JP2009245790A - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蛍光管に替えてLEDを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device using LEDs instead of fluorescent tubes.
従来、省電力の観点から従来の銅鉄式安定器を利用した蛍光灯照明器具において、これにインバータ技術を利用した電子安定器を従来の銅鉄式安定器の代替として用いるようになってきている。図4には、従来の蛍光灯の一般的な点灯回路を示している。この図4には、交流電源11と、蛍光灯用電子安定器10と、フィラメントが接続されるフィラメント接続端子1〜4と、蛍光管20と、蛍光管内の両端部にそれぞれ配置されているフィラメント21、22が示されている。
Conventionally, from the viewpoint of power saving, fluorescent lamp luminaires using conventional copper-iron type ballasts have been using electronic ballasts utilizing inverter technology as an alternative to conventional copper-iron type ballasts. Yes. FIG. 4 shows a general lighting circuit of a conventional fluorescent lamp. In FIG. 4, the
このような蛍光管は、特殊な品種を除き、寿命がおよそ一万時間とされ、発光しなくなると新品に交換することで、使用を継続できる特徴がある。しかしながら、蛍光管を利用した照明器具の設置場所や状態が容易に蛍光管の交換ができる状況に無いものも多く、交換の頻度を低くしたい要望が多いのも事実である。 Such a fluorescent tube has a characteristic that it can be used continuously by replacing it with a new one when it does not emit light, except for special varieties. However, it is also true that there are many requests for reducing the frequency of replacement because there are many places where the installation and state of the luminaire using the fluorescent tube are not easily replaceable.
こういった要望に伴い、寿命の長い照明素子として、高輝度素子が開発されているLED(発光ダイオード)を用いた照明器具が市場に出てきている。このような照明器具の技術の流れは、高輝度化が進むLEDへ転換しつつある。 With such a demand, lighting fixtures using LEDs (light-emitting diodes) for which high-luminance elements have been developed have come to the market as lighting elements having a long lifetime. The flow of technology of such lighting fixtures is changing to LEDs with higher brightness.
なお、LEDはその輝度や耐電圧仕様の制約から、単素子での適用は行われておらず、今後の技術革新に期待されるところである。技術文献1には、複数の発光ダイオードを直列に接続したものを両端でお互いに逆向きにしたものが開示されている(特許文献1参照)。
しかしながら上述のような従来の技術において、LEDは従来の蛍光管との互換性が全く無く、単純に蛍光管をLEDに置き換えて使用することはできなかった。 However, in the conventional technology as described above, the LED has no compatibility with the conventional fluorescent tube, and the fluorescent tube cannot be simply replaced with the LED.
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にLEDを適用した照明器具を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above, The objective is to provide the lighting fixture which applied LED to the high voltage lighting circuit using the conventional electronic ballast for fluorescent lamps.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のLEDを発光させて照明を行うための照明装置であって、前記蛍光管の2つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された2つの抵抗器と、複数個で互いに直列接続されたLED列と、2本の前記LED列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記LED列を構成する各LED同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したLED発光モジュールと、前記LED発光モジュールでもって2つの前記抵抗器の片端同士間を接続している。 In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is an illumination device for illuminating a plurality of LEDs connected to a lighting circuit for lighting a fluorescent tube, Two resistors each having the same electrical resistance value as each of the two filaments of the fluorescent tube and connected to the lighting circuit instead of the filament, a plurality of LED strings connected in series to each other, and two LED arrays arranged in parallel so that the forward directions of the LED rows are opposite to each other, connected between the connection points of the LEDs constituting the LED rows, and connected in a matrix, The LED light emitting module connects the ends of the two resistors.
また、請求項2に記載の本発明は、蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のLEDを発光させて照明を行うための照明装置であって、前記蛍光管の2つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された2つの抵抗器と、複数個で互いに直列接続されたLED列と、2本の前記LED列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記LED列を構成する各LED同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したLED発光モジュールと、2つの前記LED発光モジュールでもって2つの前記抵抗器の両端同士間をそれぞれ接続している。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an illumination device for illuminating a plurality of LEDs connected to a lighting circuit for lighting a fluorescent tube, wherein the two filaments of the fluorescent tube are provided. And two resistors connected to the lighting circuit instead of the filament, a plurality of LED strings connected in series, and the forward direction of the two LED strings. Are arranged in parallel so as to be opposite to each other, and the LED light-emitting modules configured in a matrix form by connecting the connection points of the respective LEDs constituting the LED row to each other and conducting them, and the two LED light-emitting modules Thus, the two ends of the two resistors are connected to each other.
