DE102015113363A1

DE102015113363A1 - Beleuchtungssystem

Info

Publication number: DE102015113363A1
Application number: DE102015113363.6A
Authority: DE
Inventors: Masanori Mishima; Nobuyoshi Takeuchi
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2016-02-18
Also published as: US9622302B2; JP6315380B2; JP2016042432A; CN105371114A; CN105371114B; US20160050728A1

Abstract

Ein Beleuchtungssystem umfasst: eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED als Lichtquelle aufweist, eine Beleuchtungsschaltung und eine Wärmeableitungsvorrichtung, die zum Ableiten von Wärme, die durch die Beleuchtungsvorrichtung erzeugt wird, ausgebildet ist. Die Beleuchtungsschaltung weist eine Stromquelle, die zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der LED ausgebildet ist, und eine Steuereinrichtung auf, die zum Steuern des Stroms ausgebildet ist, der von der Stromquelle an die LED abgegeben wird. Die Wärmeableitungsvorrichtung weist eine Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation auf, die zum Bereitstellen einer Vorrichtungseigenschaftsinformation der Wärmeableitungsvorrichtung zu der Steuereinrichtung ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation bestimmt und das Leuchten der LED steuert.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beleuchtungssystem, bei dem eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, die eine Leuchtdiode (LED) als Lichtquelle aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine LED wird als Lichtquelle für verschiedene elektrische Vorrichtungen, wie z. B. Beleuchtungsvorrichtungen, verbreitet verwendet, da die LED Licht mit großer Helligkeit mit einer niedrigen elektrischen Leistung abgibt. Eine LED, die für Beleuchtungsvorrichtungen verwendet wird, erzeugt viel Wärme, wenn die LED z. B. Licht mit großer Helligkeit abgibt. Die Lichtemissionseigenschaften einer LED verschlechtern sich, wenn die LED Bedingungen mit einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, und in manchen Fällen wird die LED durch Wärme beschädigt.
Zur Berücksichtigung dieses Problems ist an einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED als Lichtquelle aufweist, im Allgemeinen eine Wärmeableitungsvorrichtung angebracht, die Wärmeableitungseigenschaften als Reaktion auf die Lichtemissionseigenschaften der LED aufweist. Wenn die Wärmeableitungsvorrichtung jedoch im Laufe der Zeit geschädigt wird oder keinen angemessenen Wärmewiderstandswert aufweist, der den Lichtemissionseigenschaften der LED entspricht, wird die Wärme, die durch die LED erzeugt wird, nicht in geeigneter Weise abgeleitet und die LED wird in manchen Fällen beschädigt.
Beispielsweise offenbart das ungeprüfte japanische Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2004-319595 eine Beleuchtungsvorrichtung, bei der die Temperatur eines Substrats, auf dem eine LED montiert ist, und die Temperatur eines Kühlkörpers auf der Basis eines Wärmewiderstandswerts zwischen dem Substrat und dem Kühlkörper erfasst werden, um eine langfristige Veränderung der Wärmeableitungseigenschaften zu überwachen. Das ungeprüfte japanische Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2011-181295 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine Eigenschaftseinstelleinheit aufweist, in der die Eigenschaften der LED im Vorhinein eingestellt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Beleuchtungssystem in der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED als Lichtquelle aufweist, eine Beleuchtungsschaltung, die bewirkt, dass die Lichtquelle Licht emittiert, und eine Wärmeableitungsvorrichtung zum Ableiten von Wärme, die durch die Beleuchtungsvorrichtung erzeugt wird. Die Beleuchtungsschaltung weist eine Stromquelle zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Lichtquelle und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Stroms auf, der von der Stromquelle an die Lichtquelle abgegeben wird. Die Wärmeableitungsvorrichtung weist eine Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation der Wärmeableitungsvorrichtung zu der Steuereinrichtung auf. Die Steuereinrichtung bestimmt die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation und steuert das Leuchten der Lichtquelle abhängig von der Kompatibilität.
Durch die vorstehend genannte Konfiguration kann die Beleuchtungsvorrichtung an dem Beleuchtungssystem die Ausgangsleistung der Lichtquelle auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation einstellen. Folglich wird die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung automatisch bestimmt, wenn die Beleuchtungsvorrichtung an der Wärmeableitungsvorrichtung angebracht worden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
2 ist ein Blockdiagramm des Beleuchtungssystems, das in der 1 gezeigt ist,
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Rückfläche einer Fassung zeigt, die in dem Beleuchtungssystem verwendet wird, das in der 1 gezeigt ist,
4 ist ein Schaltungsdiagramm des Beleuchtungssystems, das in der 1 gezeigt ist,
5A ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Beziehung zwischen einem Widerstandswert eines Widerstands, der in dem in der 1 gezeigten Beleuchtungssystem verwendet wird, und einem Wärmewiderstandswert eine proportionale Funktion ist,
5B ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Beziehung zwischen dem Widerstandswert des Widerstands, der in dem in der 1 gezeigten Beleuchtungssystem verwendet wird, und einem Wärmewiderstandswert eine aufwärts-konvex zunehmende Funktion
6 ist ein Zeitdiagramm, das in dem in der 1 gezeigten Beleuchtungssystem Beziehungen (a) zwischen einem Steuersignal Sg und der Zeit und (b) zwischen einem Stromwert Io und der Zeit zeigt,
7 ist ein Blockdiagramm eines Beleuchtungssystems gemäß eines modifizierten Beispiels der ersten beispielhaften Ausführungsform,
8 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
9 ist ein Blockdiagramm des Beleuchtungssystems, das in der 8 gezeigt ist,
10 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
11 ist ein Blockdiagramm des Beleuchtungssystems, das in der 10 gezeigt ist,
12 ist ein Schaltungsdiagramm des Beleuchtungssystems, das in der 10 gezeigt ist, und
13 ist ein Zeitdiagramm, das in dem in der 10 gezeigten Beleuchtungssystem Beziehungen (a) zwischen einem Steuersignal Sg und der Zeit, (b) zwischen Zuständen von Schaltern S1 und S2 und der Zeit und (v) zwischen einem Stromwert Io und der Zeit zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevor beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, wird ein Beleuchtungssystem des Standes der Technik beschrieben. In einem Beleuchtungssystem, das in dem ungeprüften japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2004-319595 beschrieben ist, werden jeweils die Temperatur eines Substrats und die Temperatur eines Kühlköpers gemessen. Folglich muss ein Sensor sowohl auf dem Substrat als auch auf dem Kühlkörper bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist es erforderlich, aus den Ergebnissen der Messungen einen Wärmewiderstandswert zu berechnen. Ferner umfasst das Beleuchtungssystem, das in dem ungeprüften japanischen Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2004-319595 beschrieben ist, keine Information bezüglich der Wärmeableitung einer LED. Folglich kann Wärme nicht ausreichend abgeleitet werden, wenn eine beliebige Beleuchtungsvorrichtung und eine beliebige Wärmeableitungsvorrichtung kombiniert werden. Im Allgemeinen ist es zum Zeitpunkt des Anbringens der Beleuchtungsvorrichtung an der Wärmeableitungsvorrichtung für einen Anwender schwierig, ein Anbringen unter Berücksichtigung der Kompatibilität zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und der Wärmeableitungsvorrichtung durchzuführen.
