JP5701090B2 - Light source module, lighting device and lighting system - Google Patents
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Description
この発明は、等価抵抗値により種別を表わす光源モジュールに関する。 The present invention relates to a light source module whose type is represented by an equivalent resistance value.
LEDなどの光源を有する光源モジュールに抵抗を設け、設けた抵抗の抵抗値により、光源モジュールの定格電流値など光源モジュールの種別を表わす技術がある。点灯装置は、光源モジュールに設けられた抵抗の抵抗値に応じて、光源モジュールの種別を判定し、判定した種別にしたがって動作する。 There is a technology in which a resistor is provided in a light source module having a light source such as an LED, and the type of the light source module such as a rated current value of the light source module is represented by a resistance value of the provided resistor. The lighting device determines the type of the light source module according to the resistance value of the resistor provided in the light source module, and operates according to the determined type.
光源モジュールの種別を表わす抵抗を、光源回路とは別に設ける場合、光源回路に電力を供給するための配線と、抵抗に電流を流すための配線とが必要になる。
また、配線の数を減らすため、抵抗を、光源回路と並列に電気接続する場合、光源点灯時に、抵抗における電力損失が発生し、電力効率が悪くなる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、光源モジュールと点灯装置とを接続する配線の数を減らしつつ、光源モジュールにおける電力損失を減らし、電力効率を高めることを目的とする。
When the resistor representing the type of the light source module is provided separately from the light source circuit, wiring for supplying power to the light source circuit and wiring for flowing current through the resistor are required.
In addition, when the resistor is electrically connected in parallel with the light source circuit in order to reduce the number of wirings, power loss occurs in the resistor when the light source is turned on, resulting in poor power efficiency.
The present invention has been made to solve the above-described problem, for example, and reduces power loss in the light source module and increases power efficiency while reducing the number of wires connecting the light source module and the lighting device. With the goal.
この発明にかかる光源モジュールは、電力により点灯する光源を有する光源回路と、上記光源回路と並列に電気接続された識別回路であって、上記光源回路に上記光源を点灯する電力を供給する点灯装置が上記識別回路の抵抗値を読み取るまでは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値を有し、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値を有する識別回路とを有することを特徴とする。 A light source module according to the present invention includes a light source circuit having a light source that is turned on by electric power, and an identification circuit that is electrically connected in parallel with the light source circuit, and supplies the light source circuit with electric power for turning on the light source. Until the resistance value of the light source circuit is read, and after the lighting device has read the resistance value, the resistance value is larger than the resistance value indicating the type of the light source circuit. And an identification circuit having a resistance value.
この発明にかかる光源モジュールによれば、点灯回路が識別回路の抵抗値を読み取ったのち、識別回路の抵抗値が大きくなるので、光源回路と並列に電気接続している識別回路における電力損失が減り、光源モジュールの電力効率が高くなる。 According to the light source module of the present invention, since the resistance value of the identification circuit increases after the lighting circuit reads the resistance value of the identification circuit, power loss in the identification circuit that is electrically connected in parallel with the light source circuit is reduced. The power efficiency of the light source module is increased.
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図4を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における照明装置800の全体構成の一例を示す構成図である。
照明装置800は、商用電源などの交流電源ACから供給された電力により、光源を点灯する。照明装置800は、光源モジュール100と、点灯装置200とを有する。
