JP5853192B2 - 発光素子点灯装置及びそれを用いた照明器具 - Google Patents
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また、本発明の発光素子点灯装置は、外部電源の出力する交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力する脈流電圧を平滑する平滑部と、スイッチング素子を有し且つ前記スイッチング素子のオン/オフを切り替えることで前記平滑部の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する電源部と、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部とを備え、前記平滑部は、充電時に直列接続され且つ放電時に並列接続される2つのコンデンサと、充電経路に挿入される抵抗とを有し、前記整流部の出力する脈流電圧の低電圧期間を部分平滑する部分平滑回路から成り、前記電源部は、1乃至複数の発光素子から成る光源部に点灯電力を供給し、前記平滑部の入力電流は、少なくとも2つ以上のピーク値を有し、前記抵抗の抵抗値又は前記各コンデンサの容量値の少なくとも何れか一方は、前記平滑部における各コンデンサの充電時に生じる入力電流のピーク値が、入力電流の他のピーク値のうち少なくとも何れか1つよりも小さくなるように設定され、前記制御部は、前記平滑部の出力電圧の低下に伴って前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低くするように制御することを特徴とする。
以下、本発明に係る発光素子点灯装置の実施形態1について図面を用いて説明する。本実施形態は、図1(a)に示すように、商用電源(外部電源)AC1の交流電圧を整流する整流部1と、整流部1の出力電圧を平滑する平滑部2と、複数の発光素子を直列に接続して成る光源部4に点灯電力を供給する電源部3とを備える。本実施形態では、発光素子として有機エレクトロルミネセンス素子(有機EL素子)40を用いているが、発光ダイオード41(図8参照)等の他の発光素子であってもよい。なお、本実施形態では、商用電源AC1の電源電圧は100Vである。
以下、その具体例について図面を用いて説明する。図5の点(d)に示すように、抵抗R1の抵抗値R0を約100[Ω]、各コンデンサC3,C4の容量値C0を約10[μF]とした場合、平滑部2の入力電流波形は図4(d)に示すものとなる。すなわち、このように抵抗値R0と容量値C0とを設定した場合には、同図の矢印(1),(2)で示す入力電流のピーク値がほぼ同等となる。
以下、本発明に係る発光素子点灯装置の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図7(a)に示すように、インダクタL2を流れる電流、すなわち負荷電流の検出用のインダクタL2の2次巻線L20を設け、図7(b)〜(d)に示すように、制御回路30がスイッチング素子Q1を電流臨界モードで制御することに特徴がある。なお、本実施形態では、商用電源AC1と整流部1との間には、サージ保護素子Z1の代わりにラインフィルタLF1を設けている。また、整流部1の出力端と平滑部2の入力端との間における高圧側のラインに、ノーマルモードチョークコイルL1(インダクタ素子)を挿入している。
以下、本発明に係る発光素子点灯装置の実施形態3について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態1と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図8に示すように、電源部3を昇降圧チョッパ回路で構成したことに特徴がある。なお、本実施形態では、光源部4の発光素子として発光ダイオード41を採用している。また、本実施形態では、電源部3の出力電圧は60〜80V程度である。
以下、本発明に係る発光素子点灯装置の実施形態4について図面を用いて説明する。但し、本実施形態の基本的な構成は実施形態2と共通であるので、共通する部位には同一の番号を付して説明を省略する。本実施形態は、図9に示すように、その基本的な構成は実施形態2と同一であるが、平滑部2の出力電圧の谷部において、平滑部2の出力電圧が時間の経過に伴って低下するように平滑部2の各コンデンサC3,C4の容量を小さくしたことに特徴がある。なお、同図においては、検出抵抗R2及び制御回路30を省略し、且つスイッチング素子Q1を簡略して記載している。
2 平滑部
3 電源部
30 制御回路(制御部)
4 光源部
40 有機EL素子(発光素子)
AC1 商用電源
C3,C4 コンデンサ
L1 ノーマルモードチョークコイル(インダクタ素子)
R1 抵抗
Q1 スイッチング素子
Claims (10)
- 外部電源の出力する交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力する脈流電圧を平滑する平滑部と、スイッチング素子を有し且つ前記スイッチング素子のオン/オフを切り替えることで前記平滑部の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する電源部と、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部とを備え、前記平滑部は、充電時に直列接続され且つ放電時に並列接続される2つのコンデンサと、充電経路に挿入される抵抗とを有し、前記整流部の出力する脈流電圧の低電圧期間を部分平滑する部分平滑回路から成り、前記電源部は、1乃至複数の発光素子から成る光源部に点灯電力を供給し、前記平滑部の入力電流は、少なくとも2つ以上のピーク値を有し、前記抵抗の抵抗値又は前記各コンデンサの容量値の少なくとも何れか一方は、前記平滑部における各コンデンサの充電時に生じる入力電流のピーク値が、入力電流の他のピーク値のうち少なくとも何れか1つよりも小さくなるように設定され、
前記電源部へ供給される入力電力は4〜10Wであって、前記抵抗の抵抗値をR0[Ω]、前記各コンデンサの容量値をC0[μF]とすると、前記抵抗の抵抗値R0及び前記各コンデンサの容量値C0は、C0≦5、又はR0≧16×C0−80を満たすように設定されることを特徴とする発光素子点灯装置。 - 外部電源の出力する交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力する脈流電圧を平滑する平滑部と、スイッチング素子を有し且つ前記スイッチング素子のオン/オフを切り替えることで前記平滑部の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力する電源部と、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部とを備え、前記平滑部は、充電時に直列接続され且つ放電時に並列接続される2つのコンデンサと、充電経路に挿入される抵抗とを有し、前記整流部の出力する脈流電圧の低電圧期間を部分平滑する部分平滑回路から成り、前記電源部は、1乃至複数の発光素子から成る光源部に点灯電力を供給し、前記平滑部の入力電流は、少なくとも2つ以上のピーク値を有し、前記抵抗の抵抗値又は前記各コンデンサの容量値の少なくとも何れか一方は、前記平滑部における各コンデンサの充電時に生じる入力電流のピーク値が、入力電流の他のピーク値のうち少なくとも何れか1つよりも小さくなるように設定され、
前記制御部は、前記平滑部の出力電圧の低下に伴って前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低くするように制御することを特徴とする発光素子点灯装置。 - 前記制御部は、前記平滑部の出力電圧の低下に伴って前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低くするように制御することを特徴とする請求項1記載の発光素子点灯装置。
- 前記電源部へ供給される入力電力は4〜10Wであって、前記抵抗の抵抗値をR0[Ω]、前記各コンデンサの容量値をC0[μF]とすると、前記抵抗の抵抗値R0及び前記各コンデンサの容量値C0は、C0≦5、又はR0≧16×C0−80を満たすように設定されることを特徴とする請求項2記載の発光素子点灯装置。
- 前記抵抗の抵抗値R0は200Ω以下に設定されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の発光素子点灯装置。
- 前記整流部と前記平滑部との間における高圧側のライン又は低圧側のラインの何れかにインダクタンス素子が接続されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の発光素子点灯装置。
- 前記電源部は、昇降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の発光素子点灯装置。
- 前記電源部は、降圧チョッパ回路から成ることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の発光素子点灯装置。
- 前記発光素子は、有機エレクトロルミネセンス素子又は発光ダイオードの何れかであることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の発光素子点灯装置。
- 請求項1乃至9の何れか1項に記載の発光素子点灯装置と、前記発光素子点灯装置を保持する器具本体とを備えることを特徴とする照明器具。
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