JP2010080844A - Led lighting device and luminaire - Google Patents

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充彦 西家
Hirokazu Otake
寛和 大武
Hiroshi Terasaka
博志 寺坂
Takuro Hiramatsu
拓朗 平松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED lighting device which prevents the destruction of a light emitting diode due to an air-raid noise, surge, or the like from the outside as well as a flicker on the occasion of lighting, and to provide a luminaire with the LED lighting device. <P>SOLUTION: The LED lighting device 1 includes: a DC power supply circuit 2; a DC-DC conversion circuit 3 with a switching element Q1 for converting an output voltage of the DC power supply circuit 2 into a predetermined direct current voltage by on-off control operation of the switching element Q1, and for output of it; a plurality of light emitting diodes 5 connected serially in between the outputs of DC-DC conversion circuit 3: and a plurality of capacitors 6 for a bypass connected to each light emitting diode 5 in parallel, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光ダイオードを点灯するＬＥＤ点灯装置およびこのＬＥＤ点灯装置を具備する照明器具に関する。   The present invention relates to an LED lighting device for lighting a light emitting diode and a lighting fixture including the LED lighting device.

ＬＥＤ点灯装置は、一般的に、商用交流電源の交流電圧を一定の直流電圧に変換し、発光ダイオード（ＬＥＤ）に一定の電流を供給し、発光ダイオードからの光出力を一定に制御している。そして、交流電圧に対地ノイズ電圧が重畳されることがあり、このノイズ電圧による発光ダイオードの破壊を防止するＬＥＤ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点灯装置は、ＬＥＤユニットと電源ユニットに構成され、その電源ユニットは、整流回路とＤＣ−ＤＣコンバータ回路を金属ケース内に収納している。   The LED lighting device generally converts the AC voltage of a commercial AC power source into a constant DC voltage, supplies a constant current to the light emitting diode (LED), and controls the light output from the light emitting diode to be constant. . And an earth noise voltage may be superimposed on an alternating voltage, and the LED lighting device which prevents destruction of the light emitting diode by this noise voltage is proposed (refer patent document 1). This LED lighting device according to the prior art is composed of an LED unit and a power supply unit, and the power supply unit houses a rectifier circuit and a DC-DC converter circuit in a metal case.

そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の２次側グランドを金属ケースに接続する対地ノイズ電圧バイパス用のコンデンサを設けるとともに、金属ケースとＬＥＤユニットの導電部とを接続するアース線を設け、前記コンデンサの静電容量は、ＬＥＤユニットの各ＬＥＤと導電部との間の合成浮遊容量よりも大きく設定したものである。これにより、交流電源に対地ノイズ電圧が印加されたときに、ＬＥＤユニットの浮遊容量を介して対地ノイズ電圧によるパルス電流が流れようとしても、前記コンデンサを介してパルス電流がバイパスされるので、ＬＥＤの耐圧を超えるパルス電流が流れることを防止でき、ＬＥＤの破壊が生じないというものである。
特開２００８−１３０４３８号公報（第４−６頁、第１図） Then, a ground noise voltage bypass capacitor for connecting the secondary side ground of the DC-DC converter circuit to the metal case is provided, and an earth wire for connecting the metal case and the conductive portion of the LED unit is provided. The electric capacity is set larger than the combined stray capacity between each LED of the LED unit and the conductive portion. As a result, when a ground noise voltage is applied to the AC power source, even if a pulse current due to the ground noise voltage flows through the stray capacitance of the LED unit, the pulse current is bypassed through the capacitor. It is possible to prevent a pulse current exceeding the withstand voltage of the LED from flowing, and the LED is not destroyed.
JP 2008-130438 A (page 4-6, FIG. 1)

特許文献１のＬＥＤ点灯回路は、対地ノイズ電圧によるパルス電流やＤＣ−ＤＣコンバータ回路からの漏れ高周波電流が浮遊容量の大きいＬＥＤと導電部との間を介してアースに流れることがあり、これにより、個々のＬＥＤの点灯状態がちらつくことがあるという欠点を有する。また、対地ノイズ電圧バイパス用のコンデンサは、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の２次側グランドと金属ケースとの間に接続するので、少なくとも数百ボルトの耐電圧を必要とする高価な部品であり、ＬＥＤ点灯装置をコスト上昇させるという欠点を有する。   In the LED lighting circuit of Patent Document 1, a pulse current due to a ground noise voltage or a leakage high-frequency current from a DC-DC converter circuit may flow to ground via an LED having a large stray capacitance and a conductive portion. The LED has a drawback that the lighting state of each LED may flicker. In addition, since the capacitor for ground noise voltage bypass is connected between the secondary side ground of the DC-DC converter circuit and the metal case, it is an expensive part that requires a withstand voltage of at least several hundred volts. It has the disadvantage of increasing the cost of the lighting device.

本発明は、外部からの対地ノイズやサージなどによる発光ダイオードの破壊や点灯時のちらつきが防止されるＬＥＤ点灯装置およびこのＬＥＤ点灯装置を具備する照明器具を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an LED lighting device that prevents destruction of a light emitting diode due to ground noise or surge from the outside or flickering during lighting, and a lighting fixture including the LED lighting device.

