CN203963546U - 照明用光源以及照明装置 - Google Patents

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CN203963546U CN201420159270.2U CN201420159270U CN203963546U CN 203963546 U CN203963546 U CN 203963546U CN 201420159270 U CN201420159270 U CN 201420159270U CN 203963546 U CN203963546 U CN 203963546U
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藤田宽
打保笃志
杉田和繁
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Abstract

提供一种能够减少发光元件在发光时的温度上升的照明用光源。该照明用光源具备发光元件、以及用于使发光元件发光的驱动电路,驱动电路具备:将交流电压转换为直流电压的直流电源电路、包括变流器(CT)并将从直流电源电路输出的直流电压转换为高频交流电压的自激式逆变电路、以及包括串联连接的电感器(L1)和电容器,并与自激式逆变电路的输出端连接的谐振电路,变流器(CT)被配置在构成照明用光源的部件中的、作为在发光元件发光时而发热的部件的发热部件的近旁。

Description

照明用光源以及照明装置
技术领域
本实用新型涉及照明用光源以及照明装置,尤其涉及采用了发光二极管(LED:Light Emitting Diode)的灯泡形LED灯以及采用了该灯泡形LED灯的照明装置。
背景技术
发光二极管(LED:Light Emitting Diode)由于具有高效以及寿命长的特点,因此期待着用作以往周知的荧光灯以及白炽灯这种照明装置等各种装置中的新的光源。采用了这种LED的照明用光源的研究开发也在不断地进展。并且,伴随着这些研究与开发,用于驱动LED的驱动电路的开发也在不断地进展(例如,参照专利文献1)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1米国专利第7701153号说明书
然而,在采用了这种发光二极管的照明装置中,随着发光二极管的发热则希望能够减少温度的上升。由于这种温度的上升成为照明装置劣化的原因,因此导致照明装置的寿命缩短。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的在于提供一种照明用光源,该照明用光源能够减少发光元件在发光时的温度上升。
为了达成上述的目的,本实用新型的一个实施方式所涉及的照明用光源具备:发光元件;以及驱动电路,用于使所述发光元件发光,所述驱动电路具备:自激式逆变电路,具有变流器;以及谐振电路,与所述自激式逆变电路的输出端连接,该照明用光源的特征在于,所述变流器被配置在构成所述照明用光源的部件中的发热部件的近旁,所述发热部件是在所述发光元件发光时而发热的部件。
例如,也可以是,所述变流器以接近于所述发热部件的方式而被配置,或者以所述变流器的一部分与所述发热部件相抵接的方式而被配置。
例如,也可以是,所述发热部件是所述发光元件,所述变流器被配置在所述发光元件的近旁。
例如,也可以是,所述发热部件是,构成所述驱动电路的电路部件中的在所述发光元件发光时而发热的电路部件。
例如,也可以是,所述自激式逆变电路具有开关元件,所述谐振电路具有电感器和电容器,所述发热部件是所述开关元件以及所述电感器中的某一方。
例如,也可以是,所述驱动电路由多个电路部件构成,且被设置在第一基板的主面上,所述变流器被配置在所述第一基板的主面上,且与除了所述变流器以外的任一个电路部件相比,位于离所述发光元件更近的位置。
例如,也可以是,所述发光元件被设置在第二基板上,该第二基板的主面与所述第一基板的主面大致垂直,所述变流器被配置在所述第一基板的主面上的与所述第二基板近的一侧的端部。
例如,也可以是,所述发光元件被设置在第二基板上,该第二基板的主面与所述第一基板的主面大致平行,在从与所述第一基板的主面垂直的方向来看时,所述变流器被配置在所述第一基板的主面上的、与所述第二基板上的设置了所述发光元件的区域重叠的区域。
并且,本实用新型的一个实施方式所涉及的照明装置具备以上任一个实施方式所涉及的照明用光源。
通过本实用新型的照明用光源,能够降低发光元件在发光时的温度上升。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的灯泡形灯的侧面图。
图2是本实施方式所涉及的灯泡形灯的分解透视图。
图3是本实施方式所涉及的灯泡形灯的剖面图。
图4示出了本实施方式所涉及的驱动电路的电路构成。
图5示出了变流器的一次绕组的电感随温度变化的特性。
图6示出了谐振电路的谐振频率与从谐振电路输出的电流的关系。
图7示出了在变流器的温度上升的情况下被输入到谐振电路的交流电压的频率变化。
图8示出了变流器被配置在构成驱动电路的发热部件近旁的情况下的部件的配置例子。
图9示出了变流器被配置在LED的近旁的情况下的部件的配置例子。
图10示出了变流器分别与第一开关元件以及第二开关元件抵接的情况。
图11是电路基板与基板以大致平行的状态来配置时的灯泡形灯的分解透视图。
图12是用于说明在图11的构成中的变流器与LED之间的位置关系的图。
图13是本实施方式所涉及的照明装置的概略剖面图。
符号说明
1、1a      灯泡形灯(照明用光源)
2    照明装置
3    点灯器具
4    器具主体
4a   灯座
5    灯罩
10   球形罩
11   开口部
20   LED模块
21   基板(第二基板)
22   LED
23        电极端子
30        支承台
31、51    平板部
31a       载置面
32、52    侧壁部
32a       径小部
32b       径大部
33a       第一贯通孔
33b       第二贯通孔
40        驱动电路
41、41b   电路基板(第一基板)
41a       凸部
50        电路保持器
52a       爪部
53        切缺部
54        电路基板保持部
54a、56a  卡止爪
55        电路基板限制部
56        模块基板保持部
57        模块基板限制部
57a       平面部
57b       缝隙
60        框体
60a       第一开口部
60b       第二开口部
60c       主体部
61        凸部
62        卡止部
70        灯头
110       第一整流电路
120                 逆变器
130                 逆变器控制电路
140                 第二整流电路
CT                  变流器
D1、D2、D3          二极管
FS                  电流保险丝元件
L1                  电感器
NF                  静噪滤波器
P1、P2              输入端子
P3、P4              输出端子
Q1                  第一开关元件
Q2                  第二开关元件
R1、R2、R3、R5至R9  电阻器
C1至C6、C8、C9      电容器
