JP2009303280A - 電気機器用電源回路、照明器具、及び充電用電源回路付バッテリ - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力が少なく又発熱も少なく、その全体の小型化やコスト抑制や寿命の延長を図ることができる。
【解決手段】入力する交流電源の電圧を、該リアクタンスＺ１の大きさ、及び負荷の抵抗ＺＬの大きさの比率で分圧することで、交流電源の電圧Ｖｉｎを降圧し、流れる電流を限定するので、リアクタンスにおいては電圧及び電流の位相が互いに９０°ずれているため理論的には電力消費は零であり、全体の消費電力を抑えることができ、発熱の減少、小型化、コスト抑制を図ることができる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、印加される直流電圧が上昇すると消費電流が増加し、逆に下降すると消費電流が減少することで、印加される直流電圧の変動を抑制する定電圧特性を有する負荷に対して、交流電源から供給される電力を直流に変換して供給する電気機器用電源回路に係り、特に、発熱が少なく即ち消費電力が少なく、小型化やコスト抑制や寿命の延長を図ることができる電気機器用電源回路、照明器具、及び充電用電源回路付バッテリに関する。

トーマス・エジソンが炭素フィラメント電球を発表した当時のアメリカにおいて、電気の主流は直流（ＤＣ）であった。直流がかかえる重大な課題として、交流（ＡＣ）に比べて距離が遠くなるほど、送電損失率が高くなり非効率的となるという事実がある。

結果として、アメリカにおいては交流が採用され、以後、送電範囲が広大なヨーロッパでも又世界的にも、交流による電力の供給が主流になっている。

他方、照明について、まず電球は、フィラメントが炭素からタングステン等に変っているが、電気を熱に変換し、発熱の光を持って照明とする原理は同じである。又、蛍光灯や水銀灯といった、他の照明も多く用いられている。近年では、発光ダイオードも種々の発色が可能になり、白色のものも提供され、照明に用いられるようになっている。そして、発光ダイオードに関する様々な技術も開示されているが、発光量に対して発熱量が大き過ぎるという問題点がある。発熱量が大きいということは、無駄に電力を消費していることになる。

これに対して、特許文献１では、発光ダイオードの電源供給に用いるスイッチングレギュレータの消費電力低減や小型化に関する技術が開示されている。又、特許文献２では、多数の発光ダイオードを直列接続するようにし、これに用いるスイッチングレギュレータに関する技術が開示されている。

該特許文献２では、直列接続のものの１つの電圧から、発光ダイオードの発熱などの動作状態を把握し、供給する電源の電圧を制御するようにしている。発光ダイオードが高輝度化又高出力化すると、発光ダイオード自体の発熱が多くなり、動作が不安定になるおそれがある。

特許文献３では、リアクタンスによって電源電圧を分圧して降圧することで、安価な電源回路を供給するようにしている。

又、特許文献４では、多数の発光ダイオードを用いる際の、これら発光ダイオードの高密度配置に関する技術が開示されている。プリント基板を２階層として、下層のプリント基板に取り付けた発光ダイオードの発光部は、上層のプリント基板の開口部から露出するようにしている。

特開平３−２４７７６号公報 特許公開２００６−２０６００１号公報 特開平１１−９７７４７号公報 特許公開２００６−４９３６号公報

しかしながら、前述した特許文献１や２の発明では、スイッチングレギュレータの部品数が多く、小型化やコスト低減が難しい。

特許文献３の発明では、回路構成が簡単であるものの、発光ダイオードが高輝度化又高出力化すると、発光ダイオードの動作が不安定になるおそれがある。又、ツェナーダイオードを備えるものの、発光ダイオードの個体差によって動作状態がばらつき、発光ダイオードにストレスを与えるおそれがある。

