型的なLED照明装置は、交流電源を利用する場合に、AC/DCコンバータ、DC/DCコンバータを利用するが、近年、特許文献1に示されるように、交流電源によって直接駆動することができる発光装置が提案されている。図1は、特許文献1の発光装置の等価回路図である。発光装置は、複数のLEDダイオードを直列に接続した第1組のダイオード群10と、第1組のダイオード群とは逆極性となるように並列に接続されかつ複数のLEDダイオード群を直列に接続した第2組のダイオード群20とを備えている。第1組のダイオード群10と第2組のダイオード群20を接続する一方のノードN1は、交流電源の一方の電極に接続され、第1組のダイオード群10と第2組のダイオード群20を接続する他方のノードN2は、交流電源の他方の電極に接続される。そして、第1組および第2組のダイオード群10、20のいずれかが交流電源によって駆動され、照明される。LEDダイオードは、GaN系の半導体層を用いて形成され、複数のLEDダイオードが基板上にアレイ状に配列される。   LEDs are being put to practical use in lighting for home use, office use, automobile use, and the like because they consume less power and have a greater power saving effect than existing heat-generating light bulbs. A typical LED lighting device uses an AC / DC converter and a DC / DC converter when an AC power source is used, but in recent years, as shown in Patent Document 1, it can be directly driven by an AC power source. Light emitting devices have been proposed. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the light emitting device of Patent Document 1. In FIG. The light emitting device is connected in parallel so that the first group of diodes 10 in which a plurality of LED diodes are connected in series, and the first group of diodes has a reverse polarity, and the plurality of LED diode groups are connected in series. The second set of diode groups 20 is provided. One node N1 connecting the first set of diode groups 10 and the second set of diode groups 20 is connected to one electrode of the AC power supply, and the first set of diode groups 10 and the second set of diode groups 20 are connected to each other. The other node N2 to be connected is connected to the other electrode of the AC power supply. Then, one of the first group and the second group of diode groups 10 and 20 is driven by the AC power source and illuminated. The LED diode is formed using a GaN-based semiconductor layer, and a plurality of LED diodes are arranged in an array on the substrate.

特許第4195041号Japanese Patent No. 4195041

しかしながら、特許文献1に示すLED照明装置では、交流電圧が変動すると、駆動電流が変化し、LEDの明るさが変化してしまうという課題がある。さらに、LEDには定格電流が規定されるが、交流電圧の変化により駆動電流がLEDの定格電流を超えてしまうと、LEDが破壊されてしまうおそれがある。   However, the LED lighting device disclosed in Patent Document 1 has a problem that when the AC voltage varies, the drive current changes and the brightness of the LED changes. Furthermore, although a rated current is prescribed | regulated to LED, when a drive current exceeds the rated current of LED by the change of alternating voltage, there exists a possibility that LED may be destroyed.

本発明は、このような従来の課題を解決し、交流電圧の変動にかかわらずLEDを安定して動作させることができるLED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 solve such a conventional problem and to provide an LED lighting device capable of stably operating an LED regardless of a change in an AC voltage.

本発明の照明装置は、交流電源によって駆動されるものであって、pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成された第1組の発光素子群と、pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成された第2組の発光素子群と、第1組の発光素子群に含まれる1つの発光素子と直列に接続された第1の定電流ダイオードと、第2組の発光素子群に含まれる1つの発光素子と直列に接続された第2の定電流ダイオードとを有し、第1組の発光素子群および第1の定電流ダイオードは、第2組の発光素子群および第2の定電流ダイオードに対して逆極性となるように電気的に並列に接続されている。   The lighting device of the present invention is driven by an AC power source, and includes a first set of light emitting element groups configured by connecting a plurality of light emitting elements having a pn junction in series, and a light emitting element having a pn junction. A second set of light emitting element groups connected in series, a first constant current diode connected in series with one light emitting element included in the first set of light emitting element groups, and a second set of light emitting element groups And a second constant current diode connected in series with one light emitting element included in the light emitting element group, and the first set of light emitting element groups and the first constant current diode include a second set of light emitting element groups. And it is electrically connected in parallel so as to have a reverse polarity with respect to the second constant current diode.