TD                  触发二极管
具体实施方式
以下参照附图对本实施方式所涉及的照明用光源以及照明装置进行说明。并且,以下所说明的实施方式均为本实用新型的一个优选的具体例子。因此,以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置、连接方式以及工序(步骤)或工序的顺序等均为一个例子,并非是限定本实用新型的主旨。因此,对于以下的实施方式的构成要素中的示出本实用新型的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,将作为任意的构成要素来说明。并且,各个图为模式图,并非严谨的图示。
在以下的实施方式中,作为照明用光源的一个例子,对灯泡形LED灯(LED灯泡)进行说明。
(灯泡形灯的全体构成)
首先,利用图1以及图2对本实施方式所涉及的灯泡形灯1的全体构成进行说明。图1是本实施方式所涉及的灯泡形灯的侧面图。并且,图2是本实施方式所涉及的灯泡形灯的分解透视图。
如图1所示,本实施方式所涉及的灯泡形灯1是成为灯泡形荧光灯或白炽灯的替代品的灯泡形LED灯,由球形罩10、框体60、灯头70构成外围器。
如图2所示,灯泡形灯1具备:球形罩10、LED模块20、支承LED模块20的支承台30、驱动LED模块20(LED22)的驱动电路40、保持驱动电路40的电路保持器50、以围住驱动电路40的方式而被构成的框体60、以及从外部接受电力的灯头70。
以下参照图2并利用图3对灯泡形灯1的各个构成部件进行详细说明。图3是本实施方式所涉及的灯泡形灯的剖面图。
并且,在图3中,沿着纸面的上下方向描画的点划线表示灯泡形灯的灯轴J(中心轴),在本实施方式中,灯轴J与球形罩轴一致。并且,灯轴J是在将灯泡形灯1安装到照明装置(未图示)的灯座时成为旋转中心的轴,与灯头70的旋转轴一致。
(球形罩)
如图3所示,球形罩10是覆盖LED模块20的透光罩,被构成为将LED模块20放出的光取出到灯的外部。因此,入射到球形罩10的内表面的LED模块20的光能够透过球形罩10而被取出到球形罩10的外部。
球形罩10是具有开口部11的中空的旋转体,在本实施方式中被构成为开口部11缩小,大致呈半球状。如图3所示,球形罩10的开口部11与支承台30抵接。开口部11、支承台30、框体60之间由硅树脂等粘着剂(未图示)固定。
球形罩10可以是能够目视到内部的LED模块20的透明的球形罩,也可以不为透明,而是使球形罩10具有光扩散功能。在使球形罩10具有光扩散功能的情况下,例如可以通过将含有硅石或碳酸钙等光扩散材料的树脂或白色颜料等涂满球形罩10的内表面或外表面,以此来形成乳白色的光扩散膜。
作为球形罩10的材料能够采用硅石玻璃等玻璃材料,或者能够采用丙烯酸类树脂(PMMA)或聚碳酸脂(PC)等树脂材料等。并且,作为球形罩10的形状,也可以采用与白炽灯相同的形状。
(LED模块)
LED模块20是具有发光元件的发光模块,放出白色等规定颜色(波长)的光。如图3所示,LED模块20被载置于支承台30,由驱动电路40供给的电力来发光。
如图2以及图3所示,LED模块20具备基板21(第二基板)、以及被安装在基板21上的LED22。本实施方式中的LED模块20的构成采用SMD(Surface Mount Device:表面贴装)型的LED22。
基板21是用于安装LED22的安装基板。基板21例如是由氧化铝等陶瓷构成的陶瓷基板、树脂基板或金属基板,也能够采用平面形状大致呈矩形或圆形的板状基板。
基板21以背面与支承台30的表面为面接触的方式被安装在支承台30。如图2所示,在基板21的表面的两个位置形成有作为供电部的电极端子23。
并且,虽然没有图示,在每一个电极端子23上被焊接连接了从驱动电路40导出的引线。并且,在基板21的表面被图案形成有金属布线,用于对电极端子23与多个LED22电连接。
在基板21的表面上被安装了多个LED22。如图2所示,在本实施方式中被安装了八个LED22、以及一个电阻为零的元件。并且,也可以取代电阻为零的元件而安装LED22。
各个LED22是发光元件的一个例子,由规定的电力发光。本实施方式中的LED22是SMD型的发光元件,例如具备:具有凹部的树脂制的容器、被安装在凹部内的LED芯片、被封入到凹部内的密封部件(含荧光体树脂)。
作为LED芯片,例如能够采用在通电时发出蓝色光的蓝色LED芯片。在这种情况下,作为密封部件能够采用含有YAG(钇、铝、石榴石)系的黄色荧光体粒子的硅树脂。据此,LED芯片所发出的蓝色光的一部分由包含在密封部件的黄色荧光体粒子被波长变换为黄色光,没有由黄色荧光体粒子吸收的蓝色光与由黄色荧光体粒子被波长变换了的黄色光混合,从而射出白色光。
(支承台)
支承台30(模块板)是支承LED模块20的支承部件,具有载置了LED模块20的平板部31、以及被竖立设置在该平板部31的侧壁部32。本实施方式中的支承台30是将平板部31作为底部,将侧壁部32作为周壁部的盖状部件,如图3所示,被构成为覆盖电路保持器50。并且,支承台30以堵塞球形罩10的开口部11的方式而被构成。
平板部31(平面部)呈圆板状,将与灯轴J正交的平面作为主面。平板部31的球形罩10一侧的主面是载置LED模块20的载置面31a。在本实施方式中,载置面31a仅以没有凹部的平面构成。据此,由于能够容易地加工支承台30,因此能够以低廉的成本来制作支承台30。
并且,在平板部31,第一贯通孔33a以及第二贯通孔33b分别设置了两个。电路保持器50的模块基板保持部56以从平板部31的驱动电路一侧的主面朝向球形罩一侧的主面的方式来穿通第一贯通孔33a。并且,从电路保持器50的模块基板限制部57和驱动电路40导出的引线,以从平板部31的驱动电路一侧的主面朝向球形罩一侧的主面的方式来穿通第二贯通孔33b。
侧壁部32以从平板部31向驱动电路一侧突出的方式被设置在平板部31的周围。本实施方式中的侧壁部32以整个一周具有台阶的状态来构成,具有直径小的径小部32a和直径大的径大部32b。即,由径小部32a与径大部32b的直径差构成了侧壁部32的台阶。球形罩10的开口部11抵接于侧壁部32的台面部(径大部32b的上表面)。据此,球形罩10的开口部11被堵塞。
径大部32b是与框体60的开口部连接的部分。径大部32b的外周面通过与框体60的内周面相接,从而支承台30被连接到框体60。据此,传导到支承台30的LED模块20的热能够被直接传导到框体60。
这样,支承台30也能够作为用于使LED模块20(LED22)所发生的热散热的散热部件(散热器)来发挥作用。并且,为了能够进行高效地热传导,支承台30最好是由以铝(Al)、铜(Cu)或铁(Fe)等为主要成分的金属材料或者热传导率高的树脂材料构成。在本实施方式中,支承台30由铝构成。
具有以上这种构成的支承台30通过使径大部32b的开口部的端部与框体60的凸部61的上表面抵接来决定位置,并被固定在框体60。
(驱动电路)
驱动电路(电路单元)40是用于使LED模块20(LED22)发光(点灯)的点灯电路(电源电路),将规定的电力供给到LED模块20。驱动电路40例如将从灯头70供给的交流电转换为直流电,并将该直流电供给到LED模块20。
驱动电路40由用于驱动LED模块的多个电路元件(未图示)构成,被设置在电路基板41的主面上。并且,在以下的说明中,电路元件也记载为电路部件。
电路基板41是一侧的面(焊接面)由铜箔等金属布线图案来形成的印刷电路板(PCB基板)。被安装在电路基板41的多个电路元件由金属布线彼此电连接。并且,在电路基板41形成有多个由电路元件的引线(插脚)插入的贯通孔。