Ein Beleuchtungssystem gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass jedwede der beispielhaften Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben werden, ein bevorzugtes spezifisches Beispiel darstellt. Daher sind Zahlenwerte, Formen, Materialien, Komponenten, Positionen und Verbindungsformen der Komponenten, Schritte, die Reihenfolge der Schritte und dergleichen, die in den folgenden beispielhaften Ausführungsformen gezeigt sind, Beispiele und beschränken die vorliegende Offenbarung nicht.
Ferner sind die Zeichnungen schematische Darstellungen und nicht notwendigerweise exakt gezeichnet. In den Zeichnungen wird im Wesentlichen derselben Struktur dasselbe Bezugszeichen zugeordnet und diese wird nicht erneut beschrieben oder wird kurz beschrieben.
ERSTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Das Beleuchtungssystem 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die 1 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Beleuchtungssystems 10. Die 2 ist ein Blockdiagramm eines Beleuchtungssystems 10. Die 3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Rückfläche einer Fassung zeigt, die in dem Beleuchtungssystem 10 verwendet wird. Die 4 ist ein Schaltungsdiagramm des Beleuchtungssystems 10. Die 5A ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Beziehung zwischen einem Widerstandswert eines Widerstands, der in dem in der 1 gezeigten Beleuchtungssystem verwendet wird, und einem Wärmewiderstandswert eine proportionale Funktion ist, und die 5B ist ein Diagramm, das ein Beispiel zeigt, in dem die Beziehung zwischen dem Widerstandswert des Widerstands, der in dem in der 1 gezeigten Beleuchtungssystem verwendet wird, und einem Wärmewiderstandswert eine aufwärts-konvex zunehmende Funktion ist. Die 6 ist ein Zeitdiagramm, das in dem Beleuchtungssystem 10 Beziehungen (a) zwischen einem Steuersignal Sg und der Zeit und (b) zwischen einem Stromwert Io und der Zeit zeigt.
Die 1 zeigt als ein Beispiel eines Beleuchtungssystems 10 einen Deckenstrahler, der in einer Decke oder dergleichen eingebettet werden soll. Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung 1, die eine LED, bei der es sich um ein lichtemittierendes Festkörperelement handelt, als Lichtquelle aufweist, und eine Wärmeableitungsvorrichtung 2 zum Ableiten von Wärme, die durch die Beleuchtungsvorrichtung 1 erzeugt wird. Ferner weist in dem Beleuchtungssystem 10 die Wärmeableitungsvorrichtung 2 eine Fassung 3 auf, mit der die Beleuchtungsvorrichtung 1 an der Wärmeableitungsvorrichtung 2 angebracht wird.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist ein LED-Modul (nicht gezeigt), das eine Mehrzahl von LEDs 11 aufweist, ein optisches Element 12 zum Einstellen der Verteilung von Licht, das von den LEDs 11 abgegeben wird, und ein zylindrisches Gehäuse 13 auf, in dem das LED-Modul untergebracht ist und auf dem das optische Element 12 montiert ist. Ferner ist in der Beleuchtungsvorrichtung 1 das optische Element 12 an einem Ende des Gehäuses 13 angeordnet und eine Mehrzahl von Verbindungsstiften (nicht gezeigt) ist an dem anderen Ende angeordnet. Die Mehrzahl von Verbindungsstiften ist elektrisch mit der Fassung 3 und der Wärmeableitungsvorrichtung 2 verbunden.
Als LEDs 11 werden LEDs verwendet, die Beleuchtungslicht mit einer vorgesehenen Lichtfarbe in dem Beleuchtungssystem 10 abgeben können. Beispielsweise wird als LED 11 eine weiße LED verwendet, die mit einem blaue LED-Chip auf GaN-Basis und einer gelb fluoreszierenden Substanz auf YAG-Basis ausgebildet ist. Als von einer weißen LED verschiedene LED kann eine geeignete Kombination aus einer Mehrzahl von LEDs, wie z. B. roten LEDs, grünen LEDs und blauen LEDs, die verschiedene Leuchtfarben aufweisen, verwendet werden. Als Lichtquelle kann auch eine OLED (organische LED) verwendet werden, bei der organische lichtemittierende Materialien eingesetzt werden.
Die Wärmeableitungsvorrichtung 2 weist einen zylindrischen Hauptkörper 21, in dem die Beleuchtungsvorrichtung 1 und die Fassung 3 gehalten und untergebracht sind, einen Kantenteil 22, der so ausgebildet ist, dass er in eine Öffnung passt, die an einer Decke oder dergleichen ausgebildet ist, und einen externen Verbindungsteil 23 auf, an dem eine Netzleitung angeschlossen, um eine Stromversorgung von einer Wechselstromquelle AC (vgl. die 4) zu erhalten. Der gesamte Hauptkörper 21 wirkt als Wärmeableitungselement. Der Hauptkörper 21 ist aus einem Material wie z. B. einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt, das sehr gute Wärmeableitungseigenschaften aufweist. An einem Außenumfang des Hauptkörpers 21 ist eine Mehrzahl von Rippen (nicht gezeigt) zur Verbesserung der Wärmeableitungseigenschaften mit einer größeren Oberfläche bereitgestellt.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist, wenn sie in dem Hauptkörper 21 der Wärmeableitungsvorrichtung 2 untergebracht ist, direkt oder durch eine Wärmeableitungslage (nicht gezeigt) mit einer Innenseitenfläche des Hauptkörpers 21 in Kontakt. Der Zwischenteil aus der Wärmeableitungslage verbessert den Kontakt zwischen der Beleuchtungsvorrichtung 1 und der Innenseitenfläche des Hauptkörpers 21. Der größte Teil der Wärme, die durch die LEDs 11 erzeugt wird, wird von der Wärmeableitungsvorrichtung 2 aufgrund des Kontakts zwischen der Beleuchtungsvorrichtung 1 und der Wärmeableitungsvorrichtung 2 abgeleitet. Wenn darüber hinaus das Leistungsvermögen der Stromquelle 41, die später beschrieben wird, groß ist, kann die Wärmeableitungsvorrichtung 2 die Wärme, die durch die Stromquelle 41 erzeugt wird, zusätzlich zu der Wärme ableiten, die durch die LEDs 11 erzeugt wird. Ferner weist die Wärmeableitungsvorrichtung 2 eine Montagefeder 24 mit einer plattenartigen Form zum Fixieren des Kantenteils 22 an einer Decke oder dergleichen auf.
