JP2010074942A - Power supply unit and lighting system using this power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明器具などの電源装置の電気ノイズを低減する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for reducing electrical noise of a power supply device such as a lighting fixture.
複数の信号線がグランド線としての機能を有するシールド線によって被覆され、さらに、シールド線は抵抗材被覆に被覆され、抵抗材被覆は高誘電材被覆に被覆されている。
シールドケーブルはケーブル把持部によってクランプされ、そのケーブル把持部材はビスによって筐体にねじ止め固定されている。これにより、シールド線と筐体とは抵抗材被覆、高誘電材被覆およびケーブル把持部材を介して導通される。抵抗材被覆および高誘電材被覆は所定のインピーダンスを有するインピーダンス部材であり、これらのインピーダンス部材は特定の周波数特性を有する。
シールド線が抵抗材被覆および高誘電材被覆によって被覆されたシールドケーブルをケーブル把持部材でクランプして筐体に固定することにより、シールドケーブルのシールド線が電位的に安定されたフレームグランドである筐体に接続される。従って、シールドケーブルのシールド線が電位的により安定化され、シールドケーブルから放射されるノイズを抑制する技術が開示されている。(例えば、特許文献1参照。)
A plurality of signal lines are covered with a shield line having a function as a ground line, the shield line is covered with a resistance material coating, and the resistance material coating is covered with a high dielectric material coating.
The shielded cable is clamped by the cable gripping portion, and the cable gripping member is screwed and fixed to the housing with screws. Thereby, the shield wire and the casing are electrically connected via the resistance material coating, the high dielectric material coating, and the cable gripping member. The resistance material coating and the high dielectric material coating are impedance members having a predetermined impedance, and these impedance members have specific frequency characteristics.
A shield cable with a shield wire covered with a resistance material coating and a high dielectric material coating is clamped with a cable gripping member and fixed to the housing, so that the shield wire of the shield cable is a frame ground in which the potential is stabilized. Connected to the body. Therefore, a technique is disclosed in which the shielded wire of the shielded cable is more stabilized in terms of potential and the noise radiated from the shielded cable is suppressed. (For example, refer to
しかしながら、抵抗材被覆および高誘電材被覆のようなインピーダンス部材を介して筐体に固定して、シールド線を電位的に安定させるので、シールドケーブルの構成が複雑であった。 However, since the shield wire is stabilized in terms of potential by being fixed to the housing via an impedance member such as a resistance material coating and a high dielectric material coating, the configuration of the shield cable is complicated.
また、抑制するノイズの周波数帯域に合わせて、特定の周波数特性を持つようにシールドケーブルのインピーダンス部材(抵抗材被覆および高誘電材被覆)を選定する必要があった。 Further, it is necessary to select the impedance member (resistance material coating and high dielectric material coating) of the shielded cable so as to have a specific frequency characteristic in accordance with the frequency band of noise to be suppressed.
本発明は、例えば、簡易なシールド線により電源装置の出力線から放射されるノイズを抑制することができる電源装置を得ることを目的とする。 An object of this invention is to obtain the power supply device which can suppress the noise radiated | emitted from the output line of a power supply device with a simple shield wire, for example.
本発明に係る電源装置は、出力端子コネクタを有し、入力される交流電源を平滑して直流電圧を生成し、生成した直流電圧をスイッチング回路によって、前記直流電圧とは異なる電力に変換して前記出力端子コネクタを介して出力する電源回路部と、前記電源回路部を収納するケース本体及びケースカバーと、一端が前記出力端子コネクタに接続されるとともに、前記ケース本体及びケースカバーの外部に引き出され、他端が負荷に接続される出力電線と、前記出力電線の周囲を覆うとともに、前記ケース本体または前記ケースカバーに電気的に接続されるシールド被膜を有するシールド線と、を備えることを特徴とする。 A power supply device according to the present invention has an output terminal connector, smoothes an input AC power supply to generate a DC voltage, and converts the generated DC voltage into power different from the DC voltage by a switching circuit. A power supply circuit unit that outputs via the output terminal connector, a case main body and a case cover for housing the power supply circuit unit, and one end connected to the output terminal connector and pulled out of the case main body and the case cover An output electric wire having the other end connected to a load, and a shield wire covering a periphery of the output electric wire and having a shield coating electrically connected to the case body or the case cover. And
本発明によれば、簡易なシールド線により電源装置の出力電線から放射されるノイズを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise radiated | emitted from the output electric wire of a power supply device can be suppressed with a simple shield wire.
実施の形態1.
図1〜図4を用いて、本実施の形態の電源装置の構造について説明する。
The structure of the power supply device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施の形態の電源装置を示す上視図であり、図2は、図1に示す電源装置の長手方向の側面図、図3は、図1に示す電源装置の短手方向の端面図、図4は、図1に示す電源装置を分解した分解上視図である。 1 is a top view showing a power supply device according to the present embodiment, FIG. 2 is a side view of the power supply device shown in FIG. 1 in the longitudinal direction, and FIG. 3 is a short side view of the power supply device shown in FIG. FIG. 4 is an exploded top view of the power supply device shown in FIG.
