JP2008181781A - Led beacon light lighting device and led beacon light - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光ダイオードが所定の光度比率で点灯されるLED標識灯点灯装置およびこのLED標識灯点灯装置を具備するLED標識灯に関する。 The present invention relates to an LED marker lamp lighting device in which a light emitting diode is lit at a predetermined luminous intensity ratio, and an LED marker lamp including the LED marker lamp lighting device.
従来、誘導路用標識灯のような低光度用の航空標識灯では、光源にハロゲン電球などの白熱電球を用いた電球式標識灯が使用され、実用上、定格の10%の光度比率で点灯されている。近年、その白熱電球に代えて光源に発光ダイオードを用いたLED式標識灯が検討されている。光源に発光ダイオードを用いれば、省電力となるとともに、長寿命となるので、メンテナンス費用を大幅に削減することができる。また、発光ダイオードの種類に応じて各種の色光が得られるので、色フィルターなどを不要とすることができるなどの利点を有する。そして、全ての電球式標識灯をLED式標識灯に置き換えると、設備費用が莫大となるので、現在のところ、電球式標識灯およびLED式標識灯を混合し、共通の交流定電流電源に直列的に接続してすることが現実的である。 Conventionally, low-light aerial beacon lights, such as taxiway beacon lights, have used light bulb-type beacon lights that use incandescent light bulbs such as halogen light bulbs as the light source, and are practically lit at a luminous intensity ratio of 10% of the rating. Has been. In recent years, LED-type marker lamps using light-emitting diodes as light sources instead of the incandescent bulbs have been studied. If a light-emitting diode is used as the light source, power saving and a long life are achieved, so that maintenance costs can be greatly reduced. In addition, since various color lights can be obtained according to the type of the light emitting diode, there is an advantage that a color filter or the like can be omitted. And if all the bulb-type marker lights are replaced with LED-type marker lights, the equipment cost becomes enormous, so at present, the bulb-type marker lights and the LED-type marker lights are mixed and connected in series to a common AC constant current power source. It is realistic to connect them.
ところで、白熱電球における電流に対する光出力特性と、発光ダイオードにおける電流に対する光出力特性とは、図2に示すように、大きく異なっている。すなわち、白熱電球は、電流に対して光出力が指数関数的に変化し、例えば定格電流6.6Aで定格点灯(100%点灯)され、4.8A(定格電流の72.7%)で定格の10%の光度比率で点灯される。これに対し、発光ダイオードは、電流に対して光出力が直線的に変化し、定格電流6.6Aで定格点灯(100%点灯)され、4.8Aで定格の72.7%の光度比率で点灯され、定格の10%の光度比率で点灯される電流が0.66A(定格電流の10.0%)となっている。ここで、電流は、交流定電流電源から供給された電流であり、カレントトランスの一次巻線に流れる電流を示している。発光ダイオードは、実際のところ、カレントトランスの二次巻線に流れる電流により、定格電流0.7A、定格の10%の光度比率で点灯される電流が0.07A(定格電流の10.0%)となっている。 By the way, the light output characteristic with respect to the current in the incandescent lamp and the light output characteristic with respect to the current in the light emitting diode are largely different as shown in FIG. In other words, the incandescent lamp has an optical output that changes exponentially with respect to the current. For example, the incandescent lamp is rated on (rated 100%) at a rated current of 6.6 A and rated at 4.8 A (72.7% of the rated current). Is lit at a luminous intensity ratio of 10%. On the other hand, the light output of the light emitting diode linearly changes with respect to the current, is lit at a rated current of 6.6A (100% lit), and at a luminous intensity ratio of 72.7% rated at 4.8A. The current that is turned on and turned on at a luminous intensity ratio of 10% of the rating is 0.66 A (10.0% of the rated current). Here, the current is a current supplied from an AC constant current power source, and indicates a current flowing through the primary winding of the current transformer. The light-emitting diode actually has a rated current of 0.7A and a current that is lit at a luminous intensity ratio of 10% of the rated current of 0.07A (10.0% of the rated current) due to the current flowing in the secondary winding of the current transformer. ).
このような状況において、交流定電流電源から低光度用の4.8Aの電流が供給されると、電球式標識灯からは定格の10%の光度比率の光出力がなされるが、LED式標識灯からは定格の72.7%の光度比率の光出力がなされることになる。したがって、直列的に接続された電球式標識灯およびLED式標識灯がそれぞれ所定の光度比率(例えば、定格点灯の10%)の光出力をするように、LED式標識灯において発光ダイオードの光出力を調整することが行われている。例えば、交流定電流電源からの出力電流に対して、発光ダイオードの光度が電球の光度と同じになるように発光ダイオードに流れる電流をデューティ制御するLED式標識灯点灯装置が提案されている(特許文献1参照。)。この従来技術のLED式標識灯点灯装置は、交流定電流電源からの出力電流を検出する入力電流検出回路、交流定電流電源からの出力電流に対して、発光ダイオードにおける電流に対する光出力特性を電球における電流に対する光出力特性に変換する特性変換回路および発光ダイオードに流れる電流が特性変換回路で変換された電流となるようにデューティ制御するデューティ制御回路などを有するものである。 In such a situation, when a low-luminance 4.8 A current is supplied from an AC constant current power supply, the light bulb-type marker lamp outputs a light with a luminous intensity ratio of 10% of the rated value. The light output of the light intensity ratio is 72.7% of the rated value. Therefore, the light output of the light emitting diode in the LED type marker lamp is such that each of the light bulb type marker lamp and the LED type marker lamp connected in series outputs a light having a predetermined luminous intensity ratio (for example, 10% of the rated lighting). Have been made to adjust. For example, an LED-type marker lamp lighting device has been proposed that duty-controls the current flowing through a light-emitting diode so that the luminous intensity of the light-emitting diode is equal to the luminous intensity of a bulb with respect to the output current from an AC constant current power supply (patent) Reference 1). This LED-type marker lamp lighting device according to the prior art includes an input current detection circuit for detecting an output current from an AC constant current power supply, and a light output characteristic with respect to a current in a light emitting diode with respect to an output current from an AC constant current power supply. And a duty control circuit that performs duty control so that the current flowing through the light emitting diode becomes the current converted by the characteristic conversion circuit.
