JP2012160328A

JP2012160328A - 照明器具

Info

Publication number: JP2012160328A
Application number: JP2011018833A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Tsujimura; 充弘辻村; Hiromitsu Mizukawa; 宏光水川; Katsuyoshi Jinbo; 勝義仁保; Shinichiro Goto; 信一郎後藤; Tetsuhito Akizuki; 徹人秋月
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-23

Abstract

【課題】部品点数を増加させることなく簡単な回路構成で断線時に全てのＬＥＤが消灯するのを防止できる照明器具を提供する。
【解決手段】昇圧チョッパ回路４２で昇圧した電源に、複数のＬＥＤ光源３１が異なる数で直列接続された点灯回路４３を複数設けることで、同じ粒数用の回路を複数設ける必要がなくなり、回路部品点数を削減できる。また、複数の点灯回路４３を一括で制御できる。また、電源部に関しては、同じ回路構成を複数設けなくてもよくなり、回路部品点数を削減できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）を直列に接続した照明器具に関するものである。

従来より、複数個のＬＥＤが直列に接続されている照明器具では、複数個のうちのいずれか少なくとも１個のＬＥＤが断線で故障して無負荷状態になると、直列回路の一部が開放になる。このため、他の直列に接続されたＬＥＤも同時に全て消灯してしまうという問題があった。
この対策として、全てのＬＥＤに対して、ＬＥＤと一対にして個々に断線検出回路を設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

図９に示すように、特許文献１に記載の照明器具１００では、複数個のＬＥＤ１０１Ａ、１０１Ｂ、…、１０１Ｎが直列に接続され、定電流源１０２に接続されている。各ＬＥＤ１０１Ａ、１０１Ｂ…１０１Ｎには、各々に、電流迂回回路１０３Ａ、１０３Ｂ…１０３Ｎ、保持回路１０４Ａ、１０４Ｂ…１０４Ｎ、断線検出回路１０５Ａ、１０５Ｂ…１０５Ｎが接続されている。

すなわち、ＬＥＤ１０１Ａ、１０１Ｂ、…、１０１Ｎのいずれかの断線を検出した断線検出回路１０５Ａ、１０５Ｂ…１０５Ｎの出力を、対応する保持回路１０４Ａ、１０４Ｂ…１０４Ｎがそれを保持し、電流迂回回路１０３Ａ、１０３Ｂ…１０３Ｎを導通さるようにした。
これにより、電流が故障したＬＥＤ１０１Ａ、１０１Ｂ、…、１０１Ｎの代わりに、対応する電流迂回回路１０３Ａ、１０３Ｂ…１０３Ｎを流れるので、断線故障が他のＬＥＤ１０１Ａ、１０１Ｂ、…、１０１Ｎの発光に影響を及ぼさない。

特開２００２−２５７８４号公報（第１図）

しかしながら、前述した特許文献１に記載の照明器具のように、ＬＥＤと一対にして個々に断線検出回路を設けると、回路構成が複雑になるとともに部品点数の増加から、コストアップを招くという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、部品点数を増加させることなく簡単な回路構成で断線時に全てのＬＥＤが消灯するのを防止できる照明器具を提供することを目的とする。

本発明の照明器具は、昇圧チョッパ回路と、前記昇圧チョッパ回路に接続され、ＬＥＤ光源を点灯させる複数の点灯回路と、を有し、前記各点灯回路は、少なくとも２つの異なる数のＬＥＤ光源が直列に接続されたものである。

また、本発明の照明器具は、前記複数の点灯回路のうちの少なくとも一つが、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも高い第１の点灯回路であり、少なくとももう一つの点灯回路が、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも低い第２の点灯回路であり、前記各点灯回路の無負荷を検出する検出回路を有するとともに、前記検出回路が無負荷を検出したときには、前記昇圧チョッパ回路を停止させるものである。

さらに、本発明の照明器具は、前記複数の点灯回路のうちの少なくとも一つが、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも高い第１の点灯回路であり、少なくとももう一つの点灯回路が、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも低い第２の点灯回路であり、前記各点灯回路の無負荷を検出する検出回路を有するとともに、前記検出回路が無負荷を検出したときには、前記昇圧チョッパ電圧を前記第１の点灯回路が動作できなくなる電圧まで降圧するものである。

