JP2011096647A - 灯具の駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】余分の回路部材の増設を避けることにより、回路のコストを低く抑えることができるとともに、回路の接続の複雑性を簡単化にすることができる。
【解決手段】直流電圧供給ユニット１は一個の供給電圧を供給する。駆動制御ユニット２は直流電圧供給ユニット１に電気的に接続し、そして供給電圧を受取る。発光部材ユニット３は電性連接駆動制御ユニット２に電気的に接続し、そして発光部材ユニット３は一個の直流電圧出力側３３を有する。その内に駆動制御ユニット２は一個の定電流を生じ、定電流は発光部材ユニット３を流通し、そして発光部材ユニット３の直流電圧出力側３３において一個の定電圧を造り出し、定電圧は一個の直流負荷４が使用するのに用いるように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、灯具の駆動制御回路に関するもので、特に発光部材ユニットから一個の定電圧を生じ、そして余分の負荷に提供することができる灯具の駆動制御回路に係るものである。

従来の灯具の構造としては、灯具には主に一個の発光部材ユニットが含まれる。上記発光部材ユニットは一個の発光部材（例えば発光ダイオード、ランプまたは直管型ランプなど）によって光を投射することにより、照明の目的を達成するものである。上記発光部材は通電によって高熱が生じるため、上記従来の灯具は通常として余分に放熱ファンまたは熱電冷却チップを設置しなければならず、それによって発光部材ユニットが実際に作動する過程において高熱が生じるのを避け、さらにその正常な作動を維持するとともに、使用寿命を高めるようにとしたものがある。

上述した内容から知ることができるように、従来の灯具では発光部材ユニットの負荷を有する外に、少なくとも放熱ファンなどに接続するための放熱用の直流負荷が必要になり、また上述した放熱用の直流負荷は発光部材ユニットと比較して通常異なる供給の電圧が要求されるため、従来の灯具では何組かの出力の電源を設計しなければならない。

また、従来の灯具の駆動制御回路としては、例えば図３に示される従来の駆動制御回路の説明図において、駆動制御回路には一個の直流電圧供給ユニット９１、一個の駆動制御ユニット９２および一個の発光部材ユニット９３が含まれる。直流電圧供給ユニット９１は駆動制御ユニット９２に電気的に接続し、そして駆動制御ユニット９２は発光部材ユニット９３に電気的に接続する。直流電圧供給ユニット９１には一個の第一電圧Ｖ９１が生じられ、駆動制御ユニット９２の必要とする電源として供給され、そして駆動制御ユニット９２の制御によって一個の定電流が生じられて発光部材ユニット９３を流通することにより、発光部材ユニット９３から発される明るさは恒常である。その他に、発光部材ユニット９３には一個のフィードバック信号端９３１が含まれて駆動制御ユニット９２まで接続され、さらに一個の定電流フィードバック信号を駆動制御ユニット９２に入力することにより、駆動制御ユニット９２は定電流フィードバック信号の変化に基づいて発光部材ユニット９３を流通される電流を恒常になるように制御することができるようにとしたものがある。

また、上記定電流が発光部材ユニット９３を流通される時、高熱が生じるため、一個の放熱ファン９５を取り付けなければならず、それによって発光部材ユニット９３の放熱を行う。放熱ファン９５は発光部材ユニット９３に比較して異なる供給電圧が要求されるため、従来の灯具の駆動制御回路では放熱ファン９５用に他に一組の電源を設置しなければならない。

このようにして、図３に示される従来の灯具の駆動制御回路においては、他に一個の電圧安定ユニット９４が含まれる。電圧安定ユニット９４は駆動制御ユニット９２に電気的に接続し、または直接直流電圧供給ユニット９１の出力側に接続することにより、駆動制御ユニット９２から生じる一個の直流電圧または直流電圧供給ユニット９１から生じる第一電圧Ｖ９１を受け取り、そして転換によって電圧安定ユニット９４の一個の出力側において一個の第二電圧Ｖ９２を造り出し、放熱ファン９５に必要とする電源として供給することができるようにとしたものがある。

従来の灯具の駆動制御回路においては、一般として下記の問題点を有している。従来の灯具の駆動制御回路では電圧安定ユニット９４などの余分の回路の部材を増設しなければならず、それによって第二電圧Ｖ９２を生じて、放熱ファン９５に必要とするの電源として供給することができるが、回路の部材のコストが高くなるとともに、回路の接続が複雑になるという問題点があった。このように、上記のような従来の灯具の駆動制御回路をさらに改良しなければならない。