電源装置1は、ケース本体2と、交流電源ACが供給される電線が接続される端子部を有し、ケース本体2に取り付けられる電源端子台4と、電源端子台4と電線にて接続されるとともに、ケース本体2に取り付けられ、入力される交流電源ACを電力変換して、後述するランプLAに電力を出力する電源回路部100と、電源回路部100とケース本体2に接続され、ランプLAが接続されるコネクタCN1を有するシールド線200と、シールド線200をケース本体2に固定する金属製のクリップ5と、電源回路部100を覆うようにケース本体2に取り付けられるケースカバー6と、を備える。
The
電源端子台4は、商用電源などの交流電源ACが供給される電線が接続される。 The power terminal block 4 is connected to an electric wire supplied with AC power AC such as commercial power.
ケース本体2、及び、ケースカバー6は導電性を有する材質(例えば金属製の材質)で形成している。
The
シールド線200は、一端に後述する照明器具300(ランプLA)が接続されるコネクタCN1を有し、絶縁被覆された2本の出力電線CB1と、2本の出力電線CB1の周囲を覆うシールド被膜201と、シールド被膜201の一部が剥き出しとなるように、シールド被膜201の周囲のほぼ全面覆うシールド絶縁被膜202と、を備える。
The
2本の出力電線CB1に接続されるコネクタCN1は、一方が雄コネクタCN1aとなっており、他方が雌コネクタCN1bとなっている。 One of the connectors CN1 connected to the two output wires CB1 is a male connector CN1a, and the other is a female connector CN1b.
シールド線200は、剥き出しにされたシールド被膜201が金属製のクリップ5に挟まれ、このクリップ5がネジ7によってケース本体2に機械的に固定されるとともに、シールド被膜201とケース本体2が、クリップ5及びネジ7を介して電気的にケース本体接続部SN1に接続される。
The
図5は、電源装置の電気回路の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an electric circuit of the power supply device.
まず、電源回路部100の構成について説明する。
First, the configuration of the power
電源回路部100は、電源端子台4と電線によって接続され、交流電源ACが供給される入力端子コネクタ101と、入力端子コネクタ101に接続され、電源回路部100の内部で発生するノイズが入力される交流電源AC側に戻らないようにノイズを低減するノイズフィルタ102と、ノイズフィルタ102を介して供給される交流電源ACを脈流の直流電圧に変換する整流回路103と、整流回路103に接続され、変換された脈流の直流電圧をほぼ一定電圧となるように平滑する一次側平滑コンデンサC1と、一次側平滑コンデンサC1に接続されるフライバック回路104と、フライバック回路104に接続される二次側平滑回路C2と、接続されるランプLAに流れる負荷電流を検出する電流検出回路105と、電流検出回路105が検出する電流がほぼ一定となるように、フライバック回路104を制御するスイッチング回路制御部107と、二次側平滑回路C2の正極側及び電流検出回路105の他端が接続される出力端子コネクタ108と、を備える。
The power
フライバック回路104は、1次側の一端が一次側平滑コンデンサC1の高電位側に接続されるトランスT1と、トランスT1の1次側の他端に接続され、ON/OFFするスイッチング回路106と、トランスT1の二次側の一端にアノード端子が接続されるダイオードD1と、を備える。
The
スイッチング制御回路107は、負荷に流れる電流を決定する基準値を設定する基準値設定器DEと、電流検出回路105が検出する電流値と基準値設定器DEの基準値とを比較する比較器CPと、比較器CPで比較した結果に応じて、スイッチング回路106をオン/オフ制御する制御信号を生成するとともに、生成した制御信号を出力するスイッチング回路制御信号生成部109と、を備える。
The
スイッチング回路制御信号生成部109は、フォトトランジスタPTを備えて、電源回路部100の一次側と二次側とを電気的に絶縁している。
The switching circuit control signal generation unit 109 includes a phototransistor PT, and electrically insulates the primary side and the secondary side of the power
スイッチング回路部106は、MOS−FETなどからなるスイッチング部SWと、スイッチング回路制御部107に接続され、入力される制御信号に応じてスイッチング部SWのオン/オフを切り替えるオン/オフコントローラCTを備える。
The
なお、本実施の形態の整流回路103は、入力される交流電源を脈流の直流電圧に変換する場合について説明したが、入力される交流電源ACを入力される交流電源ACのピーク電圧よりも高い電圧まで昇圧する昇圧チョッパー型回路を用いてもよく、また、入力される交流電源ACを入力される交流電源のピーク電圧よりも低い電圧まで降圧する降圧チョッパー型回路などを用いてもよい。
The
また、本実施の形態のスイッチング部SWは、MOS−FETを用いる場合について説明したが、バイポーラトランジスタなどの他の半導体スイッチング素子や、リレーなどの機械的スイッチング素子であってもよい。 Moreover, although the case where MOS-FET was used demonstrated switching part SW of this Embodiment, other semiconductor switching elements, such as a bipolar transistor, and mechanical switching elements, such as a relay, may be sufficient.
