JP5921438B2 - Led点灯回路、led照明装置、及びled照明部用ソケット - Google Patents
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Description
図12は、特許文献1の従来技術の説明のなかで示された自励発振式インバータを備えた点灯装置を示す図である。
点灯装置は、交流電源1、全波整流器2、ハロゲンランプ14とハーフブリッジ型のインバータ回路等からなり、交流電源1とハロゲンランプ14を除いた部分が電子トランスに相当する。抵抗5、コンデンサ6及びトリガ素子7からなる回路は、所定の電圧になると発振開始用のトリガを出力する。自励発振は、コンデンサ3及び4、トランジスタ8及び9、及び電流帰還トランス13からなる回路で起こる。高周波降圧トランス12は、ハロゲンランプ14用の交流駆動電圧を発生する。ダイオード10及び11は、逆起電力に対する保護ダイオードである。また、図12に示す点灯装置は、ハーフブリッジ型のインバータ回路の原理を示している。
なお、特許文献1に記載の発明は、始動時のラッシュ電流対策を目的とし、その為に、特許文献1の図1に示されるソフトスタート回路Aと電圧フィードバック回路Bを設けている。
最近、LED照明装置が普及しはじめ、白熱電球とともにハロゲンランプについてもLED照明装置への置き換えが進んでいる。通常のハロゲンランプは定格が1個あたり20W〜40Wであるが、LED照明装置の場合は約1/5の4Wで同等の明るさが得られる。ところが前述のように商用交流電源とハロゲンランプ用口金(例えば12V系ではMR16やMR11)との間に自励発振方式の電子トランスが入っている場合、LED照明装置が点灯しないことがある(又は点滅することがある)。
すでにハロゲンランプ用として普及している電子トランスは、ハロゲンランプ1個用の小型のものからハロゲンランプを数個駆動できる100〜300W級のものまである。これらの電子トランスは12VACの安定した出力を得るために、起動に必要な最低動作電力が設定されており、一般的には10〜30Wの回路負荷が要求される。この電子トランスにLED照明装置を接続する(例えば、図8において高周波降圧トランス12の2次側n2にLED照明装置を接続する)と、負荷不足により電子トランスの出力が不安定になり、LED照明が点灯しなかったり、点滅を繰り返したりするといった誤動作を起こす。
そこで、12Vハロゲンランプ用電源のインバータ回路が自励発振方式、他励発振方式のいずれであっても、LED照明装置を接続して安定した動作を確保させる回路が提案されている(特許文献2)。
図13は、特許文献2の図2を示した図である。
図13において、給電部30の端子U−INには、自励発振方式の電子トランス(インバータ型の電圧変換回路)の出力(図12なら高周波降圧トランス12の2次側)を接続する。点灯回路40は、まず起動補助回路42に電流を流し、電子トランスの自励発振を誘起する。次に、定電流負荷回路43は、電子トランスから一定電流を引き出し発振を安定化させる。その後、点灯回路40は、LED22を点灯させるとともに定電流負荷回路43を停止する。
本発明は、上記の不具合を解消することを目的としたLED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットを提供することを目的とする。
また、本発明は、交流電源が電子トランスであっても正常にLEDを点灯させることを可能とするLED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、交流電源が電子トランスであっても正常にLEDを点灯させることを可能とし、回路の部品点数を削減し、且つ発光に係わらない電力を最小限にすることができるLED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットを提供することを目的とする。
LED点灯回路は、交流電源からの交流出力を入力とする整流回路と、整流回路からの整流出力を入力としてLEDを駆動するLED駆動部と、整流回路とLED駆動部との間に設けられた逆電流防止部と、交流電源からの交流出力が不安定となった場合又は停止した場合、整流回路の出力端子電圧を低くする端子電圧制御部を有することを特徴とする。
LED点灯回路では、端子電圧制御部は、少なくとも一個のコンデンサを有することが好ましい。
LED点灯回路では、端子電圧制御部は、コンデンサ及び抵抗から構成される並列回路であることが好ましい。
LED点灯回路では、端子電圧制御部におけるコンデンサは、タンタルコンデンサ又は電解コンデンサであることが好ましい。