特許文献４の発明は、発光ダイオードの高密度配列に関するものであって、発熱や消費電力の減少や、小型化やコスト抑制や寿命の延長を図るものではない。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、発熱が少なく即ち消費電力が少なく、小型化やコスト抑制や寿命の延長を図ることができる電気機器用電源回路、照明器具、及び充電用電源回路付バッテリを提供することを課題とする。

まず、本願の第１発明の電気機器用電源回路は、印加される直流電圧が上昇すると消費電流が増加し、逆に下降すると消費電流が減少することで、印加される直流電圧の変動を抑制する定電圧特性を有する負荷に対して、交流電源から供給される電力を直流に変換して供給する電気機器用電源回路であって、交流を整流し直流に変換して、上記負荷に直流電力を供給する整流回路と、該整流回路に直列に接続されたリアクタンス素子を含み、交流電源から印加される電圧を分圧することで降圧し、又流れる電流を限定するリアクタンス分圧回路とを、有することにより、前記課題を解決したものである。

又、前記電気機器用電源回路において、前記整流回路と前記負荷との間に設けられ、前記整流回路から得られる直流の電圧の脈流を抑制するための平滑回路と、前記リアクタンス分圧回路よりも上流側の、交流電源側に設けられ、電源投入時に生じる突入電流を抑制するためのラッシュ電流抑制回路とを、備えたことにより、前記課題を解決したものである。

更に、前記電気機器用電源回路において、前記整流回路が、全波整流回路であることにより、前記課題を解決したものである。

更には、前記電気機器用電源回路において、前記整流回路が、半波整流回路であることにより、前記課題を解決したものである。

次に、本願の第２発明の照明器具は、前記第１発明の電気機器用電源回路と、これに前記負荷として接続される、互いに並列接続された３つ以上の発光ダイオードと、を有してなり、該並列接続によって順方向降下電圧ＶＦのばらつきを抑制して、前記負荷としての定電圧特性における電圧ばらつきを抑制したことにより、前記課題を解決したものである。

更に、前記照明器具において、前記発光ダイオードを、基板上に同一方向を照明するように配置し、且つ、この基板の背面側に離間して設けられた第２の基板の背面に、前記電気機器用電源回路を配置し、更に、この電気機器用電源回路の背面を囲んで、前記発光ダイオードから背面方向に放射される光を前面に反射させる反射板を設けたことにより、前記課題を解決したものである。

更には、前記照明器具において、前記反射板は凹面状とされ、背面側に、一般照明用電球の標準規格の口金が、該反射板と一体的に設けられたことにより、前記課題を解決したものである。

又、前記照明器具において、前記基板は、中心軸を共有する、中心基板、及びこの中心基板を囲む少なくとも１つのリング状基板からなり、前記発光ダイオードは、前記中心基板及びリング基板に配置されたことにより、前記課題を解決したものである。

更に、前記照明器具において、前記中心基板は最も背面側に配置され、前記リング状基板は外側程前方にずらして配置されたことにより、前記課題を解決したものである。

次に、本願の第３発明の充電用電源回路付バッテリは、前記第１発明の電気機器用電源回路と、これに、前記負荷として接続されたバッテリと、を有してなり、該バッテリを充電するようにしたことにより、前記課題を解決したものである。

以下、本発明の作用について、簡単に説明する。

本願発明の電気機器用電源回路において、電源供給の対象は、発光ダイオードに限定されるものではない。一例として発光ダイオードの場合、順方向降下電圧ＶＦは２〜４Ｖ程度で、個体差がある。電源供給の対象に関わらず、電圧は日本国内の家庭用電源（交流１００Ｖ）よりはずっと高くなるので、何らかの手段によって電圧を降圧し、又流れる電流を限定する必要がある。

トランスを用いて降圧する場合、トランス自体が大きいので、小型化が難しいという問題がある。商用周波数は５０Ｈｚ乃至は６０Ｈｚであるので、トランスの鉄心は大きくなる。スイッチングレギュレータを用いて降圧する場合、トランス自体は小型になるものの、部品数が多くなる。