また、本実施の形態では、スイッチング回路制御信号生成部109にフォトトランジスタPTを備えて、電源回路部100の一次側と二次側とを絶縁するとともに、オン/オフコントローラCTを介してスイッチング部SWをオン/オフ制御する場合について説明したが、スイッチング回路制御信号生成部109は、オン/オフコントローラCTを介さずに直接スイッチング部SWのオン/オフ制御をしてもよい。
In the present embodiment, the switching circuit control signal generation unit 109 is provided with a phototransistor PT to insulate the primary side and the secondary side of the power
次に、電源回路部100の動作について説明する。
Next, the operation of the power
トランスT1の一次側には、スイッチング回路106のON/OFF動作に応じて、一次側平滑コンデンサC1で平滑された電力が供給され、トランスT1の二次側には、トランスT1の一次側に流れる一次電流に応じた二次電流が流れ、トランスT1の巻数比に応じた二次電圧が発生する。
The primary side of the transformer T1 is supplied with power smoothed by the primary side smoothing capacitor C1 in accordance with the ON / OFF operation of the
トランスT1の二次側に発生する二次電圧は、ダイオードD1によって整流されて、二次側平滑コンデンサC2に充電される。二次側平滑コンデンサC2に充電される電力は、接続されるランプLAに電力が供給される。 The secondary voltage generated on the secondary side of the transformer T1 is rectified by the diode D1 and charged to the secondary side smoothing capacitor C2. The electric power charged in the secondary side smoothing capacitor C2 is supplied to the connected lamp LA.
スイッチング回路制御信号生成部109が生成する制御信号は、ほぼ一定周波数の信号(例えば、100kHzの周波数の制御信号)であり、比較器CPによって比較した結果に応じて、スイッチング回路106のオン/オフデューティーを変更する。例えば、比較器CPによって電流検出回路105が検出する電流値が多いと判断するときは、スイッチング回路106のオン時間が短くなる制御信号を生成し、比較器CPによって電流検出回路105が検出する電流値が少ないと判断するときは、スイッチング回路106のオン時間が長くなる制御信号を生成する。
The control signal generated by the switching circuit control signal generation unit 109 is a signal having a substantially constant frequency (for example, a control signal having a frequency of 100 kHz), and the
次に、図6〜図8を用いて、電源装置に接続される照明器具の構成の種類、及び電源装置に接続される照明器具の構成の種類に応じて、電源装置内に発生する電圧波形について説明する。 Next, using FIG. 6 to FIG. 8, the voltage waveform generated in the power supply device according to the type of configuration of the lighting fixture connected to the power supply device and the type of configuration of the lighting fixture connected to the power supply device Will be described.
図6は、電源装置に照明器具を接続するときの状態を示すブロック図であり、図6(a)は、電源装置に照明器具を4台接続するときの状態を示すブロック図、図6(b)は、電源装置に照明器具を3台接続するときの状態を示すブロック図、図6(c)は、電源装置に照明器具を2台接続するときの状態を示すブロック図、図6(d)は、電源装置に照明器具を1台接続するときの状態を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram illustrating a state when the lighting apparatus is connected to the power supply apparatus, and FIG. 6A is a block diagram illustrating a state when four lighting apparatuses are connected to the power supply apparatus. FIG. 6B is a block diagram illustrating a state when three lighting fixtures are connected to the power supply device, and FIG. 6C is a block diagram illustrating a state when two lighting fixtures are connected to the power supply device. d) is a block diagram showing a state when one lighting fixture is connected to the power supply device.
照明器具300は、器具本体301と、器具本体301に取り付けられるランプLAと、一端に器具側コネクタCN2を有し、他端はランプLAに接続される器具側電線CB2を備える。なお、この照明器具300に備えるランプLAとして、オン電圧が4VのLED光源を1個用いる場合について説明する。
The
電源装置1に照明器具300を1台接続するときは、2本の器具側コネクタCB2を電源装置1のコネクタCN1に接続し、電源装置1に照明器具300(照明器具300a、300b)を複数接続するときは、照明器具300aの器具側コネクタCN2(器具側雄コネクタCN2b)を他の照明器具300bの器具側コネクタCN2(器具側雌コネクタCN2a)とを数珠繋ぎ状に接続して、複数の照明器具300を電源装置1のコネクタCN1に直列接続するように接続される。
When one
このように、器具側コネクタCN2は、照明器具300を複数接続できるように、雌コネクタCN2aと雄コネクタCN2bを備える。
As described above, the fixture connector CN2 includes the female connector CN2a and the male connector CN2b so that a plurality of
図7は、図5に示す電源回路部の二次側平滑コンデンサの両端電圧を示す電圧波形図であり、図7(a)は、電源装置に照明器具を4台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(b)は、電源装置に照明器具を3台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(c)は、電源装置に照明器具を2台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(d)は、電源装置に照明器具を1台接続するときの状態を示す電圧波形図である。 FIG. 7 is a voltage waveform diagram showing the voltage across the secondary side smoothing capacitor of the power supply circuit unit shown in FIG. 5, and FIG. 7 (a) shows a state when four lighting fixtures are connected to the power supply device. FIG. 7B is a voltage waveform diagram showing a state when three lighting fixtures are connected to the power supply apparatus, and FIG. 7C is a state when two lighting fixtures are connected to the power supply apparatus. FIG. 7D is a voltage waveform diagram showing a state when one lighting fixture is connected to the power supply device.
