JP2014186971A - 光源 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動回路に起因して発生したノイズを抑制できる光源を提供する。
【解決手段】LEDモジュール20と、LEDモジュール20が載せられた支持台30と、LEDモジュール20を発光させるための駆動回路40と、外郭をなし、駆動回路40が収容された筐体60と、駆動回路40を保持するための回路ホルダ50と、外部からの電力を受電するための口金70と、LEDモジュール20の発光中に発生する熱を放熱させるヒートシンク80と、ヒートシンク80が駆動回路40における基準電位となるようにヒートシンク80に接続された安定電位線90とを備え、ヒートシンク80は、支持台30におけるLEDモジュール20が載せられる面である第1の面31aとは反対側の第2の面31bに接触した平面を有する本体部81と、本体部81に連接し、かつ筐体60の内部空間に延びる放熱フィン部82とを有する。
【選択図】図8

Description

本発明は、例えば発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を用いた照明用光源等の光源に関する。
LED等の半導体発光素子は、小型、高効率及び長寿命であることから、様々な製品の光源として期待されている。中でも、電球形LEDランプ(LED電球)は、従来から知られる電球形蛍光灯や白熱電球に代替する照明用光源として開発が進められている(特許文献1)。また、これに伴って、LEDを駆動するための駆動回路の開発も進められている(特許文献2)。
特開2006−313717号公報 米国特許第7701153号明細書
しかしながら、このような駆動回路では、動作時に駆動回路においてノイズが発生する。したがって、このような駆動回路を用いてLEDを点灯させた場合、駆動回路で生じたノイズに対応するノイズが、駆動回路からLEDへ電力を供給するための配線に現れる。このような配線に現れたノイズは、LEDランプ内の金属部材へと伝搬し、この金属部材からランプ外部へと放射される。また、LEDランプ内の金属部材へと伝搬したノイズは、LEDランプが取り付けられた照明器具へも伝搬する。このため、照明器具からも、ノイズが器具外部へと放射される。
外部に放射されるノイズが他の装置に電波干渉を与えないように、LEDランプ及び照明器具にはノイズを低減することが要求されている。このノイズは、例えば、CISPR(国際無線障害特別委員会:Comite International Special des Perturbations Radioelectriques)の規格CISPR15によって規定されている。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、駆動回路に起因して発生したノイズを抑制できる光源を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る光源の一態様は、発光モジュールと、前記発光モジュールが載せられた支持台と、前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、前記駆動回路が収容され、かつ両端に開口部を有する筐体と、前記筐体の一方の開口部側に設けられ、かつ前記駆動回路を保持するためのホルダと、前記筐体の他方の開口部側に設けられ、かつ外部からの電力を受電するための口金と、前記発光モジュールの発光中に発生する熱を、前記支持台を介して放熱させるヒートシンクと、前記ヒートシンクが前記駆動回路における基準電位となるように前記ヒートシンクに接続された基準電位線とを備え、前記支持台は、前記発光モジュールが載せられる面である第1の面と、前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有し、前記ヒートシンクは、前記支持台の前記第2の面に接触した平面を有する本体部と、前記本体部に連接し、かつ前記筐体の内部空間に延びる放熱フィン部とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記基準電位線は、前記放熱フィン部に接続されている、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記放熱フィン部には、切り欠き部が形成されており、前記基準電位線は、前記切り欠き部に通されて前記放熱フィン部に巻回されている、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記基準電位線は、前記本体部と前記支持台との間に挟持されている、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記支持台は、金属製である、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、さらに、前記駆動回路における基準電位と前記ヒートシンクとの間において、前記基準電位線に直列接続されたコンデンサを有する、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記駆動回路における基準電位は、前記駆動回路のグランド電位である、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、さらに、前記駆動回路から前記発光モジュールに、当該発光モジュールを発光させる電力を供給するためのリード線を備える、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記駆動回路は、前記光源に入力された第1交流電圧を直流電圧に変換して出力する直流電源回路と、スイッチング素子、インダクタおよびコンデンサを含むインバータ回路を有し、前記直流電源回路から出力された直流電圧を第1交流電圧より周波数の高い第2交流電圧に変換する高周波発生回路とを備え、前記リード線の電位は、前記スイッチング素子のスイッチング動作に同期して変動する、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記放熱フィン部は、前記筐体に接触しないように延びている、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記駆動回路の回路基板は、前記筐体の前記一方の開口部から前記他方の開口部に向かう方向の軸に対して略平行に配置されており、前記放熱フィン部は、板状であり、前記放熱フィン部の延びた先の辺の一部は、前記本体部の前記平面に対して傾斜している、としてもよい。
また、本発明に係る光源の一態様において、前記回路基板の一方の主面は、所定形状の金属配線が形成された面であり、前記放熱フィン部の延びた先の辺の一部は、当該放熱フィン部の幅が前記一方の主面に向かって小さくなるように傾斜している、としてもよい。
本発明によれば、駆動回路に起因して発生したノイズを抑制できる。
図1は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの側面図である。 図2は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの分解斜視図である。 図3は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの断面図である。 図4は、本発明の実施の形態に係るLEDランプにおける、支持台、ヒートシンク及び回路ホルダの分解斜視図である。 図5は、本発明の実施の形態に係るLEDランプにおいて、グローブ及び口金を取り付ける前の状態を示す斜視図である。 図6は、本発明の実施の形態に係るLEDランプにおける、ヒートシンク、回路ホルダ及び駆動回路の構成を示す斜視図である。 図7は、本発明の実施の形態に係るLEDランプにおける駆動回路の回路図である。 図8は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの特徴的な構成を説明するための模式図である。 図9は、本発明の実施の形態の変形例に係るLEDランプの構成を示す一部切り欠き断面図(グローブは不図示)である。 図10(a)は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの上面図(グローブ、LEDモジュール及び支持台は不図示)であり、図10(b)は、図10(a)のA−A’線における同LEDランプの一部切り欠き断面図(グローブは不図示)である。 図11は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
以下、本発明における光源の一例として照明用光源について説明するが、以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形LEDランプ(LED電球)について説明する。
(LEDランプ)
まず、本実施の形態に係るLEDランプ1の全体構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの側面図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの分解斜視図である。
図1に示すように、本実施の形態に係るLEDランプ1は、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形LEDランプであって、グローブ10と筐体60と口金70とによって外囲器が構成されている。
図2に示すように、LEDランプ1は、グローブ10と、LEDモジュール20と、LEDモジュール20が載せられた支持台30と、LEDモジュール20(LED22)を発光させるための駆動回路40と、駆動回路40を保持するための回路ホルダ50と、駆動回路40を囲むように構成された筐体60と、外部から電力を受電するための口金70と、LEDモジュール20の発光中に発生する熱を放熱させるヒートシンク80と、安定電位線90とを備える。
以下、LEDランプ1の各構成部材について、図2を参照しながら、図3〜図6を用いて詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの断面図である。図4は、同LEDランプにおける、支持台、ヒートシンク及び回路ホルダの分解斜視図である。図5は、同ランプのグローブ及び口金を取り付ける前の状態を示す斜視図である。図6は、同LEDランプにおける、ヒートシンク、回路ホルダ及び駆動回路の構成を示す斜視図である。
なお、図3において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はLEDランプのランプ軸J(中心軸)を示しており、本実施の形態において、ランプ軸Jは、グローブ軸と一致している。また、ランプ軸Jとは、LEDランプ1を照明装置(不図示)のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金70の回転軸と一致している。
[グローブ]
図3に示すように、グローブ10は、LEDモジュール20を覆う透光性カバーであって、LEDモジュール20から放出される光をランプ外部に取り出すように構成されている。したがって、グローブ10の内面に入射したLEDモジュール20の光は、グローブ10を透過してグローブ10の外部へと取り出される。