また、発光ダイオードに直列接続されている可変抵抗の抵抗値を変化させ、発光ダイオードに流れる電流を制御して、白熱電球と同様の光出力を得る航空標識灯が提案されている(特許文献2参照。)。この従来技術の航空標識灯は、交流定電流電源からの階調電流(出力電流)を検出する電流検出回路部、その検出結果に基づき、階調電流に応じた白熱電球の明るさが得られるような階調信号を生成する階調変換回路部および階調信号により可変抵抗の抵抗値を変化させるLED駆動回路部を有してなる駆動回路部を有するものである。 In addition, an air traffic sign lamp is proposed in which the resistance value of a variable resistor connected in series to a light emitting diode is changed to control the current flowing through the light emitting diode to obtain a light output similar to that of an incandescent bulb (Patent Document 2). reference.). This prior art aviation beacon lamp has a current detection circuit unit for detecting a gradation current (output current) from an AC constant current power supply, and based on the detection result, the brightness of the incandescent bulb according to the gradation current can be obtained. A gradation conversion circuit section that generates such a gradation signal and a drive circuit section that includes an LED drive circuit section that changes the resistance value of the variable resistor by the gradation signal.
また、交流定電流電源から絶縁トランスを介して得られた電圧を整流する整流器の出力側に分流回路が接続され、発光ダイオードを光源とする標識灯が分流回路と並列接続された標識灯システムが提案されている(特許文献3参照。)。この従来技術の標識灯システムにおいて、分流回路は、整流器の出力が大きいときはインピーダンスが大きく、整流器の出力が小さいときはインピーダンスが小さく、発光ダイオードの光出力が電球の光出力に近似するように整流器の出力を分流するものである。 Also, there is a marker lamp system in which a shunt circuit is connected to the output side of a rectifier that rectifies a voltage obtained from an AC constant current power supply through an isolation transformer, and a marker lamp having a light emitting diode as a light source is connected in parallel with the shunt circuit. It has been proposed (see Patent Document 3). In this prior art beacon lamp system, the shunt circuit has a large impedance when the output of the rectifier is large, a small impedance when the output of the rectifier is small, and the light output of the light emitting diode approximates the light output of the bulb. The output of the rectifier is shunted.
しかし、発光ダイオードを低光度(例えば、定格の10%)で点灯させるLED標識灯に対して、特許文献1に示すLED式標識灯点灯装置は、入力電流検出回路、特性変換回路およびデューティ制御回路などを有するので、高機能であり、高価にさせるという欠点を有する。また、特許文献2の航空標識灯は、電流検出回路部、階調変換回路部および駆動回路部を有してなる駆動回路部を有するので、同じく、高機能であり、高価になるものである。また、特許文献3の標識灯システムは、発光ダイオードに流れる電流を調整するために分流回路に分流させる電流が無駄であり、省電力が図られにくいものである。
However, for LED beacon lamps that illuminate light emitting diodes at low luminous intensity (for example, 10% of the rating), the LED beacon lamp lighting device disclosed in
そこで、低光度用として、簡素な構成であって、安価で省電力でもある図4に示すLED標識灯点灯装置50を具備するLED標識灯が使用されている。LED標識灯点灯装置50は、カレントトランス2の二次巻線2bの両端にそれぞれ一端接続部8aおよび他端接続部8bが設けられ、二次巻線2bの中間に中間接続部8cが設けられたものであり、一端接続部2aおよび他端接続部2b、または一端接続部2aおよび中間接続部2cのいずれかに手動スイッチSW1により整流装置3の入力側が接続されるものである。そして、整流装置3の出力側に発光ダイオード4および抵抗素子R1が直列接続されている。
Therefore, an LED marker lamp having the LED marker
LED標識灯は、通常、整流装置3の入力側がカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bに接続され、カレントトランス2の一次巻線2aには、交流定電流電源から定格電流(6.6A)よりも減じた所定の電流(4.8A)が供給される。そして、発光ダイオード4は、所定の電流(70mA)が流れて、所定の光度比率(10%)で点灯するものである。
In the LED indicator lamp, the input side of the
そして、LED標識灯は、定期点検(メンテナンス)時には、路面設置から取り外されて持ち帰り、整流装置3の入力側がカレントトランス2の一端接続部2aおよび中間接続部8cに接続され、一次巻線2aに定格電流を流して、発光ダイオード4の光出力などの定格点灯状態の検査が行われる。そして、当該検査に合格すると、再び元の状態に設置されるものである。
LED標識灯点灯装置50を具備するLED標識灯は、定期点検時、手動スイッチSW1により整流装置3の入力側をカレントトランス2の二次巻線2bの他端接続部8bから中間接続部8cに切り換えるが、点検終了後、当初の状態である整流装置3の入力側をカレントトランス2の二次巻線2bの一端接続部8aおよび他端接続部8bに切り換えることを忘れることがあった。この結果、再び交流定電流電源に接続したときに、LED標識灯と電球式標識灯との光度が異なるという問題があった。
The LED indicator lamp having the LED indicator
また、定期点検時、多数のLED標識灯に対する手動スイッチSW1の切換作業は、煩わしさを伴うものであった。 In addition, during the regular inspection, the switching operation of the manual switch SW1 for a large number of LED marker lamps is troublesome.