光源モジュール100は、光源回路110と、識別回路120とを有する。光源回路110は、LEDなどの光源を含む。光源回路110は、例えば、複数のLEDを直列に電気接続した回路である。識別回路120は、光源回路110と並列に電気接続している。識別回路120は、抵抗値により、例えば光源回路110の目標電流値など光源回路110の種別を表わす。
点灯装置200は、点灯回路210と、電流検出回路220と、制御回路240とを有する。点灯回路210は、交流電源ACから供給された電力を、光源モジュール100に対して供給する直流電力に変換する。電流検出回路220は、光源モジュール100を流れる電流を検出する。制御回路240は、電流検出回路220が検出した電流に基づいて、点灯回路210を制御する。最初に、制御回路240は、点灯回路210を制御して、光源回路110に電流がほとんど流れない程度の低い電圧(以下「判定電圧」と呼ぶ。)を生成させる。これにより、光源回路110には、ほとんど電流が流れず、識別回路120だけに電流が流れる。制御回路240は、電流検出回路220が検出した電流に基づいて、識別回路120の抵抗値を算出する。制御回路240は、算出した抵抗値に基づいて、光源回路110の種別を判定する。制御回路240は、点灯回路210を制御して、判定電圧より高い電圧(以下「点灯電圧」と呼ぶ。)を生成させ、光源回路110に電流を流す。制御回路240は、電流検出回路220が検出した電流が、判定した種別が表わす目標電流値に一致するよう、点灯回路210を制御する。
光源モジュール100と点灯装置200との間は、例えば2線式のコネクタなどを介して、着脱自在に接続される。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the overall configuration of the
The
The
The
The
図2は、この実施の形態における点灯装置200の回路構成を示す電気回路図である。
点灯装置200は、上述した構成に加えて、更に、制御電源回路230を有する。
点灯回路210は、例えば、フィルタ回路211と、全波整流回路DBと、スイッチング素子Q12と、トランスT13と、整流素子D17と、平滑コンデンサC18とを有する。フィルタ回路211は、交流電源ACから供給される電力を入力し、ノイズを除去する。全波整流回路DBは、フィルタ回路211に接続され、交流電源ACから供給された交流電力を全波整流して、電圧波形を脈流に変換する。スイッチング素子Q12は、例えばエンハンスメント型n−MOSFETである。トランスT13は、互いに磁気結合した3つの巻線L14〜L16を有する。スイッチング素子Q12と、2つの巻線L14,L15と、整流素子D17と、平滑コンデンサC18とは、直流電源回路を形成している。なお、直流電源回路は、フライバック方式に限らず、他の方式であってもよい。
電流検出回路220は、例えば、電流検出抵抗R21と、抵抗R22,R23と、フォトカプラPCとを有する。電流検出抵抗R21は、光源モジュール100と直列に、点灯回路210の出力に電気接続している。電流検出抵抗R21の両端には、光源モジュール100を流れる電流に比例する電圧(以下「電流検出電圧」と呼ぶ。)が発生する。2つの抵抗R22,R23と、フォトカプラPCとは、伝達回路を形成している。伝達回路は、電流検出抵抗R21の両端に発生した電流検出電圧を、電気的な絶縁を保ちつつ、制御回路240へ伝達する。
制御電源回路230は、交流電源ACから供給された電力の一部を、制御回路240を動作させる制御電源電力に変換する。制御電源回路230は、例えば、起動抵抗R31(起動回路)と、整流素子D32と、定電圧素子Z33と、平滑コンデンサC34と、抵抗R35とを有する。起動抵抗R31は、全波整流回路DBと制御回路240の電源端子との間に接続される。起動抵抗R31は、全波整流回路DBから電流を直接引き込んで、平滑コンデンサC34を充電する。整流素子D32は、巻線L16から電流を引き込んで、平滑コンデンサC34を充電する。定電圧素子Z33は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の閾値電圧を超えると導通する。定電圧素子Z33は、平滑コンデンサC34と並列に電気接続している。これにより、平滑コンデンサC34の両端電圧は、ほぼ定電圧素子Z33の閾値電圧に維持される。抵抗R35は、平滑コンデンサC34と並列に電気接続している。抵抗R35は、平滑コンデンサC34を放電する。
交流電源ACからの電力供給が開始すると、起動抵抗R31を介して平滑コンデンサC34(制御用コンデンサ)が充電され、制御回路240が動作を開始する。制御回路240がスイッチング素子Q12のオンオフを開始すると、巻線L16の両端にも電圧が発生するので、整流素子D32を介して平滑コンデンサC34が充電される。これにより、起動抵抗R31を流れる電流が減り、電力損失が小さくなる。
制御回路240は、制御電源回路230が変換した制御電源電力により動作する。制御回路240は、伝達回路を介して伝達された電流検出抵抗R21の両端電圧に基づいて、スイッチング素子Q12をオンオフするタイミングを変え、点灯回路210が変換する直流電力を制御する。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
The
The
The control
When power supply from the AC power supply AC starts, the smoothing capacitor C34 (control capacitor) is charged via the starting resistor R31, and the
The
点灯装置200が光源モジュール100の光源を点灯する処理は、例えば、次のような手順で行う。
まず、交流電源ACからの電力供給が開始して、制御回路240が動作を開始すると、点灯回路210は、制御回路240による制御にしたがい、判定電圧を生成する(定電圧動作)。点灯回路210が生成した判定電圧は、光源モジュール100に印加される。これにより、光源回路110にはほとんど電流が流れず、識別回路120には電流が流れる。電流検出回路220は、光源モジュール100を流れる電流を検出する。光源モジュール100を流れる電流は、光源回路110を流れる電流と、識別回路120を流れる電流との合計であるから、電流検出回路220は、識別回路120を流れる電流を検出することになる。
次に、制御回路240は、電流検出電圧を入力する。電流検出電圧は、電流検出回路220が検出した電流の値を表わす。電流検出回路220が検出した電流は、識別回路120を流れる電流とほぼ等しい。点灯回路210が光源モジュール100に印加する判定電圧がほぼ一定であれば、識別回路120を流れる電流は、識別回路120の抵抗値に反比例する。すなわち、電流検出電圧は、識別回路120の抵抗値によって変わる。識別回路120の抵抗値は、光源モジュール100の種別を表わす。すなわち、電流検出電圧は、光源モジュール100の種別を表わす。制御回路240は、入力した電流検出電圧に基づいて、光源モジュール100の種別を判定する。
その後、点灯回路210は、制御回路240による制御にしたがい、点灯電圧を生成する。これにより、光源回路110に電流が流れる。また、後述するように、識別回路120の抵抗値が大きくなるので、識別回路120には、ほとんど電流が流れない。電流検出回路220は、光源モジュール100を流れる電流を検出する。今度は、電流検出回路220は、光源回路110を流れる電流を検出することになる。
制御回路240は、種別判定工程S512で判定した光源モジュール100の種別に基づいて、目標電流値を定める。例えば、制御回路240は、あらかじめ記憶したテーブルを参照して、判定した種別の光源モジュール100についての目標電流値を取得する。制御回路240は、電流検出電圧を入力する。制御回路240は、入力した電流検出電圧に基づいて、光源回路110を流れる電流が、目標電流値に一致するよう、点灯回路210を制御する(定電流動作)。これにより、光源回路110には、目標電流値とほぼ等しい電流が流れる。
