JP5333768B2

JP5333768B2 - Ｌｅｄ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP5333768B2
Application number: JP2009205087A
Authority: JP
Inventors: 寛和大武; 健一浅見
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-09-04
Also published as: CN102014546B; US8610363B2; CN102014546A; EP2302980A3; US20110057578A1; EP2302980A2; JP2011054537A

Description

本発明は、調光可能なＬＥＤ点灯装置およびこれを備えた照明装置に関する。

トライアックなどの位相制御素子を用いた２線式位相制御形の調光器は、白熱電球用の調光器として広く用いられている。そこで、この調光器を用いてＬＥＤを調光することができれば、既存の設備や配線を入れ替える必要がなくて、光源のみを交換するだけで低消費電力の調光対応照明システムを実現できるため、好都合であるが実際には以下の問題がある。

（１）ＬＥＤを低電流レベルで点灯時に調光器の位相制御素子の自己保持電流を確保できないため、明るさのちらつきが発生する。すなわち、同一の明るさで点灯させる場合、ＬＥＤは、流れる電流が白熱電球のそれより小さいため、ＬＥＤに流れる電流によって必要な自己保持電流を確保することができない。

（２）調光器は、その位相制御素子を所望の位相でオンさせるために、時定数回路からなるタイマー回路を備えているが、ＬＥＤの交流電源を投入した瞬間から、このタイマー回路を動作させるためのタイマー回路動作電流を調光器に供給することができない。このため、調光器が動作できない。なお、交流電源投入時にはＬＥＤを駆動するコンバータは、起動していないし、起動に時間を要する。

以上の問題を解決するために、上記コンバータに並列に配置されてコンバータから制御信号を受け取り、この制御信号に応答して負荷を調整する動的ダミー負荷を備えることにより、調光器の位相制御素子の自己保持電流およびタイマー回路動作電流をそれぞれの必要なときに流すようにしたＬＥＤ点灯装置は既知である（特許文献１）。

特表２００７−５３８３７８号公報

従来技術は、調光器内部のＬＣフィルタ回路やフィルタコンデンサと交流電源線路の小さなインダクタとで形成されるＬＣ回路が、位相制御素子がターンオンしたときに調光器側で高周波振動が発生する。位相制御素子として一般的に使用されるトライアックは、導通と遮断の切り換わりに際して、チップを貫通する電流値と電流が流れる時間に応じて素子内部のチップ上の導通領域の拡大と、縮小が生じて上記動作が切り換わる。上述の負の電流は、短時間で、かつ電流ピークが素子固有の消弧電流以下であればターンオフしない。しかし、その共振電流の負のピーク値が位相制御素子の消弧電流より下回ると、所要の位相制御を行うことができなくなるという課題のあることが分かった。この課題に対して、従来技術は、動的ダミー負荷が高周波振動に対してある程度ダンピング作用を発揮し得るものの十分ではない。

そこで、ＬＥＤ点灯装置の入力端に直列にダンピング抵抗器を挿入し、これをＬＥＤ点灯装置に電流が流入するときに共振回路の負荷として動作させることで、共振動作を抑制させることが考えられる。ダンピング抵抗器の抵抗値は、共振回路の共振周波数や電源電圧から決定されるが、共振発生時のダンピング抵抗器の消費電力が大きいほど効果が大きい。しかし、ダンピング抵抗器は、電源ラインに直列に接続されるため、通電中常時電力消費が発生するので、その発熱や消費電力に対する制約から設計上採用する抵抗値が制限されてしまい、その結果位相制御素子のターンオン時の高周波振動に対するダンピング作用も十分なものではなくなる。

