JP2012174464A - Led照明装置及びled点灯装置及びled搭載装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LED点灯装置が正常で、かつ、負荷のLEDが逆極性接続の場合に表示をするLED照明装置を提供する。
【解決手段】LED搭載装置5は、点灯用の複数のLED41と、LED41素子の通電方向と逆極性の直流電圧がLED41に給電されたときに通電するダイオード44と、表示用LED43が直列接続された直列接続部40とが搭載されている。LED点灯装置1は、LED搭載装置5への給電動作の開始から所定期間は、LED41が点灯する直流電圧よりも低く、かつ、逆極性の直流電圧としてLED搭載装置5に供給された場合に直列接続部40の表示用LED43が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、初期出力電圧をLED搭載装置5に供給する。そしてLED点灯装置1は、LED搭載装置5に流れる初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、初期電流の値に応じて、LED搭載装置5に対する給電動作を停止するかどうかを判断する。
【選択図】図1
【解決手段】LED搭載装置5は、点灯用の複数のLED41と、LED41素子の通電方向と逆極性の直流電圧がLED41に給電されたときに通電するダイオード44と、表示用LED43が直列接続された直列接続部40とが搭載されている。LED点灯装置1は、LED搭載装置5への給電動作の開始から所定期間は、LED41が点灯する直流電圧よりも低く、かつ、逆極性の直流電圧としてLED搭載装置5に供給された場合に直列接続部40の表示用LED43が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、初期出力電圧をLED搭載装置5に供給する。そしてLED点灯装置1は、LED搭載装置5に流れる初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、初期電流の値に応じて、LED搭載装置5に対する給電動作を停止するかどうかを判断する。
【選択図】図1
Description
この発明は、光源としてLEDを使用するLED照明装置に関する。
発光ダイオードを点灯させるLED点灯装置、およびこれを用いたLED照明器具に関する。負荷の発光ダイオード(LED)が誤って逆方向に接続された場合に関する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の図3(本願には添付していない)では、発光ダイオード点灯装置3aに負荷の発光ダイオード41,42の電流検出用としてさらに別の発光ダイオードD6を備えている。また電流検出用の発光ダイオードD6は、負荷の発光ダイオード41,42よりも順方向電圧Vfが低いものが用いられている。これは負荷の発光ダイオード41、42が点灯している時に、ダイオードD6にも同じ値の電流が流れるので、このダイオードD6の損失を低減するためである。端子台36の出力側には、負荷の発光ダイオード41,42が接続され点灯装置3aから給電される。以上のように構成された装置において、発光ダイオードD6のアノード側が外部接続端子35に接続され、カソードは抵抗R1に接続されている。ダイオードD6のアノードが抵抗R2を介して、同じくD6のカソードが抵抗R3を介して差動アンプ1の入力端子に接続されている。そしてPWM制御部38からの制御信号に応じて、直流電源39の出力が負荷の発光ダイオード4、電流検出用の発光ダイオードD6、抵抗R1の直列回路に印加される。
負荷の発光ダイオード4が端子台36に対して正常な方向に接続された場合には、ダイオード4に一定の電流を流して負荷を点灯することができるとともに、電流検出用の発光ダイオードD6にも、この電流が流れて発光する。したがって、ユーザーは負荷の発光ダイオード4が正常であることを確認できる。
また、特許文献1の図4(本願には添付していない)の装置では、負荷の発光ダイオードと発光ダイオード点灯装置3aとが離れている場合に、スイッチSW1がオンされてダイオード4が正常に動作すれば発光ダイオードD6が点灯する。よって、スイッチSW1のオフ状態や発光ダイオード4の逆接続や断線などを、発光ダイオード点灯装置3aの近くで確認できる。
しかしながら、従来の装置では、電流検出用の発光ダイオードが発光しない時には、発光ダイオードの不点灯が、負荷の発光ダイオードの接続方向に問題(逆接続)があるのか、点灯装置に故障等の問題があるのかが判別できないという課題があった。