請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置の発明は、直流電源回路と；スイッチング素子を有し、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電源回路の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣ変換回路と；このＤＣ−ＤＣ変換回路の出力間に接続された複数の発光ダイオードと；この発光ダイオードの個々にそれぞれ並列的に接続され、合成容量が前記発光ダイオードとアースとの間の浮遊容量よりも大きい複数のバイパス用コンデンサと；を具備していることを特徴とする。
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。 The invention of the LED lighting device according to claim 1 includes a DC power supply circuit; a switching element, and a DC element that converts the output voltage of the DC power supply circuit into a predetermined DC voltage and outputs it by an on / off operation of the switching element. A DC conversion circuit; a plurality of light emitting diodes connected between the outputs of the DC-DC conversion circuit; each of the light emitting diodes individually connected in parallel, and a combined capacitance between the light emitting diode and ground And a plurality of bypass capacitors larger than the stray capacitance.
In the present invention and each of the following inventions, each configuration is as follows unless otherwise specified.

スイッチング素子は、例えばバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタなどからなり、ＤＣ−ＤＣ変換回路の出力間に所定の直流電圧が発生するようにオンオフ制御される。   The switching element is composed of, for example, a bipolar transistor or a field effect transistor, and is on / off controlled so that a predetermined DC voltage is generated between the outputs of the DC-DC conversion circuit.

浮遊容量は、器具本体に配設されている発光ダイオードと、当該器具本体をアースに接続して当該器具本体の外面との間で、市販の容量計により測定して求めることができる。   The stray capacitance can be obtained by measuring with a commercially available capacitance meter between the light emitting diode provided in the instrument body and the instrument body connected to the ground and the outer surface of the instrument body.

バイパス用コンデンサは、それぞれの容量が異なっていてもよいが、ＬＥＤ点灯装置の製造上、部品点数の増加は好ましくなく、同一容量、同一品種のものを用いるのが好ましい。バイパス用コンデンサは、その大きさや価格を勘案し、容量が大きいほどよく、例えば発光ダイオードとアースとの間の浮遊容量の最も大きい浮遊容量よりも大きい容量のものを用いると好適である。   The bypass capacitors may have different capacities, but it is not preferable to increase the number of parts in manufacturing the LED lighting device, and it is preferable to use capacitors of the same capacity and the same type. Considering the size and price of the bypass capacitor, the larger the capacitance, the better. For example, it is preferable to use a capacitor having a capacitance larger than the stray capacitance having the largest stray capacitance between the light emitting diode and the ground.

発光ダイオードは、例えば、基板の表面側に整列的に配設されるとともに配線パターンにより電気的に直列接続される。バイパス用コンデンサは、例えば、安価なチップコンデンサとすることができ、基板の表面側において、各発光ダイオード間に配設することができる。これにより、バイパス用コンデンサを具備することによるＬＥＤ点灯装置の大型化やコスト上昇が抑制される。   For example, the light emitting diodes are arranged in alignment on the surface side of the substrate and are electrically connected in series by a wiring pattern. The bypass capacitor can be an inexpensive chip capacitor, for example, and can be disposed between the light emitting diodes on the surface side of the substrate. Thereby, the enlargement and cost increase of the LED lighting device due to the provision of the bypass capacitor are suppressed.

複数のバイパス用コンデンサは、発光ダイオードが直列接続されていることにより、直列接続されている。直列接続された発光ダイオードに印加する対地ノイズ電圧は、直列接続されているバイパス用コンデンサの合成容量と浮遊容量とにより分圧される。バイパス用コンデンサの合成容量は、浮遊容量よりも大きいので、直列接続されているバイパス用コンデンサの両端間電圧は、浮遊容量の両端間電圧よりも小さくなり、個々のバイパス用コンデンサの両端間電圧はさらに小さくなり、微小電圧となる。したがって、バイパス用コンデンサに並列的に接続している個々の発光ダイオードに印加される対地ノイズ電圧は、微小電圧となるものである。   The plurality of bypass capacitors are connected in series by the light emitting diodes connected in series. The ground noise voltage applied to the light emitting diodes connected in series is divided by the combined capacitance and stray capacitance of the bypass capacitors connected in series. Since the combined capacitance of the bypass capacitors is larger than the stray capacitance, the voltage across the bypass capacitors connected in series is smaller than the voltage across the stray capacitance, and the voltage across each bypass capacitor is Furthermore, it becomes smaller and becomes a minute voltage. Therefore, the ground noise voltage applied to each light emitting diode connected in parallel to the bypass capacitor is a minute voltage.

本発明によれば、発光ダイオードに外部から対地ノイズや雷サージなどの高電圧が印加されても、発光ダイオードに並列的に接続しているバイパス用コンデンサが浮遊容量との間で対地ノイズ電圧や雷サージ電圧などの高電圧を分圧し、個々の発光ダイオードには、それぞれ微小電圧が印加される。この微小電圧は、ＤＣ−ＤＣ変換回路から出力され、発光ダイオードに印加している点灯電圧をほとんど電圧変動させないので、発光ダイオードの点灯時のちらつきが防止される。   According to the present invention, even when a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied to the light emitting diode from the outside, the bypass capacitor connected in parallel to the light emitting diode is connected to the stray capacitance with respect to the ground noise voltage or A high voltage such as a lightning surge voltage is divided, and a minute voltage is applied to each light emitting diode. This minute voltage is output from the DC-DC conversion circuit, and the lighting voltage applied to the light emitting diode hardly fluctuates. Therefore, flickering at the time of lighting of the light emitting diode is prevented.