グローブ10は、開口部11を有する中空の回転体であり、本実施の形態では、開口部11が絞られた略半球状に構成されている。図3に示すように、グローブ10の開口部11は支持台30に当接している。開口部11と支持台30と筐体60とは、シリコーン樹脂等の接着剤(不図示)によって固着される。
グローブ10は、内部のLEDモジュール20を視認できるように透明であってもよく、また、グローブ10に光拡散機能を持たせて透明でなくてもよい。グローブ10に光拡散機能を持たせる場合、例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ10の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成すればよい。
グローブ10の材質としては、シリカガラス等のガラス材、又は、アクリル(PMMA)やポリカーボネート(PC)等の樹脂材等を用いることができる。なお、グローブ10の形状としては、白熱電球と同様のものを用いてもよい。
[LEDモジュール]
LEDモジュール20は、発光素子を有する発光モジュールであって、白色等の所定の色(波長)の光を放出する。図3に示すように、LEDモジュール20は、支持台30に載置されており、駆動回路40から供給される電力によって発光する。
図2及び図3に示すように、LEDモジュール20は、基板21と、基板21に実装されたLED22とを備える。本実施の形態におけるLEDモジュール20は、SMD(Surface Mount Device)型のLED22を用いて構成されている。
基板21は、LED22を実装するための実装基板である。基板21は、例えば、アルミナ等のセラミックスからなるセラミックス基板、樹脂基板又はメタルベース基板であり、所定形状の板状基板を用いることができる。なお、基板21の形状としては、平面視形状が略矩形又は円形のものを用いることもできる。
基板21は、裏面が支持台30の表面と面接触するようにして支持台30に取り付けられる。図2に示すように、基板21の表面の2箇所には、給電部として電極端子23が形成されている。
なお、図示されていないが、電極端子23の各々には、駆動回路40から導出される出力側リード線が半田接続される。また、基板21の表面には、電極端子23と複数のLED22とを電気的に接続するための金属配線がパターン形成されている。
基板21の表面上には、複数個のLED22が実装されている。各LED22は、半導体発光素子の一例であって、所定の電力により発光する。本実施の形態におけるLED22は、SMD型の発光素子であり、例えば、凹部を有する樹脂製の容器と、凹部の中に実装されたLEDチップと、凹部内に封入された封止部材(蛍光体含有樹脂)とを備える。
LEDチップとしては、例えば、通電されれば青色光を発する青色LEDチップを用いることができる。この場合、封止部材としては、YAG系の黄色蛍光体粒子が含有されたシリコーン樹脂を用いることができる。これにより、LEDチップが発した青色光の一部は封止部材に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換され、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とが混ざって白色光となって出射される。なお、封止部材を覆うように半球状のレンズを設けてもよい。
[支持台]
支持台30(モジュールプレート)は、LEDモジュール20を支持する支持部材であり、図3に示すように、支持台30には、LEDモジュール20が載置される。また、支持台30は、筐体60の第1開口部60aを塞ぐように構成されている。つまり、筐体60の第1開口部60aは、支持台30によって空間的に閉じられている。
図3及び図4に示すように、支持台30は、LEDモジュール20が載置される平板部31と、当該平板部31に立設された側壁部32とを有する。本実施の形態における支持台30は、平板部31を底部とし側壁部32を周部とするキャップ状部材であり、回路ホルダ50を覆うように構成されている。
平板部31(平面部)は、図3に示すように、LEDモジュール20が載置される面(グローブ側の面)である第1の面31aと、第1の面31aとは反対側の面(口金側の面)である第2の面31bとを有する。第2の面31bには、ヒートシンク80が接触している。
本実施の形態において、平板部31は、円板状であり、第1の面31a及び第2の面31bは、ランプ軸Jと直交している。また、第1の面31a及び第2の面31bは、凹部のない平面のみで構成されている。これにより、支持台30を容易に加工することができるので、低コストで支持台30を作製することができる。
また、図4に示すように、平板部31には、第1貫通孔33a及び第2貫通孔33bが2つずつ設けられている。第1貫通孔33aには、回路ホルダ50のモジュール基板保持部56が挿通される。また、第2貫通孔33bには、回路ホルダ50のモジュール基板規制部57と駆動回路40から導出される出力側リード線とが挿通される。
側壁部32は、平板部31から駆動回路側に向けて突出するようにして平板部31の周囲に設けられる。本実施の形態における側壁部32は、全周に段差を有するように構成されており、直径の小さい径小部32aと直径の大きい径大部32bとを有する。つまり、径小部32aと径大部32bとの直径差によって側壁部32の段差が構成されている。図3に示すように、側壁部32の段部(径大部32bの上面)には、グローブ10の開口部11が当接している。これにより、グローブ10の開口部11が支持台30で塞がれる。
径大部32bは、筐体60の第1開口部60aに接続される部分である。径大部32bの外周面が筐体60の第1開口部60aの内周面に接することで、支持台30が筐体60に接続されている。これにより、支持台30に伝導したLEDモジュール20の熱を筐体60に直接伝導させることができる。なお、径大部32bの外周面と筐体60の内周面とを接触させることで、筐体60の第1開口部60aが支持台30で塞がれる。
このように、支持台30は、LEDモジュール20(LED22)で発生する熱を放熱させるための放熱部材(ヒートシンク)としても機能する。なお、効率良く熱伝導させるために、支持台30は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)又は鉄(Fe)等を主成分とする金属材料又は熱伝導率の高い樹脂材料によって構成することが好ましい。本実施の形態において、支持台30は、アルミニウムによって構成されている。
このように構成される支持台30は、径大部32bの開口部の端部を筐体60の凸部61の上面に当接させることで位置決めされて、筐体60に固定される。
[駆動回路]
駆動回路(回路ユニット)40は、LEDモジュール20(LED22)を発光(点灯)させるための点灯回路であって、LEDモジュール20に所定の電力を供給する。本実施の形態における駆動回路40は、電源回路であり、例えば、口金70から供給される交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力をLEDモジュール20に供給する。駆動回路40の回路構成については、後述する。
図3に示すように、駆動回路40は、回路基板41と、LEDモジュールを駆動させるための複数の回路素子(不図示)とによって構成されている。
回路基板41は、一方の主面(半田面)に銅箔等の金属配線がパターニングされたプリント基板(PCB基板)である。回路素子は、回路基板41の半田面とは逆の面(部品面)に実装される。回路基板41に実装された複数の回路素子は、金属配線によって互いに電気的に接続されている。また、回路基板41には、回路素子のリード線(脚)が挿入される貫通孔が複数形成されている。
本実施の形態において、回路基板41は、当該回路基板41の主面がランプ軸J(筐体60の第1開口部60aから第2開口部60bに向かう方向の軸)と略平行となる姿勢で回路ホルダ50に取り付けられている。つまり、回路基板41は、筐体60内に縦置きに配置されており、当該回路基板41の主面が回路ホルダ50の平板部51の主面に対して略垂直となる姿勢で回路ホルダ50に保持されている。
回路基板41は、縦置き配置であっても大きな実装面積が得られるように、筐体60の第2開口部60bから第1開口部60aに向かって幅広となるように構成されている。また、回路基板41の周縁には、凸部(段差部)41aが形成されている。凸部41aは、回路基板41の主面を平面視したときの輪郭線が段差状となるように横方向に突出する部分であり、回路基板41の横方向の両側に対向するようにして形成されている。回路ホルダ50に回路基板41が保持される際、凸部41aは、回路ホルダ50における回路基板保持部54の係止爪54aに係止される。
回路素子(回路部品)は、例えば、電解コンデンサやセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗器等の抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル(チョークトランス)、ノイズフィルタ、ダイオード又は集積回路素子等の半導体素子等である。回路素子の多くは、回路基板41の一方の主面に実装されている。
駆動回路40とLEDモジュール20とは、図5に示すように、一対の出力側リード線(リード線)42a及び42bによって電気的に接続されている。また、駆動回路40と口金70とは、一対の入力側リード線(リード線)42c及び42dによって電気的に接続されている。これら4本のリード線は、例えば合金銅リード線であり、合金銅からなる芯線(金属芯線)と当該芯線を被覆する絶縁性の樹脂被膜とからなる。一例として、4本のリード線は、ビニル線である。
一対の出力側リード線42a及び42bは、LEDモジュール20(LED22)を点灯させるための直流電力を、駆動回路40からLEDモジュール20に供給するための導電線である。一対の出力側リード線42a及び42bのうちの一方は、駆動回路40からLEDモジュール20に高電位側の電圧を供給するための高圧側出力端子線であり、一対の出力側リード線42a及び42bのうちの他方は、駆動回路40からLEDモジュール20に低電位側の電圧を供給するための低圧側出力端子線である。例えば、出力側リード線42aを高圧側出力端子線とし、出力側リード線42bを低圧側出力端子線とすることができる。
一方、一対の出力側リード線42a及び42bは、支持台30に設けられた第2貫通孔33bに挿通されてLEDモジュール側(グローブ10内)に引き出される。なお、一対の出力側リード線42a及び42bの各々は、一端(芯線)がLEDモジュール20の基板21の電極端子23と半田接続されており、他端(芯線)が回路基板41の金属配線と半田接続されている。
また、一対の入力側リード線42c及び42dは、LEDモジュール20を点灯させるための電力を、口金70から駆動回路40に供給するための導電線である。一対の入力側リード線42c及び42dの各々は、一端(芯線)が口金70と電気的に接続されており、他端(芯線)が回路基板41の電力入力部(金属配線)と半田等によって電気的に接続されている。
[回路ホルダ]
図2及び図3に示すように、回路ホルダ50は、駆動回路40を保持するための保持部材であり、筐体60の第1開口部60a側に設けられている。回路ホルダ50は、筐体60に固定されている。