LED点灯回路では、端子電圧制御部において、コンデンサと直列接続する第2の抵抗を備えることが好ましい。
LED点灯回路では、端子電圧制御部において、コンデンサと並列接続するツェナーダイオードを備えることが好ましい。
LED点灯回路では、端子電圧制御部において、コンデンサ及び第2の抵抗と並列接続する第2のコンデンサを備えることが好ましい。
LED点灯回路では、整流回路の出力が停止した場合、コンデンサの放電時定数が交流電源からの交流出力の2周期分よりも長く設定されていることが好ましい。
LED点灯回路では、逆電流防止部は、少なくとも一個のダイオードであることが好ましい。
LED照明装置は、交流電源からの交流出力を入力とする整流回路と、整流回路からの整流出力を入力としてLEDを駆動するLED駆動部と、整流回路とLED駆動部との間に設けられた逆電流防止部と、交流電源からの交流出力が不安定になるか又は停止した場合、整流回路の出力端子電圧を低くする端子電圧制御部を有するLED点灯回路を有することを特徴とする。
LEDを駆動するLED駆動部を有するLED照明部と接続されるLED照明部用ソケットは、交流電源からの交流出力を入力とし且つ整流出力を前記LED駆動部へ出力する整流回路と、整流回路とLED駆動部との間に設けられた逆電流防止部と、交流電源からの交流出力が不安定になるか又は停止すると整流回路の出力端子電圧を低くする端子電圧制御部を有することを特徴とする。
LED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットによれば、交流電源の電子トランスが自励発振方式または他励発振方式のいずれの電子トランスであっても、LEDが消灯したり点滅したりする不具合を回避できる。
本発明者は、負荷不足により電子トランスが停止した時に、整流回路の出力端子電圧を低下させると、電子トランスが発振を再開する現象を発見した。本発明はこの現象を利用したものである。端子電圧制御部は、交流電源の出力の停止(又は不安定)を検出すると、整流回路の出力端子電圧を低くする。このとき、逆電流防止部はLED駆動部側から整流回路の出力端子側に電流が逆流することを防止する。すなわち、逆電流防止部の出力側よりも入力側の電圧が低くなったとき、逆電流防止部はLED駆動部と端子電圧制御部とを絶縁するため、整流回路の出力端子側の電圧が速やかに低下し、電子トランスも速やかに発振を再開する。これにより、LED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットとLED照明部が接続された装置は、安定した動作を継続する。また、LED点灯回路、LED照明装置及びLED照明部用ソケットでは、端子電圧制御部及び逆流防止部によって、回路の部品点数を削減し、発光にかかわらない電力を最小限にすることができる。
図2は、図1に示すLED点灯回路100を含む、詳細回路図である。
図3(a)〜図3(e)は、図2に示す回路の各部の電圧波形図である。
図4、LED照明装置140の断面を模式的に描いた断面図である。
図5(a)はLED照明部150を模式的に描いた断面図であり、図5(b)はLED照明部ソケット160を模式的に描いた断面図である。
図6は、他のLED点灯回路170を含む回路の詳細図である。
図7は、更に他のLED点灯回路180を含む回路の詳細図である。
図8は、更に他のLED点灯回路190を含む回路の詳細図である。
図9は、更に他のLED点灯回路200を含む回路の詳細図である。
図10は、更に他のLED点灯回路210を含む回路の詳細図である。
図11は、更に他のLED点灯回路220を含む回路の詳細図である。
図12は、特許文献1の従来技術の説明のなかで示された自励発振式インバータを備えた点灯装置を示す図である。
図13は、特許文献2の図2を示した図である。
図1は、LED点灯回路100のブロック概略構成図である。
LED点灯回路100は、整流回路101、端子電圧制御部102、逆電流防止部103、LED駆動部104等から構成される。なお、図1では、LED点灯回路100とともに3個のLED105を示した。整流回路101には交流電源から電力供給される端子101a及び101bがあり、交流電源の出力が前記整流回路101に入力する。整流回路101の出力は配線106により端子電圧制御部102及び逆電流防止部103に入力する。逆電流防止部103の出力は配線107によりLED駆動部104に入力する。LED駆動部104は3個直列接続したLED105を駆動する。端子電圧制御部102及びLED駆動部104から整流回路101へは配線108を介して電流が戻る。