好ましくは第1の定電流ダイオードのアノードは、第1組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第1の定電流ダイオードのカソードは、第2組の発光素子群の発光素子のアノードに接続され、第2の定電流ダイオードのアノードは、第2組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第2の定電流ダイオードのカソードは、第1組の発光素子群の発光素子のアノードに接続される。好ましくは第1の定電流ダイオードのアノードは、第2組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第1の定電流ダイオードのカソードは、第1組の発光素子群の発光素子のアノードに接続され、第2の定電流ダイオードのアノードは、第1組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第2の定電流ダイオードのカソードは、第2組の発光素子群の発光素子のアノードに接続される。   Preferably, the anode of the first constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the first set of light emitting elements, and the cathode of the first constant current diode is the anode of the light emitting element of the second set of light emitting elements. The anode of the second constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the second set of light emitting element groups, and the cathode of the second constant current diode is the light emitting element of the first set of light emitting element groups Connected to the anode. Preferably, the anode of the first constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the second set of light emitting elements, and the cathode of the first constant current diode is the anode of the light emitting element of the first set of light emitting elements. The anode of the second constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the first set of light emitting element groups, and the cathode of the second constant current diode is the light emitting element of the second set of light emitting element groups Connected to the anode.

また、第1組の発光素子群は、R(赤色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、G(緑色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、B(青色)を発光する発光素子を複数直列接続したものを含み、第2組の発光素子群は、R(赤色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、G(緑色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、B(青色)を発光する発光素子を複数直列接続したものを含み、第1の定電流ダイオードは、R、G、Bの発光素子にそれぞれ直列に接続された複数の定電流ダイオードを含み、第2の定電流ダイオードは、R、G、Bの発光素子にそれぞれ直列に接続された複数の定電流ダイオードを含むことができる。   The first set of light emitting element groups emits R (red) light-emitting elements in series, G (green) light-emitting elements in series, and B (blue) light. The second set of light emitting elements includes a plurality of light emitting elements connected in series, a plurality of light emitting elements emitting R (red) connected in series, and a plurality of light emitting elements emitting G (green) connected in series. The first constant current diode includes a plurality of constant current diodes connected in series to the R, G, and B light emitting elements, respectively. The second constant current diode may include a plurality of constant current diodes connected in series to the R, G, and B light emitting elements, respectively.

好ましくは少なくとも第1組の発光素子群と第2組の発光素子群とをアレイ状に集積したチップと、前記チップ上に形成された電極と電気的な配線を介して電気的に接続された第1および第2の定電流ダイオードとを有する。好ましくは前記チップ、第1および第2の定電流ダイオードは、1つもパッケージ内にモジュールされている。好ましくは前記モジュールは、複数のチップと、複数のチップに対応する複数の第1および第2の定電流ダイオードを有する。   Preferably, a chip in which at least the first set of light emitting element groups and the second set of light emitting element groups are integrated in an array is electrically connected to the electrodes formed on the chip via electrical wiring. And first and second constant current diodes. Preferably, the chip and the first and second constant current diodes are all moduled in a package. Preferably, the module includes a plurality of chips and a plurality of first and second constant current diodes corresponding to the plurality of chips.

さらに本発明の照明装置は、交流電源と、交流電源を直流電源に変換するダイオードブリッジと、ダイオードブリッジからの直流電圧によって駆動される少なくとも1つのpn接合を有する発光素子と、前記発光素子と前記ダイオードブリッジとの間に接続された定電流ダイオードとを有する。   Furthermore, the lighting device of the present invention includes an AC power source, a diode bridge that converts the AC power source into a DC power source, a light emitting element having at least one pn junction driven by a DC voltage from the diode bridge, the light emitting element, and the light emitting element. And a constant current diode connected between the diode bridge.

さらに本発明の照明装置は、交流電源と、交流電源を直流電源に変換するダイオードブリッジと、前記ダイオードブリッジに接続される定電流ダイオードとを有し、前記ダイオードブリッジの各々は、pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成される。   The lighting device of the present invention further includes an AC power source, a diode bridge that converts the AC power source into a DC power source, and a constant current diode connected to the diode bridge, and each of the diode bridges has a pn junction. A plurality of light emitting elements are connected in series.