本実施の形態における回路ホルダ50は、キャップ状の絶縁部材(絶縁キャップ部材)によって構成されており、図3及び図4に示すように、支持台30及びヒートシンク80と駆動回路40との間に配置される平板部51と、平板部51に立設された側壁部52と、平板部51の側方に設けられた切り欠き部53とを有する。このように構成される回路ホルダ50は、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の絶縁性樹脂材料等を用いて、樹脂成型によって一体成形されている。
平板部51(平面部)は、板状であり、ランプ軸Jと直交する平面を主面としている。図3に示すように、回路ホルダ50の平板部51と支持台30の平板部31又はヒートシンク80とは所定の間隔をあけて対面するよう配置されている。
図3に示すように、側壁部52は、平板部51の周縁から駆動回路側に向けて突出するようにして設けられている。本実施の形態では、対向する一対の側壁部52として構成されている。回路ホルダ50は、側壁部52の駆動回路側の端部を筐体60の凸部61の上面に当接させることによって位置決めされる。側壁部52の外周面には、筐体60の係止部62に係止される爪部52aが設けられている。
また、本実施の形態における側壁部52は、外周面に段差を有するように構成されており、直径の小さい径小部と直径の大きい径大部を有する。図3に示すように、回路ホルダ50における側壁部52と支持台30における側壁部32とは、各々の段差が組み合うように配置されている。これにより、回路ホルダ50と支持台30との位置合わせを行うことができ、回路ホルダ50と支持台30との間に隙間を設けることができる。
切り欠き部53は、支持台30を筐体60の内部空間に空間的につなげるために設けられている。つまり、切り欠き部53を設けることによって、回路ホルダ50(平板部51)と支持台30(平板部31)との間の隙間(空隙)と、筐体60における回路ホルダ50よりも駆動回路側の内部空間(空間領域)とが空間的に接続される。切り欠き部53は、所定形状の一部が切り欠かれた領域であり、本実施の形態では、有底円筒形状のキャップ状部材における周部を含む一部分を、対向するようにして切り欠いた2つの領域である。つまり、本実施の形態において、切り欠き部53は、平板部51の周囲のうち側壁部52が形成されていない部分であって、対向する2箇所に設けられている。
このように構成することにより、支持台30に伝導したLEDモジュール20の熱を筐体60内の内部空間へと対流によって伝導させることができるので、LEDモジュール20で発生する熱を効率良く放熱することができる。
図3に示すように、平板部51には、回路基板41を保持するための一対の回路基板保持部54と、保持された回路基板41が主面垂直方向に移動することを規制するための一対の回路基板規制部55とが設けられている。
一対の回路基板保持部54の各々は、例えば、平板部51の駆動回路側の主面から駆動回路側に突出するように設けられた突出部である。一対の回路基板保持部54は、回路基板41の側面を当該回路基板41の主面水平方向から挟み込むように構成されている。また、一対の回路基板保持部54の各々の先端には係止爪54aが形成されており、係止爪54aは回路基板41の凸部41aと係止するように構成されている。
一対の回路基板規制部55の各々は、例えば、平板部51の駆動回路側の主面から駆動回路側に突出するように設けられた凸部である。一対の回路基板規制部55は、回路基板41を当該回路基板41の主面垂直方向から挟み込むように構成されている。これにより、回路基板41の主面垂直方向の動きを規制することができるので、回路ホルダ50に保持された回路基板41の横滑りを抑制することができる。
また、図3及び図4に示すように、平板部51には、LEDモジュール20(基板21)を保持するための2つのモジュール基板保持部56と、LEDモジュール(基板21)の水平方向の動きを規制するための2つのモジュール基板規制部57とが設けられている。このように、回路ホルダ50は、回路基板41を保持するだけではなく、基板21を保持するための保持部材としても機能する。
モジュール基板保持部56の各々は、平板部51のグローブ側の主面からグローブ側に突出するように設けられており、モジュール基板保持部56の各々には、基板21の一辺に係止する係止爪56aが形成されている。
具体的には、図5に示すように、2つのモジュール基板保持部56は、基板21の対向する二辺を挟むように設けられている。また、係止爪56aは、基板21の一辺の端部表面に当接するように構成されている。基板21の表面が係止爪56aで押さえつけられることで、基板21が支持台30に保持される。
また、図3及び図4に示すように、モジュール基板規制部57の各々は、平板部51のグローブ側の主面からグローブ側に突出するように設けられており、モジュール基板規制部57の各々には、基板21が支持台30に載置されたときに基板21の側面に当接する平面部57aが形成されている。
具体的には、図5に示すように、2つのモジュール基板規制部57は、基板21の対向する他の二辺を挟むように設けられている。基板21の側面が2つの平面部57aによって挟まれることにより、基板21の横滑りを防止することができる。
さらに、モジュール基板規制部57の各々には、駆動回路40とLEDモジュール20とを接続する出力側リード線42a及び42bを、回路ホルダ50の駆動回路側からグローブ側へと引き出すための挿通孔が設けられている。具体的には、図5に示すように、一方のモジュール基板規制部57の挿通孔には、一方の出力側リード線42aが挿通され、他方のモジュール基板規制部57の挿通孔には、他方の出力側リード線42bが挿通される。
また、モジュール基板規制部57の各々には、挿入孔を挿通させてグローブ側に引き出した出力側リード線42a及び42bの動きを規制するリード線規制部として2つのスリット57bが設けられている。このように、本実施の形態におけるモジュール基板規制部57は、基板21の横滑りを防止するだけではなく、出力側リード線42a及び42bを保持する機能も兼ねている。
スリット57bは、溝状に形成されており、出力側リード線42a及び42bを挟み込むように構成されている。スリット57bの溝幅は、出力側リード線42a及び42bの線幅よりも僅かに小さくなるように構成されている。これにより、出力側リード線42a及び42bをスリット57b内に押し込むことによって、出力側リード線42a及び42bをスリット57bに固定することができる。したがって、出力側リード線42a及び42bと電極端子23との半田付けを容易に行うことができる。また、出力側リード線42a及び42bの動きを規制することで、出力側リード線42a及び42bと電極端子23との半田接続部分における応力負荷を大幅に低減できるので、出力側リード線42a及び42bと電極端子23との間の断線不良を防止できる。
また、図4に示すように、平板部51のグローブ側の主面には、ヒートシンク側に突出するリブ部(突起部)58が設けられている。本実施の形態におけるリブ部58は、モジュール基板規制部57の根元に設けられている。リブ部58の上面には、ヒートシンク80が載置される。これにより、ヒートシンク80は、平板部51との間に隙間が存在するようにして回路ホルダ50に接続される。
LEDモジュール20を支持台30に保持固定させる場合、基板21を支持台30の第1の面31aに載置し、ヒートシンク80を回路ホルダ50に載置した状態で、係止爪56aを基板21の一辺の表面に引っ掛けるようにしてモジュール基板保持部56を支持台30の第1貫通孔33aに貫通させるとともに、平面部57aが基板21の他の辺に当接するようにしてモジュール基板規制部57を支持台30の第2貫通孔33bに貫通させる。これにより、基板21は、係止爪56aによって支持台30に押さえ付けられるようにして支持台30に保持固定される。また、基板21の一辺の側面がモジュール基板規制部57の平面部57aに当接するので、基板21の主面水平方向の動きがモジュール基板規制部57によって規制される。
[筐体]
図3に示すように、筐体60は、駆動回路40、支持台30及び回路ホルダ50を囲むように構成されており、筐体60の内部に所定の空間領域(内部空間)が存在する。本実施の形態における筐体60は、外郭をなす外郭筐体であり、筐体60の外面はランプ外部に露出している。また、図2に示すように、筐体60には、凸部61及び係止部62が設けられている。
筐体60は、ランプ軸Jの軸方向の両端に開口部が形成されており、グローブ側の開口部である第1開口部60aと、口金側の開口部である第2開口部60bと、第1開口部60aと第2開口部60bとの間に位置する本体部60cとによって構成されている。筐体60は、ランプ軸Jを軸とする漏斗状(ラッパ状)の回転体であり、第1開口部60aの開口が第2開口部60bの開口よりも大きくなるように構成されている。
第1開口部60aは、内径及び外径が一定である略円筒部材によって構成されている。図3に示すように、第1開口部60aは、支持台30の側壁部32との接続部分であり、具体的には、第1開口部60aの内周面と側壁部32(径大部32b)の外周面とが面接触している。これにより、LEDモジュール20で発生した熱を、支持台30を介して筐体60に効率良く伝導させることができる。
また、第1開口部60aは、支持台30によって開口が塞がれるように構成されている。すなわち、筐体60の第1開口部60aは、支持台30が蓋となって閉じられている。
第2開口部60bは、略円筒部材によって構成されており、図3に示すように、第2開口部60bには口金70が外嵌される。これにより、筐体60の第2開口部60bは、口金70によって塞がれる。
本体部60cは、第1開口部60a側から第2開口部60b側に向かって内径及び外径が漸次変化する略円筒部材によって構成されている。本体部60cの内面には、3つの凸部61と2つの係止部62が設けられている。
凸部61は、本体部60cの内面から内方に向かって突出するようにリブ状に形成されている。また、凸部61は、段差状に形成されており、第1開口部60a側に面する異なる2つの平面を有する。図3に示すように、凸部61の一方の平面には、支持台30の側壁部32(径大部32b)の開口部端縁が当接し、凸部61の他方の平面には、回路ホルダ50の側壁部52の端縁が当接する。これにより、支持台30及び回路ホルダ50と筐体60との位置決めを行うことができる。
係止部62は、回路ホルダ50の爪部52aが係止されるように構成されている。回路ホルダ50を回転させて回路ホルダ50の爪部52aを筐体60の係止部62に引っ掛けて係止させることで回路ホルダ50を筐体60に固定することができる。
このように構成される筐体60は、例えばPBT等の絶縁性樹脂材料等を用いて、樹脂成型によって一体成形されている。
[口金]
口金70は、LEDモジュール20(LED22)を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金70は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。これにより、口金70は、LEDランプ1を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受けることができる。本実施の形態における口金70は交流電力(例えば商用の交流電力)を受電する。口金70で受電した交流電力は、一対の入力側リード線42c及び42d(図5参照)を介して駆動回路40の電力入力部に入力される。