端子電圧制御部102は、交流電源の出力が不安定となった場合又は停止した場合、整流回路101の出力端子電圧(配線106の電圧)を低くする。逆電流防止部103は、整流回路101の出力端子電圧が逆電流防止部103の出力端子電圧(配線107の電圧)よりも低くなったときに、LED駆動部104側から整流回路101の出力端子側に電流が逆流するのを防止する。
図2は、図1に示すLED点灯回路100を含む、詳細回路図である。
交流電源111の高周波降圧トランス111aの二次側n2が、端子101a及び101bと接続される。一次側n1は交流電源111に含まれるインバータ回路の高周波交流が流れる経路に挿入される。
次に、図2と図1の対応関係を説明する。
図1に示したLED点灯回路100は、図2に示す部分112に相当する。図1に示した整流回路101は、4個のダイオード23からなるダイオードブリッジ回路により構成される。図1に示した端子電圧制御部102は、抵抗24とコンデンサ25からなる並列回路115により構成される。図1に示した逆電流防止部103は、ダイオード26により構成される。図1に示したLED駆動部104は、コンデンサ27と抵抗28により構成される。
LED点灯回路100は端子101a及び101bを備え、端子101a及び101bを介して高周波降圧トランス111aの二次側n2とダイオードブリッジ回路とが接続している。ダイオードブリッジ回路の電流を出力する出力端子は、抵抗24の+側端子とコンデンサ25の+側端子とダイオード26のアノードに接続される。ダイオード26のカソードはコンデンサ27の+側端子とともに、3個のLED105が直列接続したLED列113の+側端子に接続される。LED列113の−側端子は電流制限用の抵抗28に接続される。抵抗24、コンデンサ25及び27、及び抵抗28の−側端子は、ダイオードブリッジ回路を経由して交流電源111(高周波降圧トランス111aの二次側n2)に電流を戻す配線に接続する。
端子電圧制御部102に相当する抵抗24とコンデンサ25からなる並列回路115は、交流電源の出力が不安定となった場合又は停止した場合、コンデンサ25に溜まっていた電荷を放電し整流回路101の出力端子電圧(配線106の電圧)を低くする。このとき、逆電流防止部103に相当するダイオード26は、LED駆動部104側であるコンデンサ27の+側端子から整流回路101の出力端子側に電流が逆流するのを防止する。LED駆動部104のコンデンサ27はLED列113への電流供給を平準化する平滑コンデンサであり、抵抗28はLED列113に流れる電流を制限する電流制限抵抗である。なお、交流電源の出力が不安定となった場合とは、交流電源のインバータの発振が弱くなり、交流電圧出力の振幅が小さくなった状態(例えば、通常の50%以下)、又はそのような状態になりつつある状態を言う。
整流回路101はダイオードブリッジに限られず、単個のダイオードでも良い。
端子電圧制御部102は、整流回路101の出力端子電圧を下げられれば良いのでFETやバイポーラトランジスタ等のスイッチング素子を備えた回路としても良い。この場合、交流電源111の発振状況をモニターし、その情報でスイッチング素子をオンさせる。例えば、交流電源111からの交流電圧出力が不安定となった場合又は停止した場合、端子電圧制御部102は、整流回路101の出力端子電圧を5〜7V程度になるまで低下させる。これによって、交流電源111のインバータの発振が回復する。
逆電流防止部103は、ダイオードに限らずスイッチング素子を用いることが可能である。この場合、交流電源111の発振状況又はLED駆動部104の駆動電圧と整流回路101の出力端子電圧の大小関係をモニターして、スイッチング素子のオン・オフ制御を行う。
LED駆動部104は、周知の昇圧回路、降圧回路、定電流回路を用いることが可能である。抵抗28を周知の定電流回路に置き換えることが可能である。浮遊容量が利用できるときはコンデンサ25を省略しても良い。
電子トランスの定格やLED列の消費電流によるが、図2に示す回路では、抵抗24を160Ω、コンデンサ25を10μF、コンデンサ27を220μFとした。抵抗24とコンデンサ25からなる並列回路の時定数は1.6msであり、インバータの発振周波数が30kHzから80kHz程度であるので、この時定数は発振周期の数倍から数十倍となる。なお時定数が発振周期の2倍程度あれば電子トランスに含まれるインバータの誤発振を防止できる。また12V電源系なので、順方向電圧が3V前後のLED105を3個直列接続した。
図3は、図2に示す回路の各部の電圧波形図である。
図3(a)は全体的な時間関係を掴むため商用交流電源の交流波形の一周期分を示している。