請求項２に記載のＬＥＤ点灯装置の発明は、請求項１記載のＬＥＤ点灯装置において、ＤＣ−ＤＣ変換回路は、絶縁トランス、この絶縁トランスの一次巻線と直列的に接続され前記直流電源回路の出力間に接続されたスイッチング素子、前記絶縁トランスの二次巻線間に接続された整流平滑回路および前記絶縁トランスの一次巻線および二次巻線の間に接続された結合用コンデンサを有して構成されていることを特徴とする。
結合用コンデンサは、絶縁トランスの一次巻線および二次巻線のそれぞれの高電位側同士または低電位側同士に接続される。 The LED lighting device according to claim 2 is the LED lighting device according to claim 1, wherein the DC-DC conversion circuit is connected in series with an insulating transformer and a primary winding of the insulating transformer, and the DC power supply circuit Switching elements connected between the outputs of the isolation transformer, a rectifying / smoothing circuit connected between the secondary windings of the isolation transformer, and a coupling capacitor connected between the primary winding and the secondary winding of the isolation transformer. It is characterized by being comprised.
The coupling capacitor is connected to the high potential sides or the low potential sides of the primary winding and secondary winding of the insulating transformer.

本発明によれば、スイッチング素子のオンオフ動作により発生したノイズは、結合用コンデンサを介して絶縁トランスの二次巻線側に伝播され、直流電源回路に交流電圧を供給している交流電源側には伝播されにくくなる。そして、当該ノイズが発光ダイオードに印加しようとしても、発光ダイオードに並列的に接続しているバイパス用コンデンサにより、発光ダイオードには、当該ノイズによる電圧がほとんど印加されなくなる。   According to the present invention, the noise generated by the on / off operation of the switching element is propagated to the secondary winding side of the insulation transformer via the coupling capacitor, and is supplied to the AC power supply side supplying the AC voltage to the DC power supply circuit. Is difficult to propagate. Even if the noise is applied to the light emitting diode, a voltage due to the noise is hardly applied to the light emitting diode by the bypass capacitor connected in parallel to the light emitting diode.

請求項３に記載の照明器具の発明は、請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置と；このＬＥＤ点灯装置の発光ダイオードを配設している器具本体と；を具備していることを特徴とする。
器具本体は、発光ダイオードを除くＬＥＤ点灯装置の部分を例えばユニットとして配設していてもよい。 The invention of the lighting fixture according to claim 3 comprises the LED lighting device according to claim 1 or 2; and a fixture body in which the light emitting diode of the LED lighting device is disposed. To do.
The appliance main body may be provided with a portion of the LED lighting device excluding the light emitting diode as a unit, for example.

本発明によれば、請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置を具備するので、発光ダイオードに外部からの対地ノイズや雷サージなどによる高電圧が印加することを抑制することができて、発光ダイオードの破壊や点灯時のちらつきが防止される照明器具が提供される。   According to the present invention, since the LED lighting device according to claim 1 or 2 is provided, it is possible to suppress application of a high voltage due to ground noise or lightning surge from the outside to the light emitting diode. Provided is a luminaire that prevents the destruction of the lamp and flickering during lighting.

請求項１の発明によれば、外部からの対地ノイズや雷サージなどの高電圧が発光ダイオードに印加されても、発光ダイオードの個々に接続されているバイパス用コンデンサの作用により、発光ダイオードへの電圧印加が微小電圧となり、発光ダイオードの破壊や点灯時のちらつきが防止されるので、発光ダイオードから安定した光出力が得ることができ、発光ダイオードの短寿命化を防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, even if a high voltage such as ground noise or lightning surge from the outside is applied to the light emitting diode, the light emitting diode is connected to the light emitting diode by the action of the bypass capacitor connected to each light emitting diode. Since the voltage application becomes a minute voltage and destruction of the light emitting diode and flickering during lighting are prevented, a stable light output can be obtained from the light emitting diode, and shortening of the life of the light emitting diode can be prevented.

請求項２の発明によれば、スイッチング素子のオンオフ動作により発生したノイズは、結合用コンデンサにより交流電源側には伝播されにくくなり、発光ダイオードに並列的に接続しているバイパス用コンデンサにより、発光ダイオードにノイズによる電圧がほとんど印加されなくなるので、発光ダイオードから安定した光出力が得られる品質の向上したＬＥＤ点灯装置を提供することができる。   According to the invention of claim 2, the noise generated by the on / off operation of the switching element is not easily propagated to the AC power supply side by the coupling capacitor, and light is emitted by the bypass capacitor connected in parallel to the light emitting diode. Since almost no voltage due to noise is applied to the diode, it is possible to provide an LED lighting device with improved quality capable of obtaining a stable light output from the light emitting diode.

請求項３の発明によれば、請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置を具備し、発光ダイオードの破壊や点灯時のちらつきが防止されるので、発光ダイオードから安定した光出力が得られる品質の向上した照明器具を提供することができる。   According to the invention of claim 3, the LED lighting device according to claim 1 or 2 is provided, and the destruction of the light emitting diode and the flickering at the time of lighting are prevented, so that the quality of the stable light output from the light emitting diode can be obtained. An improved luminaire can be provided.