図3に示すように、口金70は、筐体60の第2開口部60bに取り付けられる。口金70は、有底円筒形状の金属製のキャップ状部材であって、本実施の形態では、差し込み式(スワンタイプ)の口金である。なお、口金70の種類は、特に限定されるものではなく、ねじ込み式(エジソンタイプ)の口金を用いてもよい。
[ヒートシンク]
ヒートシンク80は、LEDモジュールの発光中(点灯中)に発生する熱を、支持台30を介して放熱させる放熱部材である。したがって、ヒートシンク80は、熱伝導率が高い材料によって構成することが好ましく、例えば、アルミニウム等の金属材料を用いて構成することができる。本実施の形態におけるヒートシンク80は、アルミニウムの板材等を用いて切削加工や折曲加工等の金属加工を施すことによって所定の形状に成形されている。ヒートシンク80を用いることによって、支持台30に伝導したLEDモジュール20の熱を効率良く放熱することができる。
図4に示すように、ヒートシンク80は、本体部81と、本体部81に連接された一対の放熱フィン部82とによって構成されている。具体的には、ヒートシンク80は、略矩形板状の本体部81と、本体部81の両端の各々にウイング状に設けられた板状の放熱フィン部82とからなる。本実施の形態において、本体部81と一対の放熱フィン部82とは、所定の形状に加工された金属板の2箇所を90°折り曲げることによって形成されており、ヒートシンク80の断面形状は「コ」の字状である。
本体部81は、支持台30における平板部31の第2の面31bに接触する第1の面81aと、第1の面81aとは反対側の面である第2の面81bとを有する板状の金属板であり、支持台30と回路ホルダ50との間に配置されている。本実施の形態において、支持台30における第2の面31bとヒートシンク80における第1の面81aとは、面接触するように密着されている。
また、本体部81は、回路ホルダ50の平板部51に形成されたリブ部58に載置されており、本体部81の第2の面81bはリブ部58の上面に接触している。本体部81は、支持台30とリブ部58とに挟持されている。本実施の形態において、ヒートシンク80は、本体部81がリブ部58に押圧されることによって筐体60内に保持されている。このように、ヒートシンク80と回路ホルダ50とがリブ部58を介して配置されているので、ヒートシンク80(本体部81)と回路ホルダ50(平板部51)との間には、筐体60の内部空間とつながった隙間(空間領域)が形成される。
なお、図4及び図6に示すように、本体部81には、回路ホルダ50の一対のモジュール基板規制部57を通すための一対の切り欠き部81cが形成されている。すなわち、ヒートシンク80とモジュール基板規制部57との衝突を回避しつつ、本体部81の面積を可能な限り大きくしている。これにより、本体部81と支持台30との接触面積を大きくすることができるので、ヒートシンク80と支持台30との熱抵抗を小さくすることができる。したがって、LEDモジュール20で発生する熱を、支持台30からヒートシンク80へと効率良く伝導させることができる。
図4に示すように、一対の放熱フィン部82は、本体部81に連接されており、本体部81の第2の面81bの主面垂直方向に延びるように形成されている。本実施の形態において、一対の放熱フィン部82は、回路ホルダ50の一対の切り欠き部53に対面するように形成されている。すなわち、一対の放熱フィン部82は、回路ホルダ50の切り欠き部53と支持台30の側壁部32との間の空間領域に延びるように形成されている。各放熱フィン部82は、筐体60の内部空間の低温領域にまで延びていることが好ましい。また、一対の放熱フィン部82は、筐体60の内部空間において、筐体60及び回路ホルダ50に接触しないように延びている。
各放熱フィン部82は、板状の金属板であり、当該放熱フィン部の延びた先の辺の一部は、本体部81の第1の面81a(又は第2の面81b)に対して傾斜している。すなわち、放熱フィン部82は斜めにカットされた形状である。
図6に示すように、本実施の形態において、放熱フィン部82には、傾斜辺82aが形成されている。傾斜辺82aは、当該放熱フィン部82の延びた先の辺の一部であって、放熱フィン部82の幅が回路基板41の半田面に向かって小さくなるように傾斜している。
なお、本実施の形態において、各放熱フィン部82は、ストレート平面状に延ばしている。これにより、筐体60内における熱対流をスムーズに発生させることができる。但し、放熱フィン部82は、1回又は複数回折り曲げるように構成してもよい。これにより、限られた筐体60の内部空間において放熱フィン部82の面積をできるだけ大きくすることができ、放熱効果を高めることができる。
また、一対の放熱フィン部82の一方には、切り欠き部82bが形成されている。切り欠き部82bは、安定電位線90を取り付けるために形成されており、安定電位線90の芯線は、切り欠き部82bを通して放熱フィン部82に巻回されている。
このように、切り欠き部82bを設けることによって安定電位線90とヒートシンク80とを、半田接合やかしめ接合することなく簡単に接続固定することができる。これにより、安定電位線90を低コスト及び短時間で簡単に接続することができる。
また、本実施の形態では、切り欠き部82bをL字状のスリットにしている。これにより、L字状の奥の部分で安定電位線90を巻き付けることによって、一旦取り付けられた安定電位線90が放熱フィン部82から抜け落ちてしまうことを抑制できる。なお、切り欠き部82bの形状は、特に限定されるものではない。
なお、本実施の形態では、ヒートシンク80に安定電位線90を巻き付ける手段としてヒートシンク80に切り欠き部82bを設けたが、これに限らない。例えば、ヒートシンク80の一部(例えば、放熱フィン部82の一部)から突出するような突出部を設けておき、この突出部に安定電位線90を巻き付けるように構成してもよい。この場合、一枚の金属板を本体部81又は放熱フィン部82の形状に切断加工する際に突出部を残すように切断するとよい。さらに、この場合、突出部に安定電位線90を巻き付けた後、当該突出部の先端部を折り曲げることよい。これにより、安定電位線90が抜け落ちることを防止できる。
[安定電位線]
安定電位線90は、基準電位線の一例であり、ヒートシンク80が駆動回路40における基準電位となるように、ヒートシンク80に接続される。具体的には、安定電位線90は、一端がヒートシンク80に接続されており、他端が駆動回路40における基準電位の一例であるグランド電位に接続されている。
また、本実施の形態では、金属製の支持台30がヒートシンク80と接触しているので、安定電位線90によって支持台30も駆動回路40におけるグランド電位(基準電位)となる。
このように、安定電位線90をヒートシンク80に接続することによって、安定電位線90を接続する前は電気的に浮いていたヒートシンク80及び支持台30を、グランド電位(基準電位)にすることができる。
なお、本明細書において、駆動回路40における「グランド電位」は、駆動回路40のグランド電位又は回路グランドとして記載する場合がある。また、「電気的に接続する」とは、2つの端子(ノード)が直接接続されている場合に限定されるものではなく、同様の機能が実現できる範囲において、当該2つの端子(ノード)が、回路素子を介して接続される場合も含む。
安定電位線90は、例えば合金銅リード線であり、合金銅からなる芯線と当該芯線を被覆する絶縁性の樹脂被膜とからなる。一例として、安定電位線90は、ビニル線である。
図6に示すように、安定電位線90の一端(芯線)は、ヒートシンク80の放熱フィン部82に接続されている。本実施の形態では、安定電位線90の芯線(導電部)を、切り欠き部82bに通して放熱フィン部82に巻回している。具体的には、切り欠き部82bと放熱フィン部82の延びた先の辺との間における放熱フィン部82の部分に、安定電位線90の芯線(導電部)を複数回にわたって巻いている。これにより、安定電位線90とヒートシンク80とが電気的に接続されるとともに固定されている。
なお、安定電位線90の他端(芯線)は、回路基板41の金属グランド配線と半田接続されている。つまり、安定電位線90の他端(芯線)は、駆動回路40における回路グランドに接続されている。例えば、出力側リード線42a及び42bと入力側リード線42c及び42dとの一方の端部を回路基板41に半田接続する際に、安定電位線90の他端も半田接続される。
[駆動回路の回路構成]
ここで、駆動回路40の具体的な回路構成の一例について、図7を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態における駆動回路の回路構成の一例を示す回路図である。なお、同図には、駆動回路40に商用電源を供給するAC電源と、駆動回路40から直流電力が供給されるLEDモジュール20も示されている。
図7に示すように、駆動回路40は、LEDモジュール20を点灯させるためのLED用駆動回路(LED点灯回路)であって、第1の整流回路110と、インバータ120と、インバータ制御回路130と、第2の整流回路140とを備える。
駆動回路40は、交流電圧の入力を受けるための入力端子P1及びP2を有している。入力端子P1及びP2は、AC電源に接続されるとともに、第1の整流回路110の入力端に接続されている。例えば、駆動回路40の入力端子P1及びP2には、壁スイッチを通じて商用の交流電源が接続される。なお、商用の交流電源とは、商用の交流電源、つまり家庭用のAC電源である。また、入力端子P1及びP2は、例えば、交流電源が供給されるソケットに取り付けられる口金70(図3参照)である。
また、駆動回路40は、直流電圧を出力するための出力端子P3及びP4を有している。出力端子P3及びP4は、LEDモジュール20に接続されるとともに、第2の整流回路140の出力端に接続されている。高電位側の出力端子P3は、LEDモジュール20のアノード側に接続されており、低電位側の出力端子P4は、LEDモジュール20のカソード側に接続されている。LEDモジュール20は、駆動回路40から供給される直流電圧によって点灯する。なお、本実施の形態において、LEDモジュール20と並列にコンデンサC9及び抵抗器R9が接続されている。
以下、駆動回路40の各構成要素について詳細に説明する。
まず、第1の整流回路110について説明する。第1の整流回路110(DB1)は、4つのダイオードで構成されるブリッジ型全波整流回路であって、入力側の2端子は入力端子P1及びP2を介してAC電源に接続され、出力側の2端子は平滑コンデンサC1及びC2等に接続されている。なお、平滑コンデンサC1及びC2は、第1の整流回路110の出力電圧を安定化させるために設けられており、例えば、電解コンデンサである。なお、ここでは、2つの平滑コンデンサC1及びC2が用いられている例を示すが、一つの平滑コンデンサが、第1の整流回路110の2つの出力側の端子の間に接続されていてもよい。
AC電源と第1の整流回路110とを接続する配線には、電流ヒューズ素子FS(例えば15Ω)が直列に挿入されている。また、第1の整流回路110の電圧出力端の負極とインバータ制御回路130とを接続する配線には、スイッチングノイズを除去するノイズフィルタNF(1mH)が挿入されている。