本発明は、実用使用時および定期点検時のカレントトランスでの接続の切り換えが自動的に行える低光度で使用されるLED標識灯点灯装置およびこのLED標識灯点灯装置を具備するLED標識灯を提供することを目的とする。 The present invention provides an LED beacon lighting device used at low light intensity that can automatically switch the connection with a current transformer at the time of practical use and periodic inspection, and an LED beacon lamp equipped with the LED beacon lighting device The purpose is to do.
請求項1に記載のLED標識灯点灯装置の発明は、出力可変の交流定電流電源から電流が供給されるとともに出力巻線に出力変化用の中間タップを有している絶縁形のカレントトランスと;カレントトランスの出力巻線または中間タップを介して選択的に電流が供給されて点灯する発光ダイオードと;発光ダイオードに流れる電流を検出し、検出した電流値に応じた制御信号を出力する電流検出手段と;交流定電流電源からの電流が相対的に大きいときの電流検出手段の制御信号に応じてカレントトランスの中間タップから発光ダイオードに電流供給させ、交流定電流電源からの電流が相対的に小さいときの電流検出手段の制御信号に応じてカレントトランスの出力巻線から発光ダイオードに電流供給させる接続切換手段と;を具備していることを特徴とする。
The invention of the LED marker lamp lighting device according to
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。 In the present invention and each of the following inventions, each configuration is as follows unless otherwise specified.
「交流定電流電源からの電流が相対的に大きい」とは、発光ダイオードを高光度例えば定格点灯させる電流が供給され、「交流定電流電源からの電流が相対的に小さい」とは、発光ダイオードを低光度例えば定格の10%の光度比率で点灯させる電流が供給されることを意味する。 “The current from the AC constant current power supply is relatively large” means that the light emitting diode is supplied with a high luminous intensity, for example, rated lighting, and “the current from the AC constant current power supply is relatively small” means that the light emitting diode Is supplied at a low luminous intensity, for example, at a luminous intensity ratio of 10% of the rated value.
発光ダイオードは、1個であってもよく、複数個であってもよい。 There may be one light emitting diode or a plurality of light emitting diodes.
本発明によれば、交流定電流電源からの電流が変化すると、発光ダイオードに流れる電流が変化し、その電流値に応じた制御信号が電流検出手段から出力される。接続切換手段は、電流検出手段の制御信号に応じてカレントトランスの出力巻線または中間タップを介して発光ダイオードに選択的に電流供給させる。すなわち、交流定電流電源からの電流が相対的に大きいときには、カレントトランスの中間タップから発光ダイオードに電流が供給され、発光ダイオードが高光度による点灯例えば定格点灯する。交流定電流電源からの電流が相対的に小さいときには、カレントトランスの出力巻線から発光ダイオードに電流が供給され、発光ダイオードが低光度例えば定格の10%の光度比率で点灯する。 According to the present invention, when the current from the AC constant current power supply changes, the current flowing through the light emitting diode changes, and a control signal corresponding to the current value is output from the current detection means. The connection switching means selectively supplies current to the light emitting diode via the output winding of the current transformer or the intermediate tap according to the control signal of the current detection means. That is, when the current from the AC constant current power source is relatively large, current is supplied from the intermediate tap of the current transformer to the light emitting diode, and the light emitting diode is turned on at high luminous intensity, for example, rated lighting. When the current from the AC constant current power source is relatively small, current is supplied from the output winding of the current transformer to the light emitting diode, and the light emitting diode is turned on at a low luminous intensity, for example, a luminous intensity ratio of 10% of the rated value.
請求項2に記載のLED標識灯点灯装置の発明は、請求項1記載のLED標識灯点灯装置において、電流検出手段は、発光ダイオードに流れる電流を抵抗素子により検出し、交流定電流電源からの電流が相対的に大きいときに抵抗素子の抵抗値が相対的に小さくされ、交流定電流電源からの電流が相対的に小さいときに抵抗素子の抵抗値が相対的に大きくされることを特徴とする。
The LED marker lamp lighting device according to
抵抗素子は、可変抵抗であってもよく、複数個の抵抗素子を直列接続または並列接続するものであってもよい。 The resistance element may be a variable resistance, or a plurality of resistance elements connected in series or in parallel.
「抵抗素子の抵抗値が相対的に小さくまたは大きく」とは、抵抗素子の両端間電圧が比較される基準値(基準電圧)に近づくように抵抗値が設定されることを意味する。 “The resistance value of the resistance element is relatively small or large” means that the resistance value is set to approach a reference value (reference voltage) with which the voltage across the resistance element is compared.
本発明によれば、交流定電流電源からの電流が相対的に大きく、発光ダイオードに流れる電流が大きくなると、抵抗素子の抵抗値が小さくされるので、発光ダイオードの高光度例えば定格点灯における抵抗素子での消費電力が低減される。 According to the present invention, when the current from the AC constant current power source is relatively large and the current flowing through the light emitting diode increases, the resistance value of the resistance element is reduced. The power consumption at is reduced.