本発明は、ダンピング回路の抵抗器の発熱および消費電力を低減するとともに調光器が確実に動作するＬＥＤ点灯装置およびこれを備えた照明装置を提供することを目的とする。

本発明のＬＥＤ点灯装置は、交流電圧を位相制御する位相制御素子、位相制御素子をターンオンさせるタイミングを決定するタイマー回路およびフィルタ回路を備えた調光器により位相制御された交流電圧が入力する一対の入力端子と；交流電源から調光器を経由して入力電流が流入する位置に直列に挿入された第１の抵抗器およびインダクタを備えるとともに、交流電源、調光器、第１の抵抗器およびインダクタと閉回路を形成するように交流電源と並列に接続されたコンデンサを備え、調光器の位相制御素子がターンオンした際に調光器側に発生する高周波振動を抑制するダンピング回路と；一対の入力端子を経由して入力した位相制御された交流電圧を整流する整流回路および整流回路の直流出力電圧を負荷に適合するように変換してＬＥＤを点灯するコンバータを備えたＬＥＤ点灯回路と；を具備しているものである。

本発明において、調光器のフィルタ回路は、位相制御素子に直列接続したインダクタならびに位相制御素子およびインダクタの直列回路に対してコンデンサを並列接続した構成およびコンデンサを位相制御素子に並列接続してなる構成などであることを許容する。後者の構成では、主として線路が有する小さなインダクタンスと調光器のフィルタ回路のコンデンサとが位相制御素子のオン時に調光器側に高周波共振が発生し得る。

本発明において、ダンピング回路は、第１の抵抗器、コンデンサおよびインダクタを含み、調光器側で発生する高周波振動（リンギング）電流を制動して調光器を確実に動作させるための回路である。

ダンピング回路の上記第１の抵抗器は、いわゆるダンピング抵抗器であり、入力電流が通流する回路上の位置に直列に挿入される。そして、高周波振動エネルギーを吸収して高周波振動電流に対する制動作用を行う。なお、当該第１の抵抗器を通過する高周波振動電流および入力電流によって発熱するので、許容される範囲内でなるべく小さな抵抗値が選択される。

また、ダンピング回路の第１の抵抗器は、所望によりヒューズ抵抗器によって構成することができる。そうすれば、ＬＥＤ点灯回路などの異常により入力端から流入する入力電流が異常に増大したときに、ヒューズ抵抗器が溶断することで上記異常に対する保護動作をも行わせることができる。

ダンピング回路のインダクタは、入力電流が通流する線路に直列に挿入されていてもよい。このため、入力電流が実質的に通流しないＬＥＤ点灯回路のコンバータをバイパスするよう回路上の位置において接続される後述するコンデンサと直列接続することも許容される。後者の構成であれば、インダクタには入力電流が通流しないから、その巻線の線径を小さくすることができる。その結果、インダクタの巻線作業が容易になるとともに所望の程度に巻数を増加して所望のインダクタンスを有するインダクタを用いることができる。

ダンピング回路のコンデンサは、上述から理解できるように、ＬＥＤ点灯回路の少なくともコンバータを高周波に対してバイパスして交流電源、調光器およびインダクタを直列関係に含む閉回路を形成するバイパス手段として機能する。

次に、本発明の照明装置は、照明装置本体と；照明装置本体に配設された上記本発明のＬＥＤ点灯装置と；コンバータの出力端に接続するとともに照明装置本体に支持されたＬＥＤと；を具備していることを特徴としている。

本発明において、照明装置とは、ＬＥＤを光源として照明を行うための種々の装置を含む概念である。例えば、既存の照明用光源としての白熱電球、蛍光ランプおよび高圧放電ランプなどの各種ランプに代替し得るＬＥＤ電球やＬＥＤ光源を備えた照明器具や標識灯などである。また、照明装置本体は、照明装置からＬＥＤ点灯装置およびＬＥＤを除いた残余の部分を意味する。

ＬＥＤ電球のように照明装置本体が交流電源に接続して受電する口金を備えていて、かつダンピング回路の第１の抵抗器の少なくとも一部がヒューズ抵抗器である構成において、当該ヒューズ抵抗器を口金の内部に配置することができる。これにより、ヒューズ抵抗器を点灯中の発熱量が多いＬＥＤから離間した位置に配置することができるから、ヒューズ抵抗器がＬＥＤの発熱によって加熱されて溶断電力以下のときに誤動作を起こすことがなくなる。また、口金がＬＥＤ点灯装置の入力端になるとともにヒューズ抵抗器は入力端に近い回路上の位置に挿入されるから、配線引き回しが容易になる。