The process in which the
First, when power supply from the AC power supply AC starts and the
Next, the
Thereafter, the
The
図3は、この実施の形態における光源モジュール100の回路構成を示す電気回路図である。
光源回路110は、例えば、複数(例えば5個)のLEDを有する。複数のLEDは、直列に電気接続している。なお、光源回路110は、例えば、複数のLEDが直列に接続した直列回路が複数並列に電気接続した直並列回路であってもよい。
識別回路120は、光源回路110と並列に電気接続している。識別回路120は、例えば、識別抵抗R41と、スイッチング素子Q42と、切替回路130とを有する。識別抵抗R41とスイッチング素子Q42とは、互いに直列に電気接続し、その直列回路に対して、切替回路130が並列に電気接続している。スイッチング素子Q42(スイッチ)は、例えば、NPN型バイポーラトランジスタである。切替回路130は、スイッチング素子Q42のオンオフを制御する。
点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始すると、切替回路130は、スイッチング素子Q42をオンにする。これにより、識別抵抗R41を電流が流れる。識別回路120を流れる電流は、識別抵抗R41の抵抗値によって定まる電流と、切替回路130を流れる電流との合計になる。点灯装置200は、この電流の値によって、光源モジュール100の種別を判定する。点灯装置200が光源モジュール100の種別の判定を終えたのち、切替回路130は、スイッチング素子Q42をオフにする。これにより、識別抵抗R41を流れる電流がなくなるので、識別回路120を流れる電流は、切替回路130を流れる電流だけになり、識別回路120全体の合成抵抗値が大きくなる。
切替回路130(タイマ回路)は、例えば、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始してから所定の時間(例えば数百ミリ秒〜1秒程度)が経過したら、点灯装置200が光源モジュール100の種別の判定を終えたものとして、スイッチング素子Q42をオフにする。
切替回路130は、例えば、整流素子D51と、2つの抵抗R52,R57と、2つのコンデンサC53,C55と、定電圧素子Z54と、スイッチング素子Q56と、整流素子D58とを有する。整流素子D51と、抵抗R52と、コンデンサC53とは、互いに直列に電気接続している。整流素子D51と抵抗R52とコンデンサC53との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。整流素子D51は、例えばダイオードであり、コンデンサC53に充電された電荷の逆流を防ぐ。抵抗R52と、コンデンサC53とは、積分回路を構成し、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始すると、コンデンサC53が充電され、コンデンサC53の両端電圧が徐々に高くなる。定電圧素子Z54と、コンデンサC55とは、互いに直列に電気接続している。定電圧素子Z54とコンデンサC55との直列回路は、コンデンサC53と並列に電気接続している。定電圧素子Z54は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の閾値電圧を超えると電流が流れる。コンデンサC53の両端電圧が定電圧素子Z54の閾値電圧を超えると、定電圧素子Z54を流れる電流により、コンデンサC55が充電される。コンデンサC55(補助コンデンサ)は、スイッチング素子Q56がノイズなどの影響で誤動作しないようにするとともに、スイッチング素子Q56のオン状態を安定的に維持するためのものである。スイッチング素子Q56と抵抗R57とは互いに直列に電気接続している。スイッチング素子Q56と抵抗R57との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。スイッチング素子Q56は、例えばNPN型バイポーラトランジスタであり、コンデンサC55の両端電圧が所定の電圧を超えると、オンになる。スイッチング素子Q56がオフの間は、抵抗R57に流れる電流が少なく、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位は高い。スイッチング素子Q56がオンになると、抵抗R57に大きな電流が流れ、抵抗R57における電圧降下により、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低くなる。整流素子D58は、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点と、スイッチング素子Q42の制御入力(ベース)端子との間を接続している。整流素子D58(補助ダイオード)は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Q42がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Q42の動作を補償する。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が高いと、整流素子D58がオンになり、スイッチング素子Q42もオンになる。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低いと、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
The
When the supply of power from the
For example, the switching circuit 130 (timer circuit) causes the
The
図4は、この実施の形態における光源モジュール100の各部の電圧電流を示すタイミング図である。
横軸は時刻、縦軸は電圧または電流を表わす。実線611は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧を示す。破線612は、コンデンサC53の両端電圧を示す。点線613は、コンデンサC55の両端電圧を示す。一点鎖線621は、抵抗R52を流れる電流を示す。点線622は、抵抗R57を流れる電流を示す。破線623は、識別抵抗R41を流れる電流を示す。実線624は、抵抗R52を流れる電流と、抵抗R57を流れる電流と、識別抵抗R41を流れる電流との合計、すなわち、識別回路120を流れる電流を示す。
時刻601において、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始する。点灯装置200が光源モジュール100に印加する電圧は、例えば徐々に上昇し、時刻602において、判定電圧616に達する。点灯装置200は、例えば時刻603において、光源モジュール100の種別を判定する。その後、点灯装置200は、時刻605から、光源モジュール100に印加する電圧を徐々に上昇させる。時刻606において、光源モジュール100を流れる電流が目標電流値に達し、そのときの電圧617を、点灯装置200は、点灯電圧としてその後維持する。