在本实施方式中,电路基板41以该电路基板41的主面的法线与灯轴J大致为正交的姿势(纵向配置)而被安装在电路保持器50。即,电路基板41以该电路基板41的主面相对于电路保持器50的平板部51的主面为大致垂直的姿势而被保持在电路保持器50。并且,电路基板41的电路保持器一侧的端部与电路保持器50的平板部51的背面抵接。并且,本实施方式中的电路基板41仅与电路保持器50相接触,仅由电路保持器50保持。
为了即使在电路基板41为纵向配置也能够得到较大的安装面积,从而被构成为从框体60的第二开口部60b向第一开口部60a宽度逐渐变宽。并且,在电路基板41的周缘形成有凸部(台阶部)41a。凸部41a是在平视电路基板41的主面时轮廓线以台阶状向横方向突出的部分,并且在电路基板41的横方向的两侧相对而成。在将电路基板41保持到电路保持器50之时,凸部41a被卡止在电路保持器50的电路基板保持部54的卡止爪54a。
并且,在平视电路保持器50之时,驱动电路40被配置成由电路保持器50遮挡。具体而言,至少电路基板41以由电路保持器50的平板部51覆盖的方式而被配置。
电路元件(电路部件)例如是电解电容或陶瓷电容等电容元件、电阻器等电阻元件、整流电路元件、线圈元件、扼流线圈(扼流变压器)、静噪滤波器、二极管或集成电路元件等半导体元件等。电路元件大多被安装在电路基板41的一侧的主面。并且,对于驱动电路的电路构成的详细待后述。
驱动电路40与LED模块20由一对引线(输出侧引线)电连接。并且,驱动电路40与灯头70由一对引线(输入侧引线)电连接。这四条引线例如是合金铜引线,由合金铜的芯线与包覆该芯线的绝缘性的树脂被膜构成。
输出侧引线是用于将使LED模块20点灯的电力从驱动电路40供给到LED模块的电线,穿通被设置在支承台30的第二贯通孔33b而被引出到LED模块一侧(球形罩10内)。并且,输出侧引线的一端(芯线)与LED模块20的基板21的电极端子23焊接,另一端(芯线)与电路基板41的金属布线焊接。
并且,输入侧引线是用于将使LED模块20点灯的电力从灯头70供给到驱动电路40的电线。输入侧引线的一端(芯线)与灯头70(壳部或接触片部)电连接,另一端(芯线)通过焊接等与电路基板41的电力输入部(金属布线)电连接。
(电路保持器)
电路保持器50是用于保持驱动电路40的保持部件,被构成为至少一部分被配置在支承台30与驱动电路40之间。电路保持器50被固定在框体60。
本实施方式中的电路保持器50由盖状的绝缘部件(绝缘盖部件)构成,具有:被配置在支承台30与驱动电路40之间的平板部51、竖立设置在平板部51的侧壁部52、以及在平板部51的侧方设置的切缺部53。具有这种构成的电路保持器50例如采用聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等绝缘性树脂材料等,通过树脂成型来一体成形。
平板部51(平面部)为板状,将与灯轴J正交的平面作为主面。如图3所示,电路保持器50的平板部51与支承台30的平板部31以隔开规定的间隔的方式相对而置。
侧壁部52被设置成从平板部51的周缘向驱动电路一侧突出。在本实施方式中,作为相对的一对侧壁部52来构成。电路保持器50通过使侧壁部52的驱动电路一侧的端部抵接于框体60的凸部61的上表面,来决定位置并被固定在框体60。在侧壁部52的外周面设置了用于卡止在框体60的卡止部62的爪部52a。
并且,本实施方式中的侧壁部52被构成为在外周面具有台阶,具有直径小的径小部和直径大的径大部。如图3所示,电路保持器50中的侧壁部52与支承台30中的侧壁部32被配置成为各自的台阶部相组合。这样,能够使电路保持器50与支承台30的位置相吻合,并且能够在电路保持器50与支承台30之间设置空隙。
切缺部53是为了使电路保持器50(平板部51)和支承台30(平板部31)之间的空隙、与框体60中的从电路保持器50开始朝向驱动电路一侧的空间区域在空间上连通而被设置的。切缺部53是被切掉所定形状的一部分之后的区域,在本实施方式中,是将包括有底圆筒形状的盖状部件的周壁部的一部分,相对地切掉两个部分之后的区域。也就是说,在本实施方式中,切缺部53是平板部51的周围没有形成侧壁部52的部分,且被设置在相对的两个位置。
通过这种构成,传导到支承台30的LED模块20的热能够通过对流而被传导到框体60内的空间区域,因此能够高效地对LED模块20所发生的热进行散热。
在平板部51设置了一对电路基板保持部54和一对电路基板限制部55,所述一对电路基板保持部54用于保持电路基板41,所述一对电路基板限制部55用于限制被保持的电路基板41向主面垂直方向移动。
一对电路基板保持部54的每一个例如是以从平板部51的驱动电路一侧的主面向驱动电路一侧突出的方式而被设置的突出部。一对电路基板保持部54被构成为,能够从电路基板41的主面水平方向来夹持该电路基板41的侧面。并且,在一对电路基板保持部54的各自的前端被形成有卡止爪54a,卡止爪54a被构成为与电路基板41的凸部41a卡合。
具体而言,在卡止爪54a形成有用于夹住电路基板41的凸部41a的凹部。通过形成这种凹部,不仅能够保持电路基板41,而且能够限制电路基板41在主面垂直方向上的活动。而且,通过卡止爪54a(凹部)能够限制电路基板41的任意滑动。
一对电路基板限制部55的每一个例如以从平板部51的驱动电路一侧的主面向驱动电路一侧突出的方式而被设置的凸部。一对电路基板限制部55被构成为,从电路基板41的主面垂直方向来夹持该电路基板41。据此,由于能够限制电路基板41在主面垂直方向上的活动,因此能够抑制被保持在电路保持器50的电路基板41的任意滑动。
在本实施方式中,一对电路基板限制部55被设置在两个位置。即,设置了四个电路基板限制部55(凸部)。并且,一对电路基板限制部55也可以仅被设置在一个位置。即使仅在一个位置设置电路基板限制部55,也能够抑制电路基板41的任意滑动。并且,一对电路基板限制部55(凸部)也可以设置在三个以上的位置。据此,能够有效地抑制电路基板41的任意滑动。
并且,在平板部51设置了用于保持LED模块20(基板21)的两个模块基板保持部56、以及用于限制LED模块20(基板21)在水平方向上的活动的两个模块基板限制部57。这样,电路保持器50不仅能够保持电路基板41,而且能够作为保持基板21的保持部件来发挥作用。
模块基板保持部56的每一个被设置成从平板部51的球形罩一侧的主面向球形罩一侧突出,在模块基板保持部56的每一个形成有用于卡止在基板21的短边的卡止爪56a。具体而言,两个模块基板保持部56被设置成夹住基板21的相对的两个短边。并且,卡止爪56a被构成为与基板21的短边的端部表面抵接。通过由卡止爪56a来按压基板21的表面,从而基板21被保持在支承台30。
并且,每个模块基板限制部57被设置成从平板部51的球形罩一侧的主面向球形罩一侧突出,在模块基板限制部57的每一个形成有在基板21被载置于支承台30时与基板21的侧面抵接的平面部57a。具体而言,两个模块基板限制部57被设置成夹住基板21的相对的两个长边。通过基板21的侧面由两个平面部57a夹持,从而能够防止基板21的任意滑动。
并且,在模块基板限制部57的每一个设置有穿通孔,以便将连接驱动电路40与LED模块20的引线(输出侧引线),从电路保持器50的驱动电路一侧引出到球形罩一侧。在本实施方式中,在一方的模块基板限制部57的穿通孔由两条输出侧引线中的一方的输出侧引线穿通,另一方的模块基板限制部57的穿通孔由另一方的输出侧引线穿通。
并且,在每个模块基板限制部57上设置有作为引线限制部的缝隙57b,用于对穿通插入孔而被引出到球形罩一侧的输出侧引线的活动进行限制。这样,本实施方式中的模块基板限制部57不仅能够防止基板21的任意滑动,而且还具有保持输出侧引线的功能。