本発明は、昇圧チョッパ回路で昇圧した電源に、複数のＬＥＤ光源が異なる数で直列接続された点灯回路を複数設けることで、複数の点灯回路を一括で制御できる。また、電源部に関しては、同じ回路構成を複数設けなくてもよくなり、回路部品点数を削減できるという効果を有する照明器具を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の照明器具を下方から見た全体斜視図本発明に係る第１実施形態の照明器具を下方から見た分解斜視図本発明に係る第１実施形態の照明器具の中心を通る断面図本発明に係る第１実施形態の照明器具を上方から見た平面図照明器具におけるＬＥＤユニットの点灯制御ブロック図照明器具における制御動作を示す点灯制御ブロック図第１実施形態の照明器具における各ＬＥＤユニットのＬＥＤ光源を点灯させるための制御ブロック図第２実施形態の照明器具における制御動作を示す点灯制御ブロック図従来の照明器具の回路図

（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態の照明器具について、図面を用いて説明する。
なお、以下の説明においては、照明器具を被取付面に取り付けて下方を照明する場合について説明する。従って、上（上方、上側等）は天井面側を意味し、下（下方、下側等）は床面側を意味する。

図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の照明器具１０は、被取付面である天井面１１等に取り付けられて主に下方を照明するのに適する。
図２および図３に示すように、照明器具１０は、天井面１１に取り付けられている引っ掛けシーリング１２に取り付けるための取付金具２１を中央に有する、例えば正方形の板状の器具本体２０を有する。

器具本体２０の上側（すなわち、天井面１１側）には、ＬＥＤユニット３０であるアッパーユニット３０Ａ、上枠２４および上パネル２３が設けられている。
また、器具本体２０の下側（すなわち、照明方向側）には、ＬＥＤユニット３０であるロアーユニット３０Ｂ、反射部材である反射板２６が設けられており、反射板２６の下方には、受けた光を拡散する透光性のパネル２５が取り付けられる。
ＬＥＤユニット３０は、後述するように、直列に接続された複数個のＬＥＤ光源３１（図５参照）を有する。
なお、器具本体２０の下面で反射板２６との間には、ＬＥＤユニット３０を点灯制御する制御部２２が設けられている。

図４に示すように、アッパーユニット３０Ａは、器具本体２０の上側において、四方外向きに設けられている。
また、ロアーユニット３０Ｂは、器具本体２０の下側において、２カ所に各々２個ずつ設けられており、内側へ光を照射するようになっている。

図２および図３に示したように、ロアーユニット３０Ｂの下方には、パネル２５が着脱可能に取り付けられる。パネル２５は、照射された光を拡散するものであり、複数箇所に、光透過率が低いパネルカバー２５１が設けられている。
図１に示すように、パネルカバー２５１は、パネル２５において器具本体２０の中心に対して対称な端部付近の対向する２辺に沿って設けられている。
また、パネルカバー２５１は、ロアーユニット３０Ｂが設けられている位置（図５参照）の下方に対応して設けられており、下方からロアーユニット３０Ｂの影がパネル２５に映らないようになっている。

図５に示すように、制御部２２に収容されている光源点灯用回路４０は、直流電源部である昇圧チョッパ回路４２、点灯制御部４３および検出回路４４を有する。
昇圧チョッパ回路４２は、器具本体２０の取付金具２１を天井面１１の引っ掛けシーリング１２に取り付けることにより、天井面１１の裏に配線されている商用電源１３に電気的に接続される。

点灯回路としての複数の点灯制御部４３には、各々複数のＬＥＤ光源３１が直列に接続されたＬＥＤ回路３２が接続される。
すなわち、点灯制御部４３は、第１の点灯制御部４３Ａ、第２の点灯制御部４３Ｂおよび第３の点灯制御部４３Ｃを有し、第１の点灯制御部４３Ａには第１のＬＥＤ回路３２Ａ、第２の点灯制御部４３Ｂには第２のＬＥＤ回路３２Ｂ、第３の点灯制御部４３Ｃには第３のＬＥＤ回路３２Ｃが接続される。

図５に示す例では、第１のＬＥＤ回路３２Ａは、多数（例えば６０粒）のＬＥＤ光源３１が直列に接続されて負荷容量が最も大きく、印加される電圧が入力電源電圧よりも高いＤＣ１４０Ｖ以上が必要である。
第２の点灯制御部４３Ｂは、中程度の数（例えば４０粒）のＬＥＤ光源３１が直列に接続されて負荷容量が中程度で、印加される電圧は入力電源電圧よりも低いＤＣ１４０Ｖ以下でよい。
第３の点灯制御部４３Ｃは、小数（例えば１０粒）のＬＥＤ光源３１が直列に接続されて負荷容量が小さく、印加される電圧は入力電源電圧よりも低いＤＣ１４０Ｖ以下でよい。