本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その主な目的とするところは、余分の回路部材の増設を避けることにより、回路のコストを低く抑えることができるとともに、回路の接続の複雑性を簡単化にすることができる灯具の駆動制御回路を提供することである。

本発明の第二の目的は、一個のデジタルマイクロコントロールユニットの操作によってフィードバック信号端の回路を簡単化にするとともに、回路の拡充が簡単になる灯具の駆動制御回路を提供することである。

本発明の第三の目的は、一個のデジタルマイクロコントロールユニットの操作によって変圧器を設置するための体積を減らすことができる灯具の駆動制御回路を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による灯具の駆動制御回路は、以下のようになるものである。すなわち、
一個の直流電圧供給ユニット、一個の駆動制御ユニットおよび一個の発光部材ユニットを有する。直流電圧供給ユニットは一個の供給電圧を供給する。駆動制御ユニットは直流電圧供給ユニットに電気的に接続し、そして供給電圧を受取る。発光部材ユニットは電性連接駆動制御ユニットに電気的に接続し、そして発光部材ユニットは一個の直流電圧出力側を有する。その内に駆動制御ユニットは一個の定電流を生じ、定電流は発光部材ユニットを流通し、そして発光部材ユニットの直流電圧出力側において一個の定電圧を造り出し、定電圧は一個の直流負荷が使用するのに用いる。

また、本発明による灯具の駆動制御回路は、発光部材ユニットは複数個の発光部材を有し、複数個の発光部材は直列に接続することもできる。また、発光部材ユニットは少なくとも一個の直列連接点を有し、直列連接点はいかなる二個の発光部材を直列に接続してなることもできる。また、発光部材ユニットの直流電圧出力側は一個の第一連接端と一個の第二連接端を有し、第一連接端は接地し、そして第二連接端は発光部材ユニットのその内の一個の直列連接点に接続することもできる。また、発光部材ユニットは一個のフィードバック信号端を有し、そして駆動制御ユニットに接続することもできる。また、駆動制御ユニットは一個の切換スイッチユニット、一個の変圧器、一個の整流濾波部材と一個のフィードバック隔離ユニットを有し、切換スイッチユニットは直流電圧供給ユニットに接続し、変圧器の一次側は切換スイッチユニットに電気的に接続し、駆動制御ユニットの整流濾波部材は変圧器の二次側に電気的に接続し、整流濾波部材の出力側は発光部材ユニットに接続することもできる。また、駆動制御ユニットは一個のデジタルマイクロコントロールユニット、一個の電子式スイッチ、一個の変圧器と一個の整流濾波部材を有し、デジタルマイクロコントロールユニットは直流電圧供給ユニットに電気的に接続し、電子式スイッチはデジタルマイクロコントロールユニットに電気的に接続し、変圧器の一次側は電子式スイッチに電気的に接続し、そして変圧器の二次側は整流濾波部材に接続し、整流濾波部材の出力側は発光部材ユニットに接続することもできる。また、電子式スイッチは一個のトランジスタースイッチからなることもできる。また、デジタルマイクロコントロールユニットは他に一個のフィードバック制御受信端と、発光部材ユニットに接続する一個のフィードバック信号端を有することもできる。また、デジタルマイクロコントロールユニットは他に余分の制御端を有し、制御端は直流負荷の一個の被制御端に接続することもできる。また、直流負荷は一個の放熱ファンまたは一個の直流モーターからなることもできる。

本発明の灯具の駆動制御回路によれば、余分の回路部材の増設を避けることにより、回路のコストを低く抑えることができるとともに、回路の接続の複雑性を簡単化にすることができるという利点がある。

本発明の灯具の駆動制御回路によれば、一個のデジタルマイクロコントロールユニットの操作によってフィードバック信号端の回路を簡単化にするとともに、回路の拡充が簡単になるという利点がある。

本発明の灯具の駆動制御回路によれば、一個のデジタルマイクロコントロールユニットの操作によって変圧器を設置するための体積を減らすことができるという利点がある。

図１は、本発明の実施例１の灯具の駆動制御回路の説明図である。 図２は、本発明の実施例２の灯具の駆動制御回路の説明図である。 図３は、従来の灯具の駆動制御回路の説明図である。

本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施例１の灯具の駆動制御回路の説明図である。図１を参照すると、本発明の実施例１の灯具の駆動制御回路は一個の直流電圧供給ユニット１、一個の駆動制御ユニット２および一個の発光部材ユニット３を有する。直流電圧供給ユニット１は駆動制御ユニット２に電気的に接続し、そして駆動制御ユニット２は発光部材ユニット３に電気的に接続する。直流電圧供給ユニット１は一個の外部電源を受け取り、そして降圧、整流と電圧安定の作用によって直流電圧供給ユニット１の出力側において安定した一個の供給電圧Ｖ１を生じることにより、駆動制御ユニット２が必要とする電源として供給することができる。駆動制御ユニット２の制御によって一個の定電流を生じ、そして定電流は発光部材ユニット３を流通することにより、発光部材ユニット３の発する明るさが恒常になるように維持することができる。

