JP2009224046A - Led module, lighting device, and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路を備えるLEDモジュール、このようなLEDモジュールを点灯する点灯装置、並びに、このようなLEDモジュールおよび点灯装置を備える照明装置に関する。 The present invention relates to an LED module including an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, a lighting device that lights such an LED module, and a lighting device including such an LED module and the lighting device.
LED(Light Emitting Diode:半導体発光ダイオード)の開発が進み、白色発光が可能な技術が開発されたことから、LEDを照明灯の光源として利用することが提案されている。 Since development of LED (Light Emitting Diode: semiconductor light emitting diode) has progressed and technology capable of emitting white light has been developed, it has been proposed to use LED as a light source of an illumination lamp.
しかし、1個のLEDでは、十分な光量が得られないことから、複数のLEDを実装したLEDモジュールを搭載した照明装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, since a sufficient amount of light cannot be obtained with a single LED, an illumination device including an LED module on which a plurality of LEDs are mounted has been proposed (for example, see Patent Document 1).
図5は、従来のLEDモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional LED module and lighting device.
従来のLEDモジュール101は、複数(例えば5個)のLEDを直列に接続したLED直列回路111と、負荷としてのLED直列回路111を点灯装置102に接続する点灯装置接続用端子111c(例えばコネクタ)とを備える。点灯装置接続用端子111cは、嵌挿によって、点灯装置102が有する出力用端子122cに接続される。
A
従来の点灯装置102は、交流を整流する整流回路121と、整流回路121の出力をDC/DC変換し複数のLEDを直列に接続したLEDモジュール101へ直流を出力するDC/DC変換回路122と、DC/DC変換回路122の出力電圧を検出しDC/DC変換回路122へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する定電圧部123と、DC/DC変換回路122の出力電流を検出しDC/DC変換回路122へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部124とを備える。
A
整流回路121は、電源端子121cを介して入力した交流をダイオードブリッジD1、コンデンサC1によって整流、平滑した電圧をDC/DC変換回路122に供給する。
The
DC/DC変換回路122は、整流回路121に1次側が接続された変圧器Tf、変圧器Tfの1次側に直列に接続されたスイッチング素子Q2(例えば電界効果トランジスタ)を備える。スイッチング素子Q2によって整流回路121の出力をオン/オフ(変圧器Tfを流れる電流をオン/オフ)して、変圧器Tfの2次側で得られる直流の大きさを調整する構成としてある。
The DC /
つまり、変圧器Tfの2次側には変圧器Tfの2次出力を整流、平滑するダイオードD2、コンデンサC4が接続され、出力用端子122cからLEDモジュール101に対して直流を供給する構成としてある。
That is, the secondary side of the transformer Tf is connected to the diode D2 and the capacitor C4 for rectifying and smoothing the secondary output of the transformer Tf, and is configured to supply direct current to the
スイッチング素子Q2のオン時間(オン/オフスイッチング)は、整流回路121に接続された集積回路122jによって制御される。集積回路122jは、電源端子HV、駆動端子Drv、帰還信号端子FB、電流検出端子CS、基準電位端子GNDを備える。
The on-time (on / off switching) of the switching element Q2 is controlled by the integrated circuit 122j connected to the
電源端子HVは、整流回路121の出力を電源として入力し、集積回路122jを動作させる。駆動端子Drvは、PWM信号をスイッチング素子Q2へ出力する。PWM信号は、帰還制御部126を介して定電圧部123、定電流部124から帰還信号端子FBに帰還される信号によって適宜調整される。電流検出端子CSは、抵抗R2のピーク電流を検出し、スイッチング素子Q2のオン時間を制御する構成としてある。
The power supply terminal HV inputs the output of the
なお、帰還制御部126は、いわゆるフォトカプラで構成され、1次側を発光素子126d(例えばLED)、2次側を受光素子126t(例えばホトトランジスタ)で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で集積回路122jに対して帰還をかけている。
The
また、発光素子126dのアノードは、抵抗R3を介して出力用端子122cのプラス側に接続され、発光素子126dのカソードは、ツェナーダイオードZDのカソードに接続してある。受光素子126tのコレクタは、帰還信号端子FBに接続され、受光素子126tのエミッタは、基準電位端子GNDに接続してある。
The anode of the
定電圧部123は、コンデンサC4の両端に接続された抵抗R3、帰還制御部126の発光素子126d、ツェナーダイオードZDの直列回路で構成される。
The
LEDモジュール101が点灯装置102に接続された状態で、出力用端子122cの端子間の電圧が上昇してツェナーダイオードZDの定格電圧Vz(より正確には、定格電圧Vzに、抵抗R3での両端電圧および帰還制御部126の1次側を構成する発光素子126dの順方向電圧を加えた値)を越えた場合、発光素子126dに順方向電流が流れて発光素子126dは発光する。つまり、発光素子126dからの光信号が受光素子126tに送信される。
In a state where the
発光素子126dからの光信号は受光素子126tによって検出され、受光素子126tはオン状態となることから、帰還信号端子FBは基準電位端子GNDの電位に引き下げられスイッチング素子Q2のオン時間を抑制し、出力用端子122cの端子間の電圧を抑制することが可能となる。
Since the light signal from the
つまり、定電圧部123は、DC/DC変換回路122の出力電圧を検出しDC/DC変換回路122(集積回路122j)へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する構成としてある。
That is, the
定電流部124は、抵抗R3、帰還制御部126の発光素子126d、トランジスタQ3、抵抗R5、抵抗R6、コンデンサC5で構成される。なお、抵抗R5は、出力用端子122cのマイナス側の配線経路に挿入、接続されている。
The constant
LEDモジュール101が点灯装置102に接続された状態で、LEDモジュール101に供給される電流が上昇して抵抗R5での電圧降下がトランジスタQ3のベース電圧を越えると、トランジスタQ3はオン状態となり、発光素子126dに順方向電流が流れて発光素子126dは発光する。つまり、発光素子126dからの光信号が受光素子126tに送信される。
When the
発光素子126dからの光信号は受光素子126tによって検出され、受光素子126tはオン状態となることから、帰還信号端子FBは基準電位端子GND方向に引き下げられスイッチング素子Q2のオン時間を抑制し、出力用端子122cの端子間の電圧を抑制し、LEDモジュール101に供給される電流を抑制することが可能となる。
Since the light signal from the
つまり、定電流部124は、DC/DC変換回路122の出力電流を検出しDC/DC変換回路122(集積回路122j)へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する構成としてある。