本発明は、交流電源から調光器を経由して入力電流が流入する位置に直列に挿入された第１の抵抗器およびインダクタを備えるとともに、交流電源、調光器、第１の抵抗器およびインダクタと閉回路を形成するように交流電源と並列に接続されたコンデンサを備え、調光器の位相制御素子がターンオンした際に調光器側に発生する高周波振動を抑制するダンピング回路を具備したことにより、上記高周波振動の共振周波数が低減して高周波振動の波高値が低く抑制されるので、上記第１の抵抗器の抵抗値を相応に小さくしても所要の制動作用を得ることができる。その結果、ダンピング回路の第１の抵抗器における発熱および消費電力が低減し、その分回路効率を高い値に維持できるとともに、位相制御形の調光器で確実に調光動作するＬＥＤ点灯装置およびこれを備えた照明装置を提供することができる。また、ダンピング回路の第１の抵抗器をヒューズ抵抗器にすれば、入力電流が異常に増大したときに、ヒューズ抵抗器が溶断することで上記異常に対する保護動作をも行わせることができる。さらに、照明装置本体が交流電源に接続して受電する口金を備えていて、上記ヒューズ抵抗器を口金の内部に配置することにより、ヒューズ抵抗器がＬＥＤの発熱によって加熱されて溶断電力以下のときに誤動作を起こすことがなくなるとともに、配線が容易になる。

本発明のＬＥＤ点灯装置を実施するための第１の形態に係わる回路図である。同じく調光器の回路図である。同じくダンピング回路の変形例を示す回路図である。本発明のＬＥＤ点灯装置を実施するための第２の形態に係わる回路図である。本発明の照明装置を実施するための一形態に係わるＬＥＤ電球の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１に示すように、本発明を実施するための第１の形態におけるＬＥＤ点灯装置は、一対の入力端子ｔ１、ｔ２、ダンピング回路ＤＭＰおよびＬＥＤ点灯回路ＬＯＣを具備し、上記入力端子ｔ１、ｔ２が調光器ＤＭを介して交流電源ＡＣに接続し、ＬＥＤ点灯回路ＬＯＣの出力端にＬＥＤ２０を接続してこれを点灯する。

一対の入力端子ｔ１、ｔ２は、ＬＥＤ点灯装置としての入力端子であり、調光器ＤＭを直列に介して交流電源ＡＣに接続する。

調光器ＤＭは、図２に示すように、２線式位相制御形であり、一対の端子ｔ３、ｔ４、位相制御素子TRIAC、タイマー回路ＴＭおよびフィルタ回路ＦＣを備えている。一対の端子ｔ３、ｔ４は、交流線路に直列に挿入される。

位相制御素子TRIACは、例えば双方向性サイリスタまたは逆並列接続した一対のサイリスタなどからなり、その一対の主極が一対の端子ｔ３、ｔ４間に接続する。

タイマー回路ＴＭは、可変抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ１の直列回路を備え、位相制御素子TRIACに並列接続した時定数回路と、一端が時定数回路の出力端に接続したトリガー素子DIAC、例えばダイアックと、からなる。そして、トリガー素子DIACの他端は、位相制御素子TRIACのゲート極に接続している。

フィルタ回路ＦＣは、位相制御素子TRIACに直列接続したインダクタＬ１と、位相制御素子TRIACおよびインダクタＬ１の直列回路に並列接続したコンデンサＣ２とから構成されている。

そうして、調光器ＤＭの一対の入力端子ｔ３、ｔ４間に交流電圧が印加されると、時定数回路が最初に作動し、やがて時定数回路の出力端の電位がトリガー素子DIACのトリガー電圧に到達する。これにより時定数回路からゲート電流がトリガー素子DIACを経由して位相制御素子TRIACのゲート流入し、位相制御素子TRIACはターンオンする。このため、可変抵抗器Ｒ１を操作して可変抵抗器Ｒ１の抵抗値を変化させることで、時定数が変化するから、位相制御素子TRIACのターンオンの位相角すなわち導通角、したがって調光度が変化がする。その結果、調光器ＤＭは、操作によって決定される調光度に応じてその出力電圧を変化させる。