図3(b)は、ダイオード26のカソードの電圧波形である。すなわち、図3(b)は、LED駆動部104の駆動電圧であるとともにLED列3の+側に印加する電圧でもある。この電圧波形は商用交流電源の立ち上がりよりやや遅れて立ち上がり、商用交流電源のピーク付近でこの電圧波形もピークを持ち、その後徐々に下降する。商用交流電源の電圧(絶対値)が一定レベル以上になると、後述するように電子トランスに内蔵されたインバータ回路の発振が長く続くようになり、コンデンサ27を充電する余裕が生ずるため、図3(b)に示す電圧波形が立ち上がる。
インバータ回路が発振している期間ではダイオード26を通じてLED列113に電流が流れる。図3(a)の商用交流電源電圧が上昇し発振期間が長くなると、剰余分の電荷がコンデンサ27に充電される。この結果、図3(b)の波形は商用交流電源に遅れて立ち上がることとなる。
図3(c)は端子101aに印加される電圧波形である。5角形で示した部分は発振出力がある期間に対応している。5角形で示した部分の内、上下が平坦な期間は完全に発振している期間を示し、5角形で示した部分の内、斜辺で示した期間は減衰している期間を表している。つまり、図2に示す点灯回路では、電子トランスの発振は急激に立ち上がり、一定期間発振したあと減衰する。また、図3(c)は、商用交流電源の電圧が低い期間は発振期間が短く、商用交流電源の電圧が高い期間では発振期間が長くなることを示している。さらに、図3(c)は、商用交流電源が所定の値(絶対値)を超えるとインバータ回路が発振し始めること、その発振が間欠的であることも示している。
図3(d)は、図3(c)において5角形で示した2個分の期間を拡大したものである。図3(c)において5角形で示した1個の発振期間には4周期分の交流パルスが描かれているが、実際には10〜数十個の交流パルスが存在する。この交流パルスは歪んでおり概ね方形波のようにみえる。周波数としては前述のように30〜80kHz程度である。図中では減衰期間を2周期で描いているが、減衰は比較的早く数周期程度である。すなわちインバータ回路は、一定期間発振した後、減衰し停止をする。端子電圧制御部102がこれを検出してダイオードブリッジ回路の出力側電圧を低下させると、インバータ回路は発振を再開する。この動作が繰り返される。
図3(e)は、ダイオードブリッジ回路の出力端子の電圧波形である。発振開始とほぼ同時に最高電圧に達し、発振期間中はその高電圧を維持し、発振が終わると減衰する。なお発振期間には多少のリップルがあるが省略した。出力端子の電圧が数Vになると電子トランスのインバータが発振を再開し、前述の動作を繰り返す。なお波形を詳細に観察すると、発振期間の電圧から所定の電圧だけ出力端子の電圧が低下したときに発振が再開している。
図4は、LED照明装置140の断面を模式的に描いた断面図である。
LED照明装置140の外形141の底部から突き出た二本のピン144は図2の端子101a及び101bに相当し、点灯回路部143と接続している。点灯回路部143には図2のLED点灯回路112が含まれている。点灯回路部143の上部には基板142が配置され、3個のLED105が実装されている。点灯回路143と基板142は連絡線145で接続されている。なお外形141の上部の斜辺は反射鏡を模したものである。LED照明装置140はピンソケット(MR16の口金)に対応するものであるが、第1及び第2の端子101a及び101bを、スクリュ−ソケットに対応するものとしても良い。
図5は、LED照明部150とLED照明部ソケット160とが分離した構成を示した図である。図5(a)はLED照明部150を模式的に描いた断面図であり、図5(b)はLED照明部ソケット160を模式的に描いた断面図である。
図4に示すLED照明装置140と図5に示すLED照明部ソケット160に装着するLED照明部150との違いは、LED照明装置140の点灯回路部143がLED照明部150ではLED駆動部153に置き換わっている点である。LED駆動部153は、図1のLED駆動部104に対応し、平滑回路や定電流回路などでも良い。LED駆動部153には3個のLED105を実装した基板152が連絡線155を介して接続されているとともに、ピン154も接続されている。ピン154は外形151から外部に突き出ている。また後述するようにLED照明部ソケット160は直流を出力するのでLED駆動部153に接続するピン154には極性がある。
図5(b)に示すLED照明部ソケット160のモールド部162の上部には、ピン154と勘合して電気的接続をとるための孔161がある。孔161の電極と点灯回路部163とは連絡線165で接続されている。点灯回路部163には、図1の整流回路101、端子電圧制御回路102及び逆電流防止回路103が含まれている。点灯回路部163は、図2においてLED照明装置用ソケット用回路114として示している部分に相当する。したがって、LED照明部ソケット160とLED照明部150を接続すると図1に示す構成と同様の構成となり、電子トランスに接続しても正常に動作する。