Die Fassung 3 ist ein kreisförmiges Element aus einer im Allgemeinen dünnen Platte und weist Stift-aufnehmende Teile 31, in denen ein Paar von Verbindungsstiften der Beleuchtungsvorrichtung 1 eingepasst wird, und Stiftdurchlass-Durchgangslöcher 32 auf, durch welche die anderen Verbindungsstifte der Beleuchtungsvorrichtung 1 zu der Seite der Wärmeableitungsvorrichtung 2 hindurchtreten.
Wie es in der 2 gezeigt ist, weist die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine Beleuchtungsschaltung 4 auf, die bewirkt, dass die LEDs 11 Licht abgeben. Die Beleuchtungsschaltung 4 weist eine Stromquelle 41 zum Zuführen von elektrischer Leistung zu den LEDs 11, bei denen es sich um die Lichtquelle handelt, und eine Steuereinrichtung 42 zum Steuern des Stroms auf, der von der Stromquelle 41 an die LEDs 11 abgegeben wird. Spezifische Konfigurationen der Stromquelle 41 und der Steuereinrichtung 42 werden später beschrieben. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist mindestens ein Paar von Verbindungsstiften (nicht gezeigt), durch welche die Beleuchtungsvorrichtung 1 mit einem externen Verbindungsteil 23 der Wärmeableitungsvorrichtung 2 verbunden wird, und ein Paar von Verbindungsstiften (nicht gezeigt) auf, durch welche die Beleuchtungsvorrichtung 1 mit einer Platine der Fassung 3 verbunden wird. Das Beleuchtungssystem 10 weist eine Konfiguration auf, bei der die Beleuchtungsschaltung 4 in der Beleuchtungsvorrichtung 1 eingebettet ist; die Beleuchtungsschaltung 4 kann jedoch auch als von der Beleuchtungsvorrichtung 1 separater Körper ausgebildet sein, wie es in einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt ist, die später beschrieben wird.
In dem Beleuchtungssystem 10 weist die Fassung 3 eine Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation von der Wärmeableitungsvorrichtung 2 zu der Steuereinheit 42 auf. Die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 ist ein Widerstand Rd. Der Widerstandswert des Widerstands Rd entspricht der Vorrichtungseigenschaftsinformation. Wie es in der 3 gezeigt ist, ist ein Chipwiderstand als Widerstand Rd auf einer Rückfläche der Fassung 3 angeordnet. Der Widerstandswert des Widerstands Rd ist ein Zahlenwert, welcher dem Wärmewiderstand der Wärmeableitungsvorrichtung 2 entspricht, an der die Fassung 3 angebracht ist. Es wird später beschrieben, wie der Widerstandswert bestimmt wird. Der Widerstand Rd ist mit Verdrahtungsleitungen von den Stift-aufnehmenden Teilen 31 verbunden. Die Steuereinrichtung 42 bestimmt die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 2 und der Beleuchtungsvorrichtung 1 auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation und steuert das Leuchten der LEDs 11 abhängig von der Kompatibilität.
In dem Beleuchtungssystem 10 ist die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 ein Chipwiderstand, der während des Betriebs elektrisch mit der Steuereinrichtung 42 verbunden werden kann. Durch Ändern des Widerstands Rd können verschiedene Vorrichtungseigenschaftsinformationen der Wärmeableitungsvorrichtung 2 berücksichtigt werden. Ferner ist der Widerstand Rd auf der Rückfläche der Fassung 3 angeordnet und der Widerstand Rd ist von einer Vorderfläche der Fassung 3 her nicht sichtbar. Selbst wenn die Beleuchtungsvorrichtung 1 nicht an der Wärmeableitungsvorrichtung 2 angebracht ist, liegt der Widerstand Rd, bei dem es sich um eine elektronische Komponente handelt, nicht nach außen frei. Daher haben Anwender kein unangenehmes Gefühl bezüglich des Designs. In dem Beleuchtungssystem 10 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem der Widerstand Rd dem Wärmewiderstandswert entspricht; der Widerstand Rd kann jedoch z. B. auch einem maximalen Temperaturwert, der in der Wärmeableitungsvorrichtung 2 zulässig ist, oder anderen Werten entsprechen.
Wie es in der 4 gezeigt ist, weist die Stromquelle 41 Eingangsanschlüsse a und b, die mit der Wechselstromquelle AC zu verbinden sind, eine Diodenbrücke DB zum Gleichrichten der Wechselstromquelle AC und einen Elektrolytkondensator C1 zum Glätten auf, der mit Ausgangsanschlüssen der Diodenbrücke DB verbunden ist. Darüber hinaus weist die Stromquelle 41 eine Reihenschaltung, die zwischen beiden Enden des Elektrolytkondensators C1 verbunden ist, wobei in der Reihenschaltung (i) eine Diode D1, (ii) ein Schaltelement Q1 und (iii) ein Widerstand R1 in Reihe verbunden sind, und eine Reihenschaltung auf, die zwischen beiden Enden der Diode D1 verbunden ist, wobei in der Reihenschaltung (i) eine Parallelschaltung, die aus einem Elektrolytkondensator C2 und LEDs 11 ausgebildet ist, und (ii) eine Drossel L1 in Reihe verbunden sind. Darüber hinaus weist die Stromquelle 41 einen ersten Schalter SW1, wobei ein Ende davon mit einem positiven Ausgang der Diodenbrücke DB verbunden ist, und einen zweiten Schalter SW2 auf, der zwischen einem Gate eines Schaltelements Q1 und einer Erdung verbunden ist.
Die Steuereinrichtung 42 weist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R2 und einer Zener-Diode ZD, die zwischen dem anderen Ende des ersten Schalters SW1 und der Erdung angeordnet ist, und eine Reihenschaltung aus einem Transistor Tr1 und einem Transistor Tr3 auf, die zwischen beiden Enden der Zener-Diode ZD verbunden ist. Darüber hinaus weist die Steuereinrichtung 42 einen Ausgangsanschluss eines Operationsverstärkers OP, der mit einem Basisanschluss des Transistors Tr3 verbunden ist, einen negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP, der mit einem Emitteranschluss des Transistors Tr3 verbunden ist, und eine Bezugsspannungsquelle Viref auf, die mit einem positiven Eingangsanschluss des Operationsverstärkers verbunden ist. Ferner weist die Steuereinrichtung 42 einen Transistor Tr2 auf, dessen Emitteranschluss und Basisanschluss jeweils mit dem Emitteranschluss und dem Basisanschluss des Transistors Tr1 verbunden sind und die miteinander verbundenen Basisanschlüsse der Transistoren Tr1 und Tr2 mit einem Kollektoranschluss des Transistors Tr1 verbunden sind. Darüber hinaus weist die Steuereinrichtung 42 eine Spitzenhalteschaltung Pc, die mit einem Kollektoranschluss des Transistors Tr2 verbunden ist, und einen Komparator COMP auf, dessen positiver Eingangsanschluss mit einem Ausgang der Spitzenhalteschaltung Pc verbunden ist. Der andere negative Eingangsanschluss des Komparators COMP ist mit einem Zwischenpunkt zwischen dem Schaltelement Q1 und dem Widerstand R1 verbunden. Ferner weist die Steuereinrichtung 42 einen Steuerkreis Dc auf, mit dem ein Ausgangsanschluss des Komparators COMP verbunden ist, und der Ausgangsanschluss des Komparators COMP ist durch den Steuerkreis Dc mit dem Gateanschluss des Schaltelements Q1 verbunden.