That is, the constant
なお、抵抗R4は、負荷開放時にDC/DC変換部122の発振を安定化させるためのバイアス電流を流すため、コンデンサC4は電磁ノイズを抑制するための1次−2次間結合用として接続されている。
The resistor R4 flows a bias current for stabilizing the oscillation of the DC /
LEDモジュール101が点灯装置102に接続された状態では、DC/DC変換回路122は定電流動作し、LEDモジュール101は定電流で点灯するよう設定されている。
In a state where the
他方、LEDモジュール101が交換などのために点灯装置102から分離された場合、LEDモジュール101に対する電流が流れないことから、抵抗R5での電圧降下が生じなくなり、トランジスタQ3はオフ状態となって、DC/DC変換回路122の出力電圧は上昇し、ツェナーダイオードZDを基準とする電圧で定電圧動作するよう設定されている。
On the other hand, when the
出力電圧が上昇した状態で、LEDモジュール101を点灯装置102に再度接続する場合、接続した瞬間では、定電流部124の応答が遅れ、定電圧部123によって設定された電圧がLEDモジュール101(LED直列回路111)にそのまま印加されることから、通常の点灯時に比較して過大な突入電流がLEDに流れる。通常は、定電圧部123によって設定された電圧は、上述した再接続時でもLEDが破壊しないように、通常点灯時(定電流動作時)の1.1〜1.2倍程度に設定してある。
When the
例えば、LEDは5個接続されていることから、LED1個当たりの電圧を3.5ボルトとすると、LEDモジュール101に供給する電圧は、3.5×5=17.5(ボルト)となる。つまり、点灯装置102の定電圧部123に設定される電圧は、例えば17.5×1.2=21(ボルト)となる。
For example, since five LEDs are connected, assuming that the voltage per LED is 3.5 volts, the voltage supplied to the
このように設定された点灯装置102に対して、例えばLED直列回路111のLEDが4個とされたLEDモジュール101を接続すると、再接続時には、4個のLEDに対して21ボルトが印加されることとなり、接続された瞬間LEDに過大な電流が流れて破壊してしまう場合があるという問題があった。また、さらに個数が少ない場合にはさらに大きな突入電流が生じる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路を備えるLEDモジュールであって、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続/分離に応動して点灯装置に対して接続/分離することによって点灯装置に対してLEDモジュールの接続/分離を報知する報知用端子を備えることにより、LEDモジュール(点灯装置接続用端子)を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせてLEDモジュールの破壊を防止し、安全性および信頼性を確保することが可能なLEDモジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a condition, Comprising: It is an LED module provided with the LED series circuit which connected several LED in series, Comprising: It responds to connection / separation of the terminal for lighting device connection with respect to a lighting device. When the LED module (lighting device connection terminal) is connected to the lighting device by providing a notification terminal for notifying the lighting device of connection / separation to the lighting device by connecting / disconnecting to the lighting device. An object of the present invention is to provide an LED module capable of preventing the breakage of the LED module by providing the lighting device with a function of preventing the occurrence of the inrush current and ensuring safety and reliability.
また、本発明は、複数のLEDを直列に接続したLEDモジュールへ直流を出力するDC/DC変換回路を備えた点灯装置であって、LEDモジュールの接続/分離を検出する負荷状態検出部と、負荷状態検出部がLEDモジュールの接続を検出したときにDC/DC変換回路を動作状態とし、負荷状態検出部がLEDモジュールの分離を検出したときにDC/DC変換回路を停止状態とする動作制御部を備えることにより、DC/DC変換回路からのLEDモジュールへの突入電流の発生を防止し、接続されたLEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することが可能な点灯装置を提供することを他の目的とする。 The present invention is a lighting device including a DC / DC conversion circuit that outputs direct current to an LED module in which a plurality of LEDs are connected in series, and a load state detection unit that detects connection / separation of the LED module; Operation control for setting the DC / DC conversion circuit in the operating state when the load state detection unit detects the connection of the LED module, and for stopping the DC / DC conversion circuit when the load state detection unit detects the separation of the LED module By providing the unit, a lighting device capable of preventing inrush current from the DC / DC conversion circuit to the LED module, preventing destruction of the connected LED module, and ensuring safety and reliability. For other purposes.
また、本発明は、本発明に係るLEDモジュールおよび本発明に係る点灯装置を備えることにより、負荷としてのLEDモジュールを変更して直列に接続されたLEDの個数が異なる(少ない)LEDモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、LEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保した照明装置を提供することを他の目的とする。 In addition, the present invention includes the LED module according to the present invention and the lighting device according to the present invention, so that the LED module as a load is changed and the number of LEDs connected in series is different (small). Even if it does, it becomes possible to prevent generation | occurrence | production of the inrush current from a lighting device, and it aims at providing the illuminating device which prevented destruction of the LED module and ensured safety and reliability.