次に、図６に示すように、いずれかのＬＥＤ光源３１が切れて、検出回路４４が対応する点灯制御部４３の無負荷を検出したときには、昇圧チョッパ回路４２に停止信号を送って、昇圧チョッパ回路４４を停止させる。
これにより、点灯制御部４３のうち、ＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以上必要な第１の点灯回路４３Ａのみが停止する。
すなわち、昇圧チョッパ回路４２で昇圧された電圧で点灯していた第１の点灯回路４３Ａに接続されている第１のＬＥＤ回路３２Ａのみが消灯する。
そして、その他の第２の点灯回路制御部４３Ｂおよび第３の点灯制御部４３Ｃは、接続されるＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以下となっているので、昇圧チョッパ回路４２を停止させても入力電源電圧で点灯を継続する。

図７には、前述した照明器具１０に適用した具体例が示されている。すなわち、ＬＥＤユニット３０に白色ＬＥＤ光源３１Ａおよび電球色ＬＥＤ光源３１Ｂを用いた場合が示されている。
白色ＬＥＤ光源３１Ａと電球色ＬＥＤ光源３１Ｂとは、別経路で各々直列に接続されている。従って、白色ＬＥＤ光源３１Ａの光量と電球色ＬＥＤ光源３１Ｂの光量との比率を変えることにより、光色の調整が可能となっている。

第１のＬＥＤ回路３２Ａは、全部で６０粒のＬＥＤ光源３１が直列に接続されており、負荷容量が最も大きく、図５および図６で前述した第１の点灯制御部４３Ａに接続される。
また、第２のＬＥＤ回路３２Ｂは、全部で４０粒のＬＥＤ光源３１が直列に接続されており、第１のＬＥＤ回路３２Ａについで負荷容量が大きく、図５および図６で前述した第２の点灯制御部４３Ｂに接続される。

また、第３のＬＥＤ回路３２Ｃは、全部で１０粒のＬＥＤ光源３１が直列に接続されており、最も負荷容量が小さい部類に属する。このため、図５および図６で前述した第３の点灯制御部４３Ｃに接続される。
さらに、第４のＬＥＤ回路３２Ｄは、全部で５粒のＬＥＤ光源３１が直列に接続されており、最も負荷容量が小さい部類に属する。このため、図５および図６で前述した第３の点灯制御部４３Ｃに接続される。
なお、第４のＬＥＤ回路３２Ｄはテレビ視聴時に適するものであり、第３のＬＥＤ回路３２Ｃとは別個に制御する必要があるので、第３の点灯制御部４３Ｃをもう一つ別個に設けるのが望ましい。

図７において、検出回路（制御電源回路ブロック）４４がいずれかの点灯制御部４３の無負荷を検出したときには、昇圧チョッパ回路４２（ＰＦＣ回路ブロック）に信号を送って、昇圧チョッパ回路４２を停止させる。
これにより、点灯制御部４３のうち、ＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以上必要な第１の点灯回路４３Ａのみが停止する。
すなわち、昇圧チョッパ回路４２で昇圧された電圧で点灯していた第１の点灯回路４３Ａに接続されている第１のＬＥＤ回路３２Ａのみが停止して、第１のＬＥＤ回路３２ＡのＬＥＤ光源３１が消灯する。
そして、その他の第２の点灯回路制御部４３Ｂおよび第３の点灯制御部４３Ｃは、接続されるＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以下となるので、昇圧チョッパ回路４２を停止させても入力電源電圧で点灯を継続する。

以上、説明した本発明に係る第１実施形態の照明器具１０によれば、昇圧チョッパ回路４２で昇圧した電源に、複数のＬＥＤ光源３１が異なる数で直列接続された点灯制御部４３を複数設けることで、同じ粒数用の回路を複数設ける必要がなくなる。これにより、回路部品点数を削減できるとともに、複数の点灯制御部４３を一括で制御できる。
また、電源部に関しては、同じ回路構成を複数設けなくてもよくなり、回路部品点数を削減できる。