また、請求項3に記載の本発明は、請求項2において、2つの前記LED発光モジュールのそれぞれの前記接続点間を互いに接続して導通させマトリクス状に構成している。 Further, according to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the connection points of the two LED light emitting modules are connected to each other to be conducted in a matrix form.
本発明によれば、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にLEDを適用した照明器具を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lighting fixture which applied LED to the high voltage lighting circuit using the conventional electronic ballast for fluorescent lamps can be provided.
本発明の照明装置の実施の形態に係る、全体構成の回路図を図1に示す。 FIG. 1 shows a circuit diagram of the overall configuration according to the embodiment of the illumination device of the present invention.
この図1には、交流電源11と、蛍光灯(蛍光管)用電子安定器10と、抵抗器5、6と、LED発光モジュール7と、が示され、蛍光灯用電子安定器10には蛍光管のフィラメントが接続されるフィラメント接続端子1〜4が示されている。
FIG. 1 shows an
この図1に示す構成において、蛍光灯用電子安定器10をそのまま用いると、フィラメント接続端子1、2およびフィラメント接続端子3、4にインバータスイッチング周波数によって出力される高周波(数十キロHz付近)の交流電圧が発生する。このフィラメント接続端子1、2間を電子安定器に蛍光管が接続されているかのごとく認識させるために、蛍光管内フィラメントを模擬する電気抵抗素子を接続している。この電気抵抗素子は図1に示す抵抗器5と抵抗器6である。フィラメント接続端子1、2間には抵抗器5が接続され、フィラメント接続端子3、4間には抵抗器6が接続されている。
In the configuration shown in FIG. 1, when the fluorescent ball
また、抵抗器5と抵抗器6の片方の端子同士をLED発光モジュール7で接続している。このLED発光モジュール7は、LEDを複数個(図1中には5個が示されるが、この個数に限定するものではない)で直列接続してあり、この直列接続されたLED列が2本作成されている。これらのLED列は互いに順方向が逆向きになるように端部同士が接続されている。
Also, one terminal of the
そして、端部同士の接続点はそれぞれ抵抗器5と抵抗器6の片端部にそれぞれ接続されている。また、LED列のLED同士が接続された接続点同士は、図1に示すように互いに導通するように接続されて、マトリクス状の回路を形成している。このように互いに逆方向接続したLED列を多段に接続して、蛍光灯用電子安定器10の出力電圧(電子安定器は一般に数十キロHzで100V以上の交流電圧を発生する)に耐えうるように段数を調整している。このように、LED間がマトリクス状に接続されたLED発光モジュール7により照明装置を構成している。
And the connection point of edge parts is each connected to the one end part of the
このようにして、蛍光管駆動用の蛍光灯用電子安定器10から出力される交流高電圧に何等に手を加えることなく、低耐電圧ではあるものの輝度が高く、蛍光管に比べ寿命の長いLEDを光源に用いている。LEDを交流高電圧に耐えうるように回路的工夫を施して、交流高電圧でLEDが点灯できるように、LED素子を逆方向に並列接続し、かつ多段に接続させている。更に、蛍光灯用電子安定器10に蛍光管が接続されているかのように動作させるために、蛍光管内のフィラメントを模擬する電気抵抗を持った抵抗器5、6を接続している。なお、抵抗器5、6に代えてフィラメントと同等のインピーダンスを持つコイルを用いてもよい。
In this way, the AC high voltage output from the fluorescent lamp
また、LEDの寿命は6万時間以上とされており、一日16時間使用すると想定した場合、約10年程度発光体の交換が不要になる計算になる。一度つければ、高所でも手間のかかるところでも、交換の手間が省けることになる。また、LEDは放電管とは異なり、点灯中に発生する電磁ノイズが少ないので、電磁波に敏感な装置の置かれる場所での照明管としても効果が期待される。 In addition, the lifetime of the LED is 60,000 hours or more, and when it is assumed that the LED is used for 16 hours a day, it is calculated that the replacement of the light emitter is unnecessary for about 10 years. Once you put it on, you can save the trouble of replacing it at high altitude and time-consuming. In addition, unlike a discharge tube, an LED is less likely to generate electromagnetic noise during lighting. Therefore, the LED is expected to be effective as an illumination tube in a place where a device sensitive to electromagnetic waves is placed.