点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始する前において、2つのコンデンサC53,C55の両端電圧は、0である。したがって、スイッチング素子Q56はオフである。点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始すると、抵抗R57及び整流素子D58を介してスイッチング素子Q42にベース電流が流れ、スイッチング素子Q42がオンになる。これにより、識別抵抗R41を電流が流れる。その後、コンデンサC53が徐々に充電される。更に、コンデンサC53の両端電圧が定電圧素子Z54の閾値電圧を超えると、コンデンサC55が徐々に充電される。時刻604において、コンデンサC55の両端電圧が所定の電圧を超えて、スイッチング素子Q56がオンになる。スイッチング素子Q56がオンになると、抵抗R57を流れる電流が大きくなり、抵抗R57における電圧降下が大きくなるので、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。これにより、識別抵抗R41を流れる電流はほぼ0になる。しかし、スイッチング素子Q56のオン状態を保つための電流が、抵抗R52や抵抗R57を流れ続ける。
抵抗R52とコンデンサC53とにより構成される積分回路の時定数や、定電圧素子Z54の閾値電圧は、時刻604が、時刻603より後になるように設定する。これにより、時刻603において、識別回路120には、電流626が流れる。光源モジュール100は、この電流626に基づいて、光源モジュール100の種別を判定する。光源モジュール100の種別の判定が終わって、光源モジュール100を流れる電流が目標電流値に達したのち、識別回路120には電流627が流れる。電流627は、電流626より小さいので、光源の点灯中は、識別回路120における電力損失が小さくなる。
FIG. 4 is a timing chart showing the voltage / current of each part of the
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage or current. A
At
Before the power supply from the
The time constant of the integrating circuit constituted by the resistor R52 and the capacitor C53 and the threshold voltage of the constant voltage element Z54 are set so that the
回路定数の設定例として、スイッチング素子Q42,Q56の直流増幅率をhFEとすると、抵抗R57の抵抗値は、識別抵抗R41の抵抗値のhFE倍以下、抵抗R52の抵抗値は、抵抗R57の抵抗値のhFE倍以下とする。hFEが100以上の場合、例えば、識別抵抗R41の抵抗値を1kΩ、抵抗R57の抵抗値を68kΩ、抵抗R52の抵抗値を1MΩに設定する。コンデンサC55の静電容量は、小さくてよく、例えば数十pF〜数百pF程度である。コンデンサC53の静電容量は、上述したように、抵抗R52の抵抗値や定電圧素子Z54の閾値電圧との関係から設定する。例えば、定電圧素子Z54の閾値電圧が4.3V、スイッチング素子Q56のオン電圧が0.7Vであるとすると、コンデンサC53の両端電圧が5Vになったときに、スイッチング素子Q56がオンになる。判定電圧が10V、整流素子D51の順方向降下電圧が0.7V、抵抗R52の抵抗値が1MΩであるとすると、コンデンサC53の静電容量を例えば0.47μFにすれば、時刻601〜時刻604までの時間が、約0.3秒〜0.4秒程度となる。
この設定例において、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が10V(判定電圧)で、スイッチング素子Q42がオンである場合、抵抗R52を流れる電流は最大で約10μA、抵抗R57を流れる電流は約0.1mA、識別抵抗R41を流れる電流は約10mAである。したがって、識別回路120を流れる電流は合計約10.1mAである。識別回路120の合成抵抗値は約1kΩとなり、識別抵抗R41の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が25V(点灯電圧)で、スイッチング素子Q42がオフである場合、抵抗R52を流れる電流は、スイッチング素子Q56のベース電流と等しく、約20μAである。抵抗R57を流れる電流は、スイッチング素子Q56がオンであるから、約0.37mAである。スイッチング素子Q42がオフなので、識別抵抗R41を流れる電流は、ほぼ0である。したがって、識別回路120を流れる電流は合計約0.4mAである。識別回路120の合成抵抗値は、約63kΩになり、スイッチング素子Q42がオンのときより大きくなる。
As configuration examples of the circuit constants, if the DC amplification factor of the switching element Q42, Q56 and h FE, the resistance value of the resistor R57 is h FE times the resistance of the identification resistor R41 less, the resistance value of the resistor R52, the resistor R57 Or less than h FE times the resistance value. If h FE is 100 or greater, for example, the resistance value of the identification resistor R41 1 k [Omega, setting the resistance value of the resistor R57 68Keiomega, the resistance value of the resistor R52 to 1 M.OMEGA. The capacitance of the capacitor C55 may be small, for example, about several tens pF to several hundreds pF. As described above, the capacitance of the capacitor C53 is set based on the relationship between the resistance value of the resistor R52 and the threshold voltage of the constant voltage element Z54. For example, assuming that the threshold voltage of the constant voltage element Z54 is 4.3V and the ON voltage of the switching element Q56 is 0.7V, the switching element Q56 is turned on when the voltage across the capacitor C53 becomes 5V. Assuming that the determination voltage is 10 V, the forward voltage drop of the rectifier element D51 is 0.7 V, and the resistance value of the resistor R52 is 1 MΩ, the time of the
In this setting example, when the voltage applied from the
When the voltage applied from the
なお、切替回路130は、コンデンサC53及びコンデンサC55を放電するための放電回路を有する構成であってもよい。そうすれば、点灯装置200からの電力供給が停止した場合に、コンデンサC53,C55がすぐに放電するので、点灯装置200からの電力供給が再開したとき、確実に上述した動作を繰り返すことができる。
Note that the
実施の形態2.