本発明に係るLEDモジュールは、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路と、負荷としての前記LED直列回路を点灯装置に接続する点灯装置接続用端子とを備えるLEDモジュールであって、前記点灯装置に対する前記点灯装置接続用端子の接続/分離に応動して前記点灯装置に対して接続/分離することによって前記点灯装置に対してLEDモジュールの接続/分離を報知する報知用端子と、該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えることを特徴とする。 The LED module according to the present invention is an LED module comprising an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, and a lighting device connection terminal for connecting the LED series circuit as a load to the lighting device, A notification terminal for notifying the lighting device of connection / separation of the LED module by connecting / disconnecting the lighting device in response to connection / separation of the lighting device connection terminal to / from the device; And a lighting device connection terminal mechanism that mechanically integrates the lighting device connection terminal and the lighting device connection terminal.
この構成により、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続に応じて報知用端子を点灯装置に接続し、LEDモジュールが点灯装置に接続されたことを点灯装置へ報知することが可能となるので、LEDモジュール(点灯装置接続用端子)を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせることによってLEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。 With this configuration, it is possible to connect the notification terminal to the lighting device according to the connection of the lighting device connection terminal to the lighting device, and to notify the lighting device that the LED module is connected to the lighting device. Providing the lighting device with a function to prevent the occurrence of inrush current when the LED module (lighting device connection terminal) is connected to the lighting device, thereby preventing destruction of the LED module and ensuring safety and reliability. Can do.
また、本発明に係る点灯装置は、交流を整流する整流回路と、該整流回路の出力をDC/DC変換し複数のLEDを直列に接続したLEDモジュールへ直流を出力するDC/DC変換回路と、前記DC/DC変換回路の出力電流を検出し前記DC/DC変換回路へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部とを備えた点灯装置であって、前記LEDモジュールの接続/分離を検出する負荷状態検出部と、該負荷状態検出部が前記LEDモジュールの接続を検出したときに前記DC/DC変換回路を動作状態とし、前記負荷状態検出部が前記LEDモジュールの分離を検出したときに前記DC/DC変換回路を停止状態とする動作制御部と、接続された前記LEDモジュールへ直流を出力する出力用端子と、前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えることを特徴とする。 Moreover, the lighting device according to the present invention includes a rectifying circuit that rectifies alternating current, a DC / DC converting circuit that outputs a direct current to an LED module in which the output of the rectifying circuit is DC / DC converted and a plurality of LEDs are connected in series, and A lighting device including a constant current unit that detects an output current of the DC / DC conversion circuit and feeds back the DC / DC conversion circuit to keep the output current constant, A load state detection unit for detecting separation, and when the load state detection unit detects connection of the LED module, the DC / DC conversion circuit is set in an operating state, and the load state detection unit detects separation of the LED module An operation control unit for stopping the DC / DC conversion circuit, an output terminal for outputting direct current to the connected LED module, and the load state detection unit. A detection terminal, characterized in that it comprises a said output terminal and the detection terminal output terminal mechanism which is mechanically integrated.
この構成により、検出用端子へのLEDモジュールの接続/分離と出力用端子へのLEDモジュールの接続/分離とを同期させ、LEDモジュールの接続を検出したときはDC/DC変換回路を動作状態とし、LEDモジュールの分離を検出したときはDC/DC変換回路を停止状態として、DC/DC変換回路からのLEDモジュールへの突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたLEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。 With this configuration, the connection / separation of the LED module to the detection terminal and the connection / separation of the LED module to the output terminal are synchronized, and when the connection of the LED module is detected, the DC / DC conversion circuit is set to the operating state. When the separation of the LED module is detected, the DC / DC conversion circuit is stopped and the inrush current from the DC / DC conversion circuit to the LED module can be prevented. Safety and reliability can be ensured by preventing destruction of the battery.
また、本発明に係る点灯装置では、前記動作制御部は、前記負荷状態検出部が前記LEDモジュールの接続を検出したとき、一定時間経過後に前記DC/DC変換回路を動作状態とする遅延駆動部を備えることを特徴とする。 Further, in the lighting device according to the present invention, the operation control unit is a delay driving unit that causes the DC / DC conversion circuit to be in an operation state after a predetermined time has elapsed when the load state detection unit detects the connection of the LED module. It is characterized by providing.
この構成により、検出用端子のLEDモジュールへの接続が出力用端子のLEDモジュールへの接続より一瞬早く生じた場合にも、DC/DC変換回路を確実に定電流動作で立ち上げることができ、LEDモジュールへの突入電流を防止することができる。 With this configuration, even when the connection of the detection terminal to the LED module occurs momentarily earlier than the connection of the output terminal to the LED module, the DC / DC conversion circuit can be reliably started up with constant current operation. Inrush current to the LED module can be prevented.
また、本発明に係る照明装置は、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路を有するLEDモジュールと、該LEDモジュールへ直流を出力する点灯装置とを備える照明装置であって、前記LEDモジュールは、本発明に係るLEDであり、前記点灯装置は、本発明に係る点灯装置であることを特徴とする。 Moreover, the illuminating device according to the present invention is an illuminating device including an LED module having an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, and a lighting device that outputs a direct current to the LED module. The LED according to the present invention is characterized in that the lighting device is the lighting device according to the present invention.
この構成により、負荷としてのLEDモジュールを変更して直列に接続されたLEDの個数が異なるLEDモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、LEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保した照明装置とすることができる。 With this configuration, even when an LED module as a load is changed and an LED module having a different number of LEDs connected in series is connected, it is possible to prevent the occurrence of an inrush current from the lighting device. It can be set as the illuminating device which prevented destruction and ensured safety and reliability.