Darüber hinaus ist der Widerstand Rd (Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5), der an der Fassung 3 bereitgestellt ist und die Eigenschaftsinformation der Wärmeableitungsvorrichtung 2 aufweist, zwischen dem Kollektoranschluss des Transistors Tr2 und der Erdung GND der Schaltung verbunden.
Als nächstes wird der Betrieb der in der 4 gezeigten Schaltung beschrieben. Als erstes werden, wenn die Stromquelle 41 mit einer Wechselstromquelle AC verbunden wird, der erste Schalter SW1 und der zweite Schalter SW2 beide in einem Ein-Zustand gehalten. In der Steuereinrichtung 42 lässt das Einschalten des ersten Schalters SW1 zu, dass Strom durch einen Pfad aus erster Schalter SW1 – Widerstand R2 – Zener-Diode ZD fließt. An Anschlüssen der Zener-Diode ZD wird eine konstante Spannung Vcc erzeugt. Durch die Transistoren Tr1, Tr2 und Tr3, den Operationsverstärker OP und die Bezugsspannungsquelle Viref wird eine Konstantstromschaltung gebildet. Ein konstanter Strom Ikonst, der von dem Kollektoranschluss des Transistors Tr2 zu dem Widerstand Rd fließt, hält eine Spannung aufrecht, die dem konstanten Strom Ikonst an einem Anschluss des Widerstands Rd entspricht, der mit der Spitzenhalteschaltung verbunden ist. Folglich wird von der Spitzenhalteschaltung Pc eine Bezugsspannung an den positiven Anschluss des Komparators COMP angelegt. Ferner verbindet der zweite Schalter SW2, wenn er eingeschaltet wird, den Gateteil des Schaltelements Q1 mit der Erdung GND der Schaltung, wodurch das Schaltelement Q1 ausgeschaltet wird, wodurch die LEDs 11 in einem Aus-Zustand gehalten werden.
Als nächstes werden der erste Schalter SW1 und der zweite Schalter SW2 beide ausgeschaltet. Das Ausschalten des ersten Schalters SW1 unterbindet das Laden durch den Pfad aus Wechselstromquelle AC – Diodenbrücke DB – erster Schalter SW1 – Widerstand R2 – Zener-Diode ZD – Diodenbrücke DB – Wechselstromquelle AC. Dieser Vorgang führt dazu, dass eine Kontrollstromquellenspannung Vcc, die in der Steuereinrichtung 42 erzeugt wird, 0 (V) beträgt, wodurch ein unnötiger Leistungsverlust vermindert werden kann. Das Ausschalten des zweiten Schalters SW2 führt dazu, dass ein Gatesignal des Schaltelements Q1 gleich einem Steuerkreisausgangssignal der Steuereinrichtung 42 wird. Folglich wird bei einer Anordnung, in welcher der Strom, der durch das Schaltelement Q1 fließt, durch den Widerstand R1 erfasst wird und als Spannung in den negativen Anschluss des Komparators COMP eingespeist wird, eine Rückkopplungsregelung durchgeführt, so dass das Steuerkreisausgangssignal gleich einem Wert des Ausgangssignals (der Bezugsspannung) der Spitzenhalteschaltung Pc ist.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird der Widerstandswert des Widerstands Rd (Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5), der an der Fassung 3 der Wärmeableitungsvorrichtung 2 bereitgestellt ist, als Vorrichtungseigenschaftsinformation verwendet und der Stromwert, der durch die LEDs 11 fließt, wird auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation bestimmt.
In der Stromquelle 41 fließt, wenn sich das Schaltelement Q1 in einem Ein-Zustand befindet, Strom durch einen Pfad aus Wechselstromquelle AC – Diodenbrücke DB – Elektrolytkondensator C2 – Drossel L1 – Schaltelement Q1 – Widerstand R1 – Diodenbrücke DB – Wechselstromquelle AC, wodurch der Elektrolytkondensator C2 geladen wird. Wenn sich das Schaltelement Q1 in einem Aus-Zustand befindet, wird die Energie, die sich in der Drossel L1 angesammelt hat, durch einen Pfad aus Drossel L1 – Diode D1 – Elektrolytkondensator C2 – Drossel L1 abgegeben. Dabei wird zwischen beiden Enden des Elektrolytkondensators C2 eine etwa konstante Spannung erzeugt, wodurch ein Strom durch den Elektrolytkondensator C2 – die LEDs 11 – den Elektrolytkondensator C2 fließt, so dass die LEDs 11 weiter leuchten.
Unter Bezugnahme auf die 5A und die 5B wird ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Widerstand Rd und dem Wärmewiderstandswert Rth beschrieben. Wenn der Wärmewiderstandswert Rth, bei dem es sich um die Vorrichtungseigenschaftsinformation handelt, der Wärmeableitungsvorrichtung 2 so eingestellt wird, dass er eine proportionale Beziehung mit dem Widerstandswert R des Widerstands Rd aufweist, kann der Widerstand Rd einfach in einen Wärmewiderstandswert Rth umgerechnet werden. Beispielsweise zeigt die 5A ein Beispiel, bei dem die Beziehung zwischen dem Widerstandswert R des Widerstands Rd und dem Wärmewiderstandswert Rth eine proportionale Funktion ist. In diesem Fall wird in Bezug auf den Widerstandswert des Widerstands Rd, der in die Fassung 3 eingebettet ist, wenn der Wärmewiderstandswert der Wärmeableitungsvorrichtung 2 verdoppelt wird, der Widerstandswert des Widerstands Rd verdoppelt. Diese Konfiguration kann, wenn der Widerstand Rd auf der Fassung 3 montiert wird, Beurteilungsfehler, wie z. B. das Montieren einer falschen Komponente (Widerstandschip), bei der Herstellung vermindern.