電源装置1は、コネクタCN1に接続された照明器具300の台数によらず、電流検出回路105で検出される電流値がほぼ一定となるように、スイッチング回路制御部107がスイッチング回路106を制御している。
In the
そのため、電源装置1のコネクタCN1に、数珠繋ぎ状に直列接続された複数台の照明器具300が接続されると、電源回路部100の二次側に発生する電流が一定となるようにスイッチング回路106のオンデューティが制御されて、二次側平滑コンデンサC2に充電される電圧が高くなる。
Therefore, when a plurality of
この実施の形態における照明器具300は、オン電圧が4VのLED光源を1個備えるので、照明器具300を4台接続する場合は、出力電線CB1から出力される電圧は16Vとなり、照明器具300を3台接続する場合は、出力電線CB1から出力される電圧は12Vとなり、照明器具300を2台接続する場合は、出力電線CB1から出力される電圧は8Vとなり、照明器具300を1台接続する場合は、出力電線CB1から出力される電圧は4Vとなる。
Since the
また、出力電圧には周期的に振動波形が表れている。これは、スイッチング回路106がオンに変わるタイミングに発生しているスイッチングノイズである。
In addition, a vibration waveform appears periodically in the output voltage. This is switching noise occurring at the timing when the
図8は、図5に示す電源回路部のダイオードの両端電圧を示す電圧波形図であり、図7(a)は、電源装置に照明器具を4台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(b)は、電源装置に照明器具を3台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(c)は、電源装置に照明器具を2台接続するときの状態を示す電圧波形図、図7(d)は、電源装置に照明器具を1台接続するときの状態を示す電圧波形図である。 FIG. 8 is a voltage waveform diagram showing the voltage across the diode of the power supply circuit unit shown in FIG. 5, and FIG. 7A is a voltage waveform diagram showing a state when four lighting fixtures are connected to the power supply device, FIG. 7B is a voltage waveform diagram showing a state when three lighting fixtures are connected to the power supply device, and FIG. 7C is a voltage waveform showing a state when two lighting fixtures are connected to the power supply device. FIG. 7 (d) is a voltage waveform diagram showing a state when one lighting fixture is connected to the power supply device.
ダイオードD1の両端波形は、ダイオードD1のアノード端子を基準にして、ダイオードD1のカソード端子に発生している電圧を測定したものである。 The waveform at both ends of the diode D1 is obtained by measuring the voltage generated at the cathode terminal of the diode D1 with reference to the anode terminal of the diode D1.
このダイオードD1の両端波形が0Vとなっているときは、スイッチング回路106がオフしている期間であり、ダイオードD1の両端波形が負電位となっているときは、スイッチング回路106がオンしているときである。
When the both-end waveform of the diode D1 is 0V, the
電源装置1に接続される照明器具300の台数に応じて、ダイオードD1の負電位となる電圧(例えば、照明器具300が4台接続されている場合は、ダイオードD1の電位は−38V、照明器具300が1台接続されている場合は、ダイオードD1の電位は−30V)にやや違いがあるが、電源回路部100の入力端子コネクタ101側に発生するノイズに与える影響はほとんどない。
Depending on the number of
電源装置1に接続される照明器具300の台数が1〜3台のときに発生するノイズのPeak To Peak値(以下、単にP−P値という。)は約10〜約15Vなのに対し、電源装置1に接続される照明器具300の台数が4台のときに発生するノイズのP−P値は約40Vになり、約2.7倍から約4倍急増する。
The Peak To Peak value of noise generated when the number of
このように、電源装置1に接続される照明器具300の台数をユーザーが任意行うことができるようになっているとき、接続される照明器具300の台数が増えていくと、急激にスイッチングノイズが大きくなることがある。
Thus, when the user can arbitrarily perform the number of
そのため、電源装置1に接続される照明器具300の台数が少ないときは、出力される出力電圧が低く、またスイッチング回路106のスイッチングによるノイズが小さいが、電源装置1に接続される照明器具300の台数が多いときは、出力される出力電圧が高くなり、またスイッチング回路106のスイッチングによるノイズが大きくなる傾向がある。
Therefore, when the number of
また、電源装置1に接続される照明器具300の台数が増える毎に、器具側電線CB2の長さが延長され、例えば、照明器具1台につき1mの電線が延長される。
Moreover, whenever the number of the
このような場合、電源回路部100の二次側の回路パターン配線を短くしたり、二次側の回路パターンにノイズ対策部品を載せたりして電源回路部100の内部で対策しても、電源装置1の外側に引き出される出力電線CB1及び器具側電線CB2の影響を無視することができない。
In such a case, even if measures are taken inside the power
特に、電源装置1に近い部分の出力電線CB1にのるノイズが、電源装置1のケース本体2及びケースカバー6を介して、電源端子台4とノイズフィルタ間の電線や回路パターンに影響を及ぼすことがある。
In particular, the noise on the output electric wire CB1 near the
また、仮に電源回路部100の内部のみで出力電線CB1にのるノイズを抑制したとしても、ノイズを抑制するための回路が複雑になったり、大型化したりするデメリットがある。
Further, even if the noise on the output electric wire CB1 is suppressed only inside the power
このような点に着目して、電源装置1から引き出される出力電線CB1をシールド被膜201でシールドする実験を行った。
Focusing on this point, an experiment was conducted in which the output wire CB1 drawn from the
出力電線CB1及びシールド被膜201の長さを200mmにし、シールド線200のシールド被覆201をケース本体2に接続するとき、出力電線CB1とシールド被膜201との間には浮遊容量Ci1を持つが、この浮遊容量Ci1は、20pF〜30pFであった。
When the length of the output wire CB1 and the
また、ケース本体2及びケースカバー6と、電源回路部100との間にも浮遊容量Ci2を持つが、この浮遊容量Ci2は実験的に測定した結果、50pFであった。
Further, the stray capacitance Ci2 is also present between the case
次に、本実施の形態における雑音電力ノイズ試験を行った結果を表1に示す。 Next, Table 1 shows the result of the noise power noise test in the present embodiment.
