JP3152260U - 発光装置 - Google Patents
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Abstract
Description
通常、光源となる発光ユニットは白熱灯、放電灯、蛍光灯または発光ダイオード等である。
このうち、発光ダイオードは、その他の発光ユニットに比べて、消費電力が小さい、素子の寿命が長い、アイドリングタイムが不要、反応速度が速い等の長所を有するため、広く使用されるようになっている。
従来の発光装置1は、整流ユニット11、フィルタリングユニット12、電磁干渉防護ユニット13、発光ユニット14、コントロールユニット15及びフィードバックユニット16を備える。
このうち、フィルタリングユニット12は、大容量の電解コンデンサC01を有し、電磁干渉防護ユニット13は無極性コンデンサC02によって電磁干渉防護効果を達成する。
切換スイッチQ01はそれぞれコントロールユニット15及びフィードバックユニット16に電気的に接続される。
このうち、コントロールユニット15は、切換スイッチQ01の開閉をコントロールすることで、発光ダイオードLEDの平均輝度をコントロールする。
フィードバックユニット16は抵抗R01を有することで、切換スイッチQ01を通過する電流を電圧に変換し、さらに、コントロールユニット15にフィードバックすることでコントロールユニット15に切換スイッチQ01をコントロールさせる。
パワーファクターとは、回路中の有効パワーと総消費電力の比較値であり、回路全体の負荷特性でもある。
一般的には、パワーファクターが1に近いほど用電効率が良好である。
発光装置1は容量性負荷であり、計算を経た後のパワーファクターが0.575であることがわかる。
一つはパッシブPFC(PASSIVE PFC)で、もう一つはアクティブPFC(ACTIVE PFC)である。
このうち、パッシブPFC(PASSIVE PFC)は、回路中のパッシブ素子を利用して組成された回路で、その価格は安価であるが、パワーファクターを高める効果には限りがある。
アクティブPFC(ACTIVE PFC)は、回路中のアクティブ素子を利用して組成された回路で、その価格は高価であるが、パワーファクターを0.9以上まで調整して、抵抗性負荷にまで近づけることができる。
発光回路は、相互に電気的に接続される少なくとも1個の発光ダイオード及び切換スイッチを有する。
整流回路は発光回路に電気的に接続されて、交流電源によって駆動信号を出力して発光回路を駆動させる。
第一フィードバック回路は整流回路に電気的に接続されて、駆動信号に基づき第一フィードバック信号を出力する。
第二フィードバック回路は発光回路に電気的に接続されて、発光ダイオードの発光状態に基づき第二フィードバック信号を出力する。
調光回路はそれぞれ発光回路、第一フィードバック回路及び第二フィードバック回路に電気的に接続されて、第一フィードバック信号及び第二フィードバック信号に基づき切換信号を出力する。
このうち、切換信号は切換スイッチをコントロールするための信号である。
第一コンパレータは、第一フィードバック信号及び第二フィードバック信号を受信して、これに基づき第一比較信号を出力する。
第二コンパレータは、第二フィードバック信号及びリファレンス信号を受信して、これに基づき第二比較信号を出力する。
ORゲートは、第一コンパレータ及び第二コンパレータに電気的に接続されることで、第一比較信号及び第二比較信号に基づきコントロール信号を出力する。
プロセッサは、ORゲートに電気的に接続されてコントロール信号に基づき切換信号を出力する。
さらに、調光回路を組み合わせて使用することで、容易に電圧及び電流の波形がコントロールでき、パワーファクターも効果的に高めることができる。
さらに、調光回路を組み合わせて使用することで、容易に電圧及び電流の波形がコントロールでき、パワーファクターも効果的に高めることができる。
図3を参照しながら説明する。
本考案の好適な実施例における発光装置2は、発光回路21、整流回路22、第一フィードバック回路23、第二フィードバック回路24及び調光回路25を備える。
ここで言うところの電気的な接続とは、直接的な電気的接続または間接的な電気的接続である。
発光ダイオードの数量が複数個の場合は、直列接続、並列接続または直並列接続であり、ここでは制限しない。
このうち、整流回路22は、半波整流回路または全波整流回路である。
本実施例において、整流回路22は、全波整流回路を例としており、交流電源ACを整流して直流リプルにすることで、駆動信号SDとして出力する。
第二フィードバック回路24は、発光回路21に電気的に接続されて、発光ダイオードLEDの発光状態に基づき第二フィードバック信号FB2出力する
このうち、発光ダイオードLED、インダクタL11及びフリーホイール・ダイオードWDは、電気回路を構成する。
つまり、切換スイッチQ11がOFFの時でも、インダクタL11は電源を発光ダイオードLEDに供給することができるということである。
本実施例において、分圧器は、少なくとも2個の抵抗R11、R12から構成されることで、駆動信号SDの電圧を下げて第一フィードバック信号FB1に変換する。
電源入力ポートVINは、駆動信号SDを受信して調光回路の作業電圧とする。
調光回路25の詳細な構造は、第一コンパレータ251、第二コンパレータ252、ORゲート253及びプロセッサ254を有する。
本実施例において、プロセッサ254は、コントロール信号SCRL及びリファレンス信号入力ポートPWMDから入力されるリファレンス信号を、ANDゲートを通過させた後、切換信号SSWを出力する。