本発明は、点灯装置が正常で、かつ、負荷の発光ダイオードが逆接続の場合に表示をする点灯装置を提供し、負荷である発光ダイオードの点灯しない理由を、より明確にする。
この発明のLED照明装置は、
所定の直流電圧が給電されて点灯する少なくとも一つの点灯用LED素子と、
前記点灯用LED素子の通電方向と逆極性の直流電圧が前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部に給電されたときに前記逆極性の直流電圧で通電するダイオードと、少なくとも一つの発光素子とが直列接続された直列接続部と
が搭載されたLED搭載装置と、
前記LED搭載装置に対する給電動作の開始から所定期間は、前記点灯用LED素子が点灯する前記所定の直流電圧よりも低く、かつ、前記逆極性の直流電圧として前記LED搭載装置に供給された場合に前記直列接続部のすべての前記発光素子が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、生成した前記初期出力電圧を前記LED搭載装置に供給すると共に、前記LED搭載装置に流れる前記初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、検出した初期電流の値に応じて、前記LED搭載装置に対する給電動作を停止するかどうかを判断するLED点灯装置と
を備えたことを特徴とする。
所定の直流電圧が給電されて点灯する少なくとも一つの点灯用LED素子と、
前記点灯用LED素子の通電方向と逆極性の直流電圧が前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部に給電されたときに前記逆極性の直流電圧で通電するダイオードと、少なくとも一つの発光素子とが直列接続された直列接続部と
が搭載されたLED搭載装置と、
前記LED搭載装置に対する給電動作の開始から所定期間は、前記点灯用LED素子が点灯する前記所定の直流電圧よりも低く、かつ、前記逆極性の直流電圧として前記LED搭載装置に供給された場合に前記直列接続部のすべての前記発光素子が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、生成した前記初期出力電圧を前記LED搭載装置に供給すると共に、前記LED搭載装置に流れる前記初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、検出した初期電流の値に応じて、前記LED搭載装置に対する給電動作を停止するかどうかを判断するLED点灯装置と
を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、発光ダイオード(以下LEDと称する)点灯装置が正常に出力動作し、かつ、負荷のLEDが逆接続の場合に、表示用LEDを所定期間点灯させる。これにより、LEDが逆接続であることを確認でき、さらに、この逆接続表示用LEDには表示を目的とし負荷のLEDよりも少ない電流を流す。
実施の形態1.
図1は、本実施の形態1のLED照明装置100の構成図である。図において、LED照明装置100は、LED点灯装置1、給電手段2、及び光源モジュールであるLED搭載装置5を備える。給電手段2は、ソケットなどの給電端子である。「2(+),2(−)」として示すのは、負荷のLEDを含むLED搭載装置5の受電手段である。LEDの充電手段は、受電ピンや受電端子等で構成される。図1では、LED側の受電手段は、LED点灯装置1の出力端子側(+)と、逆の極性で接続されているとする。
図1は、本実施の形態1のLED照明装置100の構成図である。図において、LED照明装置100は、LED点灯装置1、給電手段2、及び光源モジュールであるLED搭載装置5を備える。給電手段2は、ソケットなどの給電端子である。「2(+),2(−)」として示すのは、負荷のLEDを含むLED搭載装置5の受電手段である。LEDの充電手段は、受電ピンや受電端子等で構成される。図1では、LED側の受電手段は、LED点灯装置1の出力端子側(+)と、逆の極性で接続されているとする。
(LED搭載装置5の構成)
LED搭載装置5は、直列接続された複数のLED41(負荷である点灯用LED素子)と、負荷のLEDと並列に接続された抵抗42と、及び受電端に接続された「LED41と逆極性のダイオード44、表示用LED43、抵抗45の直列接続部40」と、これらを搭載する基板47と、基板47を固定し、基板47からの放熱等を行う構造体(図示せず)とを備える。LED搭載装置5は、直管ランプと類似形状の場合は、さらに、LED部を覆う透光性材料からなる外囲器3を備える。