ダンピング回路ＤＭＰは、図１に示すように、抵抗器Ｒ２、Ｒ３、コンデンサＣ３およびインダクタＬ２を備えて構成されている。抵抗器Ｒ２は、交流電源ＡＣから調光器ＤＭを経由して入力電流が流入する回路上の位置に直列に挿入されている。本形態においては、後述するＬＥＤ点灯回路ＬＯＣの入力端と調光器ＤＭとの間を結ぶ交流線路中に挿入されている。なお、本形態において、上記高周波振動は、主として調光器ＤＭの主としてフィルタ回路ＦＣのコンデンサＣ２およびインダクタＬ１が位相制御素子TRIACのターンオン時に過渡的に共振することで発生する。

コンデンサＣ３は、ＬＥＤ点灯回路ＬＯＣの少なくともコンバータ１０および後述するブリーダ電流引出手段ＢＣＳを高周波的にバイパスして、交流電源ＡＣ、調光器ＤＭ、インダクタＬ２、コンデンサＣ３および抵抗器Ｒ３の閉回路を形成する。なお、上記抵抗器Ｒ３は、ＬＥＤ点灯回路ＬＯＣおよび後述するブリーダ電流引出手段ＢＣＳを高周波的にバイパスする回路部分において、コンデンサＣ３に直列接続している。そして、高周波振動電流に対してのみ制動作用を行い、調光器ＤＭ側に発生する高周波振動の補助的な制動に寄与する。特に整流回路以降に平滑コンデンサＣ４を接続している場合には、調光器ＤＭがターンオンしたとき、位相角によっては平滑コンデンサＣ４の電位差が小さいため、抵抗器Ｒ２だけで十分なダンピング効果が得られなくなる。そこで、コンデンサＣ３に電流をバイパスすることでダンピング効果を確保することができる。

インダクタＬ２は、上記閉回路内の適当な位置に直列接続して閉回路の共振周波数を低減させる。すなわち、調光器ＤＭの位相制御素子TRIACがターンオンした際に調光器ＤＭ側に過渡的に発生する高周波振動は、上記閉回路内で減衰振動するので、インダクタＬ２が加入したことにより、閉回路内における高周波振動の共振周波数が、インダクタＬ２が加入しない場合のそれより低くなる。高周波振動の共振周波数が低下すると、高周波振動電流波形の時間幅すなわち周期が大きくなるが、振動エネルギーはインダクタＬ２が挿入されていない場合と変わらないため、高周波振動電流波形のピーク値が低下するので、過渡的な高周波振動発生時に位相制御素子TRIACの主極間を流れる電流が消弧電流を下回りにくくなる。その結果、いったんターンオンした位相制御素子TRIACが高周波振動によってターンオフしてしまう不具合が発生しにくくなる。

図３は、ダンピング回路ＤＭＰの変形例を示している。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。すなわち、
図３の（ａ）の例は、インダクタＬ２がＬＥＤ点灯回路ＬＯＣおよび後述するブリーダ電流引出手段ＢＣＳを高周波的にバイパスしている回路部分に接続しているコンデンサＣ３と直列接続している。この変形例によれば、インダクタＬ２にはＬＥＤ点灯回路ＬＯＣおよびブリーダ電流引出手段ＢＣＳに流れる電流が通流しないので、その巻線を小形化することができる。このため、前述の効果を奏する。

図３の（ｂ）の例は、抵抗器Ｒ２およびインダクタＬ２が交流電源ＡＣから調光器ＤＭを経由して入力電流が流入する交流回路上の位置に隣接して直列に挿入されている。

図３の（ｃ）の例は、図１におけるコンデンサＣ３および抵抗器Ｒ３の直列回路にも第２のインダクタＬ４が直列に挿入されている。このため、入力電流が流れる回路部分に接続されているインダクタＬ２の巻数を少なくすることができる。また、インダクタＬ４の巻線は、図３の（ａ）と同様に細くすることができる。

