JP5613423B2 - LED lighting system - Google Patents
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Description
この発明は、LEDモジュールの発光ダイオードを点灯させるLED点灯システムに関する。 The present invention relates to an LED lighting system for lighting a light emitting diode of an LED module.
従来から、インバータ回路を備えたLED点灯装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, an LED lighting device having an inverter circuit is known (see Patent Document 1).
かかるLED点灯装置は、交流電圧を位相制御する第1トライアックと、この第1トライアックにトリガ信号を出力する第1調光回路と、第1トライアックで位相制御された脈流電圧で第1LEDモジュールの発光ダイオードを点灯させる第1点灯回路とを備え、この第1点灯回路は上記脈流電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力電圧を平滑して第1LEDモジュールに印加する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサから第1LEDモジュールへの電流供給を遮断するトランジスタとを有している。 Such an LED lighting device includes a first triac that controls the phase of an AC voltage, a first dimming circuit that outputs a trigger signal to the first triac, and a pulsating voltage that is phase-controlled by the first triac. A first lighting circuit for lighting a light-emitting diode, the first lighting circuit rectifying the pulsating voltage, a smoothing capacitor for smoothing the output voltage of the rectifying circuit and applying it to the first LED module, And a transistor that cuts off current supply from the smoothing capacitor to the first LED module.
このLED点灯装置は、第1調光回路から出力されるトリガ信号により第1トライアックが交流電圧を位相制御することによって第1LEDモジュールの発光ダイオードの点灯の明るさを調整するようになっている。 In this LED lighting device, the lighting brightness of the light emitting diode of the first LED module is adjusted by the first triac phase-controlling the AC voltage by the trigger signal output from the first dimming circuit.
ところで、上記点灯装置に第2トライアックおよび第2調光回路を追加し、この第2トライアックおよび第2調光回路に複数の第2点灯回路を並列接続して複数の第2LEDモジュールを点灯させるようにしたLED点灯システムが提案されている。 By the way, a second triac and a second dimming circuit are added to the lighting device, and a plurality of second lighting circuits are connected in parallel to the second triac and the second dimming circuit so as to light a plurality of second LED modules. An LED lighting system has been proposed.
しかしながら、このようなLED点灯システムにあっては、第1トライアックが導通している最中に第2トライアックが導通すると、複数の第2LEDモジュールの各発光ダイオードに電流が流れていくため、第2トライアックに大きな突入電流が流れることになる。このため、第2LEDモジュールを多く接続すればするほど第1点灯回路の入力電圧が低下し、第1点灯回路の入力電流が一瞬マイナスに振れることになる。 However, in such an LED lighting system, if the second triac is turned on while the first triac is turned on, a current flows through each light emitting diode of the plurality of second LED modules. A large inrush current flows through the triac. For this reason, the more the second LED modules are connected, the lower the input voltage of the first lighting circuit, and the input current of the first lighting circuit swings negatively for a moment.
マイナスに振れることは、入力電流が途切れることであり、第1トライアックに流れる電流がゼロとなる。このため、第1トライアックはオフとなり、第1点灯回路の第1LEDモジュールの各発光ダイオードの点灯が一瞬消灯され、チラツキが発生するという問題がある。 Swinging negatively means that the input current is interrupted, and the current flowing through the first triac becomes zero. For this reason, there is a problem that the first triac is turned off, the lighting of each light emitting diode of the first LED module of the first lighting circuit is turned off momentarily, and flickering occurs.
この発明の目的は、第2LEDモジュールを多く接続しても第1LEDモジュールの発光ダイオードのチラツキが発生することのないLED点灯システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an LED lighting system in which flickering of light emitting diodes of the first LED module does not occur even when many second LED modules are connected.