実施の形態2について、図5を用いて説明する。
なお、実施の形態1と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図5は、この実施の形態における光源モジュール100の回路構成を示す電気回路図である。
切替回路130(タイマ回路)は、例えば、コンデンサC59と、整流素子D60と、2つの抵抗R61,R62と、整流素子D58とを有する。コンデンサC59と、2つの抵抗R61,R62とは、互いに直列に電気接続し、光源回路110と並列に電気接続している。コンデンサC59と、2つの抵抗R61,R62とは、微分回路を構成し、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始すると、コンデンサC53が充電され、2つの抵抗R61,R62の接続点の電位が徐々に低くなる。整流素子D58は、2つの抵抗R61,R62の接続点と、スイッチング素子Q42の制御入力(ベース)端子との間を接続している。整流素子D58(補助ダイオード)は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Q42がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Q42の動作を補償する。2つの抵抗R61,R62の接続点の電位が高いと、整流素子D58がオンになり、スイッチング素子Q42もオンになる。2つの抵抗R61,R62の接続点の電位が低いと、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。整流素子D60は、2つの抵抗R61,R62に並列に電気接続している。整流素子D60(放電回路)は、例えばダイオードであり、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が停止するとオンになって、コンデンサC59を素早く放電する。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the
The switching circuit 130 (timer circuit) includes, for example, a capacitor C59, a rectifier element D60, two resistors R61 and R62, and a rectifier element D58. The capacitor C59 and the two resistors R61 and R62 are electrically connected in series with each other and electrically connected in parallel with the
点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始する前において、コンデンサC53の両端電圧は、0である。点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始すると、抵抗R62の両端電圧は、光源モジュール100に印加された判定電圧を、2つの抵抗R61,R62で分圧した電圧になる。すると、整流素子D58がオンになり、スイッチング素子Q42もオンになるので、識別抵抗R41を電流が流れる。
その後、コンデンサC53が充電されるにつれて、抵抗R62の両端電圧が小さくなる。整流素子D58がオフになると、スイッチング素子Q42もオフになるので、識別抵抗R41を流れる電流が0になる。
点灯装置200が種別判定工程S512を終え、点灯工程S513に移って、光源モジュール100に印加される電圧が上昇すると、抵抗R62の両端電圧が高くなるので、スイッチング素子Q42が再びオンになる場合がある。その後、コンデンサC59が更に充電されると、再び、抵抗R62の両端電圧が低くなり、スイッチング素子Q42がオフになる。
Before the power supply from the
Thereafter, as the capacitor C53 is charged, the voltage across the resistor R62 decreases. When the rectifying element D58 is turned off, the switching element Q42 is also turned off, so that the current flowing through the identification resistor R41 becomes zero.
When the
回路定数の設定例として、抵抗R61の抵抗値は、識別抵抗R41の抵抗値のhFE(スイッチング素子Q42の直流増幅率)以下に設定する。コンデンサC59の静電容量は、抵抗R61、R62の抵抗値との関係から、スイッチング素子Q42がオフになるまでの時間が所定の時間(点灯装置200が光源モジュール100の種別判定を終えるまでにかかる最大時間)以上になるように設定する。抵抗R62は、整流素子D58がオフになったのちもコンデンサC59の充電が続くように設けられているものであるから、抵抗R62の抵抗値は、ある程度大きいほうがよい。例えば、判定電圧が10Vの場合、識別抵抗R41の抵抗値を1kΩ、抵抗R61の抵抗値を33kΩ、抵抗R62の抵抗値を1MΩ、コンデンサC59の静電容量を10μFに設定すれば、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始してからスイッチング素子Q42がオフになるまでの時間を、約0.3秒〜0.4秒程度となる。
この設定例において、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が10V(判定電圧)で、スイッチング素子Q42がオンである場合、抵抗R61を流れる電流は最大で約0.3mA、識別抵抗R41を流れる電流は約10mAである。したがって、識別回路120を流れる電流は約10mA〜10.3mAである。識別回路120の合成抵抗値は約1kΩとなり、識別抵抗R41の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が25V(点灯電圧)で、スイッチング素子Q42がオフである場合、コンデンサC59が完全に充電されれば、抵抗R61を流れる電流は、ほぼ0になる。また、スイッチング素子Q42がオフなので、識別抵抗R41を流れる電流は、ほぼ0である。したがって、識別回路120を流れる電流はほぼ0である。識別回路120の合成抵抗値は、非常に大きくなる。
As an example of setting circuit constants, the resistance value of the resistor R61 is set to be equal to or less than h FE (DC amplification factor of the switching element Q42) of the resistance value of the identification resistor R41. The capacitance of the capacitor C59 depends on the relationship between the resistance values of the resistors R61 and R62, and it takes a predetermined time (until the
In this setting example, when the voltage applied from the
When the voltage applied from the
このように、微分回路を用いて切替回路130を構成することにより、識別回路120の合成抵抗値を非常に大きくでき、識別回路120における電力損失を更に減らすことができる。
As described above, by configuring the
実施の形態3.