図３の（ｄ）の例は、上記（ａ）の例において、バイパス回路のコンデンサＣ３およびインダクタＬ２の直列回路に、さらに抵抗器Ｒ３が直列に挿入されている。抵抗器Ｒ３が追加されていることにより共振電流に対するダンピング効果が増加する。

ＬＥＤ点灯回路ＬＯＣは、本形態において図１に示すように、整流回路ＲＣ、コンバータ１０およびブリーダ電流引出手段ＢＣＳを備えている。

整流回路ＲＣは、一対の入力端子ｔ１、ｔ２を経由して入力した調光器ＤＭによって位相制御された交流電圧を整流する。なお、所望により整流回路ＲＣに平滑化回路ＳＭＣを付加することができる。本形態において、平滑化回路ＳＭＣは、整流回路ＲＣの直流出力端間に接続した平滑コンデンサＣ４により構成されている。図１において、整流回路ＲＣの出力端と平滑コンデンサＣ４との間に挿入されているダイオードＤ１は、回り込み防止用である。したがって、本形態において、上記整流器ＲＣ、ダイオードＤ１および平滑コンデンサＣ４は、整流化直流電源ＲＤＣを構成している。

コンバータ１０は、整流回路ＲＣから得た直流電圧を負荷のＬＥＤ２０に適合するように変換動作をしてＬＥＤ２０を点灯する。本形態において、コンバータ１０は、降圧チョッパからなる。すなわち、コンバータ１０は、スイッチング素子、スイッチング素子の制御および駆動手段、インダクタＬ３、フリーホイールダイオードＤ２、出力コンデンサＣ５ならびに電流検出手段ＩＤを備えている。なお、上記構成要素のうちスイッチング素子と、その制御および駆動手段は、これらの両者または後者のみをＩＣ化してＬＥＤ駆動用ＩＣ１１をもって構成することができる。本形態におけるＬＥＤ駆動用ＩＣ１１は、両者を内蔵している。

ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１は、２線式位相制御形調光器を用いてＬＥＤ２０を調光点灯可能にするもので、その内部に上記スイッチング素子の制御および駆動機能、スイッチング素子機能ならびにブリーダ電流引出手段ＢＣＳの制御機能などを有している。スイッチング素子の制御および駆動機能は、調光器ＤＭにより位相制御された電源電圧を検知して、その値に応じてコンバータ１０の出力電流を正特性フィードフォワード制御によってオンデューティが変化するＰＷＭ信号に変換する制御手段と、この制御手段による制御に応じたスイッチング素子の駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、コンバータ１０の動作に連動して後述するブリーダ電流引出手段ＢＣＳを制御する制御手段とを少なくとも備えている。

上記降圧チョッパは、ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１のスイッチング素子機能端子、インダクタＬ３および出力コンデンサＣ５の直列回路が整流化直流電源ＲＤＣの出力端すなわち平滑コンデンサＣ４の両端に接続し、またインダクタＬ２、フリーホイールダイオードＤ２および出力コンデンサＣ５が閉回路を形成するように接続して構成されている。そして、上記直列回路には、スイッチング素子がオンしたときに整流化直流電源ＲＤＣから増加電流が流れてインダクタＬ３が充電される。ＬＥＤ駆動用ＩＣ内のスイッチング素子が次にオフしたときに、インダクタＬ３からフリーホイールダイオードＤ２を経由して減少電流が流れて出力コンデンサＣ５が充電される。出力コンデンサＣ５の両端は、コンバータ１０の出力端となり、ここにＬＥＤ２０が接続する。