請求項1の発明は、交流電圧を位相制御する第1トライアックを有する第1調光器と、この第1調光器から出力される位相制御された交流電圧で第1LEDモジュールの発光ダイオードを点灯させる第1点灯装置と、前記交流電圧を位相制御する第2トライアックを有する第2調光器と、この第2調光器から出力される位相制御された交流電圧で複数の第2LEDモジュールの発光ダイオードを点灯させる複数の第2点灯装置とを備え、
前記第1,第2点灯装置は、第1,第2調光器で位相制御された交流電圧を全波整流するとともにこの全波整流した整流電圧を平滑した直流電圧を出力する入力平滑回路と、この入力平滑回路から出力される直流電圧を所定の直流電圧に変換して前記第1,第2LEDモジュールに印加するインバータ回路とを有し、
第1,第2調光器で第1,第2LEDモジュールの発光ダイオードの点灯の明るさが調整可能となっているLED点灯システムであって、
前記第1調光器と第1点灯装置との間に且つ第1点灯装置に並列に抵抗成分の負荷を接続して、
前記第1トライアックが導通した後に第2トライアックの導通により、該第2トライアックに突入電流が流れることによって第1点灯装置の入力電圧が低下して第1トライアックがオフしてしまうことを防止することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a first dimmer having a first triac for phase-controlling an AC voltage and a light-emitting diode of the first LED module are turned on by the phase-controlled AC voltage output from the first dimmer. A first dimming device, a second dimmer having a second triac for phase-controlling the AC voltage, and light emission of a plurality of second LED modules by the phase-controlled AC voltage output from the second dimmer A plurality of second lighting devices for lighting the diode ,
The first and second lighting devices include an input smoothing circuit for full-wave rectifying the AC voltage phase-controlled by the first and second dimmers and outputting a DC voltage obtained by smoothing the rectified voltage obtained by full-wave rectification. An inverter circuit that converts a DC voltage output from the input smoothing circuit into a predetermined DC voltage and applies the voltage to the first and second LED modules;
An LED lighting system in which the lighting brightness of the light emitting diodes of the first and second LED modules can be adjusted by the first and second dimmers,
Connecting a load of a resistance component between the first dimmer and the first lighting device and in parallel with the first lighting device ;
The second triac is turned on after the first triac is turned on, thereby preventing an inrush current from flowing through the second triac to lower the input voltage of the first lighting device and turn off the first triac. It is characterized by.
この発明によれば、第2LEDモジュールを多く接続しても第1LEDモジュールの発光ダイオードのチラツキの発生を防止することができる。 According to this invention, even if many second LED modules are connected, occurrence of flickering of the light emitting diodes of the first LED modules can be prevented.
以下、この発明に係るLED点灯システムの実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment which is an embodiment of an LED lighting system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すLED点灯システム1は、交流電源Eの交流電圧を位相制御する調光器(第1調光器)10と、この調光器10で位相制御された交流電圧を基にしてLEDモジュール(第1LEDモジュール)30の発光ダイオードLED(図2参照)を点灯する点灯装置(第1点灯装置)20と、この点灯装置20に並列接続された抵抗成分の負荷31と、交流電源Eの交流電圧を位相制御する調光器(第2調光器)40と、この調光器40で位相制御された交流電圧を基にしてLEDモジュール(第2LEDモジュール)60の発光ダイオードLED(図示せず)を点灯する点灯装置(第2点灯装置)50と、この点灯装置50に並列接続されるとともに調光器40で位相制御された交流電圧を基にしてLEDモジュール(第2LEDモジュール)80の発光ダイオードLED(図示せず)を点灯する点灯装置(第2点灯装置)70とを備えている。
The
調光器10は、図2に示すように、トライアック(第1位相制御素子)11とトライアック11のゲート12にトリガ信号を出力する位相制御回路13などとを有している。位相制御回路13は、例えば交流電圧のゼロクロスを基準にして所定のタイミングで一定の周期毎にトリガ信号を出力するものであり、図示しない調整部材の操作によりそのタイミングを調整することが可能となっている。
As shown in FIG. 2, the
調光器40は、トライアック(第2位相制御素子)41と位相制御回路43等とを有し、調光器10と同様な構成なのでその説明は省略する。
The
点灯装置20は、図2に示すように、入力フィルタ回路21と入力平滑回路22とインバータ回路23と出力平滑回路24とを有している。
As illustrated in FIG. 2, the
入力フィルタ回路21は、電源ループ(電源E−調光器10−点灯装置20のループ)で発生する減衰振動を防止するとともに外部への雑音を防止するものであり、抵抗R1とコンデンサC1とラインフィルタL1等とを有している。
The
入力平滑回路22は、調光器10で位相制御された交流電圧を全波整流する整流回路22Dと、全波整流された整流電圧を平滑して脈流を含んだ直流電圧に変換するコンデンサC2等とを有している。
The
インバータ回路23は、コンデンサC2で変換された直流電圧を所定の直流電圧に変換する一般的な降圧チョッパ回路であり、制御回路25とトランジスタ(スイッチ素子)Q1とダイオードD1と抵抗R2とインダクタL2などとを有している。
The
トランジスタQ1のベースは制御回路25の出力端子25aに抵抗R3を介して接続され、トランジスタQ1のコレクタはダイオードD1のアノードとインダクタL2の一方の端子に接続されている。ダイオードD1のカソードはコンデンサC2の陽極端子に接続され、トランジスタQ1のエミッタは抵抗R2を介してコンデンサC2の陰極端子に接続されている。また、制御回路25の入力端子25bには抵抗R2の一方の端子が接続され、抵抗R2に生じる電圧が制御回路25の入力端子25bに入力するようになっている。
The base of the transistor Q1 is connected to the
制御回路25は、出力端子25aから制御信号(パルス信号)を所定の周期毎に出力してトランジスタQ1をオンさせるものである。また、制御回路25は、入力端子25bに入力する電圧に応じて制御信号のパルス幅を調整してLEDモジュール30の発光ダイオードLEDの明るさを一定にするものである。
The
出力平滑回路24は、一方の端子がダイオードD1のカソードに接続され他方の端子がインダクタL2の他方の端子に接続されたコンデンサC3を有している。 The output smoothing circuit 24 has a capacitor C3 having one terminal connected to the cathode of the diode D1 and the other terminal connected to the other terminal of the inductor L2.