缝隙57b被形成为槽状,并且被构成为能够夹住连接驱动电路40与LED模块20的引线。缝隙57b的槽宽比引线的线宽仅略小一点。这样,通过将输出侧引线按入到缝隙57b内,从而输出侧引线被固定到缝隙57b。因此,能够容易地输出侧引线与电极端子23进行焊接。并且,通过限制输出侧引线的活动,从而能够大幅度地减少输出侧引线与电极端子23的焊接部分的应力负荷,因此能够防止输出引线与电极端子23之间的断线不良。并且,作为一个例子,缝隙57b的槽宽为1.1mm,输出引线的线宽为1.23mm。
并且,在每个模块基板限制部57设置了两个缝隙57b。在本实施方式中,各个模块基板限制部57中的两个缝隙57b的缝隙方向不同,例如缝隙方向(槽被切开的方向)被设置成大致正交。并且,缝隙57b也可以不是两个而可以被设置三个以上。
(框体)
如图3所示,框体60以围住驱动电路40、支承台30以及电路保持器50的方式而被构成,在框体60的内部存在规定的空间区域。本实施方式中的框体60是外围部件(外围框体),框体60的外面被露出到灯的外部(大气中)。并且,如图2所示,在框体60设置了凸部61以及卡止部62。
框体60的构成包括:作为球形罩一侧的开口部的第一开口部60a、作为灯头一侧的开口部的第二开口部60b、以及位于第一开口部60a与第二开口部60b之间的主体部60c。框体60为漏斗状(喇叭状),被构成为第一开口部60a的开口比第二开口部60b的开口大。
第一开口部60a为具有固定的内径以及外径的大致呈圆筒状的部件。如图3所示,第一开口部60a是与支承台30的侧壁部32的连接部分,具体而言,第一开口部60a的内周面与侧壁部32(径大部32b)的外周面为面接触。据此,在LED模块20发生的热能够经由支承台30高效地传导到框体60。
并且,第一开口部60a被构成为,由支承台30来堵塞开口。即,框体60的第一开口部60a由支承台30盖住。
第二开口部60b由大致呈圆筒状的部件构成,如图3所示,在第二开口部60b外嵌有灯头70。在本实施方式中,在第二开口部60b形成有用于与灯头70拧合的拧合部,灯头70通过被拧入到第二开口部60b从而被固定在框体60(第二开口部60b)。这样,通过将灯头70固定在框体60,从而第二开口部60b由灯头70堵塞。即,框体60的第二开口部60b由灯头70盖住。
主体部60c由大致呈圆筒状的部件构成,具体为从第一开口部60a一侧向第二开口部60b一侧内径以及外径逐渐变化的略呈圆筒状部件。在主体部60c的内表面被设置了三个凸部61和两个卡止部62。
如图3所示,在由框体60、支承台30、以及灯头70所围起的空间区域内,配置有电路保持器50和驱动电路40(电路基板41)。该空间区域由电路保持器50的平板部51被划分为第一空间区域和第二空间区域。即,框体60具有第一空间区域和第二空间区域。第一空间区域是以电路保持器50的平板部51为基准的位于支承台一侧的空间区域,是电路保持器50(平板部51)与支承台30(平板部31)之间的空隙。并且,第二空间区域是以电路保持器50的平板部51为基准的位于驱动电路一侧(灯头侧)的空间区域,比第一空间区域的容积大。
凸部61被形成为,从主体部60c的内表面向内部空间突出的肋状。并且,凸部61被形成为台阶状,具有面向第一开口部60a一侧的不同的两个平面。如图3所示,在凸部61的一方的平面上抵接有支承台30的侧壁部32(径大部32b)的开口部端缘,在凸部61的另一方的平面抵接有电路保持器50的侧壁部52的端缘。这样,能够决定支承台30以及电路保持器50与框体60的位置。
卡止部62被构成为与电路保持器50的爪部52a相卡合。能够通过将电路保持器50旋转,从而将电路保持器50的爪部52a挂在框体60的卡止部62来卡合,从而电路保持器50被固定在框体60。
具有这种构成的框体60例如能够采用PBT等绝缘性树脂材料等,通过树脂成型而被一体成形。
(灯头)
灯头70是从灯的外部接受用于使LED模块20(LED22)发光的电力的受电部。灯头70例如被安装在照明器具的灯座。据此,灯头70在使灯泡形灯1点灯时,能够从照明器具的灯座来接受电力。在灯头70例如被供给有商用的交流电。本实施方式中的灯头70由两个接点来接受交流电,在灯头70接受的电力经由一对输入侧引线被输入到驱动电路40的电力输入部。
灯头70为金属制的有底筒体形状,例如由外周面为公螺纹的壳部、以及经由绝缘部被装配在壳部的接触片部构成。在灯头70的外周面形成有用于拧合到照明器具的灯座的拧合部。并且,在灯头70的内周面形成有用于与框体60的拧合部相拧合的拧合部。
灯头70的种类没有特殊的限定,在本实施方式中采用拧入型的爱迪生螺纹型(E型)的灯头。例如,作为灯头70可以列举出E27形等。
(驱动电路的电路构成)
接着,利用图4对本实施方式所涉及的驱动电路40的电路构成进行说明。图4示出了本实施方式所涉及的驱动电路40的电路构成。
如图4所示,本实施方式所涉及的驱动电路40是用于使LED22点灯的LED用驱动电路(LED点灯电路),具备:第一整流电路110、逆变器120、逆变器控制电路130、以及第二整流电路140。并且,在该图中还示出了将商用电源供给到驱动电路40的AC电源、以及从驱动电路40被供给了直流电源的LED22。另外,在上述的本实施方式中,虽然设置了八个LED22,在图4中仅举例示出一个LED22。
驱动电路40具有用于接受交流电压的输入的输入端子P1以及P2。输入端子P1以及P2在与AC电源连接的同时,也与第一整流电路110的输入端连接。例如,在驱动电路40的输入端子P1以及P2通过墙壁开关而与商用的交流电源连接。并且,商用的交流电源是指家庭用的AC电源。并且,输入端子P1以及P2例如被安装在供给有交流电源的灯座,是图1至图3所示的灯泡形灯1的灯头70等。
并且,驱动电路40具有用于输出直流电压的输出端子P3以及P4。输出端子P3以及P4在与LED22连接的同时,也与第二整流电路140的输出端连接。高电位一侧的输出端子P3被连接于LED22的阳极侧,低电位一侧的输出端子P4被连接于LED22的阴极侧。LED22利用从驱动电路40供给的直流电压点灯。并且,在本实施方式中,与LED22并联连接有电容器C9以及电阻器R9。
以下对本实施方式所涉及的驱动电路40的各构成要素进行详细说明。
首先,对第一整流电路110进行说明。第一整流电路110(DB1)是由四个二极管构成的桥型全波整流电路,输入一侧的两个端子经由输入端子P1以及P2与AC电源连接,输出一侧的两个端子与平滑电容器C1以及C2等连接。并且,平滑电容器C1以及C2是为了使第一整流电路110的输出电压稳定而被设置的,例如是电解电容器。并且,在此虽然举例示出了两个平滑电容器C1以及C2,不过也可以是将一个平滑电容器连接于第一整流电路110的两个输出侧的端子之间。
在连接AC电源与第一整流电路110的布线中,电流保险丝元件FS(15Ω)被串联插入。并且,在连接第一整流电路110的电压输出端的负极与逆变器控制电路130的布线中,被插入有去除开关噪声的静噪滤波器NF(1mH)。
第一整流电路110例如通过墙壁开关从商用的交流电源接受交流电压(例如50或60Hz),该交流电压被全波整流从而输出直流电压。从第一整流电路110输出的直流电压由平滑电容器C1以及C2被平滑化,从而成为直流的输入电压Vin。输入电压Vin被供给到逆变器120以及逆变器控制电路130。
接着,对逆变器120进行说明。逆变器120(INV)输出用于驱动LED22的电力。在本实施方式中,逆变器120将直流电压转换为交流电压。例如,逆变器120将直流电压转换为数十kHz的交流电压。