このうち、電磁干渉防護回路26は、コンデンサC12を有するものを例とする。
図6は、本考案の好適な実施例における発光装置2を、交流電源ACから負荷端子の方向に見て測定された電源電圧V11及び電源電流I11の波形を示した図である。
図6からわかるように、電源電圧V11と電源電流I11の位相は類似しており、さらに、計算を経た後、そのパワーファクターは0.962であり、従来の技術に比べるとパワーファクターは大幅に向上している。
従来の技術と比べたとき、駆動に用いる信号(電圧及び電流)と、フィードバックコントロールに用いる信号(電圧及び電流)がより一致している。
さらに、調光回路を使用することにより、アクティブ式またはパッシブ式のパワーファクター改善回路(PFC)を使用する必要がないことで、簡単に電圧及び電流の位相及び波形をコントロールすることができ、さらに、パワーファクターも効果的に高めることができる。
また、発光装置中の高価な電解コンデンサが必要ないため、コスト削減にも貢献できる。
AC 交流電源
C01,C02 コンデンサ
I01 電源電流
Q01 切換スイッチ
V01 電源電圧
R01 抵抗
1 発光装置
11 整流ユニット
12 フィルタリングユニット
13 電磁干渉防護ユニット
14 発光ユニット
15 コントロールユニット
16 フィードバックユニット
[本考案]
2 発光装置
21 発光回路
22 整流回路
23 第一フィードバック回路
24 第二フィードバック回路
25 調光回路
251 第一コンパレータ
252 第二コンパレータ
253 ORゲート
254 プロセッサ
26 電磁干渉防護回路
AC 交流電源
C11,C12 コンデンサ
CS フィードバック信号入力ポート
FB1 第一フィードバック信号
FB2 第二フィードバック信号
Ga 切換信号出力ポート
LED 発光ダイオード
L11 インダクタ
LD リニア調光ポート
PWMD リファレンス信号入力ポート
Q11 切換スイッチ
R11,R12,R13 抵抗
SC1 第一比較信号
SC2 第二比較信号
SCRL コントロール信号
SREF リファレンス信号
SSW 切換信号
SD 駆動信号
VIN 電源入力ポート
Vdd 電圧出力ポート
WD フリーホイール・ダイオード
V11 電源電圧
I11 電源電流
Claims (5)
- 少なくとも1個の発光ダイオード及び切換スイッチを有し、前記発光ダイオードは前記切換スイッチと電気的に接続される発光回路と、
前記発光回路に電気的に接続されて、交流電源により駆動信号を出力して前記発光回路を駆動させる整流回路と、
前記整流回路に電気的に接続されて、前記駆動信号に基づき第一フィードバック信号を出力する第一フィードバック回路と、
前記発光回路に電気的に接続されて、前記発光ダイオードの発光状態に基づき第二フィードバック信号を出力する第二フィードバック回路と、
それぞれ前記発光回路、前記第一フィードバック回路及び前記第二フィードバック回路に電気的に接続されて、前記第一フィードバック信号及び前記第二フィードバック信号に基づき切換信号を出力し、このうち、前記切換信号は前記切換スイッチをコントロールする調光回路とを備えることを特徴とする
発光装置。 - 前記発光回路はさらに、インダクタ及びフリーホイール・ダイオードを有し、このうち、前記発光ダイオード、前記インダクタ及び前記フリーホイール・ダイオードは、電気的回路を構成することを特徴とする
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第一フィードバック回路は電圧フィードバック回路、または、第二フィードバック回路は電流フィードバック回路であることを特徴とする
請求項1に記載の発光装置。 - 前記整流回路に並列接続される電磁干渉防護回路を備えることを特徴とする
請求項1に記載の発光装置。 - 前記調光回路は、
前記第一フィードバック信号及び前記第二フィードバック信号を受信して、これに基づき第一比較信号を出力する第一コンパレータと、
前記第二フィードバック信号及びリファレンス信号を受信して、これに基づき第二比較信号を出力する第二コンパレータと、
前記第一コンパレータ及び前記第二コンパレータに電気的に接続されて、前記第一比較信号及び前記第二比較信号に基づきコントロール信号を出力するORゲートと、
前記ORゲートに電気的に接続されて、前記コントロール信号に基づき切換信号を出力するプロセッサとを有することを特徴とする
請求項1に記載の発光装置。
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JP2009003094U JP3152260U (ja) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | 発光装置 |
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JP2011233255A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | On Semiconductor Trading Ltd | 発光素子の制御回路 |
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JP2014107337A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Tobai Koden Kagi Kofun Yugenkoshi | Led駆動回路 |
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