LEDモジュール30は、複数の発光ダイオードLEDを直列接続したものであり、一端の発光ダイオードLEDのアノードが出力平滑回路24のコンデンサC3の一方の端子に接続され、他端の発光ダイオードLEDのカソードがコンデンサC3の他方の端子とインダクタL2の他方の端子に接続されている。
The
点灯装置50,70およびLEDモジュール60,80は、点灯装置20およびLEDモジュール30と同様な構成となっているのでその説明は省略する。
Since the
ここで、LED点灯システム1の一使用例を簡単に説明する。
Here, one usage example of the
点灯装置20のLEDモジュール30により、例えば壁に掛けたバッグ1個をスポットで照らし、点灯装置50,70のLEDモジュール60,80により棚に陳列した洋服全体を照らすようにする。そして、バッグの照明光の明るさを調光器10で調整し、洋服の照明光の明るさを調光器40で調整することにより、同じフロアであってもそれぞれ異なる明るさで照明することができる。
[動 作]
次に、上記のように構成されるLED点灯システム1の動作について説明する。
The
[Operation]
Next, the operation of the
調光器10の位相制御回路13から所定のタイミングで所定の周期毎にトリガ信号が出力されるとトライアック11が導通し、この導通により例えば図3(A)に示す波形の電圧が調光器10から出力され、点灯装置20に入力電圧として入力する。また、このときに点灯装置20に入力する入力電流は図3(B)に示す電流波形となる。
When a trigger signal is output from the
入力電圧は、入力フィルタ回路21を通って入力平滑回路22へ入力し、この入力平滑回路22で全波整流されるとともに平滑されて直流電圧に変換される。そして、この直流電圧はインバータ回路23に入力することになる。
The input voltage is input to the
一方、インバータ回路23の制御回路25は、出力端子25aから制御信号を所定の周期毎に出力する。この制御信号が出力されている間、トランジスタQ1がオンし、図2の矢印Io−Qで示すようにLEDモジュール30の各発光ダイオードLEDに電流が流れ、各発光ダイオードLEDが点灯する。
On the other hand, the
制御回路25からの制御信号の出力が停止されると、トランジスタQ1がオフし、インダクタL2に蓄えられたエネルギーにより、図2の矢印Io−Dで示すループで電流が流れる。この電流は制御回路25から制御信号が出力するまで継続し、各発光ダイオードLEDの点灯が維持されることになる。
When the output of the control signal from the
制御回路25から制御信号が出力される毎に上記動作が繰り返し行われ、LEDモジュール30の各発光ダイオードLEDが点灯し続けることになる。この発光ダイオードLEDの点灯の明るさを変えるには、調光器10の位相制御回路13の調整部材を操作すればよい。この操作により、位相制御回路13から出力されるトリガ信号の出力のタイミングが変わって発光ダイオードLEDの点灯の明るさが変わることになる。
Each time a control signal is output from the
ところで、調光器10から出力される入力電圧は負荷31に入力し、この負荷31に図4(A)に示す波形の電流が流れる。このため、調光器10のトライアック11には図4(B)に示す電流が流れる。
Incidentally, the input voltage output from the dimmer 10 is input to the
すなわち、図3(B)に示す電流に図4(A)に示す電流を加算した電流が流れることになる。 That is, a current obtained by adding the current shown in FIG. 4A to the current shown in FIG. 3B flows.