LED搭載装置5は、直列接続された複数のLED41(負荷である点灯用LED素子)と、負荷のLEDと並列に接続された抵抗42と、及び受電端に接続された「LED41と逆極性のダイオード44、表示用LED43、抵抗45の直列接続部40」と、これらを搭載する基板47と、基板47を固定し、基板47からの放熱等を行う構造体(図示せず)とを備える。LED搭載装置5は、直管ランプと類似形状の場合は、さらに、LED部を覆う透光性材料からなる外囲器3を備える。
LED照明装置100において、図1のように、LED搭載装置5はLED点灯装置1に逆極性で接続されているとする。先ず、LED点灯装置1は出力開始の初期に本来の正常点灯より低い直流電圧(以下、初期出力電圧ともいう)を出力する。これは、LED搭載装置5の逆接続、正常接続によらない。これは、本来の正常点灯電圧よりも低い電圧を出力し、LED搭載装置5の接続状態を確認するためである。この初期出力電圧では負荷のLED41には電流が流れない。しかし、ダイオード44を通じ、表示用LED43と抵抗45とには電流が流れる。また抵抗42には表示用LED43の電流値より少ない電流が流れる。
図2は、LED点灯装置1に流れる電流を示す図である。図2の(a)は、逆極性接続の場合を示す。図2の(b)は、正常極性の接続の場合を示す。初期出力電圧を出力する場合、LED点灯装置1は、図2の(a)のI2のごとく、時刻t0より電流値I2(初期電流)を出力し、この電流値I2に基づきLED41が逆接続であることを判定する。同時に表示用LED43が発光している。時刻t2(LED点灯装置1が逆接続と判定後)においては、もはや表示用LED43での表示は不要であるので、LED点灯装置1は、初期出力電圧の出力を停止する。よって表示用LEDの発光が停止する。これにより、不要な電力を削減できる。
LED搭載装置5の受電手段2(+),2(−)が、図1とは逆の極性に接続されている場合、正常な極性の接続である。この場合もLED点灯装置1は、同様な動作で初期出力電圧を出力する。LED点灯装置1が初期出力電圧の出力開始をすれば、今度はダイオード44の作用で表示用LED43には電流が流れない。正常極性での接続の場合、電流値は図2の(b)の電流値I1の値となる。この電流値I1により、LED点灯装置1(制御回路)は、LED搭載装置5が正常な極性で接続されていると判定し、本来の電流I3を流し、点灯動作を継続する。
図3は、直管ランプのような外囲器3を備えず、給電手段としてもLED点灯装置1の基板へのコネクタ、或いはLED点灯装置1への基板への直接配線の場合を示す。図3では、負荷のLED41と並列的に接続される抵抗42が無い。抵抗42を不要とするのは、LED搭載装置5をいわゆる「直付け」とするため、LED点灯装置1が接続されていることが前提だからである。すなわち、正常接続の場合には初期出力電圧では電流が流れない。図1で抵抗42をなくす場合、正常接続と未接続との両者の場合に初期出力電圧で電流が流れないが、どちらの場合かわからないからである。
図3で説明した実施例の場合でも、負荷LED41の極性が正常であるか否かを同様の手段で検知できる。
適切な実施例では、例えば、負荷のLED41に流す電流(以下電流ILEDと表記する)が約200mA〜400mAであれば、表示用LED43での通流期間の電流I2は、次の式(1)の範囲が好ましい。
1/4・ILED≧I2≧1/10・ILED 式(1)
電流I2が、式(1)の範囲であれば、確認には充分な明るさを得ることができる。さらに、式(1)の範囲であれば過大な電力を消費せず、発熱も少なくて済む。式(1)は表示用LED43に流す電流値であるので、抵抗42の有無によらない。
1/4・ILED≧I2≧1/10・ILED 式(1)
電流I2が、式(1)の範囲であれば、確認には充分な明るさを得ることができる。さらに、式(1)の範囲であれば過大な電力を消費せず、発熱も少なくて済む。式(1)は表示用LED43に流す電流値であるので、抵抗42の有無によらない。
なお抵抗42を備える場合には、抵抗42を流れる電流が、負荷のLED41の電流ILEDの1/100以下であれば、接続の極性判定には支障はない。
