JP5192672B2 - Ledユニット - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1を図1〜図4に基づいて説明する。図1はLEDユニット1の外観斜視図であり、このLEDユニット1は、金属板(例えば銅板)2aの表面に絶縁層2bを貼り合わせて形成された金属基板2を有し、この金属基板2の一表面に面実装タイプの発光ダイオードLED1〜LED4とコンデンサC1〜C4と一対の入力端子t1,t2とを実装してあり、金属基板2の表面に形成された導電パターン3を介して各部品間を電気的に接続してある。そして、入力端子t1,t2にはそれぞれ外部の直流電源(図示せず)に接続するためのリード線4,4が接続されている。なお各発光ダイオードLED1…は同様の構成を有しており、個別の発光ダイオードについて説明するときは発光ダイオードLED1、LED2…と称し、全般的な説明を行うときは発光ダイオードLEDと記載する。
本発明の実施形態2を図5に基づいて説明する。実施形態1では1枚の金属基板2に複数個の発光ダイオードLED1〜LED4とコンデンサC1〜C4とを全て実装しているのに対して、本実施形態では図5(a)に示すように厚みが約1.6mmガラスエポキシ基板からなる複数(例えば3個)の基板2A,2B,2Cを備え、各々の基板2A〜2C上に発光ダイオードLED1〜LED3とコンデンサC1〜C3とを1個ずつ実装してある。各々の基板2A〜2Cでは、コンデンサC1〜C3が各基板2A〜2C上に形成された導電パターン3を介して発光ダイオードLED1〜LED3に直接並列接続されている。そして、各々の基板2A〜2Cに形成された回路はリード線4を介して電気的に接続されており、3個の発光ダイオードLED1〜LED3は互いに直列に接続されている。図5(b)はこのLEDユニット1の等価回路図を示している。
本発明の実施形態3を図6〜図9に基づいて説明する。図6は実施形態1のLEDユニット1においてリード線4,4間に静電気を印加した場合に電流が流れる経路を示しており、まずコンデンサC1−コンデンサC2−コンデンサC3−コンデンサC4を通って電流が流れ(矢印A1の経路)、その後各コンデンサC1〜C4に溜まった電荷は矢印A2の経路で放電することになる。このような放電経路は、静電気の印加場所から接地箇所までの間に発光ダイオードLEDのみの電流経路が存在する場合のみ可能であり、図3や図7に示すように、矢印A0で示す静電気の印加場所から接地箇所までの間に発光ダイオードLEDのみの電流経路が存在せず、コンデンサC1〜C4や容量成分C5〜C9が存在している場合には、電荷が抜けるループが存在しないため、電荷が導電パターン3上に残ることになる。
本発明の実施形態4を図10〜図12に基づいて説明する。尚、LEDユニット1の構成は実施形態1とほぼ同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の実施形態5を図13に基づいて説明する。尚、LEDユニット1の構成は実施形態1とほぼ同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本実施形態によれば金属基板2を使用した場合に、導電パターン3と金属板2aの外縁部との間に必要な最短距離を求めることができ、必要な絶縁距離を確保することによって、LEDユニット1に静電気が印加された場合でも、基板上の充電部と金属板2aの外縁部との間での放電が発生するのを防止できるから、発光ダイオードLEDに過大なストレスが加わることがなく、LEDユニット1の取り扱いが楽になる。
本発明の実施形態6を図16に基づいて説明する。実施形態5では、導電パターン3と金属板2aの外縁部との間の距離を所定距離以上に設定することで、導電パターン3から金属板2aの外縁部への放電を防止しているが、導電パターン3と金属板2aの外縁部との間に必要な距離を確保できない場合には、導電パターン3と金属板2aの外縁部との間に絶縁性を有する遮蔽物を設置することで、沿面距離をかせぐことも有効である。
本発明の実施形態7を図17に基づいて説明する。図17(a)はLEDユニット1の平面図であり、本実施形態では、実施形態1で説明した図1のLEDユニット1において、入力端子t2と発光ダイオードLED4とを接続する導電パターン3にチップ型の積層セラミックコンデンサC10の一端を接続するとともに、このコンデンサC10の他端を金属基板2に設けたスルーホール2cに電気的に接続してあり、コンデンサC10の他端がスルーホール2cを介して金属板2aに電気的に接続されている。また基板上の各導電パターン3は金属板2aと容量結合されており(C5〜C9)、図17(b)に本実施形態の等価回路図を示す。尚、コンデンサC10以外の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の実施形態8を図19に基づいて説明する。