そして、調光器10のトライアック11が導通した後、調光器40のトライアック41が導通すると、点灯装置50,70のLEDモジュール60,80の各発光ダイオードLED(図示せず)に電流が流れることにより、トライアック41に大きな突入電流が流れる。このため、点灯装置20に入力する入力電圧が、その突入電流時t1に図5に示すように低下する。
Then, after the
この入力電圧の低下により、調光器10のトライアック11の電流が図4(B)の鎖線で示すように低下する。しかし、トライアック11に流れる電流は、図3(B)に示す電流に図4(A)に示す電流を加算した電流であるため、嵩上げされており、入力電圧の低下によりマイナスに振れてしまうことが防止される。
Due to the decrease in the input voltage, the current of the
このため、トライアック11には電流が流れ続けることになり、LEDモジュール30の点灯が一瞬消灯してしまうことがなく、LEDモジュール30の各発光ダイオードLEDのチラツキの発生が防止される。
For this reason, a current continues to flow through the
このように、点灯装置20に並列に抵抗である負荷31を接続するだけで、LEDモジュール30の各発光ダイオードLEDのチラツキの発生を防止することができるので、安価なLED点灯システム1を提供することができる。
In this way, flickering of each light emitting diode LED of the
上記実施例では、負荷31に抵抗を使用しているが豆電球や電球であってもよく、豆電球を利用して調光器10が動作していることを表示する表示灯として使用すれば無駄な電力消費を防止することができる。
In the above embodiment, a resistor is used for the
また、上記実施例では、1つの調光器40に対して2つの点灯装置50,70を接続しているが、3つ以上の点灯装置を接続してもよく、また、調光器40を複数設けて多数のLEDモジュールを点灯させるようにしてもよい。
In the above embodiment, two
また、この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and design changes and additions are permitted without departing from the gist of the claimed invention.
10 調光器(第1調光器)
11 トライアック(第1位相制御素子)
20 点灯装置(第1点灯装置)
30 LEDモジュール(第1LEDモジュール)
31 負荷
40 調光器(第2調光器)
41 トライアック(第2位相制御素子)
50,70 点灯装置(第2点灯装置)
60,80 LEDモジュール(第2LEDモジュール)
10 Dimmer (first dimmer)
11 Triac (first phase control element)
20 lighting device (first lighting device)
30 LED module (first LED module)
31
41 Triac (second phase control element)
50,70 lighting device (second lighting device)
60,80 LED module (second LED module)
Claims (2)
前記第1,第2点灯装置は、第1,第2調光器で位相制御された交流電圧を全波整流するとともにこの全波整流した整流電圧を平滑した直流電圧を出力する入力平滑回路と、この入力平滑回路から出力される直流電圧を所定の直流電圧に変換して前記第1,第2LEDモジュールに印加するインバータ回路とを有し、
第1,第2調光器で第1,第2LEDモジュールの発光ダイオードの点灯の明るさが調整可能となっているLED点灯システムであって、
前記第1調光器と第1点灯装置との間に且つ第1点灯装置に並列に抵抗成分の負荷を接続して、
前記第1トライアックが導通した後に第2トライアックの導通により、該第2トライアックに突入電流が流れることによって第1点灯装置の入力電圧が低下して第1トライアックがオフしてしまうことを防止することを特徴とするLED点灯システム。 A first dimmer having a first triac for phase control of an AC voltage, a first lighting device for lighting a light emitting diode of the first LED module with a phase-controlled AC voltage output from the first dimmer, A second dimmer having a second triac for phase-controlling the AC voltage, and a plurality of second light emitting diodes for lighting a plurality of second LED modules with the phase-controlled AC voltage output from the second dimmer. 2 lighting devices ,
The first and second lighting devices include an input smoothing circuit for full-wave rectifying the AC voltage phase-controlled by the first and second dimmers and outputting a DC voltage obtained by smoothing the rectified voltage obtained by full-wave rectification. An inverter circuit that converts a DC voltage output from the input smoothing circuit into a predetermined DC voltage and applies the voltage to the first and second LED modules;
An LED lighting system in which the lighting brightness of the light emitting diodes of the first and second LED modules can be adjusted by the first and second dimmers,
Connecting a load of a resistance component between the first dimmer and the first lighting device and in parallel with the first lighting device ;
The second triac is turned on after the first triac is turned on, thereby preventing an inrush current from flowing through the second triac to lower the input voltage of the first lighting device and turn off the first triac. LED lighting system characterized by
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