図4は、LED点灯装置1を具体化した回路図である。図4において、LED点灯装置1は、交流電源を整流する整流回路11、所望の直流電圧を生成し、かつ力率を改善する力率改善回路12、負荷のLED41に所定の電流を供給するLED電源回路13を備える。また、LED電源回路13は、電流検出回路を構成し、LED41に流れる電流を検出するための抵抗14、制御回路15(制御部)、コンデンサ16等を備える。LED電源回路13は、定電流制御の機能を有するDC/DCコンバータである。
(制御回路15の動作)
制御回路15は、接続されたLED搭載装置5の正逆極性を所定の手順で判別し、かつ、LED41の電流ILEDを制御する。制御回路15は、動作開始の所定期間に、負荷のLED41を発光させる電圧よりも低い直流電圧である初期出力電圧を生成して出力する制御を行う。また制御回路15は電流検出用の抵抗14から電圧を入力し、この電圧に基づき、LED搭載装置5が正常接続か、逆極性接続かを判定する。制御回路15は図2で説明したように、正常接続と判定した場合には、LED搭載装置5の負荷のLED41を点灯させる動作モードに移行する。一方、制御回路15は、LED搭載装置5が逆極性接続と判定した場合には、LED搭載装置5への給電を停止する。
制御回路15は、接続されたLED搭載装置5の正逆極性を所定の手順で判別し、かつ、LED41の電流ILEDを制御する。制御回路15は、動作開始の所定期間に、負荷のLED41を発光させる電圧よりも低い直流電圧である初期出力電圧を生成して出力する制御を行う。また制御回路15は電流検出用の抵抗14から電圧を入力し、この電圧に基づき、LED搭載装置5が正常接続か、逆極性接続かを判定する。制御回路15は図2で説明したように、正常接続と判定した場合には、LED搭載装置5の負荷のLED41を点灯させる動作モードに移行する。一方、制御回路15は、LED搭載装置5が逆極性接続と判定した場合には、LED搭載装置5への給電を停止する。
LED点灯装置1では、LED電源回路13が、力率改善回路12の発生する直流電圧を入力しLED搭載装置5に直流電圧を出力してLED41を点灯する。力率改善が不要な場合は、力率改善回路12は接続せず、整流回路11の出力を直接的に平滑するコンデンサに入力し、この直流電圧をLED電源回路に使用してもよい。
図5は、LED電源回路13の別の構成例である。図5のLED電源回路13は、制御回路15、コンデンサ16、スイッチングを行うトランジスタ17、コイル18から構成される。LED搭載装置5は、コンデンサ16から給電される。
また図6は、さらに他の実施例である。図1の装置などで、表示用LED43が1個でなく2個の場合を示す断面図である。この場合、図1のダイオード44、表示用LED43、抵抗45の直列接続部において、さらにもう一つ表示用LED43をこの直列接続部に追加する。このように両方の外側に表示用のLEDが発光すれば逆接続されたことを遠方から容易に識別でき便利である。
上記の説明ではLED41の直列接続体を1個搭載した例を述べたが、直列接続体を並列的に複数搭載したもので適用できる。LED点灯装置は実施例のもの以外でもLED41に所定の電力を供給点灯し、かつ接続極性の判別期間ではそれよりも低い電圧を供給できるものであればよい。逆接続の場合に所定の時刻t2経過後は消灯するようにしたが、間欠的にこのような動作を繰り返させてもよい。
1 LED点灯装置、2 給電手段、3 外囲器、5 LED搭載装置、11 整流回路、12 力率改善回路、13 LED電源回路、14 抵抗、15 制御回路、16 コンデンサ、21 平滑コンデンサ、40 直列接続部、41 LED、42 抵抗、43 表示用LED、44 ダイオード、45 抵抗、47 基板、100 LED照明装置。
Claims (5)
- 所定の直流電圧が給電されて点灯する少なくとも一つの点灯用LED素子と、
前記点灯用LED素子の通電方向と逆極性の直流電圧が前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部に給電されたときに前記逆極性の直流電圧で通電するダイオードと、少なくとも一つの発光素子とが直列接続された直列接続部と
が搭載されたLED搭載装置と、
前記LED搭載装置に対する給電動作の開始から所定期間は、前記点灯用LED素子が点灯する前記所定の直流電圧よりも低く、かつ、前記逆極性の直流電圧として前記LED搭載装置に供給された場合に前記直列接続部のすべての前記発光素子が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、生成した前記初期出力電圧を前記LED搭載装置に供給すると共に、前記LED搭載装置に流れる前記初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、検出した初期電流の値に応じて、前記LED搭載装置に対する給電動作を停止するかどうかを判断するLED点灯装置と