Die 5B zeigt ein Beispiel, bei dem die Beziehung zwischen dem Widerstandswert R des Widerstands Rd und dem Wärmewiderstandswert Rth eine aufwärts-konvex zunehmende Funktion ist. Der Widerstandswert des Widerstands Rd kann in dem in der 5B gezeigten Beispiel in einem breiteren Bereich eingestellt werden als in dem in der 5A gezeigten Beispiel. In dem Fall der proportionalen Funktion, die in der 5A gezeigt ist, wird, wenn ein minimaler Wert und ein maximaler Wert des Widerstandswerts des Widerstands Rd einmal bestimmt worden sind, der Wärmewiderstandswert gleichmäßig zwischen den minimalen und den maximalen Werten aufgeteilt. Folglich kann das Verhältnis des maximalen Werts zu dem minimalen Wert des Wärmewiderstandswerts in einem Bereich von etwa 10 bis 100 eingestellt werden. Andererseits kann in dem Fall der in der 5B gezeigten aufwärts-konvex zunehmenden Funktion das Verhältnis des maximalen Werts zu dem minimalen Wert des Wärmewiderstandswerts durch den Exponenten eingestellt werden. Folglich kann das Verhältnis das 1000-fache betragen.
Wie es in (a) in der 6 gezeigt ist, befinden sich dann, wenn das Steuersignal Sg, das von außerhalb der Beleuchtungsschaltung 4 eingespeist wird, ein H-Niveau ist, sowohl der erste Schalter SW1 als auch der zweite Schalter SW2 (vgl. auch die 4) in einem Ein-Zustand. Wenn das Steuersignal Sg ein L-Niveau ist, befinden sich sowohl der erste Schalter SW1 als auch der zweite Schalter SW2 in einem Aus-Zustand. Während eines Zeitraums von 0 bis t1 wird der konstante Strom dem Widerstand Rd zugeführt und das Signal, das der Vorrichtungseigenschaftsinformation entspricht, wird in den Eingang der Spitzenhalteschaltung Pc eingespeist. Die Stromquelle 41 führt zum Zeitpunkt t1 und später eine Steuerung entsprechend dem Vorrichtungseigenschaftssignal durch. Es sollte beachtet werden, dass als erster Schalter SW1 und zweiter Schalter SW2 Relaisschalter, Photokopplerschalter, Transistorschalter oder andere Schalter verwendet werden können.
Wie es in (b) in der 6 gezeigt ist, wird der Stromwert Io, der durch die LEDs 11 fließt, durch das Niveau (i), das durch eine durchgezogene Linie bezeichnet ist, oder durch das Niveau (ii), das durch eine gestrichelte Linie bezeichnet ist, dargestellt, und zwar abhängig von dem Vorrichtungseigenschaftssignal der Wärmeableitungsvorrichtung 2. Die Vorrichtungseigenschaftsinformation (Wärmewiderstandswert) wird elektrisch auf die Steuereinrichtung 42 der Beleuchtungsvorrichtung 1 übertragen, so dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Ausgabe des Stromwerts Io, der durch die LEDs 11 fließt, abhängig von dem Wert der Vorrichtungseigenschaftsinformation automatisch einstellt. Folglich kann verhindert werden, dass sich die Wärmeableitungsvorrichtung 2 auf anomale Temperaturen erwärmt, die z. B. höher sind als ein zulässiger Wert. Darüber hinaus wird auf die Beleuchtungsschaltung 4 oder dergleichen keine unnötige Belastung ausgeübt, da die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 2 und der Beleuchtungsvorrichtung 1 vor dem Einschalten der LEDs 11 bestimmt wird; folglich kann unmittelbar nach dem Einschalten ein geeigneter Strom durch die LEDs 11 fließen.
Bei dem Beleuchtungssystem 10 kann die Beleuchtungsvorrichtung 1, die eine Steuereinrichtung 42 aufweist, die Ausgangsleistung der LEDs 11 auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation, die durch die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 der Wärmeableitungsvorrichtung 2 bereitgestellt wird, einstellen. Da darüber hinaus die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 2 und der Beleuchtungsvorrichtung 1 automatisch bestimmt wird, wenn die Beleuchtungsvorrichtung, bei der die LED als Lichtquelle verwendet wird, an einer Wärmeableitungsvorrichtung angebracht ist, ist es möglich, eine Inkompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 2 und der Beleuchtungsvorrichtung 1 zu vermeiden, wodurch die Sicherheit verbessert werden kann. Darüber hinaus ist die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 der Widerstand Rd, wobei es sich um eine einfache Konfiguration handelt. Beispielsweise ist es nicht erforderlich, einen Temperatursensor oder dergleichen für jede der Beleuchtungsvorrichtung 1 und der Wärmeableitungsvorrichtung 2 bereitzustellen. Ferner besteht kein Bedarf für ein Berechnungsmittel zum Berechnen des Wärmewiderstandswerts. Folglich kann die Vorrichtung verkleinert und kostengünstiger gemacht werden.
Die Vorrichtungseigenschaftsinformation ist die Information über den Wärmewiderstand oder die Temperatur. Das Beleuchtungssystem 10 bestimmt mit der Beleuchtungsschaltung 4 automatisch die Information, die mit der Kompatibilität zwischen der Beleuchtungsvorrichtung 1 und der Wärmeableitungsvorrichtung 2 zusammenhängt, und zwar auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation. Da der Anwender keine Beurteilung durchführen muss, kann verhindert werden, dass das Beleuchtungssystem 10 in einer falschen Kombination eingesetzt wird.
Darüber hinaus kann, da der Widerstand Rd, der als Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 wirkt, auf der Fassung 3 zum lösbaren Anbringen der Beleuchtungsvorrichtung 1 an der Wärmeableitungsvorrichtung 2 bereitgestellt ist, die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 vielseitig auf die Beleuchtungsvorrichtung 1, die mit der Beleuchtungsschaltung 4 ausgestattet ist, angewandt werden.
Nachstehend wird das Beleuchtungssystem 10A, bei dem es sich um ein modifiziertes Beispiel des Beleuchtungssystems 10 handelt, unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben. Bei dem Beleuchtungssystem 10A ist das Potenzial an einem Ende des Widerstands Rd gleich einem Erdpotenzial der Steuereinrichtung 42. Mit anderen Worten, das eine Ende des Widerstands Rd ist mit der Erdung verbunden. Durch diese Konfiguration muss nur die Spannung an dem anderen Ende des Widerstands Rd erfasst werden, um eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden des Widerstands Rd zu erfassen. Folglich kann die Schaltungskonfiguration der Steuereinrichtung 42 einfach sein. Darüber hinaus ist in dem Beleuchtungssystem 10A das eine Ende des Widerstands Rd, das an dem Erdpotenzial liegt, ferner durch den Kondensator Ce mit der Wärmeableitungsvorrichtung 2 verbunden. Durch diese Konfiguration macht es der Kondensator Ce weniger wahrscheinlich, dass der Widerstand Rd durch externes Rauschen beeinflusst wird und das Vorrichtungseigenschaftssignal kann genau auf die Steuereinrichtung 42 übertragen werden.