表1は、本実施の形態の電源装置1の雑音端子電圧ノイズ試験を行った結果を示すものである。この表1は、本実施の形態における電源装置1の効果を比較するために、出力電線CB1にシールド被膜201を取り付けない場合と、出力電線CB1にシールド被膜201を取り付ける場合について測定し、特にノイズが大きい周波数帯域のノイズの大きさを示した。
Table 1 shows the result of the noise terminal voltage noise test of the
この表1より、本実施の形態の電源装置1において、最もノイズが大きい周波数帯域は3MHz付近であり、出力電線CB1にシールド被膜201を取り付けると、出力電線CB1にシールド被膜201を取り付けない場合と比較して、ノイズを5dB抑制していることが分かる。
From Table 1, in the
また、最もノイズが大きい周波数帯域以外の0.6MHz、1.1MHzにおいても、同様にノイズを5dB抑制していることが分かる。 It can also be seen that the noise is similarly suppressed by 5 dB at 0.6 MHz and 1.1 MHz other than the frequency band with the largest noise.
このように、出力電線CB1と電源回路部100との間には、出力電線とCB1a、CB1bシールド被膜201との間の浮遊容量Ci1、及び、ケース本体2及びケースカバー6と電源回路部100との間の浮遊容量Ci2を持つので、出力電線CB1にのった交流成分を含んだノイズは、この2つの浮遊容量Ci1、Ci2を介して電源回路部100に帰還され、ノイズフィルタ102によって、入力側(交流電源AC側)にノイズが漏れるのを抑制する。
As described above, between the output electric wire CB1 and the power
なお、電源回路部100の二次側をケース本体2に直接接続することも考えられるが、この場合、107μAの漏洩電流が流れることが分かった。
Note that it is conceivable that the secondary side of the power
これに対して、シールド線200のシールド被覆201をケース本体2に接続するときの漏洩電流は70μAとなり、電源回路部100の二次側をケース本体2に直接接続したときと比較すると、漏洩電流を35%少なくすることができる。
On the other hand, the leakage current when the
また、本実施の形態では、生成される制御信号(スイッチング回路のスイッチング周波数)が100kHzの場合について説明したが、制御信号の周波数(スイッチング周波数)を変更して実験した結果、制御信号の周波数(スイッチング周波数)が60kHz〜130kHzのとき同様の効果が得られ、雑音端子電力ノイズは、ノイズが最も大きくなる3MHz近傍のノイズを5dB程度抑制されることを確認した。なお、制御信号の周波数(スイッチング周波数)を60kHz〜130kHzとするとき、二次側の出力電線CB1に発生するノイズの周波数は10MHz〜30MHzであった。 In the present embodiment, the case where the generated control signal (switching frequency of the switching circuit) is 100 kHz has been described. However, as a result of experiment with changing the frequency of the control signal (switching frequency), the frequency of the control signal ( The same effect was obtained when the switching frequency was 60 kHz to 130 kHz, and it was confirmed that the noise terminal power noise was suppressed by about 5 dB in the vicinity of 3 MHz where the noise was the largest. In addition, when the frequency (switching frequency) of the control signal was set to 60 kHz to 130 kHz, the frequency of noise generated in the secondary-side output electric wire CB1 was 10 MHz to 30 MHz.
また、本実施の形態では、出力電線CB1及びシールド被膜201の長さを200mmとした場合について説明したが、出力電線CB1及びシールド被膜201の長さは限定されず、雑音端子電圧ノイズが所定の規定値以下に収まる浮遊容量Ci1となるように適宜設定される。
In the present embodiment, the case where the length of the output electric wire CB1 and the
また、本実施の形態における照明器具300のランプLAは、LED光源を1つ備える場合について説明したが、LED光源の数は1個に限定されず、LED光源は2個以上備えてもよい。
Moreover, although the lamp LA of the
また、本実施の形態におけるLED光源のオン電圧は、4Vの場合について説明したが、LED光源のオン電圧は4Vに限定されず、LED光源がもつ固有のオン電圧に応じて変動する。 Moreover, although the ON voltage of the LED light source in this Embodiment demonstrated the case of 4V, the ON voltage of an LED light source is not limited to 4V, It fluctuates | varies according to the specific ON voltage which an LED light source has.