駆動制御ユニット２は一個の隔離式の駆動制御ユニット２からなるため、回路中の制御回路と電源回路を適当な設計で隔離を行うことにより、回路が正常で作動するのを確保することができる。駆動制御ユニット２は一個の切換スイッチユニット２１、一個の変圧器２２、一個の整流濾波部材２３と一個のフィードバック隔離ユニット２４を有する。切換スイッチユニット２１は直流電圧供給ユニット１に接続し、変圧器２２の一次側は切換スイッチユニット２１に電気的に接続し、整流濾波部材２３は変圧器２２の二次側に電気的に接続し、そして整流濾波部材２３の一個の出力側は発光部材ユニット３に接続する。

このように、切換スイッチユニット２１は供給電圧Ｖ１を受け取ることができ、そして一個の第一パルス電圧を切り換えて生じさせ、さらに変圧器２２の一次側に造り出させる。また、第一パルス電圧は転換によって変圧器２２の二次側に一個の第二パルス電圧を生じさせ、そして第二パルス電圧を整流濾波部材２３まで供給し、整流濾波部材２３の転換を通じて整流濾波部材２３の一個の出力側に定電流を生じさせ、さらに定電流は発光部材ユニット３を流通する。その内に、変圧器２２はその一次側と二次側の巻数比を調整することにより、負荷の消費電力と電力供給の特性に基づいて第一パルス電圧と第二パルス電圧の変圧比／変流比を適当に設計することができる。

その他に、発光部材ユニット３を流通する電流が恒常になるように確保するべく、発光部材ユニット３は一個のフィードバック信号端３１を有して駆動制御ユニット２のフィードバック隔離ユニット２４に接続し、その内にフィードバック信号端３１は一個の定電流フィードバック信号を造り出し、そして駆動制御ユニット２のフィードバック隔離ユニット２４に入力し、駆動制御ユニット２の制御によって定電流を出力するのを維持し、そして発光部材ユニット３を流通する。

再び図１を参照すると、本発明の実施例１の発光部材ユニット３は複数個の発光部材３２と一個の直流電圧出力側３３を有し、複数個の発光部材３２は直列に接続し、その内のいかなる二個の直列の発光部材３２は一個の直列連接点３２１を形成する。同様に、三個の直列の発光部材３２は二個の直列連接点３２１を形成し、これによって類推できる。そのため、本発明の実施例１の発光部材ユニット３は複数個の発光部材３２の直列の接続によって少なくとも一個の直列連接点３２１を形成する。

本発明の実施例１の発光部材ユニット３の直流電圧出力側３３は余分に一個の直流負荷４に接続することにより、一個の定電圧Ｖ２を出力して直流負荷４が必要とする電源として供給し、その内に直流負荷４は選択的に一個の放熱ファンまたは一個の直流モーターからなる。直流電圧出力側３３は一個の第一連接端３３１と一個の第二連接端３３２を有し、第一連接端３３１は接地し、そして第二連接端３３２は発光部材ユニット３のその内の一個の直列連接点３２１に接続する。

さらに詳しく言えば、発光部材ユニット３のそれぞれの発光部材３２は全て一個の固定の内部抵抗を有するため、定電流が発光部材ユニット３を流通する時、それぞれの直列連接点３２１において一個の接地端に相対して定電圧Ｖ２を造り出すことができ、その内に異なる直列連接点３２１は接地端に相対して異なる定電圧を造り出す。使用者は直流負荷４の供給する電圧の要求に応じて適当な直列連接点３２１の位置から引き出すことにより、直流電圧出力側３３の第二連接端３３２まで接続することができ、さらに直流電圧出力側３３によって適当な定電圧Ｖ２を直流負荷４が必要とする電源として供給することができる。