図19(a)はLEDユニット1の平面図であり、本実施形態では、実施形態1で説明した図1のLEDユニット1において、入力端子t1にチップ型の積層セラミックコンデンサC10の一端を、入力端子t2にチップ型の積層セラミックコンデンサC11の一端をそれぞれ接続するとともに、コンデンサC10,C11の他端を共に金属基板2に設けたスルーホール2cに電気的に接続してある。すなわち入力端子t1,t2間にコンデンサC10,C11を直列に接続してあり、コンデンサC10,C11の中点がスルーホール2cを介して金属板2aに導通している。また基板上の各導電パターン3は金属板2aと容量結合されており(C5〜C9)、図19(b)に本実施形態の等価回路図を示す。尚、コンデンサC10,C11以外の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の実施形態9を図21に基づいて説明する。図21(a)は本実施形態のLEDユニット1の等価回路図であり、本実施形態では、実施形態8で説明した図19(b)のLEDユニット1において、コンデンサC10,C11とそれぞれ並列に抵抗R1,R2を接続してある。尚、抵抗R1,R2以外の構成は実施形態8と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の実施形態10を図22に基づいて説明する。図22(a)は本実施形態のLEDユニット1の平面図であり、実施形態1で説明した図1のLEDユニット1において、絶縁層2bの外周部に沿って他の導電パターン3に比べて幅広のリング状の導電パターン3b(図22(a)中の斜線部分)を各部品の実装部位の周りに形成してある。また、入力端子t1にチップ型の積層セラミックコンデンサC10の一端を、入力端子t2にチップ型の積層セラミックコンデンサC11の一端をそれぞれ接続するとともに、コンデンサC10,C11の他端を共に導電パターン3bに電気的に接続してある。尚、コンデンサC10,C11および導電パターン3b以外の構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
2 金属基板
2a 金属板
2b 絶縁層
3 導電パターン
LED1〜LED4 発光ダイオード
C1〜C4 コンデンサ
t1,t2 入力端子
Claims (7)
- 直列接続された複数個の発光ダイオードと、個々の前記発光ダイオードに直接並列接続された複数個のコンデンサと、金属板の表面に絶縁層が形成された金属基板とを備え、前記絶縁層の表面に、外部より電源が供給される入力端子と、前記入力端子間に複数個の前記発光ダイオードを直列接続するための導電パターンと、個々の前記発光ダイオードに前記コンデンサを直接並列接続するための導電パターンとがそれぞれ設けられ、前記導電パターンが、過電圧又は過電流の少なくとも何れか一方を吸収する電子部品を介して前記金属板に電気的に接続されたことを特徴とするLEDユニット。
- 前記各発光ダイオードは、1乃至複数のLEDチップを1つのパッケージに内蔵して形成されたことを特徴とする請求項1記載のLEDユニット。
- 前記各発光ダイオードの静電気耐量をn(V)とした場合に、個々の前記発光ダイオードに直接並列接続する前記コンデンサの静電容量値を5/n(μF)以上としたことを特徴とする請求項1又は2記載のLEDユニット。
- 前記各発光ダイオードのカソードにアノードが接続されるとともに前記各発光ダイオードのアノードにカソードが接続されるツェナーダイオード、又は、バリスタの内少なくとも何れか一方を前記各発光ダイオードに並列接続したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のLEDユニット。
- 前記各発光ダイオードのカソードにアノードを、前記各発光ダイオードのアノードにカソードをそれぞれ接続するようにして、ツェナー電圧が前記各発光ダイオードの順方向電圧以上のツェナーダイオードを、前記各発光ダイオードに並列接続したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のLEDユニット。
- 前記電子部品と前記金属板とが、前記金属基板に設けたスルーホールを介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のLEDユニット。
- 前記電子部品がコンデンサ、バリスタ、ツェナーダイオード又は抵抗の内の少なくとも何れか1つからなることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のLEDユニット。
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