第1の整流回路110は、例えば壁スイッチを通じて、商用の交流電源から交流電圧(例えば数十Hz)を受けて、当該交流電圧を全波整流して直流電圧を出力する。第1の整流回路110から出力される直流電圧は、平滑コンデンサC1及びC2によって平滑化されて直流の入力電圧Vinとなる。入力電圧Vinは、インバータ120及びインバータ制御回路130に供給される。
次に、インバータ120について説明する。インバータ120(INV)は、LEDモジュール20を駆動するための電力を出力する。本実施の形態において、インバータ120は、直流電圧を周波数の異なる交流電圧に変換する。例えば、インバータ120は、直流電圧を数十kHzの交流電圧に変換する。
このインバータ120は、第1のスイッチング素子Q1と、第1のスイッチング素子Q1に直列に接続された第2のスイッチング素子Q2と、駆動トランスCTと、インダクタL1と、コンデンサC5、C6及びC8と、抵抗器R5、R6、R7及びR8と、ダイオードD2及びD3とを備える。
本実施の形態において、インバータ120は、ハーフブリッジ形の自励インバータであって、交互にスイッチング動作を行う第1のスイッチング素子Q1と第2のスイッチング素子Q2とからなる直列回路が直流電源に接続されて構成されている。また、本実施の形態において、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2は、バイポーラ形トランジスタである。なお、本実施の形態において、自励インバータとは、駆動トランス及び複数のスイッチング素子を用いて、フィードバックのかかるインバータをいう。
第1のスイッチング素子Q1のコレクタは、第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極及びコンデンサC5に接続されている。第1のスイッチング素子Q1のエミッタは、抵抗器R5を介して、第2のスイッチング素子Q2のコレクタ及び駆動トランスCTのコイルに接続されている。また、第1のスイッチング素子Q1のベースは、抵抗器R7を介して駆動トランスCTのコイルに接続されている。
第2のスイッチング素子Q2のコレクタは、抵抗器R5を介して第1のスイッチング素子Q1のエミッタ及び駆動トランスCTのコイルに接続されている。第2のスイッチング素子Q2のエミッタは、抵抗器R6を介して、第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極と、駆動トランスCTのコイルと、コンデンサC6及びC8とに接続されている。また、第2のスイッチング素子Q2のベースは、抵抗器R8を介して駆動トランスCTのコイルに接続されている。
駆動トランスCTは、一次巻線(入力巻線)及び二次巻線(出力巻線)からなる巻線コイルによって構成されている。
インダクタL1は、チョークインダクタであって、一端が駆動トランスCTの出力側に接続されており、他端が第2の整流回路140の入力側に接続されている。また、コンデンサC5は、一端が第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極に接続され、他端が第2の整流回路140の入力側に接続されている。コンデンサC6は、一端が第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極に接続され、他端が第2の整流回路140の入力側に接続されている。コンデンサC8は、一端が第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極に接続され、他端がインダクタL1の他端に接続されている。
ダイオードD2は、カソードが第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極及びコンデンサC5に接続され、アノードが駆動トランスCTのコイルと、抵抗器R5を介して第1のスイッチング素子Q1のエミッタとに接続されている。ダイオードD3は、カソードが駆動トランスCTのコイルに接続され、アノードが第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極と、抵抗器R6を介して第2のスイッチング素子Q2のエミッタと、駆動トランスCTのコイルと、コンデンサC6及びC8とに接続されている。
このように構成されるインバータ120は、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2の直列回路の両端間に(インバータ120の入力端に)所定の入力電圧Vinが印加されるとともに、インバータ制御回路130から起動制御信号(トリガ信号)が供給されることによって動作する。具体的には、駆動トランスCTの誘起に基づく自励発振によって第1のスイッチング素子Q1と第2のスイッチング素子Q2とが交互にオンオフ動作を行うことにより、インダクタL1とコンデンサC8との直列共振による交流の二次電圧が誘起され、この電圧が第2の整流回路140に供給される。
次に、インバータ120を起動するためのインバータ制御回路130について説明する。インバータ制御回路130(TRG)は、インバータ120を起動するように構成されている。本実施の形態において、インバータ制御回路130は、インバータ120の動作を開始した後に停止する。インバータ制御回路130により動作を開始したインバータ120は、駆動トランスCTとインバータ120を構成する各素子により動作を維持する。具体的には、磁気飽和カレントトランスである駆動トランスCTが、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2のオンオフに応じて磁気飽和することにより、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2を制御する。よって、インバータ120は、インバータ制御回路130により動作を開始した後、当該動作を維持する。
インバータ制御回路130は、抵抗器R1、R2及びR3と、当該抵抗器R1に直列に接続されたコンデンサC3と、抵抗器R1とコンデンサC3との接続点に接続されたトリガダイオードTDとを有する。
抵抗器R1は、抵抗器R2を介して第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極に接続されるとともに、コンデンサC3を介して第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極に接続されている。コンデンサC3は、トリガダイオードTDの導通を制御するためのコンデンサであって、高電位側が抵抗器R1に接続され、低電位側が第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極に接続されている。なお、インバータ制御回路130において、抵抗器R1とコンデンサC3とは、時定数回路を構成している。抵抗器R3は、コンデンサC3と並列に接続されている。なお、以下では、第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極を第1の整流回路110の高電位側直流電圧出力端と記載し、第1の整流回路110の直流電圧出力端の負極を第1の整流回路110の低電位側直流電圧出力端と記載する場合がある。
また、トリガダイオードTDは、トリガ素子であって、規定の電圧(ブレークオーバー電圧)を超える電圧がかかった場合に導通してコンデンサC3の電荷をスイッチング素子Q2のベースに放電して短時間でスイッチング素子Q2をオンさせる。本実施の形態では、トリガダイオードTDは、コンデンサC3に保持される電圧値によってブレークオーバーして導通状態となる。そして、トリガダイオードTDは、インバータ120の制御端子である第2のスイッチング素子Q2のベースに接続されており、トリガダイオードTDが導通状態となることによってインバータ120の動作が開始する。
すなわち、第2のスイッチング素子Q2がインバータ制御回路130によってオンすることにより初めてインバータ120に電流が流れ始める。第2のスイッチング素子Q2がターンオンのときに流れた負荷電流によって、駆動トランスCTの二次コイルに電圧が誘起され、第2のスイッチング素子Q2がオンを維持するとともに第1のスイッチング素子Q1のオフを維持する。
第2のスイッチング素子Q2がオンを維持しているときには、第1の整流回路110の高電位側直流電圧出力端からノイズフィルタNF、コンデンサC5、第2の整流回路140、LEDモジュール20、インダクタL1、駆動トランスCTの1次巻線、第2のスイッチング素子Q2、及び、抵抗器R6を介して、インダクタL1で制限された電流が流れる。この電流によって駆動トランスCTのコアが磁気飽和し、その2次巻線出力電圧がゼロになる。そのため、第2のスイッチング素子Q2のベース・エミッタ間蓄積電荷が放電する。この蓄積電荷がなくなると、第2のスイッチング素子Q2がターンオフする。
第2のスイッチング素子Q2がターンオフすると、インダクタL1に流れていた電流によってインダクタL1に蓄積されていたエネルギーがダイオードD2を介してC5とLEDモジュール20に放電される。その放電電流によって、駆動トランスCTの磁気飽和は解除され、また、駆動トランスCTの第1のスイッチング素子Q1側2次巻線に第1のスイッチング素子Q1のベース電位を正にする電圧が発生するとともに、駆動トランスCTの第2のスイッチング素子Q2側2次巻線に第2のスイッチング素子Q2のベースを負にする電圧が発生する。
インダクタL1の蓄積エネルギーがなくなると、ダイオードD2電流がなくなるとともに、コンデンサC5及びC6の蓄積エネルギーが第1のスイッチング素子Q1を介して放電する。また、第1の整流回路110の高電位側直流電圧出力端から、ノイズフィルタNFと、第1のスイッチング素子Q1と、駆動トランスCTと、インダクタL1と、コンデンサC8、LEDモジュール20およびコンデンサC6とを介して、第1の整流回路110の低電位側直流電圧出力端に電流が流れる。
この電流により、インダクタL1及びコンデンサC8にエネルギーが蓄積されるとともに駆動トランスCTの2次巻線に第1のスイッチング素子Q1をオンに維持し、第2のスイッチング素子Q2をオフに維持する電圧が発生する。
その後、駆動トランスCTの磁気飽和が発生すると、第1のスイッチング素子Q1の蓄積電荷が放電される。この放電が終わると、第1のスイッチング素子Q1がターンオフする。第1のスイッチング素子Q1がターンオフした瞬間のインダクタL1の蓄積エネルギーは、駆動トランスCT、ダイオードD3、コンデンサC8、および、LEDモジュール20と、コンデンサC6、C5とを介して放電されるとともに、駆動トランスCTの磁気飽和を解除し、第2のスイッチング素子Q2のベースを正に、第1のスイッチング素子Q1のベースを負にする電圧を発生させる。そして、インダクタL1の蓄積エネルギーがなくなると、以後、上記のように、第1のスイッチング素子Q1と第2のスイッチング素子Q2とが交互にオンオフを繰り返すとともに、インダクタL1とコンデンサC8との直列共振を発生させ、発振を維持する定常動作となる。
