JP3176310U - Voltage regulation system - Google Patents
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Abstract
【課題】ＬＥＤ等の発光装置が蛍光灯の安定器をそのまま利用することができる電圧調節システムを提供する。
【解決手段】電圧調節システムは、電源１及び発光装置２の間に設けられ、直流電力を出力するための、電源１に接続される電源供給装置３と、発光装置２との間に電圧調節装置４を備えている。電圧調節装置４は、発光装置２との間に電源供給装置３に接続された電圧調節ユニットと、電圧調節ユニットの出力電圧値を検出すべく発光装置２と電圧調節ユニットとの間に跨って接続されている電圧検出ユニットと、電圧調節ユニット及び電圧検出ユニットの間に接続され、電圧検出ユニットからフィードバックされた電圧出力に基づいて電圧調節ユニットを制御し出力電圧を調節する電圧制御ユニットとを有する。
【選択図】図１Provided is a voltage regulation system in which a light emitting device such as an LED can use a ballast of a fluorescent lamp as it is.
A voltage regulation system is provided between a power source and a light-emitting device, and a voltage regulation is provided between the light-emitting device and a power supply device connected to the power source for outputting DC power. A device 4 is provided. The voltage adjusting device 4 straddles between the light emitting device 2 and the voltage adjusting unit to detect a voltage adjusting unit connected to the power supply device 3 between the light emitting device 2 and the output voltage value of the voltage adjusting unit. And a voltage control unit connected between the voltage adjustment unit and the voltage detection unit, which controls the voltage adjustment unit based on the voltage output fed back from the voltage detection unit and adjusts the output voltage. Have.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、電源システムに関し、特にＬＥＤを用いる発光装置等に適用される電圧調節システムに関する。 The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a voltage adjustment system applied to a light emitting device using LEDs.
ＬＥＤは、白熱ランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等と比較して、小型、長寿命、低消費電力、高速応答等の優れた特徴を有しており、例えば直管形、あるいは電球形などの蛍光ランプに代えて使用可能な照明用光源として実用化されている。 Compared with incandescent lamps, halogen lamps, metal halide lamps, etc., LEDs have excellent characteristics such as small size, long life, low power consumption, and high-speed response. It has been put to practical use as an illumination light source that can be used in place of a lamp.
従来より、蛍光灯の点灯は、放電を開始し、また放電の安定を保つ安定器を必要とする。蛍光灯用の安定器は蛍光灯の特性によって様々あるが、大別して商用の交流電源を直流電源に変換しインバータ回路で適した周波数に変換する電子式安定器とチョークコイル等を用いた磁気式安定器がある。しかし、ＬＥＤを代用しようとする場合、電源入力で生成された高電圧によってＬＥＤの破損をきたすため、ＬＥＤ専用のスタータを用いなければならない問題点がある。また、安定器によって異なる高電圧出力及び高周波数があるので、そのままＬＥＤを代用することができない問題点もある。
本考案は、照明装置においてＬＥＤ等を代用する時に蛍光灯の安定器をもそのまま利用することができる電圧調節システムを提供することを目的とする。
Conventionally, lighting of a fluorescent lamp requires a ballast that starts discharge and keeps the discharge stable. Ballasts for fluorescent lamps vary depending on the characteristics of the fluorescent lamp, but can be broadly divided into a magnetic type using an electronic ballast that converts a commercial AC power source into a DC power source and converts it to a suitable frequency in an inverter circuit, and a choke coil. There is a ballast. However, when an LED is to be substituted, there is a problem that a starter dedicated to the LED must be used because the LED is damaged by the high voltage generated at the power input. Moreover, since there are high voltage outputs and high frequencies that differ depending on the ballast, there is a problem that the LED cannot be used as it is.
An object of the present invention is to provide a voltage regulation system that can use a ballast of a fluorescent lamp as it is when substituting an LED or the like in a lighting device.