本願発明では、負荷側に対して、リアクタンスを直列に接続し、リアクタンス分圧回路とする。そして、入力される電源の電圧を、該リアクタンスの大きさ、及び負荷の抵抗の大きさの比率で分圧することで、電源電圧を降圧し、流れる電流を限定するようにしている。該リアクタンスは、容量性リアクタンスでも、誘導性リアクタンスでも問わない。

リアクタンスにおいては、流れる電流は位相が電圧より９０°進んでいる（容量性リアクタンス）。あるいは流れる電流は位相が電圧より９０°遅れている（誘導性リアクタンス）。このため、理論的には電力消費は零である。これにより小型で、発熱のない回路が実現できる。

ここで、前述のリアクタンス分圧回路は、定電流特性を提供するものとも言える。従って、発光ダイオードが自らの発熱などで温度上昇しても、流れる電流が変動し難く、発光ダイオードの破損などを防ぐことができる。特に、高輝度化や高出力化の発光ダイオードに有効である。

又、順方向降下電圧ＶＦその他、発光ダイオードには個体差が存在する。本願発明では、複数の発光ダイオードを互いに並列接続して、本願発明の負荷とすることで、並列接続のいずれの発光ダイオードについても、それぞれの発光ダイオードに適した動作状態とすることができる。

なお、本願発明においては、電気機器用電源回路の負荷については、後述する実施形態や実施例では発光ダイオードとしているが、限定されるものではない。例えば、バッテリを負荷とし、該バッテリの充電をするようにしてもよい。

このように、本願発明によれば、発熱が少なく即ち消費電力が少なく、小型化やコスト抑制や寿命の延長を図ることができる電気機器用電源回路、照明器具、及び充電用電源回路付バッテリを提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の電気機器用電源回路の構成を示すブロック図である。

該電気機器用電源回路は、交流電源から供給される電力を直流に変換して利用する電気機器に用いるものである。

図１に示すように、本実施形態の電気機器用電源回路１０は、ラッシュ電流抑制回路１２と、リアクタンス分圧回路１４と、整流回路１６と、平滑回路１７とを有し、定電圧特性負荷１８に直流電力を供給するものである。

この電気機器用電源回路１０からの、変換後の直流電力を利用する定電圧特性負荷１８は、印加される電圧が上昇すると消費電流が増加し、逆に下降すると消費電流が減少することで、当該負荷に印加される電圧の変動を抑制するような特性（定電圧特性と呼ぶ）を持っている。該特性は、後述する実施例においては、発光ダイオードの順方向降下電圧ＶＦに係る特性になっている。

前記整流回路１６は、直流を交流に整流する整流回路機能を備えている。又、前記平滑回路１７は、整流された直流の電圧の脈流を抑制するための平滑回路機能を備えている。

又、リアクタンス分圧回路１４は、整流回路１６に直列接続されるリアクタンス素子を有している。ここでのリアクタンスは、容量性リアクタンスでも、誘導性リアクタンスでもよい。該リアクタンス分圧回路１４は、該直列接続によって、交流電源から印加される電圧を分圧することで降圧し、又流れる電流を限定するようになっている。

図２は、本発明の実施形態のリアクタンス分圧回路１４における分圧を示す回路図である。

交流電源の電圧は、図１において左方からラッシュ電流抑制回路１２を介して、リアクタンス分圧回路１４に供給される。該リアクタンス分圧回路１４においては、交流電源の電圧を、該リアクタンスの大きさ（図２のＺ１）、及び負荷の抵抗の大きさ（図２のＺＬ）の比率で分圧することで、交流電源の電圧Ｖｉｎを降圧し、流れる電流を限定するようにしている。該分圧により、整流回路１６側に印加される電圧ＶＬは、次式のようになる。

ＶＬ＝ＺＬ／（ＺＬ＋Ｚ１） ……（１）

又、交流電源の電圧Ｖｉｎよりも電圧ＶＬが数十分の一以下であれば、つまりＺＬ＜＜Ｚ１であれば、リアクタンス分圧回路１４は、次式の電流ＩＬを流す定電流回路とみることもできる。