電流検出手段ＩＤは、小さな抵抗値を有する抵抗器Ｒ４からなり、整流化直流電源ＲＤＣからコンバータ１０に流入する電流を、コンバータ１０を流れる負荷電流に相当する電流として検出し、ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１に制御入力することによって、ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１が降圧チョッパのオンデューティを負帰還制御するので、負荷のＬＥＤ２０を安定に制御する。また、電流検出手段ＩＤは、ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１と協働することによって後述するブリーダ電流引出手段ＢＣＳを制御するのにも寄与する。

ブリーダ電流引出手段ＢＣＳは、コンバータ１０に対して並列接続されていて、ＬＥＤ２０に対しても調光器ＤＭが正常に作動するのに必要な以下の各電流をコンバータ１０の動作に連動して動的に引き出す手段である。そして、ブリーダ電流引出手段ＢＣＳは、ブリーダ抵抗器Ｒ５がＬＥＤ駆動用ＩＣ１１を経て整流回路ＲＣの直流出力端間に接続することで構成されていて、ＬＥＤ駆動用ＩＣ１１内で次のように制御される。

すなわち、ブリーダ電流引出手段ＢＣＳは、調光器ＤＭの位相制御素子TRIACをターンオンさせるためのタイマー回路ＴＭを作動させ得るブリーダ電流を交流電圧の立ち上がりから位相制御素子TRIACがターンオンするまでの期間中引き出す。また、位相制御素子TRIACがターンオンから交流電圧の半波の終了時までのオン期間中位相制御素子TRIACの保持電流を引き出す。なお、ブリーダ電流引出手段ＢＣＳは、タイマー回路ＴＭを作動させ得るブリーダ電流を引き出す第１のブリーダ電流回路と、位相制御素子TRIACの保持電流を引き出す第２のブリーダ電流回路とを分離して構成することができる。

次に、回路動作について説明する。

図１において、調光器ＤＭが操作されて適当な調光度に設定されている場合、交流電源ＡＣを投入すると、交流電圧の各半波において、ブリーダ電流引出手段ＢＣＳのブリーダ電流供給作用によってその調光度に対応する位相で位相制御素子TRIACがターンオンする。その際に調光器ＤＭ側で発生する高周波振動は、ダンピング回路ＤＭＰのインダクタＬ２により共振周波数が低下するので、高周波振動電流のピーク値が相対的に低下するとともに、高周波振動電流がダンピング回路ＤＭＰの抵抗器Ｒ２（およびＲ３）を通流するときに発熱することにより制動される。その結果、前述の作用によっていったんターンオンした位相制御素子TRIACが、高周波振動電流が負極性に振れたときに消弧電流を下回って、不所望にターンオフしてしまうような不具合発生が効果的に抑制される。

調光器ＤＭにより位相制御された交流電圧は、一対の入力端子ｔ１、ｔ２からＬＥＤ点灯回路ＬＯＣに入力して整流回路ＲＣで整流され、さらにコンバータ１０で調光度に対応した値の電流に変換され、出力端に接続したＬＥＤ２０を付勢してこれを調光点灯する。

なお、ブリーダ電流引出手段ＢＣＳは、上記から理解できるように、点灯時の電流が白熱電球や電球形蛍光ランプに比較して小さいＬＥＤ２０の点灯において、調光器ＤＭの位相制御素子TRIACがターンオンする前の段階におけるタイマー回路ＴＭを作動させる電流と、ターンオンした後の位相制御素子TRIACの保持電流を引き出して、ＬＥＤ２０の安定な調光点灯を支援する。

次に、図４を参照して本発明のＬＥＤ点灯装置を実施するための第２の形態について説明する。本形態は、ダンピング回路ＤＭＰの抵抗器Ｒ２をダンピング作用時にのみ回路に挿入し、それ以外の時には入力電流が流入する回路から除外するように構成したものである。なお、図中図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

本形態において、抵抗器Ｒ２は、整流回路ＲＣと平滑コンデンサＣ４との間の直流回路に直列に挿入されている。そして、抵抗器Ｒ２と並列にスイッチＱ１が接続されている。このスイッチＱ１は、本形態においてサイリスタからなり、ゲート回路Ｇによって調光器ＤＭの位相制御素子TRIACがターンオンしたときから調光器ＤＭ側の高周波振動が実質的に終了するまでの所定期間はオフするが、所定期間を経過した後の入力電流が実質的に通流する期間にはオンして抵抗器Ｒ２を短絡するように構成されている。