また、検出回路４４が、ＬＥＤ光源３１が無負荷若しくは過電圧となった異常を検出すると、昇圧チョッパ回路４２を停止させる。
これにより、点灯制御部４３のうち、ＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以上必要な第１の点灯制御部４３Ａのみが停止する。
すなわち、昇圧チョッパ回路４２で昇圧された電圧で点灯していた第１の点灯制御部４３Ａに接続されている複数のＬＥＤ光源３１のみが消灯する。
その他の点灯制御部（４３Ｂ、４３Ｃ）は、接続されるＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以下となるので、昇圧チョッパ回路４２を停止させても入力電源電圧で点灯を継続できる。
これにより、ＬＥＤ光源３１が無負荷若しくは過電圧となった異常を検出したときでも、全てのＬＥＤ光源３１が消灯するのを回避できる。また、入力電源電圧で点灯できる第２の点灯回路４３Ｂに接続されたＬＥＤ光源３１が消灯していた場合には、ある範囲まで、不具合のあるＬＥＤ回路３２を検出しやすくなる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の照明器具について説明する。
なお、前述した第１実施形態にかかる照明器具１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。

図８に示すように、第２実施形態の照明器具１０Ｂでは、検出回路４４がいずれかの点灯制御部４３の無負荷を検出したときには、昇圧チョッパ電圧を第１の点灯制御部４３Ａが動作できなくなる電圧まで降圧するものである。

以上、説明した本発明に係る第２実施形態の照明器具１０Ｂによれば、点灯制御部４３のうち、ＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以上必要な第１の点灯制御部４３Ａのみが停止する。
すなわち、昇圧チョッパ回路４２で昇圧された電圧で点灯していた第１の点灯制御部４３Ａに接続されている第１のＬＥＤ回路３２ＡのＬＥＤ光源３１のみが消灯する。
その他の点灯制御部４３は、接続されるＬＥＤ光源３１の電圧（ＶＦ）の合計が入力電源電圧（ＤＣ１４０Ｖ）以下となる第２の点灯制御部４３Ｂ、第３の点灯制御部４３Ｃとしておくことにより、昇圧チョッパ回路４２を降圧しても入力電源電圧で点灯を継続できる。
これにより、ＬＥＤ光源３１が無負荷若しくは過電圧となった異常を検出したときでも、全てのＬＥＤ光源３１が消灯するのを回避できる。また、入力電源電圧で点灯できる第２の点灯制御部４３Ｂや第３の点灯制御部４３Ｃに接続されたＬＥＤ光源３１が消灯していた場合には、ある範囲まで、不具合のあるＬＥＤユニットを検出しやすくなる。

なお、本発明の照明器具は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、アッパーユニット３０Ａおよびロアーユニット３０Ｂの配置、本数、搭載するＬＥＤ光源３１の粒数等は、例示したものに限らず、他のものにも適用可能である。

また、前述した実施形態においては、第１の点灯制御部４３Ａ、第２の点灯制御部４３Ｂ、第３の点灯制御部４３Ｃを各々１個ずつ設けた場合を例示したが、個数は限定するものではなく、複数個設けることもできる。

１０，１０Ｂ照明器具
３１ＬＥＤ光源
４２昇圧チョッパ回路
４３点灯制御部（点灯回路）
４３Ａ第１の点灯制御部（第１の点灯回路）
４３Ｂ第２の点灯制御部（第２の点灯回路）
４４検出回路

Claims

昇圧チョッパ回路と、
ＬＥＤ光源を点灯させる複数の点灯回路と、を有し、
前記各点灯回路には少なくとも２つの異なる数のＬＥＤ光源が直列に接続された照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記複数の点灯回路のうちの少なくとも一つが、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも高い第１の点灯回路であり、
少なくとももう一つの点灯回路が、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも低い第２の点灯回路であり、
前記各点灯回路の無負荷を検出する検出回路を有するとともに、
前記検出回路が無負荷を検出したときには、前記昇圧チョッパ回路を停止させる照明器具。
請求項１に記載の照明器具において、
前記複数の点灯回路のうちの少なくとも一つが、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも高い第１の点灯回路であり、
少なくとももう一つの点灯回路が、直列接続された前記ＬＥＤ光源に印加される電圧が入力電源電圧よりも低い第２の点灯回路であり、
前記各点灯回路の無負荷を検出する検出回路を有するとともに、
前記検出回路が無負荷を検出したときには、前記昇圧チョッパ電圧を前記第１の点灯回路が動作できなくなる電圧まで降圧する照明器具。