ZWEITE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird ein Beleuchtungssystem 210 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 8 und die 9 beschrieben. Die 8 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Beleuchtungssystems 210. Die 9 ist ein Blockdiagramm des Beleuchtungssystems 210.
Wie es in der 8 gezeigt ist, umfasst in dem Beleuchtungssystem 210 die Beleuchtungsvorrichtung 201 das LED-Modul 214 und die reflektierende Platte 15 zum Verteilen von Licht, das von dem LED-Modul 214 abgegeben wird, und die Beleuchtungsschaltung 204 ist als ein von der Beleuchtungsvorrichtung 201 getrennter Körper bereitgestellt. In dem Beleuchtungssystem 10 der ersten beispielhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungsvorrichtung 1 durch die Fassung 3 an der Wärmeableitungsvorrichtung 2 angebracht. Das Beleuchtungssystem 210 weist keine Fassung auf und das LED-Modul 214 ist mit Schrauben 16 an der Wärmeableitungsvorrichtung 202 angebracht. Es sollte beachtet werden, dass es bevorzugt ist, zwischen dem LED-Modul 24 und der Wärmeableitungsvorrichtung 202 eine Wärmeableitungslage (nicht gezeigt) bereitzustellen. Die Beleuchtungsschaltung 204 weist einen Verbinder 204a auf, der zum lösbaren Verbinden mit der Wärmeableitungsvorrichtung 202 geeignet ist. Die Beleuchtungsschaltung 204 kann getrennt von der Wärmeableitungsvorrichtung 202 bereitgestellt sein, wobei sie mit der Wärmeableitungsvorrichtung 202 verdrahtet ist.
Ferner ist in dem Beleuchtungssystem 10 der Widerstand Rd, bei dem es sich um die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 handelt, auf der Fassung 3 bereitgestellt. Wie es in der 9 gezeigt ist, ist in dem Beleuchtungssystem 210 die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation 5 (Widerstand Rd) direkt auf der Wärmeableitungsvorrichtung 202 ohne die Verwendung einer Fassung montiert. Es sollte beachtet werden, dass der Widerstand Rd durch einen Verbinder z. B. von der Beleuchtungsschaltung 204 verbunden sein kann.
Ferner wird auch in dem Beleuchtungssystem 210 in einer entsprechenden Weise wie bei dem Beleuchtungssystem 10 die Vorrichtungseigenschaftsinformation (beispielsweise der Wärmewiderstandswert) elektrisch auf die Steuereinrichtung 242 der Beleuchtungsschaltung 204 übertragen und die Steuereinrichtung 242 stellt die Ausgangsleistung des Stroms, der durch die LEDs 11 fließt, abhängig von dem Wert der Vorrichtungseigenschaftsinformation automatisch sein. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass sich die Wärmeableitungsvorrichtung 202 und die Beleuchtungsvorrichtung 201 (LED-Modul 214) auf anomale Temperaturen erwärmen, die höher sind als ein zulässiger Wert.
Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von Beleuchtungsschaltungen 204 mit verschiedenen Nennströmen zu verwenden. In diesem Fall wird, wenn durch Vergleichen des Nennstroms der Beleuchtungsschaltung 204 mit dem Vorrichtungseigenschaftssignal, das durch die Wärmeableitungsvorrichtung 202 bereitgestellt wird, bestimmt wird, dass Wärme ausreichend abgeleitet werden kann, die LED mit dem Nennstrom von jeder Beleuchtungsschaltung 204 angesteuert. Wenn die Temperatur der Wärmeableitungsvorrichtung 202 den zulässigen Wert übersteigt, erfasst die Steuereinrichtung 242 der Beleuchtungsschaltung 204 automatisch die Vorrichtungseigenschaftsinformation und steuert die Stromquelle 241 derart, dass die Temperatur der Wärmeableitungsvorrichtung 202 so aufrechterhalten wird, dass es sich um die Temperaturen handelt, die von dem Vorrichtungseigenschaftssignal bestimmt worden sind.
DRITTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Als nächstes wird ein Beleuchtungssystem 310 gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 10 bis 13(a) bis 13(c) beschrieben. Die 10 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Beleuchtungssystems 310. Die 11 ist ein Blockdiagramm des Beleuchtungssystems 310. Die 12 ist ein Schaltungsdiagramm des Beleuchtungssystems 310. Die 13 ist ein Zeitdiagramm, das Beziehungen in dem Beleuchtungssystem 310 zwischen einem Steuersignal Sg und der Zeit, zwischen Zuständen der Schalter S1 und S2 und der Zeit und zwischen einem Stromwert Io und der Zeit zeigt.
In dem Beleuchtungssystem 310 ist in dem LED-Modul 314 eine Einheit zur Bereitstellung einer Lichtquelleneigenschaft 6 (Widerstand Rled) zur Bereitstellung einer Information über die Eigenschaften der LEDs 11 angeordnet und beide Enden des Widerstands Rled sind mit der Steuereinrichtung 342 verbunden. In dem Fall des Beleuchtungssystems 310 wird eine Mehrzahl von LED-Modulen 314 mit verschiedenen Nennströmen austauschbar verwendet. Jedes LED-Modul 314 ist mit dem Widerstand Rled entsprechend jeder Einstufung der LEDs 11 ausgestattet.