実施の形態3について、図6〜図7を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態2と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1- Embodiment 2, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図6は、この実施の形態における光源モジュール100の回路構成を示す電気回路図である。
識別回路120は、2つの識別抵抗R41,R43と、スイッチング素子Q42と、切替回路130とを有する。2つの識別抵抗R41,R43は、スイッチング素子Q42を挟んで、高電位側に識別抵抗R41が、低電位側に識別抵抗R43が、直列に電気接続している。2つの識別抵抗R41,R43と、スイッチング素子Q42との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。
切替回路130は、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始してからの経過時間ではなく、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧に基づいて、点灯装置200が光源モジュール100の種別の判定を終えたか否かを判定する。切替回路130(印加電圧判定回路)は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が所定の閾値電圧を超えた場合に、点灯装置200が光源モジュール100の種別の判定を終えたものとして、スイッチング素子Q42をオフにする。
切替回路130は、例えば、スイッチング素子Q56と、抵抗R57と、整流素子D58と、定電圧素子Z54とを有する。スイッチング素子Q56は、例えば逆阻止サイリスタである。スイッチング素子Q56と、抵抗R57とは、互いに直列に電気接続している。スイッチング素子Q56と抵抗R57との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。スイッチング素子Q56がオフの間は、抵抗R57に流れる電流が少なく、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位は高い。スイッチング素子Q56がオンになると、抵抗R57に大きな電流が流れ、抵抗R57における電圧降下により、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低くなる。整流素子D58は、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点と、スイッチング素子Q42の制御入力(ベース)端子との間を接続している。整流素子D58(補助ダイオード)は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Q42がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Q42の動作を補償する。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が高いと、整流素子D58がオンになり、スイッチング素子Q42もオンになる。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低いと、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。定電圧素子Z54は、例えばツェナーダイオードであり、両端電圧が所定の電圧を超えると電流が流れる。定電圧素子Z54は、スイッチング素子Q42と識別抵抗R43との接続点と、スイッチング素子Q56の制御入力(ゲート)端子との間を接続している。スイッチング素子Q42がオンのとき、識別抵抗R43の両端電圧は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧を、2つの識別抵抗R41,R43の分圧比で分圧した電圧になる。この電圧が、定電圧素子Z54の閾値電圧を超えると、スイッチング素子Q56がオンになり、抵抗R57とスイッチング素子Q56との接続点の電位が下がる。これにより、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。識別抵抗R43を流れる電流がほぼ0になるので、識別抵抗R43の両端電圧もほぼ0になり、定電圧素子Z54に流れる電流もほぼ0になる。スイッチング素子Q56がサイリスタであれば、ゲート電流が0になっても、アノード−カソード間電流が所定の保持電流以上であればオン状態を保つ。これにより、スイッチング素子Q42は、オフ状態を保つ。その後、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が停止すると、スイッチング素子Q56を流れる電流が保持電流を下回り、スイッチング素子Q56はオフになる。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
The
The
図7は、この実施の形態における光源モジュール100の各部の電圧電流を示すタイミング図である。
横軸は時刻、縦軸は電圧または電流を表わす。実線611は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧を示す。破線612は、識別抵抗R43の両端電圧を示す。点線613は、抵抗R57とスイッチング素子Q56との接続点の電位を示す。点線622は、抵抗R57を流れる電流を示す。破線623は、識別抵抗R41を流れる電流を示す。実線624は、抵抗R57を流れる電流と、識別抵抗R41を流れる電流との合計、すなわち、識別回路120を流れる電流を示す。
時刻601において、点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始する。点灯装置200が光源モジュール100に印加する電圧は、例えば徐々に上昇し、時刻602において、判定電圧616に達する。点灯装置200は、例えば時刻603において、光源モジュール100の種別を判定する。その後、点灯装置200は、時刻605から、光源モジュール100に印加する電圧を徐々に上昇させる。時刻606において、光源モジュール100を流れる電流が目標電流値に達し、そのときの電圧617を、点灯装置200は、点灯電圧としてその後維持する。
点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始する前において、スイッチング素子Q56はオフである。点灯装置200から光源モジュール100に対する電力供給が開始すると、抵抗R57及び整流素子D58を介してスイッチング素子Q42にベース電流が流れ、スイッチング素子Q42がオンになる。これにより、2つの識別抵抗R41,R43を電流が流れる。2つの識別抵抗R41,R43の抵抗値は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が判定電圧である場合に識別抵抗R43の両端に発生する電圧が、定電圧素子Z54の閾値電圧より小さく、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が点灯電圧である場合に識別抵抗R43の両端に発生する電圧が、定電圧素子Z54の閾値電圧より大きくなるように設定する。したがって、時刻605までは、スイッチング素子Q56がオフのままである。時刻605から時刻606までの間のいずれかの時刻607において、識別抵抗R43の両端に発生する電圧が、定電圧素子Z54の閾値電圧に達し、スイッチング素子Q56がオンになる。スイッチング素子Q56がオンになると、抵抗R57を流れる電流が大きくなり、抵抗R57における電圧降下が大きくなるので、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。これにより、識別抵抗R41,R43を流れる電流はほぼ0になる。スイッチング素子Q56は、抵抗R57を介した電流が流れているので、この電流が保持電流より大きければ、スイッチング素子Q56は、オン状態を保つ。
時刻603において、識別回路120には、電流626が流れる。光源モジュール100は、この電流626に基づいて、光源モジュール100の種別を判定する。光源モジュール100の種別の判定が終わって、光源モジュール100を流れる電流が目標電流値に達したのち、識別回路120には電流627が流れる。電流627は、電流626より小さいので、光源の点灯中は、識別回路120における電力損失が小さくなる。
FIG. 7 is a timing chart showing the voltage / current of each part of the
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage or current. A
At
Before the power supply from the
At
回路定数の設定例として、判定電圧が10V、点灯電圧が25V、定電圧素子Z54の閾値電圧が4.3Vである場合、例えば、識別抵抗R41の抵抗値を680Ω、識別抵抗R43の抵抗値を330Ω、抵抗R57の抵抗値を47kΩに設定する。
この設定例において、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が10V(判定電圧)である場合、抵抗R57を流れる電流は約0.1mA、識別抵抗R41を流れる電流は約9.9mAである。したがって、識別回路120を流れる電流は約10mAである。識別回路120の合成抵抗値は約1kΩとなり、2つの識別抵抗R41,R43の抵抗値の合計にほぼ等しい。
点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が25V(点灯電圧)である場合、抵抗R57を流れる電流は約0.5mAである。また、スイッチング素子Q42がオフなので、識別抵抗R41を流れる電流はほぼ0である。したがって、識別回路120を流れる電流は約0.5mAである。識別回路120の合成抵抗値は、約48kΩになり、判定電圧が印加された場合よりも大きくなる。
As an example of setting circuit constants, when the determination voltage is 10 V, the lighting voltage is 25 V, and the threshold voltage of the constant voltage element Z54 is 4.3 V, for example, the resistance value of the identification resistor R41 is 680Ω, and the resistance value of the identification resistor R43 is The resistance value of 330Ω and the resistance R57 is set to 47 kΩ.