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点灯装置の概略回路図、図２は発光ダイオードおよびバイパス用コンデンサの基板への実装を示す概略側面図である。   1 and 2 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an LED lighting device, and FIG. 2 is a schematic side view showing mounting of a light emitting diode and a bypass capacitor on a substrate. .

ＬＥＤ点灯装置１は、直流電源回路２およびＤＣ−ＤＣ変換回路３を有する点灯回路４、発光ダイオード５およびバイパス用コンデンサ６を有するＬＥＤ回路７を有して構成されている。点灯回路４の入力端子８，８は、商用交流電源Ｖｓに接続され、出力端子９，９は、ＬＥＤ回路７に接続されている。点灯回路４は、電源ユニットに形成することができ、ＬＥＤ回路７は、点灯ユニットに形成することができる。   The LED lighting device 1 includes a lighting circuit 4 having a DC power supply circuit 2 and a DC-DC conversion circuit 3, an LED circuit 7 having a light emitting diode 5 and a bypass capacitor 6. The input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4 are connected to the commercial AC power supply Vs, and the output terminals 9 and 9 are connected to the LED circuit 7. The lighting circuit 4 can be formed in the power supply unit, and the LED circuit 7 can be formed in the lighting unit.

直流電源回路２は、整流器１０および平滑用コンデンサＣ１を有して形成されている。そして、整流器１０の入力端子が点灯回路４の入力端子８，８に接続され、整流器１０の出力端子間に平滑用コンデンサＣ１を接続している。直流電源回路２は、商用交流電源Ｖｓからの交流電圧を直流電圧に変換して出力する。   The DC power supply circuit 2 includes a rectifier 10 and a smoothing capacitor C1. The input terminal of the rectifier 10 is connected to the input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4, and the smoothing capacitor C <b> 1 is connected between the output terminals of the rectifier 10. The DC power supply circuit 2 converts an AC voltage from the commercial AC power supply Vs into a DC voltage and outputs it.

ＤＣ−ＤＣ変換回路３は、絶縁トランスＴ１、スイッチング素子Ｑ１および整流平滑回路１１を有して形成されている。絶縁トランスＴ１は、直流電源回路２の出力電圧（平滑用コンデンサＣ１の両端間電圧）を変成して出力する。スイッチング素子Ｑ１は、電界効果トランジスタからなり、絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａと直列的に接続されて、直流電源回路２の出力間（平滑用コンデンサＣ１の両端間）に接続されている。   The DC-DC conversion circuit 3 includes an insulating transformer T1, a switching element Q1, and a rectifying / smoothing circuit 11. The insulation transformer T1 transforms and outputs the output voltage of the DC power supply circuit 2 (voltage across the smoothing capacitor C1). The switching element Q1 is composed of a field effect transistor, and is connected in series with the primary winding T1a of the insulating transformer T1 and connected between the outputs of the DC power supply circuit 2 (between both ends of the smoothing capacitor C1).

スイッチング素子Ｑ１のゲート（制御端子）は、制御回路１２に接続されている。制御回路１２は、絶縁トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂの両端間（整流平滑回路１１の出力間）に所定の直流電圧が発生するように、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作を制御するように形成されている。   The gate (control terminal) of the switching element Q1 is connected to the control circuit 12. The control circuit 12 is formed to control the on / off operation of the switching element Q1 so that a predetermined DC voltage is generated between both ends of the secondary winding T1b of the isolation transformer T1 (between the outputs of the rectifying and smoothing circuit 11). ing.

そして、絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａの両端間には、スナバ回路１３が接続されている。スナバ回路１３は、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ２を有して形成され、スイッチング素子Ｑ１がオン状態からオフ状態になったときに、絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａの流れている電流を回生させて、スイッチング素子Ｑ１を保護している。   A snubber circuit 13 is connected between both ends of the primary winding T1a of the insulating transformer T1. The snubber circuit 13 is formed with a diode D1, a resistor R1, and a capacitor C2, and regenerates the current flowing through the primary winding T1a of the isolation transformer T1 when the switching element Q1 is turned off. Thus, the switching element Q1 is protected.

整流平滑回路１１は、絶縁トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂの両端間に接続されている。そして、整流平滑回路１１は、整流用のダイオードＤ２および平滑用コンデンサＣ３を有して形成され、絶縁トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂの両端間に発生した電圧を所定の直流電圧に整流平滑している。こうして、ＤＣ−ＤＣ変換回路３は、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作により、直流電源回路２の出力電圧を所定の直流電圧に変換して、点灯回路４の出力端子９，９間に出力している。   The rectifying / smoothing circuit 11 is connected between both ends of the secondary winding T1b of the insulating transformer T1. The rectifying / smoothing circuit 11 includes a rectifying diode D2 and a smoothing capacitor C3, and rectifies and smoothes a voltage generated between both ends of the secondary winding T1b of the insulating transformer T1 into a predetermined DC voltage. ing. Thus, the DC-DC conversion circuit 3 converts the output voltage of the DC power supply circuit 2 into a predetermined DC voltage by the ON / OFF operation of the switching element Q1, and outputs it between the output terminals 9 and 9 of the lighting circuit 4. .