本発明に係るLEDモジュールによれば、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路と、負荷としてのLED直列回路を点灯装置に接続する点灯装置接続用端子とを備えるLEDモジュールであって、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続/分離に応動して点灯装置に対して接続/分離することによって点灯装置に対してLEDモジュールの接続/分離を報知する報知用端子と、該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えることから、点灯装置に対する点灯装置接続用端子の接続に応じて報知用端子を点灯装置に接続し、LEDモジュールが点灯装置に接続されたことを点灯装置へ報知することが可能となるので、LEDモジュール(点灯装置接続用端子)を点灯装置に接続したときの突入電流の発生を防止する機能を点灯装置に持たせることによってLEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができるという効果を奏する。 The LED module according to the present invention is an LED module including an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, and a lighting device connection terminal for connecting the LED series circuit as a load to the lighting device. A notification terminal for notifying the lighting device of connection / separation of the LED module by connecting / disconnecting the lighting device in response to connection / separation of the lighting device connection terminal to / from the device; And a lighting device connection terminal mechanism unit that mechanically integrates the lighting device connection terminal, so that the notification terminal is connected to the lighting device according to the connection of the lighting device connection terminal to the lighting device, and the LED Since it is possible to notify the lighting device that the module is connected to the lighting device, the LED module (lighting device connection terminal) is connected to the lighting device. An effect that can be secured to prevent breakage of the LED module safety and reliability by giving the lighting device a function of preventing the occurrence of the inrush current when connection was.
また、本発明に係る点灯装置によれば、交流を整流する整流回路と、整流回路の出力をDC/DC変換し複数のLEDを直列に接続したLEDモジュールへ直流を出力するDC/DC変換回路と、DC/DC変換回路の出力電流を検出しDC/DC変換回路へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部とを備えた点灯装置であって、LEDモジュールの接続/分離を検出する負荷状態検出部と、負荷状態検出部がLEDモジュールの接続を検出したときにDC/DC変換回路を動作状態とし、負荷状態検出部がLEDモジュールの分離を検出したときにDC/DC変換回路を停止状態とする動作制御部と、接続された前記LEDモジュールへ直流を出力する出力用端子と、前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えることから、検出用端子へのLEDモジュールの接続/分離と出力用端子へのLEDモジュールの接続/分離とを同期させ、LEDモジュールの接続を検出したときはDC/DC変換回路を動作状態とし、LEDモジュールの分離を検出したときはDC/DC変換回路を停止状態として、DC/DC変換回路からのLEDモジュールへの突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたLEDモジュールの破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができるという効果を奏する。 Further, according to the lighting device of the present invention, a rectifier circuit that rectifies alternating current, and a DC / DC converter circuit that outputs direct current to an LED module in which the output of the rectifier circuit is DC / DC converted and a plurality of LEDs are connected in series. And a constant current unit that detects the output current of the DC / DC conversion circuit and feeds back to the DC / DC conversion circuit to keep the output current constant. The load state detection unit to detect, and when the load state detection unit detects the connection of the LED module, the DC / DC conversion circuit is set to the operating state, and when the load state detection unit detects the separation of the LED module, the DC / DC conversion is performed. An operation control unit for stopping the circuit, an output terminal for outputting a direct current to the connected LED module, a detection terminal constituting the load state detection unit, and the output terminal And the output terminal mechanism unit that mechanically integrates the detection terminals, so that the connection / separation of the LED module to the detection terminal and the connection / separation of the LED module to the output terminal are synchronized. When the connection of the LED module is detected, the DC / DC conversion circuit is set to the operating state, and when the separation of the LED module is detected, the DC / DC conversion circuit is set to the stop state, and the DC / DC conversion circuit is connected to the LED module. Since occurrence of inrush current can be prevented, the connected LED module can be prevented from being destroyed, and the safety and reliability can be ensured.