本発明によれば、定電流ダイオードを設けることで交流電圧が変動しても一定の駆動電流によりLEDを駆動させることができる。これにより、LEDのチラツキを抑制し、また定格電流を超える異常な駆動電流からLEDを保護することができる。   According to the present invention, by providing a constant current diode, the LED can be driven with a constant drive current even if the AC voltage fluctuates. Thereby, flickering of the LED can be suppressed, and the LED can be protected from an abnormal driving current exceeding the rated current.

従来のLED照明装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional LED lighting apparatus. 本発明の第1の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of an LED lighting device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the LED lighting apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 第2の実施例に係るLED照明装置の変形例である。It is a modification of the LED lighting apparatus which concerns on a 2nd Example. 本発明の第2の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the LED lighting apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の実施例に係る照明装置の外観構成を示す図である。It is a figure which shows the external appearance structure of the illuminating device which concerns on the Example of this invention. 照明装置に搭載されるLEDモジュールの平面図である。It is a top view of the LED module mounted in an illuminating device. 複数のチップを回路基板に実装したときのLEDモジュールの平面図である。It is a top view of an LED module when a plurality of chips are mounted on a circuit board. 本発明の第3の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。It is the equivalent circuit schematic of the LED lighting apparatus which concerns on the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the LED lighting apparatus which concerns on the 4th Example of this invention.

本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、典型的にLEDを点灯させるためのLED駆動装置の例を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, an example of an LED driving device for turning on an LED typically will be described.

図2は、本発明の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。本実施例のLED照明装置1は、LEDダイオード10−1、10−2、・・・、10−m、10−nを直列に接続して構成された第1組のLEDダイオード群10と、LEDダイオード20−1、20−2、・・・、20−m、20−nを直列に接続して構成された第1組のLEDダイオード群20と、第1組のLEDダイオード群10のLEDダイオード10−nに接続された第1の定電流ダイオード12と、第2組のLEDダイオード群20のLEDダイオード20−nに接続された第2の定電流ダイオード22とを有する。   FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the LED lighting device according to the embodiment of the present invention. The LED lighting device 1 of the present embodiment includes a first set of LED diode groups 10 configured by connecting LED diodes 10-1, 10-2,..., 10-m, 10-n in series, LED diodes 20-1, 20-2,..., 20-m, 20-n connected in series, a first set of LED diode groups 20 and LEDs of the first set of LED diode groups 10 The first constant current diode 12 is connected to the diode 10-n, and the second constant current diode 22 is connected to the LED diode 20-n of the second set of LED diode groups 20.

第1の定電流ダイオード12のアノードは、LEDダイオード10−nのカソードに接続され、そのカソードは、LEDダイオード20−1のアノードおよびノードN2に接続されている。第2の定電流ダイオード22のアノードは、LEDダイオード20−nのカソードに接続され、そのカソードは、LEDダイオード10−1のアノードおよびノードN1に接続されている。   The anode of the first constant current diode 12 is connected to the cathode of the LED diode 10-n, and the cathode is connected to the anode of the LED diode 20-1 and the node N2. The anode of the second constant current diode 22 is connected to the cathode of the LED diode 20-n, and the cathode is connected to the anode of the LED diode 10-1 and the node N1.

第1組のLEDダイオード群10および第1の定電流ダイオード12と、第2のLEDダイオード群20および第2の定電流ダイオード22とが逆極性となるように並列に接続され、ノードN1およびノードN2が交流電源に接続される。LEDダイオード10−1〜10−n、LEDダイオード20−1〜20−nを直列接続することで、各LEDダイオードの駆動電圧が加算され、第1組および第2組のLEDダイオード群10、20において高い耐圧を得ることができる。また、第1および第2の定電流ダイオード12、22をそれぞれ第1組および第2組LEDダイオード群10、20に直列に接続することで、第1および第2組のLEDダイオード群に流れる駆動電流を一定にすることができる。   The first set of LED diode group 10 and the first constant current diode 12, and the second LED diode group 20 and the second constant current diode 22 are connected in parallel so as to have opposite polarities, and the node N1 and the node N2 is connected to an AC power source. By connecting the LED diodes 10-1 to 10-n and the LED diodes 20-1 to 20-n in series, the driving voltages of the LED diodes are added, and the first and second sets of LED diode groups 10, 20 are added. A high breakdown voltage can be obtained. Further, the first and second constant current diodes 12 and 22 are connected in series to the first and second set LED diode groups 10 and 20, respectively, to drive the first and second set LED diode groups. The current can be kept constant.