発光ダイオード５は、照明光として利用される可視光（例えば白色光）を放射するように形成され、複数個が直列接続されている。この直列接続された発光ダイオード５は、点灯回路４の出力端子９，９間、すなわちＤＣ−ＤＣ変換回路３の出力間に接続されている。   The light emitting diodes 5 are formed so as to emit visible light (for example, white light) used as illumination light, and a plurality of the light emitting diodes 5 are connected in series. The light emitting diodes 5 connected in series are connected between the output terminals 9 and 9 of the lighting circuit 4, that is, between the outputs of the DC-DC conversion circuit 3.

そして、発光ダイオード５は、図２に示すように、回路基板１４の上面１４ａに例えば列状など整列して実装されている。回路基板１４は、例えば、ガラスエポキシ材などの樹脂基板やアルミニウム（Ａｌ）などの金属基板により形成されている。   As shown in FIG. 2, the light emitting diodes 5 are mounted on the upper surface 14 a of the circuit board 14 so as to be aligned, for example, in a row. The circuit board 14 is formed of, for example, a resin substrate such as a glass epoxy material or a metal substrate such as aluminum (Al).

回路基板１４は、例えば、絶縁性の放熱シート１５を介して器具本体などの金属筐体１６に取付けられている。金属筐体１６は、アース線１７により、アース（Ｅ）に接続されている。放熱シート１５は、発光ダイオード５に発生した熱を金属筐体１６に伝熱させるものであるが、回路基板１４の金属と金属筐体１６に挟まれているので、誘電体となり、発光ダイオード５とアース（Ｅ）との間には、それぞれ浮遊容量Ｃｓを有しているものである。   The circuit board 14 is attached to a metal housing 16 such as an instrument body via an insulating heat dissipation sheet 15, for example. The metal casing 16 is connected to the ground (E) by a ground wire 17. The heat radiating sheet 15 transfers heat generated in the light emitting diode 5 to the metal casing 16, but is sandwiched between the metal of the circuit board 14 and the metal casing 16, and thus becomes a dielectric, and the light emitting diode 5. And the ground (E) each have a stray capacitance Cs.

浮遊容量Ｃｓは、例えば、発光ダイオード５およびアース線１７によりアース（Ｅ）に電気接続されている金属筐体１６に市販の容量計の測定端子を接続して、当該容量計により計測される。浮遊容量Ｃｓの値は、計測した個々の発光ダイオード５および金属筐体１６の間の浮遊容量値のうち、最大の浮遊容量値のものとするとよい。   The stray capacitance Cs is measured, for example, by connecting a measurement terminal of a commercially available capacitance meter to the metal housing 16 that is electrically connected to the ground (E) by the light emitting diode 5 and the ground wire 17. The value of the stray capacitance Cs may be the maximum stray capacitance value among the measured stray capacitance values between the individual light emitting diodes 5 and the metal housing 16.

バイパス用コンデンサ６は、図１に示すように、発光ダイオード５の個々にそれぞれ並列的に接続されている。バイパス用コンデンサ６の合成容量は、発光ダイオード５とアース（Ｅ）との間の浮遊容量Ｃｓよりも大きくしている。   As shown in FIG. 1, the bypass capacitor 6 is connected to each of the light emitting diodes 5 in parallel. The combined capacitance of the bypass capacitor 6 is larger than the stray capacitance Cs between the light emitting diode 5 and the ground (E).

そして、バイパス用コンデンサ６は、図２に示すように、例えば安価なチップコンデンサであり、回路基板１４の表面１４ａ側において、発光ダイオード５のカソード５ａとアノード５ｂの間に実装されている。チップコンデンサの外形の大きさは、１〜２ｍｍ程度であり、発光ダイオード５に対応する数量のバイパス用コンデンサ６が回路基板１４に実装されても、回路基板１４（ＬＥＤ回路７）の大型化が抑制される。これにより、ＬＥＤ点灯装置１の大型化やコスト上昇を抑制することができる。
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。 As shown in FIG. 2, the bypass capacitor 6 is, for example, an inexpensive chip capacitor, and is mounted between the cathode 5a and the anode 5b of the light-emitting diode 5 on the surface 14a side of the circuit board 14. The outer size of the chip capacitor is about 1 to 2 mm, and even if the bypass capacitor 6 corresponding to the light-emitting diode 5 is mounted on the circuit board 14, the circuit board 14 (LED circuit 7) is increased in size. It is suppressed. Thereby, the enlargement and cost increase of the LED lighting device 1 can be suppressed.
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.

点灯回路４の入力端子８，８間に商用交流電源Ｖｓが投入されると、ＤＣ−ＤＣ変換回路３の制御回路１２が動作する。そして、制御回路１２がスイッチング素子Ｑ１を所定の周波数でオンオフ制御することにより、点灯回路４の出力端子９，９間に所定の直流電圧が出力される。   When the commercial AC power supply Vs is turned on between the input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4, the control circuit 12 of the DC-DC conversion circuit 3 operates. Then, the control circuit 12 performs on / off control of the switching element Q1 at a predetermined frequency, whereby a predetermined DC voltage is output between the output terminals 9 of the lighting circuit 4.

出力端子９，９間に直列接続している発光ダイオード５の両端間には、前記所定の直流電圧が印加され、発光ダイオード５に一定の電流が流れる。これにより、個々の発光ダイオード５から安定した可視光（照明光）が得られる。   The predetermined DC voltage is applied between both ends of the light emitting diode 5 connected in series between the output terminals 9 and 9, and a constant current flows through the light emitting diode 5. Thereby, stable visible light (illumination light) can be obtained from each light emitting diode 5.