该逆变器120具备:第一开关元件Q1、被串联连接于第一开关元件Q1的第二开关元件Q2、变流器CT、电感器L1、电容器C5、C6以及C8、电阻器R5、R6、R7以及R8、二极管D2以及D3。
在本实施方式中,逆变器120是半桥式的自激逆变器,其构成为交替进行开关工作的第一开关元件Q1与第二开关元件Q2所构成的串联电路与直流电源连接。并且,在本实施方式中,第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2是双极性的晶体管。并且,在本实施方式中,自激逆变器是指,采用变流器以及多个开关元件能够进行反馈的逆变器。
第一开关元件Q1的集电极被连接于第一整流电路110的直流电压输出端的正极以及电容器C5。第一开关元件Q1的发射极经由电阻器R5,与第二开关元件Q2的集电极以及变流器CT的线圈连接。并且,第一开关元件Q1的基极经由电阻器R7与变流器CT的线圈连接。
第二开关元件Q2的集电极经由电阻器R5与第一开关元件Q1的发射极以及变流器CT的线圈连接。第二开关元件Q2的发射极经由电阻器R6与第一整流电路110的直流电压输出端的负极、变流器CT的线圈、电容器C6以及C8连接。并且,第二开关元件Q2的基极经由电阻器R8与变流器CT的线圈连接。
变流器CT(驱动变压器)由具有一次绕组(输入绕组)以及二次绕组(输出绕组)的绕组线圈构成。
电感器L1是扼流电感器,一端与变流器CT的输出侧连接,另一端与第二整流电路140的输入侧连接。并且,电容器C5的一端与第一整流电路110的直流电压输出端的正极连接,另一端与第二整流电路140的输入侧连接。电容器C6的一端与第一整流电路110的直流电压输出端的负极连接,另一端与第二整流电路140的输入侧连接。电容器C8的一端与第一整流电路110的直流电压输出端的负极连接,另一端与电感器L1的另一端连接。
二极管D2的阴极与第一整流电路110的直流电压输出端的正极以及电容器C5连接,阳极与变流器CT的线圈、以及经由电阻器R5与第一开关元件Q1的发射极连接。二极管D3的阴极与变流器CT的线圈连接,阳极与第一整流电路110的直流电压输出端的负极、以及经由电阻器R6与第二开关元件Q2的发射极、变流器CT的线圈、电容器C6以及C8连接。
具有这种构成的逆变器120将规定的输入电压Vin施加到第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2的串联电路的两端之间(逆变器120的输入端),由从逆变器控制电路130供给的启动控制信号(触发信号)来工作。具体而言,通过基于变流器CT的诱发的自激振荡从而第一开关元件Q1与第二开关元件Q2交替地进行接通与断开工作,基于电感器L1与电容器C8的串联谐振的交流的二次电压被诱发,该电压被供给到第二整流电路140。
接着,对用于启动逆变器120的逆变器控制电路130进行说明。逆变器控制电路130(TRG)被构成为对逆变器120进行启动。在本实施方式中,逆变器控制电路130在使逆变器120的工作开始之后停止。在通过逆变器控制电路130而开始工作的逆变器120,由构成变流器CT和逆变器120的各个元件来维持工作。具体而言,作为磁饱和变流器的变流器CT按照第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2的接通与断开来进行磁饱和,从而对第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2进行控制。因此,逆变器120在由逆变器控制电路130开始了工作之后维持该工作。
逆变器控制电路130具有:电阻器R1、R2以及R3、与该电阻器R1串联连接的电容器C3、在电阻器R1与电容器C3的连接点处连接的触发二极管TD。
电阻器R1在经由电阻器R2与第一整流电路110的直流电压输出端的正极连接的同时,也经由电容器C3与第一整流电路110的直流电压输出端的负极连接。电容器C3是用于对触发二极管TD的导通进行控制的电容器,高电位侧与电阻器R1连接,低电位侧与第一整流电路110的直流电压输出端的负极连接。并且,在逆变器控制电路130中,电阻器R1与电容器C3构成时间常数电路。电阻器R3与电容器C3并联连接。并且,以下将第一整流电路110的直流电压输出端的正极记载为第一整流电路110的高电位侧直流电压输出端,将第一整流电路110的直流电压输出端的负极记载为第一整流电路110的低电位侧直流电压输出端。
并且,触发二极管TD是触发元件,在被施加了超过规定的电压(击穿电压)的电压的情况下成为导通,将电容器C3的电荷放电到开关元件Q2的基极,并在短时间内使开关元件Q2接通。在本实施方式中,触发二极管TD通过电容器C3所保持的电压值而被击穿成为导通状态。并且,触发二极管TD与作为逆变器120的控制端子的第二开关元件Q2的基极连接,通过触发二极管TD成为导通状态,从而逆变器120开始工作。
即,只有在第二开关元件Q2由逆变器控制电路130成为接通时,逆变器120才开始有电流的流动。通过第二开关元件Q2在开启时流过的负荷电流,电压被诱发到变流器CT的二次线圈,这样,在维持第二开关元件Q2为接通的状态的同时也维持第一开关元件Q1的接通。
在维持第二开关元件Q2接通之时,在电感器L1决定的电流从第一整流电路110的高电位侧直流电压输出端,经由静噪滤波器NF、电容器C5、第二整流电路140、LED22、电感器L1、变流器CT的一次绕组、第二开关元件Q2、以及电阻器R6来流动。通过该电流,变流器CT的磁芯成为磁饱和,其二次绕组输出电压成为零。因此,第二开关元件Q2的基极与发射极之间的累积电荷放电。在该累积电荷成为零时,第二开关元件Q2关断。
在第二开关元件Q2关断时,通过流动在电感器L1的电流,从而被累积在电感器L1的能量经由二极管D2而被放电到C5和LED22。通过该放电电流,变流器CT的磁饱和被解除,并且,在变流器CT的第一开关元件Q1侧的二次绕组发生使第一开关元件Q1的基极电位成为正的电压,同时在变流器CT的第二开关元件Q2侧的二次绕组发生使第二开关元件Q2的基极成为负的电压。
在电感器L1的累积能量成为零时,二极管D2的电流也消失,同时电容器C5以及C6的累积能量经由第一开关元件Q1来放电。并且,电流从第一整流电路110的高电位侧直流电压输出端,经由静噪滤波器NF、第一开关元件Q1、变流器CT、电感器L1、电容器C8、LED22以及电容器C6,流入到第一整流电路110的低电位侧直流电压输出端。
通过该电流,在能量被累积到电感器L1以及电容器C8的同时,在变流器CT的二次绕组发生使第一开关元件Q1维持为接通、使第二开关元件Q2维持为断开的电压。
之后,在发生变流器CT的磁饱和时,第一开关元件Q1的累积电荷被放电。在该放电结束时,第一开关元件Q1关断。在第一开关元件Q1关断瞬间时的电感器L1的累积能量经由变流器CT、二极管D3、电容器C8、以及LED22、电容器C6、C5而被放电,同时,变流器CT的磁饱和被解除,并发生使第二开关元件Q2的基极为正、使第一开关元件Q1的基极为负的电压。并且,在电感器L1的累积能量成为零时,以后的工作则与上述同样,第一开关元件Q1与第二开关元件Q2交替地反复进行接通与断开,并且发生电感器L1与电容器C8的串联谐振,并成为维持振荡的稳定工作。
并且,作为触发二极管TD,例如能够采用电压击穿为28至36V的双向触发二极管。
这样,逆变器控制电路130是用于启动逆变器120的电路,具有对由电阻器R1、R2以及R3的分圧比而施加在电容器C3的两端的电压进行调整的电路、以及由电容器C3的电压值击穿的触发二极管TD。并且,通过从逆变器控制电路130向逆变器120输入触发信号,从而开始逆变器120的自激振荡。