上記目的を達成するために、本考案に係る電圧調節システムは、電源及び発光装置の間に設けられるものであって、直流電力を出力するための、前記電源に電気的に接続される電源供給装置と、前記発光装置との間に電気的に接続されるように前記電源供給装置に電気的に接続された電圧調節装置を備え、前記電圧調節装置は、前記発光装置との間に電気的に接続されるように前記電源供給装置に電気的に接続された電圧調節ユニットと、前記電圧調節ユニットの出力電圧値を検出するように前記発光装置と前記電圧調節ユニットとの間に跨って接続されている電圧検出ユニットと、前記電圧調節ユニット及び前記電圧検出ユニットの間に電気的に接続され、前記電圧検出ユニットからフィードバックされた電圧出力に基づいて前記電圧調節ユニットを制御する電圧制御ユニットとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a voltage regulation system according to the present invention is provided between a power source and a light-emitting device, and is a power supply electrically connected to the power source for outputting DC power. A voltage adjusting device electrically connected to the power supply device so as to be electrically connected between the device and the light emitting device, the voltage adjusting device being electrically connected to the light emitting device. A voltage adjustment unit electrically connected to the power supply device so as to be connected to the power supply device, and a connection between the light emitting device and the voltage adjustment unit so as to detect an output voltage value of the voltage adjustment unit The voltage adjustment unit is electrically connected between the voltage adjustment unit and the voltage detection unit, and the voltage adjustment is performed based on a voltage output fed back from the voltage detection unit. And having a voltage control unit for controlling the unit.
本考案に係る電圧調節システムによれば、発光装置としてのＬＥＤへの入力電圧を調節することができるので、発光装置が作動可能な動作電圧を得るように、従来の電子式安定器や磁気式安定器を介しての電源出力を発光装置への入力電圧として調節することができる。従って、ＬＥＤを照明光源とするとき蛍光灯が用いた安定器をそのまま利用することができる。 According to the voltage regulation system of the present invention, since the input voltage to the LED as the light emitting device can be adjusted, a conventional electronic ballast or magnetic type is used to obtain an operating voltage at which the light emitting device can operate. The power output through the ballast can be adjusted as the input voltage to the light emitting device. Therefore, the ballast used by the fluorescent lamp can be used as it is when the LED is used as the illumination light source.
以下、発光装置に用いられる本考案に係る電圧調節システムについて、添付図面を参照して詳しく説明する。 Hereinafter, a voltage regulation system according to the present invention used in a light emitting device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
（実施例）
図１は、本考案に係る電圧調節システムの一実施例が発光装置に用いられているところを示すブロック図である。図１において、本考案に係る電圧調節システムは、電源１及び発光装置２の間に設けられ、電源供給装置３と電圧調節装置４を備えている。この例において、発光装置２は例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）からなるものである。
電源１は、蛍光灯に用いられている電子式安定器や磁気式安定器などを介して商用電源の交流電力を供給する。
(Example)
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a voltage regulation system according to the present invention used in a light emitting device. In FIG. 1, the voltage regulation system according to the present invention is provided between a power source 1 and a
The power source 1 supplies AC power from a commercial power source via an electronic ballast or magnetic ballast used for fluorescent lamps.