LEDダイオードの光出力は、駆動電流の大きさに比例するが、定電流ダイオードによって駆動電流を一定にすることで光出力を安定化させることができる。交流電圧が変動してもLEDダイオードの光出力を安定させることができる。定電流ダイオードは、好ましくは、LEDダイオードの定格電流を超えない駆動電流を供給するものを選択する。または、所望される光出力に応じた駆動電流を供給する定電流ダイオードが選択される。定電流ダイオードは、例えば、石塚電子製のCRDLED安定化素子を用いることができる。また、定電流ダイオードは、MOSトランジスタを用いて構成されるもの、あるいはその他の定電流回路によって代用されてもよい。   The light output of the LED diode is proportional to the magnitude of the drive current, but the light output can be stabilized by making the drive current constant by the constant current diode. Even if the AC voltage fluctuates, the light output of the LED diode can be stabilized. The constant current diode is preferably selected to provide a drive current that does not exceed the rated current of the LED diode. Alternatively, a constant current diode that supplies a drive current according to a desired light output is selected. As the constant current diode, for example, a CRDLED stabilizing element manufactured by Ishizuka Electronics can be used. In addition, the constant current diode may be configured by using a MOS transistor or another constant current circuit.

図3Aは、本発明の第2の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。第2の実施例のLED照明装置1Aにおいて、第1の定電流ダイオード12のアノードがノードN1およびLEDダイオード20−nのカソードに接続され、そのカソードがLEDダイオード10−1のアノードに接続され、第2の定電流ダイオード22のアノードがノードN2およびLEDダイオード10−nのカソードに接続され、そのカソードがLEDダイオード20−1のアノードに接続される。   FIG. 3A is an equivalent circuit diagram of the LED lighting device according to the second embodiment of the present invention. In the LED lighting device 1A of the second embodiment, the anode of the first constant current diode 12 is connected to the node N1 and the cathode of the LED diode 20-n, and the cathode is connected to the anode of the LED diode 10-1. The anode of the second constant current diode 22 is connected to the node N2 and the cathode of the LED diode 10-n, and the cathode is connected to the anode of the LED diode 20-1.

図3Bは、第2の実施例のLED照明装置の変形例である。第1組のLEDダイオード群10が直列された複数のLEDダイオードを並列に接続して構成された場合、第1の低電流ダイオード12を第1組のLEDダイオード群の入力ノード(アノード側)に接続することで並列のLEDダイオードに共用することができる。第2組のLEDダイオード群20についても入力ノード側に第2の定電流ダイオード22を接続することで並列のLEDダイオードに共用することができる。   FIG. 3B is a modification of the LED lighting device of the second embodiment. When the first set of LED diode groups 10 is configured by connecting a plurality of serially connected LED diodes in parallel, the first low current diode 12 is connected to the input node (anode side) of the first set of LED diode groups. By connecting, it can be shared by parallel LED diodes. The second set of LED diode groups 20 can also be shared by parallel LED diodes by connecting the second constant current diode 22 on the input node side.

LEDダイオードは、GaN系の化合物半導体を用いたもの、あるいはシリコン系のpn接合を有するものを用いて構成される。第1組のLEDダイオード群10は、基板上にモノリシックに形成された2次元アレイ状の複数のLEDダイオードから構成され、同様に、第2組のLEDダイオード群20は、基板上にモノリシックに形成された2次元アレイ状の複数のLEDダイオードから構成される。LEDダイオードからの光は、基板の主面と垂直な方向に面光源の如く発せられる。LEDダイオードから発せらる光の波長は、特に制限されないが、LEDダイオードが青色光のように短波長の光を発する場合には、その光の波長を変換する蛍光物質などを用いて白色光を出力させるようにしてもよい。   The LED diode is configured by using a GaN compound semiconductor or a silicon pn junction. The first set of LED diode groups 10 is composed of a plurality of LED diodes in a two-dimensional array formed monolithically on the substrate. Similarly, the second set of LED diode groups 20 is formed monolithically on the substrate. A plurality of LED diodes in a two-dimensional array. Light from the LED diode is emitted like a surface light source in a direction perpendicular to the main surface of the substrate. The wavelength of the light emitted from the LED diode is not particularly limited, but when the LED diode emits a short wavelength light such as blue light, white light is emitted by using a fluorescent material that converts the wavelength of the light. You may make it output.