図6は、他のLED点灯回路170を含む回路の詳細図である。
図6において、図2と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図2に示す回路と図6に示す回路との差異は、図6に示すLED点灯回路170において、端子電圧制御部として機能する並列回路175において、コンデンサ68と直列に抵抗67(第2の抵抗)が備えられていることである。図6に示す回路において、その他はすべて図2に示す回路と等しい。
図2に示す回路において、コンデンサ25にセラミックコンデンサを使用すると、コンデンサ25が振動し実装基板を通じてノイズ音を発生する場合がある。このノイズ音は、電子トランスの間欠的な動作と関連していると考えられる。
LED点灯回路170に示す様に、コンデンサ68と直列に抵抗67を接続すれば、コンデンサ68がセラミックコンデンサであってもノイズ音が低減させることが可能である。抵抗67はコンデンサ68の端子間電圧の変化を滑らかにし、ノイズ音の低減に貢献していると考えられる。しかしながら、抵抗67は電子トランス111の発振誘起を阻害させないため必要最低限の抵抗値に抑える必要がある。
ところで、コンデンサ68を、セラミックコンデンサではなくタンタルコンデンサ又は電解コンデンサとすることによって、さらに、コンデンサ68からのノイズ音を低減することが可能である。その理由は、タンタルコンデンサ又は電解コンデンサの電極構造がセラミックコンデンサのように堅い構造ではなく、タンタルコンデンサ又は電解コンデンサの電解液でダンプ(制振)されているので、ノイズ音(鳴き)が抑制されるものと考えられるからである。即ち、抵抗67の挿入に加えコンデンサ68をタンタルコンデンサ又は電解コンデンサとすると、更にノイズ音の抑制効果は高くなる。
図6に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図6に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
図7は、更に他のLED点灯回路180を含む回路の詳細図である。
図7において、図2と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図2に示す回路と図7に示す回路との差異は、図7に示す回路おいて、端子電圧制御部として機能する回路185において、整流回路の出力端子に抵抗72(第2の抵抗)が挿入されていることである。図7に示す回路において、その他はすべて図2に示す回路と等しい。
抵抗72は、抵抗24、コンデンサ25、及びダイオード26と直列に接続(直並列接続)されている。また、抵抗72が挿入されると、コンデンサ25としてセラミックコンデンサを使用した場合に、コンデンサ25からのノイズ音が低減する。
抵抗72はコンデンサ25の端子間電圧の変化を滑らかにし、ノイズ音の低減に貢献していると考えられる。更に、抵抗72は、抵抗24に較べ小さな値で良く、ヒューズ抵抗にすれば回路の安全性がより向上する。なお、抵抗72の挿入に加えコンデンサ25をタンタルコンデンサ又は電解コンデンサとすると、更にノイズ音の抑制効果は高い。
図7に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図7に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
図8は、更に他のLED点灯回路190を含む回路の詳細図である。
図8において、図2と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図2に示す回路と図8に示す回路との差異は、図8に示す回路では、LED駆動部104a(図1に記載のLED駆動部104と区別するためサフィックスaを付ける、以下同様)にバックバータ192(直流コンバータ)が含まれていることである。LED駆動部104aは、平滑用のコンデンサ27とバックコンバータ192から構成されている。バックコンバータ192は降圧型であり、コンデンサ27の両端間電圧に対しLED191に印加する電圧を小さくしている。バックコンバータ192は、抵抗194、コイル193、IC195、及びダイオード196から構成されている。
抵抗194はLED191に流れる電流を検出するためのもので、1Ω以下の値とする。コイル193はIC195に内蔵されたスイッチ回路とともにLED191に流れる電流を一定値に保つ。ダイオード196はこのスイッチ回路がオフしたときにコイル193が流し続けようとする電流をコンデンサ27に戻す。IC195はコンデンサ27の両端間電圧を電源とし、発振回路を備え、LED191に所望の電流が流れるよう制御している。