なお、トリガダイオードTDとしては、例えば、電圧ブレークオーバーが28〜36Vのダイアックを用いることができる。
このように、インバータ制御回路130は、インバータ120を起動するための回路であって、抵抗器R1、R2及びR3の分圧比によりコンデンサC3の両端にかかる電圧を調整する回路と、コンデンサC3の電圧値によってブレークオーバーするトリガダイオードTDとを有する。そして、インバータ制御回路130からインバータ120に対してトリガ信号が入力されることによって、インバータ120の自励発振が開始する。
さらに、本実施の形態において、インバータ制御回路130は、抵抗器R1に直列接続された抵抗器R2と、抵抗器R1と並列接続されたダイオードD1とを有する。ダイオードD1は、整流用ダイオードであって、ダイオードD1のアノード側は、抵抗器R1とコンデンサC3との接続点、及び、トリガダイオードTDに接続されている。また、ダイオードD1のカソード側は、抵抗器R1と抵抗器R2との接続点、インバータ120における第1のスイッチング素子Q1(エミッタ)と第2のスイッチング素子Q2(コレクタ)との接続点、及び、コンデンサC4に接続されている。なお、コンデンサC4は、高電位側が第1の整流回路110の直流電圧出力端の正極及び第1のスイッチング素子Q1のコレクタに接続されており、低電位側がダイオードD1のカソードに接続されている。コンデンサC4は、スナバコンデンサであり、スイッチング素子Q1及びQ2の電圧変化スピードを遅くして、スイッチング損失を少なくするために適宜用いられる。
次に、第2の整流回路140について説明する。第2の整流回路140(DB2)は、第1の整流回路110と同様に、4つのダイオードで構成されるブリッジ型全波整流回路であって、入力側の2つの端子はインバータ120の出力側の2つの端子に接続され、出力側の2つの端子については高電位側が出力端子P3を介してLEDモジュール20のアノード側に接続され、低電位側が出力端子P4を介してLEDモジュール20のカソード側に接続されている。
第2の整流回路140は、インバータ120からの交流電圧を受けて、この交流電圧を全波整流した電圧を出力し、当該電圧をLEDモジュール20に供給する。
なお、第2の整流回路140としては、例えば、2つのショットキーダイオードが直列接続された半導体部品を2つ組み合わせることによって構成することができる。また、この第2の整流回路140は、インバータL1に2つに分割した2次巻線を設けて、その出力に1つずつ設けられたスタック構成にしてもよい。
以上のようにして、本実施の形態に係る駆動回路40が構成されている。
次に、上記のように構成される駆動回路40の動作について説明する。
例えば、LEDモジュール20を点灯させるためにユーザが壁スイッチをオン操作すると、入力端子P1及びP2に交流電源が供給され、第1の整流回路110により平滑化された直流の入力電圧Vinが生成される。入力電圧Vinは、インバータ120の入力端間、及び、インバータ制御回路130の入力端間に供給される。
これにより、インバータ制御回路130及びインバータ120が動作する。すなわち、入力電圧Vinがインバータ制御回路130に供給されることにより、インバータ制御回路130のコンデンサC3が充電されて、トリガダイオードTDがブレークオーバーする。この結果、トリガダイオードTDが導通状態となり、トリガ信号(トリガパルス)がインバータ120の第2のスイッチング素子Q2のベースに供給され、当該第2のスイッチング素子Q2がオンする。
トリガ信号によって第2のスイッチング素子Q2がオンすると、インバータ120が起動し、駆動トランスCTの誘起に基づく自励発振により第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2が交互にオンオフ動作を行い、交流の二次電圧が誘起される。これにより、当該二次電圧がインダクタL1とコンデンサC8との直列共振により高められた交流電圧が第2の整流回路140に供給される。そして、第2の整流回路140によって交流電圧が全波整流され、出力端子P3及びP4を介して所定の直流電圧(順方向電圧VF)がLEDモジュール20に供給される。これにより、LEDモジュール20が所望の明るさで点灯する。
次に、LEDモジュール20を消灯させるためにユーザが壁スイッチをオフ操作すると、入力端子P1及びP2への交流電源の供給が停止するのでLEDモジュール20は消灯する。
以上のように、駆動回路40は、LEDランプ1の口金70(入力端子P1及びP2)に供給された交流電力を所定の直流電力に変換し、変換後の直流電力を出力端子P3及びP4からLEDモジュール20(LED22)に供給する。つまり、駆動回路40は、一対の入力端子P1及びP2に接続された一対の入力側リード線42c及び42dを介して口金70から供給される交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を一対の出力端子P3及びP4に接続された一対の出力側リード線42a及び42bを介してLEDモジュール20に供給する。
[本実施の形態の特徴構成]
以下、本実施の形態に係るLEDランプ1の特徴的な構成及び作用について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの特徴的な構成を説明するための模式図である。なお、同図には、LEDランプ1が接続されている電源回路網の等価回路を模式的に示した等価電源回路網200、等価電源回路網200の接地インピーダンスZ、及び、LEDランプ1が取り付けられる点灯器具のカバー300も併せて図示されている。等価電源回路網200及びカバー300は、例えばCISPR規格で規定されている擬似電源回路網及び円錐形金属ハウジングである。
同図に示すように、LEDランプ1、点灯器具のカバー300及びLEDランプ1の各構成部材には、静電容量C11〜C16及び寄生抵抗R11が生じている。具体的には、静電容量C11はヒートシンク80とカバー300との間に生じ、静電容量C12は支持台30とカバー300との間に生じ、静電容量C13は支持台30とLEDモジュール20との間に生じ、静電容量C14はヒートシンク80と大地との間に生じ、静電容量C15はカバー300と大地との間に生じ、静電容量C16はLEDモジュール20と大地との間に生じ、寄生抵抗R11は支持台30とヒートシンク80との間に生じている。
ここで、ヒートシンク80及び支持台30に生じるノイズについて、上述の駆動回路40の動作について説明しながら述べる。
上述したように、駆動回路40では、インバータ120において、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2が交互にオンオフ動作を行うことにより、交流の二次電圧が誘起される。このとき、これら第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2が例えば約50kHzでスイッチング動作を行うと、インバータ120から第2の整流回路140に供給される電流の周波数も約50kHzであり、LEDモジュール20全体の対地電位変化も数50kHzとなる。
この場合、第2の整流回路140では、ダイオードブリッジを構成する4つのダイオードが、インバータ120から供給された50kHzの電流でスイッチング動作する。その結果、第2の整流回路140において、例えば周波数が300kHz〜700kHzのノイズが発生する。
その結果、駆動回路40からLEDモジュール20に供給される所定の直流電圧には、周波数300kHz〜700kHzのノイズが重畳されている。つまり、駆動回路40からLEDモジュール20へ直流電圧を供給するための出力側リード線42a及び42bには、50kHz変調を受けた周波数300kHz〜700kHzのノイズが重畳された電圧が供給される。
ここで、出力側リード線42a及び42bは周囲の金属部材と静電結合している。具体的には、出力側リード線42a及び42bは、当該出力側リード線42a及び42bの近傍の金属部材であるヒートシンク80と静電容量C18a及びC18bにより静電結合している。
これにより、出力側リード線42a及び42bに生じるノイズは、コモンモード化し、静電容量C18a及びC18bを介してヒートシンク80に伝搬する。ヒートシンク80に伝搬したノイズは、ヒートシンク80から静電容量C11を介してカバー300へと伝搬する。
さらに、出力側リード線42a及び42bは、当該出力側リード線42a及び42bの近傍の金属部材である支持台30とも静電容量C19a及びC19bにより静電結合している。
これにより、出力側リード線42a及び42bに生じるノイズは、静電容量C19a及びC19bを介して支持台30に伝搬する。支持台30に伝搬したノイズは、支持台30から静電容量C12を介してカバー300へと伝搬する。
そして、このようにしてヒートシンク80及び支持台30からカバー300へと伝搬した出力側リード線42a及び42bのノイズは、静電容量C15を介して大地へと伝搬する。
なお、ヒートシンク80に伝搬したノイズは、寄生容量C14を介しても大地へと直接伝搬する。さらに、LEDモジュール20に供給される直流電圧にもノイズが重畳されていることから、LED22からもノイズが発生する。このLED22で発生したノイズは、静電容量C13を介して基板21へと伝搬し、静電容量C16を介して大地へと伝搬する。
このように大地へと伝搬する複雑なノイズ(特に静電結合的に伝搬する比較的低い周波数帯のノイズ)は、通常のノーマルモードノイズフィルタや、単純なコモンモードフィルタでは容易には除去できなくなり、大地を伝わり、等価電源回路網200へと伝搬する。等価電源回路網200に伝搬したノイズは、この等価電源回路網200に接続された、LEDランプ1以外の各種機器及びLEDランプ1へと伝搬し、悪影響を及ぼす。
そこで、本実施の形態では、駆動回路40におけるグランド電位に接続された安定電位線90をヒートシンク80に接続している。これにより、ヒートシンク80の電位は、出力側リード線42a及び42bのノイズに影響されることなく、駆動回路40におけるグランド電位となる。言い換えると、ヒートシンク80のノイズを、安定電位線90を介して駆動回路40に帰還させることができる。
また、本実施の形態において、支持台30は金属製であってヒートシンク80に接触している。これにより、支持台30の電位も、出力側リード線42a及び42bのノイズに影響されることなく、駆動回路40におけるグランド電位となる。つまり、支持台30のノイズを、安定電位線90を介して駆動回路40に帰還させることができる。
これにより、ヒートシンク及び支持台30から他の部材等を介して大地に伝搬するノイズを大幅に低減することができる。
さらに、本実施の形態では、支持台30及びヒートシンク80が安定電位線90に直列接続されたコンデンサC17を介して駆動回路40の回路グランドに接続されている。
これにより、ヒートシンク80と駆動回路40の回路グランドとが絶縁されることになる。したがって、仮にヒートシンク80及び支持台30が露出するようにランプ1が構成されている場合であっても、LEDランプ1の点灯時に、人がヒートシンク80や支持台30に触れることによる感電の恐れを低減できる。
この場合、コンデンサC17としては、例えば、容量120pFのセラミックコンデンサを用いることができる。なお、コンデンサC17の容量はこれに限らず、例えば1200pFでもよく、通常、Yコンデンサとして用いられる程度の容量であればよい。