なお、図中点線で示すように、インダクタＬ２およびコンデンサＣ３を接続することができるが、本形態においては所望によりこれらを省略することもできる。

そうして、本形態においては、調光器ＤＭの位相制御素子TRIACがターンオンして高周波振動が発生している期間中は、ダンピング回路ＤＭＰの抵抗器Ｒ２が制動作用を行うので、高周波振動電流が制動されて、いったんターンオンした位相制御素子TRIACが、高周波振動電流が負極性に振れたときに消弧電流下回って、不所望にターンオフしてしまうような不具合発生が効果的に抑制される。また、高周波振動電流が制動された後は、スイッチＱ１によって抵抗器Ｒ２が短絡されるので、入力電流が通流する際の抵抗器Ｒ２による電力損失および発熱が発生しなくなる。このため、抵抗器Ｒ２の抵抗値の選定に際して、入力電流による電力損失および発熱を強く考慮しないで設計できるので、高周波振動による調光器ＤＭの動作を確実に阻止することができる。

次に、図５を参照して本発明の照明装置を実施するための一形態としてのＬＥＤ電球を説明する。なお、図中図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

本形態において、照明装置（ＬＥＤ電球）は、照明装置本体（ランプ本体）２１、ＬＥＤ２０、グローブ２３、絶縁ケース２４、ＬＥＤ点灯回路基板２５および口金２６を主な構成要素からなる。

照明装置本体２１は、アルミニウムなどの熱伝導性物質からなり、略逆切頭円錐状をなし、図５において上端に後述するＬＥＤ２０を、照明装置本体２１との間に熱伝導関係を形成しながら機械的に支持している。また、下部に形成した凹部２１ａ内に後述する絶縁ケース２４を収容する。さらに、照明装置本体２１を上下に貫通する貫通孔２１ｂを備えている。さらに、照明装置本体２１は、その外面に放熱フィンを形成して放熱面積を増大させることができる。

ＬＥＤ２０は、複数のＬＥＤモジュール２２を実装した円形の基板２２ａを備えている。また、基板２２ａは、貫通孔２１ｂに一致する位置に配線孔２２ａ１を有している。さらに、基板２２ａは、例えばアルミニウムなどの熱伝導性物質を主体として構成されていて、発光ダイオード２０の発生熱が基板２２ａを経由してランプ本体２１に伝導されるようにしている。複数のＬＥＤモジュール２２を点灯するためのコンバータ１０からの負荷電流供給は、貫通孔２１ｂおよび配線孔２２ａ１を経由して通線された図示しない導電線路を介して後述するＬＥＤ点灯回路基板２５から行われる。

グローブ２３は、複数のＬＥＤモジュール２２からなるＬＥＤ２０を包囲するように照明装置本体２１の図において上端に装着されて、ＬＥＤ２０の充電部を保護するとともにＬＥＤ２０を機械的に保護する。なお、所望によりグローブ２３に制光手段（図示しない。）、例えば光拡散手段を配設または一体に形成して配光特性を制御することもできる。なお、外観視において、グローブ２３と照明装置本体２１の境界部に配設された傾斜面を有するリング２７は、外表面が反射性を有していて、グローブ２３から図において下方へ放射された光を反射して配光特性を補正する機能がある。

絶縁ケース２４は、照明装置本体２１に対して電気絶縁性の物質、例えばプラスチックスまたはセラミックスなどからなり、照明装置本体２１の凹部２１ａ内に収容され、内部に後述するＬＥＤ点灯回路基板２５を収納している。また、絶縁ケース２４は、倒立有底円筒状をなしていて下端が開放され、照明装置本体２１の凹部２１ａ内に収容された状態において、上端が照明装置本体２１の貫通孔２１ｂに一致する通線孔２４ａを形成した閉塞端になっていて、かつ中間部外面に鍔部２４ｂを備えている。鍔部２４ｂは、絶縁ケース２４が照明装置本体２１の凹部２１ｂ内に収容されている状態で図において照明装置本体２１の下端に当接している。