また、本発明に係る照明装置によれば、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路を有するLEDモジュールと、LEDモジュールへ直流を出力する点灯装置とを備える照明装置であって、LEDモジュールは、本発明に係るLEDとし、点灯装置は、本発明に係る点灯装置とすることから、負荷としてのLEDモジュールを変更して直列に接続されたLEDの個数が異なるLEDモジュールを接続した場合でも、点灯装置からの突入電流の発生を防止することが可能となり、1種類の点灯装置でさまざまな直列数のLEDモジュールに対応できる、安全性と信頼性を確保しつつ汎用性の高い照明装置とすることができるという効果を奏する。 Moreover, according to the illuminating device which concerns on this invention, it is an illuminating device provided with the LED module which has an LED series circuit which connected several LED in series, and the lighting device which outputs direct current to an LED module, Comprising: Since the LED according to the present invention and the lighting device is the lighting device according to the present invention, even when the LED module as a load is changed and the LED modules having different numbers of LEDs connected in series are connected, It is possible to prevent the occurrence of inrush current from the lighting device, and it is possible to cope with various series numbers of LED modules with one type of lighting device, and to make the lighting device highly versatile while ensuring safety and reliability. There is an effect that can be.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1に基づいて、実施の形態1に係るLEDモジュールおよび点灯装置について説明する。
<
Based on FIG. 1, the LED module and the lighting device according to
図1は、本発明の実施の形態1に係るLEDモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。
1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an LED module and a lighting device according to
本実施の形態に係るLEDモジュール1は、複数(例えば5個)のLEDを直列に接続したLED直列回路11と、負荷としてのLED直列回路11を点灯装置2に接続する点灯装置接続用端子11c(例えばコネクタ)とを備える。点灯装置接続用端子11cは、嵌挿によって、点灯装置2が有する出力用端子22cに接続される。
The
また、LEDモジュール1は、点灯装置2に対する点灯装置接続用端子11cの接続/分離に応動して点灯装置2に対して接続/分離することによって点灯装置2に対してLEDモジュール1の接続/分離を報知する報知用端子15c(例えばコネクタ)を備える。報知用端子15cは、嵌挿によって、点灯装置2が有する検出用端子25cに接続される。
Further, the
つまり、LEDモジュール1は、LEDモジュール1の接続/分離を報知する報知部15を備える。報知部15は、例えば一対の報知用端子15cと報知用端子15cを相互に接続する端子連結部15wとを備える。なお、報知の状況については、点灯装置2の説明に併せて後述する。
That is, the
この構成により、点灯装置2に対する点灯装置接続用端子11cの接続に応じて報知用端子15cを点灯装置2に接続し、LEDモジュール1が点灯装置2に接続されたことを点灯装置2へ報知することが可能となるので、LEDモジュール1(点灯装置接続用端子11c)を点灯装置2に接続したときの突入電流の発生を抑制する機能を点灯装置2に持たせることによってLEDモジュール1の破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。
With this configuration, the
また、LEDモジュール1は、報知用端子15cおよび点灯装置接続用端子11cを機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部17を備える。点灯装置接続用端子機構部17は、点灯装置2が有する出力用端子機構部28に相互に嵌挿され、点灯装置接続用端子11cを出力用端子22cに、報知用端子15cを検出用端子25cに接続することが可能な構成としてある。
The
したがって、点灯装置接続用端子機構部17を設けることによって、点灯装置2に対する報知用端子15cの接続/分離と点灯装置2に対する点灯装置接続用端子11cの接続/分離とを同期させることが可能となり、報知用端子15cを高精度に機能させることができる。
Therefore, by providing the lighting device
本実施の形態に係る点灯装置2は、交流を整流する整流回路21と、整流回路21の出力をDC/DC変換し複数のLEDを直列に接続したLEDモジュール1へ直流を出力するDC/DC変換回路22と、DC/DC変換回路22の出力電圧を検出しDC/DC変換回路22へ帰還をかけて出力電圧を一定に保持する定電圧部23と、DC/DC変換回路22の出力電流を検出しDC/DC変換回路22へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する定電流部24とを備える。
The
また、本実施の形態に係る点灯装置2は、LEDモジュール1の接続/分離を検出する負荷状態検出部25と、負荷状態検出部25がLEDモジュール1の接続を検出したときにDC/DC変換回路22を動作状態とし、負荷状態検出部25がLEDモジュール1の分離を検出したときにDC/DC変換回路22を停止状態とする動作制御部27とを備える。
The
したがって、LEDモジュール1の接続を検出したときはDC/DC変換回路22を動作状態とし、LEDモジュール1の分離を検出したときはDC/DC変換回路22を停止状態とすることから、DC/DC変換回路22からのLEDモジュール1への突入電流の発生を防止することが可能となるので、接続されたLEDモジュール1の破壊を防止して安全性および信頼性を確保することができる。
Therefore, when the connection of the