また、本実施の形態における照明器具300のランプLAは、LED光源に限定されず、ハロゲン電球などであってもよいことは明らかである。
Moreover, it is obvious that the lamp LA of the
また、本実施の形態における電源回路1は、照明器具300(ランプLA)を接続する場合について説明したが、電源回路1に接続される負荷は、照明器具300(ランプLA)に限らず、直流電圧によって動作する機器であればよい。
Moreover, although the
電源装置1から引き出される出力電線CB1の一端に備えられるコネクタは、それぞれ雄コネクタCN1a、雌コネクタCN2bとにして、かつ、照明器具300に備えられる器具側コネクタCN2をそれぞれ雄コネクタCN2b、雌コネクタCN2aとしているので、電源装置1に接続される照明器具300の台数を数珠繋ぎ状にユーザーが任意に変更することができる。
The connectors provided at one end of the output electric wire CB1 drawn from the
また、電源装置1から引き出される出力電線CB1をコネクタCN1近傍までシールド被膜201及びシールド絶縁被膜202で覆っているので、出力電線CB1が接続されているコネクタCN1がそれぞれ雄コネクタCN1a、雌コネクタCN1bに分かれていても、雄コネクタCN1aと雌コネクタCN1bを誤って接続することがない。
Further, since the output electric wire CB1 drawn from the
また、本実施の形態では、ケース本体2、及び、ケースカバー6が導電性の金属製である場合について説明したが、ケース本体2とケースカバー6の材質をそれぞれ異なるものであってもよく、いずれか一方を形成する材質が導電性であればよい。
In the present embodiment, the
また、図9に示すように、ケース本体2の接地端子SN2を大地などにアース接地GNDしてもよく、この場合、より入力側(交流電源AC側)に漏れるノイズを抑制することができる。
As shown in FIG. 9, the ground terminal SN2 of the
実施の形態2.
本実施の形態は、実施の形態1に示す電源装置のシールド被膜の接続が異なるものである。
In this embodiment, the connection of the shield coating of the power supply device shown in the first embodiment is different.
本実施の形態において、実施の形態1に示す部分と同じ構成の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図10〜図13を用いて、本実施の形態の電源装置の構造について説明する。 The structure of the power supply device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
図10は、本実施の形態の電源装置を示す上視図であり、図11は、図10に示す電源装置の長手方向の側面図、図12は、図10に示す電源装置の短手方向の端面図、図13は、図10に示す電源装置を分解した分解上視図である。 10 is a top view showing the power supply device of the present embodiment, FIG. 11 is a side view of the power supply device shown in FIG. 10 in the longitudinal direction, and FIG. 12 is a short direction of the power supply device shown in FIG. FIG. 13 is an exploded top view of the power supply device shown in FIG.
電源装置1aは、ケース本体2と、交流電源ACが供給される電線が接続される端子部を有し、ケース本体2に取り付けられる電源端子台4と、電源端子台4と電線にて接続されるとともに、ケース本体2に取り付けられ、入力される交流電源ACを電力変換して、ランプLAに電力を出力する電源回路部100と、ケース本体2の内側に取り付けられる導電板120と、電源回路部100と導電板120に接続され、ランプLAが接続されるコネクタCN1を有するシールド線200と、シールド線200をケース本体2に固定するクリップ5aと、電源回路部100を覆うようにケース本体2に取り付けられるケースカバー6と、を備える。
The
ケース本体2、及び、ケースカバー6は樹脂で形成されている。
The
導電板120は、導電性を有する金属からなり、ケース本体2の内側にネジなどによって取り付けられる。
The
シールド線200は、一端に照明器具300(ランプLA)が接続されるコネクタCN1を有し、絶縁被覆された2本の出力電線CB1と、2本の出力電線CB1の周囲を覆うシールド被膜201と、シールド被膜201の周囲のほぼ全面覆うシールド絶縁被膜202と、を備える。
The
この実施の形態における電源装置1aの電源回路部100の動作は、実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
Since the operation of the power
次に、電源回路部100から出力される出力電力とノイズについて説明する。
Next, output power and noise output from the power
導電板120は、電源回路部100から所定の空間距離(例えば、5mm)離れるように配置され、この導電板120と、電源回路部100との間には、浮遊容量Ci2を持つ。
The
出力電線CB1にのるノイズは、出力電線CB1とシールド被膜201との間の浮遊容量Ci1、導電板120と電源回路部100との間の浮遊容量Ci2によって、電源回路部100に帰還して、帰還したノイズは、ノイズフィルタ102によって抑制され、電源回路部100の入力側からノイズが漏れない。
The noise on the output electric wire CB1 is returned to the power
なお、本実施の形態では、ケース本体2、及び、ケースカバー6は樹脂で形成されている場合について説明したが、樹脂以外の非導電性の材質や導電性を有する金属製でもよく、また、ケース本体2とケースカバー6の材質をそれぞれ異なるものであってもよい。
In the present embodiment, the case
また、本実施の形態では、ケース本体2の内側に導電板120を備える場合について説明したが、ケースカバー6の内側に導電板120を備えてもよい。
In the present embodiment, the case where the
実施の形態3.