In dieser Konfiguration werden Ausgangssignale (Stromwerte oder Spannungswerte) des Widerstands Rd der Wärmeableitungsvorrichtung 302 und des Widerstands Rled des LED-Moduls 314 separat in die Steuereinrichtung 342 der Beleuchtungsschaltung 304 eingespeist, wodurch die Steuereinrichtung 342 verschiedene Steuerverfahren ausführen kann. Beispielsweise wird die Ausgangsspannung des Widerstands Rled als Bezugswert für den Strom verwendet, der durch die LEDs 11 fließt. Zur Realisierung dieser Anordnung muss ein konstanter Strom nur dem Widerstand Rled zugeführt werden, so dass ein Spannungswert an dem Widerstand Rled als Bezugswert verwendet wird. Als nächstes wird ein konstanter Strom auch dem Widerstand Rd der Wärmeableitungsvorrichtung 302 in einer entsprechenden Weise zugeführt und die Differenz zwischen den Potenzialen an den beiden Enden des Widerstands Rd wird einmal gespeichert und mit der vorstehend genannten Differenz zwischen den Potenzialen an den beiden Enden des Widerstands Rled verglichen. Folglich werden, wenn die Potenzialdifferenz des Widerstands Rled kleiner ist, die LEDs 11 weiterhin mit einem Nennstrom des LED-Moduls 314 angesteuert; wenn die Potenzialdifferenz des Widerstands Rd der Wärmeableitungsvorrichtung 302 jedoch kleiner ist, wird der Wert der Potenzialdifferenz des Widerstands Rd als Wert für den Strom für das LED-Modul 314 verwendet. Die Figur zeigt ein LED-Modul 314 einiger LED-Module, die mit der Beleuchtungsschaltung 304 verbunden werden können. Das LED-Modul 314 unterscheidet sich von dem Beleuchtungssystem 10, das in der 4 gezeigt ist, vorwiegend darin, dass der Widerstand Rled, der als Eigenschaftsinformation der LEDs 11 dient, hinzugefügt ist, und darin, dass eine Konfiguration der Schaltung, die mit dem Kollektor des Transistors Tr2 verbunden ist, anders ist. Ein Kollektor des Transistors Tr2 ist mit einem Auswahlschalter S, der Anschlüsse S1 und Anschlüsse S2 aufweist, verbunden, und ist entweder mit den Anschlüssen S1 oder den Anschlüssen S2 verbunden. Die Anschlüsse S1 sind mit einer ersten Spitzenhalteschaltung Pc1 und dem Widerstand Rd verbunden, und die Anschlüsse S2 sind mit einer zweiten Spitzenhalteschaltung Pc2 und dem Widerstand Rled verbunden. Die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Spitzenhalteschaltung Pc1 und Pc2 sind mit einer Minimalwertauswahlschaltung Mic verbunden. Ein Ausgangssignal der Minimalwertauswahlschaltung Mic wird in einen positiven Anschluss des Komparators COMP eingespeist. Wenn eine Mehrzahl von Sätzen, die jeweils den Auswahlschalter S, die erste Spitzenhalteschaltung Pc1 und die zweite Spitzenhalteschaltung Pc2 umfassen, in die Beleuchtungsschaltung 304 einbezogen werden, ist es möglich, die Beleuchtungsschaltung 304 in einer Kombination mit einer Mehrzahl von LED-Modulen 314 zu verwenden.
Die Schaltungskonfiguration der Beleuchtungsschaltung 304 ist geeignet, wenn eine Mehrzahl von LED-Modulen 314, die verschiedene Ausgangsleistungen aufweisen, austauschbar auf einer Wärmeableitungsvorrichtung 302 verwendet werden. Der Widerstandswert des Widerstands Rled kann z. B. ein Widerstandswert, der zu dem Wert des Stroms proportional ist, der durch die LEDs 11 fließen soll, oder ein Widerstandswert, der einer maximal zulässigen Temperatur des LED-Moduls 314 entspricht, oder ein Wärmewiderstandswert sein, wie er vorstehend beschrieben worden ist.
Als nächstes wird der Betrieb der in der 12 gezeigten Schaltung beschrieben. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, fließt von dem Kollektor des Transistors Tr2 ein konstanter Strom Ikonst. Dabei werden die Anschlüsse S1 der Auswahlschalter S zuerst ausgewählt und eine Spannung mit dem Wert von (Ikonst) × (Widerstand Rd) wird folglich an einen Eingangsanschluss der ersten Spitzenhalteschaltung Pc1 angelegt. Als nächstes werden die Anschlüsse S2 der Auswahlschalter S ausgewählt und folglich fließt der konstante Strom Ikonst durch den Widerstand Rled. Durch diesen Vorgang wird an einen Ausgangsanschluss der zweiten Spitzenhalteschaltung Pc2 eine Spannung mit dem Wert Ikonst × Rled angelegt.
Dann wird der Wert der kleineren der Spannungen der ersten Spitzenhalteschaltung Pc1 und der zweiten Spitzenhalteschaltung Pc2 durch die Minimalwertauswahlschaltung Mic ausgewählt und der Wert der kleineren wird in einen positiven Eingangsanschluss des Komparators COMP als Ausgangssignal der Minimalwertausgangsschaltung Mic eingespeist. Daher wird beispielsweise selbst wenn der Strom, der durch die LEDs 11 fließen soll, durch den Widerstand Rled auf Io = 500 mA eingestellt wird, dann, wenn der Strom für die Wärmeableitungsvorrichtung 302 thermisch nicht zulässig ist, der Strom durch den Widerstand Rd auf Io = 400 mA begrenzt oder ein zweiter Schalter SW2 wird betätigt, so dass die LEDs 11 aus dem Grund einer ungeeigneten Kombination mit der Wärmeableitungsvorrichtung 302 ausgeschaltet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die LEDs 11 blinken zu lassen, so dass der Anwender verständigt wird.
Die Spitzenhalteschaltungen Pc1 und Pc2 sind nicht speziell darauf beschränkt und jedwede Schaltung kann verwendet werden, wenn die Schaltung das Eingangssignal vorübergehend halten kann. In einer anderen Konfiguration kann die Spannung, die an dem Kollektor des Transistors Tr2 erzeugt wird, A/D-gewandelt und dann in einem Datenbereich eines Mikrocomputers 7 gespeichert werden. Wenn ein Mikrocomputer verwendet wird, können Funktionen der anderen Teile der Steuereinrichtung ebenfalls in dem Mikrocomputer programmiert werden; folglich kann die Vorrichtung verkleinert werden und Schaltungskonstanten können durch Modifizierung der Steuerung verändert werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Steuereinrichtung 342 einen Speicherabschnitt (Speicher) zum Speichern eines Ergebnisses der Bestimmung der Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 302 und dem LED-Modul 314 (Beleuchtungsvorrichtung 301) aufweist. Bei dem Speicher kann es sich um einen Speicher handeln, der in den Mikrocomputer 7 einbezogen ist. Durch diese Anordnung können die Eigenschaftssignale gespeichert werden und folglich erfordert es keine Zeit, die Kompatibilität zu bestimmen, wenn das LED-Modul 314 ein zweites Mal und danach an der Wärmeableitungsvorrichtung 302 angebracht wird.
Die 13 zeigt eine Auftragung des zeitlichen Ablaufs der Steuerung der Schaltung, die in der 12 gezeigt ist, nachdem der Strom eingeschaltet worden ist. Wie es in (a) in der 13 gezeigt ist, befinden sich dann, wenn das Steuersignal Sg ein H-Niveau ist, sowohl der erste Schalter SW1 als auch der zweite Schalter SW2 in einem Ein-Zustand, und wenn das Steuersignal Sg ein L-Niveau ist, befinden sich sowohl der erste Schalter SW1 als auch der zweite Schalter SW2 in einem Aus-Zustand.