また、本実施の形態に係る点灯装置2は、接続されたLEDモジュール1へ直流を出力する出力用端子22c(例えばコネクタ)と、負荷状態検出部25を構成する検出用端子25c(例えばコネクタ)と、出力用端子22cおよび検出用端子25cを機構的に一体化した出力用端子機構部28とを備える。出力用端子機構部28は、上述したとおり、点灯装置接続用端子機構部17に対して相互に嵌挿され、出力用端子22cを点灯装置接続用端子11cに、検出用端子25cを報知用端子15cに接続することが可能な構成としてある。
Further, the
したがって、出力用端子機構部28を設けることによって、検出用端子25cへのLEDモジュール1の接続/分離と出力用端子22cへのLEDモジュール1の接続/分離とを同期させることが可能となり、検出用端子25cを高精度に機能させることができる。
Therefore, by providing the
整流回路21は、電源端子21cを介して入力した交流をダイオードブリッジD1、コンデンサC1によって整流、平滑した電圧をDC/DC変換回路22に供給する。
The
DC/DC変換回路22は、整流回路21に1次側が接続された変圧器Tf、変圧器Tfの1次側に直列に接続されたスイッチング素子Q2(例えば電界効果トランジスタ)を備える。スイッチング素子Q2によって整流回路21の出力をオン/オフ(変圧器Tfを流れる電流をオン/オフ)して、変圧器Tfの2次側で得られる直流の大きさを調整する構成としてある。
The DC /
つまり、変圧器Tfの2次側には変圧器Tfの2次出力を整流、平滑するダイオードD2、コンデンサC4が接続され、出力用端子22cからLEDモジュール1に対して直流を供給する構成としてある。
That is, the secondary side of the transformer Tf is connected to the diode D2 and the capacitor C4 for rectifying and smoothing the secondary output of the transformer Tf, and is configured to supply direct current to the
スイッチング素子Q2のオン時間(オン/オフスイッチング)は、整流回路21に接続された集積回路22jによって制御される。集積回路22jは、電源端子HV、駆動端子Drv、帰還信号端子FB、電流検出端子CS、基準電位端子GNDを備える。
The on-time (on / off switching) of the switching element Q2 is controlled by the
電源端子HVは、整流回路21の出力を電源として入力し、集積回路22jを動作させる。駆動端子Drvは、PWM信号をスイッチング素子Q2へ出力する。PWM信号は、帰還制御部26を介して定電圧部23、定電流部24から帰還信号端子FBに帰還される信号によって適宜調整される。電流検出端子CSは、抵抗R2と共に機能し、スイッチング素子Q2のバイアスを調整する構成としてある。
The power supply terminal HV inputs the output of the
なお、帰還制御部26は、いわゆるフォトカプラで構成され、1次側を発光素子26d(例えばLED)、2次側を受光素子26t(例えばホトトランジスタ)で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で集積回路22jに対して帰還をかけている。
The
また、発光素子26dのアノードは、抵抗R3を介して出力用端子22cのプラス側に接続され、発光素子26dのカソードは、ツェナーダイオードZDのカソードに接続してある。受光素子26tのコレクタは、帰還信号端子FBに接続され、受光素子26tのエミッタは、基準電位端子GNDに接続してある。
The anode of the
定電流部24は、抵抗R3、帰還制御部26の発光素子26d、トランジスタQ3、抵抗R5、抵抗R6、コンデンサC5で構成される。なお、抵抗R5は、出力用端子22cのマイナス側の配線経路に挿入、接続されている。
The constant
LEDモジュール1が点灯装置2に接続された状態で、LEDモジュール1に供給される電流が上昇して抵抗R5での電圧降下がトランジスタQ3のベース電圧を越えると、トランジスタQ3はオン状態となり、発光素子26dに順方向電流が流れて発光素子26dは発光する。つまり、発光素子26dからの光信号が受光素子26tに送信される。
When the
発光素子26dからの光信号は受光素子26tによって検出され、受光素子26tはオン状態となることから、帰還信号端子FBは基準電位端子GND方向に引き下げられスイッチング素子Q2のオン時間を抑制し、出力用端子22cの端子間の電圧を抑制し、LEDモジュール1に供給される電流を抑制することが可能となる。
The optical signal from the
つまり、定電流部24は、DC/DC変換回路22の出力電流を検出しDC/DC変換回路22(集積回路22j)へ帰還をかけて出力電流を一定に保持する構成としてある。
That is, the constant
なお、従来技術同様、抵抗R4は、負荷開放時にDC/DC変換部22の発振を安定化させるためのバイアス電流を流すため、コンデンサC4は電磁ノイズを抑制するための1次−2次間結合用として接続されている。
As in the prior art, the resistor R4 flows a bias current for stabilizing the oscillation of the DC /
また、定電圧部23は、必ずしも必要ではないが、入れておくほうが好ましい。定電圧部23は、従来技術同様、コンデンサC4の両端に接続された抵抗R3、帰還制御部26の発光素子26d、ツェナーダイオードZDの直列回路で構成される。
Moreover, although the
負荷状態検出部25および動作制御部27の動作について説明する。負荷状態検出部25は、上述したとおり、一対の検出用端子25cを備える。また、動作制御部27は、整流回路21の出力の両端に接続された、抵抗R1、トランジスタQ1を備える。
Operations of the load
動作制御部27では、整流回路21の出力の一方(プラス側)に抵抗R1、他方(マイナス側)にトランジスタQ1のエミッタを接続し、抵抗R1の他端をトランジスタQ1のベースに接続してある。また、トランジスタQ1のベースは検出用端子25cの一方の端子に接続され、検出用端子25cの他方の端子は基準電位端子GNDに接続してある。また、トランジスタQ1のコレクタは帰還信号端子FBに接続されている。
In the
したがって、LEDモジュール1が点灯装置2に接続された状態では、一対の検出用端子25cは相互に接続された状態(短絡状態。つまり、点灯装置2の接続を検出した状態。)であり、トランジスタQ1のベースは常に基準電位端子GNDの電位となることから、トランジスタQ1はオフ状態となる。トランジスタQ1がオフ状態のときは、帰還信号端子FBはトランジスタQ1から分離された状態となっている。
Therefore, in a state where the
つまり、LEDモジュール1が点灯装置2に接続された状態では、集積回路22jは正常動作し、DC/DC変換回路22を動作状態としてLEDモジュール1に対して定電流を供給する。
That is, in a state where the
他方、LEDモジュール1が点灯装置2から分離された状態では、一対の検出用端子25cは相互に分離された状態(分離状態。つまり、点灯装置2の分離を検出した状態。)であり、トランジスタQ1のベースは抵抗R1によってバイアスされベース電流が供給されることから、トランジスタQ1はオン状態となる。
On the other hand, in a state where the
つまり、集積回路22jは帰還信号端子FBを基準電位端子GNDレベルに引き下げられた状態となり停止状態を維持する。したがって、LEDモジュール1が点灯装置2から分離された状態では、DC/DC変換回路22は停止状態とされ、LEDモジュール1に対する直流の供給は停止される。
That is, the
本実施の形態に係る点灯装置2によれば、LEDモジュール1を分離した場合に従来の点灯装置で発生していたDC/DC変換回路22での電圧上昇は生じない。したがって、再接続に伴って発生していた突入電流の発生を確実に防止することが可能となる。
According to the