ＩＬ＝Ｖｉｎ／（ＺＬ＋Ｚ１）
＝Ｖｉｎ／Ｚ１ （近似） ……（２）

図３は、交流における位相を示すグラフである。

この図において、波形Ａに対して、波形Ｂは位相が９０°進んでいる。これら波形Ａや波形Ｂは、経過時間に応じて変化する、交流の電圧や電流を示す。

容量性リアクタンスにおいては、流れる電流は位相が電圧より９０°進んでいる。従って、図３において、波形Ａを電圧とすれば、波形Ｂが電流になる。

あるいは、誘導性リアクタンスにおいては、流れる電流は位相が電圧より９０°遅れている。従って、図３において、波形Ｂを電圧とすれば、波形Ａが電流になる。

そして、リアクタンスにおいては、このように電圧及び電流の位相が互いに９０°ずれているため、理論的には電力消費は零である。本実施形態では、このようなリアクタンスをリアクタンス分圧回路１４において用い、電源電圧の降圧や電流制限に用いているため、小型で、発熱の非常に少ない回路が実現できる。

次に、図１において、ラッシュ電流抑制回路１２は、電源投入時などにおいて流れる突入電流を抑えるものである。例えば、平滑回路１７に用いる電解コンデンサへの充電電流が、電源投入時に一時的に多くなる。すると、リアクタンス分圧回路１４などに悪影響を与えたり、外部に対して電磁ノイズを輻射したりしてしまう。このため、ラッシュ電流抑制回路１２により、交流電源の一時的なラッシュ電流（突入電流）を抑制し、上述のような充電電流などを抑制するようにしている。

なお、図１に示すような構成において、交流電源から印加される電圧を分圧することで降圧し、又流れる電流を限定するためには、リアクタンス分圧回路１４は必須になる。又、定電圧特性負荷１８は、通常直流電源の供給を要求するものであるので、整流回路１６を備える必要がある。これ以外の、ラッシュ電流抑制回路１２や平滑回路１７については、必要に応じて備えるようにすればよい。即ち、電源投入時などにおいて流れる突入電流の問題がなければラッシュ電流抑制回路１２を、整流回路１６により整流された直流の電圧の脈流の問題がなければ平滑回路１７を省くようにしてもよい。

図４は、本発明の第１実施例の照明器具の回路図である。

本実施例の照明器具２０は、電気機器用電源回路１０と、負荷としての複数の発光ダイオードを含む照明部１９とから構成されている。本実施例では、合計３０個の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５を全て並列接続して照明部１９が構成されている。

該照明部１９は、このように発光ダイオードを並列に集合構成したものであるので、発光ダイオードの順方向降下電圧ＶＦに由来する定電圧特性を有し、又、発光ダイオードの個体差のばらつきの影響を解消できる。例えば、順方向降下電圧ＶＦは、発光ダイオードを並列接続することで平均化され、発光ダイオードの個体差のばらつきの影響を解消できる。

なお、発光ダイオードの数は、具体的に限定されるものではない。但し、ある程度の数、例えば少なくは３つ、可能なら１０個以上とするなら、このような個体差のばらつきの影響の低減を効果的に行うことができる。

ここで、個々の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５は、日亜化学製のものである。又、順方向降下電圧ＶＦは３．６Ｖ、最大順電圧は４Ｖ、順電流Ｉｆは３０ｍＡ、パルス順電流Ｉｆｐは１００ｍＡ、逆電圧ＶＲは５Ｖである。

又、図４に示されるように、平滑回路１７は、電解コンデンサＣ５１及び抵抗Ｒ５１により構成されている。該平滑回路１７によって発光ダイオードの発光のチラツキが抑制される。電解コンデンサＣ５１は、耐電圧６．３Ｖで容量が４７μＦである。抵抗Ｒ３１は、抵抗値が２１Ωで１／６Ｗである。