交流電源の電圧は、家庭用の100V電圧、あるいはそれよりも大きい電圧であってもよいし(例えば、110V、200Vなど)、反対に100Vよりも小さい電圧であってもよい。交流電圧の大きさに応じて直列に接続されるLEDダイオードの数を適宜選択することができる。   The voltage of the AC power supply may be a household voltage of 100V or a voltage higher than that (for example, 110V, 200V, etc.), and conversely a voltage lower than 100V. The number of LED diodes connected in series can be appropriately selected according to the magnitude of the AC voltage.

図4は、本発明の第3の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。第3の実施例のLED照明装置1Bにおいて、第1組のLEDダイオード群10は、R(赤色)を発光するLEDダイオード10R−1、10R−2、・・・10R−m、10R−nと、G(緑色)を発光するLEDダイオード10G−1、10G−2、・・・10G−m、10G−nと、青色を発光するLEDダイオード10B−1、10B−2、・・・10B−m、10B−nとを有し、ダイオード10R−n、10G−n、10B−nのそれぞれに定電流ダイオード12R、12G、12Bが接続されている。また、第2組のLEDダイオード群20は、R(赤色)を発光するLEDダイオード20R−1、20R−2、・・・20R−m、20R−nと、G(緑色)を発光するLEDダイオード20G−1、20G−2、・・・20G−m、20G−nと、青色を発光するLEDダイオード20B−1、20B−2、・・・20B−m、20B−nとを有し、ダイオード20R−n、20G−n、20B−nのそれぞれに定電流ダイオード22R、22G、22Bが接続されている。   FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the LED lighting device according to the third embodiment of the present invention. In the LED lighting device 1B of the third embodiment, the first set of LED diode groups 10 includes LED diodes 10R-1, 10R-2,... 10R-m, 10R-n that emit R (red). LED diodes 10G-1, 10G-2,... 10G-m, 10G-n that emit G (green), and LED diodes 10B-1, 10B-2,. 10B-n, and constant current diodes 12R, 12G, and 12B are connected to the diodes 10R-n, 10G-n, and 10B-n, respectively. The second set of LED diode groups 20 includes LED diodes 20R-1, 20R-2,... 20R-m, 20R-n that emit R (red), and LED diodes that emit G (green). 20G-1, 20G-2, ... 20G-m, 20G-n, and LED diodes 20B-1, 20B-2, ... 20B-m, 20B-n that emit blue light, and diodes Constant current diodes 22R, 22G, and 22B are connected to 20R-n, 20G-n, and 20B-n, respectively.

本実施例では、R、G、BのLEDダイオードを用いることで白色光の照明を行うことができる。また、R、G、BのLEDダイオードに適切な駆動電流を供給するように適宜定電流ダイオードを選択することにより、白色光の明るさを調整することができる。   In this embodiment, white light illumination can be performed by using R, G, and B LED diodes. In addition, the brightness of white light can be adjusted by appropriately selecting a constant current diode so as to supply an appropriate drive current to the R, G, and B LED diodes.

図5は、本実施例のLED照明装置の外観形状を示している。LED照明装置100は、家庭またはオフィスなどに設置された既存のソケットに接続される円筒状の電極部110と、電極部110に取り付けられた光透過性のガラスまたはプラスチックから構成される中空の封止体120とを有する。封止体120内の内部空間には、電極部110に電気的に接続されるモジュール化された回路基板130が搭載される。回路基板130には、本発明の第1ないし第3の実施例で示した第1組および第2組のLEDダイオード群10、20が集積化されたチップや、第1および第2の定電流ダイオード12、22が実装される。   FIG. 5 shows the external shape of the LED lighting device of this embodiment. The LED lighting device 100 includes a cylindrical electrode unit 110 connected to an existing socket installed in a home or office, and a hollow seal made of light-transmitting glass or plastic attached to the electrode unit 110. And a stop 120. A modular circuit board 130 that is electrically connected to the electrode unit 110 is mounted in the internal space in the sealing body 120. The circuit board 130 includes a chip in which the first and second LED diode groups 10 and 20 shown in the first to third embodiments of the present invention are integrated, and first and second constant currents. Diodes 12 and 22 are mounted.