上述したとおり、本実施の形態に係る点灯装置2は、LEDモジュール1の接続/分離を検出する負荷状態検出部25と、負荷状態検出部25がLEDモジュール1の接続を検出したときにDC/DC変換回路22を動作状態とし、負荷状態検出部25がLEDモジュール1の分離を検出したときにDC/DC変換回路22を停止状態とする動作制御部27とを備えることから、LEDモジュール1の再接続に伴う突入電流の発生を確実に防止することが可能となる。
As described above, the
<実施の形態2>
図2に基づいて、実施の形態2に係るLEDモジュールおよび点灯装置について説明する。
<
Based on FIG. 2, the LED module and the lighting device according to
図2は、本発明の実施の形態2に係るLEDモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the LED module and the lighting device according to
本実施の形態に係るLEDモジュール1は、実施の形態1に係るLEDモジュール1と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置2は、実施の形態1に係る点灯装置2と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。
Since the
本実施の形態に係る点灯装置2では、負荷状態検出部25は、検出用端子分離回路部25sを備える点が実施の形態1の負荷状態検出部25と異なる。また、検出用端子分離回路部25sを備えることから、検出用端子25cの接続状態も実施の形態1とは異なった状態となっている。
In the
検出用端子分離回路部25sは、いわゆるフォトカプラで構成され、1次側を発光素子25sd(例えばLED)、2次側を受光素子25st(例えばホトトランジスタ)で構成し、電気的な絶縁を伴う状態で動作制御部27を制御する構成としてある。
The detection terminal
また、検出用端子25cの一方の端子は抵抗7を介して出力用端子22cのプラス側に接続され、検出用端子25cの一方の端子は発光素子25sdのアノードに接続され、発光素子25sdのカソードは、ツェナーダイオードZDのアノードに接続してある。受光素子25stのコレクタは、トランジスタQ1のベースに接続され、受光素子25stのエミッタは、基準電位端子GNDに接続してある。
One terminal of the
LEDモジュール1を分離した状態では、発光素子25sdには電流が流れない。したがって、受光素子25stもオフ状態となり、トランジスタQ1のベースは抵抗R1によってバイアスされベース電流が供給されることから、トランジスタQ1はオン状態となる。
When the
つまり、集積回路22jは帰還信号端子FBを基準電位端子GNDレベルに引き下げられた状態となり停止状態となる。したがって、LEDモジュール1が点灯装置2から分離された状態では、DC/DC変換回路22は停止状態とされ、LEDモジュール1に対する直流の供給は停止される。
That is, the
また、LEDモジュール1が点灯装置2に接続された状態では、一対の検出用端子25cは相互に接続された状態(短絡状態。つまり、点灯装置2の接続を検出した状態。)であり、抵抗7および発光素子25sdは、直列回路を構成し、発光素子25sdに順方向電流が流れて発光素子25sdは発光する。つまり、発光素子26dからの光信号が受光素子25stに送信される。
Further, in a state where the
発光素子25sdからの光信号は受光素子25stによって検出され、受光素子25stはオン状態となることから、トランジスタQ1のベースは常に基準電位端子GNDの電位となる。つまり、トランジスタQ1はオフ状態となる。トランジスタQ1がオフ状態のときは、帰還信号端子FBはトランジスタQ1から分離された状態となっている。 The optical signal from the light emitting element 25sd is detected by the light receiving element 25st, and the light receiving element 25st is turned on, so that the base of the transistor Q1 is always at the potential of the reference potential terminal GND. That is, the transistor Q1 is turned off. When the transistor Q1 is in an off state, the feedback signal terminal FB is separated from the transistor Q1.
したがって、LEDモジュール1が点灯装置2に接続された状態では、集積回路22jは正常動作し、DC/DC変換回路22を動作状態としてLEDモジュール1に対して定電流を供給する。
Therefore, in a state where the
なお、LEDモジュール1を分離した状態では、点灯装置2は動作を停止した状態となっていることから、LEDモジュール1を点灯装置2(出力用端子22c)に再度接続しても、LEDモジュール1は点灯しない。この場合は、点灯装置2の交流に対する接続を電源端子21cで一端切断し、再度点灯装置2を交流に接続することで再点灯させることが可能となる。
In the state where the
なお、本実施の形態は、LEDモジュール1を変圧器Tfの1次側から絶縁した状態を実現することを目的としたものである。
In addition, this Embodiment aims at implement | achieving the state which insulated the
<実施の形態3>
図3に基づいて、実施の形態3に係るLEDモジュールおよび点灯装置について説明する。
<Embodiment 3>
Based on FIG. 3, the LED module and the lighting device according to Embodiment 3 will be described.
図3は、本発明の実施の形態3に係るLEDモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the LED module and the lighting device according to Embodiment 3 of the present invention.
本実施の形態に係るLEDモジュール1は、実施の形態1に係るLEDモジュール1と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置2は、実施の形態1に係る点灯装置2と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。
Since the
本実施の形態に係る点灯装置2では、動作制御部27は、負荷状態検出部25がLEDモジュール1の接続を検出したとき、一定時間経過後にDC/DC変換回路22を動作状態とする遅延駆動部29を備える。
In the
したがって、検出用端子25cのLEDモジュール1への接続が出力用端子22cのLEDモジュール1への接続より一瞬早く生じた場合にも、DC/DC変換回路22を確実に定電流動作で立ち上げることができ、LEDモジュール1への突入電流を確実に防止することができる。
Therefore, even when the connection of the
なお、遅延駆動部29は、トランジスタQ1のベースと抵抗R1との間に適宜の遅延回路(例えばCR回路)を挿入することで実現することが可能である。
The
<実施の形態4>
図4に基づいて、実施の形態4に係るLEDモジュールおよび点灯装置について説明する。
<Embodiment 4>
Based on FIG. 4, the LED module and the lighting device according to Embodiment 4 will be described.
図4は、本発明の実施の形態4に係るLEDモジュールおよび点灯装置の回路構成を示す回路図である。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the LED module and the lighting device according to Embodiment 4 of the present invention.