次の図2は、図1に示した実施の形態の変形例を示している。 Next, FIG. 2 shows a modification of the embodiment shown in FIG.
この図1に示す構成では、抵抗器5、6の片側端子にしか接続されていなかったLED発光モジュール7を、抵抗器5、6の両端子に接続し、さらに2つのLED発光モジュール7間も互いに接続したものである。LED相互の接続点同士が導通するように接続されてマトリクス状の回路を構成している。
In the configuration shown in FIG. 1, the LED
これにより、LED素子数も倍になるが、輝度も倍にすることができる1つのLED発光モジュール9を構成している。なお、この図2に示したLEDの個数は、これに限定するものではなく、蛍光灯用電子安定器10から出力される高電圧に耐えうる個数を用いるのが好ましい。
Thereby, although the number of LED elements is doubled, one LED
次の図3は、図2に示した実施の形態の変形例の別の一例を示している。 Next, FIG. 3 shows another example of a modification of the embodiment shown in FIG.
この図3に示す構成では、すでに図2に示した1つのLED発光モジュール9の間を接続していた配線を省略し、LEDモジュール7が2列に並んだ構成となっている。この図3にはLEDモジュール7とLEDモジュール8が並列に配置され、それぞれの端部が抵抗器5のそれぞれの端部と、抵抗器6のそれぞれの端部に接続されている。なお、この図3に示したLEDの個数についても、これに限定するものではなく、蛍光灯用電子安定器10から出力される高電圧に耐えうる個数を用いるのが好ましい。
In the configuration shown in FIG. 3, the wiring that has already connected the one LED
以上説明した本発明の実施の形態によれば、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にLEDを適用した照明器具を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to provide a luminaire in which an LED is applied to a high voltage lighting circuit using a conventional electronic ballast for a fluorescent lamp.
1、2、3、4…フィラメント接続端子
5、6…抵抗器
7、8、9…LED発光モジュール
10…蛍光灯用電子安定器
11…交流電源
1, 2, 3, 4 ...
Claims (3)
前記蛍光管の2つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された2つの抵抗器と、
複数個で互いに直列接続されたLED列と、
2本の前記LED列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記LED列を構成する各LED同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したLED発光モジュールと、
前記LED発光モジュールでもって2つの前記抵抗器の片端同士間を接続したこと
を特徴とする照明装置。 An illumination device for illuminating by emitting a plurality of LEDs connected to a lighting circuit for lighting a fluorescent tube,
Two resistors each having the same electrical resistance value as each of the two filaments of the fluorescent tube and connected to the lighting circuit instead of the filament;
A plurality of LED strings connected in series with each other;
LED light-emitting module arranged in parallel so that the forward directions of the two LED rows are opposite to each other and connected between the connection points of the LEDs constituting the LED rows to be conductive When,
An illuminating device characterized in that one end of each of the two resistors is connected by the LED light emitting module.
前記蛍光管の2つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された2つの抵抗器と、
複数個で互いに直列接続されたLED列と、
2本の前記LED列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記LED列を構成する各LED同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したLED発光モジュールと、
2つの前記LED発光モジュールでもって2つの前記抵抗器の両端同士間をそれぞれ接続したこと
を特徴とする照明装置。 An illumination device for illuminating by emitting a plurality of LEDs connected to a lighting circuit for lighting a fluorescent tube,
Two resistors each having the same electrical resistance value as each of the two filaments of the fluorescent tube and connected to the lighting circuit instead of the filament;
A plurality of LED strings connected in series with each other;
LED light-emitting module arranged in parallel so that the forward directions of the two LED rows are opposite to each other and connected between the connection points of the LEDs constituting the LED rows to be conductive When,
An illumination device, wherein both ends of the two resistors are connected by the two LED light emitting modules.
を特徴とする請求項2に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2, wherein the connection points of the two LED light emitting modules are connected to each other and are connected to each other to form a matrix.
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