而且,在本实施方式中,逆变器控制电路130具有:与电阻器R1串联连接的电阻器R2、以及与电阻器R1并联连接的二极管D1。二极管D1是整流用二极管,二极管D1的阳极侧与电阻器R1和电容器C3的连接点、以及触发二极管TD连接。并且,二极管D1的阴极侧与电阻器R1和电阻器R2的连接点、逆变器120中的第一开关元件Q1(发射极)和第二开关元件Q2(集电极)的连接点、以及电容器C4连接。并且,电容器C4的高电位侧与第一整流电路110的直流电压输出端的正极以及第一开关元件Q1的集电极连接,低电位侧与二极管D1的阴极连接。电容器C4是缓冲电容器,能够适宜地用于使开关元件Q1以及Q2的电压变化速度减慢,以及减少切换损失。
接着,对第二整流电路140进行说明。第二整流电路140(DB2)与第一整流电路110同样,是四个二极管构成的桥型全波整流电路,输入侧的两个端子与逆变器120的输出侧的两个端子连接,输出侧的两个端子中的高电位侧经由输出端子P3与LED22的阳极侧连接,低电位侧经由输出端子P4与LED22的阴极侧连接。
第二整流电路140接受来自逆变器120的交流电压,将该交流电压进行全波整流并输出整流后的电压,并将该电压供给到LED22。
并且,作为第二整流电路140,例如能够采用由两个肖特基二极管串联连接的半导体部件,通过对两个这种半导体部件进行组合来构成。并且,也可以是如下的段结构,即在电感器L1设置被分割为两个的二次绕组,并在该第二整流电路140的输出端分别设置一个。
这样,构成了本实施方式所涉及的驱动电路40。
并且,电感器L1以及电容器C8相当于谐振电路。逆变器120以及逆变器控制电路130(除了电感器L1以及电容器C8以外)相当于自激式逆变电路。
并且,在本实施方式中,通过驱动电路40,作为发光部(发光元件)的多个LED22点灯,多个LED22也可以不是串联连接,可以是并联连接,或者,多个LED22的构成也可以是串联连接与并联连接的组合。
(电路工作)
接着,对本实施方式所涉及的驱动电路40的工作进行说明。
例如,在为了使LED22点灯,用户对墙壁开关进行了接通操作时,交流电源被供给到输入端子P1以及P2,由第一整流电路110来生成平滑化后的直流的输入电压Vin。输入电压Vin被供给到逆变器120的输入端之间,以及被供给到逆变器控制电路130的输入端之间。
据此,逆变器控制电路130以及逆变器120进行工作。即,输入电压Vin被供给到逆变器控制电路130,逆变器控制电路130的电容器C3被充电,触发二极管TD被击穿。这样,触发二极管TD成为导通状态,触发信号(触发脉冲)被供给到逆变器120的第二开关元件Q2的基极,该第二开关元件Q2被接通。
在通过触发信号而第二开关元件Q2成为接通时,逆变器120启动,根据变流器CT的诱发,通过自激振荡,第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2交替进行接通与断开工作,交流的二次电压被诱发。据此,该二次电压通过电感器L1与电容器C8的串联谐振,而成为增高后的交流电压被供给到第二整流电路140。并且,通过第二整流电路140,交流电压被全波整流,经由输出端子P3以及P4,规定的直流电压(顺方向电压VF)被供给到LED22。据此,LED22以所希望的亮度点灯。
接着,为了使LED22灭灯,在用户对墙壁开关进行断开操作时,向输入端子P1以及P2的交流电源的供给就会停止,从而LED22灭灯。
(灯泡形灯的特征构成)
接着,对灯泡形灯1的特征构成进行说明。
在灯泡形灯1中,变流器CT的特征在于,被配置在发热部件的近旁,该发热部件是构成灯泡形灯1的部件之中的、在LED22(发光元件)发光时发热的部件。据此,能够容易地提高变流器CT的温度,从而能够容易地发生变流器CT的磁饱和。
并且,在此的发热部件是指,构成灯泡形灯1的部件中的、在LED22发光时发热的部件,因其他的部件的发热而温度上升的部件(例如,支承台30、框体60等)也包含在内。但是,变流器CT被配置在自身能够发热的发热部件的近旁时,发生磁饱和的效果较高。在此,自身能够发热的发热部件是指,LED22、电感L1、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2等。
图5示出了变流器CT的一次绕组的电感相对于温度的特性。并且,图5示出了在电流没有流入到变流器CT的情况下的变流器CT的温度、与一次绕组的电感的关系。
在将直流电压施加到变流器CT的一次绕组(一次线圈)时,在一次线圈中流动的电流随着时间而増加,变流器CT的磁束密度上升。在变流器CT的磁束密度超过了由一次线圈的磁芯的材料质量或形状决定的最大磁束密度时,变流器CT成为磁饱和状态。在此,磁饱和状态是指,如图5所示,由于温度的上升而一次线圈的电感急剧减少的状态。并且,变流器CT在温度降低时,从磁饱和状态返回到原来的状态(通常状态)。
变流器CT通过开关元件Q1以及Q2,交替地反复成为通常状态与磁饱和状态,据此进行自激振荡。
因此,通过将变流器CT配置在发热部件的近旁,从而能够使变流器CT容易成为温度高的状态,并能够容易地发生磁饱和。
当在变流器CT容易发生磁饱和时,由于第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2的切换周期变快,因此从变流器CT输出的交流电压的频率增高。即,随着LED22(灯泡形灯1)的温度的上升,从变流器CT被输入到谐振电路(电感器L1以及电容器C5的串联连接)交流电压的频率,则比谐振电路的谐振频率更偏移向高频侧,从而从谐振电路输出到第二整流电路140的电力(电流)减少。
图6示出了谐振电路的谐振频率、与从谐振电路输出的电流的关系。
如以上所述,从变流器CT被输入到谐振电路的交流电压的频率,在通常状态下被设定为谐振频率f0(本实施方式中为50kHz付近)。被输入到谐振电路的交流电压的频率通过变流器CT被配置在发热部件的近旁,从而能够像图6所示的f1那样,容易偏移到高频侧。
因此,在因LED22的发光而变流器CT的周围温度上升的情况下,从谐振电路输出的电流减少。即,伴随着LED22的温度上升,由于被供给到LED22的电流量减少,从而能够抑制因LED22的发光而造成的过度的温度上升。
并且,如图5所示,由于变流器CT的磁芯的种类(类型A至类型E)的不同,磁饱和的发生温度也不同。因此,如图7所示,在变流器CT的温度上升的情况下,被输入到谐振电路的交流电压的频率变化则不同。具体而言,如图7所示,在类型A、类型C、以及类型D中,类型D的频率最容易上升,类型A的频率最难上升。
即,在变流器CT中,磁饱和的发生温度越低,降低温度上升的效果就越高。因此,通过考虑变流器CT的配置等来适宜地选择变流器CT的磁芯,从而能够调整减少温度上升的效果。磁芯的材料具体而言是铁氧体或坡莫合金等。
并且,在本实施方式中,谐振电路虽然是由电感器L1与电容器C8串联连接的串联谐振电路,不过也可以是其他的谐振电路。并且,在此的“串联连接”也包括像本实施方式所示那样,在电感器L1与电容器C8的连接点连接第二整流电路140等其他的电路的情况。
(变流器的配置例1)
如以上所述,变流器CT被配置在随着LED22的发光而发热的发热部件的近旁,接近于发热部件的位置。
在此,发热部件例如是构成驱动电路40的电路部件中的、在LED22(发光元件)发光时发热的电路部件。在本实施方式中,电感器L1、第一开关元件Q1、以及第二开关元件Q2是,LED22(发光元件)在发光时发热量较多的电路部件。
图8示出了变流器CT被配置在构成驱动电路的发热部件的近旁的情况下的部件的配置例子。并且,图8是从与设置了电路部件的主面(部件安装面)垂直的方向来看电路基板41时的图。在图8中对方向进行了如下的规定,即,电路基板41的短方向为X方向,长度方向为Y方向,与电路基板41的部件安装面垂直的方向为Z方向。