を備えたことを特徴とするLED照明装置。 - 前記LED点灯装置は、
点灯中の前記点灯用LED素子に流れる電流ILEDが200mA以上、400mA以下の範囲であるときに、
前記直列接続部の前記ダイオードが通電する場合に前記直列接続部に流れる電流値I2が、
0.25・ILED≧I2≧0.1・ILED
の範囲となる前記初期出力電圧を生成し、前記LED搭載装置に供給することを特徴とする請求項1記載のLED照明装置。 - 前記LED搭載装置は、
複数の前記発光素子と、
前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部を覆うと共に、透光性材料で形成された外囲器と
を備えたことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のLED照明装置。 - 所定の直流電圧が給電されて点灯する少なくとも一つの点灯用LED素子と、
前記点灯用LED素子の通電方向と逆極性の直流電圧が前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部に給電されたときに前記逆極性の直流電圧で通電するダイオードと、少なくとも一つの発光素子とが直列接続された直列接続部と
が搭載されたLED搭載装置に対する給電動作の開始から所定期間は、前記点灯用LED素子が点灯する前記所定の直流電圧よりも低く、かつ、前記逆極性の直流電圧として前記LED搭載装置に供給された場合に前記直列接続部のすべての前記発光素子が発光する大きさの初期出力電圧を生成し、生成した前記初期出力電圧を前記LED搭載装置に供給すると共に、前記LED搭載装置に流れる前記初期出力電圧に基づく初期電流を検出し、検出した初期電流の値に応じて、前記LED搭載装置に対する給電動作を停止するかどうかを判断する制御部を備えたことを特徴とするLED点灯装置。 - 所定の直流電圧が給電されて点灯する少なくとも一つの点灯用LED素子と、
前記点灯用LED素子の通電方向と逆極性の直流電圧が前記少なくとも一つの点灯用LED素子の全部に給電されたときに前記逆極性の直流電圧で通電するダイオードと、少なくとも一つの発光素子とが直列接続された直列接続部と
が搭載されたことを特徴とするLED搭載装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011034854A JP2012174464A (ja) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Led照明装置及びled点灯装置及びled搭載装置 |
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Publications (1)
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JP2012174464A true JP2012174464A (ja) | 2012-09-10 |
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ID=46977209
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JP2011034854A Withdrawn JP2012174464A (ja) | 2011-02-21 | 2011-02-21 | Led照明装置及びled点灯装置及びled搭載装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014225400A (ja) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 東芝ライテック株式会社 | 照明装置及び照明システム |
-
2011
- 2011-02-21 JP JP2011034854A patent/JP2012174464A/ja not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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