請求項3に記載のLED標識灯点灯装置の発明は、請求項1または2記載のLED標識灯点灯装置において、カレントトランスは、出力巻線と絶縁された補助巻線を有し、この補助巻線の両端間には、補助巻線に流れる電流を整流平滑してなる定電圧回路が形成され、この定電圧回路の出力電圧が電流検出手段により検出された電流値と比較される基準値となっていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the LED indicator lamp lighting device according to the first or second aspect, wherein the current transformer has an auxiliary winding insulated from the output winding. A constant voltage circuit formed by rectifying and smoothing the current flowing through the auxiliary winding is formed between both ends of the line, and the output voltage of the constant voltage circuit is compared with a reference value to be compared with the current value detected by the current detecting means. It is characterized by becoming.
本発明によれば、カレントトランスの補助巻線に設けられた定電圧回路から電流検出手段により検出された電流値と比較される基準値が得られるので、基準値を得るためのバッテリなどの基準電圧源を搭載することを要しない。 According to the present invention, since the reference value to be compared with the current value detected by the current detection means is obtained from the constant voltage circuit provided in the auxiliary winding of the current transformer, the reference of the battery or the like for obtaining the reference value is obtained. There is no need to install a voltage source.
請求項4に記載のLED標識灯の発明は、請求項1ないし3いずれか一記載のLED標識灯点灯装置と;このLED標識灯点灯装置を配設している灯体と;を具備していることを特徴とする。
The invention of the LED marker lamp according to
本発明によれば、請求項1ないし3いずれか一記載のLED標識灯点灯装置を具備するLED標識灯が提供される。
According to this invention, the LED marker lamp which comprises the LED marker lamp lighting device as described in any one of
請求項1の発明によれば、発光ダイオードに流れる電流を検出した電流値に応じた制御信号に応じて、カレントトランスの出力巻線または中間タップと発光ダイオードとの接続が自動的に切り換わるので、実用使用時および定期点検時におけるカレントトランスと発光ダイオードの接続ミスを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the connection between the output winding of the current transformer or the intermediate tap and the light emitting diode is automatically switched in accordance with the control signal corresponding to the value of the current detected in the light emitting diode. It is possible to prevent a connection error between the current transformer and the light emitting diode during practical use and periodic inspection.
請求項2の発明によれば、交流定電流電源からの電流が相対的に大きく、発光ダイオードが高光度例えば定格点灯されるときに、発光ダイオードに流れる電流を検出する抵抗素子の抵抗値が相対的に小さくされるので、電力損失を低減することができるとともに、低ワットで安価な抵抗素子を用いることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the current from the AC constant current power source is relatively large and the light emitting diode is lighted at a high luminous intensity, for example, rated lighting, the resistance value of the resistance element that detects the current flowing through the light emitting diode is relatively Therefore, power loss can be reduced, and a low-wattage and inexpensive resistance element can be used.
請求項3の発明によれば、電流検出手段により検出された電流値と比較される基準値がカレントトランスの補助巻線の出力側に設けられた定電圧回路から供給されることにより、バッテリなどの基準電圧源を備えることを要しなく、かつ定期的に基準電圧源を交換する必要がないので、LED標識灯点灯装置を安価にすることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、カレントトランスに供給される交流定電流電源からの電流に応じてカレントトランスと発光ダイオードの接続が自動的に切り換わるLED標識灯点灯装置を具備するので、実用使用時および定期点検時における省力化が図られるLED標識灯を提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the LED sign lamp lighting device that automatically switches the connection between the current transformer and the light emitting diode in accordance with the current from the AC constant current power source supplied to the current transformer is provided. It is possible to provide an LED marker lamp that saves labor during time and periodic inspections.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1および図2は、本発明の第1の実施形態を示し、図1はLED標識灯点灯装置の概略回路図、図2は電流に対する光出力の変化を示す特性図である。 1 and 2 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an LED marker lamp lighting device, and FIG. 2 is a characteristic diagram showing a change in light output with respect to current.