如图8所示,变流器CT在与电路基板41的部件安装面平行的平面的Y方向上,被配置在与电感器L1接近的、相距距离d1的位置。距离d1更详细而言是指,从与变流器CT的电感L1相邻一侧的边缘到与电感L1的变流器CT相邻一侧的边缘为止的距离。
并且,如图8所示,变流器CT在与电路基板41的部件安装面平行的平面的X方向上,被配置在与第一开关元件Q1接近的、相距距离d2的位置。距离d2更详细而言是指,从与变流器CT的第一开关元件Q1相邻一侧的边缘到与第一开关元件Q1的变流器CT相邻一侧的边缘为止的距离。
并且,如图8所示,变流器CT在与电路基板41的部件安装面平行的平面的X方向上,被配置在与第二开关元件Q2接近的、相距距离d3的位置。距离d3更具体而言是指,从与变流器CT的第二开关元件Q2相邻的一侧的边缘到与第二开关元件Q2的变流器CT相邻的一侧的边缘为止的距离。
并且,在图8中虽然是变流器CT被配置成与三个电路部件(电感器L1、第一开关元件Q1、以及第二开关元件Q2)接近,不过,变流器CT也可以被配置成至少与一个发热部件接近。并且,自此的“接近”是指,在变流器CT与发热部件之间没有介入其他的电路部件的状态。
在这种情况下,关于变流器CT与一个发热部件的距离d(距离d1、d2、以及d3的任一个),具体而言最好是根据变流器CT的磁芯的特性、发热部件的发热量来恰当地设定。然而,距离d只要是至少10mm至20mm左右的距离,就能够得到一定的上述的温度上升的抑制效果。而且,在距离d为1mm至10mm左右的距离的情况下,则能够更有效地抑制温度上升。
并且,由于电路基板41被收纳在框体60,因此构成驱动电路的各个电路部件的安装高度(在图8的Z方向上,从电路基板41的安装面到各个电路部件的上表面的距离)能够被收纳在规定的高度以内。即,在图8中,变流器CT与三个电路部件(电感器L1、第一开关元件Q1、以及第二开关元件Q2)成为主体部分(除去端子的部分)相邻。
(变流器的配置例2)
并且,变流器CT例如也可以被配置在LED22(发光元件)的近旁。由于灯泡形灯1的主要的发热源为LED22,因此,通过在LED22的近旁配置变流器CT,从而能够按照LED22的温度变化来有效地抑制温度上升。
图9示出了变流器CT被配置在LED22的近旁的情况下的部件的配置例子。并且,图9是从与设置了电路部件的主面(部件安装面)垂直的方向来看电路基板41时的图。在图9中对方向进行了如下的规定,即,电路基板41的短方向为X方向,长度方向为Y方向,与电路基板的部件安装面垂直的方向为Z方向。并且,在图9中省略支承台30与电路保持器50的图示。
并且,在图9中示出了基板21和LED22。在此,LED22被配置在主面为与电路基板41的主面大致垂直的基板21上。大致垂直是指,以电路基板41的任一个主面而规定的平面与基板21成为交叉的关系。
如图9所示,变流器CT在Y方向上,被配置在与电路基板41的LED22(基板21)近的一侧的端部。在此,在图9中,在电路基板41上没有比变流器CT离LED22近的电路部件。即,变流器CT在电路基板41的主面上被配置成,比除了变流器CT以外的任一个电路部件更接近于LED22(发光元件)的位置。具体而言,示出与变流器CT的LED22近的一侧的边缘的直线L1比示出离电容器C8的LED22近的一侧的边缘的直线L2位于离LED22更近的位置。据此,能够确实地得到减少上述的温度上升的效果。
并且,在LED22发光时,图9所示的变流器CT被配置的区域的周边温度,比图9的粗线圈起的区域A(电路基板41的大致中央部分)的周边温度高10℃左右。即,变流器CT被配置在至少周边温度比电路基板41上的其他的区域(例如,区域A)高10℃左右的区域。换而言之,电路基板41上设置了周边温度比配置了变流器CT的区域低10℃以上的区域。
并且,变流器CT并非必需被配置在电路基板41的主面上的、比变流器CT以外的电路部件更接近于LED22的位置。
具体而言,图9所示的距离d4只要至少为10mm至20mm左右的距离,就能够得到一定的上述的温度上升的抑制效果。而且,距离d4在为1.5mm至10mm左右的距离的情况下,则能够更有效地抑制温度上升。并且,距离d4是从LED22的上表面(Y方向上的上端)到与变流器CT的与LED22近的一侧的边缘为止的距离。
并且,变流器CT最好是被设置成,在图9的Y方向上的设置了LED22的区域的正下方。这样的区域是温度高的区域,是随着LED22的发光而温度容易发生变化的区域。
在此,在本实施方式中,被设置了LED22的区域是指,在从与设置了上述的八个LED22的基板21的主面垂直的方向来看时,由八个LED22的每一个的外侧边缘规定的矩形的区域。即,最好是,在从与基板21的主面垂直的方向来看时,设置了变流器CT的位置(变流器CT的外形)、与电路基板41上的设置了LED22的区域重叠。
(变流器的配置例3)
并且,如图8所示,在变流器CT被配置成变流器CT与发热部件相邻的情况下,该变流器CT的一部分也可以与发热部件抵接。
图10示出了变流器CT与第一开关元件Q1以及第二开关元件Q2分别抵接的情况。并且,图10是从边缘侧来看电路基板41时的模式图。
如图10所示,变流器CT与第一开关元件Q1是通过第一开关元件Q1的端子(插脚)弯折来相抵接的。同样,变流器CT与第二开关元件Q2是通过第二开关元件Q2的端子(插脚)弯折来相抵接的。
通过这种构成,比起变流器CT与发热部件接近配置而言,更能够提高变流器CT的温度,从而能够提高减少温度上升的效果。并且,部件彼此相抵接的结构并非受限于一方的部件的端子弯折,可以是任意的方式。
并且,在本实施方式中,虽然使变流器CT与LED22抵接比较困难,不过,可以使变流器CT与基板21抵接。即,发热部件也包括基板21。
并且,使变流器CT与LED22抵接(或接近)的目的是,容易使变流器CT的一次线圈成为磁饱和。因此,将变流器CT的一次线圈部分与发热部件相抵接配置是最有效的。
(变流器的配置例4)
并且,即使在电路基板的主面被配置成与基板21的主面大致平行的情况下,只要变流器CT被设置在发热部件的近旁,就能够得到使温度降低的效果。
图11是电路基板与基板21被配置成大致平行的情况下的灯泡形灯的分解透视图。并且,在图11中,对于与图2在实质上相同的构成要素省略说明。
在图11所示的灯泡形灯1a中,电路基板41b被配置成主面大致与基板21的主面平行。换而言之,作为发热部件的LED22被设置在主面大致与电路基板41b的主面平行的基板21的主面上。在此,大致平行是指,电路基板41b的任一个主面所规定的平面与基板21不为交叉关系。
在假设没有支承台30以及电路保持器50的情况下,电路基板41b的焊接面与基板21的没有设置LED22的一侧的主面相对。并且,电路基板41b的安装面被设置有驱动电路40。
以下,对这种构成中的变流器CT与LED22的位置关系进行说明。
图12是用于说明图11的构成中的变流器CT与LED22的位置关系的图。并且,图12的(a)是从电路基板41b以及基板21的边缘一侧来看时的模式图。图12的(b)是从与安装面垂直的方向来看电路基板41b时的模式图。在图12的(a)中,支承台30与电路保持器50的图示被省略,在图12的(b)中,电路部件的图示被省略。
图12的(a)所示的距离d5是,从设置了LED22的基板21的主面(安装面)到设置了驱动电路40的电路基板41b的主面(安装面)为止的距离。在图12的(a)中,向Y方向的下侧突出的电路部件是电解电容器。在此,在图12的(a)中,构成驱动电路的各个电路部件的主体部分(除端子以外的部分)的高度(Z方向的长度),除上述的电解电容器之外,均在规定的范围内。