図6は、LEDモジュールである回路基板130の概略平面図である。回路基板130には、図示しない導電パターンが形成されている。第1組および第2組のLEDダイオード群をモノリシックに集積したチップ132が回路基板130上に実装される。回路基板130上にはさらに、定電流ダイオード12、22が実装され、第1および第2の定電流ダイオード12、22は、電気的な接続手段140によってチップ132に電気的に接続される。また、回路基板130上には、交流電源に接続された電極110A、110Bが形成され、電極110A、110Bは、電気的な接続手段150によって第1および第2の定電流ダイオード12、22に接続される。このように1つの回路基板130上に、必要なチップ132および定電流ダイオード12、22を実装し、モジュール化することで、LED照明装置100の組立工程は簡易になり、かつ実装部品を低減することで低コストな照明装置を提供することができる。   FIG. 6 is a schematic plan view of a circuit board 130 that is an LED module. A conductive pattern (not shown) is formed on the circuit board 130. A chip 132 in which the first set and the second set of LED diode groups are monolithically integrated is mounted on the circuit board 130. Further, the constant current diodes 12 and 22 are mounted on the circuit board 130, and the first and second constant current diodes 12 and 22 are electrically connected to the chip 132 by the electrical connection means 140. Further, electrodes 110A and 110B connected to an AC power source are formed on the circuit board 130, and the electrodes 110A and 110B are connected to the first and second constant current diodes 12 and 22 by the electrical connection means 150. Is done. As described above, by mounting the necessary chip 132 and the constant current diodes 12 and 22 on one circuit board 130 and modularizing the LED lighting device 100, the assembly process of the LED lighting device 100 is simplified and mounting components are reduced. Thus, a low-cost lighting device can be provided.

図7は、LEDモジュールである回路基板130上に複数のチップ132A、132B、132C、132Dを実装した例を示している。各チップ132A〜132Dには、第1組のLEDダイオード群と第2組のダイオード群がアレイ状に集積されている。なお、定電流ダイオードは、図示を省略してある。電極110A、110Bは、各チップ132A〜132Dにそれぞれ配線160を介して電気的に接続される。交流電源の駆動によりチップ132A〜132Dは、同時に点灯される。   FIG. 7 shows an example in which a plurality of chips 132A, 132B, 132C, and 132D are mounted on a circuit board 130 that is an LED module. In each of the chips 132A to 132D, a first set of LED diode groups and a second set of diode groups are integrated in an array. The constant current diode is not shown. The electrodes 110A and 110B are electrically connected to the chips 132A to 132D via wirings 160, respectively. The chips 132 </ b> A to 132 </ b> D are turned on simultaneously by driving the AC power supply.

次に、本発明の第3の実施例について説明する。第3の実施例は、交流電源から変換された直流電源によって駆動されるLED照明装置に関する。図8は、第3の実施例のLED照明装置10Bの等価回路図である。同図に示すように、LED照明装置10Bは、交流電源ACと、ダイオードD1、D2、D3、D4からなるダイオードブリッジと、定電流ダイオード14と、LEDダイオード16とを含んで構成される。公知のように、交流電源ACの一方の電極は、ダイオードD1、D3の間に接続され、他方の電極は、ダイオードD2、D4の間に接続され、ダイオードD1、D2のカソードに接続されたノードN1と、ダイオードD3、D4のアノードに接続されたノードN2間に直流電圧が生成される。本実施例のLED照明装置10Bでは、ノードN1は、定電流ダイオード14のアノードに接続され、定電流ダイオード14のカソードは、LEDダイオード16のアノードに接続され、LEDダイオードのカソードは、ノードN2に接続される。但し、LEDダイオード16は、少なくとも1つのダイオードを含めばよく、複数のLEDダイオードを含む場合にはそれらが順方向に直列に接続される。また、定電流ダイオード14は、ノードN1とLEDダイオード16の間に接続する代わりに、ノードN2とLEDダイオード16の間に順方向バイアスとなるように接続されるようにしてもよい。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment relates to an LED lighting device driven by a DC power source converted from an AC power source. FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of the LED lighting device 10B of the third embodiment. As shown in the figure, the LED lighting device 10B includes an AC power supply AC, a diode bridge composed of diodes D1, D2, D3, and D4, a constant current diode 14, and an LED diode 16. As is well known, one electrode of the AC power supply AC is connected between the diodes D1 and D3, the other electrode is connected between the diodes D2 and D4, and a node connected to the cathodes of the diodes D1 and D2. A DC voltage is generated between N1 and a node N2 connected to the anodes of the diodes D3 and D4. In the LED lighting device 10B of the present embodiment, the node N1 is connected to the anode of the constant current diode 14, the cathode of the constant current diode 14 is connected to the anode of the LED diode 16, and the cathode of the LED diode is connected to the node N2. Connected. However, the LED diode 16 may include at least one diode, and when a plurality of LED diodes are included, they are connected in series in the forward direction. Further, the constant current diode 14 may be connected to be forward biased between the node N2 and the LED diode 16 instead of being connected between the node N1 and the LED diode 16.