図1において、LED標識灯点灯装置1は、カレントトランス2、整流装置3、発光ダイオード4、第1および第2の抵抗素子R1,R2、比較回路5、接続回路6および定電圧回路7を有して形成されている。ここで、整流装置3、第1および第2の抵抗素子R1,R2および比較回路5は、電流検出手段を形成している。また、接続回路6は、接続切換手段を形成している。
In FIG. 1, an LED marker
カレントトランス2は、それぞれ互いに絶縁された入力巻線である一次巻線2a、出力巻線としての二次巻線2bおよび補助巻線としての三次巻線2cを有している。そして、二次巻線2bの両端にそれぞれ一端接続部8aおよび他端接続部8bが設けられ、中間に出力変化用の中間タップとしての中間接続部8cが設けられている。一次巻線2aは、他のLED標識灯点灯装置1のカレントトランス2および電球式標識灯のカレントトランスと直列的に接続され、出力可変の交流定電流電源(図示しない。)に接続されている。そして、交流定電流電源から発光ダイオード4を所定の光度比率(例えば定格の10%の光度比率)で点灯させるための相対的に小さい所定の電流(例えば4.8A)が供給される。また、定期点検時などにおいて、発光ダイオード4を定格点灯させるための相対的に大きい定格電流(例えば6.6A)が供給されるものである。
The
そして、発光ダイオード4が所定の光度比率(例えば定格の10%の光度比率)で点灯するときに発光ダイオード4に低光度用の電流(例えば70mA)が流れるようにするので、一次巻線2aに対する二次巻線2bの一端接続部8aおよび他端接続部8cの変流比は、68.6対1となっている。また、発光ダイオード4が定格点灯するときに発光ダイオード4に定格電流(例えば700mA)が流れるようにするので、一次巻線2aに対する二次巻線2bの一端接続部8aおよび中間接続部8cの変流比は、9.4対1となっている。
Then, when the
整流装置3は、入力側の一端がカレントトランス2の一端接続部8aに接続され、入力側の他端がリレー9の共通接点9cに接続されている。そして、リレー9の常開接点9aは、リード線10aによりカレントトランス2の中間接続部8cに接続され、常閉接点9bは、リード線10bによりカレントトランス2の他端接続部8bに接続されている。整流装置3の入力側は、カレントトランス2の一次巻線2aに相対的に小さい所定の電流(4.8A)が供給されるときにリレー接点9c,9bによりカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bに接続され、カレントトランス2の一次巻線2aに相対的に大きい定格電流(6.6A)が供給されるときにリレー接点9c,9aによりカレントトランス2の一端接続部8aおよび中間接続部8cに接続されるものである。整流装置3の入力側の一端および他端には、サージ吸収用のバリスタVA1が接続されている。
The
そして、整流装置3の出力間には、発光ダイオード4および第1の抵抗素子R1の直列回路が接続されている。そして、出力の負極側は、基板アースEに接続されている。整流装置3は、カレントトランス2の二次巻線2bに流れる電流を整流して発光ダイオード4に供給する。
A series circuit of the
発光ダイオード4は、整流装置3により整流された電流が流れることによって点灯し、所定の色光(例えば青色光)を放射する。そして、発光ダイオード4は、整流装置3を介してカレントトランス2の一次巻線2bの一端接続部8aおよび他端接続部8b、または一端接続部8aおよび中間接続部8cを介して選択的に電流が供給される。すなわち、カレントトランス2の一次巻線2aに所定の電流(4.8A)が供給されたときに整流装置3から低光度用の電流(70mA)が供給されて、所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯する。また、カレントトランス2の一次巻線2aに定格電流(6.6A)が供給されたときに整流装置3から定格の電流(700mA)が供給されて、定格点灯する。
The
第1の抵抗素子R1は、発光ダイオード4と直列的に接続されている。そして、発光ダイオード4に流れる電流を検出する。そして、第1の抵抗素子R1の抵抗値は、例えば3.9Ωに設定されている。
The first resistance element R1 is connected to the
また、第2の抵抗素子R2は、リレー9の常開接点11a,11aを介して第1の抵抗素子R1に並列的に接続される。すなわち、リレー9が付勢されると、第2の抵抗素子R2は、第1の抵抗素子R1に並列的に接続される。また、リレー9が付勢されるときには、リレー9の共通接点9cが常閉接点9bから常開接点9aに接続され、整流装置3の入力側がカレントトランス2の一端接続部8aおよび中間接続部8cに接続される。そして、第2の抵抗素子R2は、カレントトランス2の一次巻線2aに定格電流(6.6A)が供給されているときに、第1の抵抗素子R1の両端間電圧(または第2の抵抗素子R2の両端間電圧)が後述の比較回路5の基準電圧(例えば0.34V)よりも大きくなるように抵抗値が例えば0.68Ωに設定されている。第1および第2の抵抗素子R1,R2の合成抵抗は、例えば0.58Ωとなっている。
The second resistance element R2 is connected in parallel to the first resistance element R1 via the normally
そして、第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、増幅回路12で増幅されている。増幅回路12は、誤差増幅器13と、誤差増幅器13の非反転入力端子に接続された抵抗R3と、誤差増幅器13の反転入力端子および基板アースE間に接続された抵抗R4と、誤差増幅器13の反転入力端子および出力端子間に接続された抵抗R5を有して形成されている。第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、抵抗R3を介して誤差増幅器13に入力されている。
The voltage across the first resistor element R1 is amplified by the
そして、増幅された第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、逆流防止用のダイオードD1および限流用の抵抗R6を介して抵抗R7およびコンデンサC1からなる平均化回路14に入力されている。そして、平均化回路14で一定電圧に平均化された後、比較回路5に入力されている。
The amplified voltage across the first resistance element R1 is input to an averaging
比較回路5は、比較器15と、比較器15の非反転入力端子に接続された抵抗R8と、比較器15の反転入力端子に接続された抵抗R9と、比較器15の非反転入力端子および出力端子間に接続された抵抗R10と、抵抗R11および抵抗R12の直列回路を有して形成されている。比較器15は、定電圧回路7の出力電圧が供給されて動作する。そして、平均化回路14で一定電圧に平均化された第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、抵抗R8を介して比較器15の非反転入力端子に入力される。また、定電圧回路7の出力電圧は、抵抗R11および抵抗R12で分圧され、抵抗R12の両端間電圧が抵抗R9を介して比較器15の反転入力端子に入力される。
The
抵抗R12の両端間電圧は、第1の抵抗素子R1の両端間電圧と比較する基準電圧となっている。この基準電圧は、発光ダイオード4に低光度用の電流(例えば70mA)が流れて発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯しているときの第1の抵抗素子R1の両端間電圧例えば0.27V(70mA×3.9Ω)よりも大きく設定されている。また、発光ダイオード4に定格の電流(例えば700mA)が流れて発光ダイオード4が定格点灯しているときの第1の抵抗素子R1の両端間電圧例えば0.41V(700mA×0.58Ω(第1および第2の抵抗素子R1,R2の合成抵抗値))よりも小さくなるように設定している。すなわち、発光ダイオード4が定格点灯するときには、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が基準電圧よりも大きくなるようにしている。
The voltage across the resistor R12 is a reference voltage to be compared with the voltage across the first resistor element R1. This reference voltage is the first resistance element when a low-luminance current (for example, 70 mA) flows through the light-emitting