又、整流回路１６は、１つのモールドパッケージに内蔵される、４つのダイオードＤ１〜Ｄ４により構成されるダイオードブリッジＤとなっており、全波整流回路が構成されている。該ダイオードブリッジＤは、ビシェイ（旧ゼネラル・セミコンダクター）製であり、順電流が最大４．０Ａ、逆電圧が最大２００Ｖピークである。

更に、ラッシュ電流抑制回路１２は、抵抗Ｒ１１により構成され、この抵抗Ｒ１１は、交流電源の供給経路に直列に接続され、リアクタンス分圧回路１４に直列に接続され、電源投入時に生じる突入電流を抑制するようになっている。該抵抗Ｒ１１は、抵抗値が１ＫΩで、大きさは１／４Ｗになっている。あまり大きな抵抗値を選ぶと、該抵抗Ｒ１１における損失が増えるのと同時に発熱を伴うことになる。

リアクタンス分圧回路１４は、ダイオードブリッジＤに対して直列接続されているコンデンサＣ２１により構成されている。このコンデンサＣ２１は、発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５によって異なる特性のものが用いられる。例えば、発光ダイオード色により異なり、耐圧がＡＣ２５０Ｖのマイラコンデンサ（フイルム系無極性コンデンサ）が用いられる。例えば、発色が白色と青色の場合は０．６８μＦ、緑色の場合は０．４７μＦ（０．３３μＦや０．２２μＦでも可）、赤色は０．１５μＦ（０．１μＦも可）などである。並列して電圧を安定させ、希望の容量にする。

図５は、本発明の第１実施例の照明器具の外観を示す正面図である。

この図は、本実施例の照明される側から見た図となっており、後述する透明の樹脂製カバー３２越しに、該照明の配列された発光ダイオードが目視することができる。合計３０個の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５は、中心軸Ｃを共通とする、半径の異なる３つの円周上に整列されている。図５中の破線は、該整列を示すために作図上記載したものである。

最も内側の円周には５個の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、中間の円周には１０個の発光ダイオードＬＥＤ２１〜３０、外側の円周には１５個の発光ダイオードＬＥＤ３１〜４５が配置され、いずれも、同一方向を照明するように、プリント基板３０上に配置配線されている。該照明の方向は、図５においては紙面からこちら側への方向であり、次に説明する図６や図７では右側から左側への方向である。

図６は、本発明の第１実施例の照明器具の外観を示す側面図である。図７は、本発明の第１実施例の照明器具の内部を示す側面から見た一部断面図である。

図７に示されるように、前記プリント基板３０の背面側に離間して第２プリント基板３１が設けられ、電気機器用電源回路１０は、第２プリント基板３１の表面及び裏面に実装されている。発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５、及びプリント基板３０、３１は、ケース３４の内側に配設されている。このケース３４には、照明方向とは反対側に、つまり図６や図７において右側に、一般照明用電球の標準規格の口金３６が設けられている。該口金３６は、「Ｅ２６」と称する規格の、一般的なものである。

該口金３６において電源の供給は、互いに電気的に絶縁された電極３６ａ及び３６ｂによるものとする。又、図７では、電極３６ａから配線４２により、又電極３６ｂから配線４３により、電気機器用電源回路１０に接続され、これにより、該口金３６から該内部回路に電源が供給されている。該電気機器用電源回路１０は、本実施例において、又後述する実施例においても、前述のように第２プリント基板３１の表面及び裏面に実装されている。

なお、ケース３４は、モールド製で、アルミ金属蒸着などによって内面が光を反射するように表面加工されたガラス製になっているが、アルミ板をプレス成型したものなど、金属製その他であってもよい。又、ケース３４において、発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５の前面部分は、透明で円盤状の、平面の樹脂製カバー３２により封止されている。