本実施の形態は、実施の形態1に示す電源装置のシールド線が異なるものである。
In the present embodiment, the shield line of the power supply device shown in the first embodiment is different.
本実施の形態において、実施の形態1に示す部分と同じ構成の部分は同符号を付し、説明を省略する。 In the present embodiment, the same components as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図14〜図17を用いて、本実施の形態の電源装置の構造の説明をする。 The structure of the power supply device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
図16は、本実施の形態の電源装置を示す上視図であり、図17は、図16に示す電源装置の長手方向の側面図、図18は、図16に示す電源装置の短手方向の端面図、図19は、図16に示す電源装置を分解した分解上視図である。 16 is a top view showing the power supply device of the present embodiment, FIG. 17 is a side view of the power supply device shown in FIG. 16 in the longitudinal direction, and FIG. 18 is a short side view of the power supply device shown in FIG. FIG. 19 is an exploded top view of the power supply device shown in FIG.
電源装置1bは、ケース本体2と、交流電源ACが供給される電線が接続される端子部を有し、ケース本体2に取り付けられる電源端子台4と、電源端子台4と電線にて接続されるとともに、ケース本体2に取り付けられ、入力される交流電源ACを電力変換して、ランプLAに電力を出力する電源回路部100と、電源回路部100の出力側に取り付けられる出力端子コネクタ108と、出力端子コネクタ108に接続され、ランプLAが接続されるコネクタCN1を有する出力電線CB1と、出力端子コネクタ108近傍のパターンとケース本体2との間に電気的に接続される結合コンデンサC3a、C3bと、電源回路部100を覆うようにケース本体2に取り付けられるケースカバー6と、を備える。
The
ケース本体2、及び、ケースカバー6は導電性を有する材質(例えば金属製の材質)で形成している。
The
図18は、本実施の形態における電源装置の電源回路部を示す回路ブロック図である。 FIG. 18 is a circuit block diagram showing a power supply circuit portion of the power supply device according to the present embodiment.
出力端子コネクタ108近傍に結合コンデンサC3a、C3bを備え、出力端子コネクタ108近傍の正極側及び負極側の回路パターンとケース本体2と電気的に接続している。
Coupling capacitors C3a and C3b are provided in the vicinity of the
この実施の形態における電源装置1bの電源回路部100の動作は、実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
Since the operation of the power
次に、電源回路部100から出力される出力電力とノイズについて説明する。
Next, output power and noise output from the power
実施の形態1では、出力電線CB1とシールド被膜201との間に浮遊容量Ci1を持たせてケース本体2にノイズを帰還させたが、本実施の形態では、出力端子コネクタ108近傍のパターンとケース本体2とを結合コンデンサC3a、C3bによって電気的に接続して、ノイズをケース本体6に帰還させる。
In the first embodiment, noise is fed back to the
浮遊容量Ci1は出力電線CB1やシールド被膜201の長さなどの影響によって変化することがあるが、物理的に結合コンデンサC3a、C3bを接続するので、抑制するノイズの周波数帯域に応じて結合コンデンサC3a、C3bの容量を選定でき、より精度よくノイズを抑制することができる。
Although the stray capacitance Ci1 may change due to the influence of the output wire CB1 and the length of the
なお、本実施の形態では、ケース本体2、及び、ケースカバー6が導電性の金属製である場合について説明したが、ケース本体2とケースカバー6の材質をそれぞれ異なるものであってもよく、いずれか一方を形成する材質が導電性であればよい。
In the present embodiment, the case
また、本実施の形態では、出力端子コネクタCN1近傍の正極側及び負極側の回路パターンとケース本体2と電気的に接続する場合について説明したが、正極側の回路パターンとケース本体2、または、負極側の回路パターンとケース本体2のいずれか一方を結合コンデンサC3a、C3bにより電気的に接続してもよい。
In the present embodiment, the case where the positive and negative circuit patterns near the output terminal connector CN1 are electrically connected to the
また、図19に示すように、ケース本体2の接地端子SN2を大地などにアース接地GNDしてもよく、この場合、より入力側(交流電源AC側)に漏れるノイズを抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 19, the ground terminal SN2 of the
1、1a、1b 電源装置、2 ケース本体、4 電源端子台、5、5a クリップ、6 ケースカバー、7 ネジ、100 電源回路部、101 入力端子コネクタ、102 ノイズフィルタ、103 整流回路、104 フライバック回路、105 電流検出回路、106 スイッチング回路、107 スイッチング回路制御部、108 出力端子コネクタ、109 スイッチング回路制御信号生成部、120 導電板、200 シールド線、201 シールド被膜、202 シールド絶縁被膜、300 照明器具、301 器具本体、AC 交流電源、LA ランプ、CB1、CB1a、CB1b 出力電線、CN1 コネクタ、CN1a 雄コネクタ、CN1b 雌コネクタ、T1 トランス、PQ フォトトランジスタ、SW スイッチング部、CT オン/オフコントローラ、CB2 器具側電線、CN2 器具側コネクタ、CN2a 器具側雌コネクタ、CN2b 器具側雄コネクタ、SC シールド接続線、C1 一次側平滑コンデンサ、C2 二次側平滑コンデンサ、C3a、C3b 結合コンデンサ、Ci 浮遊容量、D1 ダイオード、SN1 ケース本体接続部、SN2 接地端子、GND アース接地、CP 比較器、DE 基準値設定器。 