また、LEDランプ1で生じるノイズとしては、出力側リード線42a及び42bから生じるノイズ以外に、駆動回路40自体で生じるノイズが挙げられる。
上述のように、駆動回路40の動作によって、駆動回路40自体からは、第1のスイッチング素子Q1及び第2のスイッチング素子Q2におけるスイッチング動作により生じる例えば周波数50kHzのノイズや、ダイオードD2及びD3で生じる例えば周波数300〜700kHzのノイズが発生する。
これに対して、本実施の形態では、上述のように、ヒートシンク80が安定電位線90を介して駆動回路40におけるグランド電位に接続されている。これにより、ヒートシンク80の電位は、駆動回路40で生じるノイズ(つまり駆動回路40から放射されるノイズ)に影響されることなく、駆動回路40におけるグランド電位となる。言い換えると、駆動回路40とヒートシンク80との間に生じる静電容量(不図示)を介してヒートシンク80に伝搬したノイズを、安定電位線90を介して駆動回路40に帰還させることができる。
この結果、駆動回路40からヒートシンク80に伝搬したノイズが直接又はカバー300等を介して大地へ伝搬してしまうことを抑制できる。したがって、駆動回路40自体から発生するノイズを低減することができる。
以上、本実施の形態に係るLEDランプ1によれば、安定電位線90を介してヒートシンク80を駆動回路40における回路グランドに接続することにより、ヒートシンク80から大地に伝搬するノイズを低減することができる。これにより、LEDランプ1の端子電圧のノイズレベルを低減することができる。つまり、LEDランプ1のノイズを低減することができる。
さらに、本実施の形態では、支持台30も駆動回路40における回路グランドに接続されている。これにより、支持台30から大地に伝搬するノイズも低減することができる。したがって、LEDランプ1のノイズを一層低減することができる。
また、本実施の形態におけるLEDランプ1は、ノイズ対策用の大きい回路又は特殊な回路や部品を用いることなく、ノイズを低減することができる。
なお、本実施の形態において、安定電位線90は、より線であってもよい。具体的には、安定電位線90の芯線は、より線であってもよい。これにより、安定電位線90の芯線が単線の場合と比較して、安定電位線90の芯線とヒートシンク80との接触面積を増やすことができ、さらにノイズを低減することができる。
また、本実施の形態において、安定電位線90は、放熱フィン部82に固定したが、これに限らない。例えば、図9に示すように、安定電位線90の芯線を、ヒートシンク80の本体部81と支持台30の平板部31との間に挟持してもよい。
これにより、ヒートシンク80と支持台30とを組み合わせるときに、安定電位線90の接続も同時に行うことができるので、さらに簡単に安定電位線90を固定することができる。また、安定電位線90の芯線をヒートシンク80と支持台30とで挟持させることによって、安定電位線90をヒートシンク80だけではなく支持台30にも直接接続することができる。
なお、安定電位線90の芯線をヒートシンク80と支持台30とに挟持させる場合、安定電位線90の芯線はより線であることが好ましい。これにより、安定電位線90のより線を、ヒートシンク80の本体部81と支持台30の平板部31との間に平面的に広げることができるので、安定電位線90の芯線とヒートシンク80及び支持台30との接触面積を容易に増やすことができる。
次に、本実施の形態に係るLEDランプ1の他の特徴的な構成について、図10を用いて説明する。図10(a)は、本発明の実施の形態に係るLEDランプの上面図(グローブ、LEDモジュール及び支持台は不図示)であり、図10(b)は、図10(a)のA−A’線における同LEDランプの一部切り欠き断面図(グローブは不図示)である。
図10(b)に示すように、本実施の形態では、支持台30に面接触する本体部81と当該本体部81に連接する放熱フィン部82とを有するヒートシンク80が設けられており、放熱フィン部82は、筐体60の内部空間に筐体60に延設されている。
これにより、支持台30を介してヒートシンク80の本体部81に伝導したLEDモジュール20(LED22)で発生した熱を、放熱フィン部82から筐体60内の内部空間へと伝導させることができる。
さらに、本実施の形態では、支持台30と筐体60の内部空間(内部領域)とは空間的につながっている。具体的には、支持台30における第2の面31b(図3参照)の周辺領域(ヒートシンク80の本体部81から露出する部分の周辺領域)が筐体60の内部空間とが空間的につながっている。これにより、支持台30に伝導したLEDモジュール20(LED22)の熱を、ヒートシンク80を介さずに支持台30から筐体60内の内部空間へと伝導させることができる。
このように、ヒートシンク80(放熱フィン部82)及び支持台30から筐体60の内部空間に伝導した熱は、筐体60の内部空間の空気の熱対流によって、筐体60内のLEDモジュール側の高温領域から口金側への低温領域へと移動して筐体60及び口金70に伝導し、ランプ外部へと放熱される。
以上により、LEDモジュール20(LED22)の点灯中に発生する熱を効率良く放熱させることができるので、LED22の温度の過度な上昇を抑制させることができる。これにより、LED22の過度な温度上昇による劣化を抑制できるので、LED22の短寿命化を抑制できる。したがって、LEDランプ1の短寿命化を抑制できる。
しかも、本実施の形態において、放熱フィン部82は、筐体60に接触しないように延ばされており、延びた先が筐体60に対して自由な状態となっている。これにより、ヒートシンク80による放熱効果が低下してしまうことを防止できる。
つまり、仮に放熱フィン部82が筐体60に接触していると、ヒートシンク80に対して何らかの応力が加わることになる。この結果、ヒートシンク80(本体部81)と支持台30との密着性が低下してしまい、ヒートシンク80と支持台30との間の熱抵抗が大きくなってしまう。したがって、支持台30に伝導したLEDモジュール20の熱がヒートシンク80に伝導しにくくなる。
これに対して、放熱フィン部82を筐体60に接触してないように延ばすことによって、ヒートシンク80に対して筐体60から応力が加わることを防止できるので、上記のように、ヒートシンク80(本体部81)と支持台30との密着性が低下することを防止できる。これにより、放熱フィン部82と筐体60との接触によってヒートシンク80による放熱効果が低下してしまうことを防止できる。
さらに、上記のように、放熱フィン部82を筐体60の内部空間に延伸させる構成を採用することにより、放熱フィン部82の配置構成を筐体60の内部空間を有効的に活用することができる。これにより、筐体60の大型化を避けることができ、白熱電球に代替する光源としてコンパクト化を図ることができる。
また、本実施の形態において、支持台30は、外郭をなす筐体60に接触するようにして接続されている。これにより、支持台30に伝導したLEDモジュール20(LED22)の熱は、支持台30から筐体60へと伝導してランプ外部に放熱される。
このように、本実施の形態では、LEDモジュール20(LED22)の点灯中に発生する熱は、支持台30及びヒートシンク80(放熱フィン部82)から筐体60の内部空間へと伝導して熱対流により筐体60からランプ外部に放熱されるだけではなく、支持台30から筐体60へと直接伝導してランプ外部に放熱される。したがって、一層効率良く放熱させることができる。
また、図10(b)に示すように、本実施の形態において、支持台30は筐体60の第1開口部60aを閉じるように設けられており、また、ヒートシンク80の本体部81は、支持台30とホルダ50との間に配置されており、かつ、ホルダ50との間に筐体60の内部空間とつながった隙間(空間領域)が存在するように配置されている。
具体的には、ヒートシンク80の本体部81は、支持台30の平板部31に面接触した状態で回路ホルダ50の平板部51と所定の間隔をあけて配置されており、ヒートシンク80の本体部81と回路ホルダ50の平板部51との間には隙間(空隙)が存在する。そして、この隙間と筐体60の内部空間とが空間的につながっている。
この構成により、放熱フィン部82から筐体60の内部空間に放射された熱が対流によって筐体60及び口金70に伝導する際に、筐体60の内部空間における熱対流を一層大きくすることができる。これにより、ヒートシンク80に伝導したLEDモジュール20の熱を、筐体60内のLEDモジュール側の高温領域から口金側への低温領域へとよりスムーズに移動させることができるので、LEDモジュール20の熱を一層効果的に放熱させることができる。この結果、LED22の温度の過度な上昇を一層抑制できる。
また、本実施の形態において、ヒートシンク80は、本体部81がリブ部58に押圧されている。
この構成により、ねじや接着剤等の固定部材を別途用いることなく、ヒートシンク80を支持台30及び回路ホルダ50の少なくとも一方に保持固定することができる。これにより、低コスト化を図ることができるとともに組立ての容易化を図ることができる。
また、本実施の形態において、放熱フィン部82の延びた先の辺の一部は、本体部81の第1の面81a(又は第2の面81b)に対して傾斜している。
この構成により、金属板である放熱フィン部82が、駆動回路40の回路基板41の半田面における充電部又は回路素子(電子部品)と接触することを回避できる。これにより、放熱フィン部82と半田面における充電部又は回路素子(電子部品)との間において、一定の絶縁距離を確保することができる。したがって、絶縁破壊による駆動回路40の回路素子の破損等を低減することができる。
例えば、放熱フィン部82の延びた先の辺の一部を、当該放熱フィン部82の幅が回路基板41の半田面に向かって小さくなるように傾斜させることによって、放熱フィン部82と金属パターン及び半田との間の絶縁距離を確保することができる。
(照明装置)
また、本発明は、このようなLEDランプとして実現することができるだけでなく、LEDランプを備える照明装置としても実現することができる。以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図11を用いて説明する。図11は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
図11に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置2は、例えば、室内の天井に装着されて使用され、上記の実施の形態に係るLEDランプ1と、点灯器具3とを備える。
点灯器具3は、LEDランプ1を消灯及び点灯させる機能を有し、天井に取り付けられる器具本体4と、LEDランプ1を覆う透光性のランプカバー5とを備える。
器具本体4は、ソケット4aを有する。ソケット4aには、LEDランプ1の口金70が装着される。このソケット4aを介してLEDランプ1に電力が供給される。
なお、照明器具としては、図11に示す構成のものに限らず、ダウンライトやスポットライトのように天井に埋込配設された天井埋込型の照明器具等を用いることもできる。
(その他)