図８は、本発明の第１実施例の照明器具のプリント基板３０の裏面図である。

発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５が整列される３つの円周のそれぞれの、プリント基板３０の裏面には、これら発光ダイオードの直流電源を供給する、正極の配線３０−１ａ、３０−２ａ、３０−３ａ、負極の配線３０−１ｂ、３０−２ｂ、３０−３ｂの配線が円周状に設けられている。これらの配線の円周状の中心は、発光ダイオードの円周整列の中心軸Ｃと同じになっている。

又、プリント基板３０の裏面の、これらの正極の配線３０−１ａ、３０−２ａ、３０−３ａは、プリント基板３０の表面のプリント配線によって相互接続されている。負極の配線３０−１ｂ、３０−２ｂ、３０−３ｂについても、プリント基板３０の表面のプリント配線によって相互接続されている。そして、これら配線３０−１ａ、３０−２ａ、３０−３ａ、配線３０−１ｂ、３０−２ｂ、３０−３ｂによって、発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５が互いに並列接続され、照明部１９として編成されている。

図９〜図１２は、それぞれ本発明の第２〜第５実施例の照明器具の回路図である。

第２実施例〜第５実施例では、前述の第１実施例と比較して、リアクタンス分圧回路１４のコンデンサＣ２１が、２つのコンデンサＣ２２及びＣ２３とされ、あるいは６つのコンデンサＣ２４〜Ｃ２９とされ、あるいは４つのコンデンサＣ３１〜Ｃ３４とされ、これらは並列にあるいは直列に接続されている。リアクタンス分圧回路１４のコンデンサは、このように適宜並列に、又は場合によっては直列に接続することで、任意の容量又耐圧のものを実現するようにしてもよい。あるいは、必要に応じて、電解コンデンサを用いるようにしてもよい。

又、第３実施例〜第５実施例では、ラッシュ電流抑制回路１２の抵抗Ｒ１１が省略されている。平滑回路１７に用いる電解コンデンサの容量が小さいなど、不要であれば、このようにラッシュ電流抑制回路１２を省くことも可能である。又、第５実施例のように、平滑回路１７を省くようにしてもよい。

なお、これら第２実施例〜第５実施例において、符号１９は、前述の第１実施例と同じものであり、回路図の作図上図示を一部省略したものである。なお、これら第２実施例〜第５実施例においても、発光ダイオードの数においては、具体的に限定されるものではない。

なお、図１３は、前述した第１実施例〜第５実施例の変形例の照明器具の外観を示す正面図である。又図１４は、該変形例の照明器具の内部を示す側面から見た一部断面図である。

該変形例では、照明部１９を３つのプリント基板３０Ａ〜３０Ｃに分載するようにしている。即ち、円盤上のプリント基板３０Ａには、中心軸Ｃを中心として５個の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５を整列搭載している。中心軸Ｃを中心とするリング状のプリント基板３０Ｂには、１０個の発光ダイオードＬＥＤ２１〜３０を、該中心軸Ｃを中心として整列搭載している。中心軸Ｃを中心とするリング状のプリント基板３０Ｃには、１５個の発光ダイオードＬＥＤ３１〜４５を、該中心軸Ｃを中心として整列搭載している。

図１３のように、本実施例によって照明される正面側から見ると、円盤上のプリント基板３０Ａは、その中心が中心軸Ｃとなるように、全体の中心に配置される。これゆえに、該円盤上のプリント基板３０Ａは中心基板と呼ぶ。

又、プリント基板３０Ａの外側にはプリント基板３０Ｂが、その中心が中心軸Ｃとなるように、又照明方向（前方側）にプリント基板３０Ａよりもずらして配置される。更に、プリント基板３０Ｂの外側にはプリント基板３０Ｃが、その中心が中心軸Ｃとなるように、又照明方向（前方側）にプリント基板３０Ｂよりもずらして配置される。このように前方にずらして配置するため、図１４からも判るように、プリント基板３０Ａ〜３０Ｃは、円形劇場の座席のように、中心のプリント基板３０Ａが最も口金３６側となり、径が小から大へと順に前面側（透明樹脂製カバー３２側）に配置される。