そして、点灯回路４の入力端子８，８に対地ノイズや雷サージなどの高電圧が印加されると、この高電圧は、ＤＣ−ＤＣ変換回路３の絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａおよび二次巻線Ｔ１ｂ間の浮遊容量を介して出力端子９，９に印加され、直列接続している発光ダイオード５に印加される。発光ダイオード５に印加された高電圧（例えば、対地ノイズ電圧）は、直列接続されているバイパス用コンデンサ６と、発光ダイオード５とアース（Ｅ）との間の浮遊容量Ｃｓとにより分圧される。   When a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied to the input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4, the high voltage is applied to the primary winding T1a and the secondary winding of the insulation transformer T1 of the DC-DC conversion circuit 3. It is applied to the output terminals 9 and 9 via the stray capacitance between the windings T1b, and is applied to the light emitting diodes 5 connected in series. The high voltage (for example, ground noise voltage) applied to the light emitting diode 5 is divided by the bypass capacitor 6 connected in series and the stray capacitance Cs between the light emitting diode 5 and the ground (E). .

直列接続されているバイパス用コンデンサ６の合成容量は、浮遊容量Ｃｓよりも大きく設定されているので、バイパス用コンデンサ６の両端間電圧は、印加された前記高電圧の１／２以下となる。発光ダイオード５は、バイパス用コンデンサ６と並列的に接続されているので、それぞれの発光ダイオード５には、前記高電圧の１／２以下の電圧を直列接続されている発光ダイオード５の数量（バイパス用コンデンサ６の数量）で除した略電圧が印加される。また、前記高電圧の波高値は高いが、その実効値は比較的低いものである。したがって、点灯回路４の入力端子８，８に対地ノイズや雷サージなどの高電圧が印加しても、個々の発光ダイオード５には微小電圧しか印加されない。   Since the combined capacitance of the bypass capacitor 6 connected in series is set to be larger than the stray capacitance Cs, the voltage across the bypass capacitor 6 is ½ or less of the applied high voltage. Since the light-emitting diodes 5 are connected in parallel with the bypass capacitor 6, the number of light-emitting diodes 5 (bypass) connected to each light-emitting diode 5 in series with a voltage equal to or less than ½ of the high voltage. The approximate voltage divided by the number of capacitors 6 for use is applied. The peak value of the high voltage is high, but the effective value is relatively low. Therefore, even if a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied to the input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4, only a minute voltage is applied to each light emitting diode 5.

そして、ＤＣ−ＤＣ変換回路３から出力されている所定の直流電圧は大きく、それぞれの発光ダイオード５の両端間電圧（点灯電圧）は、前記微小電圧が印加されても、ほとんど電圧変動しないものであ。これにより、発光ダイオード５の点灯時のちらつきが防止されるようになる。   The predetermined DC voltage output from the DC-DC conversion circuit 3 is large, and the voltage across the light emitting diodes 5 (lighting voltage) hardly fluctuates even when the minute voltage is applied. Ah. Thereby, the flickering at the time of lighting of the light emitting diode 5 comes to be prevented.

このように、発光ダイオード５に対地ノイズや雷サージなどの高電圧が印加されても、当該高電圧をバイパス用コンデンサ６の合成容量と、発光ダイオード５とアース（Ｅ）との間の浮遊容量Ｃｓとで分圧するので、発光ダイオード５に高電圧が印加されず、発光ダイオード５の破壊および発光ダイオード５の点灯時のちらつきを防止することができる。したがって、ＬＥＤ点灯装置１に外部から対地ノイズや雷サージなどの高電圧が印加されても、発光ダイオード５から安定した光出力を得ることができ、発光ダイオード５の短寿命を防止することができる。   In this way, even when a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied to the light emitting diode 5, the high voltage is used as a combined capacitance of the bypass capacitor 6 and a stray capacitance between the light emitting diode 5 and the ground (E). Since the voltage is divided by Cs, a high voltage is not applied to the light emitting diode 5, and it is possible to prevent the light emitting diode 5 from being destroyed and flickering when the light emitting diode 5 is turned on. Therefore, even if a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied to the LED lighting device 1 from the outside, a stable light output can be obtained from the light emitting diode 5 and the short life of the light emitting diode 5 can be prevented. .

なお、ＤＣ−ＤＣ変換回路３は、フライバックトランスとしての絶縁トランスＴ１および１個のスイッチング素子Ｑ１を用いて構成したが、これに限定されるものではなく、ハーフブリッジ形など、２個以上のスイッチング素子を用いて構成してもよく、直流電源回路２の出力電圧をスイッチング素子のオンオフ動作により所定の直流電圧に変換して出力するように構成されていればよい。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図である。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。 Note that the DC-DC conversion circuit 3 is configured using the insulating transformer T1 as a flyback transformer and one switching element Q1, but is not limited thereto, and is not limited to this, and includes two or more such as a half bridge type. You may comprise using a switching element, and should just be comprised so that the output voltage of the DC power supply circuit 2 may be converted into a predetermined DC voltage and output by the on / off operation of the switching element.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic circuit diagram of an LED lighting device showing a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図３に示すＬＥＤ点灯装置１８は、図１に示すＬＥＤ点灯装置１において、ＤＣ−ＤＣ変換回路３の絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａおよび二次巻線Ｔ１ｂの間に、整流平滑回路１１を介して結合用コンデンサ１９，２０が接続されたものである。結合用コンデンサ１９，２０は、直流電源回路２の高電位側および整流平滑回路１１の高電位側の間に接続されている。耐電圧の低いコンデンサを使用するために、２個の結合用コンデンサ１９，２０が用いられて直列接続されている。   The LED lighting device 18 shown in FIG. 3 includes the rectifying and smoothing circuit 11 between the primary winding T1a and the secondary winding T1b of the insulation transformer T1 of the DC-DC conversion circuit 3 in the LED lighting device 1 shown in FIG. The coupling capacitors 19 and 20 are connected to each other. The coupling capacitors 19 and 20 are connected between the high potential side of the DC power supply circuit 2 and the high potential side of the rectifying and smoothing circuit 11. In order to use a capacitor with a low withstand voltage, two coupling capacitors 19 and 20 are used and connected in series.