図9は、本発明の第4の実施例に係るLED照明装置の等価回路図である。第4の実施例に係るLED照明装置10Cは、図8に示したダイオードブリッジをLEDダイオードにより構成するものである。同図に示すように、交流電源ACの一方の電極は、第1組のLEDダイオード群31と第3組のLEDダイオード群33との間に接続され、他方の電極は、第2組のLEDダイオード群32と第4組のLEDダイオード群34との間に接続される。第1ないし第4組のLEDダイオード群31〜34は、複数のLEDダイオードを直列に接続するものであり、高耐圧のLEDダイオードブリッジを構成する。第1組および第2組のLEDダイオード群31、32のカソードに接続されたノードN1と、第3組および第4組のLEDダイオード群33、34のアノードに接続されたノードN2の間に定電流ダイオード35が順方向となるように接続される。   FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of the LED lighting device according to the fourth embodiment of the present invention. The LED lighting device 10C according to the fourth embodiment is configured such that the diode bridge shown in FIG. As shown in the figure, one electrode of the AC power supply AC is connected between the first set of LED diode groups 31 and the third set of LED diode groups 33, and the other electrode is connected to the second set of LED diodes. The diode group 32 and the fourth set of LED diode groups 34 are connected. The 1st thru | or 4th group of LED diode groups 31-34 connect a some LED diode in series, and comprise a high voltage | pressure-resistant LED diode bridge. Between the node N1 connected to the cathodes of the first and second LED diode groups 31 and 32 and the node N2 connected to the anodes of the third and fourth LED diode groups 33 and 34, The current diode 35 is connected in the forward direction.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求項の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.

1、1A、1B:LED照明装置
10:第1組のLEDダイオード群
20:第2組のLEDダイオード群
100:LED照明装置
110:電極部
120:封止体
130:回路基板
140、150:電気的接続手段
160、162:配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B: LED lighting apparatus 10: 1st set of LED diode group 20: 2nd set of LED diode group 100: LED lighting apparatus 110: Electrode part 120: Sealing body 130: Circuit board 140, 150: Electricity Connection means 160, 162: wiring

Claims (9)