ＬＥＤ点灯回路基板２５は、図１のダンピング回路ＤＭＰおよびＬＥＤ点灯回路ＬＯＣの回路部分を実装していて、絶縁ケース２４内に収納されている。図中の図１と同一符号を付した回路部品は比較的大きな部品であり、図１におけるのと同一の回路部品である。その他の回路部品については比較的小形の部品なので図示を省略しているが、ＬＥＤ点灯回路基板２５の図において主として背面側に実装されている。

本形態において、ＬＥＤ点灯回路基板２５は、図１における回路のうち、ダンピング回路ＤＭＰおよびＬＥＤ点灯回路ＬＯＣを実装している。ダンピング回路ＤＭＰは、抵抗器Ｒ２がヒューズ抵抗器により構成されているとともに、後述する口金２６内に配置されている。なお、ＬＥＤ点灯回路ＬＯＣは、整流回路ＲＣ、コンバータ１０およびＬＥＤ点灯回路ＬＯＣを備えている。

口金２６は、Ｅ２６形ねじ口金であり、絶縁ケース２４の下部に装着されて絶縁ケース２４の下部開口端を閉鎖している。すなわち、口金２６は、口金シェル２６ａ、絶縁体２ケース２４の下部に装着されて図において上端が絶縁ケース２４の鍔部２４ｂに当接しているとともに、図示を省略している導線を介してＬＥＤ点灯回路基板２５の入力端の一方に接続している。絶縁体２６ｂは、口金シェル２６ａの図において下端を閉塞するとともにセンターコンタクト２６ｃを、口金シェル２６ａに対して絶縁関係となるように支持している。センターコンタクト２６ｃは、図示を省略している導線を介してＬＥＤ点灯回路基板２５の入力端の他方に接続している。

１０…コンバータ、２０…ＬＥＤ、２１…照明装置本体、２６…口金、ＡＣ…交流電源、Ｃ３…コンデンサ、ＤＭ…調光器、ＤＭＰ…ダンピング回路、ＦＣ…フィルタ回路、Ｌ２…インダクタ、ＬＯＣ…ＬＥＤ点灯回路、ｔ１、ｔ２…入力端子、ＴＭ…タイマー回路、TRIAC…位相制御素子、Ｒ２…抵抗器（第１の抵抗器）、Ｒ３…抵抗器（第２の抵抗器）、ＲＣ…整流回路

Claims

交流電圧を位相制御する位相制御素子、位相制御素子をターンオンさせるタイミングを決定するタイマー回路およびフィルタ回路を備えた調光器により位相制御された交流電圧が入力する一対の入力端子と；
交流電源から調光器を経由して入力電流が流入する位置に直列に挿入された第１の抵抗器およびインダクタを備えるとともに、交流電源、調光器、第１の抵抗器およびインダクタと閉回路を形成するように交流電源と並列に接続されたコンデンサを備え、調光器の位相制御素子がターンオンした際に調光器側に発生する高周波振動を抑制するダンピング回路と；
一対の入力端子を経由して入力した位相制御された交流電圧を整流する整流回路および整流回路の直流出力電圧を負荷に適合するように変換してＬＥＤを点灯するコンバータを備えたＬＥＤ点灯回路と；
を具備していることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。
ダンピング回路は、交流電源に並列かつコンデンサと直列に接続された第２の抵抗器を備えている
ことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。
照明装置本体と；
照明装置本体に配設された請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置と；
コンバータの出力端に接続するとともに照明装置本体に支持されたＬＥＤと；
を具備していることを特徴とする照明装置。
照明装置本体は、交流電源に接続して受電する口金を備えており；
ＬＥＤ点灯装置は、第１の抵抗器がヒューズ抵抗器からなるとともに口金の内部に配置されている；
ことを特徴とする請求項３記載の照明装置。