制御回路１２によりスイッチング素子Ｑ１がオンオフ動作すると、このスイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作により高周波のノイズが発光する。このノイズは、結合用コンデンサ１９，２０を介して絶縁トランスＴ１の一次巻線Ｔ１ａ側から二次巻線Ｔ１ｂ側に伝播され、商用交流電源Ｖｓ側には伝播されにくくなる。すなわち、ＬＥＤ点灯装置１８は、高周波ノイズが商用交流電源Ｖｓ側に漏れることを防止することができる。   When the switching element Q1 is turned on / off by the control circuit 12, high-frequency noise is emitted by the on / off operation of the switching element Q1. This noise is propagated from the primary winding T1a side of the insulation transformer T1 to the secondary winding T1b side via the coupling capacitors 19 and 20, and is hardly propagated to the commercial AC power supply Vs side. That is, the LED lighting device 18 can prevent high-frequency noise from leaking to the commercial AC power supply Vs side.

そして、絶縁トランスＴ１の二次巻線Ｔ１ｂ側に伝播されたノイズが発光ダイオード５に印加しようとしても、図１において説明したように、発光ダイオード５に並列的に接続しているバイパス用コンデンサ６により、発光ダイオード５には、当該ノイズによる電圧がほとんど印加されなくなる。したがって、発光ダイオード５からの光出力が安定する品質の向上したＬＥＤ点灯装置１８を提供することができる。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図である。なお、図３と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。 Then, even if the noise propagated to the secondary winding T1b side of the insulating transformer T1 is to be applied to the light emitting diode 5, as described in FIG. 1, the bypass capacitor 6 connected in parallel to the light emitting diode 5 is used. Thus, the voltage due to the noise is hardly applied to the light emitting diode 5. Accordingly, it is possible to provide the LED lighting device 18 with improved quality in which the light output from the light emitting diode 5 is stabilized.
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic circuit diagram of an LED lighting device showing a third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG.

図４に示すＬＥＤ点灯装置２１は、図３に示すＬＥＤ点灯装置１８において、点灯回路４を収納しているケース（電源ユニット）がアース（Ｅ）に接続され、整流平滑回路１１の低電位側とケースとの間にコンデンサ２２が接続され、直流電源回路２の低電位側とケースとの間に直列接続されたコンデンサ２３，２４が接続されているものである。   The LED lighting device 21 shown in FIG. 4 is the same as the LED lighting device 18 shown in FIG. 3, but the case (power supply unit) that houses the lighting circuit 4 is connected to the ground (E). A capacitor 22 is connected between the case and the case, and capacitors 23 and 24 connected in series are connected between the low potential side of the DC power supply circuit 2 and the case.

点灯回路４の入力端子８，８に印加した外部からの対地ノイズやスイッチングＱ１のオンオフ動作などにより点灯回路４の内部で発生したノイズは、絶縁トランスＴ１の一次側において、コンデンサ２３，２４を介してアース（Ｅ）側にバイパスされ、絶縁トランスＴ１の二次側において、コンデンサ２２によりアース（Ｅ）側にバイパスされる。したがって、発光ダイオード５の破壊や点灯時のちらつきをさらに防止することができて、発光ダイオード５から安定した光出力が得られる品質の向上したＬＥＤ点灯装置２１を提供することができる。
次に、本発明の第４の実施形態について述べる。 The external ground noise applied to the input terminals 8 and 8 of the lighting circuit 4 and the noise generated inside the lighting circuit 4 due to the on / off operation of the switching Q1, etc., pass through the capacitors 23 and 24 on the primary side of the isolation transformer T1. And bypassed to the ground (E) side by the capacitor 22 on the secondary side of the insulating transformer T1. Therefore, destruction of the light emitting diode 5 and flickering during lighting can be further prevented, and the LED lighting device 21 with improved quality from which a stable light output can be obtained from the light emitting diode 5 can be provided.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図５は、本発明の第４の実施形態を示す照明器具の概略斜視図、図６は、同じく照明器具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. 5 is a schematic perspective view of a lighting fixture showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partially cut away schematic side view of the lighting fixture. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図５に示す照明器具２５は、天井面等に埋設されるダウンライトであり、略円筒状の器具本体２６の下端側に円形の化粧枠２７が設けられ、この化粧枠２７に透光性カバー２８が配設されている。そして、器具本体２６は、左右両側に器具本体２６を天井等に固定するための一対の取付けばね２９，２９を取り付けている。   A lighting fixture 25 shown in FIG. 5 is a downlight embedded in a ceiling surface or the like, and a circular decorative frame 27 is provided on the lower end side of a substantially cylindrical fixture main body 26, and a transparent cover is provided on the decorative frame 27. 28 is disposed. And the instrument main body 26 has attached a pair of attachment springs 29 and 29 for fixing the instrument main body 26 to a ceiling etc. on both right and left sides.