交流電源によって駆動される照明装置であって、
pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成された第1組の発光素子群と、
pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成された第2組の発光素子群と、
第1組の発光素子群に含まれる1つの発光素子と直列に接続された第1の定電流ダイオードと、
第2組の発光素子群に含まれる1つの発光素子と直列に接続された第2の定電流ダイオードとを有し、
第1組の発光素子群および第1の定電流ダイオードは、第2組の発光素子群および第2の定電流ダイオードに対して逆極性となるように電気的に並列に接続されている、照明装置。
A lighting device driven by an AC power source,
a first set of light emitting element groups configured by connecting a plurality of light emitting elements having a pn junction in series;
a second set of light emitting element groups configured by connecting a plurality of light emitting elements having a pn junction in series;
A first constant current diode connected in series with one light emitting element included in the first set of light emitting element groups;
A second constant current diode connected in series with one light emitting element included in the second set of light emitting element groups;
The first set of light emitting element groups and the first constant current diode are electrically connected in parallel so as to be opposite in polarity to the second set of light emitting element groups and the second constant current diode. apparatus.
第1の定電流ダイオードのアノードは、第1組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第1の定電流ダイオードのカソードは、第2組の発光素子群の発光素子のアノードに接続され、第2の定電流ダイオードのアノードは、第2組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第2の定電流ダイオードのカソードは、第1組の発光素子群の発光素子のアノードに接続される、請求項1に記載の照明装置。 The anode of the first constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the first set of light emitting element groups, and the cathode of the first constant current diode is connected to the anode of the light emitting element of the second set of light emitting element groups. The anode of the second constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the second set of light emitting elements, and the cathode of the second constant current diode is the anode of the light emitting element of the first set of light emitting elements. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is connected to the lighting device. 第1の定電流ダイオードのアノードは、第2組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第1の定電流ダイオードのカソードは、第1組の発光素子群の発光素子のアノードに接続され、第2の定電流ダイオードのアノードは、第1組の発光素子群の発光素子のカソードに接続され、第2の定電流ダイオードのカソードは、第2組の発光素子群の発光素子のアノードに接続される、請求項1に記載の照明装置。 The anode of the first constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the second set of light emitting element groups, and the cathode of the first constant current diode is connected to the anode of the light emitting element of the first set of light emitting element groups. The anode of the second constant current diode is connected to the cathode of the light emitting element of the first set of light emitting element groups, and the cathode of the second constant current diode is the anode of the light emitting element of the second set of light emitting element groups. The lighting device according to claim 1, wherein the lighting device is connected to the lighting device. 第1組の発光素子群は、R(赤色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、G(緑色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、B(青色)を発光する発光素子を複数直列接続したものを含み、第2組の発光素子群は、R(赤色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、G(緑色)を発光する発光素子を複数直列接続したもの、B(青色)を発光する発光素子を複数直列接続したものを含み、第1の定電流ダイオードは、R、G、Bの発光素子にそれぞれ直列に接続された複数の定電流ダイオードを含み、第2の定電流ダイオードは、R、G、Bの発光素子にそれぞれ直列に接続された複数の定電流ダイオードを含む、請求項1ないし3いずれか1つに記載の照明装置。 The first set of light emitting element groups includes a plurality of light emitting elements emitting R (red) connected in series, a plurality of light emitting elements emitting G (green) connected in series, and a light emitting element emitting B (blue) The second set of light emitting element groups includes a plurality of light emitting elements emitting R (red) connected in series, a plurality of light emitting elements emitting G (green) connected in series, The first constant current diode includes a plurality of constant current diodes connected in series to the R, G, and B light emitting elements, respectively. The lighting apparatus according to claim 1, wherein the two constant current diodes include a plurality of constant current diodes connected in series to the R, G, and B light emitting elements. 少なくとも第1組の発光素子群と第2組の発光素子群とをアレイ状に集積したチップと、前記チップ上に形成された電極と電気的な配線を介して電気的に接続された第1および第2の定電流ダイオードとを有する、請求項1ないし4いずれか1つに記載の照明装置。 A chip in which at least a first set of light emitting element groups and a second set of light emitting element groups are integrated in an array, and a first electrode electrically connected to an electrode formed on the chip via an electrical wiring. The lighting device according to claim 1, further comprising: a second constant current diode. 前記チップ、第1および第2の定電流ダイオードは、1つもパッケージ内にモジュールされている、請求項1ないし5いずれか1つに記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein one of the chip, the first and second constant current diodes is modularized in a package. 前記モジュールは、複数のチップと、複数のチップに対応する複数の第1および第2の定電流ダイオードを有する、請求項6に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 6, wherein the module includes a plurality of chips and a plurality of first and second constant current diodes corresponding to the plurality of chips. 交流電源と、
交流電源を直流電源に変換するダイオードブリッジと、
ダイオードブリッジからの直流電圧によって駆動される少なくとも1つのpn接合を有する発光素子と、
前記発光素子と前記ダイオードブリッジとの間に接続された定電流ダイオードと、
を有する照明装置。
AC power supply,
A diode bridge that converts AC power into DC power;
A light emitting device having at least one pn junction driven by a DC voltage from a diode bridge;
A constant current diode connected between the light emitting element and the diode bridge;
A lighting device.
交流電源と、
交流電源を直流電源に変換するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジに接続される定電流ダイオードとを有し、
前記ダイオードブリッジの各々は、pn接合を有する発光素子を複数直列に接続して構成される、照明装置。
AC power supply,
A diode bridge that converts AC power into DC power;
A constant current diode connected to the diode bridge;
Each of the diode bridges is a lighting device configured by connecting a plurality of light emitting elements having a pn junction in series.
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