在变流器CT被安装在电路基板41b的安装面的情况下,图12的(a)所示的距离d5只要是10mm至20mm左右的距离,就能够得到一定的抑制上述的温度上升的效果。而且,距离d5只要是5mm至10mm左右的距离,就能够更有效地抑制温度上升。
并且,变流器CT最好被设置在电路基板41b的安装面上的、设置了LED22的区域的正下方的区域。由于这样的区域是温度高的区域,因此是能够随着LED22的发光而温度容易变化的区域。
在此,在本实施方式中,设置了LED22的区域是指,从与基板21的主面垂直的方向来看上述的八个LED22时,由八个LED22的每一个的外侧边缘所规定的矩形的区域。
因此,如图12的(b)所示,在从与电路基板41b的主面垂直的方向来看时,变流器CT最好被配置在电路基板41b的安装面上设置了LED22的区域的正下方的矩形的区域B(图12的(b)中以斜线示出的区域B)。换而言之,在从与电路基板41b的主面垂直的方向来看时,变流器CT最好被配置在电路基板41b的主面上的、与设置了LED22的区域重叠的区域B。并且,变流器CT若被配置在区域B的中心部分,则可以说变流器CT被配置在电路基板41b的主面上的、比除变流器CT以外的电路部件更接近于LED22的位置。
并且,在以上的说明中,对电路基板41b的主面被配置成与基板21的主面大致平行的情况下的变流器CT与LED22接近配置的例子进行了说明,在这种情况下,也可以使变流器CT与构成驱动电路40的电路部件接近或抵接。
如以上所述,在本实施方式所涉及的灯泡形灯1(灯泡形灯1a)中,通过将变流器CT配置在发热部件的近旁,从而能够伴随着LED22的温度上升,来减少供给到LED22的电流量。因此,能够抑制灯泡形灯1中发生过度的温度上升,从而实现灯泡形灯1(灯泡形灯1a)以及采用了这种灯泡形灯的照明装置的长寿命化。
(照明装置)
并且,本实用新型不仅能够作为这种灯泡形灯来实现,而且能够作为具备灯泡形灯的照明装置来实现。以下,利用图13对本实施方式所涉及的照明装置进行说明。图13是本实施方式所涉及的照明装置的概略剖面图。
如图13所示,本实施方式所涉及的照明装置2例如被安装在室内的天花板来使用,具备上述的实施方式所涉及的LED灯1以及点灯器具3。
点灯器具3具有使LED灯1灭灯以及点灯的功能,具备被安装在天花板的器具主体4、以及覆盖LED灯1的透光性的灯罩5。
器具主体4具有灯座4a。在灯座4a被安装有LED灯1的灯头70。经由该灯座4a电力被供给到LED灯1。
并且,作为照明器具并非受图13所示的构成所限,也能够采用像筒灯或射灯这种被埋入到天花板而被设置的天花板埋入型照明器具等。
(其他)
以上根据实施方式对本实用新型所涉及的LED灯以及照明装置进行了说明,本实用新型并非受这些实施方式所限。
并且,在上述的实施方式中,作为LED22虽然采用了被封装的SMD型的LED元件,不过并非受此所限。例如,作为LED22可以采用裸芯片,并通过将多个LED22(裸芯片)直接安装在基板21上来构成COB(Chip On Board:板上芯片)结构的LED模块20。并且,在这种情况下,多个裸芯片由含荧光体树脂一并密封。
并且,在上述的实施方式中,LED模块20的构成虽然是,由蓝色LED芯片与黄色荧光体来放出白色光,不过并非受此所限。例如为了提高演色性,除了黄色荧光体之外还可以混入红色荧光体或绿色荧光体。并且,也可以不使用黄色荧光体,而是采用含有红色荧光体以及绿色荧光体的含荧光体树脂,并通过与蓝色LED芯片相组合来放出白色光的构成。
并且,在上述的实施方式中,LED芯片也可以采用发出蓝色以外的颜色的光的LED芯片。例如,在使用紫外线发光的LED芯片的情况下,能够将发出三原色(红色、绿色、蓝色)的光的各个颜色的荧光体粒子组合,来用作荧光体粒子。而且,也可以采用荧光体粒子以外的波长变换材料,例如作为波长变换材料也可以采用含有像半导体、金属络合物、有机染料、颜料等这种能够吸收某种波长的光,并发出与吸収的光的波长不同的光的物质的材料。
并且,在上述的实施方式中,作为发光元件虽然举例示出了LED,不过也可以采用半导体激光等其他的半导体发光元件、有机EL(Electro Luminescence:电致发光)或无机EL等其他的固体发光元件。
并且,在上述的实施方式中,虽然将本实用新型作为灯泡形灯以及具备这种灯泡形灯的照明装置来实现,不过,本实用新型也能够作为其他的照明用光源或照明装置来实现。
例如,本实用新型能够作为用于筒灯或射灯等LED照明装置的照明用光源来实现,即能够作为平面薄形结构的LED单元来实现。并且,本实用新型能够作为直管形LED灯或环状LED灯等照明用光源来实现。
并且,上述的电路图所示的电路构成仅为一个例子,本实用新型并非受上述的电路构成所限。即,与上述的电路构成同样能够实现本实用新型的特征性功能的电路也包含在本实用新型内。例如,在能够实现与上述的电路构成相同的功能的范围内,针对某个元件串联或并联连接开关元件(晶体管)、电阻元件、或容量元件等元件的构成也包含在本实用新型内。换而言之,上述的实施方式中的“连接”是指,不仅限于两个端子(节点)被直接连接的情况,在能够实现相同的功能的范围内,也包括该两个端子(节点)经由元件来连接的情况。
另外,针对各个实施方式本领域技术人员所能够想到的执行各种变形而得到的实施方式、或者,在不脱离本实用新型的主旨的范围内对各个实施方式中的构成要素以及功能进行任意地组合来实现的实施方式均包含在本实用新型内。

Claims (9)

1.一种照明用光源, 
该照明用光源具备: 
发光元件;以及 
驱动电路,用于使所述发光元件发光, 
所述驱动电路具备: 
自激式逆变电路,具有变流器;以及 
谐振电路,与所述自激式逆变电路的输出端连接, 
该照明用光源的特征在于, 
所述变流器被配置在构成所述照明用光源的部件中的发热部件的近旁,所述发热部件是在所述发光元件发光时而发热的部件。 
2.如权利要求1所述的照明用光源,其特征在于, 
所述变流器以接近于所述发热部件的方式而被配置,或者以所述变流器的一部分与所述发热部件相抵接的方式而被配置。 
3.如权利要求1所述的照明用光源,其特征在于, 
所述发热部件是所述发光元件, 
所述变流器被配置在所述发光元件的近旁。 
4.如权利要求1或2所述的照明用光源,其特征在于, 
所述发热部件是,构成所述驱动电路的电路部件中的在所述发光元件发光时而发热的电路部件。 
5.如权利要求4所述的照明用光源,其特征在于, 
所述自激式逆变电路具有开关元件, 
所述谐振电路具有电感器和电容器, 
所述发热部件是所述开关元件以及所述电感器中的某一方。 
6.如权利要求3所述的照明用光源,其特征在于, 
所述驱动电路由多个电路部件构成,且被设置在第一基板的主面上, 
所述变流器被配置在所述第一基板的主面上,且与除了所述变流器以外的任一个电路部件相比,位于离所述发光元件更近的位置。 
7.如权利要求6所述的照明用光源,其特征在于, 
所述发光元件被设置在第二基板上,该第二基板的主面与所述第一基板的主面大致垂直, 
所述变流器被配置在所述第一基板的主面上的与所述第二基板近的一侧的端部。 
8.如权利要求6所述的照明用光源,其特征在于, 
所述发光元件被设置在第二基板上,该第二基板的主面与所述第一基板的主面大致平行, 
在从与所述第一基板的主面垂直的方向来看时,所述变流器被配置在所述第一基板的主面上的、与所述第二基板上的设置了所述发光元件的区域重叠的区域。 
9.一种照明装置,其特征在于, 
该照明装置具备权利要求1至8的任一项所述的照明用光源。 
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