図2で示したLED点灯回路112ではLED駆動部104(図1参照)がコンデンサ25と抵抗26だけからなる単純なものであった。この場合、LED列113が点灯し続けるためにはコンデンサ27の両端間電圧が概ね9V以上必要になる。つまりLED列113を含む点灯回路112はコンデンサ27の両端間電圧に関して動作範囲が広いとは言えない。またコンデンサ27の両端間電圧が高いとき(例えば12V)には抵抗28による電力損失が大きくなる。さらにコンデンサ27の両端間電圧変動でLED105の明るさも変動する。
これに対し、図8のようにLED駆動部104aがバックコンバータ192を備えている場合、IC195の仕様にも依存するが、例えばコンデンサ27の両端間電圧が6V以上なら正常に動作する。このようにバックコンバータ192を使えばコンデンサ27の両端間電圧に係わる動作範囲を広くできる。
また、IC195は、LED191からコイル193にかけて流れる電流をスイッチング制御しており、LED191に流れる電流が増えてきたらIC195内でコイル193から流れこむ電流を遮断する。このときコイル193はダイオード196を介して自身に溜まったエネルギーをコンデンサ27に戻す。この間、LED191は定電流動作する。この結果、図8のLED駆動部104aでは図2の抵抗28による発熱に相当するエネルギー損失がない。さらにコンデンサ27の両端間電圧が多少変動してもLED191の発光量は一定に保たれる。
さらに、IC195でLED191の点灯制御を行っているので、ディミング機能(明暗の制御)や温度及び過電圧などへの保護機能を付加しやすい。このようなICとしては、Zywyn社のZD850、Diodes社のAL8805、National Semiconductor社のLM3405、Richtec社のRT8453などがある。それぞれのICを使ったバックコンバータは、周辺回路の接続が異なる(図8はZD850用回路を簡略化して描いたものである)としても、電流測定用の抵抗、コイル、ダイオードを備えている。
また、直流コンバータとしてはバックコンバータばかりでなく昇圧型コンバータ(ステップ・アップ・コンバータともいう)を用いることができる。この場合、昇圧型コンバータに対する電源電圧範囲は広く、発光に対するエネルギー効率の高さやLEDの定電流駆動は維持される。なお昇圧型コンバータの場合はLEDの直列段数を多くしなければならない。
図8に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図8に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
図9は、更に他のLED点灯回路200を含む回路の詳細図である。
図9において、図6と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図6に示す回路と図9に示す回路との差異は、図9に示す回路では、端子電圧制御部として機能する回路205において、コンデンサ68と並列にツェナーダイオード201を設けた点のみである。図9に示す回路において、その他はすべて図6に示す回路と等しい。
前述したように、コンデンサ68をタンタルコンデンサとした場合、更にノイズ音抑制の効果は高まる。しかしながら、タンタルコンデンサの定格電圧が低いため、瞬間的に定格をオーバーしてしまう恐れがある。そこで、図9に示すLED点灯回路200では、タンタルコンデンサであるコンデンサ68と並列にツェナーダイオード201を設け、コンデンサ68に瞬間的に定格電圧以上の電圧が印加されないように保護することとした。
なお、コンデンサ68を電解コンデンサとする場合でも、回路の小型化が要請され、コンデンサの耐圧に余裕がない場合、ツェナーダイオード201を設けることで、耐圧及びノイズ音抑制の効果を得られるという利点がある。
図9に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図9に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
図10は、更に他のLED点灯回路210を含む回路の詳細図である。
図10において、図6と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図6に示す回路と図10に示す回路との差異は、図9に示す回路では、端子電圧制御部として機能する回路215において、ノイズ音抑制のために配置した抵抗67及びコンデンサ68と並列にセラミックコンデンサ211(第2のコンデンサ)を設けた点のみである。図10に示す回路において、その他はすべて図6に示す回路と等しい。