電源供給装置３は、電源１からの交流電力を直流電力に変換して外部へ出力するものであって、図２に示されているように、電源１に電気的に接続される整流ユニット３１と、整流ユニット３１と電圧調節装置４とに電気的に接続されているフィルタユニット３２とを有する。
The
なお、整流ユニット３１としては、例えば、ブリッジ形全波整流器や、半波整流器、センタータップ式全波整流器、真空管式全波整流器、三相ブリッジ形全波整流器などを用いる。フィルタユニット３２としては、例えばキャパシタ・フィルタや、インダクタ・フィルタ、抵抗器及び容量を用いたＲＣフィルタ、インダクタ及び容量を用いたＬＣフィルタ、π系フィルタなどを用いる。
As the rectifying
電圧調節装置４は、図１に示されているように、発光装置２に電気的に接続されるように電源供給装置３に電気的に接続されており、図３に示されているように、電圧調節ユニット４１と、電圧検出ユニット４２と、電圧制御ユニット４３とを有する。
The
電圧検出ユニット４２は、電圧調節ユニット４１の出力電圧を検出するように、且つ発光装置２に電気的に接続されるように電圧調節ユニット４１及び発光装置２の間を跨って接続されていると共に、電圧制御ユニット４３に電気的に接続されている。
The
電圧制御ユニット４３は、電圧調節ユニット４１及び電圧検出ユニット４２の間に電気的に接続されている。
The
電圧調節ユニット４１は、例えば、負荷インピーダンス素子を含み、負荷インピーダンス素子のインピーダンスを調節することによって出力電圧値を調節するようになっている。なお、負荷インピーダンス素子としては、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）或いは演算増幅器（ＯＰＡ）、又はスイッチを用いて負荷インピーダンス素子の直列接続、並列接続を調節する。このようにして、負荷の値が小さい場合、電圧調節ユニット４１の出力電圧が低くなるが、負荷の値が少しずつ大きくなると、その出力電圧がまた元の電圧レベルになることができる。
The
また、電圧調節ユニット４１は、例えばＢＪＴのベース端子の電流を制御することによってエミッタ端子とコレクタ端子との負荷電流を調節することや、ＦＥＴのゲート端子の電圧を制御することによってソース端子及びドレイン端子の負荷電流を調節すること、あるいはＯＰＡの入力電圧を制御することによってＯＰＡの負荷電流を調節することを行ってもよく、負荷電流が大きい場合、電圧調節ユニット４１からの出力電圧が低くなる一方、電圧調節ユニットの出力電圧が高い場合、電圧調節ユニット４１からの出力電圧はまた元の電圧レベルになる。
The
電圧検出ユニット４２は、例えば、アナログデジタルコンバータ、電圧比較回路などを用いることができる。なお、電圧検出ユニット４２として電圧比較回路を用いる場合、スイッチとしてのトランジスタ、演算増幅器或いは電圧比較集積回路からなったものを用いれば良いが、電圧比較回路に代わってレベル検出集積回路を用いて電圧レベルを検出するようにしても良い。
As the
電圧調節装置４において、まず、電圧検出ユニット４２は電圧調節ユニット４１の出力電圧を検出し、電圧検出ユニット４２によって検出された電圧出力を電圧制御ユニット４３にフィードバックする。電圧制御ユニット４３は、電圧検出ユニット４２からフィードバックされた電圧出力に基づいて、電圧調節ユニット４１の出力電圧を制御し、調節する。このようにして、発光装置２が作動可能な電圧が得られる。
In the
なお、電圧制御ユニット４３は、例えばプログラムによる演算或いは複数の比較器の接続を利用し、電圧検出ユニット４２からフィードバックされた電圧出力に基づいて、電圧調節ユニット４１の出力電圧を制御しても良い。
The
なお、上記説明に用いた各構成要素は、典型的には、負荷インピーダンス素子や定電流レギュレータの直列接続・並列接続構成、又は負荷インピーダンス素子や定電圧レギュレータの直列接続・並列接続構成を介すものであり、上記各構成要素はこれら全てを含むように一体化されてもよい。 Each component used in the above description is typically connected via a series connection / parallel connection configuration of load impedance elements and constant current regulators, or a series connection / parallel connection configuration of load impedance elements and constant voltage regulators. The above-described constituent elements may be integrated so as to include all of them.