以上、本発明に係るLEDランプ及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施の形態において、駆動回路40は、自励式インバータを用いる構成としたが、これに限らない。駆動回路40は、チョッパ回路を用いた構成であってもよい。また、インバータ120は、自励式でなく、他励式であっても同様の効果が得られる。さらに、出力側リード線42a及び42bが電源周波数よりも高い周波数で振られるものであれば、他の方式でも同様に大きな効果があり、また、出力電力の大きいものほどより大きな効果が得られる。すなわち、ノイズを大幅に抑制することができる。
また、駆動回路が、LEDランプ1に入力された第1交流電圧を直流電圧に変換して出力する直流電源回路と、スイッチング素子、インダクタおよびコンデンサを有するインバータ回路を有し、当該直流電源回路から出力された直流電圧を第1交流電圧より周波数の高い第2交流電圧に変換する高周波発生回路とを備えるように構成し、出力側リード線の電位がスイッチング素子のスイッチング動作に同期して電位変動するようにしてもよい。例えば、上記の実施の形態において、第1の整流回路110及び平滑コンデンサC1、C2は、第1交流電圧(例えば50又は60Hzの交流電圧)を直流電圧に変換する直流電源回路の一例であり、インバータ120は第1交流電圧を第2交流電圧(例えば50kHzの交流電圧)に変換する高周波発生回路の一例である。
また、上記の実施の形態では、基準電位として駆動回路40における回路グランドを利用したが、基準電位は回路グランドに限らず、駆動回路40における安定電位であればよく、例えば、回路グランドに対して直流電位だけ異なる電位であってもよい。さらに、基準電位は、大地電位に対して安定電位であっても良い。また、多少大きくなってもよければ、交流電源線間に、直列接続された2つのコンデンサを接続し、その中点にしてもよい。つまり、直列接続された2つのコンデンサの接続点の電位を基準電位としてもよい。
また、安定電位線90としては、新たなリード線を別途設けるのではなく、コンデンサC17の足(リード線)を安定電位線90として用いてもよい。具体的には、コンデンサC17の足を引き伸ばし、ヒートシンク80に接続するように構成してもよい。
また、上記の実施の形態において、安定電位線90は樹脂被膜されたものを用いたが、金属芯線が露出しているリード線であってもよい。
また、上記の実施の形態において、一対の放熱フィン部82における傾斜辺82aは、同じ方向にカットされて左右対称な形状に構成されているが、これに限らない。つまり、対向する放熱フィン部82は、同じ形状の金属板が対面するように構成されているが、これに限らない。この場合、回路基板41の半田面に対面する放熱フィン部82は、当該放熱フィン部82の幅が回路基板41に向かって小さくなるように構成することが好ましいので、回路基板41の部品面に対面する放熱フィン部82の方を、回路基板41の半田面に対面する放熱フィン部82の傾斜方向と異なる方向にカットするように構成すればよい。つまり、回路基板41の部品面に対面する放熱フィン部82についても、当該放熱フィン部82の幅が回路基板41に向かって小さくなるように構成すればよい。
また、上記の実施の形態において、一対の放熱フィン部82の両方をカットするように構成したが、一対の放熱フィン部82うちの一方のみをカットするように構成してもよい。つまり、一対の放熱フィン部82のうちの一方のみに傾斜辺82aを形成してもよい。また、傾斜辺82aは必ずしも必要ではなく、一対の放熱フィン部82のいずれにも傾斜辺82aを設けなくてもよい。
また、上記の実施の形態において、筐体60は樹脂によって構成したが、アルミニウム等の金属によって構成してもよい。なお、金属製の筐体60を用いる場合、駆動回路40の絶縁性を確保するために、金属製の筐体60の内側に、さらに、駆動回路40を囲むように構成された樹脂製の筐体(回路ケース)を配置するとよい。金属製の筐体60を用いる場合は、さらに、外郭筐体として、筐体60を囲むように構成された樹脂製の筐体を配置するとよい。
また、上記の実施の形態では、LED22としてパッケージ化されたSMD型のLED素子を用いたが、これに限らない。例えば、LED22としてベアチップを用いて、基板21上に複数のLED22(ベアチップ)を直接実装することで構成されたCOB(Chip On Board)構造のLEDモジュール20を用いても構わない。なお、この場合、複数のベアチップは蛍光体含有樹脂によって一括封止される。
また、上記の実施の形態において、LEDモジュール20は、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、演色性を高めるために、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、黄色蛍光体を用いずに、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色LEDチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成することもできる。
また、上記の実施の形態において、LEDチップは、青色以外の色を発光するLEDチップを用いても構わない。例えば、紫外線発光のLEDチップを用いる場合、蛍光体粒子としては、三原色(赤色、緑色、青色)に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、蛍光体粒子以外の波長変換材を用いてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。
また、上記の実施の形態において、発光素子としてLEDを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等のEL素子等その他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
1 LEDランプ
2 照明装置
3 点灯器具
4 器具本体
4a ソケット
5 ランプカバー
10 グローブ
11 開口部
20 LEDモジュール(発光モジュール)
21 基板
22 LED
23 電極端子
30 支持台
31、51 平板部
31a、81a 第1の面
31b、81b 第2の面
32、52 側壁部
32a 径小部
32b 径大部
33a 第1貫通孔
33b 第2貫通孔
40 駆動回路
41 回路基板
41a、61 凸部
42a、42b 出力側リード線(リード線)
42c、42d 入力側リード線(リード線)
50 回路ホルダ(ホルダ)
52a 爪部
53、81c、82b 切り欠き部
54 回路基板保持部
54a、56a 係止爪
55 回路基板規制部
56 モジュール基板保持部
57 モジュール基板規制部
57a 平面部
57b スリット
58 リブ部
60 筐体
60a 第1開口部
60b 第2開口部
60c、81 本体部
62 係止部
70 口金
80 ヒートシンク
82 放熱フィン部
82a 傾斜辺
90 安定電位線(基準電位線)
110 第1の整流回路
120 インバータ
130 インバータ制御回路
140 第2の整流回路
200 等価電源回路網
300 カバー

Claims (12)

  1. 発光モジュールと、
    前記発光モジュールが載せられた支持台と、
    前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、
    前記駆動回路が収容され、かつ両端に開口部を有する筐体と、
    前記筐体の一方の開口部側に設けられ、かつ前記駆動回路を保持するためのホルダと、
    前記筐体の他方の開口部側に設けられ、かつ外部からの電力を受電するための口金と、
    前記発光モジュールの発光中に発生する熱を、前記支持台を介して放熱させるヒートシンクと、
    前記ヒートシンクが前記駆動回路における基準電位となるように前記ヒートシンクに接続された基準電位線とを備え、
    前記支持台は、前記発光モジュールが載せられる面である第1の面と、前記第1の面とは反対側の面である第2の面とを有し、
    前記ヒートシンクは、前記支持台の前記第2の面に接触した平面を有する本体部と、前記本体部に連接し、かつ前記筐体の内部空間に延びる放熱フィン部とを有する
    光源。
  2. 前記基準電位線は、前記放熱フィン部に接続されている
    請求項1に記載の光源。
  3. 前記放熱フィン部には、切り欠き部が形成されており、
    前記基準電位線は、前記切り欠き部に通されて前記放熱フィン部に巻回されている
    請求項2に記載の光源。
  4. 前記基準電位線は、前記本体部と前記支持台との間に挟持されている
    請求項2に記載の光源。
  5. 前記支持台は、金属製である
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の光源。
  6. さらに、前記駆動回路における基準電位と前記ヒートシンクとの間において、前記基準電位線に直列接続されたコンデンサを有する
    請求項1〜5のいずれか1項記載の光源。
  7. 前記駆動回路における基準電位は、前記駆動回路のグランド電位である
    請求項1〜6のいずれか1項記載の光源。
  8. さらに、前記駆動回路から前記発光モジュールに、当該発光モジュールを発光させる電力を供給するためのリード線を備える
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の光源。
  9. 前記駆動回路は、
    前記光源に入力された第1交流電圧を直流電圧に変換して出力する直流電源回路と、
    スイッチング素子、インダクタおよびコンデンサを含むインバータ回路を有し、前記直流電源回路から出力された直流電圧を第1交流電圧より周波数の高い第2交流電圧に変換する高周波発生回路とを備え、
    前記リード線の電位は、前記スイッチング素子のスイッチング動作に同期して変動する
    請求項8に記載の光源。
  10. 前記放熱フィン部は、前記筐体に接触しないように延びている
    請求項1〜9のいずれか1項に記載の光源。
  11. 前記駆動回路の回路基板は、前記筐体の前記一方の開口部から前記他方の開口部に向かう方向の軸に対して略平行に配置されており、
    前記放熱フィン部は、板状であり、
    前記放熱フィン部の延びた先の辺の一部は、前記本体部の前記平面に対して傾斜している
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の光源。
  12. 前記回路基板の一方の主面は、所定形状の金属配線が形成された面であり、
    前記放熱フィン部の延びた先の辺の一部は、当該放熱フィン部の幅が前記一方の主面に向かって小さくなるように傾斜している
    請求項11に記載の光源。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017079111A (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 三菱電機株式会社 照明器具
WO2022220070A1 (ja) * 2021-04-16 2022-10-20 株式会社小糸製作所 光源ユニット

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