発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)または定格点灯しているときのカレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流は、それぞれ4.8Aまたは6.6Aであるので、例えば、カレントトランス2の一次巻線2aに6.0Aの電流が供給されているときを基準電圧に設定することができる。すなわち、整流装置3の入力側がカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bに接続されて、発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯しているときに、カレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流が4.8Aから増加して6.0Aになると、発光ダイオード4に流れる電流は70mAから87.5mAに増加し、第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、0.34V(87.5mA×3.9Ω)となり、この電圧を基準値としての基準電圧に設定することができる。
The current supplied to the primary winding 2a of the
そして、比較回路5は、第1の抵抗素子R1の両端間電圧と基準電圧を比較し、その比較結果に応じて制御信号を接続回路6に出力する。すなわち、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が基準電圧(0.34V)よりも大きいと、出力端子からハイ信号(例えばDC5V)を出力する。また、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が基準電圧(0.34V)以下であると、出力端子からロウ信号を出力する。
Then, the
接続回路6は、リレー9、NPN形のバイポーラトランジスタQ1、ベース抵抗R13、ノイズ防止用の抵抗R14およびサージ吸収用のダイオードD2などを有して形成されている。そして、定電圧回路7のコンデンサC2の両端間にリレー9のリレーコイル9dおよびバイポーラトランジスタQ1の直列回路が接続されている。ダイオードD2は、リレーコイル9dの両端間に接続されている。そして、比較回路5の比較器15の出力端子は、ベース抵抗R13を介してバイポーラトランジスタQ1のベースに接続されている。抵抗R14は、バイポーラトランジスタQ1のベース、エミッタ間に接続され、バイポーラトランジスタQ1のエミッタは、基板アースEに接続されている。
The
比較回路5からロウ信号が出力されると、バイポーラトランジスタQ1はオフし、リレー9のリレーコイル9dは、消勢する。すなわち、比較回路5において、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が基準電圧(0.34V)以下であるときには、比較回路5からリレー9が消勢される制御信号が出力される。リレー9は、消勢時には、整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bとを共通接点9cおよび常閉接点9bにより閉路(接続)し、整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8aおよび中間接続部8cとを共通接点9cおよび常開接点9aにより開路し、かつ第1および第2の抵抗素子R1,R2の並列接続を常開接点11a,11aにより開路する。
When a low signal is output from the
そして、比較回路5からハイ信号が出力されると、バイポーラトランジスタQ1がオンし、リレー9のリレーコイル9dの両端間に定電流回路7のコンデンサC2の両端間電圧が印加されて、リレーコイル9dは、付勢する。すなわち、比較回路5において、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が基準電圧(0.34V)よりも大きいときには、比較回路5からリレー9が付勢される制御信号が出力される。リレー9は、付勢時には、整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bとを共通接点9cおよび常閉接点9bにより開路し、整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8aおよび中間接続部8cとを共通接点9cおよび常開接点9aにより閉路(接続)し、かつ第1および第2の抵抗素子R1,R2の並列接続を常開接点11a,11aにより閉路(接続)する。
When a high signal is output from the
定電圧回路7は、整流装置16、定電圧集積回路17、コンデンサC2およびコンデンサC3を有して形成されている。そして、整流装置16の入力側がカレントトランス2の三次巻線2cの両端にそれぞれ設けられた一端接続部18aおよび他端接続部18bに接続されている。整流装置16の入力側には、サージ吸収用のバリスタVA2が接続されている。整流装置16の出力間には、コンデンサC2が接続され、さらに定電圧集積回路17が接続されている。定電圧集積回路17の出力間には、コンデンサC3が接続されている。そして、整流装置16の負極出力側は、基板アースEに接続されている。そして、コンデンサC2の両端間は、接続回路6のリレー9のリレーコイル9dおよびバイポーラトランジスタQ1の直列回路に接続されている。また、コンデンサC3の両端間は、比較回路5の抵抗R11および抵抗R12の直列回路に接続されている。
The
カレントトランス2の三次巻線2cに流れる電流は、整流装置16およびコンデンサC2により整流平滑され、コンデンサC2の両端間に所定の直流電圧が発生する。この直流電圧は、比較回路5からハイ信号が出力され、接続回路6のバイポーラトランジスタQ1がオンすると、リレーコイル9dに印加され、リレー9を付勢する。そして、コンデンサC3の両端間には、定電圧集積回路17の動作により、定電圧が発生する。この定電圧は、比較回路5の抵抗R11および抵抗R12により分圧され、抵抗R12の両端間電圧(例えば0.34V)が比較回路5の基準電圧となっている。
The current flowing through the tertiary winding 2c of the
次に、本発明の第1の実施形態の作用について述べる。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
LED標識灯点灯装置1は、上述したように、交流定電流電源からカレントトランス2の一次巻線2aに相対的に大きい定格電流(例えば6.6A)が供給されると、発光ダイオード4に定格の電流(700mA)が流れて発光ダイオード4が定格点灯し、カレントトランス2の一次巻線2aに相対的に小さい所定の電流(例えば4.8A)が供給されると、発光ダイオード4に低光度用の電流(70mA)が流れて発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯するように構成されている。そして、実用使用時には、カレントトランス2の一次巻線2aに所定の電流(例えば4.8A)が供給される。また、定期点検時には、カレントトランス2の一次巻線2aに定格電流(例えば6.6A)を供給して、発光ダイオード4の光出力などが検査される。
As described above, when a relatively large rated current (for example, 6.6 A) is supplied from the AC constant current power source to the primary winding 2a of the
また、LED標識灯点灯装置1は、カレントトランス2の一次巻線2aに電流が供給されない状態では、接続回路6のリレー9が消勢するように構成され、整流装置3の入力側がリレー9の共通接点9cおよび常閉接点9bによりカレントトランス2の二次巻線2bの一端接続部8aおよび他端接続部8bに接続されている。
Further, the LED marker