なお、以上に説明した第１実施例〜第５実施例において、照明器具２０の正面から見た形状や、発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５、ＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５が整列される形状、又、プリント基板３０、３０Ａ〜３０Ｃの平面形状は、いずれも円形であった。しかしながら、本願発明は、このようなものに限定されるものではない。例えば、方形状や矩形状であってもよい。

例えば図１３及び図１４の変形例において、照明器具２０の正面から見た形状や、プリント基板３０Ａの平面形状や、該プリント基板３０Ａ上の発光ダイオードＬＥＤ１１〜１５の配置整列は、いずれも円形状とする。そして、プリント基板３０Ｂ及び３０Ｃの平面形状や、これらプリント基板３０Ｂ及び３０Ｃ上の発光ダイオードＬＥＤ２１〜３０、ＬＥＤ３１〜４５の配置整列は、方形状としてもよい。

図１５は、本発明の第６実施例の充電用電源回路付バッテリ４０の回路図である。

本実施例において、バッテリ２２は、この実施例の電気機器用電源回路１０Ａによって充電されるものである。充電後、本実施例の充電用電源回路付バッテリ４０は、図１５中右側の「ＤＣ ＯＵＴＰＵＴ」から直流電力を出力し、直流電源として用いることができる。

なお、この時の出力の電圧は、バッテリ２２の電圧となる。又、本実施例の充電用電源回路付バッテリ４０、又後述する第７実施例では、前述の第１実施例〜第５実施例の照明部１９のように、照明のチラツキといった整流された直流の脈流による問題がないので、平滑回路１７は省略している。

本願発明が適用された電気機器用電源回路では、前述したように定電流特性があるため、バッテリ２２を効果的に充電することができる。即ち、バッテリ２２が過放電状態であっても、バッテリ２２に流れ込む充電電流が過電流にならないよう抑制することができる。リアクタンス分圧回路１４のリアクタンス、例えばコンデンサＣ２１の容量は、該過放電状態において流すことができる最大電流に応じて決定すればよい。そして、本実施例では、バッテリ２２が充電されてゆくと充電電流が減少するので、過充電を防止することができる。

図１６は、本発明がの第７実施例の電気機器の要部の回路図である。

本実施例は、前述の第６実施例の充電用電源回路付バッテリ４０を電気機器に組み込んだものとも言える。符号２４は、該電気機器の本体であり、該充電用電源回路付バッテリ４０から直流電力を供給される電気機器本体の回路部である。

ここで、図１７は、以上に説明した第１実施例〜第７実施例に用いられる整流回路１６を示す回路図である。又、図１８及び図１９は、それぞれ、該整流回路１６の変形例を示す回路図である。

以上に説明した第１実施例〜第７実施例に用いられる整流回路１６は、特に限定されるものではなく、例えば全波整流回路であっても半波整流回路であってもよい。ここで、整流回路１６の交流の入力端子ＩＮ１及びＩＮ２、又直流の出力端子ＯＵＴ＋及びＯＵＴ−を、図１７に図示するように定義する。すると、該整流回路１６は、例えば図１８に示すように全波整流回路、図１９に示すように半波整流回路を用いるようにしてもよい。

以上説明したとおり、本願発明によれば、消費電力が少なく又発熱も少なく、小型化やコスト抑制や寿命の延長を図ることができる電気機器用電源回路及び照明器具を提供することができる。