1, 1a, 1b Power supply device, 2 Case body, 4 Power supply terminal block, 5, 5a Clip, 6 Case cover, 7 Screw, 100 Power supply circuit section, 101 Input terminal connector, 102 Noise filter, 103 Rectifier circuit, 104 Flyback Circuit, 105 current detection circuit, 106 switching circuit, 107 switching circuit control unit, 108 output terminal connector, 109 switching circuit control signal generation unit, 120 conductive plate, 200 shield wire, 201 shield coating, 202 shield insulation coating, 300 lighting fixture , 301 Instrument body, AC AC power supply, LA lamp, CB1, CB1a, CB1b output wire, CN1 connector, CN1a male connector, CN1b female connector, T1 transformer, PQ phototransistor, SW switching unit, CT ON / OFF controller, CB2 appliance side wire, CN2 appliance side connector, CN2a appliance side female connector, CN2b appliance side male connector, SC shield connection line, C1 primary side smoothing capacitor, C2 secondary side smoothing capacitor, C3a, C3b coupling capacitor , Ci stray capacitance, D1 diode, SN1 case body connection, SN2 ground terminal, GND earth ground, CP comparator, DE reference value setting device.
Claims (5)
出力端子コネクタを有し、入力される交流電源を平滑して直流電圧を生成し、生成した直流電圧をスイッチング回路によって、前記直流電圧とは異なる電圧値の電力に変換して前記出力端子コネクタを介して出力する電源回路部と、
前記電源回路部を収納するケース本体及びケースカバーと、
一端が前記出力端子コネクタに接続されるとともに、前記ケース本体及びケースカバーの外部に引き出され、他端が負荷に接続される出力電線と、
前記出力電線の周囲を覆うとともに、前記ケース本体または前記ケースカバーに電気的に接続されるシールド被膜を有するシールド線と、
を備えることを特徴とする電源装置。 In a power supply that outputs power,
An output terminal connector is provided to generate a DC voltage by smoothing an input AC power supply, and the generated DC voltage is converted into electric power having a voltage value different from the DC voltage by a switching circuit. A power supply circuit unit that outputs via
A case main body and a case cover for storing the power supply circuit unit;
One end is connected to the output terminal connector, and is drawn out of the case body and the case cover, and the other end is connected to a load.
A shield wire that covers the periphery of the output electric wire and has a shield coating electrically connected to the case body or the case cover;
A power supply apparatus comprising:
出力端子コネクタを有し、入力される交流電源を平滑して直流電圧を生成し、生成した直流電圧をスイッチング回路によって、前記直流電圧とは異なる電圧値の電力に変換して前記出力端子コネクタを介して出力する電源回路部と、
前記電源回路部を収納するケース本体及びケースカバーと、
一端が前記出力端子コネクタに接続されるとともに、前記ケース本体及びケースカバーの外部に引き出されて、他端が負荷に接続される出力電線と、
前記出力端子コネクタ近傍の回路パターンと、前記ケース本体または前記ケースカバーとを電気的に接続する結合コンデンサと、
を備えることを特徴とする電源装置。 In a power supply that outputs power,
An output terminal connector is provided to generate a DC voltage by smoothing an input AC power supply, and the generated DC voltage is converted into electric power having a voltage value different from the DC voltage by a switching circuit. A power supply circuit unit that outputs via
A case main body and a case cover for storing the power supply circuit unit;
One end is connected to the output terminal connector, and is drawn out to the outside of the case body and the case cover, and the other end is connected to a load, an output electric wire,
A circuit pattern in the vicinity of the output terminal connector, and a coupling capacitor for electrically connecting the case body or the case cover;
A power supply apparatus comprising:
前記電流検出回路が検出した電流値が入力され、入力される電流値がほぼ一定となるように、スイッチング回路のスイッチング動作を制御するスイッチング回路制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電源装置。 A current detection circuit for detecting a current value flowing through the load;
A switching circuit control unit that controls the switching operation of the switching circuit so that the current value detected by the current detection circuit is input and the input current value is substantially constant;
The power supply device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記電源装置と電気的に接続され、着脱可能なコネクタと、前記コネクタを介して前記電源装置が出力する電力により点灯するランプと、を有する照明器具と;
を備えることを特徴とする照明システム。 A power supply device according to any one of claims 1 to 4;
A luminaire comprising: a connector electrically connected to the power supply device, and a detachable connector; and a lamp that is lit by power output from the power supply device via the connector;
A lighting system comprising:
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-
2008
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