In this setting example, when the voltage applied from the
When the voltage applied from the
このように、光源モジュール100に印加される電圧に基づいて、識別回路120の合成抵抗値を切り替えることにより、点灯装置200が光源モジュール100の種別を判定するのにかかる時間があらかじめわからない場合でも、点灯装置200が光源モジュール100の種別を正しく判定でき、識別回路120における電力損失を抑えることができる。
Thus, even when the
実施の形態4.
実施の形態4について、図8を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態3と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment will be described with reference to FIG.
In addition, about the part which is common in Embodiment 1- Embodiment 3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図8は、この実施の形態における光源モジュール100の回路構成を示す電気回路図である。
識別回路120は、識別抵抗R41と、スイッチング素子Q42と、切替回路130とを有する。識別抵抗R41と、スイッチング素子Q42とは、互いに直列に電気接続している。識別抵抗R41とスイッチング素子Q42との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。
切替回路130は、実施の形態3と同様、光源モジュール100に印加された電圧に基づいて、スイッチング素子Q42を制御する。切替回路130は、光源モジュール100に印加された電圧が所定の閾値電圧より大きい場合に、スイッチング素子Q42をオフにする。切替回路130は、例えば、3つの抵抗R57,R61,R62と、スイッチング素子Q56と、整流素子D58とを有する。2つの抵抗R61,R62は、互いに直列に電気接続している。2つの抵抗R61,R62の直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。抵抗R57と、スイッチング素子Q56とは、互いに直列に電気接続している。抵抗R57とスイッチング素子Q56との直列回路は、光源回路110と並列に電気接続している。スイッチング素子Q56は、例えばNPN型バイポーラトランジスタであり、抵抗R62の両端電圧が所定の電圧を超えると、オンになる。スイッチング素子Q56がオフの間は、抵抗R57に流れる電流が少なく、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位は高い。スイッチング素子Q56がオンになると、抵抗R57に大きな電流が流れ、抵抗R57における電圧降下により、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低くなる。整流素子D58は、スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点と、スイッチング素子Q42の制御入力(ベース)端子との間を接続している。整流素子D58(補助ダイオード)は、例えばダイオードであり、スイッチング素子Q42がノイズなどの影響で誤動作しないよう、スイッチング素子Q42の動作を補償する。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が高いと、整流素子D58がオンになり、スイッチング素子Q42もオンになる。スイッチング素子Q56と抵抗R57との接続点の電位が低いと、整流素子D58がオフになり、スイッチング素子Q42もオフになる。
点灯装置200から光源モジュール100に対する電力の供給が開始すると、抵抗R62の両端電圧は、光源モジュール100に印加された電圧を、2つの抵抗R61,R62で分圧した電圧になる。2つの抵抗R61,R62の抵抗値は、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が判定電圧である場合に抵抗R62の両端に発生する電圧が、スイッチング素子Q56のオン電圧より小さく、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が点灯電圧である場合に識別抵抗R43の両端に発生する電圧が、スイッチング素子Q56のオン電圧より大きくなるように設定する。光源モジュール100に印加される電圧が判定電圧である場合、スイッチング素子Q56がオフなので、スイッチング素子Q42はオンになり、識別抵抗R41を電流が流れる。光源モジュール100に印加される電圧が点灯電圧である場合、スイッチング素子Q56がオンになるので、スイッチング素子Q42はオフになり、識別抵抗R41を流れる電流は、ほぼ0になる。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a circuit configuration of the
The
As in the third embodiment, the
When the supply of power from the
回路定数の設定例として、判定電圧が10V、点灯電圧が25V、スイッチング素子Q56のオン電圧が0.7Vである場合、例えば、識別抵抗R41の抵抗値を1kΩ、抵抗R57の抵抗値を68kΩ、抵抗R61の抵抗値を1MΩ、抵抗R62の抵抗値を47kΩに設定する。
この設定例において、点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が10V(判定電圧)である場合、抵抗R61,R62を流れる電流は約9.6μA、抵抗R62の両端電圧は約0.4Vなので、スイッチング素子Q56はオフになる。抵抗R57を流れる電流は約0.13mA、識別抵抗R41を流れる電流は約10mAになる。したがって、識別回路120を流れる電流は約10.1mAである。識別回路120の合成抵抗値は約1kΩとなり、識別抵抗R41の抵抗値とほぼ等しい。
点灯装置200から光源モジュール100に印加される電圧が25V(点灯電圧)である場合、抵抗R61を流れる電流は約24μAである。スイッチング素子Q56がオンになるので、抵抗R57を流れる電流は約0.4mAである。スイッチング素子Q42がオフになるので、識別抵抗R41を流れる電流はほぼ0である。したがって、識別回路120を流れる電流は約0.4mAである。識別回路120の合成抵抗値は、約64kΩになり、判定電圧が印加された場合よりも大きくなる。
As an example of setting circuit constants, when the determination voltage is 10 V, the lighting voltage is 25 V, and the ON voltage of the switching element Q56 is 0.7 V, for example, the resistance value of the identification resistor R41 is 1 kΩ, the resistance value of the resistor R57 is 68 kΩ, The resistance value of the resistor R61 is set to 1 MΩ, and the resistance value of the resistor R62 is set to 47 kΩ.