負荷インピーダンス素子としては、ＦＥＴ、ＢＪＴ或いはＯＰＡを用いて負荷インピーダンスを調節してもよく、スイッチを用いて負荷インピーダンスの直接接続・並列接続を切り替えて調節してもよい。定電流レギュレータは、例えば定電流ダイオード、定電流トランジスタ、定電流ソースＩＣ、定電流ソース回路を用いて構成されてもよい。定電圧レギュレータは、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、低ドロップアウト・レギュレータなどの回路を用いて構成されてもよい。 As the load impedance element, the load impedance may be adjusted using an FET, BJT or OPA, or the load impedance may be adjusted by switching between direct connection and parallel connection of the load impedance using a switch. The constant current regulator may be configured using, for example, a constant current diode, a constant current transistor, a constant current source IC, and a constant current source circuit. The constant voltage regulator may be configured using a circuit such as an AC / DC converter, a DC / DC converter, and a low dropout regulator.
このように、負荷インピーダンスの値を調節することによって、定電流レギュレータ又は定電圧レギュレータの入力電圧値を調節し、定電流レギュレータ又は定電圧レギュレータを用いて出力電圧値を調節することにより、発光装置２が作動可能な電圧が得られる。 Thus, by adjusting the value of the load impedance, the input voltage value of the constant current regulator or the constant voltage regulator is adjusted, and the output voltage value is adjusted using the constant current regulator or the constant voltage regulator. A voltage at which 2 is operable is obtained.
発光装置２は、接続仕方や構成要素の違いによって動作電圧も異なるので、予め接続仕方や構成要素の組み合わせによって作動可能な電圧値を算出する。算出された電圧値に基づいて、電圧調節ユニット４１の出力電圧を制御するように電圧制御ユニット４３を構成すると、発光装置２が作動可能な電圧が得られる。
Since the operating voltage of the
以上により、本考案に係る電圧調節システムによれば、発光装置２へ出力される電圧を調節することができるので、電子式安定器や磁気式安定器などからの電源１出力を調節して発光装置２が作動できる発光装置２への入力電圧を得ることができる。従って、ＬＥＤを照明光源とするとき蛍光灯が用いた安定器をそのまま利用することができる。
As described above, according to the voltage adjustment system according to the present invention, the voltage output to the
１ 電源
２ 発光装置
３ 電源供給装置
３１ 整流ユニット
３２ フィルタユニット
４ 電圧調節装置
４１ 電圧調節ユニット
４２ 電圧検出ユニット
４３ 電圧制御ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
直流電力を出力するための、前記電源に電気的に接続される電源供給装置と、
前記発光装置との間に電気的に接続されるように前記電源供給装置に電気的に接続された電圧調節装置を備え、
前記電圧調節装置は、
前記発光装置との間に電気的に接続されるように前記電源供給装置に電気的に接続された電圧調節ユニットと、
前記電圧調節ユニットの出力電圧値を検出するように前記発光装置と前記電圧調節ユニットとの間に跨って接続されている電圧検出ユニットと、
前記電圧調節ユニット及び前記電圧検出ユニットの間に電気的に接続され、前記電圧検出ユニットからフィードバックされた電圧出力に基づいて前記電圧調節ユニットを制御し、前記電圧調節ユニットの出力電圧を調節するする電圧制御ユニットとを有する
ことを特徴とする電圧調節システム。 A voltage regulation system provided between a power source and a light emitting device,
A power supply device electrically connected to the power source for outputting DC power;
A voltage adjusting device electrically connected to the power supply device so as to be electrically connected to the light emitting device;
The voltage regulator is
A voltage adjusting unit electrically connected to the power supply device so as to be electrically connected to the light emitting device;
A voltage detection unit connected across the light emitting device and the voltage adjustment unit so as to detect an output voltage value of the voltage adjustment unit;
The voltage adjusting unit is electrically connected between the voltage adjusting unit and the voltage detecting unit, and controls the voltage adjusting unit based on a voltage output fed back from the voltage detecting unit to adjust an output voltage of the voltage adjusting unit. A voltage regulation system comprising: a voltage control unit.
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