本発明の実施形態の電気機器用電源回路の構成を示すブロック図 同実施形態のリアクタンス分圧回路１４における分圧を示す回路図 交流における位相を示すグラフ 本発明の第１実施例の照明器具の回路図 同第１実施例の照明器具の外観を示す正面図 同第１実施例の照明器具の外観を示す側面図 同第１実施例の照明器具の内部を示す側面から見た一部断面図 同第１実施例の照明器具のプリント基板の裏面図 本発明の第２実施例の照明器具の回路図 本発明の第３実施例の照明器具の回路図 本発明の第４実施例の照明器具の回路図 本発明の第５実施例の照明器具の回路図 第１実施例〜第５実施例の変形例の照明器具の外観を示す正面図 上記変形例の照明器具の内部を示す側面から見た一部断面図 本願発明の第６実施例の充電用電源回路付バッテリの回路図 本願発明の第７実施例の電気機器の要部の回路図 上記第１実施例〜第７実施例に用いられる整流回路を示す回路図 該整流回路の第１の変形例を示す回路図 該整流回路の第２の変形例を示す回路図

符号の説明

１０、１０Ａ…電気機器用電源回路
１２…ラッシュ電流抑制回路
１４…リアクタンス分圧回路
１６…整流回路
１７…平滑回路
１８…定電圧特性負荷
１９…照明部
２０…照明器具
２２…バッテリ
２４…電気機器本体
３０、３０Ａ〜３０Ｃ、３１…プリント基板
３２…透明樹脂製カバー
３４…ケース
３６…口金
４０…充電用電源回路付バッテリ

Claims (10)

1. 印加される直流電圧が上昇すると消費電流が増加し、逆に下降すると消費電流が減少することで、印加される直流電圧の変動を抑制する定電圧特性を有する負荷に対して、交流電源から供給される電力を直流に変換して供給する電気機器用電源回路であって、
   交流を整流し直流に変換して、上記負荷に直流電力を供給する整流回路と、
   該整流回路に直列に接続されたリアクタンス素子を含み、交流電源から印加される電圧を分圧することで降圧し、又流れる電流を限定するリアクタンス分圧回路とを、有することを特徴とする電気機器用電源回路。
2. 請求項１において、
   前記整流回路と前記負荷との間に設けられ、前記整流回路から得られる直流の電圧の脈流を抑制するための平滑回路と、
   前記リアクタンス分圧回路よりも上流側の、交流電源側に設けられ、電源投入時に生じる突入電流を抑制するためのラッシュ電流抑制回路とを、備えたことを特徴とする電気機器用電源回路。
3. 請求項１又は２において、前記整流回路が、全波整流回路であることを特徴とする電気機器用電源回路。
4. 請求項１又は２において、前記整流回路が、半波整流回路であることを特徴とする電気機器用電源回路。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機器用電源回路と、
   これに前記負荷として接続される、互いに並列接続された３つ以上の発光ダイオードと、を有してなり、
   該並列接続によって順方向降下電圧ＶＦのばらつきを抑制して、前記負荷としての定電圧特性における電圧ばらつきを抑制したことを特徴とする照明器具。
6. 請求項５において、
   前記発光ダイオードを、基板上に同一方向を照明するように配置し、且つ、この基板の背面側に離間して設けられた第２の基板の背面に、前記電気機器用電源回路を配置し、更に、この電気機器用電源回路の背面を囲んで、前記発光ダイオードから背面方向に放射される光を前面に反射させる反射板を設けたことを特徴とする照明器具。
7. 請求項６において、
   前記反射板は凹面状とされ、背面側に、一般照明用電球の標準規格の口金が、該反射板と一体的に設けられたことを特徴とする照明器具。
8. 請求項６又は７において、
   前記基板は、中心軸を共有する、中心基板、及びこの中心基板を囲む少なくとも１つのリング状基板からなり、前記発光ダイオードは、前記中心基板及びリング基板に配置されたことを特徴とする照明器具。
9. 請求項８において、
   前記中心基板は最も背面側に配置され、前記リング状基板は外側程前方にずらして配置されたことを特徴とする照明器具。
10. 請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機器用電源回路と、
    これに、前記負荷として接続されたバッテリと、を有してなり、
    該バッテリを充電するようにしたことを特徴とする充電用電源回路付バッテリ。

Images