図２は本発明の実施例２の灯具の駆動制御回路の説明図である。図２を参照すると、実施例１と比較して、実施例２と実施例１との差異は一個のデジタル制御式の駆動制御ユニット５を提供することにある。駆動制御ユニット５は一個のデジタルマイクロコントロールユニット５１（Micro-Controller Unit, ＭＣＵ）、一個の電子式スイッチ５２、一個の変圧器５３と一個の整流濾波部材５４を有する。デジタルマイクロコントロールユニット５１は直流電圧供給ユニット１に電気的に接続することにより、供給電圧Ｖ１を受け取る。電子式スイッチ５２はデジタルマイクロコントロールユニット５１の一個の制御信号出力端５１１に電気的に接続し、そのために一個の定電流制御信号は制御信号出力端５１１を通じて電子式スイッチ５２まで伝送することにより、電子式スイッチ５２を制御して切換の操作を行う。変圧器５３の一次側は電子式スイッチ５２に電気的に接続し、そして変圧器５３の二次側は整流濾波部材５４に接続し、さらに整流濾波部材５４の出力側は発光部材ユニット３に接続する。このように電子式スイッチ５２の切換の操作によって、変圧器５３の一次側において一個の第一パルス電圧を生じ、そして転換によって変圧器５３の二次側において一個の第二パルス電圧を生じる。同時に、整流濾波部材５４の操作によってその出力側において定電流を生じ、そして定電流は発光部材ユニット３を流通する。その内に、電子式スイッチ５２は選択的に一個のトランジスタースイッチからなることができる。

また、本発明の実施例２のデジタルマイクロコントロールユニット５１は他に一個のフィードバック制御受信端５１２を有して発光部材ユニット３のフィードバック信号端３１に接続するため、デジタルマイクロコントロールユニット５１は定電流フィードバック信号を受信することにより、駆動制御ユニット５が定電流を出力するのを制御して維持することができる。

さらに詳しく言えば、本発明の実施例２の発光部材ユニット３は同様にその直流電圧出力側３３が定電圧Ｖ２を出力して直流負荷４に供給することができる。発光部材ユニット３の直流電圧出力側３３が直流負荷４まで接続する時、直流負荷４は発光部材ユニット３の直流電圧出力側３３と並列に接続するため、定電流の一部分は負荷の効果によって直流負荷４まで分流することにより、定電流は変化を生じ、さらに定電流フィードバック信号は変化を生じるため、発光部材ユニット３を流通する電流は固定値として維持することができる。本発明の実施例２のデジタルマイクロコントロールユニット５１のフィードバック制御受信端５１２が定電流フィードバック信号を受信した後、電流フィードバック信号の変動に基づいて、制御駆動制御ユニット５に対応して電流の出力を増加したり減少したりすることにより、発光部材ユニット３を流通する電流を恒常として維持することができる。

実施例１の隔離式の駆動制御ユニット２と比較して、実施例２のデジタル制御式の駆動制御ユニット５を採用することによってフィードバック回路を簡単化にし、そして回路のコストを低く抑えることができる。また、実施例２においてデジタル制御式の駆動制御ユニット５の設計によって大電流の操作を行う必要がなく、相対的に比較的小さいサイズの変圧器５３を使用するだけで、変圧と変流の転換作用を行うことができるため、変圧器５３を設置するための容積を大幅に減らすことができる。また、本発明の実施例２のデジタルマイクロコントロールユニット５１はその他の余分の制御端によって直流負荷４の一個の被制御端に接続して制御することができる。例えば、仮に直流負荷４が放熱ファンである場合、デジタルマイクロコントロールユニット５１によって一個の回転速度信号を生じ、そして直流負荷４の一個の被制御端を経由して、放熱ファンにフィードバックすることにより、その回転速度を制御する。このように、本発明の実施例２においてデジタルマイクロコントロールユニット５１の操作を利用することにより、複雑過ぎる回転速度の制御回路を設けることなく、回路の拡充の効果を簡単に達成することができる。

また、回路の高度な整合効果を達成するべく、駆動制御ユニット５またはその一部分の部材を、例えばデジタルマイクロコントロールユニット５１を放熱ファンの内部の一個の駆動回路板に整合して設置することにより、放熱ファンの回転制御と灯具の駆動制御回路の電源制御として使用することができる。

上述したように、本発明は発光部材ユニット３の直流電圧出力側３３の設置により、定電圧Ｖ２を出力して直流負荷４に供給するものである。従来の灯具の駆動制御回路と比較して、本発明においては従来の回路における第二電圧Ｖ９２を生じるための電圧安定ユニット９４を設置する必要がないため、回路のコストをさらに低く抑えることができるとともに、回路の接続の複雑性を減らすことができる。

本発明は、その精神とび必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示のなものであり、限定のなものではない。