そして、カレントトランス2の一次巻線2aに所定の電流(4.8A)が供給されると、発光ダイオード4に低光度用の電流(70mA)が流れて、発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯する。そして、第1の抵抗素子R1には、発光ダイオード4に流れる電流が流れ、両端間に0.27Vの電圧が発生する。この第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、増幅回路12で増幅されるなどして、比較回路12の比較器15に入力され、基準電圧(0.34V)と比較される。
When a predetermined current (4.8 A) is supplied to the primary winding 2 a of the
比較器15において、基準電圧が第1の抵抗素子R1の両端間電圧よりも大きいので、比較器15からロウ信号が接続回路6のバイポーラトランジスタQ1のベースに出力される。当該ロウ信号により、バイポーラトランジスタQ1は、オンせず、リレー9は消勢を維持する。これにより、リレー接点9a,9bは切り換わらず、整流装置3の入力側は、カレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bに継続して接続され、発光ダイオード4は、所定の光度比率(定格の10%の光度比率)での点灯を継続する。そして、接続回路6は、バイポーラトランジスタQ1がオフし、リレー9は消勢しているので、消費電力は微小となっている。
In the
そして、定期点検時において、カレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流を例えば所定の電流(4.8A)から定格電流(6.6A)に増加させると、6Aの電流が供給されているときに、発光ダイオード4に87.5mAの電流が流れて、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が0.34Vとなる。カレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流が6Aよりも若干大きくなったときに、第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、比較器15の基準電圧(0.34V)よりも大きくなる。
When the current supplied to the primary winding 2a of the
比較器15は、ハイ信号を接続回路6のバイポーラトランジスタQ1のベースに出力する。当該ハイ信号により、バイポーラトランジスタQ1は、オンし、リレー9のリレーコイル9dに定電圧回路7のコンデンサC2の両端間電圧が印加されてリレー9が付勢する。これにより、リレー9の共通接点9cは、常閉接点9bから常開接点9aに接続され、整流装置3の入力側は、カレントトランス2の一端接続部8aおよび中間接続部8bに接続される。また、リレー9の常開接点11a,11aが閉路(接続)し、第2の抵抗素子R2が第1の抵抗素子R1に並列的に接続される。
The
そして、発光ダイオード4には、約636mAの電流が流れる。第1および第2の抵抗素子R1,R2の合成抵抗値は、0.58Ωであるので、第1の抵抗素子R1の両端間電圧は、0.37Vとなる。この電圧は、比較器15の基準電圧(0.34V)よりも大きいので、比較器15からハイ信号が出力され、接続回路6のリレー9が付勢され、リレー9のリレー接点9a,9bおよびリレー接点11a,11aの上記切り換わりの状態が継続される。
A current of about 636 mA flows through the
そして、カレントトランス2の一次巻線2aに定格電流(6.6A)が供給されると、発光ダイオード4に定格の電流(700mA)が流れて発光ダイオード4が定格点灯するようになる。そして、発光ダイオード4からの光出力の検査などが行われる。
When the rated current (6.6 A) is supplied to the primary winding 2 a of the
点検後、カレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流を定格電流(6.6A)から減少させると、約5.5Aのときに発光ダイオード4に586mAの電流が流れるようになり、第1の抵抗素子R1の両端間電圧が0.34Vとなる。第1の抵抗素子R1の両端間電圧が比較器15の基準電圧以下となるので、比較器15からロウ信号が出力され、接続回路6のリレー9が消勢する。これにより、整流装置3の入力側がカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bに接続され、第2の抵抗素子R2が第1の抵抗素子R1に並列接続されなくなる。
After the inspection, if the current supplied to the primary winding 2a of the
上述したように、カレントトランス2の一次巻線2aに供給される電流に応じて発光ダイオード4に流れる電流を電圧変換した第1の抵抗素子R1の両端間電圧と基準電圧との比較に応じて、接続回路6のリレー接点9a〜9cにより整流装置3の入力側とカレントトランス2の二次巻線2bの接続が自動的に切り換わるので、実用使用時および定期点検時における整流装置3の入力側とカレントトランス2の二次巻線2bの接続ミスを防止することができるとともに、省力化を図ることができる。
As described above, according to the comparison between the reference voltage and the voltage across the first resistance element R1 obtained by converting the current flowing through the
また、整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8aおよび他端接続部8bとが接続され、発光ダイオード4が所定の光度比率で点灯される実用使用時には、接続回路6のリレー9が消勢されるように構成されているので、接続回路6における消費電力が微小となり、LED標識灯点灯装置1の電力損失を大幅に削減することができる。
In practical use in which the input side of the
また、比較回路5の基準電圧をカレントトランス2の三次巻線2cの出力側に形成した定電圧回路7から供給されるように構成しているので、バッテリなどの基準電圧源を備えることを要しなく、かつ定期的に基準電圧源を交換する必要がないので、LED標識灯点灯装置1を安価にすることができる。
Further, since the reference voltage of the
そして、定期点検時において、カレントトランス2の一次巻線2aに定格電流を供給し、発光ダイオード4が定格点灯されるときに、第1および第2の抵抗素子R1,R2を並列接続して、電流検出用の抵抗素子の抵抗値を相対的に小さくするので、電流検出用の抵抗素子としての第1および第2の抵抗素子R1,R2での電力損失を低減することができるとともに、第1および第2の抵抗素子R1,R2を低ワットで安価なもので使用することができる。
At the time of periodic inspection, the rated current is supplied to the primary winding 2a of the
なお、第1および第2の抵抗素子R1,R2を直列接続し、第2の抵抗素子R2の両端間をリレー接点11a,11aで短絡または開放するようにしてもよい。この場合、第1および第2の抵抗素子R1,R2の合成抵抗値は、例えば3.9Ωであり、第1の抵抗素子R1の抵抗値は、例えば0.58Ωとすればよい。
The first and second resistance elements R1 and R2 may be connected in series, and both ends of the second resistance element R2 may be short-circuited or opened at the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図3は、本発明の第2の実施形態を示すLED標識灯の一部切り欠き概略側面図である。なお、図1と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。 FIG. 3 is a partially cutaway schematic side view of an LED marker lamp showing a second embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in FIG.