Das Signal Sb, das in (b) in der 13 gezeigt ist, stellt einen Zustand der Auswahlschalter S dar, mit denen der Kollektor des Transistors Tr2 verbunden ist. Wenn die durchgezogene Linie S1 in der Figur ein H-Niveau ist, wird der Kollektor des Transistors Tr2 mit Anschlüssen S1 der Auswahlschalter S verbunden, und wenn die gestrichelte Linie S2 ein H-Niveau ist, wird der Kollektor des Transistors Tr2 mit Anschlüssen S2 der Auswahlschalter S verbunden. In dem Zeitraum von der Zeit 0 bis t1, wenn der Kollektor des Transistors Tr2 mit den Anschlüssen S1 durch den Auswahlschalter S verbunden ist, wird der konstante Strom dem Widerstand Rd zugeführt, und ein Signal, das der Vorrichtungseigenschaftsinformation entspricht, wird in den Eingangsanschluss der ersten Spitzenhalteschaltung Pc1 eingespeist. Wenn andererseits der Kollektor des Transistors Tr2 mit den Anschlüssen S2 durch den Auswahlschalter S verbunden ist, wird der konstante Strom dem Widerstand Rled zugeführt, und ein Signal, das der Eigenschaftsinformation der LEDs 11 entspricht, wird in den Eingangsanschluss der zweiten Spitzenhalteschaltung Pc2 eingespeist. Dann wird der Wert des kleineren der zwei Eingangssignale ein Bezugswert eines Ausgangssignals der Minimalwertauswahlschaltung Mic, mit anderen Worten, des Stroms, der durch die LEDs 11 fließt.
Dann führt, wie es in (c) in der 13 gezeigt ist, die Steuereinrichtung 342 zu der Zeit t1 und danach einen Steuervorgang durch, der den Eigenschaftssignalen entspricht. Beispielsweise erreicht der Stromwert Io das Niveau, das durch (i) bezeichnet ist und durch eine durchgezogene Linie dargestellt ist, und zwar abhängig von dem Vorrichtungseigenschaftssignal einer Seite der Wärmeableitungsvorrichtung 2, oder er erreicht das Niveau, das durch (ii) bezeichnet ist und durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, und zwar abhängig von dem Eigenschaftssignal auf der Seite des LED-Moduls 314. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird jeder Teil der charakteristischen Information elektrisch auf die Steuereinrichtung 342 der Beleuchtungsvorrichtung 301 übertragen und die Beleuchtungsvorrichtung 301 stellt automatisch die Ausgangsleistung des Stroms ein, der durch die LEDs 11 fließt, und zwar abhängig von den Werten der übertragenen Information. Folglich kann beispielsweise verhindert werden, dass sich die Wärmeableitungsvorrichtung 302 oder das LED-Modul 314 auf anomale Temperaturen erwärmen, die höher sind als ein zulässiger Wert.
Bei dem Beleuchtungssystem 310 wird in dem Fall, bei dem eine Mehrzahl von LED-Modulen 314 mit verschiedenen Nennströmen austauschbar verwendet wird, wenn durch Vergleichen des Nennstroms der LED-Module 314 mit dem Vorrichtungseigenschaftssignal bestimmt wird, dass ausreichende Wärmeableitungseigenschaften sichergestellt sind, jedes LED-Modul 314 mit dessen Nennstrom angesteuert. Wenn jedoch die Temperatur der Wärmeableitungsvorrichtung 302 den zulässigen Wert übersteigt, erfasst die Steuereinrichtung 342 der Beleuchtungsschaltung 304 automatisch die Vorrichtungseigenschaftsinformation und steuert das Leuchten der LEDs 11 derart, dass der Strom derart aufrechterhalten wird, dass es sich um den Stromwert handelt, der durch das Vorrichtungseigenschaftssignal begrenzt wird. Folglich wird die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung 302 und der Beleuchtungsvorrichtung 301 (LED-Modul 314) berücksichtigt, wodurch eine Inkompatibilität der Kombination aus der Wärmeableitungsvorrichtung 302 und der Beleuchtungsvorrichtung 301 (LED-Modul 314) vermieden wird. Mit anderen Worten, die Sicherheit wird verbessert.
Es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist und in verschiedenartiger Weise modifiziert werden kann. Beispielsweise zeigt jede der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen das Beispiel, bei dem ein Widerstand Rd als Vorrichtungseigenschaftsinformation verwendet wird; es kann jedoch eine Mehrzahl von Widerständen Rd verwendet werden. In diesem Fall können beispielsweise, wenn ein Widerstand einen Wärmewiderstandswert bei einer Basistemperatur darstellt und der andere Widerstand einen Gradienten bezüglich der Temperaturänderung darstellt, die Steuereinrichtungen 42, 242 und 342 das Leuchten der LEDs 11 mit einer höheren Genauigkeit steuern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004-319595 [0004, 0021, 0021]
JP 2011-181295 [0004]

Claims

Beleuchtungssystem, umfassend: eine Beleuchtungsvorrichtung, die eine LED als Lichtquelle umfasst, eine Beleuchtungsschaltung, umfassend: eine Stromquelle, die zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Lichtquelle ausgebildet ist, und eine Steuereinrichtung, die zum Steuern des Stroms, der von der Stromquelle an die Lichtquelle abgegeben wird, ausgebildet ist, und eine Wärmeableitungsvorrichtung, die zum Ableiten von Wärme ausgebildet ist, die durch die Beleuchtungsvorrichtung erzeugt wird, wobei die Wärmeableitungsvorrichtung eine Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation umfasst, die zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation der Wärmeableitungsvorrichtung zu der Steuereinrichtung ausgebildet ist, und die Steuereinrichtung die Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis der Vorrichtungseigenschaftsinformation bestimmt und das Leuchten der Lichtquelle steuert.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Vorrichtungseigenschaftsinformation eine Information über den Wärmewiderstand oder die Temperatur der Wärmeableitungsvorrichtung umfasst.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Wärmeableitungsvorrichtung eine Fassung umfasst, mit der die Beleuchtungsvorrichtung an der Wärmeableitungsvorrichtung angebracht wird, und die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation an der Fassung bereitgestellt ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Beleuchtungsschaltung einen Verbinder umfasst, der zum lösbaren Verbinden mit der Wärmeableitungsvorrichtung geeignet ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Beleuchtungsvorrichtung eine Einheit zur Bereitstellung einer Lichtquelleninformation zur Bereitstellung einer Lichtquelleneigenschaftsinformation der Beleuchtungsvorrichtung zu der Steuereinrichtung umfasst.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation ein Widerstand ist und eine Beziehung zwischen einem Widerstandswert der Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation und einem Wert eines Wärmewiderstands oder einer Temperatur der Vorrichtungseigenschaftsinformation eine proportionale Funktion oder eine aufwärts-konvex zunehmende Funktion ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Steuereinrichtung einen Speicherabschnitt umfasst, der so ausgebildet ist, dass er ein Ergebnis der Bestimmung der Kompatibilität zwischen der Wärmeableitungsvorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung speichert.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Einheit zur Bereitstellung einer Vorrichtungseigenschaftsinformation eine Schaltung umfasst, bei der ein Ende mit einer Erdung verbunden ist.
Beleuchtungssystem nach Anspruch 8, das einen Kondensator zwischen dem einen Ende der Schaltung und der Erdung umfasst.