本実施の形態に係るLEDモジュール1は、実施の形態1に係るLEDモジュール1と同様であるので説明は省略する。また、本実施の形態に係る点灯装置2は、実施の形態2に係る点灯装置2と基本的に同様であるので、主に異なる事項について説明する。
Since the
本実施の形態に係る点灯装置2は、実施の形態2に係る点灯装置2に実施の形態3に係る点灯装置2で採用した遅延駆動部29を適用したものである。つまり、本実施の形態では、遅延駆動部29の遅延時間を、電源端子21cに電源が供給されてから、DC/DC変換回路22のDC/DC変換動作が開始するまでの時間より長く設定してある。
The
したがって、実施の形態2では、電源投入時に、DC/DC変換回路22のDC/DC変換動作よりも早く動作制御部27が動作し、DC/DC変換動作が開始されない場合があるが、本実施の形態では、電源端子21cに電源が供給されてから、DC/DC変換回路22のDC/DC変換動作が開始されるまでの時間より長く設定することによって、電源投入時に、LEDモジュール1を確実に点灯させることが可能となる。
Therefore, in the second embodiment, when the power is turned on, the
<実施の形態5>
実施の形態5に係る照明装置(図示省略)は、実施の形態1ないし実施の形態4で説明したLEDモジュール1および点灯装置2を備える。したがって、実施の形態1ないし実施の形態4で用いた符号をそのまま適用して説明する。
<
A lighting device (not shown) according to the fifth embodiment includes the
つまり、本実施の形態に係る照明装置は、複数のLEDを直列に接続したLED直列回路11を有するLEDモジュール1と、LEDモジュール1へ直流を出力する点灯装置2とを備える照明装置であって、LEDモジュール1は、実施の形態1ないし実施の形態4のいずれか一つに記載のLEDであり、点灯装置2は、実施の形態1ないし実施の形態4のいずれか一つに記載の点灯装置2である。
That is, the lighting device according to the present embodiment is a lighting device including an
この構成により、負荷としてのLEDモジュール1を変更して直列に接続されたLEDの個数が異なるLEDモジュール1を接続した場合でも、点灯装置2からの突入電流の発生を防止することが可能となり、LEDモジュール1の破壊を防止して1種類の点灯装置2でさまざまな直列数のLEDモジュール1に対応できる、安全性と信頼性を確保しつつ汎用性の高い照明装置とすることができる。
With this configuration, even when the
1 LEDモジュール
2 点灯装置
11 LED直列回路
11c 点灯装置接続用端子
15 報知部
15c 報知用端子
15w 端子連結部
17 点灯装置接続用端子機構部
21 整流回路
21c 電源端子
22 DC/DC変換回路
22c 出力用端子
22j 集積回路
23 定電圧部
24 定電流部
25 負荷状態検出部
25c 検出用端子
25s 検出用端子分離回路部
25sd 発光素子
25st 受光素子
26 帰還制御部
26d 発光素子
26t 受光素子
27 動作制御部
28 出力用端子機構部
29 遅延駆動部
Q2 スイッチング素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記点灯装置に対する前記点灯装置接続用端子の接続/分離に応動して前記点灯装置に対して接続/分離することによって前記点灯装置に対してLEDモジュールの接続/分離を報知する報知用端子と、
該報知用端子および前記点灯装置接続用端子を機構的に一体化した点灯装置接続用端子機構部とを備えること
を特徴とするLEDモジュール。 An LED module comprising an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, and a lighting device connection terminal for connecting the LED series circuit as a load to a lighting device,
A notification terminal for notifying the lighting device of connection / separation of the LED module by connecting / separating to the lighting device in response to connection / separation of the lighting device connection terminal with respect to the lighting device;
An LED module comprising: a lighting device connection terminal mechanism that mechanically integrates the notification terminal and the lighting device connection terminal.
前記LEDモジュールの接続/分離を検出する負荷状態検出部と、
該負荷状態検出部が前記LEDモジュールの接続を検出したときに前記DC/DC変換回路を動作状態とし、前記負荷状態検出部が前記LEDモジュールの分離を検出したときに前記DC/DC変換回路を停止状態とする動作制御部と、
接続された前記LEDモジュールへ直流を出力する出力用端子と、
前記負荷状態検出部を構成する検出用端子と、
前記出力用端子および前記検出用端子を機構的に一体化した出力用端子機構部とを備えること
を特徴とする点灯装置。 A rectifying circuit that rectifies alternating current, a DC / DC converting circuit that outputs a direct current to an LED module in which a plurality of LEDs are connected in series by DC / DC conversion, and an output current of the DC / DC converting circuit And a constant current unit that keeps the output current constant by feeding back to the DC / DC conversion circuit,
A load state detection unit for detecting connection / separation of the LED module;
When the load state detection unit detects the connection of the LED module, the DC / DC conversion circuit is put into an operating state, and when the load state detection unit detects the separation of the LED module, the DC / DC conversion circuit is turned on. An operation control unit to be stopped;
An output terminal for outputting a direct current to the connected LED module;
A detection terminal constituting the load state detection unit;
A lighting device comprising: an output terminal mechanism unit that mechanically integrates the output terminal and the detection terminal.
前記動作制御部は、前記負荷状態検出部が前記LEDモジュールの接続を検出したとき、一定時間経過後に前記DC/DC変換回路を動作状態とする遅延駆動部を備えること
を特徴とする点灯装置。 The lighting device according to claim 2,
The operation control unit includes a delay drive unit that puts the DC / DC conversion circuit into an operation state after a predetermined time has elapsed when the load state detection unit detects the connection of the LED module.
前記LEDモジュールは、請求項1に記載のLEDモジュールであり、
前記点灯装置は、請求項2または請求項3に記載の点灯装置であること
を特徴とする照明装置。 An illumination device comprising: an LED module having an LED series circuit in which a plurality of LEDs are connected in series; and a lighting device that outputs direct current to the LED module,
The LED module is the LED module according to claim 1,
The lighting device according to claim 2 or 3, wherein the lighting device is the lighting device according to claim 2.
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