In this setting example, when the voltage applied from the
When the voltage applied from the
以上、各実施の形態で説明した構成は一例であり、他の構成であってもよい。例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成であってもよいし、重要でない部分の構成を他の構成に置き換えた構成であってもよい。 As described above, the configuration described in each embodiment is an example, and another configuration may be used. For example, the structure which combined the structure demonstrated in different embodiment may be sufficient, and the structure which replaced the structure of the unimportant part with the other structure may be sufficient.
100 光源モジュール、110 光源回路、120 識別回路、130 切替回路、200 点灯装置、210 点灯回路、211 フィルタ回路、220 電流検出回路、230 制御電源回路、240 制御回路、601,602,603,604,605,606,607 時刻、611,624 実線、612,623 破線、613,622 点線、621 一点鎖線、616,617 電圧、626,627 電流、800 照明装置、AC 交流電源、C18,C34 平滑コンデンサ、C53,C55,C59 コンデンサ、D17,D32,D51,D58,D60 整流素子、DB 全波整流回路、L14〜L16 巻線、PC フォトカプラ、Q12,Q42,Q56 スイッチング素子、R21 電流検出抵抗、R22,R23,R35,R52,R57,R61,R62 抵抗、R31 起動抵抗、R41,R43 識別抵抗、T13 トランス、Z33,Z54 定電圧素子。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記光源回路と並列に電気接続された識別回路であって、上記光源回路に上記光源を点灯する電力を供給する点灯装置が上記識別回路の抵抗値を読み取るまでは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値を有し、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちは、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値を有する識別回路とを有し、
上記識別回路は、
上記光源回路に上記電力の供給を開始してから所定の時間が経過すると、上記光源回路の種別を表わす抵抗値から、上記光源回路の種別を表わす抵抗値よりも大きな抵抗値に切り替えるタイマ回路を有することを特徴とする光源モジュール。 A light source circuit having a light source that is turned on by electric power;
An identification circuit that is electrically connected in parallel with the light source circuit, and represents a type of the light source circuit until a lighting device that supplies power for lighting the light source to the light source circuit reads a resistance value of the identification circuit. An identification circuit having a resistance value, and after the lighting device reads the resistance value, an identification circuit having a resistance value larger than a resistance value representing a type of the light source circuit;
The identification circuit is
A timer circuit that switches from a resistance value that represents the type of the light source circuit to a resistance value that is greater than the resistance value that represents the type of the light source circuit when a predetermined time has elapsed since the start of the supply of power to the light source circuit; A light source module comprising:
所定の抵抗値を有する識別抵抗と、
上記識別抵抗と直列に電気接続したスイッチと
を有し、
上記タイマ回路は、
上記点灯装置が上記抵抗値を読み取るまでの上記所定の時間は、上記スイッチをオンにし、上記点灯装置が上記抵抗値を読み取ったのちの上記所定の時間の経過後は、上記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光源モジュール。 The identification circuit further includes:
An identification resistor having a predetermined resistance value;
A switch which is electrically connected to the identification resistor in series
Have
The timer circuit
The switch is turned on for the predetermined time until the lighting device reads the resistance value, and the switch is turned off after the predetermined time has elapsed after the lighting device has read the resistance value. the light source module of claim 1 or claim 2, wherein the Turkey.
上記光源モジュールを流れる電流を検出する電流検出回路と、
上記電流検出回路が検出した電流に基づいて、上記点灯回路が上記光源モジュールに対して供給する電力を制御する制御回路とを有し、
上記点灯回路は、点灯開始時に、上記光源を点灯する電力よりも小さい電力を上記光源モジュールに対して供給し、
上記制御回路は、点灯開始時に、上記電流検出回路が検出した電流に基づいて、上記光源モジュールの種別を判定し、判定した種別にしたがって、上記点灯回路を制御することを特徴とする点灯装置。 A lighting circuit that supplies power for lighting the light source to the light source module according to any one of claims 1 to 3 ,
A current detection circuit for detecting a current flowing through the light source module;
A control circuit for controlling the power supplied to the light source module by the lighting circuit based on the current detected by the current detection circuit;
The lighting circuit supplies power smaller than the power for lighting the light source to the light source module at the start of lighting,
The lighting device characterized in that the control circuit determines a type of the light source module based on the current detected by the current detection circuit at the start of lighting, and controls the lighting circuit according to the determined type.
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