図3に示すLED標識灯19は、図1に示すLED標識灯点灯装置1およびこのLED標識灯点灯装置1を配設している灯体20を有して構成されている。
The
灯体20は、例えばアルミニウム(Al)からなり、一端部20aの内側に、内方に突出する突出部21を略円筒状に形成されている。そして、内部に例えばアルミニウム(Al)からなる収納箱22を配設している。収納箱22には、カレントトランス2および点灯ユニット23が収納されている。点灯ユニット23は、LED標識灯点灯装置1からカレントトランス2および発光ダイオード4が除去された回路部品を有して構成されている。
The
灯体20の突出部21には、中央部に円柱状の台座部24を有する土台25が図示しないねじにより固定されている。台座部24には、発光ダイオード4を実装している基板26が固着されている。また、台座部24には、発光ダイオード4を収容するように略円筒状の包囲体27が配設されている。包囲体27は、例えばアクリル樹脂からなっている。
A base 25 having a
そして、灯体20の一端部20aの端面には、土台25および包囲体27を覆うようにして、外形が砲弾状であって所定の肉厚を有する透光性の上部カバー28が接着材により固着されている。上部カバー28は、例えばポリカーボネート樹脂からなっている。
A light-transmitting
そして、灯体20の他端部20bには、一部が他端部20bの内部に挿入された略円筒状の可折接手29が取り付けられている。灯体20の他端部20bの内部に挿入された可折接手29の部分は、収納箱22の一部を包囲している。可折接手29は、例えばアルミニウム(Al)からなっている。そして、可折接手29の一端部29aからは、カレントトランス2の一次巻線2aに接続されているリード線(図示しない。)が導出されている。
A substantially cylindrical foldable joint 29, a part of which is inserted into the
前記リード線を介して交流定電流電源から例えば所定の電流(4.8A)がカレントトランス2に供給されると、発光ダイオード4が所定の光度比率(定格の10%の光度比率)で点灯する。発光ダイオード4から放射された放射光は、上部カバー28を透過して外方に出射される。
For example, when a predetermined current (4.8 A) is supplied from the AC constant current power source to the
LED標識灯19は、交流定電流電源からカレントトランス2に供給される定格電流(6.6A)および所定の電流(4.8A)に応じて整流装置3の入力側とカレントトランス2の一端接続部8a、他端接続部8bおよび中間接続部8cとの接続が自動的に切り換わるLED標識灯点灯装置1を具備するので、実用使用時および定期点検時における省力化を図ることができる。
The
1…LED標識灯点灯装置
2…カレントトランス
3…整流装置
4…発光ダイオード
5…電流検出手段を構成する比較回路
6…接続切換手段としての接続回路
7…定電圧回路
19…LED標識灯
20…灯体
R1…第1の抵抗素子
R2…第2の抵抗素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
カレントトランスの出力巻線または中間タップを介して選択的に電流が供給されて点灯する発光ダイオードと;
発光ダイオードに流れる電流を検出し、検出した電流値に応じた制御信号を出力する電流検出手段と;
交流定電流電源からの電流が相対的に大きいときの電流検出手段の制御信号に応じてカレントトランスの中間タップから発光ダイオードに電流供給させ、交流定電流電源からの電流が相対的に小さいときの電流検出手段の制御信号に応じてカレントトランスの出力巻線から発光ダイオードに電流供給させる接続切換手段と;
を具備していることを特徴とするLED標識灯点灯装置。 An insulated current transformer which is supplied with a current from an AC variable current source of variable output and has an output tap intermediate tap on the output winding;
A light-emitting diode that is lit when selectively supplied with current via the output winding or intermediate tap of the current transformer;
Current detection means for detecting a current flowing in the light emitting diode and outputting a control signal corresponding to the detected current value;
When the current from the AC constant current power source is relatively large, the current is supplied from the intermediate tap of the current transformer to the light emitting diode according to the control signal of the current detection means, and the current from the AC constant current power source is relatively small. Connection switching means for supplying current to the light emitting diode from the output winding of the current transformer in response to a control signal of the current detection means;
An LED marker lamp lighting device comprising:
このLED標識灯点灯装置を配設している灯体と;
を具備していることを特徴とするLED標識灯。 An LED marker lamp lighting device according to any one of claims 1 to 3;
A lamp body provided with this LED marker lamp lighting device;
The LED marker lamp characterized by comprising.
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