ノイズ音抑制のために抵抗67を配置したことによって、抵抗67及びコンデンサ68の直列抵抗が上がる。そうすると、(図2に示す回路において、抵抗24及びコンデンサ25から構成される)並列回路本来の動作が不安定になる場合がある。
そこで、コンデンサ68に対して並列にセラミックコンデンサ211を設けることで、並列回路本来の動作を安定させるようにしたものである。なお、セラミックコンデンサ211の容量を大きくすると、セラミックコンデンサ211自体がノイズ音の原因となる可能性がある。したがって、セラミックコンデンサ211の容量は、数10nF程度であることが好ましい。
図10に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図10に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
図11は、更に他のLED点灯回路220を含む回路の詳細図である。
図11において、図6と共通する電子部品には同じ番号を付して、その説明を省略する。図6に示す回路と図11に示す回路との差異は、図11に示す回路では、端子電圧制御部として機能する回路225において、コンデンサ68と並列にツェナーダイオード201を設け、抵抗67及びコンデンサ68と並列にセラミックコンデンサ211(第2のコンデンサ)を設けた点のみである。図11に示す回路において、その他はすべて図6に示す回路と等しい。
タンタルコンデンサであるコンデンサ68と並列にツェナーダイオード201を設けた理由は、図9に示す回路について説明したように、コンデンサ68に瞬間的に定格電圧以上の電圧が印加されないように保護する為である。
また、抵抗67及びコンデンサ68と並列にセラミックコンデンサ211を設けた理由は、図10に示す回路について説明したように、並列回路本来の動作を安定化させる為である。なお、セラミックコンデンサ211の容量は、数10nF程度であることが好ましい。
図11に示す回路を、図4に示すようなLED照明装置として構成することが可能である。同様に、図11に示す回路を、図5に示すような照明装置及びソケットとして構成することも可能である。
Claims (11)
- LEDを点灯するLED点灯回路において、
交流電源と接続された電子トランスからの交流出力を入力とする整流回路と、
前記整流回路からの整流出力を入力としてLEDを駆動するLED駆動部と、
前記整流回路と前記LED駆動部との間に設けられた逆電流防止部と、
負荷不足により電子トランスからの交流出力が不安定となった場合又は停止した場合、前記整流回路の出力端子電圧を低くする端子電圧制御部と、
を有することを特徴とするLED点灯回路。 - 前記端子電圧制御部は、少なくとも一個のコンデンサを有する、請求項1に記載のLED点灯回路。
- 前記端子電圧制御部は、コンデンサ及び抵抗から構成される並列回路である、請求項2に記載のLED点灯回路。
- 前記端子電圧制御部における前記コンデンサは、タンタルコンデンサ又は電解コンデンサである、請求項2又は3に記載のLED点灯回路。
- 前記端子電圧制御部において、前記コンデンサと直列接続する第2の抵抗を備える、請求項2〜4の何れか一項に記載のLED点灯回路。
- 前記端子電圧制御部において、前記コンデンサと並列接続するツェナーダイオードを備える、請求項2〜5の何れか一項に記載のLED点灯回路。
- 前記端子電圧制御部において、前記コンデンサ及び前記第2の抵抗と並列接続する第2のコンデンサを備える、請求項5に記載のLED点灯回路。
- 前記整流回路の出力が停止した場合、前記コンデンサの放電時定数が交流電源からの交流出力の2周期分よりも長く設定されている、請求項2〜7の何れか一項に記載のLED点灯回路。
- 前記逆電流防止部は、少なくとも一個のダイオードである、請求項1〜8の何れか一項に記載のLED点灯回路。
- 請求項1〜9の何れか一項に記載のLED点灯回路を有するLED照明装置。
- LEDを駆動するLED駆動部を有するLED照明部と接続されるLED照明部用ソケットであって、
交流電源と接続された電子トランスからの交流出力を入力とし、整流出力を前記LED駆動部へ出力する整流回路と、
前記整流回路と前記LED駆動部との間に設けられた逆電流防止部と、
負荷不足により電子トランスからの交流出力が不安定となった場合又は停止した場合、前記整流回路の出力端子電圧を低くする端子電圧制御部と、
を有することを特徴とするLED照明部用ソケット。
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