また、器具本体２６は、図６に示すように、下端側内部に発光ダイオード５およびバイパス用コンデンサ６を配設しているＬＥＤモジュール３０および反射板３１を配設している。また、器具本体２６の内部には、電源ユニット３２が配設されている。この電源ユニット３２に点灯回路４などが配設されている。そして、器具本体２６の上面側には、商用交流電源Ｖｓからの図示しない電源線やアース線１７を接続する端子台３３が配設されている。   In addition, as shown in FIG. 6, the instrument body 26 includes an LED module 30 and a reflector 31 in which the light emitting diode 5 and the bypass capacitor 6 are disposed inside the lower end side. A power supply unit 32 is disposed inside the instrument body 26. A lighting circuit 4 and the like are disposed in the power supply unit 32. A terminal block 33 for connecting a power supply line (not shown) from the commercial AC power supply Vs and the ground line 17 is disposed on the upper surface side of the instrument body 26.

照明器具２５は、外部からの対地ノイズや雷サージなどの高電圧が投入されても発光ダイオード５の破壊や点灯時のちらつきが防止されるＬＥＤ点灯装置１を具備しているので、品質が向上しているとともに、安定した光出力で照明することができる。   The lighting fixture 25 includes the LED lighting device 1 that prevents destruction of the light-emitting diode 5 and flickering during lighting even when a high voltage such as ground noise or lightning surge is applied from the outside, so that the quality is improved. And can be illuminated with a stable light output.

本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図。The schematic circuit diagram of the LED lighting device which shows the 1st Embodiment of this invention. 同じく、発光ダイオードおよびコンデンサの基板への実装を示す概略側面図。Similarly, the schematic side view which shows the mounting to the board | substrate of a light emitting diode and a capacitor | condenser. 本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図。The schematic circuit diagram of the LED lighting device which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態を示すＬＥＤ点灯装置の概略回路図。The schematic circuit diagram of the LED lighting device which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態を示す照明器具の概略斜視図。The schematic perspective view of the lighting fixture which shows the 4th Embodiment of this invention. 同じく、照明器具の一部切り欠き概略側面図。Similarly, a partial cutaway schematic side view of a lighting fixture.

符号の説明Explanation of symbols

１，１８，２１…ＬＥＤ点灯装置
２…直流電源回路
３…ＤＣ−ＤＣ変換回路
５…発光ダイオード
６…バイパス用コンデンサ
１１…整流平滑回路
１９，２０…結合用コンデンサ
２５…照明器具
２６…器具本体
Ｔ１…絶縁トランス
Ｑ１…スイッチング素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,18,21 ... LED lighting device 2 ... DC power supply circuit 3 ... DC-DC conversion circuit 5 ... Light emitting diode 6 ... Bypass capacitor 11 ... Rectification smoothing circuit 19, 20 ... Coupling capacitor 25 ... Lighting fixture 26 ... Appliance main body T1 ... Insulation transformer Q1 ... Switching element

Claims (3)

直流電源回路と；
スイッチング素子を有し、このスイッチング素子のオンオフ動作により前記直流電源回路の出力電圧を所定の直流電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣ変換回路と；
このＤＣ−ＤＣ変換回路の出力間に接続された複数の発光ダイオードと；
この発光ダイオードの個々にそれぞれ並列的に接続され、合成容量が前記発光ダイオードとアースとの間の浮遊容量よりも大きい複数のバイパス用コンデンサと；
を具備していることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。 DC power supply circuit;
A DC-DC conversion circuit which has a switching element and converts the output voltage of the DC power supply circuit into a predetermined DC voltage by an on / off operation of the switching element;
A plurality of light emitting diodes connected between the outputs of the DC-DC conversion circuit;
A plurality of bypass capacitors connected in parallel to each of the light emitting diodes and having a combined capacitance larger than a stray capacitance between the light emitting diode and the ground;
The LED lighting device characterized by comprising. ＤＣ−ＤＣ変換回路は、絶縁トランス、この絶縁トランスの一次巻線と直列的に接続され前記直流電源回路の出力間に接続されたスイッチング素子、前記絶縁トランスの二次巻線間に接続された整流平滑回路および前記絶縁トランスの一次巻線および二次巻線の間に接続された結合用コンデンサを有して構成されていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ点灯装置。   The DC-DC conversion circuit is connected between the isolation transformer, the switching element connected in series with the primary winding of the isolation transformer and connected between the outputs of the DC power supply circuit, and the secondary winding of the isolation transformer. 2. The LED lighting device according to claim 1, further comprising a coupling capacitor connected between a primary winding and a secondary winding of the rectifying and smoothing circuit and the insulating transformer. 請求項１または２記載のＬＥＤ点灯装置と；
このＬＥＤ点灯装置の発光ダイオードを配設している器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。 An LED lighting device according to claim 1 or 2;
An instrument body in which a light emitting diode of the LED lighting device is disposed;
The lighting fixture characterized by comprising.
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