１ 直流電圧供給ユニット
２ 駆動制御ユニット
２１ 切換スイッチユニット
２２ 変圧器
２３ 整流濾波部材
２４ フィードバック信号端隔離ユニット
３ 発光部材ユニット
３１ フィードバック信号端
３２ 発光部材
３２１ 直列連接点
３３ 直流電圧出力側
３３１ 第一連接端
３３２ 第二連接端
４ 直流負荷
５ 駆動制御ユニット
５１ デジタルマイクロコントロールユニット
５１１ 制御信号出力端
５１２ フィードバック制御受信端
５２ 電子式スイッチ
５３ 変圧器
５４ 整流濾波部材
９１ 直流電圧供給ユニット
９２ 駆動制御ユニット
９３ 発光部材ユニット
９３１ フィードバック信号端
９４ 電圧安定ユニット
９５ 放熱ファン

Claims (11)

1. 一個の直流電圧供給ユニット（１）、一個の駆動制御ユニット（２）および一個の発光部材ユニット（３）を有する灯具の駆動制御回路において、直流電圧供給ユニット（１）は一個の供給電圧を供給し、駆動制御ユニット（２）は直流電圧供給ユニット（１）に電気的に接続し、そして上記供給電圧を受取り、発光部材ユニット（３）は電性連接駆動制御ユニット（２）に電気的に接続し、そして発光部材ユニット（３）は一個の直流電圧出力側（３３）を有し、その内に駆動制御ユニット（２）は一個の定電流を生じ、上記定電流は発光部材ユニット（３）を流通し、そして発光部材ユニット（３）の直流電圧出力側（３３）において一個の定電圧を造り出し、上記定電圧は一個の直流負荷（４）が使用するのに用いることを特徴とする灯具の駆動制御回路。
2. 発光部材ユニット（３）は複数個の発光部材（３２）を有し、複数個の発光部材（３２）は直列に接続することを特徴とする請求項１に記載の灯具の駆動制御回路。
3. 発光部材ユニット（３）は少なくとも一個の直列連接点（３２１）を有し、直列連接点（３２１）はいかなる二個の発光部材（３２）を直列に接続してなることを特徴とする請求項２に記載の灯具の駆動制御回路。
4. 発光部材ユニット（３）の直流電圧出力側（３３）は一個の第一連接端（３３１）と一個の第二連接端（３３２）を有し、第一連接端（３３１）は接地し、そして第二連接端（３３２）は発光部材ユニット（３）のその内の一個の直列連接点（３２１）に接続することを特徴とする請求項３に記載の灯具の駆動制御回路。
5. 発光部材ユニット（３）は一個のフィードバック信号端（３１）を有し、そして駆動制御ユニット（２）に接続することを特徴とする請求項１に記載の灯具の駆動制御回路。
6. 駆動制御ユニット（２）は一個の切換スイッチユニット（２１）、一個の変圧器（２２）、一個の整流濾波部材（２３）と一個のフィードバック隔離ユニット（２４）を有し、切換スイッチユニット（２１）は直流電圧供給ユニット（１）に接続し、変圧器（２２）の一次側は切換スイッチユニット（２１）に電気的に接続し、駆動制御ユニット（２）の整流濾波部材（２３）は変圧器（２２）の二次側に電気的に接続し、整流濾波部材（２３）の出力側は発光部材ユニット（３）に接続することを特徴とする請求項１に記載の灯具の駆動制御回路。
7. 駆動制御ユニット（５）は一個のデジタルマイクロコントロールユニット（５１）、一個の電子式スイッチ（５２）、一個の変圧器（５３）と一個の整流濾波部材（５４）を有し、デジタルマイクロコントロールユニット（５１）は直流電圧供給ユニット（１）に電気的に接続し、電子式スイッチ（５２）はデジタルマイクロコントロールユニット（５１）に電気的に接続し、変圧器（５３）の一次側は電子式スイッチ（５２）に電気的に接続し、そして変圧器（５３）の二次側は整流濾波部材（５４）に接続し、整流濾波部材（５４）の出力側は発光部材ユニット（３）に接続することを特徴とする請求項１に記載の灯具の駆動制御回路。
8. 電子式スイッチ（５２）は一個のトランジスタースイッチからなることを特徴とする請求項７に記載の灯具の駆動制御回路。
9. デジタルマイクロコントロールユニット（５１）は他に一個のフィードバック制御受信端（５１１）と、発光部材ユニット（３）に接続する一個のフィードバック信号端（５１２）を有することを特徴とする請求項７に記載の灯具の駆動制御回路。
10. デジタルマイクロコントロールユニット（５１）は他に余分の制御端を有し、上記制御端は直流負荷（４）の一個の被制御端に接続することを特徴とする請求項７に記載の灯具の駆動制御回路。
11. 直流負荷（４）は一個の放熱ファンまたは一個の直流モーターからなることを特徴とする請求項７に記載の灯具の駆動制御回路。

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